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特開2024-166915災害位置特定システム、災害位置特定方法、および災害位置特定プログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024166915
(43)【公開日】2024-11-29
(54)【発明の名称】災害位置特定システム、災害位置特定方法、および災害位置特定プログラム
(51)【国際特許分類】
G06T 7/70 20170101AFI20241122BHJP
G08B 25/00 20060101ALI20241122BHJP
G08B 17/00 20060101ALI20241122BHJP
【ＦＩ】
G06T7/70 A
G08B25/00 510M
G08B17/00 L
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023083347
(22)【出願日】2023-05-19
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100118762
【弁理士】
【氏名又は名称】高村 順
(72)【発明者】
【氏名】野村 立
【テーマコード（参考）】
5C087
5G405
5L096
【Ｆターム（参考）】
5C087AA03
5C087AA09
5C087DD02
5C087DD04
5C087EE07
5C087FF01
5C087FF04
5C087GG02
5C087GG06
5C087GG66
5G405AA06
5G405CA22
5G405CA31
5G405EA41
5L096AA06
5L096CA04
5L096CA05
5L096CA21
5L096DA01
5L096DA02
5L096FA09
5L096FA66
5L096FA67
5L096FA69
(57)【要約】
【課題】災害が発生している位置を高い精度で特定することができる災害位置特定システムを得ること。
【解決手段】災害位置特定システム１０は、第１画像の特徴点である第１特徴点と地域の地理情報との照合によって、第１特徴点の地理的位置を示す特徴点位置情報を求め、第１特徴点を登録する特徴点登録部２２と、地域において災害が発生している様子を撮影した第２画像の特徴点である第２特徴点と登録済の複数の第１特徴点の各々とを照合し、第２特徴点に相当する第１特徴点を特定する特徴点照合部３４と、２以上の第１特徴点の各々の特徴点位置情報と第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を算出する撮影情報算出部３５と、第２画像のうち災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と撮影情報とに基づいて、災害位置情報を算出する災害位置情報算出部３６と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】災害位置特定システム１０は、第１画像の特徴点である第１特徴点と地域の地理情報との照合によって、第１特徴点の地理的位置を示す特徴点位置情報を求め、第１特徴点を登録する特徴点登録部２２と、地域において災害が発生している様子を撮影した第２画像の特徴点である第２特徴点と登録済の複数の第１特徴点の各々とを照合し、第２特徴点に相当する第１特徴点を特定する特徴点照合部３４と、２以上の第１特徴点の各々の特徴点位置情報と第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を算出する撮影情報算出部３５と、第２画像のうち災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と撮影情報とに基づいて、災害位置情報を算出する災害位置情報算出部３６と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した第１画像の特徴点である第１特徴点と前記地域の地理情報との照合によって、前記第１特徴点の地理的位置を示す特徴点位置情報を求め、前記特徴点位置情報の保存により前記第１特徴点を登録する特徴点登録部と、
前記地域において災害が発生している様子を撮影した第２画像の特徴点である第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合し、前記第２特徴点に相当する前記第１特徴点を特定する特徴点照合部と、
前記特徴点照合部によって特定された２以上の前記第１特徴点の各々の前記特徴点位置情報と前記第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、前記第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を算出する撮影情報算出部と、
前記第２画像のうち前記災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と前記撮影情報とに基づいて、前記災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報を算出する災害位置情報算出部と、を備える
ことを特徴とする災害位置特定システム。
前記地域において災害が発生している様子を撮影した第２画像の特徴点である第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合し、前記第２特徴点に相当する前記第１特徴点を特定する特徴点照合部と、
前記特徴点照合部によって特定された２以上の前記第１特徴点の各々の前記特徴点位置情報と前記第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、前記第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を算出する撮影情報算出部と、
前記第２画像のうち前記災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と前記撮影情報とに基づいて、前記災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報を算出する災害位置情報算出部と、を備える
ことを特徴とする災害位置特定システム。
【請求項2】
前記第２画像は、前記地域を俯瞰する位置から撮影された画像であって、
前記撮影情報には、撮影時における焦点距離の情報と、撮影方向の方位角および俯角の各情報とが含まれる
ことを特徴とする請求項１に記載の災害位置特定システム。
前記撮影情報には、撮影時における焦点距離の情報と、撮影方向の方位角および俯角の各情報とが含まれる
ことを特徴とする請求項１に記載の災害位置特定システム。
【請求項3】
前記特徴点登録部は、撮影方向の方位角および俯角の少なくとも一方を変化させて撮影された複数の前記第１画像の各々から抽出された前記第１特徴点を登録する
ことを特徴とする請求項１に記載の災害位置特定システム。
ことを特徴とする請求項１に記載の災害位置特定システム。
【請求項4】
前記地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した画像を解析することによって前記災害の発生を検出し、前記災害の発生が検出された画像である前記第２画像から前記第２特徴点を抽出する災害画像解析部を備え、
前記特徴点照合部は、前記災害画像解析部によって抽出された前記第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の災害位置特定システム。
前記特徴点照合部は、前記災害画像解析部によって抽出された前記第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の災害位置特定システム。
【請求項5】
地域において災害が発生している地点の地理的位置をコンピュータにより特定する災害位置特定方法であって、
前記地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した第１画像の特徴点である第１特徴点と前記地域の地理情報との照合によって、前記第１特徴点の地理的位置を示す特徴点位置情報を求め、前記特徴点位置情報の保存により前記第１特徴点を登録するステップと、
前記地域において災害が発生している様子を撮影した第２画像の特徴点である第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合し、前記第２特徴点に相当する前記第１特徴点を特定するステップと、
前記第１特徴点を特定する前記ステップによって特定された２以上の前記第１特徴点の各々の前記特徴点位置情報と前記第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、前記第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を推定するステップと、
前記第２画像のうち前記災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と前記撮影情報とに基づいて、前記災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報を算出するステップと、を含む
ことを特徴とする災害位置特定方法。
前記地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した第１画像の特徴点である第１特徴点と前記地域の地理情報との照合によって、前記第１特徴点の地理的位置を示す特徴点位置情報を求め、前記特徴点位置情報の保存により前記第１特徴点を登録するステップと、
前記地域において災害が発生している様子を撮影した第２画像の特徴点である第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合し、前記第２特徴点に相当する前記第１特徴点を特定するステップと、
前記第１特徴点を特定する前記ステップによって特定された２以上の前記第１特徴点の各々の前記特徴点位置情報と前記第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、前記第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を推定するステップと、
前記第２画像のうち前記災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と前記撮影情報とに基づいて、前記災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報を算出するステップと、を含む
ことを特徴とする災害位置特定方法。
【請求項6】
前記第２画像は、前記地域を俯瞰する位置から撮影された画像であって、
前記撮影情報には、撮影時における焦点距離の情報と、撮影方向の方位角および俯角の各情報とが含まれる
ことを特徴とする請求項５に記載の災害位置特定方法。
前記撮影情報には、撮影時における焦点距離の情報と、撮影方向の方位角および俯角の各情報とが含まれる
ことを特徴とする請求項５に記載の災害位置特定方法。
【請求項7】
前記第１特徴点を登録する前記ステップでは、撮影方向の方位角および俯角の少なくとも一方を変化させて撮影された複数の前記第１画像の各々から抽出された前記第１特徴点を登録する
ことを特徴とする請求項５に記載の災害位置特定方法。
ことを特徴とする請求項５に記載の災害位置特定方法。
【請求項8】
前記地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した画像を解析することによって前記災害の発生を検出し、前記災害の発生が検出された画像である前記第２画像から前記第２特徴点を抽出するステップをさらに含み、
前記第２特徴点に相当する前記第１特徴点を特定する前記ステップでは、前記第２画像から抽出された前記第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合する
ことを特徴とする請求項５から７のいずれか１つに記載の災害位置特定方法。
前記第２特徴点に相当する前記第１特徴点を特定する前記ステップでは、前記第２画像から抽出された前記第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合する
ことを特徴とする請求項５から７のいずれか１つに記載の災害位置特定方法。
【請求項9】
地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した第１画像の特徴点である第１特徴点と前記地域の地理情報との照合によって、前記第１特徴点の地理的位置を示す特徴点位置情報を求め、前記特徴点位置情報の保存により前記第１特徴点を登録するステップと、
前記地域において災害が発生している様子を撮影した第２画像の特徴点である第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合し、前記第２特徴点と地理的位置が一致する前記第１特徴点を特定するステップと、
前記第１特徴点を特定する前記ステップによって特定された２以上の前記第１特徴点の各々の前記特徴点位置情報と前記第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、前記第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を推定するステップと、
前記第２画像のうち前記災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と前記撮影情報とに基づいて、前記災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報を算出するステップと、をコンピュータに実行させる
ことを特徴とする災害位置特定プログラム。
前記地域において災害が発生している様子を撮影した第２画像の特徴点である第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合し、前記第２特徴点と地理的位置が一致する前記第１特徴点を特定するステップと、
前記第１特徴点を特定する前記ステップによって特定された２以上の前記第１特徴点の各々の前記特徴点位置情報と前記第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、前記第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を推定するステップと、
前記第２画像のうち前記災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と前記撮影情報とに基づいて、前記災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報を算出するステップと、をコンピュータに実行させる
ことを特徴とする災害位置特定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、災害が発生している位置を特定する災害位置特定システム、災害位置特定方法、および災害位置特定プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、高所に設置されたカメラにより地域を撮影し、撮影された画像を基に、地域で災害が発生した際における災害の状況把握を行うシステムが知られている。このようなシステムでは、災害の状況を正確に把握するために、災害が発生している位置を高い精度で特定可能であることが望まれる。
【0003】
特許文献１には、遠隔地に設置されたカメラにより撮影される映像と映像に対応する地図とを画面に表示するとともに、撮影された映像を地図において特定可能としたシステムが開示されている。特許文献１に開示されるシステムは、カメラの撮影方向、撮影の視野範囲、および撮影の倍率などの情報である撮影情報を取得して、映像に対応して取得された地図データにこれらの情報を反映させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００５－１２３７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献１に開示されるシステムは、カメラに備えられている計測部によって、カメラの焦点距離、カメラの方向、および、水平面に対するカメラの方向の角度の各計測値が取得され、取得された各計測値を基に撮影情報を求める。上記特許文献１の技術を災害発生位置の特定に適用することとした場合、計測部が備えられていないカメラが使用されると、撮影情報を取得できないため災害発生位置を特定することができないこととなる。このため、上記特許文献１の技術では、撮影情報を取得するための構成要素である計測部が備えられていないカメラが使用される場合、地図上にて災害発生位置を特定することができず、災害発生位置の高精度な特定が困難となる。計測部が備えられているカメラが使用される場合でも、計測部による計測の誤差によって災害発生位置の高精度な特定が困難となる場合がある。また、災害発生位置がカメラから遠方であるほど、計測の誤差による位置特定精度の低下が顕著となる。すなわち、カメラから遠方の災害発生位置を特定する場合には、計測にわずかな誤差がある場合でも、災害発生位置の高精度な特定が困難となる。このように、上記特許文献１に開示される従来技術によると、災害が発生している位置を高い精度で特定することが困難であるという問題があった。
【0006】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、災害が発生している位置を高い精度で特定することができる災害位置特定システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる災害位置特定システムは、地域を俯瞰する位置から地域を撮影した第１画像の特徴点である第１特徴点と地域の地理情報との照合によって、第１特徴点の地理的位置を示す特徴点位置情報を求め、特徴点位置情報の保存により第１特徴点を登録する特徴点登録部と、地域において災害が発生している様子を撮影した第２画像の特徴点である第２特徴点と登録済の複数の第１特徴点の各々とを照合し、第２特徴点に相当する第１特徴点を特定する特徴点照合部と、特徴点照合部によって特定された２以上の第１特徴点の各々の特徴点位置情報と第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を算出する撮影情報算出部と、第２画像のうち災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と撮影情報とに基づいて、災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報を算出する災害位置情報算出部と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本開示にかかる災害位置特定システムは、災害が発生している位置を高い精度で特定することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施の形態１にかかる災害位置特定システムの構成例を示す図
【図2】実施の形態１にかかる災害位置特定システムによる静止画像の取得について説明するための図
【図3】実施の形態１にかかる災害位置特定システムの特徴点登録部によって表示される第１画像の例を示す図
【図4】実施の形態１にかかる災害位置特定システムの特徴点登録部によって表示される２次元の地図の例を示す図
【図5】実施の形態１にかかる災害位置特定システムの特徴点データベースに格納される特徴点情報の例を示す図
【図6】実施の形態１にかかる災害位置特定システムが有する災害画像解析部の構成例を示す図
【図7】実施の形態１にかかる災害位置特定システムが有する災害検出部による災害の検出について説明するための図
【図8】実施の形態１にかかる災害位置特定システムにおいて災害画像解析部によって生成される特徴点情報の例を示す図
【図9】実施の形態１にかかる災害位置特定システムにおいて災害画像解析部によって生成される災害情報の例を示す図
【図10】実施の形態１にかかる災害位置特定システムが有する災害位置特定部の構成例を示す図
【図11】実施の形態１にかかる災害位置特定システムが有する特徴点照合部によって第１特徴点を特定した結果の例を示す図
【図12】実施の形態１にかかる災害位置特定システムが有する撮影情報算出部において保存されるカメラ情報の例を示す図
【図13】実施の形態１にかかる災害位置特定システムが有する撮影情報算出部の構成例を示す図
【図14】実施の形態１にかかる災害位置特定システムが有する撮影情報算出部により焦点距離を算出する方法の例を説明するための第１の図
【図15】実施の形態１にかかる災害位置特定システムが有する撮影情報算出部により焦点距離を算出する方法の例を説明するための第２の図
【図16】実施の形態１にかかる災害位置特定システムが有する撮影情報算出部により焦点距離を算出する方法の例を説明するための第３の図
【図17】実施の形態１にかかる災害位置特定システムが有する撮影情報算出部により焦点距離を算出する方法の例を説明するための第４の図
【図18】実施の形態１にかかる災害位置特定システムが有する撮影情報算出部により焦点距離を算出する方法の例を説明するための第５の図
【図19】実施の形態１にかかる災害位置特定システムが有する撮影情報算出部により方位角を算出する方法の例を説明するための図
【図20】実施の形態１にかかる災害位置特定システムが有する災害位置情報算出部により災害位置情報を算出する方法の例を説明するための図
【図21】実施の形態１にかかる災害位置特定システムが有する事前解析装置の動作手順の例を示すフローチャート
【図22】実施の形態１にかかる災害位置特定システムが有する災害時解析装置の動作手順の例を示すフローチャート
【図23】実施の形態１において撮影方向が水平に近い場合における静止画像について説明するための第１の図
【図24】実施の形態１において撮影方向が水平に近い場合における静止画像について説明するための第２の図
【図25】実施の形態１にかかる処理回路の構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に、実施の形態にかかる災害位置特定システム、災害位置特定方法、および災害位置特定プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。
【0011】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０の構成例を示す図である。災害位置特定システム１０は、地域において災害が発生している位置を特定するシステムである。災害位置特定システム１０による位置特定の対象とする災害は、例えば、火災、建物の倒壊、または冠水などであって、自然災害と人為的な災害とが含まれる。災害位置特定システム１０は、カメラ１１と、操作機器１２と、符号化装置１３と、事前解析装置１４と、災害時解析装置１５と、表示機器１６とを備える。
図１は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０の構成例を示す図である。災害位置特定システム１０は、地域において災害が発生している位置を特定するシステムである。災害位置特定システム１０による位置特定の対象とする災害は、例えば、火災、建物の倒壊、または冠水などであって、自然災害と人為的な災害とが含まれる。災害位置特定システム１０は、カメラ１１と、操作機器１２と、符号化装置１３と、事前解析装置１４と、災害時解析装置１５と、表示機器１６とを備える。
【0012】
カメラ１１は、操作機器１２および符号化装置１３の各々と通信可能に接続されている。カメラ１１は、災害の発生を監視する対象である地域を俯瞰する位置に設置される。例えば、カメラ１１は、高い建造物の頂部といった高所に設置される。カメラ１１は、地域を俯瞰する位置から地域を撮影する。カメラ１１は、パン動作およびチルト動作といった首振り動作を実行する首振り機能を備える。首振り機能により、カメラ１１は、カメラ１１の周囲を広範囲にわたって撮影することができる。カメラ１１は、撮影によって生成された映像データを符号化装置１３へ送信する。なお、災害位置特定システム１０は、カメラ１１により撮影された映像を災害位置特定システム１０の外部の装置にて表示するために、災害位置特定システム１０の外部へ映像データを出力することとしても良い。
【0013】
操作機器１２は、カメラ１１を遠隔操作する機器である。操作機器１２は、例えば、ジョイスティック、操作パネル、マウス、またはキーボードなどといった、手動による情報入力が可能な入力機器である。この場合、操作機器１２は、オペレータ等による操作機器１２の操作に従って、カメラ１１を遠隔操作する。また、操作機器１２は、自動でカメラ１１の遠隔操作を行う機器であっても良い。自動でカメラ１１の遠隔操作を行う操作機器１２は、例えば、あらかじめ設定された手順でカメラ１１を遠隔操作する。
【0014】
符号化装置１３は、映像データの符号化処理を実行する。符号化装置１３は、符号化処理後の映像データのスナップショットである静止画像を周期的に生成する。符号化装置１３によって生成される静止画像は、地域を俯瞰する位置から地域を撮影した画像といえる。符号化装置１３と事前解析装置１４と災害時解析装置１５とは、互いに通信可能に接続されている。符号化装置１３は、生成された静止画像を事前解析装置１４と災害時解析装置１５とへ出力する。
【0015】
事前解析装置１４は、災害の発生時よりも前の準備段階における処理を実行する。事前解析装置１４は、災害が発生していない平常時の様子を撮影した静止画像を符号化装置１３から取得し、静止画像の解析処理を実行する。以下、災害が発生していない平常時の様子を撮影した静止画像を、第１画像とも称する。
【0016】
事前解析装置１４は、特徴点抽出部２１と、特徴点登録部２２と、地理情報記憶部２３と、特徴点情報記憶部２４とを備える。特徴点抽出部２１は、第１画像の特徴点である第１特徴点を第１画像から抽出する。特徴点の詳細については後述する。
【0017】
地理情報記憶部２３には、災害の発生を監視する対象である地域の地理情報が格納される。地理情報は、２次元の地図情報、または３次元の地形情報である。地理情報には、地表に実在する地物を示す情報と、２次元の地図上または３次元の地形モデル上に示される位置の地理的位置を示す位置情報とが含まれる。災害位置特定システム１０には、例えば、地理情報を提供する提供者から取得された地理情報が入力される。災害位置特定システム１０へ入力された地理情報は、地理情報記憶部２３に格納される。
【0018】
特徴点情報記憶部２４には、特徴点情報が格納される特徴点データベースが記憶される。特徴点情報記憶部２４に記憶される特徴点情報には、第１特徴点の地理的位置を示す情報である特徴点位置情報が含まれる。特徴点位置情報の１つの例は、第１特徴点の地理的位置を示す座標であって、緯度、経度、および高度の各情報の組合せである。特徴点位置情報に含められる高度の情報は、標高の情報であっても良い。特徴点データベースには、特徴点抽出部２１によって抽出された第１特徴点についての特徴点情報が蓄積される。
【0019】
特徴点登録部２２は、特徴点抽出部２１によって抽出された第１特徴点と地理情報記憶部２３から読み出された地理情報との照合によって、特徴点位置情報を求める。特徴点登録部２２は、求めた特徴点位置情報を特徴点情報記憶部２４に保存する。特徴点登録部２２は、特徴点情報記憶部２４への特徴点位置情報の保存によって、第１特徴点を登録する。特徴点登録部２２は、撮影方向の方位角および俯角の少なくとも一方を変化させて撮影された複数の第１画像の各々から抽出された第１特徴点を登録する。
【0020】
災害時解析装置１５は、静止画像の解析処理によって災害の発生を検出する。また、災害時解析装置１５は、災害の発生が検出された場合に、災害発生位置を特定するための処理を実行する。以下、災害の発生が検出された静止画像を第２画像とも称する。第２画像は、地域において災害が発生している様子を、地域を俯瞰する位置から撮影した画像といえる。
【0021】
災害時解析装置１５は、災害画像解析部３１と、災害位置特定部３２と、災害情報記憶部３３とを備える。災害画像解析部３１は、符号化装置１３から静止画像を取得し、静止画像の解析処理を実行する。災害画像解析部３１は、取得された静止画像を解析することによって、災害の発生を検出する。また、災害画像解析部３１は、取得された静止画像を解析することによって、特徴点を抽出する。
【0022】
取得された静止画像から災害の発生が検出された場合、災害画像解析部３１は、災害の発生が検出された静止画像のうち災害の発生が検出された位置を特定する。災害画像解析部３１は、第２画像のうち災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報を生成する。また、災害画像解析部３１は、取得された静止画像から災害の発生が検出された場合において、災害の発生が検出された静止画像である第２画像を解析することによって、第２画像の特徴点である第２特徴点を第２画像から抽出する。
【0023】
災害位置特定部３２は、災害が発生している位置を特定する処理を実行する。災害位置特定部３２は、特徴点照合部３４と、撮影情報算出部３５と、災害位置情報算出部３６とを備える。
【0024】
特徴点照合部３４は、災害画像解析部３１により抽出された第２特徴点と登録済の複数の第１特徴点の各々とを照合し、第２特徴点に相当する第１特徴点を特定する。第２特徴点に相当する第１特徴点とは、第２特徴点と地理的位置が同じである第１特徴点とする。なお、第１特徴点と第２特徴点とで地理的位置が同じとは、第１特徴点の地理的位置と第２特徴点の地理的位置とが完全に一致する場合に限られず、第１特徴点と第２特徴点とが互いに同じ地理的位置に存在するものとみなせる場合も含まれるものとする。特徴点照合部３４は、第２画像から抽出された２以上の第２特徴点の各々について、第１特徴点を特定する。これにより、特徴点照合部３４は、１つの第２画像につき２以上の第１特徴点を特定する。
【0025】
撮影情報算出部３５は、特徴点照合部３４によって特定された２以上の第１特徴点の各々の特徴点位置情報を特徴点情報記憶部２４から読み出す。撮影情報算出部３５は、特徴点照合部３４によって特定された２以上の第１特徴点の各々の特徴点位置情報と、第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を算出する。撮影情報算出部３５が算出する撮影情報には、撮影時における焦点距離の情報と、撮影方向の方位角および俯角の各情報とが含まれる。
【0026】
災害情報記憶部３３には、災害情報が格納される災害データベースが記憶される。災害情報記憶部３３に記憶される災害情報には、災害位置情報算出部３６により算出された災害位置情報が含まれる。災害位置情報の１つの例は、災害が発生している位置の座標であって、緯度、経度、および高度の各情報の組合せである。災害位置情報に含められる高度の情報は、標高の情報であっても良い。災害データベースには、災害位置情報を含む災害情報が蓄積される。なお、災害位置情報は、災害が発生している位置の座標に限られず、災害が発生している位置の住所であっても良い。
【0027】
災害位置情報算出部３６は、災害画像解析部３１により生成された検出位置情報と撮影情報算出部３５により算出された撮影情報とに基づいて、災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報を算出する。災害位置情報算出部３６は、算出された災害位置情報を含む災害情報を災害情報記憶部３３に保存する。災害位置情報算出部３６は、災害情報記憶部３３への災害情報の保存によって、災害位置情報を登録する。
【0028】
表示機器１６は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）または有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイである。表示機器１６は、災害時解析装置１５と通信可能に接続されている。表示機器１６は、災害情報記憶部３３から災害情報を読み出す。表示機器１６は、読み出された災害情報を表示する。例えば、表示機器１６は、地理情報に基づいて２次元の地図または３次元の地形モデルを表示し、読み出された災害情報に示される災害位置を、２次元の地図上または３次元の地形モデル上において表示する。
【0029】
次に、災害位置特定システム１０が災害の発生前に実行する動作および処理の詳細について説明する。図２は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０による静止画像の取得について説明するための図である。
【0030】
カメラ１１は、操作機器１２による遠隔操作に従って、水平方向における首振り動作であるパン動作と鉛直方向における首振り動作であるチルト動作とを実行する。図２に示す２つの両矢印は、カメラ１１がパン動作とチルド動作とを実行することを表している。カメラ１１は、パン動作とチルド動作との少なくとも一方によって撮影方向を変化させる。撮影方向とは、カメラ１１を向ける方向であって、カメラ１１の光軸の方向である。また、カメラ１１は、操作機器１２による遠隔操作に従って、焦点距離を変更する。カメラ１１は、焦点距離を変更することによって、視野角と倍率とを変化させる。カメラ１１は、撮影方向と視野角と倍率とを適宜変化させながら地域を撮影する。
【0031】
災害位置特定システム１０は、操作機器１２により自動でカメラ１１を遠隔操作して地域を撮影することによって、地域における災害の発生を常時監視することとしても良い。または、災害位置特定システム１０は、オペレータ等が操作機器１２を介してカメラ１１を遠隔操作することによって地域を撮影しても良い。災害位置特定システム１０は、カメラ１１の遠隔操作を自動と手動とに切り替え可能であっても良い。
【0032】
符号化装置１３は、カメラ１１から入力される映像データの符号化処理を実行し、符号化処理後の映像データから静止画像を生成する。図２において一点鎖線で示す矩形４１は、カメラ１１で撮影される範囲を表している。図２には、撮影方向の方位角が互いに異なる複数の静止画像が取得される様子を模式的に表している。
【0033】
符号化装置１３から出力された静止画像は、事前解析装置１４の特徴点抽出部２１へ入力される。特徴点抽出部２１は、入力された静止画像である第１画像から第１特徴点を抽出する。
【0034】
特徴点は、特徴点を抽出する対象である画像から、その画像の特徴である局所域として検出される点である。特徴点としては、例えば、被写体に存在する角部、または、周囲とは輝度が異なる部分などが検出され得る。特徴点抽出部２１により第１特徴点を抽出する方法としては、例えば、特徴点を抽出するための汎用的な方法を利用できる。特徴点抽出部２１により第１特徴点を抽出する方法は、任意であるものとする。特徴点は、画像のスケール、または画像の回転などに対して堅牢である。このため、災害位置特定システム１０は、互いに同じ地理的位置の特徴点が第１画像と第２画像とに存在する場合に、第１画像の特徴点と第２画像の特徴点とをマッチングさせることができる。
【0035】
特徴点抽出部２１は、撮影方向の方位角および俯角の少なくとも一方を変化させて撮影された複数の第１画像の各々について、第１特徴点を抽出する処理を実行する。特徴点抽出部２１は、第１特徴点が抽出された第１画像を示す情報と第１画像における第１特徴点の位置を示す画像内特徴点位置情報とを含む特徴点情報を、特徴点登録部２２へ出力する。第１画像における第１特徴点の位置を示す画像内特徴点位置情報は、例えば、第１画像の座標系における第１特徴点の座標である。
【0036】
特徴点登録部２２は、特徴点抽出部２１によって抽出された第１特徴点の特徴点位置情報を求める。一例として、特徴点登録部２２は、第１特徴点が示されている第１画像と２次元の地図とを並べて表示させ、第１画像上における第１特徴点に相当する地点を２次元の地図上にて指定する操作を受け付ける。その際に、特徴点登録部２２は、地理情報である２次元の地図情報を地理情報記憶部２３から読み出し、２次元の地図情報に基づいて２次元の地図を表示させる。
【0037】
例えば、事前解析装置１４は、第１画像と２次元の地図とを表示する表示機器と、第１特徴点に相当する地点を指定する操作を受け付ける入力機器とを備える。事前解析装置１４に備えられる表示機器および入力機器の図示は省略する。特徴点登録部２２は、災害位置特定システム１０において事前解析装置１４の外部に備えられている表示機器１６に第１画像と２次元の地図とを表示させても良い。
【0038】
図３は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０の特徴点登録部２２によって表示される第１画像の例を示す図である。図３には、第１画像の例と、第１特徴点を表すオブジェクト４２の例とを示す。図３に示すオブジェクト４２は、第１特徴点を囲う円である。特徴点登録部２２は、特徴点抽出部２１から入力される画像内特徴点位置情報に基づいて、第１画像上にオブジェクト４２を描画する。図３では、複数のオブジェクト４２が示されている。図３に示す例では、１つの第１画像から複数の第１特徴点が抽出されている。なお、オブジェクト４２の表示態様は、図３に示すものに限られず任意であるものとする。
【0039】
図４は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０の特徴点登録部２２によって表示される２次元の地図の例を示す図である。図４には、災害の発生を監視する対象である地域のうち図３に示す第１画像に示される範囲を含む地図の例を示している。
【0040】
オペレータ等は、入力機器を操作することによって、２次元の地図上にて第１特徴点に相当する地点を指定する。オペレータ等は、例えば、２次元の地図上における第１特徴点に相当する地点を入力機器によりクリックすることで、第１特徴点に相当する地点を指定する。特徴点登録部２２は、指定された地点の地理的位置を示す情報を地理情報から取得する。これにより、特徴点登録部２２は、第１特徴点の地理的位置を示す特徴点位置情報を求める。特徴点登録部２２は、特徴点抽出部２１から取得された特徴点情報に求めた特徴点位置情報を追加し、特徴点位置情報を含む特徴点情報を特徴点情報記憶部２４に保存する。
【0041】
このようにして、特徴点登録部２２は、手動による第１特徴点と地理情報との照合によって特徴点位置情報を求め、第１特徴点を登録する。特徴点登録部２２は、第１画像に示されている複数の第１特徴点の各々について２次元の地図上にて第１特徴点に相当する地点が指定されることによって、複数の第１特徴点の各々を登録する。なお、特徴点登録部２２により特徴点位置情報を求める方法は、上記の方法に限られず、任意であるものとする。
【0042】
上記説明では、特徴点登録部２２により表示される地理情報は２次元の地図としたが、特徴点登録部２２により表示される地理情報は３次元の地形モデルであっても良い。この場合、オペレータ等は、入力機器を操作することによって、３次元の地形モデル上にて第１特徴点に相当する地点を指定する。
【0043】
特徴点登録部２２は、撮影方向の方位角および俯角の少なくとも一方を変化させて撮影された複数の第１画像の各々から抽出された第１特徴点を登録する。これにより、災害位置特定システム１０は、方位角および俯角の各々が固定である場合に比べて、カメラ１１の周囲における広い範囲についての第１特徴点を登録することができる。
【0044】
図５は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０の特徴点データベースに格納される特徴点情報の例を示す図である。図５には、特徴点データベースにおいて特徴点情報が格納されるテーブルの例を示す。かかるテーブルには、抽出された第１特徴点ごとのレコードが蓄積される。
【0045】
図５に示す例において、特徴点情報には、特徴点ＩＤ（IDentifier）、カメラＩＤ、静止画像ファイル、特徴点照合情報、画像内特徴点位置情報、特徴点位置情報、および平面直角座標の各項目の情報が含まれる。図５に示す特徴点情報における画像内特徴点位置情報は、第１画像における第１特徴点の位置を示す情報である。
【0046】
図５において、特徴点ＩＤの項目は、抽出された第１特徴点の識別子である特徴点ＩＤを表す。カメラＩＤの項目は、第１画像を撮影したカメラ１１の識別子であるカメラＩＤを表す。カメラＩＤ「Ｃａｍｅｒａ０１」は、図１に示すカメラ１１を表す。静止画像ファイルの項目は、第１特徴点が抽出された第１画像を示す情報を表す。ここでは、第１特徴点が抽出された第１画像を示す情報は、第１特徴点が抽出された第１画像のファイル名とする。特徴点照合情報の項目は、第１特徴点の照合において使用される情報である特徴点照合情報を表す。画像内特徴点位置情報の項目は、第１特徴点の画像内特徴点位置情報であるｘ座標およびｙ座標を表す。特徴点位置情報の項目は、第１特徴点の地理的位置を示す情報であって、経度、緯度、および高度を表す。平面直角座標の項目は、第１特徴点の地理的位置を示す情報であって、平面直角座標系のＸ座標およびＹ座標を表す。
【0047】
平面直角座標系は、地球上のある決められた位置を中心に、南北方向の軸をＸ軸、および、東西方向の軸をＹ軸とした座標系である。特徴点登録部２２は、経度および緯度の情報を平面直角座標系のＸ座標およびＹ座標に変換することによって、平面直角座標を登録する。災害位置特定システム１０は、第１特徴点を登録する処理以降の処理において、特徴点位置情報の経度および緯度の情報の代わりに、平面直角座標を使用しても良い。なお、災害位置特定システム１０は、第１特徴点を登録する処理以降の処理において平面直角座標を算出しても良い。特徴点データベースには、平面直角座標が含まれていなくても良い。図５に示す例において、特徴点位置情報の欄と平面直角座標の欄とに「－」と記載されているレコードは、第１特徴点の地理的位置が特定されなかったことを表す。
【0048】
次に、災害位置特定システム１０が災害の発生時に実行する動作および処理の詳細について説明する。図６は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０が有する災害画像解析部３１の構成例を示す図である。災害画像解析部３１は、災害検出部３７と、特徴点抽出部３８と、災害発生判定部３９とを備える。符号化装置１３から出力された静止画像は、災害検出部３７と特徴点抽出部３８との各々へ入力される。
【0049】
災害検出部３７は、静止画像の解析処理により、災害の種別ごとに災害の発生を検出する。災害検出部３７は、例えば、火災を検出する機能と、建物の倒壊を検出する機能とを備える。火災を検出する機能を例に挙げると、災害検出部３７は、静止画像から炎または煙を検出することにより火災の発生を検出する。災害検出部３７により災害の発生を検出する方法については、詳細な説明を省略する。
【0050】
災害検出部３７は、火災を検出する機能により火災を検出したか否かを示す情報と、建物の倒壊を検出する機能により建物の倒壊を検出したか否かを示す情報とを、災害発生判定部３９へ出力する。このように、災害検出部３７は、災害の種別ごとに災害の発生を検出した結果を災害発生判定部３９へ出力する。なお、災害検出部３７により発生が検出される災害は、火災および建物の倒壊に限られない。災害検出部３７は、災害として知られる現象の少なくとも１つについて発生を検出するものであれば良い。
【0051】
災害検出部３７は、災害の発生を検出した場合に、検出された災害に関する情報である災害情報を生成する。災害情報には、災害が検出された第２画像を示す情報と、検出された災害の種別を示す情報と、検出位置情報とが含まれる。検出位置情報は、災害の発生が検出された静止画像である第２画像のうち災害の発生が検出された位置を示す情報である。検出位置情報は、例えば、第２画像の座標系における、災害の発生が検出された位置を示す座標である。災害検出部３７は、生成された災害情報を災害発生判定部３９へ出力する。
【0052】
図７は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０が有する災害検出部３７による災害の検出について説明するための図である。ここでは、火災を検出する機能により静止画像から炎が検出された場合を例とする。図７には、炎が検出された静止画像の例を示す。災害検出部３７は、静止画像における炎の位置の座標を求めることによって、火災の発生位置についての検出位置情報を生成する。
【0053】
災害位置特定システム１０は、例えば表示機器１６により災害が検出された静止画像を表示する際に、災害の発生位置を示すオブジェクト４３を表示しても良い。図７に示す例では、火災の発生位置を示すオブジェクト４３が示されている。オブジェクト４３の位置は、検出位置情報に基づいて決定される。なお、オブジェクト４３の表示態様は、図７に示すものに限られず任意であるものとする。
【0054】
特徴点抽出部３８は、入力された静止画像から特徴点を抽出する。災害検出部３７により災害の発生が検出された場合において、特徴点抽出部３８は、災害の発生が検出された静止画像である第２画像を解析することによって、第２画像の特徴点である第２特徴点を第２画像から抽出する。特徴点抽出部３８は、第２特徴点が抽出された第２画像を示す情報と、第２画像における第２特徴点の位置を示す情報を含む特徴点情報とを、災害発生判定部３９へ出力する。第２画像における第２特徴点の位置を示す情報は、例えば、第２画像の座標系における第２特徴点の座標である。
【0055】
災害発生判定部３９は、災害の発生を検出した結果を災害検出部３７から取得して災害の発生の有無を判定する。災害発生判定部３９は、災害発生有りと判定した場合に、第２画像である静止画像と、特徴点情報と、災害情報とを、災害位置特定部３２へ出力する。
【0056】
図８は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０において災害画像解析部３１によって生成される特徴点情報の例を示す図である。図８には、災害画像解析部３１によって生成される特徴点情報の例を表す表を示す。
【0057】
図８に示す例において、特徴点情報には、特徴点ＩＤ、カメラＩＤ、静止画像ファイル、特徴点照合情報、および画像内特徴点位置情報の各項目の情報が含まれる。図８に示す特徴点情報における画像内特徴点位置情報は、第２画像における第２特徴点の位置を示す情報である。
【0058】
図８において、特徴点ＩＤの項目は、抽出された第２特徴点の識別子である特徴点ＩＤを表す。カメラＩＤの項目は、第２画像を撮影したカメラ１１の識別子であるカメラＩＤを表す。静止画像ファイルの項目は、第２特徴点が抽出された第２画像を示す情報を表す。ここでは、第２特徴点が抽出された第２画像を示す情報は、第２特徴点が抽出された第２画像のファイル名とする。特徴点照合情報の項目は、第２特徴点の照合において使用される情報である特徴点照合情報を表す。画像内特徴点位置情報の項目は、第２特徴点の画像内特徴点位置情報であるｘ座標およびｙ座標を表す。
【0059】
【0060】
図９に示す例において、災害情報には、災害ＩＤ、カメラＩＤ、静止画像ファイル、災害種別、検出位置情報、および災害位置情報の各項目の情報が含まれる。災害ＩＤの項目は、災害検出部３７によって検出された災害の識別子である災害ＩＤを表す。カメラＩＤの項目は、災害が検出された第２画像を撮影したカメラ１１の識別子であるカメラＩＤを表す。静止画像ファイルの項目は、災害が検出された第２画像を示す情報を表す。第２画像を示す情報は、図８と同様に、第２画像のファイル名とする。災害種別の項目は、災害検出部３７によって検出された災害の種別を表す。検出位置情報の項目は、災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報であるｘ座標およびｙ座標を表す。災害位置情報の項目は、災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報であって、経度、緯度、および高度を表す。
【0061】
なお、災害位置情報は、災害位置特定部３２により算出される。災害画像解析部３１によって災害情報が生成された際には、災害情報には、災害位置情報は含まれていない。図９において、災害位置情報の欄を空欄としているのは、災害位置情報が算出されていないことを表す。災害位置特定部３２により災害位置情報が算出された際に、災害位置情報は災害情報に追加される。
【0062】
図１０は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０が有する災害位置特定部３２の構成例を示す図である。災害画像解析部３１から出力された特徴点情報である第２特徴点についての特徴点情報は、特徴点照合部３４へ入力される。特徴点照合部３４は、登録済の第１特徴点についての特徴点情報を特徴点情報記憶部２４から読み出す。
【0063】
特徴点照合部３４は、第２特徴点についての特徴点情報を、複数の第１特徴点の各々についての特徴点情報と照合する。特徴点照合部３４は、登録済の第１特徴点の中から、第２特徴点と地理的位置が一致する第１特徴点として最適と判断される１つの第１特徴点を割り出す。これにより、特徴点照合部３４は、第２特徴点と登録済の複数の第１特徴点の各々とを照合して、第２特徴点と地理的位置が一致する第１特徴点を特定する。
【0064】
特徴点照合部３４は、特徴点データベースのうち、特定された第１特徴点についてのレコードから、特定された第１特徴点の地理的位置を示す特徴点位置情報を読み出す。これにより、特徴点照合部３４は、特定された第１特徴点についての特徴点位置情報を取得する。特徴点照合部３４は、取得された特徴点位置情報を撮影情報算出部３５へ出力する。
【0065】
図１１は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０が有する特徴点照合部３４によって第１特徴点を特定した結果の例を示す図である。図１１には、特徴点データベースに登録されている第１特徴点の中から特徴点照合部３４によって特定された第１特徴点の情報をまとめた表の例を示す。図１１に示す情報は、特徴点照合部３４による照合により特徴点データベースから第１特徴点を抽出した結果を示す情報といえる。以下、図１１に示す情報を、抽出結果情報と称する。特徴点照合部３４は、抽出結果情報を撮影情報算出部３５へ出力する。
【0066】
図１１に示す例にて、抽出結果情報には、抽出結果ＩＤ、カメラＩＤ、特徴点ＩＤ、登録済特徴点ＩＤ、画像内特徴点位置情報、および特徴点位置情報の各項目の情報が含まれる。図１１において、抽出結果ＩＤの項目は、抽出結果情報のレコードの識別子である抽出結果ＩＤを表す。カメラＩＤは、第２画像を撮影したカメラ１１の識別子であるカメラＩＤを表す。特徴点ＩＤの項目は、第２特徴点の識別子である特徴点ＩＤを表す。登録済特徴点ＩＤの項目は、抽出された第１特徴点の識別子である特徴点ＩＤを表す。画像内特徴点位置情報の項目は、第２特徴点の画像内特徴点位置情報であるｘ座標およびｙ座標を表す。特徴点位置情報の項目は、抽出された第１特徴点の地理的位置を示す情報であって、経度、緯度、および高度を表す。
【0067】
図１１には、図５に示される第１特徴点についての特徴点情報と図８に示される第２特徴点についての特徴点情報との照合による抽出結果情報の例を示す。例えば、図８における特徴点ＩＤ「１」の第２特徴点と地理的位置が一致する第１特徴点として、図５における特徴点ＩＤ「１０１」の第１特徴点が特定されたとする。図１１における抽出結果ＩＤ「Ａ」のレコードは、当該第１特徴点についての抽出結果情報のレコードである。抽出結果ＩＤ「Ａ」のレコードにおける、カメラＩＤ、特徴点ＩＤ、および、画像内特徴点位置情報の各情報は、図８に示される第２特徴点についての特徴点情報から取得される。抽出結果ＩＤ「Ａ」のレコードにおける、登録済ＩＤおよび特徴点位置情報の各情報は、図５に示される第１特徴点についての特徴点情報から取得される。
【0068】
なお、図１１における抽出結果ＩＤ「Ｂ」のレコードは、図８における特徴点ＩＤ「２」の第２特徴点に対して、図５における特徴点ＩＤ「１０３」の第１特徴点が特定された場合における抽出結果情報のレコードである。また、図１１における抽出結果ＩＤ「Ｃ」のレコードは、図８における特徴点ＩＤ「４」の第２特徴点に対して、図５における特徴点ＩＤ「１０４」の第１特徴点が特定された場合における抽出結果情報のレコードである。
【0069】
撮影情報算出部３５は、特徴点照合部３４から出力される抽出結果情報を取得することにより、特徴点照合部３４により特定された第１特徴点についての特徴点位置情報を取得する。特徴点照合部３４は、特徴点照合部３４によって特定された２以上の第１特徴点の各々の特徴点位置情報を取得する。また、撮影情報算出部３５には、第２画像を撮影したカメラ１１についての情報であるカメラ情報が保存される。カメラ情報には、カメラ１１の位置を示す撮影位置情報が含まれる。撮影情報算出部３５は、２以上の第１特徴点の各々の特徴点位置情報と撮影位置情報とに基づいて、撮影情報を算出する。
【0070】
図１２は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０が有する撮影情報算出部３５において保存されるカメラ情報の例を示す図である。図１２には、カメラ情報の例を表す表を示す。図１２に示す例において、カメラ情報には、カメラＩＤ、撮影位置情報、および平面直角座標の各項目の情報が含まれる。撮影位置情報の項目は、カメラ１１の地理的位置を示す情報であって、経度、緯度、および高度を表す。平面直角座標の項目は、カメラ１１の地理的位置を示す情報であって、平面直角座標系のＸ座標およびＹ座標を表す。
【0071】
図１２には、カメラＩＤ「Ｃａｍｅｒａ０１」についての、撮影位置情報および平面直角座標が示されている。なお、静止画像の撮影に複数のカメラ１１が使用される場合は、各カメラ１１についてのカメラ情報が撮影情報算出部３５に保存される。
【0072】
図１３は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０が有する撮影情報算出部３５の構成例を示す図である。撮影情報算出部３５は、焦点距離算出機能と、方位角算出機能と、俯角算出機能とを備える。撮影情報算出部３５は、焦点距離算出機能により、撮影時におけるカメラ１１の焦点距離を算出する。撮影情報算出部３５は、方位角算出機能により、カメラ１１の撮影方向の方位角を算出する。撮影情報算出部３５は、俯角算出機能により、カメラ１１の撮影方向の俯角を算出する。以下に、焦点距離算出機能、方位角算出機能、および俯角算出機能の各々による処理の具体例について説明する。
【0073】
図１４は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０が有する撮影情報算出部３５により焦点距離を算出する方法の例を説明するための第１の図である。図１４には、点Ｏを原点とする平面直角座標系を示す。点Ｏは、カメラ１１の地理的位置であって、撮影位置情報により示される位置を表す。図１４において、平面直角座標系のＸ軸を表す矢印の方向は北方向を表し、平面直角座標系のＹ軸を表す矢印の方向は東方向を表すものとする。
【0074】
点Ａ、点Ｂ、および点Ｃの各々は、特徴点データベースに登録されている第１特徴点の地理的位置であって、特徴点位置情報により示される位置を表す。点ｏは、静止画像の像面４４の中心位置を表す。点ａ、点ｂ、および点ｃの各々は、像面４４における第１特徴点の位置であって、画像内特徴点位置情報により示される位置を表す。ＬＯＳは、点Ｏから点ｏへ向かう直線方向であって、カメラ１１の撮影方向を表す。距離ｌは、点Ｏと像面４４との間の距離であって、カメラ１１の焦点距離である。
【0075】
撮影情報算出部３５は、Ｘ軸と直線ＯＡとがなす∠ＸＯＡと、Ｘ軸と直線ＯＢとがなす∠ＸＯＢと、Ｘ軸と直線ＯＣとがなす∠ＸＯＣとの各角度を求める。∠ＸＯＡ、∠ＸＯＢ、および∠ＸＯＣの各々は、点Ａ、点Ｂ、および点Ｃの方位角である。∠ＸＯＡ、∠ＸＯＢ、および∠ＸＯＣの各角度は、北方向を０度とする時計回りの角度とする。撮影情報算出部３５は、これらの角度を基に、∠ＡＯＢの角度であるθABと、∠ＢＯＣの角度であるθBCと、∠ＣＯＡの角度であるθCAとを求める。
【0076】
図１５は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０が有する撮影情報算出部３５により焦点距離を算出する方法の例を説明するための第２の図である。図１６は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０が有する撮影情報算出部３５により焦点距離を算出する方法の例を説明するための第３の図である。
【0077】
図１５には、図１４に示す各点と図１４に示す像面４４とをｘ軸およびｙ軸に対して斜めの方向から見た様子を示す。図１５において、ｘ軸およびｙ軸は、像面４４上の互いに垂直な２軸である。ｘ軸の方向のうち矢印により示す方向を正方向とする。ｙ軸の方向のうち矢印により示す方向を正方向とする。像面４４における、点ｏ、点ａ、点ｂ、および点ｃの各座標を、（０，０）、（ａx，ａy）、（ｂx，ｂy）、および（ｃx，ｃy）とする。また、ｘ軸およびｙ軸の各々に垂直な軸をｚ軸とする。ｚ軸の方向のうち矢印により示す正方向は、ＬＯＳとは逆方向とする。
【0078】
図１６には、図１５に示す各点と図１５に示す像面４４とを、ｙ軸の負方向側から見た様子を示す。図１６における左右方向がｘ軸の方向であって、図１６における上下方向がｚ軸の方向である。図１６における紙面に垂直な方向がｙ軸の方向である。ここで、図１６に示すように、像面４４の座標系におけるカメラ１１の位置を点Ｌとすると、点Ｌの座標は（０，０，ｌ）である。撮影情報算出部３５は、点Ｌの位置を特定することによって、焦点距離である距離ｌを算出する。
【0079】
ここで、図１６では、図１５に示す点ａ、点ｂ、および点ｃの各々を、像面４４のうちｙ＝０かつｚ＝０の直線、すなわちｘ軸上の点に置き換えるとする。すなわち、図１６では、点ａ、点ｂ、および点ｃの各座標を、（ａx，０，０）、（ｂx，０，０）、および（ｃx，０，０）とする。なお、ｃx＜ａx＜０＜ｂxが成り立つ。
【0080】
図１７は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０が有する撮影情報算出部３５により焦点距離を算出する方法の例を説明するための第４の図である。図１７には、図１６に示す点Ｌ、点ａ、点ｂ、および点ｃを基に想定された、点Ｌ、点ａ、および点ｂの３点を通る円ａｂＬと、点Ｌ、点ｂ、および点ｃの３点を通る円ｂｃＬと、点Ｌ、点ｃ、および点ａの３点を通る円ｃａＬと、の３つの円を示す。点Ｌは、３つの円の交点である。これらの３つの円の各々を表す方程式から解を求めることによって、点Ｌの位置を特定することができる。
【0081】
図１８は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０が有する撮影情報算出部３５により焦点距離を算出する方法の例を説明するための第５の図である。図１８には、図１７に示す３つの円の１つである円ａｂＬを示す。ここでは、円ａｂＬを例として、円ａｂＬの方程式を求める例について説明する。
【0082】
ここで、線分ａｂを底辺とする二等辺三角形の頂点であって円ａｂＬ上の位置を、点Ｌ’とする。円ａｂＬ上の３つの点の座標を得ることによって、円ａｂＬの方程式を得ることができる。点ａおよび点ｂの各座標は（ａx，０，０）および（ｂx，０，０）と得られているため、点Ｌ’の座標を得ることによって、円ａｂＬの方程式を得ることができる。
【0083】
∠ａＬ’ｂの角度が、∠ＡＯＢの角度であるθABと同一である場合、円周角は同一であることから、点Ｌ’は円ａｂＬの円周上に存在するといえる。点Ｌ’を通る線分ａｂの垂線と線分ａｂとの交点を点ｏ’とすると、点ｏ’の座標は、（（ａx＋ｂx）／２，０，０）である。このことから、点Ｌ’の座標は、（（ａx＋ｂx）／２，０，ｌ’）と表すことができる。さらに、△ａｏ’Ｌ’が直角三角形であることから、∠ａＬ’ｏ’＝θAB／２が成り立つ。以上により、点Ｌ’のｚ座標であるｌ’は、次の式（１）により表される。式（１）において、「ａｏ’」の上にバーを付した記号は、線分ａｏ’の長さを表す。
【0084】
【数1】
【0085】
点ａ、点ｂ、および点Ｌ’の各座標は、次の式（２）のように表される。
【0086】
【数2】
【0087】
点ａ、点ｂ、および点Ｌ’の各座標を基に、次の式（３）に示す３つの方程式を作ることができる。
【0088】
【数3】
【0089】
式（３）に示す３つの方程式をα、β、およびγにつき解くことによって、円ａｂＬの方程式の定数であるαAB、βAB、およびγABが得られる。これにより、円ａｂＬの方程式を得ることができる。
【0090】
円ｂｃＬについても、円ａｂＬの場合と同様に、円ｂｃＬの方程式の定数であるαBC、βBC、およびγBCを得ることによって、円ｂｃＬの方程式を得ることができる。円ｃａＬについても、円ａｂＬの場合と同様に、円ｃａＬの方程式の定数であるαCA、βCA、およびγCAを得ることによって、円ｃａＬの方程式を得ることができる。
【0091】
以上により、次の式（４）に示すように、円ａｂＬ、円ｂｃＬ、および円ｃａＬの各々の方程式を得ることができる。
【0092】
【数4】
【0093】
式（４）に示すこれらの方程式を解くことによって、円ａｂＬおよび円ｂｃＬの２つの交点と、円ｂｃＬおよび円ｃａＬの２つの交点と、円ｃａＬおよび円ａｂＬの２つの交点とが求まる。求めた交点間の距離が、例えばあらかじめ設定されたεよりも小さい位置を、点Ｌとする。以上により、点Ｌの位置を特定することによって、焦点距離である距離ｌが求まる。なお、撮影情報算出部３５により焦点距離を算出する方法は、上記の方法に限られないものとする。撮影情報算出部３５は、任意の方法により、焦点距離を算出することができる。
【0094】
図１９は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０が有する撮影情報算出部３５により方位角を算出する方法の例を説明するための図である。図１９において、点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｏ、点ａ、点ｂ、および点ｃの各点と、角度θAB、角度θBC、および角度θCAの各角度と、ＬＯＳとは、図１４に示す場合と同様であるものとする。１つの例として、撮影情報算出部３５は、点Ａの方位角θAに、ＬＯＳと線分ＯＡとがなす角度θLAを足し合わせることによって、撮影方向の方位角θLを算出する。
【0095】
点ａの座標である（ａx，ａy）と距離ｌとを用いて、角度θLAは、次の式（５）により表される。
【0096】
【数5】
【0097】
方位角θLは、θL＝θA－θLAと式（５）とにより求めることができる。点Ａ、点Ｂ、および点Ｃの各々に基づいて方位角θLを求め、求めた結果の平均等をとることによって、撮影方向の方位角θLを特定することができる。なお、撮影情報算出部３５により撮影方向の方位角を算出する方法は、上記の方法に限られないものとする。撮影情報算出部３５は、任意の方法により、撮影方向の方位角を算出することができる。
【0098】
俯角φAは、水平面と線分ＯＡとがなす角度である。点ａの座標である（ａx，ａy）と距離ｌとを用いて、像面４４に映されている水平面と線分ＯＡとがなす角度である角度φLAは、次の式（６）により表される。
【0099】
【数6】
【0100】
撮影方向の仰角φLは、φL＝φA－φLAと式（６）とにより求めることができる。点Ａ、点Ｂ、および点Ｃの各々に基づいて仰角φLを求め、求めた結果の平均等をとることによって、撮影方向の仰角φLを特定することができる。なお、撮影情報算出部３５により撮影方向の仰角を算出する方法は、上記の方法に限られないものとする。撮影情報算出部３５は、任意の方法により、撮影方向の仰角を算出することができる。
【0101】
図２０は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０が有する災害位置情報算出部３６により災害位置情報を算出する方法の例を説明するための図である。災害画像解析部３１から出力された災害情報は、災害位置情報算出部３６へ入力される。撮影情報算出部３５によって算出された撮影情報は、災害位置情報算出部３６へ入力される。
【0102】
撮影情報算出部３５は、撮影情報である、焦点距離、方位角、および俯角の各情報に基づいて、ＬＯＳの方向ベクトルを求める。ＬＯＳの方向ベクトルは、像面４４の中心である点ｏを通る。また、カメラ１１の位置から災害位置へ向かう方向ベクトル４５は、像面４４上にて災害位置が映された位置４６を通る。位置４６は、災害画像解析部３１により生成された検出位置情報により示される位置である。撮影情報算出部３５は、位置４６を通るように、ＬＯＳの方向ベクトルを回転させる変換により、災害位置へ向かう方向ベクトル４５を求める。
【0103】
災害位置情報算出部３６は、地理情報記憶部２３から地理情報を読み出す。例えば、災害位置情報算出部３６は、地理情報である３次元の地形モデル４７と災害位置へ向かう方向ベクトル４５との交点４８を求めることによって、災害位置の緯度、経度、および高度を算出する。以上により、災害位置情報算出部３６は、災害画像解析部３１により生成された検出位置情報と撮影情報算出部３５により算出された撮影情報とに基づいて、災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報を算出する。なお、災害位置情報算出部３６により災害位置情報を算出する方法は、上記の方法に限られないものとする。災害位置情報算出部３６は、任意の方法により、災害位置情報を算出することができる。
【0104】
災害位置情報算出部３６は、災害位置情報算出部３６へ入力された災害情報に求めた災害位置情報を追加し、災害位置情報を含む災害情報を災害情報記憶部３３に保存する。
【0105】
なお、上記説明では、特徴点照合部３４は、１つの第２画像につき２以上の第１特徴点を特定することとした。災害発生位置を特定し易くする観点から、特徴点照合部３４は、１つの第２画像につき３以上の第１特徴点を特定することとしても良い。災害位置特定システム１０は、事前解析装置１４の特徴点登録部２２では、１つの撮影方向につきさまざまな倍率で抽出された第１特徴点を登録しておく。これにより、災害位置特定システム１０は、災害が発生した際の第２画像の倍率に関わらず、災害発生位置の特定に十分な数の第１特徴点を第２画像から特定することが可能となる。
【0106】
１つの第２画像につき２以上の特徴点または３以上の特徴点が抽出されなかった場合において、災害位置特定システム１０は、焦点距離および撮影方向の少なくとも一方を変更して第２画像を再度撮影することをアナウンス等によりオペレータ等に促すこととしても良い。オペレータ等は、操作機器１２の操作により、焦点距離および撮影方向の少なくとも一方を変更する。これにより、災害位置特定システム１０は、焦点距離および撮影方向の少なくとも一方が変更された後に取得される第２画像から、２以上の特徴点または３以上の特徴点を抽出することができる。
【0107】
または、災害位置特定システム１０は、１つの第２画像につき２以上の特徴点または３以上の特徴点が特定されなかった場合において、操作機器１２により焦点距離および撮影方向の少なくとも一方を自動で調整しても良い。この場合も、災害位置特定システム１０は、焦点距離および撮影方向の少なくとも一方が変更された後に取得される第２画像から、２以上の特徴点または３以上の特徴点を抽出することができる。
【0108】
カメラ１１により撮影された映像を災害位置特定システム１０の外部の装置にて表示する場合に、災害位置特定システム１０は、外部の装置へ出力される映像に、特徴点を表すオブジェクトを追加しても良い。これにより、オペレータ等は、災害発生位置を特定し得る数の特徴点が第２画像に入るか否かを映像にて確認しながら、操作機器１２を操作することができる。また、災害位置特定システム１０は、映像に含まれる特徴点の数を映像とともに表示することとしても良い。これにより、オペレータ等は、映像に含まれる特徴点の数を確認しながら、操作機器１２を操作することができる。なお、災害位置特定システム１０は、カメラ１１により撮影された映像を表示機器１６により表示することとしても良い。
【0109】
災害位置特定システム１０は、複数のカメラ１１の１つを選択して静止画像を取得するものであっても良い。この場合において、災害発生位置を特定し得る数の特徴点が第２画像に入っていない場合に、災害位置特定システム１０は、静止画像を取得するカメラ１１を切り替えることをアナウンス等によりオペレータ等に促すこととしても良い。操作機器１２の操作によりカメラ１１の選択が可能である場合、オペレータ等は、操作機器１２の操作により静止画像を取得するカメラ１１を切り替える。または、災害位置特定システム１０は、災害発生位置を特定し得る数の特徴点が第２画像に入っていない場合に、静止画像を取得するカメラ１１を操作機器１２により自動で切り替えることとしても良い。これにより、災害位置特定システム１０は、災害発生位置を特定し得る数の特徴点を含む第２画像を得ることができる。
【0110】
災害位置特定システム１０は、１つの第２画像につき２以上の特徴点または３以上の特徴点が抽出された場合に、抽出された全ての特徴点が撮影範囲から外れない程度においてカメラ１１をズームさせることとしても良い。災害位置特定システム１０は、カメラ１１をズームさせることによって、災害位置を特定する精度をさらに向上させることができる。
【0111】
次に、事前解析装置１４の動作について説明する。図２１は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０が有する事前解析装置１４の動作手順の例を示すフローチャートである。
【0112】
ステップＳ１において、事前解析装置１４の特徴点抽出部２１は、第１画像から第１特徴点を抽出する。特徴点抽出部２１は、第１特徴点の画像内特徴点位置情報を含む特徴点情報を、特徴点登録部２２へ出力する。
【0113】
ステップＳ２において、事前解析装置１４の特徴点登録部２２は、第１特徴点と地理情報との照合によって、特徴点位置情報を求める。ステップＳ３において、特徴点登録部２２は、特徴点位置情報を含む特徴点情報を特徴点情報記憶部２４に保存することにより第１特徴点を登録する。
【0114】
ステップＳ４において、特徴点登録部２２は、ステップＳ１において第１画像から抽出された第１特徴点のうち、地理的位置を特定可能な全ての第１特徴点についての登録が完了したか否かを判断する。地理的位置を特定可能かつ登録が完了していない第１特徴点がある場合（ステップＳ４，Ｎｏ）、事前解析装置１４は、登録が完了していない第１特徴点について、ステップＳ２からの手順を繰り返す。一方、地理的位置を特定可能な全ての第１特徴点についての登録が完了した場合（ステップＳ４，Ｙｅｓ）、事前解析装置１４は、図２１に示す手順による動作を終了する。事前解析装置１４は、事前解析装置１４へ入力される複数の第１画像の各々について、図２１に示す手順による動作を繰り返す。
【0115】
次に、災害時解析装置１５の動作について説明する。図２２は、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０が有する災害時解析装置１５の動作手順の例を示すフローチャートである。
【0116】
ステップＳ１１において、災害時解析装置１５の災害検出部３７は、静止画像を解析することにより、災害の発生を検出する。災害検出部３７は、災害の発生を検出した場合に、検出された災害に関する情報である災害情報を生成する。災害検出部３７は、災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報を含む災害情報を災害発生判定部３９へ出力する。
【0117】
ステップＳ１２において、災害時解析装置１５の特徴点抽出部３８は、災害の発生が検出された静止画像である第２画像から第２特徴点を抽出する。特徴点抽出部３８は、第２特徴点の特徴点情報を災害発生判定部３９へ出力する。災害発生判定部３９は、災害発生有りと判定した場合に、第２画像である静止画像と、特徴点情報と、災害情報とを、災害時解析装置１５の災害位置特定部３２へ出力する。
【0118】
ステップＳ１３において、災害位置特定部３２の特徴点照合部３４は、ステップＳ１２にて抽出された第２特徴点とステップＳ３により登録済の複数の第１特徴点の各々とを照合し、第２特徴点に相当する第１特徴点を特定する。特徴点照合部３４は、特定された第１特徴点の特徴点位置情報を、災害位置特定部３２の撮影情報算出部３５へ出力する。
【0119】
ステップＳ１４において、撮影情報算出部３５は、２以上の第１特徴点の各々の特徴点位置情報と、第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、撮影情報を算出する。撮影情報算出部３５は、算出された撮影情報を、災害位置特定部３２の災害位置情報算出部３６へ出力する。
【0120】
ステップＳ１５において、災害位置情報算出部３６は、第２画像のうち災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と撮影情報とに基づいて、災害位置情報を算出する。ステップＳ１６において、災害位置情報算出部３６は、災害位置情報を含む災害情報を災害情報記憶部３３に保存する。以上により、災害時解析装置１５は、図２２に示す手順による動作を終了する。
【0121】
次に、災害位置特定システム１０により災害を検出する際の利点について説明する。ここでは、計測値に基づいて撮影情報を求め、災害位置の特定を行う場合を比較例とする。比較例では、映像を撮影するカメラに計測部が備えられているものとする。カメラに備えられている計測部による計測値には、大なり小なりの誤差が含まれる。例えば、方位角の誤差と俯角の誤差との各々は、計算によって得られる撮影方向のベクトルと実際の映像の視線方向との間にずれを生じさせる。撮影方向のベクトルと視線方向との間にずれが生じると、画像上の災害発生位置と計算上の災害発生位置とにずれが生じることとなる。また、焦点距離に誤差があると、焦点距離を基に計算された撮影範囲と実際の撮影範囲との間にずれが生じるため、画像上の災害発生位置と計算上の災害発生位置とにずれが生じることとなる。このような誤差の影響は、画像の中心から離れるに従って顕著に表れる。
【0122】
また、地域の災害発生を監視する場合、カメラから遠方の位置までを撮影範囲に含めるために、撮影方向が水平に近くなるケースが想定される。撮影方向が水平に近い場合、遠方の物ほど小さく撮影されることとなり、地表面の奥行き方向における位置の差が遠方ほど判別しにくくなる。
【0123】
図２３は、実施の形態１において撮影方向が水平に近い場合における静止画像について説明するための第１の図である。図２４は、実施の形態１において撮影方向が水平に近い場合における静止画像について説明するための第２の図である。図２３には、撮影方向が水平に近い場合における静止画像の例を模式的に示している。
【0124】
図２３に示す静止画像には、複数の地区が映されているものとする。図２３では、複数の地区のうち、撮影方向に並ぶ５つの地区の境界を表す線を示している。図２４に示すように、かかる５つの地区は、撮影位置５２から順に、Ａ区、Ｂ区、Ｃ区、Ｄ区、およびＥ区であるものとする。図２４には、Ａ区、Ｂ区、Ｃ区、Ｄ区、およびＥ区を上空から見た場合における各地区の境界を示している。
【0125】
図２３において、静止画像のうち地表面が映されている部分に、奥行き方向に配列された複数のピン５１が描画されている。図２３では、複数のピン５１は、静止画像上において等間隔となるように配置されている。図２４には、図２３に示す態様でピン５１が地表面に配列された場合における複数のピン５１を上から見た様子示している。図２４に示すように、ピン５１の間隔は、撮影位置５２から遠ざかるに従って大きくなる。このことは、静止画像の１ピクセル当たりにおける地表の奥行き方向長さが、撮影位置５２から遠ざかるに従って長くなることを意味する。撮影位置５２から遠ざかるに従って、奥行き方向における位置の識別が困難となる。
【0126】
比較例の場合、災害発生位置が撮影位置５２から遠方であるほど、計測値の誤差による位置特定精度の低下が顕著となる。すなわち、計測値にわずかな誤差がある場合でも、遠方の災害発生位置を特定する場合における位置特定精度は低くなる。
【0127】
これに対し、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０は、第１特徴点の特徴点位置情報と撮影位置情報とに基づいて撮影情報を算出する。すなわち、災害位置特定システム１０は、計測部による計測値から撮影情報を得るのではなく、静止画像である第１画像および第２画像から得られる情報を基に撮影情報を算出する。災害位置特定システム１０は、誤差を含み得るパラメータである計測値が、災害発生位置を特定する処理の過程から除かれることによって、災害発生位置を高い精度で特定することが可能となる。災害位置特定システム１０は、遠方の災害発生位置を特定する場合に位置特定精度が顕著に低下するという事態を防ぐことができる。
【0128】
また、災害位置特定システム１０は、静止画像である第１画像および第２画像から得られる情報を基に撮影情報を取得できるため、焦点距離、方位角、および俯角を計測する計測部がカメラ１１に備えられていなくても良い。災害位置特定システム１０は、撮影情報を得るための計測部が備えられていないカメラ１１を使用する場合であっても、災害発生位置を高い精度で特定することが可能となる。
【0129】
なお、上記説明では、事前解析装置１４と災害時解析装置１５とには、同じカメラ１１によって撮影された静止画像が入力されることとしたが、これに限られない。事前解析装置１４へ入力される静止画像を撮影するカメラ１１と、災害時解析装置１５へ入力される静止画像を撮影するカメラ１１とは、互いに異なるものであっても良い。事前解析装置１４へ入力される静止画像を撮影するカメラ１１と、災害時解析装置１５へ入力される静止画像を撮影するカメラ１１とは、互いに同じ位置に設置されても良く、互いに異なる位置に設置されても良い。
【0130】
次に、事前解析装置１４および災害時解析装置１５の各々のハードウェア構成について説明する。事前解析装置１４および災害時解析装置１５の各々は、処理回路により実現される。処理回路は、プロセッサがソフトウェアを実行する回路である。事前解析装置１４および災害時解析装置１５の各々は、処理回路を備えるコンピュータシステムにより実現される。
【0131】
図２５は、実施の形態１にかかる処理回路６０の構成例を示す図である。処理回路６０は、入力部６１、プロセッサ６２、メモリ６３、および出力部６４を備える。入力部６１は、処理回路６０の外部から入力されたデータを受信してプロセッサ６２に与えるインターフェース回路である。出力部６４は、プロセッサ６２またはメモリ６３からのデータを処理回路６０の外部に送るインターフェース回路である。
【0132】
事前解析装置１４が有する処理部である、特徴点抽出部２１および特徴点登録部２２は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。災害時解析装置１５が有する処理部である、災害画像解析部３１および災害位置特定部３２は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ６３に格納される。
【0133】
事前解析装置１４を実現する処理回路６０では、メモリ６３に記憶されたプログラムをプロセッサ６２が読み出して実行することにより、事前解析装置１４の機能を実現する。すなわち、事前解析装置１４を実現する処理回路６０は、事前解析装置１４の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ６３を備える。災害時解析装置１５を実現する処理回路６０では、メモリ６３に記憶されたプログラムをプロセッサ６２が読み出して実行することにより、災害時解析装置１５の機能を実現する。すなわち、災害時解析装置１５を実現する処理回路６０は、災害時解析装置１５の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ６３を備える。事前解析装置１４を実現する処理回路６０のメモリ６３に記憶されたプログラムと、災害時解析装置１５を実現する処理回路６０のメモリ６３に記憶されたプログラムとは、災害位置特定システム１０の手順および方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。
【0134】
プロセッサ６２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。メモリ６３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクまたはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等が該当する。事前解析装置１４の地理情報記憶部２３および特徴点情報記憶部２４と、災害時解析装置１５の災害情報記憶部３３とは、メモリ６３により実現される。
【0135】
なお、事前解析装置１４および災害時解析装置１５の少なくとも一方は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路を含んでいても良い。プログラムは、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭなどの記録媒体に格納され、災害位置特定システム１０の手順および方法を実現させるために記録媒体が提供されても良い。
【0136】
災害位置特定システム１０の各構成要素は、物理的に図示のとおりに構成されていることを要しない。各構成要素の分散および統合の具体的形態は図示のものに限られない。各構成要素は、任意の単位で機能的または物理的に分散して構成されても良く、統合して構成されても良い。
【0137】
上記説明では、災害位置特定システム１０は、互いに別の装置である事前解析装置１４と災害時解析装置１５とを備えることとしたが、これに限られない。災害位置特定システム１０は、事前解析装置１４の機能と災害時解析装置１５の機能とを１つの装置により実現することとしても良い。また、表示機器１６は、災害時解析装置１５に備えられても良い。符号化装置１３は、事前解析装置１４と災害時解析装置１５との各々に備えられても良い。
【0138】
実施の形態１によると、特徴点登録部２２は、第１特徴点と地理情報とを照合し、第１特徴点の特徴点位置情報の保存により第１特徴点を登録する。特徴点照合部３４は、第２特徴点と登録済の複数の第１特徴点の各々とを照合し、第２特徴点に相当する第１特徴点を特定する。撮影情報算出部３５は、２以上の第１特徴点の各々の特徴点位置情報と撮影位置情報とに基づいて、撮影情報を算出する。災害位置情報算出部３６は、災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と撮影情報とに基づいて、災害位置情報を算出する。災害位置特定システム１０は、静止画像である第１画像および第２画像から得られる情報を基に撮影情報を算出することによって、災害が発生している位置を高い精度で特定することが可能となる。
【0139】
撮影情報算出部３５によって算出される撮影情報には、撮影時における焦点距離の情報と、撮影方向の方位角および俯角の各情報とが含まれる。これにより、災害位置特定システム１０は、検出位置情報と撮影情報とに基づいて災害位置情報を算出することが可能となる。
【0140】
特徴点登録部２２は、撮影方向の方位角および俯角の少なくとも一方を変化させて撮影された複数の第１画像の各々から抽出された第１特徴点を登録する。これにより、災害位置特定システム１０は、カメラ１１の周囲における広い範囲についての第１特徴点を登録することができる。
【0141】
災害画像解析部３１は、災害の発生を検出し、災害の発生が検出された画像である第２画像から第２特徴点を抽出する。災害位置特定部３２の特徴点照合部３４は、災害画像解析部３１によって抽出された第２特徴点と登録済の複数の第１特徴点の各々とを照合し、第２特徴点に相当する第１特徴点を特定する。これにより、災害位置特定システム１０は、特徴点照合部３４によって特定された第１特徴点の特徴点位置情報に基づいて撮影情報を算出することが可能となる。また、災害位置特定システム１０は、災害画像解析部３１において災害の発生を検出することによって、災害位置情報を算出するための検出位置情報を得ることができる。
【0142】
以上により、実施の形態１にかかる災害位置特定システム１０は、災害が発生している位置を高い精度で特定することができる、という効果を奏する。
【0143】
以上の実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものである。実施の形態の構成は、別の公知の技術と組み合わせることが可能である。本開示の要旨を逸脱しない範囲で、実施の形態の構成の一部を省略または変更することが可能である。
【0144】
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【0145】
（付記１）
地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した第１画像の特徴点である第１特徴点と前記地域の地理情報との照合によって、前記第１特徴点の地理的位置を示す特徴点位置情報を求め、前記特徴点位置情報の保存により前記第１特徴点を登録する特徴点登録部と、
前記地域において災害が発生している様子を撮影した第２画像の特徴点である第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合し、前記第２特徴点に相当する前記第１特徴点を特定する特徴点照合部と、
前記特徴点照合部によって特定された２以上の前記第１特徴点の各々の前記特徴点位置情報と前記第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、前記第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を算出する撮影情報算出部と、
前記第２画像のうち前記災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と前記撮影情報とに基づいて、前記災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報を算出する災害位置情報算出部と、を備える
ことを特徴とする災害位置特定システム。
（付記２）
前記第２画像は、前記地域を俯瞰する位置から撮影された画像であって、
前記撮影情報には、撮影時における焦点距離の情報と、撮影方向の方位角および俯角の各情報とが含まれる
ことを特徴とする付記１に記載の災害位置特定システム。
（付記３）
前記特徴点登録部は、撮影方向の方位角および俯角の少なくとも一方を変化させて撮影された複数の前記第１画像の各々から抽出された前記第１特徴点を登録する
ことを特徴とする付記１または２に記載の災害位置特定システム。
（付記４）
前記地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した画像を解析することによって前記災害の発生を検出し、前記災害の発生が検出された画像である前記第２画像から前記第２特徴点を抽出する災害画像解析部を備え、
前記特徴点照合部は、前記災害画像解析部によって抽出された前記第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合する
ことを特徴とする付記１から３のいずれか１つに記載の災害位置特定システム。
（付記５）
地域において災害が発生している地点の地理的位置をコンピュータにより特定する災害位置特定方法であって、
前記地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した第１画像の特徴点である第１特徴点と前記地域の地理情報との照合によって、前記第１特徴点の地理的位置を示す特徴点位置情報を求め、前記特徴点位置情報の保存により前記第１特徴点を登録するステップと、
前記地域において災害が発生している様子を撮影した第２画像の特徴点である第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合し、前記第２特徴点に相当する前記第１特徴点を特定するステップと、
前記第１特徴点を特定する前記ステップによって特定された２以上の前記第１特徴点の各々の前記特徴点位置情報と前記第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、前記第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を推定するステップと、
前記第２画像のうち前記災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と前記撮影情報とに基づいて、前記災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報を算出するステップと、を含む
ことを特徴とする災害位置特定方法。
（付記６）
前記第２画像は、前記地域を俯瞰する位置から撮影された画像であって、
前記撮影情報には、撮影時における焦点距離の情報と、撮影方向の方位角および俯角の各情報とが含まれる
ことを特徴とする付記５に記載の災害位置特定方法。
（付記７）
前記第１特徴点を登録する前記ステップでは、撮影方向の方位角および俯角の少なくとも一方を変化させて撮影された複数の前記第１画像の各々から抽出された前記第１特徴点を登録する
ことを特徴とする付記５または６に記載の災害位置特定方法。
（付記８）
前記地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した画像を解析することによって前記災害の発生を検出し、前記災害の発生が検出された画像である前記第２画像から前記第２特徴点を抽出するステップをさらに含み、
前記第２特徴点に相当する前記第１特徴点を特定する前記ステップでは、前記第２画像から抽出された前記第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合する
ことを特徴とする付記５から７のいずれか１つに記載の災害位置特定方法。
（付記９）
地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した第１画像の特徴点である第１特徴点と前記地域の地理情報との照合によって、前記第１特徴点の地理的位置を示す特徴点位置情報を求め、前記特徴点位置情報の保存により前記第１特徴点を登録するステップと、
前記地域において災害が発生している様子を撮影した第２画像の特徴点である第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合し、前記第２特徴点と地理的位置が一致する前記第１特徴点を特定するステップと、
前記第１特徴点を特定する前記ステップによって特定された２以上の前記第１特徴点の各々の前記特徴点位置情報と前記第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、前記第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を推定するステップと、
前記第２画像のうち前記災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と前記撮影情報とに基づいて、前記災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報を算出するステップと、をコンピュータに実行させる
ことを特徴とする災害位置特定プログラム。
地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した第１画像の特徴点である第１特徴点と前記地域の地理情報との照合によって、前記第１特徴点の地理的位置を示す特徴点位置情報を求め、前記特徴点位置情報の保存により前記第１特徴点を登録する特徴点登録部と、
前記地域において災害が発生している様子を撮影した第２画像の特徴点である第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合し、前記第２特徴点に相当する前記第１特徴点を特定する特徴点照合部と、
前記特徴点照合部によって特定された２以上の前記第１特徴点の各々の前記特徴点位置情報と前記第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、前記第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を算出する撮影情報算出部と、
前記第２画像のうち前記災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と前記撮影情報とに基づいて、前記災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報を算出する災害位置情報算出部と、を備える
ことを特徴とする災害位置特定システム。
（付記２）
前記第２画像は、前記地域を俯瞰する位置から撮影された画像であって、
前記撮影情報には、撮影時における焦点距離の情報と、撮影方向の方位角および俯角の各情報とが含まれる
ことを特徴とする付記１に記載の災害位置特定システム。
（付記３）
前記特徴点登録部は、撮影方向の方位角および俯角の少なくとも一方を変化させて撮影された複数の前記第１画像の各々から抽出された前記第１特徴点を登録する
ことを特徴とする付記１または２に記載の災害位置特定システム。
（付記４）
前記地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した画像を解析することによって前記災害の発生を検出し、前記災害の発生が検出された画像である前記第２画像から前記第２特徴点を抽出する災害画像解析部を備え、
前記特徴点照合部は、前記災害画像解析部によって抽出された前記第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合する
ことを特徴とする付記１から３のいずれか１つに記載の災害位置特定システム。
（付記５）
地域において災害が発生している地点の地理的位置をコンピュータにより特定する災害位置特定方法であって、
前記地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した第１画像の特徴点である第１特徴点と前記地域の地理情報との照合によって、前記第１特徴点の地理的位置を示す特徴点位置情報を求め、前記特徴点位置情報の保存により前記第１特徴点を登録するステップと、
前記地域において災害が発生している様子を撮影した第２画像の特徴点である第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合し、前記第２特徴点に相当する前記第１特徴点を特定するステップと、
前記第１特徴点を特定する前記ステップによって特定された２以上の前記第１特徴点の各々の前記特徴点位置情報と前記第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、前記第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を推定するステップと、
前記第２画像のうち前記災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と前記撮影情報とに基づいて、前記災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報を算出するステップと、を含む
ことを特徴とする災害位置特定方法。
（付記６）
前記第２画像は、前記地域を俯瞰する位置から撮影された画像であって、
前記撮影情報には、撮影時における焦点距離の情報と、撮影方向の方位角および俯角の各情報とが含まれる
ことを特徴とする付記５に記載の災害位置特定方法。
（付記７）
前記第１特徴点を登録する前記ステップでは、撮影方向の方位角および俯角の少なくとも一方を変化させて撮影された複数の前記第１画像の各々から抽出された前記第１特徴点を登録する
ことを特徴とする付記５または６に記載の災害位置特定方法。
（付記８）
前記地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した画像を解析することによって前記災害の発生を検出し、前記災害の発生が検出された画像である前記第２画像から前記第２特徴点を抽出するステップをさらに含み、
前記第２特徴点に相当する前記第１特徴点を特定する前記ステップでは、前記第２画像から抽出された前記第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合する
ことを特徴とする付記５から７のいずれか１つに記載の災害位置特定方法。
（付記９）
地域を俯瞰する位置から前記地域を撮影した第１画像の特徴点である第１特徴点と前記地域の地理情報との照合によって、前記第１特徴点の地理的位置を示す特徴点位置情報を求め、前記特徴点位置情報の保存により前記第１特徴点を登録するステップと、
前記地域において災害が発生している様子を撮影した第２画像の特徴点である第２特徴点と登録済の複数の前記第１特徴点の各々とを照合し、前記第２特徴点と地理的位置が一致する前記第１特徴点を特定するステップと、
前記第１特徴点を特定する前記ステップによって特定された２以上の前記第１特徴点の各々の前記特徴点位置情報と前記第２画像が撮影された位置を示す撮影位置情報とに基づいて、前記第２画像の撮影時の条件を示す撮影情報を推定するステップと、
前記第２画像のうち前記災害の発生が検出された位置を示す検出位置情報と前記撮影情報とに基づいて、前記災害が発生している地点の地理的位置を示す災害位置情報を算出するステップと、をコンピュータに実行させる
ことを特徴とする災害位置特定プログラム。
【符号の説明】
【0146】
１０ 災害位置特定システム、１１ カメラ、１２ 操作機器、１３ 符号化装置、１４ 事前解析装置、１５ 災害時解析装置、１６ 表示機器、２１，３８ 特徴点抽出部、２２ 特徴点登録部、２３ 地理情報記憶部、２４ 特徴点情報記憶部、３１ 災害画像解析部、３２ 災害位置特定部、３３ 災害情報記憶部、３４ 特徴点照合部、３５ 撮影情報算出部、３６ 災害位置情報算出部、３７ 災害検出部、３９ 災害発生判定部、４１ 矩形、４２，４３ オブジェクト、４４ 像面、４５ 方向ベクトル、４６ 位置、４７ 地形モデル、４８ 交点、５１ ピン、５２ 撮影位置、６０ 処理回路、６１ 入力部、６２ プロセッサ、６３ メモリ、６４ 出力部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】