JP3527160B2 - 撮影指示システム、撮影指示方法及び記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔地の映像を撮
影するために、ヘリコプター等の飛行体に搭載した撮影
装置に撮影の指示を送るための撮影指示システム等に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、災害が発生した場合に、ビデオカ
メラ等の撮影装置を搭載したヘリコプター等で上空撮影
を行い、災害の状況を迅速かつ正確に把握して、適切な
対策をとることが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような場合、災
害発生時における対応を適切に行えるかどうかは、災害
の状況をいかに正確且つ迅速に把握できるかにかかって
いるため、災害対策を行う者の要求に合致した映像が必
要となる。このため、地上から無線により撮影の位置等
を指示することが考えられるが、どの位置に対してどの
ような画像を撮影したいか、といった撮影の要求を、地
上から言葉のみで伝えることは困難である。

【０００４】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、遠隔撮影における撮影指示を容易に行うことが
できる撮影指示システム等を提供することを目的とす
る。また、本発明は、的確な撮影指示を効率良く行うこ
とができる撮影指示システム等を提供することを他の目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点に係る撮影指示システムは、飛
行体に搭載された機上撮影装置と、前記機上撮影装置に
地上から撮影を指示する撮影指示装置と、を備えた撮影
指示システムであって、前記撮影指示装置は、地図デー
タを位置情報と対応付けて記憶する記憶手段と、指定さ
れた点を中心に撮影するパターン、指定された複数の点
に沿って撮影するパターン、矩形等の図形で特定される
所定領域を撮影するパターン、指定された撮影点を円の
中心として周回して撮影するパターン、の少なくとも１
つを含む複数の撮影パターンからいずれかの撮影パター
ンの選択入力を受け付けるパターン選択手段と、前記地
図データを表示して、地図上で指定された位置を撮影位
置として受け付ける撮影位置指定手段と、前記指定され
た撮影位置に対応する位置情報を前記記憶手段から読み
出す手段と、前記選択された撮影パターンと、前記撮影
位置に対応する位置情報と、に基づいて、撮影パター
ン、撮影範囲、撮影目標高度を含む、撮影のための撮影
パラメータを設定する設定手段と、前記撮影パラメータ
を含む撮影指示を生成し、前記機上撮影装置に送信する
撮影指示送信手段と、を備え、前記機上撮影装置は、前
記飛行体の現在位置を取得する位置取得手段と、前記撮
影指示装置から前記撮影指示を受信する手段と、前記受
信した撮影指示を満たす飛行経路、画像撮影位置、カメ
ラ設定についての撮影計画を算出する算出手段と、前記
位置取得手段により取得された位置情報と前記算出手段
により算出された前記撮影計画に基づき、前記飛行体が
撮影位置に近づいたことが検出されると撮影を行う撮影
制御手段と、前記撮影制御手段により撮影された映像情
報と付帯データから撮影情報を生成し、前記撮影指示装
置に送信する手段を備え、前記撮影指示装置は、前記機
上撮影装置から前記撮影情報を受信する手段を更に備え
る、ことを特徴とする。

【０００６】このような構成によれば、例えば、指定さ
れた点を中心に撮影するパターン、指定された複数の点
に沿って撮影するパターン、矩形等の図形で特定される
所定領域を撮影するパターン、等の予め用意された複数
の撮影パターンの中から、指示者の要求に合ったパター
ンを選択するだけでよく、また、その撮影の基点となる
撮影位置も地図を用いて視覚的に指定できるため、複雑
な撮影指示を容易な操作で迅速に行うことができる。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】また、本発明の第２の観点に係る撮影指示
方法は、飛行体に搭載された機上撮影装置に対して地上
から撮影を指示する撮影指示方法であって、撮影指示装
置が、指定された点を中心に撮影するパターン、指定さ
れた複数の点に沿って撮影するパターン、矩形等の図形
で特定される所定領域を撮影するパターン、指定された
撮影点を円の中心として周回して撮影するパターン、の
少なくとも１つを含む複数の撮影パターンからいずれか
の撮影パターンの選択入力を受け付け、地図データを表
示して、地図上で指定された位置を撮影位置として受け
付け、前記指定された撮影位置に対応する位置情報を取
得し、前記選択された撮影パターンと前記位置情報に基
づいて、撮影パターン、撮影範囲、撮影目標高度を含む
撮影のための撮影パラメータを設定し、該撮影パラメー
タを含む撮影指示を生成して前記機上撮影装置に送信
し、前記機上撮影装置が、前記飛行体の現在位置情報を
取得し、前記撮影指示装置から前記撮影指示を受信し、
前記受信した撮影指示を満たす飛行経路、画像撮影位
置、カメラ設定についての撮影計画を算出し、前記取得
した飛行体の現在位置情報と前記算出した撮影計画に基
づき、前記飛行体が撮影位置に近づいたことが検出され
ると撮影を行い、前記撮影された映像情報と付帯データ
とを撮影情報として生成し前記撮影指示装置に送信し、
前記撮影指示装置が、前記機上撮影装置から前記撮影情
報を受信する、ことを特徴とする。

【００１２】このような構成によれば、例えば、指定さ
れた点を中心に撮影するパターン、指定された複数の点
に沿って撮影するパターン、矩形等の図形で特定される
所定領域を撮影するパターン、等の予め用意された複数
の撮影パターンの中から、指示者の要求に合ったパター
ンを選択するだけでよく、また、その撮影の基点となる
撮影位置も地図を用いて視覚的に指定できるため、複雑
な撮影指示を容易な操作で迅速に行うことができる。

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】また、本発明の第３の観点に係る記録媒体
は、第１のコンピュータを、飛行体に搭載された機上撮
影装置として機能させ、第２のコンピュータを、前記機
上撮影装置に地上から撮影を指示する撮影指示装置とし
て機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ
読み取り可能な記録媒体であって、前記第１のコンピュ
ータを、地図データを位置情報と対応付けて記憶する記
憶手段、指定された点を中心に撮影するパターン、指定
された複数の点に沿って撮影するパターン、矩形等の図
形で特定される所定領域を撮影するパターン、指定され
た撮影点を円の中心として周回して撮影するパターン、
の少なくとも１つを含む複数の撮影パターンからいずれ
かの撮影パターンの選択入力を受け付けるパターン選択
手段、前記地図データを表示して、地図上で指定された
位置を撮影位置として受け付ける撮影位置指定手段、前
記指定された撮影位置に対応する位置情報を前記記憶手
段から読み出す手段、前記選択された撮影パターンと、
前記撮影位置に対応する位置情報と、に基づいて、撮影
パターン、撮影範囲、撮影目標高度を含む、撮影のため
の撮影パラメータを設定する設定手段、前記撮影パラメ
ータを含む撮影指示を生成し、前記第２のコンピュータ
に送信する撮影指示送信手段、として機能させ、前記第
２のコンピュータを、前記飛行体の現在位置を取得する
位置取得手段、前記第１のコンピュータから前記撮影指
示を受信する手段、前記受信した撮影指示を満たす飛行
経路、画像撮影位置、カメラ設定についての撮影計画を
算出する算出手段、前記位置取得手段により取得された
位置情報と前記算出手段により算出された前記撮影計画
に基づき、前記飛行体が撮影位置に近づいたことが検出
されると撮影を行う撮影制御手段、前記撮影制御手段に
より撮影された映像情報と付帯データから撮影情報を生
成し、前記撮影指示装置に送信する手段、として機能さ
せ、前記第１のコンピュータを、前記第２のコンピュー
タから前記撮影情報を受信する手段、として更に機能さ
せる、ためのプログラムを記録する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
撮影指示システムについて図面を参照して説明する。本
実施形態の撮影指示システムのシステム概要図を図１に
示す。この撮影指示システムは、ヘリコプター３に搭載
された機上撮影装置２と、撮影指示装置１と、を備え
る。

【００１８】撮影指示装置１は、地上における撮影指示
者等による入力に基づいて所定の撮影指示を作成し、所
定の無線チャネルＬ１により機上撮影装置２に送信す
る。ヘリコプター３に搭載された機上撮影装置２は、撮
影指示装置１から受信した撮影指示に基づいて、ヘリコ
プター３の移動経路等を設定し、カメラ等を制御して画
像を撮影する。そして、撮影した画像を、撮影位置、カ
メラパラメータ等を含む所定の付帯データと併せて、所
定の無線チャネルＬ２により撮影指示装置１に送信す
る。撮影指示装置１は、ヘリコプター３に搭載された機
上撮影装置２から受信した情報を記憶、表示等する。

【００１９】次に、本実施形態の撮影指示システムのシ
ステム構成図を図２に示す。撮影指示装置１は、撮影要
求受付部１０１と、撮影指示作成部１０２と、パラメー
タ作成部１０３と、撮影指示送信部１０４と、撮影情報
受信部１０５と、撮影パターン部１０６と、地図・地形
データ部１０７と、データ蓄積部１０８と、を備える。

【００２０】撮影要求受付部１０１は、例えば表示部と
入力部を含み、撮影指示作成部１０２からの指示に従っ
て、撮影要求を受け付けるための操作画面を表示部に表
示し、利用者（撮影指示者）による入力を入力部から受
け付ける。

【００２１】撮影指示作成部１０２は、撮影要求受付部
１０１を介して利用者から入力された撮影要求の受付、
要求に応じた撮影指示の作成等を行う。撮影要求の受付
では、撮影指示作成部１０２は、例えば図３に示すよう
な、撮影指示操作画面を撮影要求受付部１０１を介して
表示する。撮影指示作成部１０２は、撮影パターン部１
０６から撮影パターンに関する情報を読み出し、メニュ
ーとして撮影指示操作画面の所定領域に表示する。ま
た、地図・地形データ部１０７から地図データを読み出
して撮影指示操作画面の所定領域に表示する。

【００２２】メニューとして表示される撮影パターンに
は、例えば、指定された点を中心に撮影する「ポイント
撮影」、指定された複数の点に沿って撮影する「ライン
撮影」、矩形等の図形で特定される所定領域を撮影する
「エリア撮影」、指定された撮影点を円の中心として周
回して撮影する「スポットライト撮影」、指定された点
から旋回して、所定領域を撮影する「パノラマ撮影」等
がある。

【００２３】撮影指示作成部１０２は、撮影指示操作画
面において選択入力された撮影パターンに応じた撮影パ
ラメータのテーブル（パラメータテーブル）を撮影パタ
ーン部１０６から読み出す。撮影パラメータは、例えば
図４に示すように、「指示番号」、「指示日付」、「指
示時刻」、「撮影パターン」、「撮影範囲」、等の項目
を含み、機上撮影装置２による撮影のために必要な情報
である。各撮影パターンに応じたパラメータ項目を有す
るパラメータテーブルが撮影パターン部１０６に記憶さ
れている。撮影指示作成部１０２は、パラメータテーブ
ルの読み出し後、所定項目について予め用意された初期
値又は推奨値を設定する（例えば、「撮影目標高度」に
初期値「０ｍ」を設定する等）。

【００２４】撮影指示作成部１０２は、撮影パターンに
応じたパラメータテーブルを読み出した後、撮影位置の
指定を撮影要求受付部１０１を介して受け付けて、この
撮影位置の緯度・経度値を求め、撮影パラメータとして
設定する。なお、この撮影位置の指定では、撮影指示操
作画面（図３）に表示される地図上の位置を指定するこ
との他に、過去に撮影された画像を読み出して、撮影指
示操作画面の所定領域に表示し、その撮影画像上の位置
を指定することもできる。

【００２５】撮影位置として地図上の任意位置が指定さ
れた場合、撮影指示作成部１０２は、地図・地形データ
部１０７から、撮影位置に対応する緯度・経度値を読み
出す。また、撮影画像上の任意位置が指定された場合に
は、パラメータ作成部１０３により所定の演算方法で算
出された撮影位置の緯度・経度値を取得する。

【００２６】また、撮影指示作成部１０２は、利用者か
らの要求に応じて、パラメータ作成部１０３を介して、
過去の撮影情報の撮影パラメータ等を今回の撮影の撮影
パラメータに用いる。この場合、例えば、パラメータ作
成部１０３を介して、過去の撮影情報から撮影パラメー
タの全部又は一部を選択させ、選択されたパラメータ値
を今回の撮影の撮影パラメータに設定する。

【００２７】また、撮影指示作成部１０２は、撮影位置
が指定された後、一回の撮影での撮影範囲の入力を撮影
要求受付部１０１を介して受け付け、撮影パラメータに
おける「撮影範囲」の項目に設定する。

【００２８】また、撮影指示作成部１０２は、撮影パラ
メータの設定内容等について利用者からの変更要求があ
れば、それに応じてパラメータの設定内容を変更する。
撮影指示作成部１０２は、撮影パターンに対応した図形
を、撮影パラメータの設定値に従って、地図（又は、画
像）上に表示し、利用者の操作によって、図形の位置、
大きさ、形等が変更された場合には、その図形の変更に
対応するよう、該当するパラメータの設定値を変更す
る。また、このパラメータの設定内容の変更では、パラ
メータテーブルの該当する項目に、利用者が直接数値を
入力するようにしてもよい。

【００２９】また、撮影指示作成部１０２は、最終的
に、撮影パラメータに対して画角や、カメラ方位等のパ
ラメータを演算により求めて補完し、さらに、飛行経
路、撮影位置、推奨飛行高度等の飛行体の制御に必要な
制御情報を付加したものを撮影指示として生成し、撮影
指示送信部１０４を介して機上撮影装置２に送信する。
また、パラメータ作成部１０３は、撮影指示作成部１０
２からの指示に従って、撮影情報を用いる場合の撮影パ
ラメータの生成、設定等を行う。

【００３０】パラメータ作成部１０３は、撮影指示作成
部からの指示に従って、撮影位置として指定された画像
上の位置について、所定の演算方法により緯度・経度値
を算出する。この算出処理の詳細については後述する。
撮影指示送信部１０４は、撮影指示作成部１０２により
生成された撮影指示を無線チャネルＬ１により機上撮影
装置２に送信する。撮影情報受信部１０５は、機上撮影
装置２から無線チャネルＬ２により撮影情報を受信し
て、データ蓄積部１０８に記憶する。なお、蓄積された
撮影画像は例えば外部からの表示要求に応じて、撮影要
求受付部１０１を介して表示される。

【００３１】撮影パターン部１０６は、「ポイント撮
影」、「ライン撮影」、「エリア撮影」、「スポットラ
イト撮影」、「パノラマ撮影」等の複数の撮影パターン
に関する情報（パラメータテーブル等）を記憶する。地
図・地形データ部１０７は、地図データ、地図上の各位
置又は基準となる位置の緯度・経度値、地形の高度情
報、等を記憶する。データ蓄積部１０８は、機上撮影装
置２から受信した撮影情報等を蓄積記憶する。この撮影
情報は、撮影された画像の他に、撮影日付、撮影時刻、
撮影位置、撮影高度、画角、等の画像の撮影に伴う種々
の情報（付帯データ）を含む。

【００３２】次に、機上撮影装置２の構成について説明
する。機上撮影装置２は、ヘリコプター３に搭載されて
おり、撮影指示受信部２０１と、位置姿勢検出部２０２
と、撮影制御部２０３と、経路指示部２０４と、カメラ
部２０５と、撮影情報送信部２０６と、を備える。

【００３３】撮影指示受信部２０１は、撮影指示装置１
からの撮影指示を受信する。位置姿勢検出部２０２は、
ヘリコプター３が有する計器、ジャイロ、ＧＰＳ(Globa
l Positioning System)受信装置等から、現時点のヘリ
コプター３の高度、姿勢、方向、速度、位置等の情報を
取得する。

【００３４】撮影制御部２０３は、撮影指示受信部２０
１から受け取った撮影指示と、位置姿勢検出部２０２が
取得したヘリコプター３の位置等の情報と、図示せぬ記
憶部から読み出した高度情報を含む地図データと、をも
とに、受信した撮影指示（撮影パラメータ）を満たすた
めの飛行経路、画像撮影位置、カメラ設定（方向、画角
等）等についての撮影計画を算出する。

【００３５】また、撮影制御部２０３は、撮影計画と、
位置姿勢検出部２０２により取得された現在のヘリコプ
ター３の位置、姿勢等の情報と、に基づいた撮影制御を
行う。ヘリコプター３が撮影位置に近づいたことが検出
されると、撮影制御部２０３は、カメラの方向、画角等
を制御し、目標地点にカメラの視野をセットする。そし
て、ヘリコプター３が撮影位置に到達した際に、撮影の
指示をカメラ部２０５に送るとともに、その時点での撮
影位置、撮影高度、撮影対象位置、撮影対象高度、カメ
ラパラメータ等のデータを撮影情報送信部２０６に送
る。

【００３６】経路指示部２０４は、撮影計画と、ヘリコ
プター３の位置等の情報を、撮影制御部２０３と位置姿
勢検出部２０２から逐次取得し、これらの情報の一部
を、ヘリコプター３の操縦のための情報（操縦情報）と
して、地図データに重畳して表示してパイロットに提示
する。操縦情報としては、ヘリコプター３の飛行経路、
飛行高度、飛行速度、現在位置等がある。

【００３７】カメラ部２０５は、例えば、可視カメラと
赤外カメラを備え、撮影制御部２０３からの指示に応じ
て、画像の撮影を行い、撮影結果を撮影情報送信部２０
６に送る。

【００３８】撮影情報送信部２０６は、撮影制御部２０
３から受け取った撮影時の撮影位置、撮影高度等のデー
タから所定の付帯データを作成し、この付帯データとカ
メラ部２０５から得た映像情報とを関連付けて撮影情報
を生成する。付帯データは、例えば、「要求番号」、
「撮影日付」、「撮影時刻」、「撮影パターン」、「撮
影位置」、「撮影高度」等のデータを含む。撮影情報送
信部２０６は、生成した撮影情報を、無線チャネルＬ２
により撮影指示装置１に送信する。

【００３９】次に、撮影指示装置１において、撮影位置
として撮影画像上の任意位置が指定された場合の撮影位
置の算出処理について説明する。まず、第１の例とし
て、指定された位置を画像の中心として撮影する場合に
おける指定位置の緯度・経度値の算出処理について図
５、図６を用いて説明する。例えば利用者によって、図
５に示す画像Ｉ上のポイントＴが指定されたこととす
る。

【００４０】パラメータ作成部１０３は、図６に示すよ
うに、面Ｐ（海抜高度０）上にあって、画像Ｉの撮影時
の飛行体（カメラ）の緯度・経度により特定される位置
ＰＣを原点として、上方向にＺ軸、位置ＰＯ方向にＹ
軸、左手系でＹ−Ｚ面に垂直にＸ軸、をそれぞれ置いた
ワールド座標系を設定する。なお、位置ＰＯは、面Ｐ上
にあって、画像Ｉの撮影時のカメラ中心方向と地表面Ｈ
（Ｐ）との交点の緯度・経度により特定される撮影位置
である。

【００４１】次に、位置ＰＣとＰＯの緯度・経度から２
点間の距離Ｌを求め、これに基づいて、ワールド座標系
におけるカメラ中心方向の方向ベクトルＶｚを数１に示
すように算出する。

【００４２】

【数１】Ｖｚ＝（０，Ｌ，−（ＡＣ−ＨＯ）） （ＡＣは、撮影時の飛行体（カメラ）の海抜高度、ＨＯ
は、地表面Ｈ（Ｐ）における位置ＰＯの海抜高度を示
す）

【００４３】ψはカメラ中心方向（ｚ軸）を中心とした
撮影時の回転角（上方向を０、右ネジ回りを正）とす
る。この場合、まずカメラ座標系（ｘ、ｙ、ｚ）をｚ軸
を中心に回転させて、ワールド座標系の上方向（Ｚ軸）
と、画像の上方向（ｙ軸）と、を一致させた新たな座標
系（ｘ’，ｙ’，ｚ）を考える。この座標系では、ポイ
ントＴ（Ｔｘ，Ｔｙ）はポイントＴ’（Ｔｘ’，Ｔ
ｙ’）となり、Ｔｘ’、Ｔｙ’はそれぞれ数２に示すよ
うに表される。

【００４４】

【数２】Ｔｘ’＝Ｔｘ・ｃｏｓψ＋Ｔｙ・ｓｉｎψ Ｔｙ’＝Ｔｙ・ｃｏｓψ−Ｔｘ・ｓｉｎψ

【００４５】ワールド座標系で表したＴ’（Ｔｘ’，Ｔ
ｙ’）を通過する方向ベクトルは、Ｙ軸方向のベクトル
をＸ軸を中心に角度ξＸだけ回転させた後、Ｚ軸を中心
に角度ξＺだけ回転させたものとなる。このときのξＸ
とξＺは、数３のように示される。

【００４６】

【数３】ξＺ＝−ａｒｃｔａｎ（２・Ｔｘ’／Ｗｘ・ｔ
ａｎ（θＸ／２）） ξＸ＝ａｒｃｔａｎ（２・Ｔｙ’／Ｗｙ・ｔａｎ（θＹ
／２））−ａｒｃｔａｎ（（ＡＣ−ＨＯ）／Ｌ） （θＸは、画像撮影時のｘ方向の画角、θＹは、画像撮
影時のｙ方向の画角、Ｗｘは、画像のｘ方向の画素数、
Ｗｙは、画像のｙ方向の画素数を示す）

【００４７】従って、Ｔ’（Ｔｘ’，Ｔｙ’）を通過す
る方向ベクトルＶＴは数４のように表され、また、カメ
ラ位置（０，０，ＡＣ）から方向ベクトルＶＴの方角に
向けた直線が面Ｐと交わる位置ＰＴ’の座標は、ワール
ド座標系で数５のように示される。

【００４８】

【数４】ＶＴ＝（−ｓｉｎξＺ・ｃｏｓξＸ，ｃｏｓξ
Ｚ・ｃｏｓξＸ，ｓｉｎξＸ）

【数５】（ＡＣ・ｓｉｎξＺ／ｔａｎξＸ，−ＡＣ・ｃ
ｏｓξＺ／ｔａｎξＸ，０）

【００４９】ここで、位置ＰＣを原点として、北方向に
Ｘ’、東方向にＹ’上方向にＺとした新たなワールド座
標系を考えると、座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、Ｚ軸を中心
にして右ネジ回りに角度Θ＝−ａｒｃｔａｎ（ＬＸ／Ｌ
Ｙ）だけ回転している。なお、ＬＸは、位置ＰＣと位置
ＰＯ経度方向の距離（東方向が正）であり、ＬＹは、こ
れらの緯度方向の距離（北方向が正）である。この新た
なワールド座標系（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ）で表現した位置Ｐ
Ｔ’の座標は数６のようになる。

【００５０】

【数６】ＰＴ’＝（ＡＣ／ｔａｎξＸ・（ｃｏｓΘ・ｓ
ｉｎξＺ−ｓｉｎΘ・ｃｏｓξＺ），−ＡＣ／ｔａｎξ
Ｘ・（ｓｉｎΘ・ｓｉｎξＺ＋ｃｏｓΘ・ｃｏｓξ
Ｚ），０）

【００５１】数６に示される座標のうちの、ＡＣ／ｔａ
ｎξＸ・（ｃｏｓΘ・ｓｉｎξＺ−ｓｉｎΘ・ｃｏｓξ
Ｚ）は、位置ＰＣから位置ＰＴ’までの東西方向の距離
（東方向が正）を表し、−ＡＣ／ｔａｎξＸ・（ｓｉｎ
Θ・ｓｉｎξＺ＋ｃｏｓΘ・ｃｏｓξＺ）は、位置ＰＣ
から位置ＰＴ’までの東西方向の距離（北方向が正）を
表す。これらの距離値と、位置ＰＣの緯度・経度から、
点ＰＴ’の緯度・経度を求める。

【００５２】そして最後に、位置ＰＴ’の緯度・経度と
点ＰＣの緯度・経度及びカメラ高度ＡＣから、カメラ位
置とＰＴ’を結んだ直線と地表面Ｈ（Ｐ）との交点を求
めることにより、位置ＰＴの緯度・経度及びその海抜高
度ＨＴを求めることができる。この位置ＰＴの緯度・経
度と海抜高度ＨＴを用いてカメラ制御することにより、
画像上で指定した位置Ｔと画像の中心とした撮影が可能
となる。

【００５３】また、撮影の方向のみを指定する場合は、
方向ベクトルＶＴ＝（−ｓｉｎξＺ・ｃｏｓξＸ，ｃｏ
ｓξＺ・ｃｏｓξＸ，ｓｉｎξＸ）を新たに設定したワ
ールド座標系（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ）で、数７に示すように
表現し直し、この（Ｘ’，Ｙ’）方向を、撮影位置点Ｐ
Ｃからの新たな撮影方向に指定する。

【００５４】

【数７】（−（ｓｉｎΘ・ｃｏｓξＺ−ｃｏｓΘ・ｓｉ
ｎξＺ）／ｔａｎξＸ，−（ｃｏｓΘ・ｃｏｓξＺ＋ｓ
ｉｎΘ・ｓｉｎξＺ）／ｔａｎξＸ，−１）

【００５５】次に、複数の画像上で任意方向（ライン）
が指定され、それらのラインにより特定される位置（ラ
インの交点）を画像の中心として撮影する場合の特定位
置の緯度・経度値の算出処理について図７、図８用いて
説明する。例えば、図７に示す２枚の画像Ｉ１、Ｉ２は
地表面に対して水平なカメラ方向で撮影されており、利
用者によって、各画面上でラインＴ１、Ｔ２が指定され
たこととする。

【００５６】パラメータ作成部１０３は、図８に示すよ
うに、画像Ｉ１撮影時の飛行体（カメラ）の緯度・経度
により特定される位置ＰＣ１を原点として、北方向にＹ
軸、東方向にＸ軸を置いた２次元のワールド座標系を設
定する。次に、画像Ｉ２撮影時の飛行体（カメラ）の緯
度・経度により特定される位置をＰＣ２、画像Ｉ１、Ｉ
２の撮影時のカメラ中心方向が交わる位置をＰＯとし
て、位置ＰＣ１を原点とした位置ＰＣ２、ＰＯへの各距
離を各位置の緯度・経度から求め、ワールド座標上での
位置ＰＣ２、ＰＯの座標を数８に示すように表す。

【００５７】

【数８】ＰＣ２＝（ＸＣ２，ＹＣ２） ＰＯ＝（ＸＯ，ＹＯ） （ＰＣ１は原点のためＰＣ１＝（０，０））

【００５８】これにより、各画像Ｉ１、Ｉ２におけるカ
メラ中心の方向ベクトルＶ１、Ｖ２はそれぞれ数９のよ
うに示される。

【００５９】

【数９】Ｖ１＝（ＸＯ，ＹＯ） Ｖ２＝（ＸＯ−ＸＣ２，ＹＯ−ＹＣ２）

【００６０】次に、画像Ｉ１上で指定されたラインＴ１
によって特定される方向ベクトルＶ１’は、方向ベクト
ルＶ１を時計回りに角度ξ１だけ回転させたものとな
る。このときのξ１は、数１０のように示される。

【００６１】

【数１０】ξ１＝ａｒｃｔａｎ（２・Ｔｘ１／Ｗｘ・ｔ
ａｎ（θＸ１／２）） （θＸ１は、画像Ｉ１撮影時のｘ方向の画角、Ｗｘは、
画像のｘ方向の画素数を示す）

【００６２】従って、ラインＴ１によって特定される方
向ベクトルＶ１’は数１１のように表される。

【００６３】

【数１１】Ｖ１’＝（Ｖ１Ｘ’，Ｖ１Ｙ’）＝（ＸＯ・
ｃｏｓξ１＋ＹＯ・ｓｉｎξ１，−ＸＯ・ｓｉｎξ１＋
ＹＯ・ｃｏｓξ１）

【００６４】同様に、ラインＴ２によって特定される方
向ベクトルＶ２’を、方向ベクトルＶ２を時計回りに角
度ξ２だけ回転させたものとすると、角度ξ２と、方向
ベクトルＶ２’はそれぞれ数１２のように表される。

【００６５】

【数１２】ξ２＝ａｒｃｔａｎ（２・Ｔｘ２／Ｗｘ・ｔ
ａｎ（θＸ２／２）） （θＸ２は、画像Ｉ２撮影時のｘ方向の画角、Ｗｘは、
画像のｘ方向の画素数を示す） Ｖ２’＝（Ｖ２Ｘ’，Ｖ２Ｙ’）＝（（ＸＯ−ＸＣ２）
・ｃｏｓξ２＋（ＹＯ−ＹＣ２）・ｓｉｎξ２，−（Ｘ
Ｏ−ＸＣ２）・ｓｉｎξ２＋（ＹＯ−ＹＣ２）・ｃｏｓ
ξ２）

【００６６】なお、この第２の例において求める特定位
置ＰＴは、位置ＰＣ１（０，０）を通り、方向ベクトル
Ｖ１’と平行な直線と、位置ＰＣ２（ＸＣ２，ＹＣ２）
を通り方向ベクトルＶ２’と平行な直線と、の交点であ
るため、ＰＴ＝（ＰＴＸ，ＰＴＹ）の位置は、数１３に
示すようになる。

【００６７】

【数１３】ＰＴＸ＝（Ｖ１ｘ’・Ｖ２ｙ’・ＸＣ２−Ｖ
１Ｘ’・Ｖ２Ｘ’・ＹＣ２）／（Ｖ１Ｘ’・Ｖ２ｙ’−
Ｖ１ｙ’・Ｖ２ｘ’） ＰＴＹ＝（Ｖ１ｙ’・Ｖ２ｙ’・ＸＣ２−Ｖ１Ｙ’・Ｖ
２Ｘ’・ＹＣ２）／（Ｖ１Ｘ’・Ｖ２ｙ’−Ｖ１ｙ’・
Ｖ２ｘ’）

【００６８】数１３に示す式に従って求めた位置ＰＴ
（ＰＣ１からの経度・緯度方向の子距離に対応する）
と、位置ＰＣ１の緯度・経度から、位置ＰＴの緯度・経
度を求めることができる。この位置ＰＴの緯度・経度を
用いてカメラ制御することにより、複数の画面上で指定
された方位（ライン）から特定される位置を画像の中心
とした撮影が可能となる。

【００６９】次に、撮影指示装置１による撮影指示作成
処理を図９、図１０のフローチャートを参照して具体的
に説明する。例えば地上の撮影指示者（利用者）は、機
上撮影装置２に撮影指示を送るため、撮影指示装置１に
表示される初期メニューから「撮影指示入力」を選択す
る。これに応じて、撮影指示装置１の撮影指示作成部１
０２は、撮影パターンのメニューと地図データを含む撮
影指示操作画面を表示し、利用者による撮影パターンの
選択入力を受け付ける（ステップＳ１）。ここでは、例
えば、「スポットライト撮影」が選択されたこととす
る。

【００７０】撮影指示作成部１０２は、選択された「ス
ポットライト撮影」に対応するパラメータテーブルを読
み出す（ステップＳ２）。ステップＳ２で読み出される
パラメータテーブルは撮影パターンに応じたパラメータ
項目を有し、この場合は、例えば図１１に示すように、
「スポットライト撮影」応じたパラメータ項目（「撮影
半径」等）を有する。

【００７１】撮影指示作成部１０２は、パラメータテー
ブルの所定項目について予め用意された初期値、推奨値
等を設定する（ステップＳ３）。この場合、例えば図１
２に示すように、「使用カメラ」、「フィルタ」、「撮
影目標高度」等の所定項目に初期値等が設定される。

【００７２】次に、撮影指示作成部１０２は、過去の撮
影情報（撮影画像、撮影パラメータ等）等を使用するか
否かを判別する（ステップＳ４）。ここで、過去のデー
タを使用しない旨の要求が入力された場合、撮影指示作
成部１０２は、撮影指示操作画面に表示されている地図
上の位置の指定を受け付ける（ステップＳ５）。例え
ば、このとき、撮影指示作成部１０２は、撮影指示操作
画面に表示される地図上に、撮影パターンに応じた図形
を、指定された位置、パラメータテーブルの設定値等に
対応させて表示する。この場合は、指定位置を中心とす
る円が表示される。

【００７３】次に、撮影指示作成部１０２は、指定され
た位置の緯度・経度値を地図・地形データ部１０７から
読み出して、今回の撮影用の「スポットライト撮影」の
パラメータテーブルに設定する（ステップＳ６）。そし
て、撮影指示作成部１０２は、撮影範囲の指定を撮影要
求受付部１０１を介して受け付けて、パラメータテーブ
ルに設定する（ステップＳ７）。このようにして、ステ
ップＳ６、Ｓ７により、緯度・経度値、撮影範囲等が設
定されたパラメータテーブルの一例を図１３に示す。

【００７４】パラメータの設定が完了すると、撮影指示
作成部１０２は、設定値に対応した図形の他に、パラメ
ータテーブルの各項目の設定内容を表示して、設定内容
が撮影要求に合致するかを利用者に確認する（ステップ
Ｓ８）。設定内容と撮影要求に不一致があり、位置の再
指定が必要な場合にはパラメータ修正を行う（ステップ
Ｓ９）。このパラメータ修正では、撮影位置が要求と異
なる場合にはステップＳ５に戻って位置の再指定を行
う。このパラメータ修正では、該当項目について、数値
を直接入力して変更してもよく、地図上の図形を操作
（移動、拡大、縮小等）して設定値を変更することもで
きる。例えば、図１４に示すように、地図上の図形
（円）の中心位置を変更することにより撮影位置の緯度
・経度値が変更され、円周を広げることにより、撮影半
径が広く変更される。

【００７５】ステップＳ８で設定内容が確認された場
合、又は、パラメータ修正が適正になされた場合、撮影
指示作成部１０２は、画角や、カメラ方位等の撮影に必
要なパラメータを演算により求めて補完し、さらに、飛
行経路、撮影位置、推奨飛行高度等の飛行体の制御に必
要な制御情報を付加して、撮影指示を生成する（ステッ
プＳ１０）。このようにして生成された撮影指示は、自
動的に又は利用者からの指示に応じて、機上撮影装置２
に送信される。

【００７６】また、ステップＳ４において、過去の撮影
情報等を使用する旨の要求が入力された場合、撮影指示
作成部１０２は、過去のデータを使用するため、データ
蓄積部１０８に記憶されている過去の撮影情報の一覧等
を撮影要求受付部１０１を介して表示して、所望の撮影
情報を選択させる（ステップＳ１１）。

【００７７】撮影情報が選択されると、撮影指示作成部
１０２は、次に、その撮影情報に含まれる撮影画像を撮
影位置を指定するために使用するか否かを判別する（ス
テップＳ１２）。ここで、撮影画像を使用する旨の要求
が入力された場合には、撮影画像を表示して、撮影位置
の指定を受け付ける（ステップＳ１３）。そして、上述
した撮影位置の算出方法等に従って、指定された位置の
緯度・経度値等を算出する（ステップＳ１４）。

【００７８】次に、撮影指示作成部１０２は、ステップ
Ｓ１４で算出した緯度・経度値等をパラメータテーブル
に設定する（ステップＳ１５）。なお、撮影位置の指定
では、上述のように、画像上の一点を指定してもよく、
方向（ライン）により指定してもよい。また、上述のよ
うに、指定位置の緯度・経度値とともに、指定位置の高
度値も求めることができる。

【００７９】また、ステップＳ１２において、撮影画像
を使用しない旨の要求が入力された場合、撮影指示作成
部１０２は、撮影画像は使用せずに、過去の撮影情報に
おける撮影パラメータを参照させ、任意のパラメータ項
目について、利用者からの指定を受け付ける（ステップ
Ｓ１６）。そして、指定されたパラメータの値を、今回
の撮影用のパラメータテーブルに設定する（ステップＳ
１５）。

【００８０】ステップＳ１５でのパラメータ設定の完了
後、撮影に必要な緯度・経度値が設定されているか否か
を判別し（ステップＳ１７）、緯度・経度値が設定され
ていない場合は、地図上の位置を指定させ（ステップＳ
５）、設定されている場合には、撮影範囲の設定を行い
（ステップＳ７）、パラメータテーブルの設定内容が撮
影要求と合致することを確認した後（ステップＳ８）、
撮影指示を生成する（ステップＳ１０）。

【００８１】なお、ステップＳ１７で、緯度・経度値が
設定されていないと判別された場合、例えば、地図によ
る指定と画像による指定との一方を選択させ、選択に応
じて、地図又は画像上の位置を指定させるようにしても
よい。

【００８２】過去の撮影情報等を用いて生成された撮影
指示は、上記の地図による撮影位置の指定の場合と同様
に、自動的に又は利用者からの指示に応じて、機上撮影
装置２に送信される。

【００８３】このようにして、予め用意した撮影パター
ンから所望のパターンを選択させるとともに、地図又は
画像を用いて撮影位置、撮影範囲等を入力させるため、
容易な操作で撮影指示を行うことができる。また、過去
の撮影情報等を撮影パラメータの設定に使用することが
できるため、的確にかつ効率良く撮影指示を行うことが
できる。

【００８４】なお、撮影位置の算出方法は、上記の第１
及び第２の例に限定されず、他の算出方法により求めて
もよい。また、地図・地形データ部１０７は、飛行禁止
エリア等の情報も記憶してもよく、撮影指示作成部１０
２は、この飛行禁止エリア等の情報を撮影指示操作画面
に表示してもよい。

【００８５】なお、この発明の撮影指示システムは、専
用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを
用いて実現可能である。例えば、コンピュータに上述の
動作を実行するためのプログラムを格納した媒体（フロ
ッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等）から該プログラムを
インストールすることにより、上述の処理を実行する撮
影指示装置１等を構成することができる。なお、上述の
機能を、ＯＳが分担又はＯＳとアプリケーションの共同
により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体
に格納してもよい。

【００８６】なお、搬送波にプログラムを重畳し、通信
ネットワークを介して配信することも可能である。例え
ば、通信ネットワークの掲示板（ＢＢＳ）に該プログラ
ムを掲示し、これをネットワークを介して配信してもよ
い。そして、このプログラムを起動し、ＯＳの制御下
で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行する
ことにより、上述の処理を実行することができる。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の撮影パターンの中から、指示者の要求に合ったパ
ターンを選択するだけでよく、また、その撮影の基点と
なる撮影位置も地図を用いて視覚的に指定できるため、
複雑な撮影指示を容易な操作で迅速に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る撮影指示システムの
システム概要図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る撮影指示システムの
システム構成図である。

【図３】撮影指示操作画面の一例を示す図である。

【図４】撮影パラメータを説明するための図である。

【図５】画像上で指定された位置の緯度・経度値の算出
処理を説明するための図である。

【図６】画像上で指定された位置の緯度・経度値の算出
処理を説明するための図である。

【図７】画像上で指定されたラインから特定される位置
の緯度・経度値の算出処理を説明するための図である。

【図８】画像上で指定されたラインから特定される位置
の緯度・経度値の算出処理を説明するための図である。

【図９】撮影指示作成処理を説明するためのフローチャ
ートである。

【図１０】撮影指示作成処理を説明するためのフローチ
ャートである。

【図１１】撮影指示作成処理において、選択された撮影
パターンに対応するものとして読み出されたパラメータ
テーブルを示す図である。

【図１２】撮影指示作成処理において、初期値等が設定
されたパラメータテーブルを示す図である。

【図１３】撮影指示作成処理において、撮影位置の緯度
・経度値、撮影範囲等が設定されたパラメータテーブル
を示す図である。

【図１４】地図上に表示された図形を用いたパラメータ
修正を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 撮影指示装置 ２ 機上撮影装置 ３ ヘリコプター（飛行体） １０１ 撮影要求受付部 １０２ 撮影指示作成部 １０３ パラメータ作成部 １０４ 撮影指示送信部 １０５ 撮影情報受信部 １０６ 撮影パターン部 １０７ 地図・地形データ部 １０８ データ蓄積部 ２０１ 撮影指示受信部 ２０２ 位置姿勢検出部 ２０３ 撮影制御部 ２０４ 経路指示部 ２０５ カメラ部 ２０６ 撮影情報送信部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小迫 明徳 東京都江東区豊洲三丁目３番３号 株式 会社エヌ・ティ・ティ・データ内 (72)発明者 木村 初夫 東京都江東区豊洲三丁目３番３号 株式 会社エヌ・ティ・ティ・データ内 (72)発明者 勝又 敏次 東京都江東区豊洲三丁目３番３号 株式 会社エヌ・ティ・ティ・データ内 (72)発明者 西山 智 東京都江東区豊洲三丁目３番３号 株式 会社エヌ・ティ・ティ・データ内 (72)発明者 田中 行男 東京都江東区豊洲三丁目３番３号 株式 会社エヌ・ティ・ティ・データ内 (72)発明者 植野 広義 東京都江東区豊洲三丁目３番３号 株式 会社エヌ・ティ・ティ・データ内 (72)発明者 納本 良和 東京都江東区豊洲三丁目３番３号 株式 会社エヌ・ティ・ティ・データ内 (72)発明者 小宮 章夫 東京都江東区豊洲三丁目３番３号 株式 会社エヌ・ティ・ティ・データ内 (72)発明者 渡部 重彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (72)発明者 直井 哲二 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平11−18001（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−102495（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−65551（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−331831（ＪＰ，Ａ) 特開2001−25002（ＪＰ，Ａ) 特開2000−341672（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−187363（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−187304（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−42282（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−257474（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−210457（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−363989（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/232 H04N 7/18

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】飛行体に搭載された機上撮影装置と、前記
   機上撮影装置に地上から撮影を指示する撮影指示装置
   と、を備えた撮影指示システムであって、前記撮影指示装置は、 地図データを位置情報と対応付けて記憶する記憶手段
   と、指定された点を中心に撮影するパターン、指定された複
   数の点に沿って撮影するパターン、矩形等の図形で特定
   される所定領域を撮影するパターン、指定された撮影点
   を円の中心として周回して撮影するパターン、の少なく
   とも１つを含む複数の撮影パターンから いずれかの撮影
   パターンの選択入力を受け付けるパターン選択手段と、 前記地図データを表示して、地図上で指定された位置を
   撮影位置として受け付ける撮影位置指定手段と、 前記指定された撮影位置に対応する位置情報を前記記憶
   手段から読み出す手段と、 前記選択された撮影パターンと、前記撮影位置に対応す
   る位置情報と、に基づいて、撮影パターン、撮影範囲、
   撮影目標高度を含む、撮影のための撮影パラメータを設
   定する設定手段と、 前記撮影パラメータを含む撮影指示を生成し、前記機上
   撮影装置に送信する撮影指示送信手段と、を備え、 前記機上撮影装置は、 前記飛行体の現在位置を取得する位置取得手段と、 前記撮影指示装置から前記撮影指示を受信する手段と、 前記受信した撮影指示を満たす飛行経路、画像撮影位
   置、カメラ設定についての撮影計画を算出する算出手段
   と、 前記位置取得手段により取得された位置情報と前記算出
   手段により算出された前記撮影計画に基づき、前記飛行
   体が撮影位置に近づいたことが検出されると撮影を行う
   撮影制御手段と、 前記撮影制御手段により撮影された映像情報と付帯デー
   タから撮影情報を生成し、前記撮影指示装置に送信する
   手段を備え、 前記撮影指示装置は、前記機上撮影装置から前記撮影情
   報を受信する手段を更に備える、 ことを特徴とする撮影指示システム。
2. 【請求項２】飛行体に搭載された機上撮影装置に対して
   地上から撮影を指示する撮影指示方法であって、撮影指示装置が、指定された点を中心に撮影するパター
   ン、指定された複数の点に沿って撮影するパターン、矩
   形等の図形で特定される所定領域を撮影するパターン、
   指定された撮影点を円の中心として周回して撮影するパ
   ターン、の少なくとも１つを含む 複数の撮影パターンか
   らいずれかの撮影パターンの選択入力を受け付け、地図
   データを表示して、地図上で指定された位置を撮影位置
   として受け付け、前記指定された撮影位置に対応する位
   置情報を取得し、前記選択された撮影パターンと前記位
   置情報に基づいて、撮影パターン、撮影範囲、撮影目標
   高度を含む撮影のための撮影パラメータを設定し、該撮
   影パラメータを含む撮影指示を生成して前記機上撮影装
   置に送信し、前記機上撮影装置が、前記飛行体の現在位置情報を取得
   し、前記撮影指示装置から前記撮影指示を受信し、前記
   受信した撮影指示を満たす飛行経路、画像撮影位置、カ
   メラ設定についての撮影計画を算出し、前記取得した飛
   行体の現在位置情報と前記算出した撮影計画に基づき、
   前記飛行体が撮影位置に近づいたことが検出されると撮
   影を行い、前記撮影された映像情報と付帯データとを撮
   影情報として生成し前記撮影指示装置に送信し、 前記撮影指示装置が、前記機上撮影装置から前記撮影情
   報を受信する、 ことを特徴とする撮影指示方法。
3. 【請求項３】第１のコンピュータを、飛行体に搭載され
   た機上撮影装置として機能させ、第２のコンピュータ
   を、前記機上撮影装置に地上から撮影を指示する撮影指
   示装置として機能させるためのプログラムを記録したコ
   ンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記第１の コンピュータを、 地図データを位置情報と対応付けて記憶する記憶手段、指定された点を中心に撮影するパターン、指定された複
   数の点に沿って撮影するパターン、矩形等の図形で特定
   される所定領域を撮影するパターン、指定された撮影点
   を円の中心として周回して撮影するパターン、の少なく
   とも１つを含む複数の撮影パターンから いずれかの撮影
   パターンの選択入力を受け付けるパターン選択手段、 前記地図データを表示して、地図上で指定された位置を
   撮影位置として受け付ける撮影位置指定手段、 前記指定された撮影位置に対応する位置情報を前記記憶
   手段から読み出す手段、 前記選択された撮影パターンと、前記撮影位置に対応す
   る位置情報と、に基づいて、撮影パターン、撮影範囲、
   撮影目標高度を含む、撮影のための撮影パラメータを設
   定する設定手段、 前記撮影パラメータを含む撮影指示を生成し、前記第２
   のコンピュータに送信する撮影指示送信手段、として機
   能させ、 前記第２のコンピュータを、 前記飛行体の現在位置を取得する位置取得手段、 前記第１のコンピュータから前記撮影指示を受信する手
   段、 前記受信した撮影指示を満たす飛行経路、画像撮影位
   置、カメラ設定についての撮影計画を算出する算出手
   段、 前記位置取得手段により取得された位置情報と前記算出
   手段により算出された前記撮影計画に基づき、前記飛行
   体が撮影位置に近づいたことが検出されると撮影を行う
   撮影制御手段、 前記撮影制御手段により撮影された映像情報と付帯デー
   タから撮影情報を生成し、前記撮影指示装置に送信する
   手段、として機能させ、 前記第１のコンピュータを、前記第２のコンピュータか
   ら前記撮影情報を受信する手段、として更に機能させ
   る、 ためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能
   な記録媒体。