JP6172987B2

JP6172987B2 - 方位角推定装置及び方位角推定プログラム

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Publication number: JP6172987B2
Application number: JP2013060197A
Authority: JP
Inventors: 勇鶴李
Original assignee: Pasco Corp
Current assignee: Pasco Corp
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2033-03-22
Also published as: JP2014185908A

Description

本発明は、方位角推定装置及び方位角推定プログラムに関する。

方位角の推定方法としては、従来より地磁気センサを用いて地磁気を測定し、この測定結果に基づいて方位角を推定する方法が知られている。しかし、環境中には、地磁気の他に建物等による磁気も存在し、これらが外乱となって方位角の推定精度を低下させるという問題があった。

そこで、例えば、下記特許文献１では、地球に対する太陽の運動を示す天体情報を取得する天体情報取得手段と、日時情報を取得する日時情報取得手段と、自装置の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記自装置に照射される太陽光を複数の偏光成分に分離し、分離した各偏光成分の光強度を検出する検出手段から、当該各光強度を示す光強度情報を取得する光強度情報取得手段と、或る方向を基準とした前記自装置の姿勢を示す姿勢情報を取得する姿勢情報取得手段と、前記天体情報取得手段により取得された天体情報を参照し、前記日時情報取得手段により取得された日時情報が示す日時に、前記位置情報取得手段により取得された位置情報が示す位置を原点とする地平座標における太陽の方向を推定する第１推定手段と、前記光強度情報取得手段により取得された光強度情報が示す各光強度、および前記姿勢情報取得手段により取得された姿勢情報に応じて、前記自装置を基準とした太陽の方向を推定する第２推定手段と、前記第１推定手段および前記第２推定手段により推定された各方向に応じて、自装置の位置を原点とする地平座標における方位を推定する方位推定手段とを具備することを特徴とする方位推定装置、が記載されている。

特開２０１２−８８０７３号公報

しかし、上記従来の技術においては、太陽の方向、太陽光の各偏光成分の光強度と自装置の姿勢に基づいて方位角を推定しており、方位角の推定処理が複雑であるという問題がある。

本発明の目的は、簡易な処理で高精度に方位角を推定できる方位角推定装置及び方位角推定プログラムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一実施形態は、方位角推定装置であって、地面または水面に略鉛直方向に立っている物体の影の画像を撮影して取得する画像取得手段と、撮影時刻における太陽の方位に基づき、太陽光の影の方向から前記画像取得手段が取得した画像における任意の方向の方位角を求める画像解析手段と、を備える。

上記方位角推定装置は、画像取得手段が物体の影の画像を取得する際に、撮影方向が鉛直方向に一致しているか否かを表示する鉛直一致表示手段をさらに備えるのが好適である。

また、上記方位角推定装置は、画像取得手段が取得した物体の影の画像を、鉛直方向から撮影した画像に変換する射影変換手段をさらに備えるのが好適である。

また、上記画像取得手段の撮影位置における地面が水平面に対して傾いている場合において、前記画像解析手段は、地面上の影の直線成分と水平面とのなす角度と、前記画像取得手段のレンズ中心と地面上の影の直線成分からなる平面と水平面とのなす角度に基づいて、前記方位角を補正してもよい。

また、上記画像取得手段の撮影位置における地面が水平面に対して傾いている場合において、前記画像解析手段は、前記画像取得手段のレンズ中心が前記画像取得手段が取得した影の直線成分を含む鉛直平面上に位置している場合に前記方位角を補正しなくてもよい。

また、本発明の他の実施形態は、方位角推定プログラムであって、コンピュータを、地面または水面に略鉛直方向に立っている物体の影の画像を撮影して取得する画像取得手段、撮影時刻における太陽の方位に基づき、太陽光の影の方向から前記画像取得手段が取得した画像における任意の方向の方位角を求める画像解析手段、として機能させる。

本発明によれば、簡易な処理で高精度に方位角を推定できる。

実施形態に係る方位角推定装置の構成例のブロック図である。実施形態に係る方位角演算部の演算手順の例の説明図である。実施形態に係る鉛直一致表示部の表示例の説明図である。実施形態に係る方位角推定装置の動作例のフロー図である。実施形態に係る、画像取得部の撮影位置における地面が水平面に対して傾いている場合の方位角の誤差の例の説明図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１には、実施形態にかかる方位角推定装置の構成例のブロック図が示される。図１において、方位角推定装置は、画像取得部１０、太陽方位角取得部１２、画像解析部１４、鉛直一致表示部１６、射影変換部１８、位置取得部２０、記憶部２２及び通信部２４を備えて構成されている。

画像取得部１０は、地面または水面に略鉛直方向に立っている物体の影の画像を撮影して取得し、記憶部２２に記憶する。この撮影は、例えば利用者がカメラの撮影ボタンを操作する等により実行される。略鉛直方向とは、人間の目視によりほぼ鉛直と判断できればよいとの趣旨であり、必要とする方位角の推定精度に応じて利用者が適宜鉛直であるか否かを決定する。また、上記物体としては、電柱、建物あるいは塀の壁、水中から水面上に出ている杭、照明装置等が例示されるが、これらに限定されず、鉛直方向の面（例えば電柱の面）あるいは辺（例えば建物の輪郭を構成する鉛直方向の縁）を有し、それらが太陽光の照射を受けて上記面あるいは辺に対応する直線成分を有する影を形成するものであればよい。また、影の画像を撮影する装置としては、ＣＣＤカメラ等が例示されるが、静止画像を撮影できるものであれば限定されない。上記ＣＣＤカメラ等の動作（シャッターの開閉動作等）は画像取得部１０が制御する。なお、影の画像は静止画として取得するが、動画として取得して、その中から静止画を抽出する構成としてもよい。また、画像取得部１０は、図示しない計時部から上記物体の影の画像を撮影した時刻を取得し、記憶部２２に記憶する。

太陽方位角取得部１２は、画像取得部１０が上記物体の影の画像を撮影した時刻及び撮影位置を記憶部２２から読み出し、当該時刻及び撮影位置における太陽の方位角（に関する情報）を取得する。太陽の方位角に関する情報は、地面または水面上の位置及び日時毎に太陽の方位角を関連づけた情報である。この太陽の方位角に関する情報は、例えば記憶部２２に予め記憶しておき、太陽方位角取得部１２が記憶部２２から読み出して取得する構成でもよいし、方位角推定装置の外部の適宜なサーバ装置から通信部２４を介して太陽方位角取得部１２が取得する構成でもよい。さらに、太陽の方位角を算出する関数を使用して太陽の方位角を取得してもよい。取得した太陽の方位角に関する情報は、記憶部２２を介して画像解析部１４に渡す。

画像解析部１４は、画像取得部１０の制御に基づき取得した物体の影の画像の撮影時刻及び撮影位置における太陽の方位角と太陽光により生じる物体の影の方向とに基づき、画像取得部１０が取得した画像における任意の方向の方位角を求める。なお、上記撮影位置は後述する位置取得部２０が取得し、記憶部２２に記憶した位置情報を画像解析部１４が記憶部２２から読み出して使用する。

ここで、上記画像解析部１４は、影領域取得部１４ａ、直線成分検出部１４ｂ、方位角演算部１４ｃを含んで構成されている。

影領域取得部１４ａは、画像取得部１０が取得した物体の影の画像を記憶部２２から読み出し、当該画像において、影が表示されている領域（影領域）を検出し、影領域を示す情報とともに物体の影の画像を直線成分検出部１４ｂに渡す。影領域の検出は、例えば画像中の各画素の輝度に基づいて検出することができる。

直線成分検出部１４ｂは、影領域取得部１４ａから渡された物体の影の画像を解析し、影領域の内、地面または水面に略鉛直方向に立っている物体の影から、上記略鉛直方向の面あるいは辺に対応する直線成分を検出する。直線成分の検出方法としては、例えば影領域と日向領域（太陽光が照射されている領域）との境界線を検出することにより行う。境界線の検出は従来公知のエッジ検出法、例えばキャニー法、微分エッジ検出法等により影領域と日向領域とのエッジを検出し、検出したエッジからハフ変換等により直線成分を検出することにより実行できる。また、直線成分検出部１４ｂは、ラスタベクトル変換の結果から最小二乗法等を用いて回帰直線を求めることにより上記直線成分を検出してもよい。例えば、上記影領域の内、電柱の影のように平行な２本の境界線に挟まれた領域に対して従来公知の細線化処理を実行し、その結果から最小二乗法等を用いて回帰直線を求め、得られた直線（細線）（上記境界線と平行な線に限る）を、地面に対して鉛直方向に立っている物体の面の影の内、鉛直方向に対応する影の直線成分として検出してもよい。更に、上記影領域の内、電柱の影のように細長い形状の影領域をラベリング処理により抽出し、最小二乗法等を用いて回帰直線を求めることにより影領域の中心線を検出して、地面に鉛直方向に立っている物体の面の影の内、鉛直方向に対応する影の直線成分としてもよい。直線成分検出部１４ｂが検出した直線成分の情報は、方位角演算部１４ｃに渡す。

方位角演算部１４ｃは、物体の影の画像を記憶部２２から読み出し、直線成分検出部１４ｂが検出した境界線または細線もしくは中心線と上記物体の影の画像における任意の方向とのなす角度、及び太陽方位角取得部１２から渡された太陽の方位角に基づいて、上記任意の方向の方位角を算出する。

図２には、方位角演算部１４ｃの演算手順の例の説明図が示される。図２において、長方形で囲まれた範囲が、画像取得部１０が取得した撮影画像１００である。なお、図２の例では撮影画像１００が長方形となっているが、この形状は長方形に限定されず、使用するカメラによって決まり、どのような形状であってもよい。撮影画像１００には、日向領域Ａと影領域Ｂが含まれている。なお、図２の影領域Ｂは、電柱等の鉛直柱状物に太陽光が照射されて生じた日陰であり、日向領域Ａとの境界線Ｌが画像中に２本の平行線として検出される。このため、方位角演算部１４ｃは、直線成分検出部１４ｂから渡されるいずれかの境界線Ｌまたは上記細線若しくは中心線Ｆのいずれを使用してもよい。なお、細線または中心線Ｆの例が、図２に破線で示される。以後、境界線Ｌを使用するものとして説明するが、細線または中心線Ｆを使用した場合も同様に扱うことができる。

方位角演算部１４ｃは、方位角推定方向Ｘと上記境界線Ｌとのなす角度θを求める。図２の例では、上記方位角推定方向Ｘとして縦長画像の長辺方向が設定されているが、これに限定されず、画像上の任意の方向を設定することができる。

以下、方位角として左手系北基準（北を０度とし、東回りに測った角度）を例に説明するが、左手系南基準や右手系東基準を用いることも可能である。

また、図２において、太陽が影領域Ｂの左側に位置する場合と右側に位置する場合が考えられ、どちら側に位置するかによって得られる方位角が１８０度異なる。このため、影領域Ｂと太陽との位置関係を特定する必要がある。太陽が位置する方向は、例えば、カメラがタッチパネル機能を備えた表示画面を有する場合には、表示画面上に撮影画像１００を表示し、指で指定する（太陽が位置する方向に向かって表示画面上を指でなぞる、あるいは太陽が位置する方向側の表示画面周辺部近傍を指でダブルタップする等）、または方位角演算部１４ｃに地磁気センサを内蔵し、この計測結果と太陽方位角取得部１２が取得した、影画像撮影時刻及び撮影位置における太陽方位角Ｄとを用いて求める等により指定することができる。

次に、方位角演算部１４ｃは、太陽方位角取得部１２から渡された、画像取得部１０が上記物体の影の画像を撮影した時刻及び撮影位置における太陽の方位角Ｄと上記角度θとから、上記方位角推定方向Ｘの方位角Ｄｘとして、Ｄｘ＝Ｄ＋θを演算する。なお、演算した方位角推定方向Ｘの方位角Ｄｘは、本実施形態に係る方位角推定装置が搭載された装置の表示画面に数値等として表示する。あるいは、上記方位角Ｄｘまたは上記角度θに基づき、例えば真北等の任意の方位を求め、この方位を指し示す矢印画像等を表示する構成としてもよい。なお、方位角Ｄｘの表示方法は上記のものに限定されず、方位を表す単語、例えば、円周を３２等分する方位の表現形式である点画式（東、西、南、北、東南東、東南…）等を使用して表現してもよい。

さらに、本実施形態に係る方位角推定装置が搭載された装置の表示画面にタッチパネル機能を備えている場合には、表示画面に表示された境界線Ｌを利用者が指でなぞる操作をしたときに、方位角演算部１４ｃが指の通過した線を境界線Ｌと認識し、任意の方向、例えば図２に示されたＸ方向の方位角Ｄｘを表示画面に表示する構成としてもよい。

図１に戻り、鉛直一致表示部１６は、画像取得部１０が物体の影の画像を取得する際に、撮影方向が鉛直方向に一致しているか否かを、本実施形態に係る方位角推定装置が搭載された装置の表示画面に表示する。

図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）には、鉛直一致表示部１６の表示例の説明図が示される。図３（ａ）おいて、鉛直一致表示部１６は、表示画面に例えば十字形状の枠Ｒとその枠に収まる円図形Ｃを表示する。例えば、図３（ｂ）に示されるように、画像取得部１０が制御するカメラの撮影方向ｐ（破線で示されたレンズの光軸の方向）が鉛直方向ｖ（図の上下方向）からずれている場合には、ずれの程度及び方向に応じて円図形Ｃが枠Ｒの中心（十字の交差部）から図の上下左右にずれて表示される。一方、図３（ｃ）に示されるように、カメラの撮影方向ｐが鉛直方向ｖと重なっている場合には、円図形Ｃが枠Ｒの中心に来るように表示される。カメラの撮影方向ｐが鉛直方向ｖと重なっているか否か、あるいはカメラの撮影方向ｐが鉛直方向ｖからどの程度ずれているかは、例えば三軸加速度センサによりカメラの撮影方向ｐすなわちカメラの姿勢角度（ロール角、ピッチ角等）を検出することにより計測する。利用者は、鉛直一致表示部１６の表示により、カメラの撮影方向ｐを鉛直方向ｖに容易に一致させることができる。

なお、図３（ｄ）に示されるように、枠Ｒは円形としてもよい。この場合、カメラの撮影方向ｐが鉛直方向ｖからずれている場合には、ずれの程度及び方向に応じて円図形Ｃが枠Ｒの中心からずれて表示される。一方、図３（ｃ）に示されるように、カメラの撮影方向ｐが鉛直方向ｖと重なっている場合には、円図形Ｃが枠Ｒの円の中心に来るように表示される。

図１に戻り、射影変換部１８は、カメラの撮影方向ｐが鉛直方向ｖと一致していない場合に、画像取得部１０が取得した物体の影の画像を記憶部２２から読み出し、鉛直方向から撮影した画像に変換し、記憶部２２に記憶する。上記図３（ｂ）に示されるように、カメラの撮影方向ｐが鉛直方向ｖからずれている場合には、影の画像が撮影方向ｐと鉛直方向ｖとがなす角度に応じて変化するので方位角の推定精度が低下する。そこで、射影変換部１８は、画像取得部１０が取得した画像を、カメラの撮影方向ｐが鉛直方向ｖに一致した（射影変換した）画像に変換する。この処理は、上記三軸加速度センサ等によりカメラの姿勢角度を検出し、カメラの撮影方向ｐを補正することにより行う。

図５に示すように、画像取得部１０の撮影位置における地面が水平面に対して傾いている場合には、以下に示す方位角の誤差が生じる。

α：地面上の影の直線成分（ＳＬ）と水平面とのなす角度
β：レンズ中心と地面上の影の直線成分からなる平面と、水平面とのなす角度
ＬＣ：カメラのレンズ中心
ＳＬ：地面上の影の直線成分
ＬＩ：レンズ中心と地面上の影の直線成分からなる平面と、水平面との交線
ＨＰ：水平面

このように、上記α、βを求めることができれば、方位角の誤差γを用いて方位角推定方向Ｘの方位角Ｄｘを補正することができるが、一般にα、βを求めることは容易ではない。

しかし、図２において、影領域Ｂから検出した地面上の影の直線成分ＳＬを含む鉛直平面上にカメラのレンズ中心ＬＣが位置するように撮影した場合には、図５に示すようにβが９０度になるため、地面が水平面ＨＰに対してどの方向に傾いている場合であっても方位角の誤差γはαに関係なく０度になる。具体的には、地面上の影の直線成分ＳＬを含む鉛直平面上へのカメラのレンズ中心ＬＣの位置合わせは、表示画面の中心に「＋」等の目印を表示し、これが影の直線成分の真上に位置するよう、表示画面を見ながらカメラ自体を動かす等により行うことができる。この場合、表示画面上の画像は鉛直方向からの撮影画像である必要があるが、鉛直一致表示部１６を用いて利用者がカメラの姿勢を制御しても、射影変換部１８による射影変換画像を用いてもよい。あるいは、目印として鉛直一致表示部１６が表示画面上に表示する枠Ｒを兼用し、これを表示画面中央に表示することにより、地面上の影の直線成分ＳＬを含む鉛直平面上へのカメラレンズ中心ＬＣの位置合わせと、カメラの撮影方向ｐを鉛直方向ｖに合わせる処理を、利用者が同時に行ってもよい。

また、鉛直一致表示部１６を用いた利用者によるカメラ姿勢制御、あるいは射影変換部１８による影画像の鉛直撮影画像への変換処理、及び撮影位置における地面が水平面に対して傾いている場合における画像解析部による方位角補正処理、あるいはレンズ中心を影の直線成分を含む鉛直平面上に合わせ方位角補正処理を不要とする処理は、１方のみ適用することも、これらを組み合わせて適用することもできる。カメラ姿勢制御と、方位角補正処理を不要とする処理を組み合わせる場合には、鉛直一致表示部１６が表示画面上に表示する枠Ｒを、カメラの撮影方向が鉛直方向に一致しているか否かの表示と、カメラのレンズ中心が影の直線成分を含む延長平面上に位置しているか否かの表示に兼用することも可能である。

位置取得部２０は、ＧＰＳ（全地球測位システム）受信機からの受信信号（ＧＰＳ信号）を受け取り、画像取得部１０の制御によりカメラが影の画像を撮影した撮影位置を取得し、記憶部２２に記憶する。位置取得部２０は、画像取得部１０がカメラに撮影を指示した際に、指示した旨を表す信号（上記シャッターボタンを押したことを表す信号等）を同時に受け取り、これをトリガとしてＧＰＳ信号から上記撮影位置を取得する。

記憶部２２は、ハードディスク装置、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）等の不揮発性メモリに、上記物体の影の画像、撮影時刻、位置情報、太陽の方位角に関する情報、射影変換した画像及びＣＰＵの動作プログラム等の、上記各処理に必要な情報を記憶させる。なお、記憶部２２としては、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ、電気的消去および書き換え可能な読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ等を使用してもよい。

通信部２４は、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ポート、ネットワークポートその他の適宜なインターフェースにより構成され、上記外部のサーバ装置等と通信し、情報のやりとりを行う。

なお、上記図１に示された方位角推定装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ、Ｉ／Ｏ等を備え、装置全体の制御及び各種演算を行うコンピュータとして構成されており、例えばスマートフォン（多機能携帯電話）、携帯電話、タブレット型コンピュータ等の撮影機能を有する携帯端末等に搭載することができる。

図４には、本実施形態に係る方位角推定装置の動作例のフローが示される。図４において、地面または水面に略鉛直方向に立っている物体の影の画像を利用者が決定し、この画像を撮影するために、スマートフォン等に設けられた撮影ボタン（シャッターボタン）等を操作したときに、画像取得部１０がスマートフォン等に搭載されたカメラを制御して、上記影の画像を取得する（Ｓ１）。取得した影の画像は、記憶部２２に記憶する。

また、太陽方位角取得部１２が、画像取得部１０が上記物体の影の画像を撮影した時刻及び撮影位置における太陽の方位角を取得し、記憶部２２に記憶する（Ｓ２）。物体の影の画像を撮影した時刻は、例えば利用者がシャッターボタンを押したことを表す信号を画像取得部１０から取得して、図示しない計時部により取得することができるが、この構成に限定されるものではない。また、上記撮影位置は、位置取得部２０が上記シャッターボタンを押したことを表す信号を受け取ったときに取得した位置である。

次に、画像解析部１４の直線成分検出部１４ｂは、画像取得部１０が取得した地面または水面に略鉛直方向に立っている物体の影の画像を記憶部２２から読み出し、当該画像から影領域取得部１４ａが取得した影領域と日向領域の境界線、またはラスタベクトル変換により求めた影領域の上記細線もしくは中心線を、地面または水面に略鉛直方向に立っている物体の影の鉛直方向の面あるいは辺に対応する直線成分として検出する（Ｓ３）。

次に、方位角演算部１４ｃが、直線成分検出部１４ｂが検出した直線成分と、方位角推定方向Ｘとがなす角、及び太陽方位角取得部１２が取得した太陽の方位角に基づいて、上記方位角推定方向Ｘの方位角を算出する（Ｓ４）。

なお、上記実施例では略鉛直方向に立っている物体の影を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、地面または水面に対して角度（傾斜角）を有している建物等の物体の影であっても、設計図面や外部サーバに記憶されたデータ等により壁面の形状や傾斜角、方位角を含む建物等の設置状況が分かる場合には、同様の処理を行うことにより方位角を推定することができる。

また、上述した図４の各ステップを実行するためのプログラムは、記録媒体に格納することも可能であり、また、そのプログラムを通信手段によって提供しても良い。その場合、例えば、上記説明したプログラムについて、「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」の発明または「データ信号」の発明としてとらえてもよい。

１０画像取得部、１２太陽方位角取得部、１４画像解析部、１４ａ影領域取得部、１４ｂ直線成分検出部、１４ｃ方位角演算部、１６鉛直一致表示部、１８射影変換部、２０位置取得部、２２記憶部、２４通信部、１００撮影画像。

Claims

地面または水面に略鉛直方向に立っている物体の影の画像を撮影して取得する画像取得手段と、
撮影時刻における太陽の方位に基づき、太陽光の影の方向から前記画像取得手段が取得した画像における任意の方向の方位角を求める画像解析手段と、
を備え、
前記画像解析手段は、前記画像取得手段が取得した物体の影の画像において、影が表示されている領域を検出する影領域取得手段と、前記影領域取得手段から渡された物体の影の画像を解析し、影領域の内、地面または水面に略鉛直方向に立っている物体の影から、上記略鉛直方向の面あるいは辺に対応する直線成分を検出する直線成分検出手段と、前記直線成分検出手段が検出した直線成分と、前記物体の影の画像における任意の方向とのなす角度、及び前記撮影時刻における太陽の方位角に基づいて、上記任意の方向の方位角を算出する方位角演算手段と、を備える方位角推定装置。
前記画像取得手段が物体の影の画像を取得する際に、撮影方向が鉛直方向に一致しているか否かを画像取得手段の表示画面に表示する鉛直一致表示手段をさらに備える、請求項１に記載の方位角推定装置。
前記画像取得手段が取得した物体の影の画像を、鉛直方向から撮影した画像に変換する射影変換手段をさらに備え、
前記画像解析手段は、撮影時刻における太陽の方位に基づき、太陽光の影の方向から前記射影変換手段が変換した画像における任意の方向の方位角を求める、請求項１に記載の方位角推定装置。
前記画像取得手段の撮影位置における地面が水平面に対して傾いている場合において、
前記画像解析手段は、地面上の影の直線成分と水平面とのなす角度と、前記画像取得手段のレンズ中心と地面上の影の直線成分からなる平面と水平面とのなす角度に基づいて前記方位角を補正することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方位角推定装置。
前記画像取得手段の撮影位置における地面が水平面に対して傾いている場合において、
前記画像解析手段は、前記画像取得手段のレンズ中心が、前記画像取得手段が取得した影の直線成分を含む鉛直平面上に位置している場合に前記方位角を補正しないことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方位角推定装置。
コンピュータを、
地面または水面に略鉛直方向に立っている物体の影の画像を撮影して取得する画像取得手段、
撮影時刻における太陽の方位に基づき、太陽光の影の方向から前記画像取得手段が取得した画像における任意の方向の方位角を求める画像解析手段、
として機能させ、
前記画像解析手段は、コンピュータを、前記画像取得手段が取得した物体の影の画像において、影が表示されている領域を検出する影領域取得手段、前記影領域取得手段から渡された物体の影の画像を解析し、影領域の内、地面または水面に略鉛直方向に立っている物体の影から、上記略鉛直方向の面あるいは辺に対応する直線成分を検出する直線成分検出手段、前記直線成分検出手段が検出した直線成分と、前記物体の影の画像における任意の方向とのなす角度、及び前記撮影時刻における太陽の方位角に基づいて、上記任意の方向の方位角を算出する方位角演算手段、として機能させることにより実現される方位角推定プログラム。