特許 7165320 画像記録方法、画像記録プログラム、情報処理装置及び画像記録装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-26

(45)【発行日】2022-11-04

(54)【発明の名称】画像記録方法、画像記録プログラム、情報処理装置及び画像記録装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/92 20060101AFI20221027BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20221027BHJP

   G03B 15/02 20210101ALI20221027BHJP

   G03B 15/05 20210101ALI20221027BHJP

   G11B 27/00 20060101ALI20221027BHJP

   G11B 20/10 20060101ALI20221027BHJP

   H04N 5/232 20060101ALI20221027BHJP

【ＦＩ】

H04N5/92 010

G03B15/00 U

G03B15/02 G

G03B15/02 V

G03B15/05

G11B27/00 B

G11B20/10 301Z

H04N5/232 300

H04N5/232 290

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2017246910

(22)【出願日】2017-12-22

(65)【公開番号】P2019114923

(43)【公開日】2019-07-11

【審査請求日】2020-12-03

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２６年度から平成３０年度内閣府総合科学技術・イノベーション会議により創設された「戦略イノベーション創造プログラム（次世代海洋資源調査技術）」事業、国立研究開発法人海洋研究開発機構における「海洋生態系観測と変動予測手法の開発」、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】504194878

【氏名又は名称】国立研究開発法人海洋研究開発機構

(73)【特許権者】

【識別番号】391007851

【氏名又は名称】岡本硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100152146

【弁理士】

【氏名又は名称】伏見 俊介

(72)【発明者】

【氏名】三輪 哲也

(72)【発明者】

【氏名】ドゥーグル リンズィー

(72)【発明者】

【氏名】下田代 雅文

(72)【発明者】

【氏名】高橋 弘

(72)【発明者】

【氏名】新井 敦

【審査官】鈴木 順三

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２２０８５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１３４５８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ５／７６ － ５／９５６

Ｇ０３Ｂ １５／００ － １５／０３５

Ｇ０３Ｂ １５／０４ － １５／０５

Ｇ０３Ｂ １５／０６ － １５／１６

Ｇ１１Ｂ ２７／００ － ２７／０６

Ｇ１１Ｂ ２０／１０ － ２０／１６

Ｈ０４Ｎ ５／２２２ － ５／２５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

情報処理装置が実行する画像記録方法であって、
第１の色で点灯する第１照明が点灯する前に海中で複数のカメラによって撮影が開始された動画であり、前記第１照明の点灯後に第２の色で点灯する第２照明が点灯した後に撮影が終了した動画を、前記カメラごとに取得するステップと、
前記動画において時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差を、前記動画ごとに検出するステップと、
前記時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差が閾値以上となったフレームを前記第２照明の点灯時刻に対応付け、前記第２照明の点灯時刻を前記動画同士で対応付けるステップと、
前記第２照明の点灯時刻が対応付けられた各動画を記録媒体に記録するステップと
を含む画像記録方法。

【請求項2】

前記記録するステップでは、前記各動画と各メタデータとを時刻で対応付けて記録媒体に記録し、
前記メタデータは、電気伝導度、温度及び水深のデータを含み、
前記メタデータは、前記動画の撮影時に生成される、請求項１に記載の画像記録方法。

【請求項3】

前記取得するステップでは、
複数の前記第１照明のうちの少なくとも一つは、いずれかの前記第１照明が前記第１の色で点灯した後に、前記第１の色及び前記第２の色以外の第３の色で点灯し、
前記第２照明は、前記第１照明が前記第３の色で点灯した後に、前記第２の色で点灯する、請求項１又は請求項２に記載の画像記録方法。

【請求項4】

前記第１の色は、青色以外の特定色であり、
前記第２の色は、白色であり、
前記第３の色は、前記第１の色以外の色であって青色以外の特定色である、請求項３に記載の画像記録方法。

【請求項5】

コンピュータに、
第１の色で点灯する第１照明が点灯する前に海中で複数のカメラによって撮影が開始された動画であり、前記第１照明の点灯後に第２の色で点灯する第２照明が点灯した後に撮影が終了した動画を、前記カメラごとに取得する手順と、
前記動画において時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差を前記動画ごとに検出する手順と、
前記時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差が閾値以上となったフレームを前記第２照明の点灯時刻に対応付け、前記第２照明の点灯時刻を前記動画同士で対応付ける手順と、
前記第２照明の点灯時刻が対応付けられた各動画を記録媒体に記録する手順と
を実行させるための画像記録プログラム。

【請求項6】

第１の色で点灯する第１照明が点灯する前に海中で複数のカメラによって撮影が開始された動画であり、前記第１照明の点灯後に第２の色で点灯する第２照明が点灯した後に撮影が終了した動画を、前記カメラごとに取得する取得部と、
前記動画において時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差を動画ごとに検出する検出部と、
前記時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差が閾値以上となったフレームを前記第２照明の点灯時刻に対応付け、前記第２照明の点灯時刻を前記動画同士で対応付けるリンク部と、
前記第２照明の点灯時刻が対応付けられた各動画を記録媒体に記録する制御部と
を備える情報処理装置。

【請求項7】

海中で被写体を撮影するカメラ部と、
第１の色で点灯する第１照明を有する第１照明部と、
前記カメラ部によって生成された画像を記憶する記憶部と、
前記カメラ部が撮影を開始した後、前記第１照明を点灯する制御部と、
第２の色で点灯する第２照明を有する第２照明部とを備え、
前記制御部は、前記第１照明部を点灯してから所定時間の経過後、前記第２照明を点灯する、画像記録装置。

【請求項8】

前記第１照明部は、所定の基準間隔で配列されている複数の前記第１照明を有し、
前記カメラ部は、複数の前記第１照明と前記被写体とを撮影する、請求項７に記載の画像記録装置。

【請求項9】

前記カメラ部は、複数のカメラを備え、
複数の前記カメラは、互いに異なる方向から前記被写体を撮影する、請求項７又は請求項８に記載の画像記録装置。

【請求項10】

前記カメラ部は、海底に投影された自装置の影を撮影する、請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の画像記録装置。

【請求項11】

前記記憶部は、撮影時刻情報、自装置の緯度、経度及び水深のうちの少なくとも一つを、前記画像に対応付けて記憶する、請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載の画像記録装置。

【請求項12】

海中で被写体を撮影するカメラ部と、
第１の色で点灯する第１照明を有する第１照明部と、
前記カメラ部によって生成された画像を記憶する記憶部と、
前記カメラ部が撮影を開始した後、前記第１照明を点灯する制御部とを備え、
前記カメラ部は、海底に投影された自装置の影を撮影する、画像記録装置。

【請求項13】

第２の色で点灯する第２照明を有する第２照明部とを備え、
前記制御部は、前記第１照明部を点灯してから所定時間の経過後、前記第２照明を点灯する、請求項１２に記載の画像記録装置。

【請求項14】

前記第１照明部は、所定の基準間隔で配列されている複数の前記第１照明を有し、
前記カメラ部は、複数の前記第１照明と前記被写体とを撮影する、請求項１２又は請求項１３に記載の画像記録装置。

【請求項15】

前記カメラ部は、複数のカメラを備え、
複数の前記カメラは、互いに異なる方向から前記被写体を撮影する、請求項１２から請求項１４のいずれか一項に記載の画像記録装置。

【請求項16】

前記記憶部は、撮影時刻情報、自装置の緯度、経度及び水深のうちの少なくとも一つを、前記画像に対応付けて記憶する、請求項１２から請求項１５のいずれか一項に記載の画像記録装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像記録方法、画像記録プログラム、情報処理装置及び画像記録装置に関する。

【背景技術】

【0002】

画像記録装置は、海底に長期間留まり、海底における生態を調査するための動画を撮影する場合がある。深海は暗闇であるため、撮影対象の生物の正確な色を人が把握するには、画像記録装置は白色照明を点灯した状態で生物を撮影する必要がある。また、画像記録装置は、自装置の消費電力を低減する目的で、白色照明を間欠的に点灯する。画像記録装置は、白色照明の点灯に同期して撮影を開始する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－６９８６４号公報

【文献】特開２０１６－８９０２６号公報

【文献】国際公開第２０１４／１７１５１３号

【文献】特開２０１２－２４５９４４号公報

【文献】特公昭４９－０１３１９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

画像記録装置が白色照明を急に点灯した場合、撮影対象の生物は、白色照明に反応して急に動き出す可能性がある。急に動き出して撮影画角から外れた生物をカメラは撮影することができないので、従来の画像記録装置は、海底における生態を正確に表す画像を記録することができない。

【0005】

また、画像記録装置は、白色照明を点灯しない代わりに高感度カメラで生物を撮影した場合、高感度カメラによる消費電力が多いのでバッテリが消耗し、海底に長期間留まることができない。このため、画像記録装置は、消費電力が少ないカメラと白色照明とを使用して、海底における生態を正確に表す画像を記録する必要がある。このように、従来の画像記録装置は、海底に長期間留まって、海底における生態を正確に表す画像を記録することができないという問題があった。

【0006】

また、画像記録装置の複数のカメラが海中で生成した各動画は、カメラ同士で時刻同期されることなく、カメラごとの記憶部に記録される。このため、従来の情報処理装置は、複数のカメラが海中で生成した各動画を取得しても、動画同士の時刻を同期させて記録媒体に記録することができないという問題があった。

【0007】

上記事情に鑑み、本発明は、海中で複数のカメラが生成した動画同士の時刻を同期させて記録媒体に記録することができる画像記録方法、画像記録プログラム、情報処理装置及び画像記録装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、情報処理装置が実行する画像記録方法であって、第１の色で点灯する第１照明が点灯する前に海中で複数のカメラによって撮影が開始された動画であり、前記第１照明の点灯後に第２の色で点灯する第２照明が点灯した後に撮影が終了した動画を、前記カメラごとに取得するステップと、前記動画において時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差を、前記動画ごとに検出するステップと、前記差に基づいてフレームの時刻を前記動画同士で対応付けるステップと、時刻が対応付けられた前記各動画を記録媒体に記録するステップとを含む画像記録方法である。

【0009】

本発明の一態様は、上記の画像記録方法であって、前記対応付けるステップでは、時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差が閾値以上となったフレームの時刻を動画同士で対応付ける。

【0010】

本発明の一態様は、上記の画像記録方法であって、前記記録するステップでは、前記各動画と各メタデータとを時刻で対応付けて記録媒体に記録する。

【0011】

本発明の一態様は、上記の画像記録方法であって、前記取得するステップでは、複数の前記第１照明のうちの少なくとも一つは、いずれかの前記第１照明が前記第１の色で点灯した後に、前記第１の色及び前記第２の色以外の第３の色で点灯し、前記第２照明は、前記第１照明が前記第３の色で点灯した後に、前記第２の色で点灯する。

【0012】

本発明の一態様は、上記の画像記録方法であって、前記第１の色は、青色以外の特定色であり、前記第２の色は、白色であり、前記第３の色は、前記第１の色以外の色であって青色以外の特定色である。

【0013】

本発明の一態様は、コンピュータに、第１の色で点灯する第１照明が点灯する前に海中で複数のカメラによって撮影が開始された動画であり、前記第１照明の点灯後に第２の色で点灯する第２照明が点灯した後に撮影が終了した動画を、前記カメラごとに取得する手順と、前記動画において時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差を前記動画ごとに検出する手順と、前記差に基づいてフレームの時刻を前記動画同士で対応付ける手順と、時刻が対応付けられた各動画を記録媒体に記録する手順とを実行させるための画像記録プログラムである。

【0014】

本発明の一態様は、第１の色で点灯する第１照明が点灯する前に海中で複数のカメラによって撮影が開始された動画であり、前記第１照明の点灯後に第２の色で点灯する第２照明が点灯した後に撮影が終了した動画を、前記カメラごとに取得する取得部と、前記動画において時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差を動画ごとに検出する検出部と、前記差に基づいてフレームの時刻を前記動画同士で対応付けるリンク部と、時刻が対応付けられた前記各動画を記録媒体に記録する制御部とを備える情報処理装置である。

【0015】

本発明の一態様は、海中で被写体を撮影するカメラ部と、第１の色で点灯する第１照明を有する第１照明部と、前記カメラ部によって生成された画像を記憶する記憶部と、前記カメラ部が撮影を開始した後、前記第１照明を点灯する制御部とを備える画像記録装置である。

【0016】

本発明の一態様は、上記の画像記録装置であって、第２の色で点灯する第２照明を有する第２照明部を更に備え、前記制御部は、前記第１照明部を点灯してから所定時間の経過後、前記第２照明を点灯する。

【0017】

本発明の一態様は、上記の画像記録装置であって、前記第１照明部は、所定の基準間隔で配列されている複数の前記第１照明を有し、前記カメラ部は、複数の前記第１照明と前記被写体とを撮影する。

【0018】

本発明の一態様は、上記の画像記録装置であって、前記カメラ部は、複数のカメラを備え、複数の前記カメラは、互いに異なる方向から前記被写体を撮影する。

【0019】

本発明の一態様は、上記の画像記録装置であって、前記カメラ部は、海底に投影された自装置の影を撮影する。

【0020】

本発明の一態様は、上記の画像記録装置であって、前記記憶部は、撮影時刻情報、自装置の緯度、経度及び水深のうちの少なくとも一つを、前記画像に対応付けて記憶する。

【発明の効果】

【0021】

本発明により、海中で複数のカメラが生成した動画同士の時刻を同期させて記録媒体に記録することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】第１実施形態における、画像記録システムの構成の例を示す図である。

【図2】第１実施形態における、画像記録装置の外観の例を示す図である。

【図3】第１実施形態における、特定色照明部の外観の例を示す図である。

【図4】第１実施形態における、白色照明部の外観の例を示す図である。

【図5】第１実施形態における、カメラ部の外観の第１例を示す図である。

【図6】第１実施形態における、カメラ部の外観の第２例を示す図である。

【図7】第１実施形態における、撮影範囲の例を示す図である。

【図8】第１実施形態における、カメラ配置情報の形式の例を示す図である。

【図9】第１実施形態における、ＣＴＤデータの形式の例を示す図である。

【図10】第１実施形態における、撮影対象の生物である被写体の長さの例を示す図である。

【図11】第１実施形態における、画像記録装置の動作の例を示すシーケンス図である。

【図12】第１実施形態における、動画ファイルの例を示す図である。

【図13】第１実施形態における、動画ファイルの生成手順の例を示す図である。

【図14】第２実施形態における、画像記録システムの構成の例を示す図である。

【図15】第２実施形態における、影の例を示す図である。

【図16】第２実施形態における、撮影された影の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、画像記録システム１ａの構成の例を示す図である。画像記録システム１ａは、海中環境（水中環境）の画像を記録するシステムである。海中環境の画像は、例えば、海洋生物の動画又は静止画である。画像記録システム１ａは、画像記録装置２と、計測装置３ａと、測位装置４とを備える。

【0024】

画像記録装置２は、海中環境の画像を記録する装置（海中探査機）である。画像記録装置２は、海に沈められて、海底に長期間留まる。長期間とは、例えば１年間である。画像記録装置２は、海面に浮上後に母船に回収される。

【0025】

計測装置３ａは、情報処理装置である。計測装置３ａは、ＣＴＤ（Conductivity Temperature Depth：電気伝導度、温度、水深）等のメタデータと画像とを、母船に回収された画像記録装置２から取得する。計測装置３ａは、画像記録装置２から取得された画像等に基づいて、所定の計測処理を実行する装置である。所定の計測処理は、例えば、画像記録装置２によって撮影された生物の長さ又は大きさを画像に基づいて計測する処理である。

【0026】

測位装置４は、画像記録装置２の母船に設置される。測位装置４は、海中の画像記録装置２と自装置との間の音響通信によって、画像記録装置２と母船との間の距離を計測する。測位装置４は、母船から画像記録装置２までの距離と画像記録装置２の水深とに基づいて、海底における画像記録装置２の位置を計測する。なお、測位装置４は、画像記録装置２が母船に回収された後、画像記録装置２の記憶部に記憶されている水深データを用いた後処理によって、画像記録装置２の位置を確定してもよい。測位装置４は、画像記録装置２の位置情報を、画像のデータとは区別して記憶部に記録する。なお、測位装置４は、例えば人工衛星から送信された電波を用いて、母船の緯度及び経度を測位する。

【0027】

次に、画像記録装置２の構成の例を説明する。
画像記録装置２は、通信球２０と、トランスポンダ球と、トランスデューサ２２と、錘２３と、切り離し装置２４と、アーム２５と、照明球２６と、撮影球２７と、ケーブル２８と、メタデータ生成装置２９とを備える。

【0028】

通信球２０は、ラジオビーコン２００を格納する。ラジオビーコン２００は、画像記録装置２が海面に浮上している場合、電波を用いてビーコン信号を発信する。

【0029】

トランスポンダ球２１は、トランスポンダ２１０を格納する耐圧容器である。耐圧容器は、例えば、耐圧ガラス球である。トランスポンダ２１０は、音響トランスポンダである。トランスポンダ２１０は、母船に設置された測位装置４と自装置との間で音響通信を実行する。音響通信の結果は、例えば、母船と画像記録装置２との間の距離の計測に利用される。

【0030】

トランスポンダ２１０は、母船から音響通信によって送信されたコマンド信号を取得する。コマンド信号は、例えば、海底に着地している錘２３を画像記録装置２から切り離すための命令を表す信号である。トランスポンダ２１０は、母船から音響通信によって送信されたコマンド信号を取得した場合、音響通信によって応答信号を送信してもよい。

【0031】

トランスデューサ２２は、トランスポンダ２１０が取得したコマンド信号に応じて電気信号を生成する。トランスデューサ２２は、コマンド信号に応じた電気信号を、撮影球２７に備えられた制御部に出力する。トランスデューサ２２は、撮影球２７に備えられた制御部から取得した電気信号を増幅する。トランスデューサ２２は、増幅された電気信号をトランスポンダ２１０に出力する。

【0032】

図２は、画像記録装置２の外観の例を示す図である。浮力を有する画像記録装置２は、海底に着地している錘２３に接続されていることによって、海底から所定の高度において垂直の姿勢を維持する。

【0033】

切り離し装置２４は、錘２３を画像記録装置２から切り離すためのコマンド信号をトランスポンダ２１０が母船から取得した場合、撮影球２７に備えられた制御部による制御に応じて錘２３を切り離す。これによって、画像記録装置２は、海面まで浮上することができる。

【0034】

アーム２５は、餌台２５０と、特定色照明部２５１とを備える。餌台２５０は、撮影対象である生物の餌を備えるためのフレームである。特定色照明部２５１は、特定色で発光する照明を備える。特定色照明部２５１は、餌台２５０の近くに配置されている。

【0035】

図３は、特定色照明部２５１の外観の例を示す図である。特定色照明部２５１の色は、例えば透明である。特定色照明部２５１の形状は、例えば管状である。特定色照明部２５１の管内には、シリコンオイルが注入されている。これによって、特定色照明部２５１は、高い水圧に耐えることができる。

【0036】

特定色照明部２５１は、特定色照明２５２－１～２５２－Ｎ（Ｎは２以上の整数。図３では、Ｎは一例として１０）と、照明基板２５３と、電源端子２５４とを備える。特定色照明部２５１の長さは、例えば０．６０ｍである。特定色照明２５２は、青色以外の特定色の照明である。青色以外の特定色の光の波長は、目安として例えば４５０～４９５ｎｍ以外の波長である。青色以外の特定色とは、例えば赤色、黄色、橙色である。例えば、複数の特定色照明２５２のうちの少なくとも一つは、いずれかの特定色照明２５２が赤色で点灯した後に、赤色、青色及び白色以外の黄色で点灯する。

【0037】

なお、特定色照明２５２が出力する光において青色の光の強度が青色以外の光の強度と比較して相対的に弱いのであれば、特定色照明２５２が出力する光に青色の光が含まれてもよい。

【0038】

特定色照明２５２－ｎ（ｎは１～Ｎのいずれか）は、例えば、０．７７Ｗの出力で発光する。したがって、特定色照明２５２－１～２５２－１０は、計７．７Ｗの出力で発光する。特定色照明２５２－１～２５２－１０の明るさは、例えば、計７５０（＝７５×１０）ｌｍである。

【0039】

特定色照明２５２は、特定の方式の光源に限定されないが、例えば、赤色のＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。特定色照明２５２は、撮影球２７に備えられた制御部による制御に応じて点灯又は消灯する。特定色照明２５２は、餌台２５０の近くに配置されているので、撮影対象の生物（被写体）の近くで発光する。多くの海洋生物は、青色の照明に高い感度を有する。このため、撮影対象の生物は、赤色又は黄色の照明に反応して急に動き出すことが少ない。

【0040】

照明基板２５３は、所定の基準間隔（ＳＣ）で配列されている複数の特定色照明２５２（ライン光源）を備える。基準間隔は、例えば５０ｍｍである。隣り合う特定色照明２５２と撮影対象の生物とは、同じ画像（撮影画角）に含まれるように、カメラ部２７０によって撮影される。

【0041】

これによって、図１に示された計測装置３ａは、基準間隔の長さと撮影対象の生物の長さとを、カメラ部２７０によって生成された画像内において容易に比較することができる。計測装置３ａは、基準間隔の長さと撮影対象の生物の長さとを画像内において比較した結果に基づいて、撮影対象の生物の長さ及び大きさを計測することができる。

【0042】

図１に戻り、画像記録装置２の構成例の説明を続ける。照明球２６は、白色照明部２６０を格納する耐圧容器である。白色照明部２６０は、白色照明２６１－１～２６１－Ｐ（Ｐは１以上の整数）を備える。

【0043】

図４は、白色照明部２６０の外観の例を示す図である。白色照明２６１（サーチライト）は、特定の方式の光源に限定されないが、例えば、赤色、緑色及び青色の各ＬＥＤである。白色照明部２６０は、例えば、青色のＬＥＤと黄色蛍光体とを備える照明でもよい。白色照明２６１は、アーム２５の餌台２５０及び周囲に白色の光を出力する。

【0044】

白色照明２６１－ｐ（ｐは１～Ｐのいずれか。図４では、ｐは一例として５）が有する３灯のうちの１灯は、例えば、２．１９Ｗの出力で発光する。したがって、白色照明２６１－１～２６１－５は、例えば３２．９（＝２．１９×３×５）Ｗの出力で発光する。白色照明２６１－１～２６１－５の明るさは、例えば、４０５（＝２７０×３×５）ｌｍである。

【0045】

図１に戻り、画像記録装置２の構成例の説明を続ける。撮影球２７は、カメラ部２７０と、制御部２７３と、バッテリ２７４とを格納する耐圧容器である。カメラ部２７０は、カメラ２７１－１～２７１－Ｍ（Ｍは２以上の整数）を備える。カメラ２７１－ｍは、画像データ記憶部２７２－ｍ（ｍは２～Ｍのいずれか）を備える。カメラ２７１の解像度は、例えば（３８４０×２１６０）である。複数のカメラ２７１は、ステレオカメラであり、互いに異なる方向から被写体を撮影する。これによって、複数のカメラ２７１は、撮影対象の生物を立体的に撮影することができる。

【0046】

図５は、カメラ部２７０の外観の第１例を示す図である。カメラ２７１－１とカメラ２７１－２とは、水平方向に配列されたステレオカメラであり、互いに異なる水平方向から被写体を撮影する。カメラ２７１－１とカメラ２７１－２とが水平方向に配列されたステレオカメラである場合、図２及び図３に示された特定色照明部２５１は水平方向に配置される。

【0047】

図６は、カメラ部２７０の外観の第２例を示す図である。カメラ２７１－１とカメラ２７１－２とは、垂直方向に配列されたステレオカメラであり、互いに異なる垂直方向から被写体を撮影する。カメラ２７１－１とカメラ２７１－２とが垂直方向に配列されたステレオカメラである場合、図２及び図３に示された特定色照明部２５１は垂直方向に配置されてもよい。なお、カメラ２７１－１とカメラ２７１－２とが垂直方向に配列されたステレオカメラである場合でも、特定色照明部２５１は、水平に配置されてよい。特定色照明部２５１の画像上での配置方向は、画像処理によって変更されてもよい。

【0048】

図５及び図６では、カメラ２７１－３は直下視カメラであり、例えば画像記録装置２から下方向の海底を撮影する。カメラ２７１－３は、海底に着地している錘２３を撮影してもよい。カメラ２７１のＦ値は、例えば６ｍｍである。

【0049】

図７は、撮影範囲（位置Ａから位置Ｄまでの範囲）の例を示す図である。特定色照明部２５１は、制御部２７３による制御に応じて、青色以外の特定光を出力する。特定色照明部２５１は、青色以外の特定光を餌台２５０の周囲に出力する。白色照明２６１は、制御部２７３による制御に応じて、白色の光を出力する。白色照明２６１は、アーム２５の餌台２５０及び周囲に、白色の光を出力する。白色照明２６１と位置Ｂとを結ぶ線は、見通し線である。白色照明２６１から出力された白色の光の一部は、海底１００に届くまでに撮影球２７によって遮られる。図７では、海底１００における位置Ａから位置Ｂまでの範囲には、白色照明２６１から出力された白色の光が届かない。したがって、白色照明２６１は、撮影範囲（位置Ａから位置Ｄまでの範囲）のうち、海底１００における位置Ｂから位置Ｃまでの範囲に、白色の光を出力する。

【0050】

複数のカメラ２７１は、海底１００における位置Ａから位置Ｄまでの撮影範囲を立体的に撮影する。例えば、カメラ２７１－１は、カメラ２７１－１の位置から撮影された特定色照明部２５１の画像とカメラ２７１－１の位置から撮影された生物の画像とを、第１の画像（カメラ２７１－１の撮影画角）に含めることができる。例えば、カメラ２７１－２は、カメラ２７１－２の位置から撮影された特定色照明部２５１の画像とカメラ２７１－２の位置から撮影された生物の画像とを、第２の画像（カメラ２７１－２の撮影画角）に含めることができる。

【0051】

ケーブル２８は、有線の海中ケーブルであり、画像記録装置２の各機能部の間で電気信号を伝搬する。ケーブル２８は、ラジオビーコン２００、トランスポンダ２１０、特定色照明部２５１、白色照明部２６０及びカメラ部２７０と制御部２７３との間を、互いに通信可能に接続する。ケーブル２８によって互いに接続された各機能部は、画像記録装置２が海中に沈んでいる場合でも、互いに同期及び通信することができる。ケーブル２８は、各機能部に電力を供給してもよい。

【0052】

制御部２７３は、ＣＰＵ等の情報処理装置である。制御部２７３は、撮影球２７に格納される。

【0053】

制御部２７３とメタデータ生成部２９０とのうち一部又は全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部又は全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。

【0054】

画像データ記憶部２７２とメタデータ記憶部２９１とは、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の不揮発性の記録媒体（非一時的な記録媒体）を有する記憶装置である。メタデータ記憶部２９１は、撮影時刻情報、自装置の緯度、経度及び水深のうちの少なくとも一つを、画像に対応付けて記憶する。

【0055】

画像データ記憶部２７２－ｍ（ｍは２～Ｍのいずれか）は、カメラ部２７０－ｍが生成した画像を記憶する。

【0056】

メタデータ生成装置２９は、メタデータ生成部２９０を備える。メタデータ生成部２９０は、メタデータ記憶部２９１を備える。メタデータ生成部２９０は、メタデータ生成装置２９の周囲における海水の電気伝導度（導電率）、水温、水圧を計測するセンサである。メタデータ生成部２９０は、制御部２７３による制御から独立して動作してもよいし、制御部２７３による制御に応じて動作してもよい。図１では、一例として、メタデータ生成部２９０は、制御部２７３による制御に応じて動作する。

【0057】

なお、メタデータ生成部２９０が制御部２７３による制御から独立して動作する場合、メタデータ生成装置２９は、時計を更に備える。メタデータ生成装置２９の時計は、画像記録装置２が海中に投入される直前に時刻合わせされる。

【0058】

メタデータ生成部２９０は、時刻情報と計測結果とを、生成されたメタデータとしてメタデータ記憶部２９１に記録する。例えば、メタデータ生成部２９０は、メタデータ生成部２９０によって生成されたＣＴＤデータを、メタデータとしてメタデータ記憶部２９１に記録する。例えば、メタデータ生成部２９０は、画像記録装置２の位置における現地時刻情報を、画像の撮影時刻とメタデータ生成装置２９の時刻とのいずれかに対応付けてメタデータとしてメタデータ記憶部２９１に記録する。メタデータ記憶部２９１に記録されているメタデータは、画像記録装置２が海面に浮上し母船に回収された後で解析される。なお、水深は、画像記録装置２の位置を表す緯度と、画像記録装置２の周辺の水圧とに基づいて定められる。

【0059】

メタデータ記憶部２９１は、メタデータ生成部２９０によって生成されたＣＴＤデータを、メタデータとして記憶する。メタデータ記憶部２９１は、画像記録装置２の位置における現地時刻情報を、画像の撮影時刻とメタデータ生成装置２９の時刻とのいずれかに対応付けてメタデータとして記憶する。

【0060】

カメラ部２７０の合計の消費電力は、例えば２．８５Ｗである。消費電力を低減するには、特定色照明部２５１及び白色照明２６１の累積の点灯時間を短くする必要がある。そこで、制御部２７３は、特定色照明部２５１及び白色照明２６１を間欠的に点灯する。

【0061】

制御部２７３は、特定色照明部２５１及び白色照明２６１が消灯している状態で例えば１秒から５秒程度以上カメラ部２７０が海中を撮影するよう、カメラ部２７０に制御信号を出力する。

【0062】

深海は暗闇であるため、白色照明２６１が点灯した際には、撮影対象の生物が白色の光に反応して急に動き出す可能性がある。カメラ部２７０が海中を撮影する前に撮影対象の生物が撮影画角から外れる可能性を低減するため、制御部２７３は、カメラ部２７０が海中を撮影している状態で、特定色照明部２５１を点灯する。これによって、カメラ部２７０は、特定色照明部２５１から出力された特定の色の光が投影された撮影対象の生物を、例えば１秒から５秒程度以上、撮影することができる。

【0063】

制御部２７３は、カメラ部２７０が海中を撮影している状態で例えば１秒から５秒程度以上特定色照明部２５１を点灯した後、特定色照明部２５１を消灯して、白色照明部２６０を点灯する。ここで、制御部２７３は、特定色照明部２５１が点灯している期間が終了する前に、白色照明部２６０を点灯してもよい。つまり、特定色照明部２５１が点灯している期間と白色照明部２６０が点灯している期間の一部とは重複してもよい。

【0064】

なお、計測装置３ａは、各カメラ２７１によって撮影された各動画を構成する複数のフレームにおいて白色照明２６１が点灯したフレームを時間方向で合わせることによって、各カメラ２７１によって撮影された各動画を同期させることができる。

【0065】

バッテリ２７４は、１年間等の長期間にわたり、ケーブル２８を介して画像記録装置の機能部に電力を供給する。バッテリ２７４は、例えば、撮影球２７に格納される。

【0066】

次に、計測装置３ａの構成例を説明する。
計測装置３ａは、取得部３１と、検出部３２と、リンク部３３と、制御部３４と、記憶部３５と、変数生成部３６と、サイズ計測部３７と、出力部３８とを備える。取得部３１は、画像記録装置２の各画像データ記憶部２７２に記憶されている画像を取得する。取得部３１は、画像記録装置２のメタデータ記憶部２９１に記憶されているＣＴＤデータ等であるメタデータを取得する。取得部３１は、画像やＣＴＤデータ等であるメタデータを記憶部３５に記録する。検出部３２は、時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差を動画ごとに検出する。リンク部３３は、差に基づいてフレームの時刻を動画同士で対応付ける。リンク部３３は、時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差が閾値以上となったフレームの時刻を、動画同士で対応付ける。制御部３４は、時刻が対応付けられた各動画を記憶部３５（非一時的な記録媒体）に記録する。

【0067】

制御部３４は、画像データ記憶部２７２に記憶されてい複数の画像を繋げることによって、複数の画像からパノラマ画像（ワイドレンジ画像）を生成してもよい。制御部３４は、複数の画像（フレーム）の輪郭が接するようにしてパノラマ画像を生成してもよい。制御部３４は、複数の画像（フレーム）の一部が重複するようにしてパノラマ画像を生成してもよい。

【0068】

記憶部３５は、画像記録装置２の画像データ記憶部２７２に記憶されている画像を記憶する。記憶部３５は、画像記録装置２のメタデータ記憶部２９１に記憶されているＣＴＤデータ等であるメタデータを記憶する。記憶部３５は、各カメラ２７１によって生成された画像同士の関係を表す情報（以下「リンク情報」という。）を、画像の記憶領域とは別の記憶領域に記憶する。リンク情報は、例えば、撮影の年月日情報、撮影の時刻情報、カメラ配置情報である。サイズ計測部３７は、画像とメタデータとリンク情報とに基づいて、海底における生態等のデータ解析を容易に実行することができる。

【0069】

図８は、カメラ配置情報の形式の例を示す図である。カメラ配置情報において、「ＹＹＹＹＭＭＤＤ」は、現地時間における年月日を表す。「ＨＨＭＭＳＳ」は、現地時間における時刻（時、分、秒）を表す。

【0070】

「ＣＡＭＥＲＡ１」は、例えば、カメラ２７１－１を表す。「ｃａｍｅｒａＭｏｄｅｌＮｕｍｂｅｒ」は、カメラの製造元及びモデルを表す番号である。「ＬｅｎｓＭｏｄｅｌＮｕｍｂｅｒ」は、カメラのレンズの製造元及びモデルを表す番号である。

【0071】

「Ｒｏｔａｔｉｏｎ」は、撮像素子の長軸が水平である場合、「ｒ＿Ｈ（水平）」と表される。例えば、画像が表示される画面のアスペクト比（水平：垂直）が１６：９である場合、「Ｒｏｔａｔｉｏｎ」は、「ｒ＿Ｈ（水平）」である。「Ｒｏｔａｔｉｏｎ」は、撮像素子の長軸が垂直である場合、「ｒ＿Ｖ（垂直）」と表される。

【0072】

「ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＰｏｉｎｔ」は、撮影球２７の中心（基準点）を表す。「ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＰｏｉｎｔ」は、撮影球２７の正面又は反対面の中心でもよい。カメラ２７１の撮像素子は、カメラ２７１を支持する立方体の側面「Ｐｌａｎｅ１」から離れた位置にある。カメラの距離は、基準点から撮像素子の中心までの距離で表される。通常では、基準点よりも左にカメラ２７１が配置されるため、ｘ軸方向に関してカメラの距離は負値である。多くの場合、ｙ軸方向に関してカメラの距離は負値である。カメラ２７１の撮像素子が側面「Ｐｌａｎｅ１」の前方にあり、カメラ２７１の撮像素子以外の構成が側面「Ｐｌａｎｅ１」の後方にある場合、ｚ軸方向に関してカメラの距離は正値である。

【0073】

「ＰａｎＦｒｏｍＰｌａｎｅ１」は、側面「Ｐｌａｎｅ１」を基準とする水平方向へのパン値（左右方向への光軸の傾き）である。パン値「０」は、側面「Ｐｌａｎｅ１」の法線方向を表す。右方向へのパン値は正値である。左方向へのパン値は負値である。

【0074】

「ＴｉｌｔＦｒｏｍＰｌａｎｅ１」は、側面「Ｐｌａｎｅ１」を基準とする垂直方向へのチルト値（上下方向への光軸の傾き）である。チルト値「０」は、側面「Ｐｌａｎｅ１」の法線方向を表す。上方向へのチルト値は正値である。下方向へのチルト値は負値である。「Ｃｏｍｍｅｎｔｓ」は、例えば、ズーム比が設定されているか否かと、設定されているズーム比とを表すコメントである。

【0075】

図９は、ＣＴＤデータの形式の例を示す図である。「ＨＨＭＭＳＳ」は、現地時間における時刻（時、分、秒）を表す。秒よりも高い精度で時刻が表現される場合、現地時間における時刻は、「ＨＨＭＭＳＳｐＸＸＸ」という形式で表現される。ここで、「ｐ」は小数点を表す。「ＸＸＸ」は、秒の小数部を表す。

【0076】

「ｐｒｅｓｓｕｒｅ」は、水圧をデシベル単位で表す。「ｄｅｐｔｈ＿ｓａｌｔ」は、計測された位置の緯度に基づく「塩水における水深」をメートル単位で表す。「ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ」は、水温を摂氏で表す。「ｓａｌｉｎｉｔｙ」は、電気伝導率、水温及び水圧に基づく塩分濃度を無単位で表す。「ｕｓｅｒｐｏｌｙ」の領域は、ユーザデータの記録領域である。ユーザデータは、例えば、ＣＴＤデータと共に記録される可能性のある酸素濃度や濁度などのデータである。

【0077】

図１に戻り、計測装置３ａの構成例の説明を続ける。変数生成部３６は、カメラ２７１が生成した画像に輪郭検出処理を施すことによって、計測用の変数を生成する。例えば、変数生成部３６は、カメラ２７１が生成した画像に輪郭検出処理を施すことによって、撮影対象の生物である被写体の長さを計測するための変数を取得する。変数生成部３６は、カメラ２７１が生成した画像に輪郭検出処理を施すことによって、画像において隣り合う特定色照明２５２同士の距離を表す変数を取得する。

【0078】

図１０は、撮影対象の生物である被写体１１０の長さの例を示す図である。カメラ部２７０の複数のカメラ２７１は、被写体１１０及び特定色照明部２５１を撮影する。図１０では、カメラ２７１－ｍとカメラ２７１－（ｍ＋１）との水平方向の距離は、Ｄである。各カメラ２７１から特定色照明２５２までの予め定められた距離は、Ｚｉである。各カメラ２７１から被写体１１０までの距離は、Ｚｘである。

【0079】

サイズ計測部３７は、第１のカメラ２７１によって生成された画像における被写体１１０の位置と、第２のカメラ２７１によって生成された画像における被写体１１０の位置との差（視差Ｂｘ）を計測する。サイズ計測部３７は、第１のカメラ２７１によって生成された画像における特定色照明２５２の位置と、第２のカメラ２７１によって生成された画像における特定色照明２５２の位置との差（視差Ｂｉ）を計測する。複数の特定色照明２５２は、所定の基準間隔ＳＣで特定色照明部２５１に配列されている。

【0080】

サイズ計測部３７は、画像における被写体１１０のサイズと画像における特定色照明２５２同士の基準間隔とに基づいて、カメラ２７１によって生成された画像における基準間隔ＳＣと被写体１１０の画像の長さとの比を表す係数Ｋを定める。サイズ計測部３７は、基準間隔ＳＣと係数Ｋと距離Ｚｉと距離Ｚｘとに基づいて、被写体１１０の長さＸを計測する。

【0081】

予め定められた距離Ｚｉは、式（１）のように表される。

【0082】

Ｚｉ＝Ｄ×Ｆｓ／Ｂｉ …（１）

【0083】

ここで、Ｆｓは、カメラ２７１のレンズの焦点距離を表す。Ｂｉは、カメラ２７１－ｍによって生成された画像における特定色照明２５２－ｎの画像の位置と、カメラ２７１－（ｍ＋１）によって生成された画像における特定色照明２５２－ｎの画像の位置との視差を表す。すなわち、Ｂｉは、カメラ２７１－ｍの撮影画角における特定色照明２５２－ｎの画像の位置と、カメラ２７１－（ｍ＋１）の撮影画角における特定色照明２５２－ｎの画像の位置との距離を表す。

【0084】

距離Ｚｘは、式（２）のように表される。

【0085】

Ｚｘ＝Ｄ×Ｆｓ／Ｂｘ …（２）

【0086】

ここで、Ｂｘは、カメラ２７１－ｍによって生成された画像における被写体１１０の画像の位置と、カメラ２７１－（ｍ＋１）によって生成された画像における被写体１１０の画像の位置との視差を表す。すなわち、Ｂｘは、カメラ２７１－ｍの撮影画角における被写体１１０の画像の位置と、カメラ２７１－（ｍ＋１）の撮影画角における被写体１１０の画像の位置との距離を表す。

【0087】

カメラ２７１によって生成された画像における被写体１１０の長さは、カメラ２７１から被写体１１０までの距離に比例して変化する。したがって、式（３）が成り立つ。

【0088】

Ｚｉ：Ｚｘ＝Ｋ×ＳＣ：Ｘ …（３）

【0089】

ここで、Ｋは、カメラ２７１によって生成された画像における、基準間隔ＳＣと被写体１１０の画像の長さとの比を表す係数である。サイズ計測部３７は、式（４）に基づいて、被写体１１０の長さＸを算出する。

【0090】

Ｘ＝Ｋ×ＳＣ×Ｂｉ／Ｂｘ …（４）

【0091】

出力部３８は、表示装置である。出力部３８は、被写体１１０の長さＸを表す情報を表示する。出力部３８は、各カメラ２７１によって生成された画像を出力してもよい。出力部３８は、各カメラ２７１によって生成された画像に撮影の時刻情報を重畳表示してもよい。

【0092】

次に、画像記録装置２の動作の例を説明する。
図１１は、画像記録装置２の動作の例を示すシーケンス図である。制御部２７３は、メタデータの生成の開始を、メタデータ生成部２９０に指示する。メタデータは、白色照明部２６０の点灯時刻を表す情報を含んでもよい。メタデータ生成部２９０は、生成されたメタデータをメタデータ記憶部に記録する（ステップＳ１０１）。制御部２７３は、動画の撮影の開始をカメラ部２７０に指示する。カメラ部２７０は、カメラ２７１－ｍによって撮影された動画を、画像データ記憶部２７２－ｍに記録する（ステップＳ１０２）。

【0093】

図１１では、所定時間とは例えば５秒間である。ステップＳ１０２から所定時間の経過後、制御部２７３は、特定色照明２５２の点灯を特定色照明部２５１に指示する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３から所定時間の経過後、制御部２７３は、白色照明２６１の点灯を白色照明部２６０に指示する（ステップＳ１０４）。制御部２７３は、特定色照明２５２の消灯を特定色照明部２５１に指示する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０４から所定時間の経過後、制御部２７３は、白色照明２６１の消灯を白色照明部２６０に指示する（ステップＳ１０６）。

【0094】

制御部２７３は、動画の撮影の停止をカメラ部２７０に指示する。カメラ部２７０は、動画の記録を停止する（ステップＳ１０７）。制御部２７３は、メタデータの生成の停止を、メタデータ生成部２９０に指示する。メタデータ生成部２９０は、生成されたメタデータの記録を停止する（ステップＳ１０８）。

【0095】

なお、メタデータ生成部２９０が制御部２７３の制御から独立して動作する場合、制御部２７３は、ステップＳ１０１及びステップＳ１０８を実行しなくてもよい。

【0096】

次に、計測装置３ａが生成する動画ファイルの例を説明する。
図１２は、動画ファイルの例を示す図である。検出部３２は、時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差を、動画ごとに検出する。フレーム３００は、カメラ２７１－１が生成した動画の時系列のフレームである。図１２では、白色照明２６１が出力した光がフレーム３００－４に撮影されている。このため、フレーム３００－４の輝度は、フレーム３００－３の輝度よりも高い。したがって、フレーム３００－３の輝度とフレーム３００－４の輝度との差は、予め定められた閾値以上である。

【0097】

フレーム３０１は、カメラ２７１－２が生成した動画の時系列のフレームである。図１２では、白色照明２６１が出力した光がフレーム３０１－３に撮影されている。このため、フレーム３０１－３の輝度は、フレーム３０１－２の輝度よりも高い。したがって、フレーム３０１－２の輝度とフレーム３０１－３の輝度との差は、予め定められた閾値以上である。

【0098】

フレーム３０２は、カメラ２７１－３が生成した動画の時系列のフレームである。図１２では、白色照明２６１が出力した光がフレーム３０２－４に撮影されている。このため、フレーム３０２－４の輝度は、フレーム３０２－３の輝度よりも高い。したがって、フレーム３０２－３の輝度とフレーム３０２－４の輝度との差は、予め定められた閾値以上である。メタデータ４００は、時系列のＣＴＤ等のデータである。メタデータ４００は、白色照明２６１の点灯時刻情報を含んでもよい。

【0099】

リンク部３３は、時系列のフレーム同士で輝度の差が閾値以上であるフレーム３００－４とフレーム３０１－３とフレーム３０２－４とを、白色照明２６１の点灯時刻ｔ０に対応付ける。リンク部３３は、各フレームとメタデータとの時刻の対応を示す情報を、リンク情報として生成する。制御部２７３は、動画とメタデータとリンク情報とを含む動画ファイルを生成する。

【0100】

次に、計測装置３ａの動作の例を説明する。
図１３は、動画ファイルの生成手順の例を示す図である。取得部３１は、複数のカメラ２７１によって海中で撮影された動画をカメラ２７１ごとに取得する（ステップＳ２０１）。検出部３２は、時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差を動画ごとに検出する（ステップＳ２０２）。リンク部３３は、差に基づいてフレームの時刻を動画同士で対応付ける（ステップＳ２０３）。制御部３４は、時刻が対応付けられた各動画を、動画ファイルとして記憶部３５（非一時的な記録媒体）に記録する（ステップＳ２０４）。

【0101】

以上のように、第１実施形態の計測装置３ａは、取得部３１と、検出部３２と、リンク部３３と、制御部３４とを備える。特定色照明部２５１の特定色照明２５２が点灯する前に海中で複数のカメラ２７１によって撮影が開始された動画であり、特定色照明部２５１の特定色照明２５２の点灯後に白色照明部２６０の白色照明２６１が点灯した後に撮影が終了した動画を、取得部３１は、カメラ２７１ごとに取得する。検出部３２は、時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差を動画ごとに検出する。リンク部３３は、差に基づいてフレームの時刻を動画同士で対応付ける。例えば、リンク部３３は、時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差が閾値以上となったフレームの時刻を、動画同士で対応付ける。制御部３４は、時刻が対応付けられた各動画を記憶部３５（非一時的な記録媒体）に記録する。例えば、特定色照明２５２－２は、特定色照明２５２－１が青色以外の特定色（赤色等）で点灯した後で、その特定色（赤色等）以外の色であって青色以外の特定色（黄色等）で更に点灯してもよい。

【0102】

これによって、第１実施形態の計測装置３ａは、海中で複数のカメラ２７１が生成した動画同士の時刻を同期させて記録媒体に記録することができる。

【0103】

第１実施形態の画像記録装置２は、カメラ部２７０と、第１照明部としての特定色照明部２５１と、画像データ記憶部２７２と、制御部２７３とを備える。カメラ部２７０は、海中で被写体を撮影する。特定色照明部２５１は、例えば赤色で点灯する複数の特定色照明２５２を有する。画像データ記憶部２７２は、カメラ部２７０によって生成された画像を記憶する。制御部２７３は、カメラ部２７０が撮影を開始した後、例えば赤色で点灯する特定色照明２５２を点灯する。

【0104】

これによって、第１実施形態の画像記録装置２は、撮影対象の生物が撮影画角から外れる可能性を低減することが可能である。換言すれば、第１実施形態の画像記録装置２は、海底に長期間留まって、海底における生態を正確に表す画像を記録することが可能である。

【0105】

第１実施形態の画像記録装置２は、フリーフォール型の深海探査カメラシステムである。第１実施形態の画像記録装置２は、長期間にわたる海底のモニタリングにおいて、海底の生物を間欠的に動画で撮影することができる。第１実施形態の計測装置３ａは、海底における生物のサイズを、撮影された画像から得ることができる。第１実施形態の計測装置３ａは、撮影時刻、緯度及び経度等のリンク情報と、水深（深度）及びＣＴＤデータ等のメタデータとに基づいて、海底における生態を正確に調査することができる。

【0106】

第１実施形態の画像記録装置２は、高価である高感度カメラを備えなくてもよい。このため、画像記録装置２の製造コストは安い。画像記録装置２は、製造コストが安いので量産に適している。量産された画像記録装置２は、多くの地点を撮影することができる。

【0107】

第１実施形態の画像記録装置２は、海底を間欠的に撮影するので、消費電力を低くすることができる。第１実施形態の画像記録装置２は、照明で海底を間欠的に照らすので、消費電力を低くすることができる。

【0108】

基準間隔ＳＣで配列された赤色の照明をステレオカメラで撮影するので、計測装置３ａは、ステレオカメラが生成した各画像に基づいて、撮影対象の生物のサイズを計測することができる。計測装置３ａは、光過敏性生物の生態を把握することができる。計測装置３ａは、底生生物の量を得ることができる。

【0109】

第１実施形態の画像記録装置２及び計測装置３ａのうちの少なくとも一方は、カメラ２７１ごとに記録された各画像にリンク情報を対応付ける。第１実施形態の計測装置３ａは、リンク情報に基づいて、画像から情報を容易に得ることができる。

【0110】

オキアミ等の海洋生物は、光に寄って来る性質がある。仮に、このような海洋生物が画像記録装置２の周囲に多く集まってしまった場合、撮影対象でないオキアミ等の海洋生物をカメラ２７１が撮影してしまう。第１実施形態の画像記録装置２は、海底を照明で短時間だけ照らすので、撮影対象でないオキアミ等の海洋生物が画像記録装置２の周囲に多く集まることを防ぐことができる。

【0111】

第１実施形態の計測装置３ａは、サイズ計測部３７を備える。サイズ計測部３７は、基準間隔ＳＣと係数Ｋと距離Ｚｉと距離Ｚｘとに基づいて、被写体１１０の長さＸを計測する。

【0112】

これによって、第１実施形態の画像記録装置２は、撮影対象の生物のサイズを画像に基づいて計測することが可能である。換言すれば、第１実施形態の画像記録装置２は、海底に長期間留まって、海底における生態を正確に表す画像を記録することが可能である。

【0113】

（第２実施形態）
第２実施形態では、海底における画像記録装置の高度を計測する高度計測部を計測装置が備える点が、第１実施形態と相違する。第２実施形態では、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。

【0114】

図１４は、画像記録システム１ｂの構成の例を示す図である。画像記録システム１ｂは、海中環境の画像を記録するシステムである。画像記録システム１ｂは、画像記録装置２と、計測装置３ｂと、測位装置４とを備える。

【0115】

画像記録装置２の錘２３が着地している海底は、軟弱土である場合がある。画像記録装置２の錘２３が着地している海底が軟弱土である場合、時間経過に応じて錘２３が海底に埋もれてしまうので、海底における画像記録装置２の高度が変化する。このため、画像記録システム１ｂは、海底におけるカメラ２７１の位置の高度を、画像記録装置２が母船に回収された後に正確に得る必要がある。

【0116】

図１５は、影１２０の例を示す図である。白色照明２６１と撮影球２７との相対的な位置関係は一定である。海底１００に投影された撮影球２７の影１２０の実際の直径は、画像記録装置２の高度に比例する。影１２０の実際の直径は、海底１００からの画像記録装置２の高度が高くなるほど長くなる。撮影球２７に格納されている各カメラ２７１のうちの少なくとも１台は、海底１００に投影されている撮影球２７の影１２０を撮影する。

【0117】

影１２０の直径又は面積と画像記録装置２の高度との関係は、図１５に示されているような幾何学条件に基づいて予め算出される。なお、影１２０の直径又は面積と画像記録装置２の高度との関係は、試験的に実測されることによって求められてもよい。

【0118】

図１６は、撮影された影１２０の例を示す図である。各カメラ２７１のうちの少なくとも１台によって生成された画像における影１２０の画像の直径は、海底１００からの画像記録装置２の高度に比例する。各カメラ２７１のうちの少なくとも１台によって生成された画像における影１２０の画像の直径は、海底１００からの画像記録装置２の高度が低くなるほど長くなる。図１６において、時刻表示領域１３０は、時刻情報等を表示するための領域である。

【0119】

図１４に戻り、計測装置３ｂの構成例を説明する。計測装置３ｂは、情報処理装置である。計測装置３ｂは、取得部３１と、検出部３２と、リンク部３３と、制御部３４と、記憶部３５と、変数生成部３６と、サイズ計測部３７と、出力部３８と、高度計測部３９とを備える。高度計測部３９は、プログラムに応じて動作するＣＰＵ等の情報処理装置である。

【0120】

高度計測部３９は、カメラ２７１によって生成された画像において海底１００に投影された撮影球２７の影１２０の直径又は面積に基づいて、海底１００に対する画像記録装置２の高度を、画像記録装置２が母船に回収された後に計測してもよい。高度計測部３９は、計測された高度を表す変数を、高度を表す変数を用いる計測処理において補正してもよい。

【0121】

高度計測部３９は、カメラ２７１によって生成された画像において海底１００に投影されたアーム２５の影とアーム２５との位置関係に基づいて、海底１００に対する画像記録装置２の姿勢（傾斜）を、画像記録装置２が母船に回収された後に計測してもよい。

【0122】

出力部３８は、海底１００に対する画像記録装置２の高度を表す情報を表示する。出力部３８は、海底１００に対する画像記録装置２の姿勢（傾斜）を表す情報を表示してもよい。出力部３８は、カメラ２７１によって生成された画像において定められた時刻表示領域１３０に、時刻情報を重畳表示してもよい。

【0123】

なお、錘２３の表面には、海底１００への沈み込み量を計測するための目盛が描かれていてもよい。カメラ２７１－３は、海底１００に着地している錘２３を撮影してもよい。カメラ２７１－３は、海底１００に着地している錘２３の画像を、画像データ記憶部２７２－３に記録してもよい。高度計測部３９は、画像記録装置２が母船に回収された後、錘２３の表面に描かれた目盛の画像に基づいて海底１００におけるカメラ２７１の位置の高度を計測してもよい。高度計測部３９は、画像記録装置２が母船に回収された後、錘２３の表面に描かれた目盛の画像に基づいてカメラ２７１の位置の高度情報を補正してもよい。

【0124】

以上のように、第２実施形態の計測装置３ｂは、高度計測部３９を備える。高度計測部３９は、カメラ２７１によって生成された画像において海底１００に投影された撮影球２７の影１２０の直径又は面積に基づいて、海底１００に対する画像記録装置２の高度を計測する。高度計測部３９は、錘２３の表面に描かれた目盛の画像に基づいて、海底１００におけるカメラ２７１の位置の高度を計測してもよい。

【0125】

これによって、第２実施形態の計測装置３ｂは、海底におけるカメラ２７１の位置の高度を計測することが可能である。第２実施形態の計測装置３ｂは、画像記録装置２の高度を表す変数を、所定の計測処理において補正することが可能である。換言すれば、第２実施形態の画像記録装置２は、海底に長期間留まって、海底における生態を正確に表す画像を記録することが可能である。

【0126】

また、画像記録装置２の各カメラ２７１は、赤色、黄色又は白色等の特定色の照明で照らされた海底を撮影することによって、海底堆積物の色調変化を長期間にわたってモニタリングすることも可能である。

【0127】

また、計測装置の検出部３２は、１年間等の長期間にわたって海底の生物及び環境をモニタリングした画像記録装置２の回収後に、カメラ２７１の動画において時系列で隣り合うフレーム同士の輝度の差が閾値以上となったタイミングを、各カメラ２７１の動画同士で比較してもよい。これによって、検出部３２は、ケーブル２８の故障等によってカメラ２７１同士の時刻同期ができなくなった場合でも、各カメラ２７１の動画の時刻同期を、比較結果に基づいて検出することができる。また、検出部３２は、動画のフレーム単位で、各カメラ２７１の動画の時刻同期を検出することができる。

【0128】

上述した実施形態における画像記録システム、画像記録装置及び計測装置の少なくとも一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回路を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

【0129】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0130】

本発明は、海中環境をモニタリングするシステムである海中環境モニタリング画像記録システムに適用可能である。

【符号の説明】

【0131】

１ａ，１ｂ…画像記録システム、２…画像記録装置、３ａ，３ｂ…計測装置、４…測位装置、２０…通信球、２１…トランスポンダ球、２２…トランスデューサ、２３…錘、２４…切り離し装置、２５…アーム、２６…照明球、２７…撮影球、２８…ケーブル、２９…メタデータ生成装置、３１…取得部、３２…検出部、３３…リンク部、３４…制御部、３５…記憶部、３６…変数生成部、３７…サイズ計測部、３８…出力部、３９…高度計測部、１００…海底、１１０…被写体、１２０…影、１３０…時刻表示領域、２００…ラジオビーコン、２５０…餌台、２５１…特定色照明部、２５２…特定色照明、２５３…照明基板、２５４…電源端子、２６０…白色照明部、２６１…白色照明、２７０…カメラ部、２７１…カメラ、２７２…画像データ記憶部、２７３…制御部、２７４…バッテリ、２９０…メタデータ生成部、２９１…メタデータ記憶部、３００…フレーム、３０１…フレーム、３０１…フレーム、４００…メタデータ、５００…リンク情報

【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】