JP5616069B2 - 航空機からの画像伝送システム - Google Patents
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Description
特許文献1に係る発明にあっては、受信者の指示で画像における重要な部分についての効率的な伝送を可能とするために、受信側における視点を中心とする部分の画像を走査し優先的に符号化して伝送することを行う。
航空機から地上、海上等の基地局へ画像を伝送する場合、航空機の位置及び基地局の位置により、航空機から基地局、基地局から航空機の見通しが利く場合(見通し内)と、見通しが利かない(見通し外)とで、使用できる伝送路が異なる場合がある。
見通し内では、航空機と基地局との間で各種電波による一対一の無線通信が可能であり、通信衛星を介した通信も、電離層で反射させる短波通信も使用できる。
見通し外では、通信衛星を介した通信や、電離層で反射させる短波通信などを使用することとなる。
また、電波取得上の制約から、限定された通信回線しか使用できないという事情もある。
したがって、航空機と基地局との位置関係等の状況に応じて使用できる伝送路が異なり、その伝送路の伝送速度がそれぞれ異なるから、送信データの伝送速度が異なることとなる。
このように使用できる伝送路の伝送速度が変化する条件下で、観測や監視のために航空機において取得した画像を基地局等に伝送するにあたっては、伝送速度が十分に高速であれば、視点周辺部や中央部等の一部に限定された画像や低解像度化した画像でなく、全体の高解像度画像を伝送することが可能かつ有効である一方、伝送速度が低速になれば、一画像のデータ量を落してでも、基地局での画像の受信ができるだけ遅れないように、すなわち、撮像から受信までの時間差の長時間化を抑えて、画像から得られえる情報を迅速に伝える必要がある。
前記航空機に、
前記航空機及び前記通信装置の位置情報、及び地形情報に基づいて、前記航空機から前記通信装置を見通せるか否か、又は前記通信装置から前記航空機を見通せるか否か判別する見通し内外判別手段と、
伝送速度が異なる複数の伝送路から使用する伝送路を設定する伝送路設定手段と、
前記画像取得装置が取得した画像のデータ量を小規模化する画像処理手段と、
を備え、
前記複数の伝送路は、見通し内通信に対応する伝送路と、見通し外通信に対応する伝送路とを含み、
前記伝送路設定手段は、前記見通し内外判別手段により見通し内と判別された場合、見通し内通信に対応する伝送路を設定し、前記見通し内外判別手段により見通し外と判別された場合、見通し外通信に対応する伝送路を設定し、
前記画像処理手段は、前記伝送路設定手段により設定された伝送路の伝送速度が所定値よりも低い場合に、当該伝送速度が前記所定値よりも高い場合に比較して、伝送する画像のデータ量が少なくなるようにデータ量を小規模化することを特徴とする航空機からの画像伝送システムである。
前記複数の伝送路は、第1の伝送速度を有する第1の伝送路と、第1の伝送速度より遅い第2の伝送速度を有する第2の伝送路とを含み、
前記伝送路設定手段により第1の伝送路が設定された場合、前記画像取得装置が取得した画像全体を第1の伝送路で無線伝送し、
前記伝送路設定手段により第2の伝送路が設定された場合、前記画像処理手段が抽出した画像を第2の伝送路で無線伝送することを特徴とする請求項1に記載の航空機からの画像伝送システムである。
前記複数の伝送路は、第2の伝送速度より遅い第3の伝送速度を有する第3の伝送路を含み、
前記伝送路設定手段により第3の伝送路が設定された場合、前記目標物特定手段が生成した目標物特定情報を第3の伝送路で無線伝送することを特徴とする請求項2に記載の航空機からの画像伝送システムである。
また、伝送路設定手段により設定された伝送路の伝送速度が、さらに低い場合には、目標物特定手段が生成した目標物特定情報を無線伝送することが有効となる。目標物特定情報は、厳密に個体まで特定する情報でなくとも、認識した物体の分類、種別等でよく、大まかに特定する情報であるほど迅速に情報を伝えることができる。
航空機aは、画像取得装置としての画像センサとa1と、情報記憶部a2と、データ処理部a3と、画像処理部a4と、画像圧縮部a5と、符号化部a6と、無線受信/復調機a7と、データ/指令復号化部a8と、無線送信機a9と、デジタル変調部a10と、機体データバスa11とを備える。
地上装置bは、無線受信機b1と、デジタル復調部b2と、復号化部b3と、画像/機体情報分割部b4と、画像伸張/画像解析/加工部b5と、表示部b6、地上データバスb7と、機体オペレーションシステム部b8と、機体指令符号化/変調部b9と、無線送信機b10とを備える。
無線送信機b10から伝送された無線信号を航空機aの無線受信/復調機a7が受信し、復調してデータ/指令復号化部a8が複合化して、機体オペレーションシステム部b8からの指令等を読み出し、機体データバスa11を介してデータ処理部a3に提供する。データ処理部a3は、機体オペレーションシステム部b8からの指令その他の提供されたデータを必要により情報記憶部a2に保存したり、以下に述べるような必要な処理を行ったりする。
それとともにデータ処理部a3は、見通し内外判別に基づき、見通し内通信又は見通し外通信を選択設定する。
まず、機体オペレーションシステム部b8が、撮影画像の伝送処理を、航空機aによるオート処理に任せるか、機体オペレーションシステム部b8から撮影画像の伝送に関する選択(伝送路、圧縮方法、伝送対象画像部位の選択など)を指令するマニュアル処理とするかの指令を航空機aに送信する。
オート処理が選択されると(図2 ステップS1で「オート」)、データ処理部a3は、画像センサa1の撮像した画像から、移動物等の物体を認識し、情報記憶部a2に記憶されている目標物設定に当てはまる物体のデータと照合して目標物に該当するか否か判別する(ステップS2)。
データ処理部a3は、ステップS3でNOの場合、「目標物未発見」を示す信号を地上装置bに発信し(ステップS4)、次に撮影される画像に対するステップS2に移行する。
符号化部a6が符号化した画像データを、デジタル変調部a10が変調し、無線送信機a9が無線伝送する(ステップS9)。
符号化部a6が符号化した画像データは、デジタル変調部a10が変調し、無線送信機a9が無線伝送する(ステップS9)。
符号化部a6が符号化した目標物特定情報は、デジタル変調部a10が変調し、無線送信機a9が無線伝送する(ステップS9)。
b 地上装置(移動体外の通信装置)
c 通信衛星
Claims (5)
- 航空機上の画像取得装置が取得した画像を同航空機から同航空機外の、地上又は海上の基地局に設置されている通信装置に無線伝送する航空機からの画像伝送システムにおいて、
前記航空機に、
前記航空機及び前記通信装置の位置情報、及び地形情報に基づいて、前記航空機から前記通信装置を見通せるか否か、又は前記通信装置から前記航空機を見通せるか否か判別する見通し内外判別手段と、
伝送速度が異なる複数の伝送路から使用する伝送路を設定する伝送路設定手段と、
前記画像取得装置が取得した画像のデータ量を小規模化する画像処理手段と、
を備え、
前記複数の伝送路は、見通し内通信に対応する伝送路と、見通し外通信に対応する伝送路とを含み、
前記伝送路設定手段は、前記見通し内外判別手段により見通し内と判別された場合、見通し内通信に対応する伝送路を設定し、前記見通し内外判別手段により見通し外と判別された場合、見通し外通信に対応する伝送路を設定し、
前記画像処理手段は、前記伝送路設定手段により設定された伝送路の伝送速度が所定値よりも低い場合に、当該伝送速度が前記所定値よりも高い場合に比較して、伝送する画像のデータ量が少なくなるようにデータ量を小規模化することを特徴とする航空機からの画像伝送システム。 - 前記画像処理手段は、前記画像取得装置が取得した画像中の目標物を含み画像全体より狭い範囲の画像を抽出することによりデータ量を小規模化処理する機能を有し、
前記複数の伝送路は、第1の伝送速度を有する第1の伝送路と、第1の伝送速度より遅い第2の伝送速度を有する第2の伝送路とを含み、
前記伝送路設定手段により第1の伝送路が設定された場合、前記画像取得装置が取得した画像全体を第1の伝送路で無線伝送し、
前記伝送路設定手段により第2の伝送路が設定された場合、前記画像処理手段が抽出した画像を第2の伝送路で無線伝送することを特徴とする請求項1に記載の航空機からの画像伝送システム。 - 前記画像取得装置が取得した画像中の目標物を特定する目標物特定情報を生成する目標物特定手段を前記航空機に備え、
前記複数の伝送路は、第2の伝送速度より遅い第3の伝送速度を有する第3の伝送路を含み、
前記伝送路設定手段により第3の伝送路が設定された場合、前記目標物特定手段が生成した目標物特定情報を第3の伝送路で無線伝送することを特徴とする請求項2に記載の航空機からの画像伝送システム。 - 前記画像処理手段は、直前の一定情報量の伝送時間を監視して当該伝送時間が所定の基準より短くなれば、前記第1の伝送速度、前記第2の伝送速度、前記第3の伝送速度の順に順次伝送速度を落とすように変更設定し、反対に、直前の一定情報量の伝送時間を監視して当該伝送時間が所定の基準より長くなれば前記とは逆の順に伝送速度を上げるように変更設定することを特徴とする請求項3に記載の航空機からの画像伝送システム。
- 前記画像処理手段は、前記目標物特定手段による目標物特定処理の結果、目標物が画像中にあると判断した場合に、前記画像全体を第1の伝送路で無線伝送し、前記抽出した画像を第2の伝送路で無線伝送し、または、前記目標物特定情報を第3の伝送路で無線伝送することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の航空機からの画像伝送システム。
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