特許 6471272 長尺画像生成システム、方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6471272

(24)【登録日】2019年1月25日

(45)【発行日】2019年2月13日

(54)【発明の名称】長尺画像生成システム、方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/232 20060101AFI20190204BHJP

   H04N 5/222 20060101ALI20190204BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20190204BHJP

   B64D 47/08 20060101ALI20190204BHJP

   G03B 15/00 20060101ALI20190204BHJP

   G03B 37/00 20060101ALI20190204BHJP

【ＦＩ】

   H04N5/232 380

   H04N5/222 100

   H04N5/232 220

   B64C39/02

   B64D47/08

   G03B15/00 W

   G03B37/00 C

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2018-550475(P2018-550475)

(86)(22)【出願日】2017年10月30日

(86)【国際出願番号】JP2017039121

【審査請求日】2018年9月25日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】500521522

【氏名又は名称】株式会社オプティム

(74)【代理人】

【識別番号】100177220

【弁理士】

【氏名又は名称】小木 智彦

(72)【発明者】

【氏名】菅谷 俊二

【審査官】 益戸 宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１０８９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−００５３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／１３０７００（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−２０９７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２１５３０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ５／２２２−５／２５７

Ｂ６４Ｃ ３９／０２

Ｂ６４Ｄ ４７／０８

Ｇ０３Ｂ １５／００

Ｇ０３Ｂ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像装置と、前記撮像装置を搭載する移動体と、コンピュータとを備え、前記移動体の移動に伴って前記撮像装置が撮像した複数の画像を合成し、長尺画像を取得可能な長尺画像生成システムであって、
前記撮像装置は、
第１のタイミングで第１画像を撮像し、前記第１のタイミングよりも後の第２のタイミングで第２画像を撮像する撮像手段と、
を有し、
前記コンピュータは、
前記撮像装置の画角と前記移動体の移動速度とに応じて変わる時間間隔で複数の画像を取得し、記憶する画像記憶手段と、
前記第１画像における移動方向前方の所定領域を占める前方画像と、前記第２画像における移動方向後方の所定領域を占める後方画像とが所定の程度以上に重なるかどうかを判定する判定手段と、
前記画像記憶手段に記憶された複数の画像を合成し、長尺画像を生成する長尺画像生成手段と、
を有し、
所定の程度以上に重なると判定される場合、前記画像記憶手段は、少なくとも前記第２画像を累積的に記憶し、前記第２画像を前記第１画像として、前記第２画像の撮像及び前記判定手段による判定を繰り返し行い、
所定の程度以上に重なると判定されない場合、前記第２画像の撮像及び前記判定手段による判定を再び行う、長尺画像生成システム。

【請求項2】

前記移動体が飛行体であり、
前記画像記憶手段は、前記撮像装置の画角と前記飛行体の移動速度及び高度とに応じて変わる時間間隔で複数の画像を取得する、請求項１に記載の長尺画像生成システム。

【請求項3】

前記コンピュータは、
前記撮像装置の画角及び前記移動体の移動速度と前記時間間隔との関係を示す情報が予め記憶された情報記憶手段と、
前記情報記憶手段に記憶されている情報から、前記撮像装置の画角及び前記移動体の移動速度に応じた前記時間間隔を設定する時間間隔設定手段と、
前記時間間隔設定手段によって設定された前記時間間隔で、前記撮像装置のシャッターを閉状態から開状態にし、所定時間経過したら再び前記シャッターを開状態から閉状態にするシャッター更新手段と、
をさらに有し、
前記画像記憶手段は、前記シャッターが開状態である毎に得られる複数の画像を取得し、記憶する、請求項１又は２に記載の長尺画像生成システム。

【請求項4】

撮像装置と、前記撮像装置を搭載する移動体と、コンピュータとを備える長尺画像生成システムが実行する長尺画像生成方法であって、
前記撮像装置が、第１のタイミングで第１画像を撮像し、前記第１のタイミングよりも後の第２のタイミングで第２画像を撮像するステップと、
前記コンピュータの制御装置が、前記撮像装置の画角と前記移動体の移動速度とに応じて変わる時間間隔で複数の画像を取得し、所定の記憶領域に記憶するステップと、
前記制御装置が、前記第１画像における移動方向前方の所定領域を占める前方画像と、前記第２画像における移動方向後方の所定領域を占める後方画像とが所定の程度以上に重なるかどうかを判定するステップと、
所定の程度以上に重なると判定される場合、少なくとも前記第２画像を累積的に記憶し、前記第２画像を前記第１画像として、前記第２画像の撮像及び前記判定を繰り返し行い、所定の程度以上に重なると判定されない場合、前記第２画像の撮像及び前記判定を再び行うステップと、
前記制御装置が、前記所定の記憶領域に記憶された複数の画像を合成し、長尺画像を生成するステップと、
を有する、長尺画像生成方法。

【請求項5】

撮像装置と、前記撮像装置を搭載する移動体と、コンピュータとを備える長尺画像生成システムに、
前記撮像装置が、
第１のタイミングで第１画像を撮像し、前記第１のタイミングよりも後の第２のタイミングで第２画像を撮像するステップ、
前記コンピュータが、
前記撮像装置の画角と前記移動体の移動速度とに応じて変わる時間間隔で複数の画像を取得し、記憶させるステップ、
前記第１画像における移動方向前方の所定領域を占める前方画像と、前記第２画像における移動方向後方の所定領域を占める後方画像とが所定の程度以上に重なるかどうかを判定するステップ、
所定の程度以上に重なると判定される場合、少なくとも前記第２画像を累積的に記憶し、前記第２画像を前記第１画像として、前記第２画像の撮像及び前記判定を繰り返し行い、所定の程度以上に重なると判定されない場合、前記第２画像の撮像及び前記判定を再び行うステップ、
前記記憶された複数の画像を合成し、長尺画像を生成させるステップ、
を実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、長尺画像生成システム、方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、撮像装置と、この撮像装置を搭載する移動体と、コンピュータとを備え、撮像装置によって撮像された複数の画像の端部どうしを重ね合わせ、１つの長尺画像を生成する長尺画像生成システムが知られている。

【0003】

このようなシステムとして、無人航空機が所定の位置の付近でホバリングしている間に、支持機構が、画像取得装置を第一の軸の周囲で回転させ、その一方で、画像取得装置を少なくとも第二の軸に関して安定化させ、画像取得装置が回転するにしたがい、複数の重複する画像を取得して、パノラマ画像を生成するシステムが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載のシステムによると、複数の画像を遠隔デバイスに送信することなく、パノラマ画像を生成することができる。

【0004】

また、対象物に光を照射することで、当該対象物の表面に所定のパターンの模様を付する照射部と、前記所定のパターンの模様が付された前記対象物の表面を複数箇所に分けて撮影する撮像部と、を具備する画像取得システムが提案されている（特許文献２参照）。特許文献２に記載のシステムによると、繋ぎ合わせ易い複数の画像を取得することが可能な画像取得システムを提供できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特表２０１７−５１３２４５号公報

【特許文献2】特開２０１７−１１８３８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載のシステムは、無人航空機を所定の位置でホバリングさせて、第一の軸を軸として画像取得装置を回転させつつ、全方位型のパノラマ画像を取得することを前提としている。例えば、無人航空機が一定方向に直線的に移動する場合、少なくとも何枚の画像を準備すれば、連続した長尺画像を生成できるか不明であり、無駄に多くの画像を準備してしまうことや、あるいは、準備する画像の数が足りず、連続した長尺画像を生成できないことがあり得る。

【0007】

また、特許文献２に記載のシステムは、対象物に光を照射することを前提としており、撮像部と対象物との間が離れていると、特許文献２に記載のシステムを採用することができない。

【0008】

本発明は、このような要望に鑑みてなされたものであり、移動体が一定方向に直線的に移動し、移動体と撮影対象物との間が所定距離以上離れている場合であっても、できるだけ少ない枚数の画像の取得で、連続した長尺画像を生成することの可能なシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明では、以下のような解決手段を提供する。

【0010】

第１の特徴に係る発明は、
撮像装置と、前記撮像装置を搭載する移動体と、コンピュータとを備え、前記移動体の移動に伴って前記撮像装置が撮像した複数の画像を合成し、長尺画像を取得可能な長尺画像生成システムであって、
前記コンピュータは、
前記撮像装置の画角と前記移動体の移動速度とに応じて変わる時間間隔で複数の画像を取得し、記憶する画像記憶手段と、
前記画像記憶手段に記憶された複数の画像を合成し、長尺画像を生成する長尺画像生成手段と、
を有する、長尺画像生成システムを提供する。

【0011】

第１の特徴に係る発明によれば、画像記憶手段は、移動体に搭載された撮像装置の画角と、移動体の移動速度とに応じて変わる時間間隔で、複数の画像を取得し、記憶する。そして、長尺画像生成手段は、画像記憶手段に記憶された複数の画像を合成し、長尺画像を生成する。これにより、複数の画像を取得するための時間間隔を、移動体に搭載された撮像装置の画角と、移動体の移動速度とに応じて適切に調整できることから、移動体が一定方向に直線的に移動し、移動体と撮影対象物との間が所定距離以上離れている場合であっても、できるだけ少ない枚数の画像の取得で、連続した長尺画像を生成することができる。

【0012】

第２の特徴に係る発明は、第１の特徴に係る発明であって、
前記移動体が飛行体であり、
前記画像記憶手段は、前記撮像装置の画角と前記飛行体の移動速度及び高度とに応じて変わる時間間隔で複数の画像を取得する、長尺画像生成システムを提供する。

【0013】

第２の特徴に係る発明によると、移動体が飛行体であり、飛行体が一定方向に直線的に移動し、飛行体と撮影対象物との間が所定距離以上離れている場合であっても、できるだけ少ない枚数の画像の取得で、連続した長尺画像を生成することができる。

【0014】

第３の特徴に係る発明は、第１又は第２の特徴に係る発明であって、
前記コンピュータは、
前記撮像装置の画角及び前記移動体の移動速度と前記時間間隔との関係を示す情報が予め記憶された情報記憶手段と、
前記情報記憶手段に記憶されている情報から、前記撮像装置の画角及び前記移動体の移動速度に応じた前記時間間隔を設定する時間間隔設定手段と、
前記時間間隔設定手段によって設定された前記時間間隔で、前記撮像装置のシャッターを閉状態から開状態にし、所定時間経過したら再び前記シャッターを開状態から閉状態にするシャッター更新手段と、
をさらに有し、
前記画像記憶手段は、前記シャッターが開状態である毎に得られる複数の画像を取得し、記憶する、長尺画像生成システムを提供する。

【0015】

第３の特徴に係る発明によると、シャッターを開状態にして、複数の画像を取得するための時間間隔を、情報記憶手段に記憶されている情報から適切に調整できる。その結果、移動体が一定方向に直線的に移動し、移動体と撮影対象物との間が所定距離以上離れている場合であっても、よりいっそう少ない枚数の画像の取得で、連続した長尺画像を好適に生成することができる。

【0016】

第４の特徴に係る発明は、第１又は第２の特徴に係る発明であって、
前記撮像装置は、第１のタイミングで第１画像を撮像し、前記第１のタイミングよりも後の第２のタイミングで第２画像を撮像し、
前記コンピュータは、前記第１画像における移動方向前方の所定領域を占める前方画像と、前記第２画像における移動方向後方の所定領域を占める後方画像とが所定の程度以上に重なるかどうかを判定する判定手段をさらに有し、
前記判別手段によって所定の程度以上に重なると判定される場合、前記画像記憶手段は、少なくとも前記第２画像を累積的に記憶し、前記第２画像を前記第１画像として、前記第２画像の撮像及び前記判定手段による判定を繰り返し行い、
前記判別手段によって所定の程度以上に重なると判定されない場合、前記第２画像の撮像及び前記判定手段による判定を再び行う、長尺画像生成システムを提供する。

【0017】

第４の特徴に係る発明によると、第１画像における移動方向前方の所定領域を占める前方画像と、第２画像における移動方向後方の所定領域を占める後方画像とが所定の程度以上に重なる場合に限って、画像記憶手段への画像の蓄積が行われる。その結果、移動体が一定方向に直線的に移動し、移動体と撮影対象物との間が所定距離以上離れている場合であっても、よりいっそう少ない枚数の画像の取得で、連続した長尺画像を好適に生成することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、移動体が一定方向に直線的に移動し、移動体と撮影対象物との間が所定距離以上離れている場合であっても、できるだけ少ない枚数の画像の取得で、連続した長尺画像を生成することの可能なシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、第一実施形態における、移動体による長尺画像生成システム１のハードウェア構成とソフトウェア機能を示すブロック図である。

【図2】図２は、第一実施形態における、長尺画像生成システム１を用いた長尺画像生成方法を示すフローチャートである。

【図3】図３は、移動体が飛行体である場合の、カメラの画角、移動速度及び飛行高度と、撮像の時間間隔との関係の一例を示すチャートである。

【図4】図４は、第二実施形態における、移動体による長尺画像生成システム１’のハードウェア構成とソフトウェア機能を示すブロック図である。

【図5】図５は、第二実施形態における、長尺画像生成システム１’を用いた長尺画像生成方法を示すフローチャートである。

【図6】図６は、移動方向とパノラマ画像の広がり方向が平行である場合の、第二実施形態における画像取得のアルゴリズムを示す模式図である。

【図7】図７は、移動方向とパノラマ画像の広がり方向が平行でない場合の、第二実施形態における画像取得のアルゴリズムを示す模式図である。

【0020】

以下、本発明を実施するための形態について図を参照しながら説明する。なお、これ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。

【0021】

＜第一実施形態に係る長尺画像生成システム１の構成＞
図１は、本発明の第一実施形態における長尺画像生成システム１のハードウェア構成とソフトウェア機能を説明するためのブロック図である。長尺画像生成システム１は、本発明に係る移動体の実施形態である飛行体１０と、本発明に係る撮像装置の実施形態であり、飛行体１０に搭載されるカメラ１７と、この飛行体１０と無線通信できるように接続され、飛行体１０を操縦するコントローラ２０と、カメラ１７が撮影した画像を編集したりするコンピュータ３０とを含んで構成される。なお、本実施形態では、適宜、飛行体１０の自動操縦を可能にする。飛行体１０を自動操縦する場合、コントローラ２０は、なくてもよい。また、本実施形態においては、移動体の一例として飛行体１０を挙げているが、地上を移動する移動体であっても構わない。

【0022】

〔飛行体１０〕
飛行体１０は、撮影対象を空から撮影可能な装置であれば、特に限定されない。例えば、ラジコン飛行機や、ドローンと呼ばれる無人飛行体であってもよいし、有人のものであってもよい。以下では、飛行体１０がドローンであるものとして説明する。

【0023】

飛行体１０は、飛行体１０を浮上及び飛行させるローター１３と、ローター１３を回転させる図示しないモーター１２と、飛行体１０の電源として機能しモーター１２に電力を供給する図示しない電池１１とを備える。また、飛行体１０は、画像を撮像するためのカメラ１７を備えている。

【0024】

また、飛行体１０は、飛行体１０の動作を制御する制御部１４と、制御部１４に飛行体１０の位置情報を伝える位置検出部１５と、制御部１４からの制御信号にしたがってモーター１２を駆動するドライバー回路１６と、制御部１４からの制御信号にしたがって撮影対象を空撮するカメラ１７と、制御部１４のマイクロコンピューターで実行される制御プログラム等があらかじめ格納されるとともに、カメラ１７が撮影した画像を記憶する記憶部１８とを備える。

【0025】

そして、飛行体１０は、コントローラ２０との間で無線通信する無線通信部１９を備える。

【0026】

これらの構成要素は、所定形状の本体構造体（フレーム等）に搭載されている。所定形状の本体構造体（フレーム等）については、既知のドローンと同様なものを採用すればよい。

【0027】

［電池１１］
電池１１は、１次電池又は２次電池であり、飛行体１０内の各構成要素に電力を供給する。電池１１は、飛行体１０に固定されていてもよいし、着脱可能としてもよい。

【0028】

［モーター１２、ローター１３］
モーター１２は、電池１１から供給される電力でローター１３を回転させるための駆動源として機能する。ローター１３が回転することで、飛行体１０を浮上及び飛行させることができる。

【0029】

［制御部１４］
制御部１４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備える。

【0030】

また、制御部１４は、所定のプログラムを読み込むことで、制御モジュール１４１を実現する。

【0031】

制御部１４は、モーター１２を制御して飛行体１０の飛行制御（上昇、下降、水平移動などの制御）を行う。また、制御部１４は、飛行体１０に搭載されているジャイロ（図示省略）を使用して、モーター１２を制御して飛行体１０の姿勢制御を行う。

【0032】

［位置検出部１５］
位置検出部１５は、ＬＩＤＡＲ（Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）技術と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）技術とを含んで構成される。これらＬＩＤＡＲ技術とＧＰＳ技術とを併用して、飛行体１０が実際に飛行する位置の緯度、経度、高さを検出する。

【0033】

［ドライバー回路１６］
ドライバー回路１６は、制御部１４からの制御信号より指定された電圧をモーター１２に印加する機能を有する。これにより、ドライバー回路１６は、制御部１４からの制御信号にしたがってモーター１２を駆動させることができる。

【0034】

［カメラ１７］
カメラ１７は、撮像装置として機能する。カメラ１７は、レンズにより取り込んだ光学像をＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子によって画像信号に変換（撮像）する。カメラ１７の種類は、撮影対象の画像解析手法によって適宜選択すればよい。

【0035】

［記憶部１８］
記憶部１８は、データやファイルを記憶する装置であって、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。記憶部１８には、制御部１４のマイクロコンピューターで実行される制御プログラム等をあらかじめ格納するための制御プログラム格納領域１８１と、カメラ１７によって撮影された画像データを、位置検出部１５で検出した３次元座標データ（カメラ１７が撮影した画像の撮影位置に相当する点の緯度、経度、高さのデータ）とともに記憶する画像データ記憶領域１８２とを有する。

【0036】

なお、画像データを構成する画像は、静止画であってもよいし、動画であってもよい。また、画像データ格納領域に格納されるデータは、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード等、携帯型の記録媒体を通じ、コンピュータ３０に移すことができる。

【0037】

［無線通信部１９］
無線通信部１９は、コントローラ２０と無線通信可能に構成され、コントローラ２０から遠隔制御信号を受信する。

【0038】

〔コントローラ２０〕
コントローラ２０は、無人飛行体１０を操縦する機能を有する。コントローラ２０は、ユーザが飛行体１０を操縦するため等に使用する操作部２１と、コントローラ２０の動作を制御する制御部２２と、制御部２２のマイクロコンピューターで実行される制御プログラム等があらかじめ格納される記憶部２３と、飛行体１０との間で無線通信する無線通信部２４と、ユーザに所定の画像を表示する画像表示部２５とを備える。

【0039】

無線通信部２４は、飛行体１０と無線通信可能に構成され、飛行体１０に向けて遠隔制御信号を受信する。

【0040】

画像表示部２５は、飛行体１０を操縦する操縦装置と一体であってもよいし、操縦装置とは別体であってもよい。操縦装置と一体であれば、ユーザが使用する装置の数を少なくすることができ、利便性が高まる。操縦装置と別体である場合、画像表示部２５として、飛行体１０の無線通信部１９と無線接続可能な、スマートフォン、タブレット端末等の携帯端末装置が挙げられる。操縦装置と別体である場合、画像表示部２５を有しない既存の操縦装置であっても応用可能というメリットを有する。

【0041】

〔コンピュータ３０〕
コンピュータ３０は、カメラ１７で撮影された複数の画像を合成して長尺画像を生成する機能や、長尺画像を生成するためのカメラ１７の撮影タイミングを設定する機能を有する。コンピュータ３０は、ユーザが指令情報等を入力するための入力部３１と、コンピュータ３０の動作を制御する制御部３２と、制御部３２のマイクロコンピューターで実行される制御プログラム等があらかじめ格納される記憶部３３と、ユーザに所定の画像を表示する画像表示部３４とを備える。

【0042】

制御部３２は、所定のプログラムを読み込むことで、データ取得モジュール３２１と時間間隔設定モジュール３２２とシャッター更新モジュール３２３と枚数判定モジュール３２４と長尺画像生成モジュール３２５とを実現する。時間間隔設定モジュール３２２は、長尺画像を生成するための複数の画像を撮影する時間間隔を設定するモジュールであり、その時間間隔は、移動体の移動速度と、カメラ１７の画角とに応じて変わるものである。

【0043】

記憶部３３には、上記時間間隔設定モジュール３２２で使用する時間間隔に関する情報を記憶する情報記憶領域３３１と、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード等、携帯型の記録媒体を通じて移された、飛行体１０の記憶部１８に記憶されていた画像データを格納する画像データ記憶領域３３２とを有する。

【0044】

＜長尺画像生成システム１を用いた長尺画像生成方法を示すフローチャート＞
図２は、長尺画像生成システム１を用いた長尺画像生成方法を示すフローチャートである。上述した各ハードウェアと、ソフトウェアモジュールが実行する処理について説明する。

【0045】

〔ステップＳ１０：移動体情報・カメラ設定情報の取得〕
まず、長尺画像生成システム１のコンピュータ３０の制御部３２は、データ取得モジュール３２１を実行し、現在の移動体に関する情報、及び、カメラ１７の設定値に関する情報を取得する。具体的には、移動体の移動速度を移動体に関する情報として取得し、カメラ１７の画角をカメラ１７の設定値に関する情報として取得する。ここで、移動体が飛行体１０である場合、飛行体１０の飛行高度も併せて取得する。

【0046】

〔ステップＳ２０：時間間隔の設定〕
続いて、コンピュータ３０の制御部３２は、時間間隔設定モジュール３２２を実行する。時間間隔設定モジュール３２２が実行されると、情報記憶領域３３１が読み出され、ステップＳ１０で取得した移動体の情報及びカメラ１７の設定情報にしたがって、時間間隔を設定する。具体的には、移動体の移動速度及びカメラの画角に応じてあらかじめ定められている時間間隔を設定する。ここでいう時間間隔とは、閉状態となっているカメラ１７のシャッターを開状態にして画像を取得するための時間の間隔をさす。

【0047】

すなわち、カメラ１７のシャッターを開状態にして画像を取得するための時間間隔と、移動体の移動速度及びカメラの画角との関係が、予め情報記憶領域３３１に記憶されている。具体的には、移動体の移動速度が速いほど、上記時間間隔は短く、カメラの画角が広いほど、上記時間間隔は長くなる。ステップＳ２０では、移動体の移動速度とカメラの画角の設定値とに基づいて、情報記憶領域３３１に記憶されている時間間隔を読み出し、画像を取得するための時間間隔として設定する。

【0048】

ここで、図３を使用して、移動体が飛行体１０である場合の時間間隔の設定について、具体的に説明する。

【0049】

図３に示すように、カメラ１７の画角、飛行体１０の飛行高度、飛行体１０の移動速度、及び、カメラ１７のシャッターを開状態とする時間間隔の関係が、予め情報記憶領域３３１に記憶されている。

【0050】

図３（ａ）は画角及び移動速度を固定し、飛行高度を変化させた場合の時間間隔の変化を示す。飛行高度が高くなるにしたがって、シャッターを開状態とする時間間隔は長くなる。これは、飛行高度が高くなるほど、カメラ１７で撮影される画像の領域が広くなるためである。

【0051】

図３（ｂ）は画角及び飛行高度を固定し、移動速度を変化させた場合の時間間隔の変化を示す。移動速度が速くなるにしたがって、シャッターを開状態とする時間間隔は短くなる。これは、移動速度が速くなるほど、カメラ１７で撮影される領域が速く移動するためである。

【0052】

図３（ｃ）は飛行高度と移動速度を図３（ａ）と同じとし、画角のみ変化させた場合の時間間隔を示す。画角を大きくすることにより、シャッターを開状態とする時間間隔が長くなることが分かる。これは、飛行高度と移動速度が同じ場合、画角が大きいほうが、カメラ７で撮影される領域が広いためである。

【0053】

このようにして、予め情報記憶領域３３１に記憶されている、移動体の情報及びカメラ１７の設定情報と時間間隔との関係に基づいて、画像を取得する時間間隔を設定する。

【0054】

〔ステップＳ３０：画像の取得〕
ステップＳ２０で設定された時間間隔ごとに、カメラ１７のシャッターを閉状態から開状態にすることで、複数の画像を取得する。このとき、一旦開状態となったシャッターは、シャッター更新モジュール３２３に基づき、開状態を所定時間維持したのち再び閉状態となるよう設定されている。そして、ステップＳ２０で設定された時間間隔が経過すると、再び、シャッターが開状態となり、画像を取得する。このようにして取得された画像は、撮影日時、及び、画角の設定値を含む撮像の設定値とともにコンピュータ３０の画像データ記憶領域３３２に記憶される。

【0055】

〔ステップＳ４０：所望の枚数が取得できたか判定〕
そして、コンピュータ３０の制御部３２における枚数判定モジュール３２４を実行し、所望の枚数が得られたと判定された場合は画像の取得を終了し、ステップＳ５０に進み、長尺画像を生成する。一方、所望の枚数が得られていないと判断された場合は、ステップＳ３０に戻り、設定された時間間隔の経過後、さらに画像を取得する。以上の処理を、所望の枚数の画像が取得できるまで繰り返す。

【0056】

〔ステップＳ５０：長尺画像の生成〕
所望の数の画像を撮影することができたら、コンピュータ３０の制御部３２は、長尺画像生成モジュール３２５を実行する。長尺画像生成モジュール３２５は、画像データ記憶領域３３２に記憶された複数の画像を合成し、長尺画像を生成する。その際、取得された複数の画像における端部同士を重ね合わせることで、所望の長尺画像を生成することができる。ステップＳ５０の処理を終えると、長尺画像生成システム１は、第一実施形態に係る長尺画像生成方法の一連の処理を終了する。

【0057】

＜第二実施形態に係る長尺画像生成システム１’の構成＞
次に、本発明の第二実施形態における長尺画像生成システム１’のハードウェア構成とソフトウェア機能を説明するためのブロック図を図４に示す。第二実施形態における長尺画像生成システム１’は、第一実施形態における長尺画像生成システム１と同様に、飛行体１０と、カメラ１７と、コントローラ２０と、コンピュータ３０とを含んで構成される。本実施形態においても、移動体の一例として飛行体１０を挙げているが、地上を移動する移動体であっても構わない。以下、第一実施形態における長尺画像生成システム１と異なる点のみ詳述する。

【0058】

第二実施形態における長尺画像生成システム１’においては、コンピュータ３０の制御部３２に、第一実施形態における時間間隔設定モジュール３２２に代えて、解析設定モジュール３２６を備えている。さらに、前方画像抽出モジュール３２７、後方画像抽出モジュール３２８、及び、画像比較モジュール３２９を備えている。解析設定モジュール３２６は、時間間隔設定モジュール３２２と同様、長尺画像を生成するための複数の画像を撮影する時間間隔を設定するモジュールであり、その時間間隔は、移動体の移動速度と、カメラ１７の画角とに応じて変わるものである。

【0059】

＜長尺画像生成システム１’を用いた長尺画像生成方法を示すフローチャート＞
次に、図５のフローチャートを用いて、本発明の第二実施形態に係る長尺画像生成システム１’を用いた長尺画像生成方法について説明する。図６は、第二実施形態に係る画像取得のアルゴリズムを示す模式図である。

【0060】

〔ステップＳ１０：移動体情報・カメラ設定情報の取得〕
まず、長尺画像生成システム１’のコンピュータ３０の制御部３２は、データ取得モジュール３２１を実行し、現在の移動体に関する情報、及び、カメラ１７の設定値に関する情報を取得する。具体的には、移動体の移動速度を移動体に関する情報として取得し、カメラ１７の画角をカメラ１７の設定値に関する情報として取得する。ここで、移動体が飛行体１０である場合、飛行体１０の飛行高度も併せて取得する。

【0061】

〔ステップＳ６０：第１画像の撮影〕
次に、所定のタイミング（第１のタイミング）においてカメラ１７で画像を撮影し、第１画像として画像データ記憶領域３３２に記憶する。

【0062】

〔ステップＳ７０：第１画像の前方画像の抽出〕
次に、前方画像抽出モジュール３２７を実行し、第１画像の移動方向前方における所定領域を占める前方画像を抽出し、第１画像における前方画像Ａとして画像データ記憶領域３３２に記憶する。

【0063】

〔ステップＳ８０：第２画像の撮影〕
次に、前記第１のタイミングよりも後の第２のタイミングにおいてカメラ１７で画像を撮影し、これを第２画像とする。

【0064】

〔ステップＳ９０：第２画像の後方画像の抽出〕
次に、後方画像抽出モジュール３２８を実行し、第２画像の移動方向後方における所定領域を占める後方画像を抽出する。

【0065】

〔ステップＳ１００：第１画像の前方画像と第２画像の後方画像との比較〕
次に、画像比較モジュール３２９を実行し、第１画像における前方画像Ａと、第２画像における後方画像とを比較し、二つの画像が所定の程度以上重なるかどうか判定する。

【0066】

〔ステップＳ１１０：第２画像の取得〕
ステップＳ１００において、所定の程度以上重なると判定された場合は、ステップＳ１１０に進み、第２画像を新たな第１画像として画像データ記憶領域３３２に記憶する。

【0067】

一方、ステップＳ１００において、所定の領域以上に重ならないと判定された場合は、ステップＳ８０に戻り、微小時間経過後、再び第２画像を撮影し、ステップＳ９０及びステップＳ１００における後部画像の抽出と第１画像の前方画像との比較を行う。これを、第１画像における前方画像Ａと第２画像における後方画像とが所定の程度以上重なるまで繰り返すことにより、第２画像を取得する。

【0068】

〔ステップＳ１２０：所望の枚数が取得できたか判定〕
ステップＳ１１０において、第２画像を取得したら、ステップＳ１２０に進み、コンピュータ３０の制御部３２における枚数判定モジュール３２４を実行する。所望の枚数が得られたと判断された場合は画像の取得を終了し、ステップＳ５０に進み、長尺画像を生成する。一方、所望の枚数が得られていないと判断された場合は、ステップＳ７０に戻り、再び第２画像を取得するための処理を実行する。このようにして、第２画像を累積的に記憶する処理を、所望の枚数の画像が取得できるまで繰り返す。

【0069】

図６における模式図は、移動方向とパノラマ画像の広がり方向が平行である場合の例を示しているが、図７に示すように、移動方向とパノラマ画像の広がり方向が平行ではない場合でも、同様のアルゴリズムによって撮影のタイミングが決定される。この場合、パノラマ画像としては、画像の幅方向ではなく、移動方向に広がる画像となる。

【0070】

本実施形態に記載の発明によれば、画像データ記憶領域３３２は、移動体に搭載されたカメラ１７の画角と、移動体の移動速度とに応じて変わる時間間隔で、複数の画像を取得し、記憶する。そして、長尺画像生成モジュール３２５は、画像データ記憶領域３３２に記憶された複数の画像を合成し、長尺画像を生成する。これにより、複数の画像を取得するための時間間隔を、移動体に搭載された撮像装置の画角と、移動体の移動速度とに応じて適切に調整できることから、移動体が一定方向に直線的に移動し、移動体と撮影対象物との間が所定距離以上離れている場合であっても、できるだけ少ない枚数の画像の取得で、連続した長尺画像を生成することができる。

【0071】

また、本実施形態に記載の発明においては、移動体が飛行体１０である場合、カメラ１７の画角と移動体の移動速度に加え、飛行体１０の飛行高度に応じて変わる時間間隔で、複数の画像を取得し、記憶する。そして、長尺画像生成モジュール３２５は、画像データ記憶領域３３２に記憶された複数の画像を合成し、長尺画像を生成する。これにより、飛行体と撮影対象物との間が所定距離以上離れている場合であっても、できるだけ少ない枚数の画像の取得で、連続した長尺画像を生成することができる。

【0072】

また、本実施形態に記載の発明においては、カメラ１７の画角及び移動体の移動速度と撮影の時間間隔との関係を示す情報が予め記憶された情報記憶領域３３１と、情報記憶領域３３１に記憶されている情報から、カメラ１７の画角及び移動体の移動速度に応じた時間間隔を設定する時間間隔設定モジュール３２２によって設定された時間間隔で、カメラ１７のシャッターを閉状態から開状態にし、所定時間経過したら再びシャッターを開状態から閉状態にするシャッター更新モジュール３２３と、をさらに有し、画像データ記憶領域３３２は、シャッターが開状態である毎に得られる複数の画像を取得し、記憶する。これによると、シャッターを開状態にして、複数の画像を取得するための時間間隔を、情報記憶領域３３１に記憶されている情報から適切に調整できる。その結果、移動体が一定方向に直線的に移動し、移動体と撮影対象物との間が所定距離以上離れている場合であっても、よりいっそう少ない枚数の画像の取得で、連続した長尺画像を好適に生成することができる。

【0073】

また、本実施形態に記載の発明においては、第１のタイミングで第１画像を撮像し、第１のタイミングよりも後の第２のタイミングで第２画像を撮像し、第１画像における移動方向前方の所定領域を占める前方画像と、第２画像における移動方向後方の所定領域を占める後方画像とが所定の程度以上に重なるかどうかを判定する画像比較モジュール３２９をさらに有し、所定の程度以上に重なると判定される場合、画像データ記憶領域３３２は、第２画像を累積的に記憶し、第２画像を第１画像として、第２画像の撮像及び画像比較モジュール３２９による判定を繰り返し行い、画像比較モジュール３２９によって所定の程度以上に重なると判定されない場合、第２画像の撮像及び画像比較モジュール３２９による判定を再び行う。これによると、第１画像における移動方向前方の所定領域を占める前方画像と、第２画像における移動方向後方の所定領域を占める後方画像とが所定の程度以上に重なる場合に限って、画像記憶手段への画像の蓄積が行われる。その結果、移動体が一定方向に直線的に移動し、移動体と撮影対象物との間が所定距離以上離れている場合であっても、よりいっそう少ない枚数の画像の取得で、連続した長尺画像を好適に生成することができる。

【0074】

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、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。

【0075】

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。

【符号の説明】

【0076】

１、１’ 長尺画像生成システム
１０ 飛行体
１１ 電池
１２ モーター
１３ ローター
１４ 制御部
１５ 位置検出部
１６ ドライバー回路
１７ カメラ
１８ 記憶部
１９ 無線通信部
２０ コントローラ
３０ コンピュータ
３１ 入力部
３２ 制御部
３２１ データ取得モジュール
３２２ 時間間隔設定モジュール
３２３ シャッター更新モジュール
３２４ 枚数判定モジュール
３２５ 長尺画像生成モジュール
３２６ 解析設定モジュール
３２７ 前方画像抽出モジュール
３２８ 後方画像抽出モジュール
３２９ 画像比較モジュール
３３ 記憶部
３３１ 情報記憶領域
３３２ 画像データ記憶領域
３４ 画像表示部

【要約】

【課題】移動体と撮影対象物との間が所定距離以上離れている場合であっても、できるだけ少ない枚数の画像の取得で、連続した長尺画像を生成することの可能な長尺画像生成システムを提供する。
【解決手段】本発明の長尺画像生成システム１は、撮像装置を有する移動体と、コンピュータ３０とを備える。コンピュータ３０の制御部３０は、撮像装置の画角と移動体の移動速度とに応じて変わる時間間隔で複数の画像を取得し、画像データ記憶領域３３２に記録し、画像データ記憶領域３３２に記録された複数の画像を合成し、長尺画像を生成する。移動体が飛行体１０である場合は、撮像装置の画角と移動速度に加え、飛行体１０の飛行高度に応じて画像取得の時間間隔を変えることが好ましい。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】