WO2018061172A1 - 撮像角度調整システム、撮像角度調整方法及びプログラム - Google Patents

撮像角度調整システム、撮像角度調整方法及びプログラム Download PDF

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imaging
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俊二 菅谷
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株式会社オプティム
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Definitions

  • the present invention relates to an imaging angle adjustment system, an imaging angle adjustment method, and a program for adjusting an angle of a camera.
  • an imaging device connected to a public network or the like captures an image such as a moving image or a still image of a subject, and transmits the captured image, which is the captured image, to a terminal device located in a remote place System exists.
  • whether or not the subject is imaged at an appropriate imaging angle depends on the imaging angle of the imaging device at the time of imaging.
  • the computer system needs to adjust the imaging angle in the horizontal direction every time if the imaging device is facing in a completely different direction even though it wants to capture the subject horizontally. It was.
  • the imaging device is a moving body such as a drone, and when the moving body captures an image of a subject, adjustment is difficult because an imaging angle that is horizontal with respect to the subject changes for each imaging.
  • Patent Document 1 it is necessary to adjust the imaging angle in the horizontal direction every time the subject is imaged.
  • An object of the present invention is to provide an imaging angle adjustment system, an imaging angle adjustment method, and a program capable of automatically adjusting an imaging angle of an imaging device with respect to a subject.
  • the present invention provides the following solutions.
  • the present invention includes a captured image acquisition means for acquiring a captured image of a camera; Imaging angle acquisition means for acquiring a three-dimensional imaging angle of the camera; Image analysis means for image analysis of the subject of the captured image; Imaging angle storage means for storing the subject subjected to image analysis and the acquired imaging angle in association with each other; An imaging angle adjustment system is provided.
  • the imaging angle adjustment system acquires a captured image of a camera, acquires a three-dimensional imaging angle of the camera, performs image analysis on a subject of the captured image, and acquires the subject subjected to image analysis.
  • the imaged angles are stored in association with each other.
  • the present invention is a category of the imaging angle adjustment system, but also in other categories such as a method and a program, the same actions and effects according to the category are exhibited.
  • an imaging angle adjustment system an imaging angle adjustment method, and a program that can automatically adjust the imaging angle of an imaging device with respect to a subject.
  • FIG. 1 is a diagram showing an outline of the imaging angle adjustment system 1.
  • FIG. 2 is an overall configuration diagram of the imaging angle adjustment system 1.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the computer 10, the information terminal 100, and the camera 200.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the imaging angle storage process in the first embodiment executed by the computer 10 and the camera 200.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an imaging angle storage process in the second embodiment executed by the computer 10 and the camera 200.
  • FIG. 6 is a flowchart showing imaging angle adjustment processing in the first embodiment executed by the computer 10, the information terminal 100, and the camera 200.
  • FIG. 7 is a flowchart showing imaging angle adjustment processing in the second embodiment executed by the computer 10, the information terminal 100, and the camera 200.
  • FIG. 8 is a flowchart showing imaging angle adjustment processing in the second embodiment executed by the computer 10, the information terminal 100, and the camera 200.
  • FIG. 9 is a diagram for schematically explaining a method in which the camera 200 acquires an imaging angle.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of an imaging angle adjustment system 1 which is a preferred embodiment of the present invention.
  • the imaging angle adjustment system 1 includes a computer 10, an information terminal 100, and a camera 200.
  • the number of information terminals 100 and cameras 200 is not limited to one and may be plural. Further, the computer 10 and the information terminal 100 are not limited to real devices, and may be virtual devices. Each process described below may be realized by any one or a combination of the computer 10, the information terminal 100, and the camera 200.
  • the computer 10 is a computing device capable of data communication with the information terminal 100 and the camera 200.
  • the information terminal 100 is a terminal device capable of data communication with the computer 10.
  • the information terminal 100 is, for example, a cellular phone, a portable information terminal, a tablet terminal, a personal computer, an electric appliance such as a netbook terminal, a slate terminal, an electronic book terminal, a portable music player, a smart glass, a head mounted display, or the like Wearable terminals and other items.
  • the camera 200 is an imaging device that includes an imaging device such as an imaging element or a lens that can perform data communication with the computer 10 and that can simultaneously image a subject from a plurality of different directions.
  • an imaging device such as an imaging element or a lens that can perform data communication with the computer 10 and that can simultaneously image a subject from a plurality of different directions.
  • the camera 200 captures an image such as a moving image or a still image of the subject that is the object (step S01).
  • the camera 200 images a landscape, an article, a crop, a tree, or the like as a subject.
  • the camera 200 acquires the imaging position at the time of imaging as its own three-dimensional imaging angle (step S02).
  • the camera 200 transmits to the computer 10 imaging data indicating a captured image that is an image captured by the camera 200 and an imaging angle (step S03).
  • the computer 10 receives imaging data.
  • the computer 10 performs image analysis on the subject of the captured image included in the captured image data (step S04).
  • the computer 10 extracts a subject by extracting a feature amount existing in the captured image, and specifies the subject.
  • the computer 10 stores the subject subjected to the image analysis and the imaging angle in association with each other (step S05).
  • the information terminal 100 accepts a request for imaging a subject (step S06).
  • the request is, for example, a subject imaging instruction, camera 200 designation, or the like.
  • the information terminal 100 transmits acceptance request data indicating the accepted request to the computer 10 (step S07).
  • the computer 10 receives the reception request data. Based on the acceptance request data, the computer 10 identifies a subject to be imaged and extracts an imaging angle associated with the subject (step S08).
  • the computer 10 transmits imaging request data indicating a request for imaging the subject and the extracted imaging angle to the camera 200 (step S09).
  • the camera 200 receives imaging request data.
  • the camera 200 adjusts its own angle to the imaging angle extracted by the computer 10 based on the imaging request data (step S10).
  • the camera 200 images the subject at the adjusted imaging angle (step S11).
  • the camera 200 may recognize that the subject is a plane of a certain area, and adjust the imaging angle to an angle parallel to the plane.
  • the camera 200 transmits captured image data indicating the captured image of the captured subject to the computer 10.
  • the computer 10 receives captured image data and transmits the captured image data to the information terminal 100.
  • the information terminal 100 receives the captured image data and displays the captured image on its display unit based on the captured image data.
  • the imaging angle adjustment system 1 may be configured by the information terminal 100 and the camera 200.
  • the process executed by the computer 10 may be realized by either or both of the information terminal 100 and the camera 200.
  • the imaging angle adjustment system 1 may be configured by the computer 10 and the camera 200.
  • the processing executed by the information terminal 100 may be realized by the computer 10 or the camera 200.
  • FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of the imaging angle adjustment system 1 which is a preferred embodiment of the present invention.
  • the imaging angle adjustment system 1 includes a computer 10, an information terminal 100, a camera 200, and a public line network (Internet network, third and fourth generation communication network, etc.) 5.
  • the information terminal 100 or the camera 200 is not limited to one, and may be a plurality.
  • the computer 10 or the information terminal 100 is not limited to a real device, and may be a virtual device. Each process described below may be realized by any one or a combination of the computer 10, the information terminal 100, and the camera 200.
  • the computer 10 is the above-described computing device having the functions described later.
  • the information terminal 100 is the above-described terminal device having the functions described below.
  • the camera 200 is the above-described imaging device having the functions described below.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the computer 10, the information terminal 100, and the camera 200.
  • the computer 10 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), etc. as the control unit 11, and a device for enabling communication with other devices as the communication unit 12. For example, a WiFi (Wireless Fidelity) compatible device compliant with IEEE 802.11 is provided.
  • the computer 10 also includes a data storage unit such as a hard disk, a semiconductor memory, a recording medium, or a memory card as the storage unit 13. Further, the computer 10 includes various analysis devices such as image analysis as the processing unit 14.
  • control unit 11 reads a predetermined program, thereby realizing the data transmission / reception module 20 in cooperation with the communication unit 12.
  • control unit 11 reads a predetermined program, thereby realizing the storage module 30 and the imaging angle extraction module 31 in cooperation with the storage unit 13.
  • control unit 11 reads a predetermined program, thereby realizing the image analysis module 40 in cooperation with the processing unit 14.
  • the information terminal 100 includes a CPU, RAM, ROM, and the like as the control unit 110, and a WiFi compatible device and the like for enabling communication with other devices as the communication unit 120. Further, the information terminal 100 includes, as the input / output unit 140, a display unit that outputs and displays data and images controlled by the control unit 110, an input unit such as a touch panel, a keyboard, and a mouse that receives input from a patient.
  • the control unit 110 when the control unit 110 reads a predetermined program, the data transmission / reception module 150 is realized in cooperation with the communication unit 120. In the information terminal 100, the control unit 110 reads a predetermined program, thereby realizing the input receiving module 160 and the display module 161 in cooperation with the input / output unit 140.
  • the camera 200 includes a CPU, RAM, ROM, and the like as the control unit 210, and a device and the like for enabling communication with other devices as the communication unit 220.
  • the camera 200 includes, as the imaging unit 230, a plurality of imaging devices such as an imaging element and a lens that can simultaneously image a subject from a plurality of different directions, a device for adjusting its imaging angle, and the like.
  • the control unit 210 when the control unit 210 reads a predetermined program, the data transmission / reception module 250 is realized in cooperation with the communication unit 220. In the camera 200, the control unit 210 reads a predetermined program, thereby realizing an imaging module 260, an imaging angle acquisition module 261, and an imaging angle adjustment module 262 in cooperation with the imaging unit 230.
  • the information terminal 100 and the camera 200 are described as being one device, but it goes without saying that the processing can be executed even when there are a plurality of devices.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a flowchart of the imaging angle storage process in the first embodiment executed by the computer 10 and the camera 200. The processing executed by the modules of each device described above will be described together with this processing.
  • Embodiment is an example of embodiment in case the camera 200 which the imaging angle adjustment system 1 has is being fixed to the specific point.
  • the imaging module 260 captures an image such as a moving image or a still image of the subject that is the object (step S20).
  • the imaging module 260 images a landscape, an article, a crop, a tree, or the like as a subject.
  • An image captured by the imaging module 260 is a captured image.
  • the imaging module 260 will be described on the assumption that the subject is imaged at a preset imaging position.
  • the imaging angle acquisition module 261 acquires its imaging angle (step S21). In step S21, the imaging angle acquisition module 261 acquires the imaging position at the time of imaging as its own three-dimensional imaging angle.
  • the data transmission / reception module 250 transmits imaging data indicating a captured image and an imaging angle to the computer 10 (step S22). Note that when there are a plurality of cameras 200 in the imaging angle adjustment system 1, the data transmission / reception module 250 may transmit the identifier of each camera 200 included in the imaging data.
  • the identifier of the camera 200 is information that can uniquely identify the camera 200 such as an IP address, a MAC address, a manufacturing number, and a device number.
  • the data transmission / reception module 20 receives imaging data.
  • the computer 10 receives the imaging data, and acquires a captured image captured by the camera 200 and a three-dimensional imaging angle of the camera 200.
  • the image analysis module 40 performs image analysis on the captured image based on the captured data (step S23). In step S23, the image analysis module 40 extracts a feature amount included in the captured image. The image analysis module 40 identifies and extracts a subject included in the captured image based on the extracted feature amount.
  • the storage module 30 stores the extracted subject and the acquired imaging angle in association with each other (step S24).
  • step S24 when there are a plurality of extracted subjects, the storage module 30 stores each subject and the imaging angle in association with each other. Note that when there are a plurality of cameras 200 in the imaging angle adjustment system 1, the storage module 30 may store the identifier of each camera 200, each subject, and the imaging angle in association with each other.
  • the above is the imaging angle storage processing in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a flowchart of the imaging angle storage process in the second embodiment executed by the computer 10 and the camera 200. The processing executed by the modules of each device described above will be described together with this processing.
  • 2nd Embodiment is an example of embodiment in case the camera 200 which the imaging angle adjustment system 1 has is provided in moving bodies, such as a drone.
  • the imaging module 260 captures an image such as a moving image or a still image of the subject that is the object (step S30).
  • the imaging module 260 images a landscape, an article, a crop, a tree, or the like as a subject.
  • An image captured by the imaging module 260 is a captured image.
  • the imaging angle acquisition module 261 analyzes the captured image and acquires the imaging angle (step S31).
  • the imaging angle acquisition module 261 recognizes a region having the same pattern (pattern) area existing in the captured image as a plane such as a floor or the ground.
  • the imaging angle acquisition module 261 acquires its own imaging angle from the plane inclination.
  • FIG. 9 is a diagram for schematically explaining a method by which the imaging angle acquisition module 261 acquires the imaging angle.
  • the camera 200 is in a state where the subject 300, the wall 310, and the floor 320 are imaged.
  • the plane described above corresponds to the floor 320.
  • the imaging angle acquisition module 261 extracts two predetermined positions 330 and 331 from the imaging position to the floor 320 as samples.
  • the imaging angle acquisition module 261 forms a triangle 333 connecting the predetermined positions 330 and 331 and the center position 332 of the imaging point.
  • the triangle 333 is formed by three sides 340 to 342.
  • the imaging angle acquisition module 261 forms a perpendicular 350 from the center position 332 to the floor 320, and forms an intersection 334 between the side 342 and the perpendicular 350.
  • the imaging angle acquisition module 261 calculates the lengths of the sides 340 and 341 and the perpendicular 350.
  • the imaging angle acquisition module 261 learns the shift length and the actual distance between the images captured by the left and right cameras, and estimates the distance.
  • the imaging angle acquisition module 261 calculates the lengths of the line segment 360 connecting the predetermined position 330 and the intersection point 334 and the line segment 361 connecting the predetermined position 331 and the intersection point 334 on the side 342.
  • the imaging angle acquisition module 261 calculates the angle 370 using a trigonometric function.
  • the imaging angle acquisition module 261 acquires the calculated angle 370 as its own three-dimensional imaging angle. This angle 370 is substantially equal to the angle between the camera 200 and the mounting position of the camera 200. That is, the imaging angle acquisition module 261 acquires its own three-dimensional imaging angle by acquiring the value of this angle 370.
  • imaging angle acquisition module 261 is not limited to the example described above, and may acquire its own imaging angle by other methods.
  • the imaging angle adjustment module 262 determines whether its own imaging angle is an angle parallel to the plane (step S32). In step S32, the imaging angle adjustment module 262 determines whether or not the value of the angle 370 described above is zero.
  • the imaging angle adjustment module 262 determines in step S32 that the angle is not parallel to the plane (NO in step S32), the imaging angle adjustment module 262 adjusts its imaging angle to an angle parallel to the ground ( Step S33). In step S ⁇ b> 33, the imaging angle adjustment module 262 adjusts the imaging angle of the camera 200 by driving various devices provided in the attachment portion with the moving body.
  • the imaging module 260 captures an image of the subject (step S34).
  • the process in step S34 is the same as the process in step S30 described above.
  • the data transmission / reception module 250 transmits imaging data indicating a captured image and an imaging angle to the computer 10 (step S35).
  • the imaging angle adjustment module 262 determines in step S32 that the angle is parallel to the plane (YES in step S32)
  • the data transmission / reception module 250 transmits the imaging data indicating the captured image and the imaging angle to the computer. 10 (step S36).
  • the data transmission / reception module 250 may include the identifier of each camera 200 included in the imaging data when there are a plurality of cameras 200 in the imaging angle adjustment system 1. .
  • the data transmission / reception module 20 receives imaging data.
  • the computer 10 receives the imaging data, and acquires a captured image captured by the camera 200 and a three-dimensional imaging angle of the camera 200.
  • the image analysis module 40 performs image analysis on the captured image based on the captured data (step S37).
  • the process of step S37 is the same as the process of step S23 described above.
  • the storage module 30 stores the extracted subject and the acquired imaging angle in association with each other (step S38).
  • the process of step S38 is the same as the process of step S24 described above.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a flowchart of the imaging angle adjustment process in the first embodiment executed by the computer 10, the information terminal 100, and the camera 200. The processing executed by the modules of each device described above will be described together with this processing.
  • the input reception module 160 receives a request for imaging a subject (step S40).
  • the input reception module 160 receives a request by receiving input of features, names, etc. of the subject, input of designation of the camera 200, and the like.
  • the data transmission / reception module 150 transmits acceptance request data indicating a request for accepting an input to the computer 10 (step S41).
  • the data transmission / reception module 20 receives the reception request data.
  • the imaging angle extraction module 31 identifies a subject based on the reception request data, and extracts an imaging angle associated with the identified subject (step S42).
  • the imaging angle extraction module 31 refers to the subject stored in the storage module 30 based on the subject included in the reception request data, and extracts the imaging angle associated with the referenced subject.
  • the data transmitting / receiving module 20 transmits imaging request data indicating the identified subject and the imaging angle associated with the subject to the camera 200 (step S43).
  • the data transmission / reception module 250 receives the imaging request data.
  • the imaging angle adjustment module 262 adjusts its own imaging angle based on the imaging request data (step S44).
  • the imaging angle adjustment module 262 acquires the imaging angle included in the imaging request data, compares the acquired imaging angle with the current own imaging angle, and determines the own imaging angle as the acquired imaging angle. Adjust to.
  • the imaging angle adjustment module 262 adjusts the imaging angle of the camera 200 by driving various devices provided in the attachment portion.
  • the imaging module 260 images the subject at the adjusted imaging angle (step S45).
  • the data transmission / reception module 250 transmits captured image data indicating the captured image of the captured subject to the computer 10 (step S46).
  • the data transmission / reception module 20 receives the captured image data, and transmits the received captured image data to the information terminal 100 (step S47).
  • the data transmission / reception module 150 receives captured image data.
  • the display module 161 displays a captured image based on the received captured image data (step S48).
  • the above is the imaging angle adjustment processing.
  • FIGS. 7 and 8 are flowcharts of the imaging angle adjustment process in the second embodiment executed by the computer 10, the information terminal 100, and the camera 200. The processing executed by the modules of each device described above will be described together with this processing.
  • the imaging angle adjustment system 1 performs the same processing as in steps S40 to S45 described above (steps S50 to S55).
  • the imaging angle acquisition module 261 analyzes the captured image and determines whether or not a plane exists (step S56). In step S56, the imaging angle acquisition module 261 determines whether or not a plane existing in the captured image has been recognized by the same processing as the processing in step S31 described above.
  • step S56 when the imaging angle acquisition module 261 determines that there is no plane (NO in step S56), the data transmission / reception module 250 transmits captured image data indicating the captured image of the captured subject to the computer 10 ( Step S57). In step S57, the data transmission / reception module 250 transmits the captured image data of the subject imaged in the process of step S55 to the computer 10.
  • step S58 the imaging angle adjustment module 262 determines whether or not the imaging angle adjustment module 262 is an angle parallel to the plane. Judgment is made (step S58).
  • the process of step S58 is the same as the process of step S32 described above.
  • step S58 when the imaging angle adjustment module 262 determines that the angle is not parallel to the plane (NO in step S58), the imaging angle adjustment module 262 adjusts its imaging angle to an angle parallel to the plane ( Step S59).
  • the process in step S59 is the same as the process in step S33 described above.
  • the imaging module 260 images the subject (step S60).
  • the process of step S60 is the same as the process of step S45 described above.
  • the data transmission / reception module 250 transmits captured image data indicating the captured image of the captured subject to the computer 10 (step S61).
  • step S58 when the imaging angle adjustment module 262 determines in step S58 that the angle is parallel to the plane (YES in step S58), the data transmission / reception module 250 transmits captured image data indicating the captured image of the captured subject to the computer. 10 (step S62). In step S ⁇ b> 62, the data transmission / reception module 250 transmits the captured image data of the subject imaged in step S ⁇ b> 55 to the computer 10.
  • the data transmitting / receiving module 20 receives the captured image data, and transmits the received captured image data to the information terminal 100 (step S63).
  • the data transmission / reception module 150 receives captured image data.
  • the display module 161 displays a captured image based on the received captured image data (step S64).
  • the above is the imaging angle adjustment processing.
  • the imaging angle adjustment system 1 is realized by the computer 10, the information terminal 100, and the camera 200, but may be realized by the information terminal 100 and the camera 200.
  • the process executed by the computer 10 may be executed by either or both of the information terminal 100 and the camera 200.
  • the imaging angle adjustment system 1 may be realized by the computer 10 and the camera 200.
  • the process executed by the information terminal 100 may be executed by either or both of the computer 10 and the camera 200.
  • the processing relating to the image analysis performed by the camera 200 may be performed by either or both of the computer 10 and the information terminal 100.
  • the means and functions described above are realized by a computer (including a CPU, an information processing apparatus, and various terminals) reading and executing a predetermined program.
  • the program may be, for example, in a form (SaaS: Software as a Service) provided from a computer via a network, or a flexible disk, CD (CD-ROM, etc.), DVD (DVD-ROM, DVD).
  • -It is provided in a form recorded on a computer-readable recording medium such as RAM.
  • the computer reads the program from the recording medium, transfers it to the internal storage device or the external storage device, stores it, and executes it.
  • the program may be recorded in advance in a storage device (recording medium) such as a magnetic disk, an optical disk, or a magneto-optical disk, and provided from the storage device to a computer via a communication line.
  • Imaging angle adjustment system 10 computers, 100 information terminals, 200 cameras

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Abstract

【課題】被写体に対して、撮像装置の撮像角度を自動で調整することが可能な撮像角度調整システム、撮像角度調整方法及びプログラムを提供することを目的とする。 【解決手段】撮像角度調整システム1は、カメラ200の撮像画像を取得し、カメラ200の3次元の撮像角度を取得し、撮像画像の被写体を画像解析し、画像解析した被写体と、取得した撮像角度とを対応付けて記憶する。さらに、撮像角度調整システム1は、被写体を撮像するためのリクエストを受け付け、リクエストに応じて、記憶した撮像角度を抽出し、抽出した撮像角度にカメラ200の角度を調整する。また、撮像角度調整システム1は、画像解析した結果、被写体が、一定領域の平面であることを識別し、平面を識別した結果、平面と平行の角度にカメラ200の角度を調整する。

Description

撮像角度調整システム、撮像角度調整方法及びプログラム
 本発明は、カメラの角度を調整する撮像角度調整システム、撮像角度調整方法及びプログラムに関する。
 近年、公衆回線網等に接続された撮像装置が、対象とする被写体の動画や静止画等の画像を撮像し、撮像した画像である撮像画像を、遠隔地に存在する端末装置に送信するコンピュータシステムが存在する。このようなコンピュータシステムにおいて、被写体に対して適切な撮像角度で撮像されているかは、撮像時の撮像装置の撮像角度に依存していた。例えば、コンピュータシステムは、被写体を撮像する際、被写体に対して水平に撮像したいにも関わらず、全く違う向きに撮像装置が向いている場合、毎回、水平方向に撮像角度を調整する必要が生じていた。特に、撮像装置がドローン等の移動体であり、この移動体が被写体を撮像する際、被写体に対する水平となる撮像角度が、撮像毎に変化するため調整が困難であった。
 このようなコンピュータシステムとして、移動体に取り付けた撮像装置が撮像した画像に、較正用オブジェクトを重畳させ、この較正用オブジェクトの移動量と、回転角に基づいて、撮像装置の位置を較正する構成が開示されている(特許文献1参照)。
特開2014-225819号公報
 しかしながら、特許文献1の構成では、被写体を撮像する際、毎回、水平方向に撮像角度を調整する必要があった。
 本発明は、被写体に対して、撮像装置の撮像角度を自動で調整することが可能な撮像角度調整システム、撮像角度調整方法及びプログラムを提供することを目的とする。
 本発明では、以下のような解決手段を提供する。
 本発明は、カメラの撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、
 前記カメラの3次元の撮像角度を取得する撮像角度取得手段と、
 前記撮像画像の被写体を画像解析する画像解析手段と、
 画像解析した前記被写体と、取得した前記撮像角度とを対応付けて記憶する撮像角度記憶手段と、
 を備えることを特徴とする撮像角度調整システムを提供する。
 本発明によれば、撮像角度調整システムは、カメラの撮像画像を取得し、前記カメラの3次元の撮像角度を取得し、前記撮像画像の被写体を画像解析し、画像解析した前記被写体と、取得した前記撮像角度とを対応付けて記憶する。
 本発明は、撮像角度調整システムのカテゴリであるが、方法及びプログラム等の他のカテゴリにおいても、そのカテゴリに応じた同様の作用・効果を発揮する。
 本発明によれば、被写体に対して、撮像装置の撮像角度を自動で調整することが可能な撮像角度調整システム、撮像角度調整方法及びプログラムを提供することが可能となる。
図1は、撮像角度調整システム1の概要を示す図である。 図2は、撮像角度調整システム1の全体構成図である。 図3は、コンピュータ10、情報端末100、カメラ200の機能ブロック図である。 図4は、コンピュータ10、カメラ200が実行する第1の実施形態における撮像角度記憶処理を示すフローチャートである。 図5は、コンピュータ10、カメラ200が実行する第2の実施形態における撮像角度記憶処理を示すフローチャートである。 図6は、コンピュータ10、情報端末100、カメラ200が実行する第1の実施形態における撮像角度調整処理を示すフローチャートである。 図7は、コンピュータ10、情報端末100、カメラ200が実行する第2の実施形態における撮像角度調整処理を示すフローチャートである。 図8は、コンピュータ10、情報端末100、カメラ200が実行する第2の実施形態における撮像角度調整処理を示すフローチャートである。 図9は、カメラ200が撮像角度を取得する方法を模式的に説明するための図である。
 以下、本発明を実施するための最良の形態について図を参照しながら説明する。なお、これらはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。
 [撮像角度調整システム1の概要]
 本発明の概要について、図1に基づいて説明する。図1は、本発明の好適な実施形態である撮像角度調整システム1の概要を説明するための図である。撮像角度調整システム1は、コンピュータ10、情報端末100、カメラ200から構成される。
 なお、図1において、情報端末100、カメラ200の数は、1つに限らず複数であってもよい。また、コンピュータ10、情報端末100は、実在する装置に限らず、仮想的な装置であってもよい。また、後述する各処理は、コンピュータ10、情報端末100又はカメラ200のいずれか又は複数の組合わせにより実現されてもよい。
 コンピュータ10は、情報端末100、カメラ200とデータ通信可能な計算装置である。
 情報端末100は、コンピュータ10とデータ通信可能な、端末装置である。情報端末100は、例えば、携帯電話、携帯情報端末、タブレット端末、パーソナルコンピュータに加え、ネットブック端末、スレート端末、電子書籍端末、携帯型音楽プレーヤ等の電化製品や、スマートグラス、ヘッドマウントディスプレイ等のウェアラブル端末や、その他の物品である。
 カメラ200は、コンピュータ10とデータ通信可能な、撮像素子やレンズ等の撮像デバイスを備え、被写体を複数の異なる方向から同時に撮像可能な撮像装置である。
 カメラ200は、対象物である被写体の動画又は静止画等の画像を撮像する(ステップS01)。カメラ200は、被写体として、風景、物品、農作物、樹木等を撮像する。
 カメラ200は、撮像時の撮像位置を、自身の3次元の撮像角度として取得する(ステップS02)。
 カメラ200は、自身が撮像した画像である撮像画像と、撮像角度とを示す撮像データを、コンピュータ10に送信する(ステップS03)。
 コンピュータ10は、撮像データを受信する。コンピュータ10は、この撮像データに含まれる撮像画像の被写体を画像解析する(ステップS04)。コンピュータ10は、撮像画像に存在する特徴量を抽出することにより、被写体を抽出し、この被写体を特定する。
 コンピュータ10は、画像解析した被写体と、撮像角度とを対応付けて記憶する(ステップS05)。
 情報端末100は、被写体を撮像するためのリクエストを受け付ける(ステップS06)。リクエストとしては、例えば、被写体の撮像指示や、カメラ200の指定等である。
 情報端末100は、受け付けたリクエストを示す受付リクエストデータを、コンピュータ10に送信する(ステップS07)。
 コンピュータ10は、受付リクエストデータを受信する。コンピュータ10は、この受付リクエストデータに基づいて、撮像する被写体を特定し、この被写体に対応付けられた撮像角度を抽出する(ステップS08)。
 コンピュータ10は、被写体を撮像するためのリクエストと、抽出した撮像角度とを示す撮像リクエストデータを、カメラ200に送信する(ステップS09)。
 カメラ200は、撮像リクエストデータを受信する。カメラ200は、撮像リクエストデータに基づいて、コンピュータ10が抽出した撮像角度に自身の角度を調整する(ステップS10)。
 カメラ200は、調整した撮像角度で、被写体を撮像する(ステップS11)。
 なお、カメラ200は、被写体が一定領域の平面であることを認識し、この平面と平行の角度に撮像角度を調整してもよい。
 カメラ200は、撮像した被写体の撮像画像を示す撮像画像データを、コンピュータ10に送信する。コンピュータ10は、撮像画像データを受信し、この撮像画像データを、情報端末100に送信する。情報端末100は、撮像画像データを受信し、この撮像画像データに基づいて撮像画像を自身の表示部に表示する。
 以上が、撮像角度調整システム1の概要である。
 なお、撮像角度調整システム1は、情報端末100及びカメラ200により構成されてもよい。この場合、コンピュータ10が実行する処理を、情報端末100又はカメラ200のいずれか又は双方により実現さればよい。また、撮像角度調整システム1は、コンピュータ10及びカメラ200により構成されてもよい。この場合、情報端末100が実行する処理を、コンピュータ10又はカメラ200により実現されればよい。
 [撮像角度調整システム1のシステム構成]
 図2に基づいて、撮像角度調整システム1のシステム構成について説明する。図2は、本発明の好適な実施形態である撮像角度調整システム1のシステム構成を示す図である。撮像角度調整システム1は、コンピュータ10、情報端末100、カメラ200、公衆回線網(インターネット網や、第3、第4世代通信網等)5から構成される。
 なお、情報端末100又はカメラ200は、1つに限らず、複数であってもよい。コンピュータ10又は情報端末100は、実在する装置に限らず、仮想的な装置であってもよい。また、後述する各処理は、コンピュータ10、情報端末100、カメラ200のいずれか又は複数の組合わせにより実現されてもよい。
 コンピュータ10は、後述の機能を備えた上述した計算装置である。
 情報端末100は、後述の機能を備えた上述した端末装置である。
 カメラ200は、後述の機能を備えた上述した撮像装置である。
 [各機能の説明]
 図3に基づいて、撮像角度調整システム1の機能について説明する。図3は、コンピュータ10、情報端末100、カメラ200の機能ブロック図を示す図である。
 コンピュータ10は、制御部11として、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を備え、通信部12として、他の機器と通信可能にするためのデバイス、例えば、IEEE802.11に準拠したWiFi(Wireless Fidelity)対応デバイスを備える。また、コンピュータ10は、記憶部13として、ハードディスクや半導体メモリ、記録媒体、メモリカード等によるデータのストレージ部を備える。また、コンピュータ10は、処理部14として、画像解析等の各種解析デバイス等を備える。
 コンピュータ10において、制御部11が所定のプログラムを読み込むことにより、通信部12と協働して、データ送受信モジュール20を実現する。また、コンピュータ10において、制御部11が所定のプログラムを読み込むことにより、記憶部13と協働して、記憶モジュール30、撮像角度抽出モジュール31を実現する。また、コンピュータ10において、制御部11が所定のプログラムを読み込むことにより、処理部14と協働して、画像解析モジュール40を実現する。
 情報端末100は、コンピュータ10と同様に、制御部110として、CPU、RAM、ROM等を備え、通信部120として、他の機器と通信可能にするためのWiFi対応デバイス等を備える。また、情報端末100は、入出力部140として、制御部110で制御したデータや画像を出力表示する表示部や、患者からの入力を受け付けるタッチパネル、キーボード、マウス等の入力部等を備える。
 情報端末100において、制御部110が所定のプログラムを読み込むことにより、通信部120と協働して、データ送受信モジュール150を実現する。また、情報端末100において、制御部110が所定のプログラムを読み込むことにより、入出力部140と協働して、入力受付モジュール160、表示モジュール161を実現する。
 カメラ200は、コンピュータ10と同様に、制御部210として、CPU、RAM、ROM等を備え、通信部220として、他の機器と通信可能にするためのデバイス等を備える。また、カメラ200は、撮像部230として、被写体を複数の異なる方向から同時に撮像可能な撮像素子やレンズ等の複数の撮像デバイス、自身の撮像角度を調整するためのデバイス等を備える。
 カメラ200において、制御部210が所定のプログラムを読み込むことにより、通信部220と協働して、データ送受信モジュール250を実現する。また、カメラ200において、制御部210が所定のプログラムを読み込むことにより、撮像部230と協働して、撮像モジュール260、撮像角度取得モジュール261、撮像角度調整モジュール262を実現する。
 なお、以下の説明において、情報端末100、カメラ200の各装置は1つであるものとして説明しているが、複数であっても本処理は実行可能であることはいうまでもない。
 [撮像角度記憶処理]
 図4に基づいて、撮像角度調整システム1が実行する第1の実施形態における撮像角度記憶処理について説明する。図4は、コンピュータ10、カメラ200が実行する第1の実施形態における撮像角度記憶処理のフローチャートを示す図である。上述した各装置のモジュールが実行する処理について、本処理に併せて説明する。
 第1の実施形態は、撮像角度調整システム1が有するカメラ200が、特定地点に固定されている場合の実施形態の一例である。
 撮像モジュール260は、対象物である被写体の動画又は静止画等の画像を撮像する(ステップS20)。ステップS20において、撮像モジュール260は、被写体として、風景、物品、農作物、樹木等を撮像する。撮像モジュール260が撮像する画像が、撮像画像である。撮像モジュール260は、被写体に対して、予め設定された撮像位置により、撮像しているものとして説明する。
 撮像角度取得モジュール261は、自身の撮像角度を取得する(ステップS21)。ステップS21において、撮像角度取得モジュール261は、撮像時の撮像位置を、自身の3次元の撮像角度として取得する。
 データ送受信モジュール250は、撮像画像と、撮像角度とを示す撮像データを、コンピュータ10に送信する(ステップS22)。なお、データ送受信モジュール250は、撮像角度調整システム1内に複数のカメラ200が存在する場合、各カメラ200の識別子を撮像データに含めて送信してもよい。カメラ200の識別子とは、例えば、IPアドレス、MACアドレス、製造番号、機器番号等のカメラ200を一意に特定可能な情報である。
 データ送受信モジュール20は、撮像データを受信する。コンピュータ10は、撮像データを受信することにより、カメラ200が撮像する撮像画像と、カメラ200の3次元の撮像角度とを取得する。
 画像解析モジュール40は、撮像データに基づいて、撮像画像を画像解析する(ステップS23)。ステップS23において、画像解析モジュール40は、撮像画像に含まれる特徴量を抽出する。画像解析モジュール40は、抽出した特徴量に基づいて、撮像画像に含まれる被写体を特定し、抽出する。
 記憶モジュール30は、抽出した被写体と、取得した撮像角度とを対応付けて記憶する(ステップS24)。ステップS24において、抽出した被写体が複数存在する場合、記憶モジュール30は、各被写体と、撮像角度とを対応付けて記憶する。なお、記憶モジュール30は、撮像角度調整システム1内に複数のカメラ200が存在する場合、各カメラ200の識別子と、各被写体と、撮像角度とを対応付けて記憶してもよい。
 以上が、第1の実施形態における撮像角度記憶処理である。
 [撮像角度記憶処理]
 図5に基づいて、撮像角度調整システム1が実行する第2の実施形態における撮像角度記憶処理について説明する。図5は、コンピュータ10、カメラ200が実行する第2の実施形態における撮像角度記憶処理のフローチャートを示す図である。上述した各装置のモジュールが実行する処理について、本処理に併せて説明する。
 第2の実施形態は、撮像角度調整システム1が有するカメラ200が、ドローン等の移動体に備えられている場合の実施形態の一例である。
 撮像モジュール260は、対象物である被写体の動画又は静止画等の画像を撮像する(ステップS30)。ステップS30において、撮像モジュール260は、被写体として、風景、物品、農作物、樹木等を撮像する。撮像モジュール260が撮像する画像が、撮像画像である。
 撮像角度取得モジュール261は、撮像画像を画像解析し、撮像角度を取得する(ステップS31)。ステップS31において、撮像角度取得モジュール261は、撮像画像中に存在する同じパターン(模様)面積が、最大の領域を床又は地面等の平面と認識する。撮像角度取得モジュール261は、平面の傾きから自身の撮像角度を取得する。
 図9に基づいて、撮像角度取得モジュール261が撮像角度を取得する方法について説明する。図9は、撮像角度取得モジュール261が撮像角度を取得する方法を模式的に説明するための図である。図9において、カメラ200は、被写体300と、壁310と、床320を撮像した状態である。上述した平面は、床320に該当する。
 撮像角度取得モジュール261は、撮像位置から床320までの2か所の所定位置330,331をサンプルとして抽出する。撮像角度取得モジュール261は、この所定位置330,331と、撮像地点の中心位置332とを結んだ三角形333を形成する。三角形333は、辺340~342の3辺により形成される。撮像角度取得モジュール261は、中心位置332から床320へ垂線350を形成し、辺342と垂線350の交点334を形成する。撮像角度取得モジュール261は、辺340,341及び垂線350の長さを算出する。撮像角度取得モジュール261は、左右のカメラで撮像した画像のずれの長さと実際の距離を学習させ、距離を推定することにより。この辺340,341及び垂線350の長さを算出する。撮像角度取得モジュール261は、辺342において、所定位置330と交点334とを結ぶ線分360と、所定位置331と交点334とを結ぶ線分361との長さを算出する。撮像角度取得モジュール261は、三角関数により、角度370を算出する。撮像角度取得モジュール261は、この算出した角度370を自身の3次元の撮像角度として取得する。この角度370は、カメラ200とこのカメラ200の取付位置との間の角度と略等しい。すなわち、撮像角度取得モジュール261は、この角度370の値を取得することにより、自身の3次元の撮像角度を取得する。
 なお、撮像角度取得モジュール261は、上述した例に限らず、その他の方法により、自身の撮像角度を取得してもよい。
 撮像角度調整モジュール262は、自身の撮像角度が、平面と平行の角度であるか否かを判断する(ステップS32)。ステップS32において、撮像角度調整モジュール262は、上述した角度370の値が、0であるか否かを判断する。
 ステップS32において、撮像角度調整モジュール262は、平面と平行の角度ではないと判断した場合(ステップS32 NO)、撮像角度調整モジュール262は、自身の撮像角度を、地面と平行の角度に調整する(ステップS33)。ステップS33において、撮像角度調整モジュール262は、移動体との取付部分に設けられた各種デバイスを駆動することにより、カメラ200の撮像角度を調整する。
 撮像モジュール260は、被写体の画像を撮像する(ステップS34)。ステップS34の処理は、上述したステップS30の処理と同様である。
 データ送受信モジュール250は、撮像画像と、撮像角度とを示す撮像データを、コンピュータ10に送信する(ステップS35)。
 一方、ステップS32において、撮像角度調整モジュール262は、平面と平行の角度であると判断した場合(ステップS32 YES)、データ送受信モジュール250は、撮像画像と、撮像角度とを示す撮像データを、コンピュータ10に送信する(ステップS36)。
 なお、ステップS35及びステップS36の各処理において、データ送受信モジュール250は、撮像角度調整システム1内に複数のカメラ200が存在する場合、各カメラ200の識別子を撮像データに含めて送信してもよい。
 データ送受信モジュール20は、撮像データを受信する。コンピュータ10は、撮像データを受信することにより、カメラ200が撮像する撮像画像と、カメラ200の3次元の撮像角度とを取得する。
 画像解析モジュール40は、撮像データに基づいて、撮像画像を画像解析する(ステップS37)。ステップS37の処理は、上述したステップS23の処理と同様である。
 記憶モジュール30は、抽出した被写体と、取得した撮像角度とを対応付けて記憶する(ステップS38)。ステップS38の処理は、上述したステップS24の処理と同様である。
 以上が、第2の実施形態における撮像角度記憶処理である。
 [撮像角度調整処理]
 図6に基づいて、撮像角度調整システム1が実行する第1の実施形態における撮像角度調整処理について説明する。図6は、コンピュータ10、情報端末100、カメラ200が実行する第1の実施形態における撮像角度調整処理のフローチャートを示す図である。上述した各装置のモジュールが実行する処理について、本処理に併せて説明する。
 入力受付モジュール160は、被写体を撮像するためのリクエストを受け付ける(ステップS40)。ステップS40において、入力受付モジュール160は、被写体の特徴、名称等の入力やカメラ200の指定の入力等を受け付けることにより、リクエストを受け付ける。
 データ送受信モジュール150は、入力を受け付けたリクエストを示す受付リクエストデータを、コンピュータ10に送信する(ステップS41)。
 データ送受信モジュール20は、受付リクエストデータを受信する。撮像角度抽出モジュール31は、受付リクエストデータに基づいて、被写体を特定し、特定した被写体に対応付けられた撮像角度を抽出する(ステップS42)。ステップS42において、撮像角度抽出モジュール31は、受付リクエストデータに含まれる被写体に基づいて、記憶モジュール30が記憶する被写体を参照し、この参照した被写体に対応付けられた撮像角度を抽出する。
 データ送受信モジュール20は、特定した被写体と、この被写体に対応付けられた撮像角度とを示す撮像リクエストデータを、カメラ200に送信する(ステップS43)。
 データ送受信モジュール250は、撮像リクエストデータを、受信する。撮像角度調整モジュール262は、撮像リクエストデータに基づいて、自身の撮像角度を調整する(ステップS44)。ステップS44において、撮像角度調整モジュール262は、撮像リクエストデータに含まれる撮像角度を取得し、取得した撮像角度と、現在の自身の撮像角度とを比較し、自身の撮像角度を、取得した撮像角度に調整する。ステップS44において、撮像角度調整モジュール262は、取付部分に設けられた各種デバイスを駆動することにより、カメラ200の撮像角度を調整する。
 撮像モジュール260は、調整された撮像角度により、被写体を撮像する(ステップS45)。
 データ送受信モジュール250は、撮像した被写体の撮像画像を示す撮像画像データを、コンピュータ10に送信する(ステップS46)。
 データ送受信モジュール20は、撮像画像データを受信し、受信した撮像画像データを、情報端末100に送信する(ステップS47)。
 データ送受信モジュール150は、撮像画像データを受信する。表示モジュール161は、受信した撮像画像データに基づいて、撮像画像を表示する(ステップS48)。
 以上が、撮像角度調整処理である。
 [撮像角度調整処理]
 図7及び図8に基づいて、撮像角度調整システム1が実行する第2の実施形態における撮像角度調整処理について説明する。図7及び図8は、コンピュータ10、情報端末100、カメラ200が実行する第2の実施形態における撮像角度調整処理のフローチャートを示す図である。上述した各装置のモジュールが実行する処理について、本処理に併せて説明する。
 撮像角度調整システム1は、上述したステップS40~S45と同様の処理を実行する(ステップS50~S55)。
 撮像角度取得モジュール261は、撮像画像を画像解析し、平面が存在するか否かを判断する(ステップS56)。ステップS56において、撮像角度取得モジュール261は、上述したステップS31の処理と同様の処理により、撮像画像中に存在する平面を認識できたか否かを判断する。
 ステップS56において、撮像角度取得モジュール261は、平面が存在しないと判断した場合(ステップS56 NO)、データ送受信モジュール250は、撮像した被写体の撮像画像を示す撮像画像データを、コンピュータ10に送信する(ステップS57)。ステップS57において、データ送受信モジュール250は、ステップS55の処理で撮像した被写体の撮像画像データをコンピュータ10に送信する。
 一方、ステップS56において、撮像角度取得モジュール261は、平面が存在すると判断した場合(ステップS56 YES)、撮像角度調整モジュール262は、自身の撮像角度が、平面と平行の角度であるか否かを判断する(ステップS58)。ステップS58の処理は、上述したステップS32の処理と同様である。
 ステップS58において、撮像角度調整モジュール262は、平面と平行の角度ではないと判断した場合(ステップS58 NO)、撮像角度調整モジュール262は、自身の撮像角度を、平面と平行の角度に調整する(ステップS59)。ステップS59の処理は、上述したステップS33の処理と同様である。
 撮像モジュール260は、被写体を撮像する(ステップS60)。ステップS60の処理は、上述したステップS45の処理と同様である。
 データ送受信モジュール250は、撮像した被写体の撮像画像を示す撮像画像データを、コンピュータ10に送信する(ステップS61)。
 一方、ステップS58において、撮像角度調整モジュール262は、平面と平行の角度であると判断した場合(ステップS58 YES)、データ送受信モジュール250は、撮像した被写体の撮像画像を示す撮像画像データを、コンピュータ10に送信する(ステップS62)。ステップS62において、データ送受信モジュール250は、ステップS55において撮像した被写体の撮像画像データを、コンピュータ10に送信する。
 データ送受信モジュール20は、撮像画像データを受信し、受信した撮像画像データを、情報端末100に送信する(ステップS63)。
 データ送受信モジュール150は、撮像画像データを受信する。表示モジュール161は、受信した撮像画像データに基づいて、撮像画像を表示する(ステップS64)。
 以上が、撮像角度調整処理である。
 なお、上述した各処理において、撮像角度調整システム1は、コンピュータ10、情報端末100、カメラ200により実現されているが、情報端末100及びカメラ200により実現されてもよい。この場合、コンピュータ10が実行する処理を、情報端末100又はカメラ200のいずれか又は双方が実行すればよい。また、撮像角度調整システム1は、コンピュータ10及びカメラ200により実現されてもよい。この場合、情報端末100が実行する処理を、コンピュータ10又はカメラ200のいずれか又は双方が実行すればよい。また、カメラ200が実行する画像解析に係る処理は、コンピュータ10又は情報端末100のいずれか又は双方が実行してもよい。
 上述した手段、機能は、コンピュータ(CPU、情報処理装置、各種端末を含む)が、所定のプログラムを読み込んで、実行することによって実現される。プログラムは、例えば、コンピュータからネットワーク経由で提供される(SaaS:ソフトウェア・アズ・ア・サービス)形態であってもよいし、フレキシブルディスク、CD(CD-ROMなど)、DVD(DVD-ROM、DVD-RAMなど)等のコンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供される。この場合、コンピュータはその記録媒体からプログラムを読み取って内部記憶装置又は外部記憶装置に転送し記憶して実行する。また、そのプログラムを、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の記憶装置(記録媒体)に予め記録しておき、その記憶装置から通信回線を介してコンピュータに提供するようにしてもよい。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述したこれらの実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
 1 撮像角度調整システム、10 コンピュータ、100 情報端末、200 カメラ

Claims (5)

  1.  カメラの撮像画像を取得する撮像画像取得手段と、
     前記カメラの3次元の撮像角度を取得する撮像角度取得手段と、
     前記撮像画像の被写体を画像解析する画像解析手段と、
     画像解析した前記被写体と、取得した前記撮像角度とを対応付けて記憶する撮像角度記憶手段と、
     を備えることを特徴とする撮像角度調整システム。
  2.  前記被写体を撮像するためのリクエストを受け付けるリクエスト受付手段と、
     前記リクエストに応じて、記憶した前記撮像角度を抽出する撮像角度抽出手段と、
     抽出した前記撮像角度に前記カメラの角度を調整するカメラ角度調整手段と、
     をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の撮像角度調整システム。
  3.  画像解析した結果、前記被写体が、一定領域の平面であることを識別する平面識別手段と、
     をさらに備え、
     前記カメラ角度調整手段は、前記平面を識別した結果、当該平面と平行の角度に前記カメラの角度を調整する、
     ことを特徴とする請求項2に記載の撮像角度調整システム。
  4.  カメラの撮像画像を取得するステップと、
     前記カメラの3次元の撮像角度を取得するステップと、
     前記撮像画像の被写体を画像解析するステップと、
     画像解析した前記被写体と、取得した前記撮像角度とを対応付けて記憶するステップと、
     を備えることを特徴とする撮像角度調整方法。
  5.  コンピュータシステムに、
     カメラの撮像画像を取得するステップ、
     前記カメラの3次元の撮像角度を取得するステップ、
     前記撮像画像の被写体を画像解析するステップ、
     画像解析した前記被写体と、取得した前記撮像角度とを対応付けて記憶するステップ、
     を実行させるためのプログラム。
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