特許 7511147 撮像パラメータ出力方法、及び、撮像パラメータ出力装置

(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】2024-06-27

(45)【発行日】2024-07-05

(54)【発明の名称】撮像パラメータ出力方法、及び、撮像パラメータ出力装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/00 20060101AFI20240628BHJP

   G01B 11/245 20060101ALI20240628BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20240628BHJP

   G03B 35/08 20210101ALI20240628BHJP

   G01M 5/00 20060101ALI20240628BHJP

【ＦＩ】

G01B11/00 H

G01B11/245 H

G03B15/00 T

G03B35/08

G03B15/00 P

G01M5/00

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021542058

(86)(22)【出願日】2020-06-26

(86)【国際出願番号】 JP2020025158

(87)【国際公開番号】W WO2021039088

(87)【国際公開日】2021-03-04

【審査請求日】2023-05-26

(31)【優先権主張番号】P 2019156048

(32)【優先日】2019-08-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】今川 太郎

(72)【発明者】

【氏名】野田 晃浩

(72)【発明者】

【氏名】丸山 悠樹

(72)【発明者】

【氏名】日下 博也

【審査官】仲野 一秀

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－２４６６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２０３７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２４４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２５６２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３９７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１０５５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

Ｇ０１Ｃ １１／００－１１／３６

Ｇ０１Ｃ １５／００－１５／１４

Ｇ０３Ｂ １５／００

Ｇ０３Ｂ ３５／０８

Ｇ０１Ｍ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物の動きを示す変位を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力方法であって、
前記対象物を特定するための対象物情報、及び、前記対象物を撮像するときの幾何学的な撮像条件を取得する第１取得ステップと、
前記対象物情報及び前記幾何学的な撮像条件に基づいて、前記撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における前記変位の計測精度を含む前記撮像パラメータを、前記撮像装置により前記対象物を撮像することなく算出する算出ステップと、
前記撮像パラメータを出力する出力ステップとを含む
撮像パラメータ出力方法。

【請求項2】

さらに、前記対象物を含む地理情報を取得する第２取得ステップを含み、
前記算出ステップでは、さらに、前記地理情報に基づいて、前記撮像パラメータを算出する
請求項１に記載の撮像パラメータ出力方法。

【請求項3】

前記算出ステップでは、前記対象物情報及び前記幾何学的な撮像条件に基づいて算出される前記撮像装置を設置する対象領域から、前記地理情報に基づいて得られる前記撮像装置が撮像できない撮像不能領域を除いた領域である前記撮像候補領域を含む前記撮像パラメータを算出する
請求項２に記載の撮像パラメータ出力方法。

【請求項4】

前記撮像候補領域は、撮像候補位置を含み、
前記撮像パラメータは、前記撮像候補位置から前記対象物を見たときの景色を確認するための第１確認画像をさらに含む
請求項２又は３に記載の撮像パラメータ出力方法。

【請求項5】

さらに、
前記撮像候補位置を変更する操作を受け付ける受付ステップと、
前記撮像パラメータに含まれる前記第１確認画像を、変更された前記撮像候補位置から前記対象物を見たときの第２確認画像に更新する更新ステップとを含む
請求項４に記載の撮像パラメータ出力方法。

【請求項6】

さらに、所望の計測精度を取得する第３取得ステップを含み、
前記撮像候補領域は、前記所望の計測精度を満たす領域である
請求項１～５のいずれか１項に記載の撮像パラメータ出力方法。

【請求項7】

さらに、前記対象物を撮像するときの環境情報を取得する第４取得ステップを含み、
前記撮像パラメータは、前記環境情報に基づく、前記対象物の撮像を行う候補日程に関する情報を含む
請求項１～６のいずれか１項に記載の撮像パラメータ出力方法。

【請求項8】

前記幾何学的な撮像条件は、前記対象物の撮像範囲、前記撮像装置において使用可能なレンズに関するレンズ情報、前記撮像装置のセンサに関する情報の少なくとも１つを含む
請求項１～７のいずれか１項に記載の撮像パラメータ出力方法。

【請求項9】

前記撮像装置は、互いに異なる視点から前記対象物を撮像する第１撮像装置及び第２撮像装置を有し、
前記幾何学的な撮像条件は、さらに、前記第１撮像装置及び前記第２撮像装置の基線長及び前記第１撮像装置及び前記第２撮像装置により形成される輻輳角の少なくとも一方を含む
請求項１～８のいずれか１項に記載の撮像パラメータ出力方法。

【請求項10】

対象物の動きを示す変位を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力方法であって、
前記対象物を特定するための対象物情報、及び、前記対象物を含む地理情報を取得する取得ステップと、
前記対象物情報及び前記地理情報に基づいて、前記撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における前記変位の計測精度を含む前記撮像パラメータを、前記撮像装置により前記対象物を撮像することなく算出する算出ステップと、
前記撮像パラメータを出力する出力ステップとを含む
撮像パラメータ出力方法。

【請求項11】

対象物の物理量を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力方法であって、
前記対象物を特定するための対象物情報、及び、前記対象物を撮像するときの幾何学的な撮像条件を取得する第１取得ステップと、
前記対象物情報及び前記幾何学的な撮像条件に基づいて、前記撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における前記対象物の前記物理量の計測精度を含む前記撮像パラメータを、前記撮像装置により前記対象物を撮像することなく算出する算出ステップと、
前記撮像パラメータを出力する出力ステップとを含む
撮像パラメータ出力方法。

【請求項12】

対象物の動きを示す変位を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力装置であって、
前記対象物を特定するための対象物情報、及び、前記対象物を撮像するときの幾何学的な撮像条件を取得する取得部と、
前記対象物情報及び前記幾何学的な撮像条件に基づいて、前記撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における前記変位の計測精度を含む前記撮像パラメータを、前記撮像装置により前記対象物を撮像することなく算出する算出部と、
前記撮像パラメータを出力する出力部とを備える
撮像パラメータ出力装置。

【請求項13】

対象物の動きを示す変位を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力装置であって、
前記対象物を特定するための対象物情報、及び、前記対象物を含む地理情報を取得する取得部と、
前記対象物情報及び前記地理情報に基づいて、前記撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における前記変位の計測精度を含む前記撮像パラメータを、前記撮像装置により前記対象物を撮像することなく算出する算出部と、
前記撮像パラメータを出力する出力部とを備える
撮像パラメータ出力装置。

【請求項14】

前記撮像パラメータは、前記変位を計測するための画像を互いに異なる視点から撮像する第１撮像装置及び第２撮像装置を有するステレオカメラに関するものであり、
前記第１取得ステップでは、前記対象物の位置及び計測範囲の大きさを示す前記対象物情報、並びに、前記第１撮像装置及び前記第２撮像装置に基づく輻輳角及び最大基線長の少なくとも１つを含む前記撮像条件を取得し、
前記算出ステップでは、さらに前記対象物情報に基づいて、前記変位の計測精度が所定の範囲となる撮像候補領域であって、前記第１撮像装置及び前記第２撮像装置の各々を設置する撮像候補領域、並びに、当該撮像候補領域における前記変位の計測精度を含む前記撮像パラメータを算出する
請求項１～９のいずれか１項に記載の撮像パラメータ出力方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、対象物の動きを示す変位を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力方法、及び、撮像パラメータ出力装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、橋梁等のインフラ構造物の点検は、作業員が定期的に橋梁等を目視検査又は打音検査することで行われている。しかし、点検箇所は膨大であり、また構造物の設置場所によっては確認作業が困難となり、作業員の負担となっている。そこで、カメラを用いて構造物の検査を行うことが検討されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１７／２２１９６５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、カメラを用いた変位計測において、作業員は、撮像位置とレンズの焦点距離との組み合わせ等を、撮像現場で確認しながら決定しており、撮像現場での作業に時間を要する。また、撮像位置とレンズの焦点距離との組み合わせは、変位の計測精度に影響を与える。そのため、作業員は、所望の計測精度を満たす撮像位置とレンズの焦点距離との組み合わせ等を確認する場合、撮像現場での作業に、さらに時間を要する。

【0005】

そこで、本開示は、撮像現場における計測作業の時間を短縮しつつ、かつ、所望の計測精度の計測を行うことができる撮像パラメータ出力方法、及び、撮像パラメータ出力装置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】

【0006】

本開示の一態様に係る撮像パラメータ出力方法は、対象物の動きを示す変位を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力方法であって、前記対象物を特定するための対象物情報、及び、前記対象物を撮像するときの幾何学的な撮像条件を取得する第１取得ステップと、前記対象物情報及び前記幾何学的な撮像条件に基づいて、前記撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における前記変位の計測精度を含む前記撮像パラメータを算出する算出ステップと、前記撮像パラメータを出力する出力ステップとを含む。

【0007】

本開示の一態様に係る撮像パラメータ出力方法は、対象物の動きを示す変位を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力方法であって、前記対象物を特定するための対象物情報、及び、前記対象物を含む地理情報を取得する取得ステップと、前記対象物情報及び前記地理情報に基づいて、前記撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における前記変位の計測精度を含む前記撮像パラメータを算出する算出ステップと、前記撮像パラメータを出力する出力ステップとを含む。

【0008】

本開示の一態様に係る撮像パラメータ出力方法は、対象物の物理量を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力方法であって、前記対象物を特定するための対象物情報、及び、前記対象物を撮像するときの幾何学的な撮像条件を取得する第１取得ステップと、前記対象物情報及び前記幾何学的な撮像条件に基づいて、前記撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における前記対象物の前記物理量の計測精度を含む前記撮像パラメータを算出する算出ステップと、前記撮像パラメータを出力する出力ステップとを含む。

【0009】

本開示の一態様に係る撮像パラメータ出力装置は、対象物の動きを示す変位を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力装置であって、前記対象物を特定するための対象物情報、及び、前記対象物を撮像するときの幾何学的な撮像条件を取得する取得部と、前記対象物情報及び前記幾何学的な撮像条件に基づいて、前記撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における前記変位の計測精度を含む前記撮像パラメータを算出する算出部と、前記撮像パラメータを出力する出力部とを備える。

【0010】

本開示の一態様に係る撮像パラメータ出力装置は、対象物の動きを示す変位を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力装置であって、前記対象物を特定するための対象物情報、及び、前記対象物を含む地理情報を取得する取得部と、前記対象物情報及び前記地理情報に基づいて、前記撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における前記変位の計測精度を含む前記撮像パラメータを算出する算出部と、前記撮像パラメータを出力する出力部とを備える。

【発明の効果】

【0011】

本開示の一態様に係る撮像パラメータ出力方法等によれば、撮像現場における計測作業の時間を短縮しつつ、かつ、所望の計測精度の計測を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施の形態１に係る撮像パラメータ出力システムの機能構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、実施の形態１に係る対象物情報の一例を示す図である。

【図3】図３は、実施の形態１に係る算出装置の動作を示すフローチャートである。

【図4】図４は、実施の形態１に係る撮像パラメータの算出例を示す図である。

【図5】図５は、実施の形態１に係る撮像パラメータの一例を示す図である。

【図6】図６は、実施の形態１の変形例１に係る算出装置の動作を示すフローチャートである。

【図7】図７は、実施の形態１の変形例１に係る撮像パラメータの一例を示す図である。

【図8】図８は、実施の形態１の変形例２に係る算出装置の動作を示すフローチャートである。

【図9】図９は、実施の形態１の変形例２に係る撮像パラメータの一例を示す図である。

【図10】図１０は、実施の形態２に係る算出装置の動作を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、実施の形態２に係る撮像不能領域の一例を示す図である。

【図12】図１２は、実施の形態２に係る撮像パラメータの一例を示す図である。

【図13】図１３は、実施の形態３に係る撮像パラメータ出力システムの機能構成を示すブロック図である。

【図14】図１４は、実施の形態３に係る算出装置の動作を示すフローチャートである。

【図15】図１５は、実施の形態３に係る撮像パラメータの一例を示す図である。

【図16】図１６は、実施の形態３に係る確認画像が更新された撮像パラメータの一例を示す図である。

【図17】図１７は、実施の形態３の変形例に係る算出装置の動作を示すフローチャートである。

【図18】図１８は、撮像装置を用いた変位計測を説明するための概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（本開示の概要）
撮像装置（例えば、カメラ）を用いた構造物Ｏの変位の計測について、図１８を参照しながら説明する。図１８は、撮像装置を用いた変位計測を説明するための概略図である。なお、図１８では、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０の２台の撮像装置を用いて構造物Ｏを撮像している様子を図示しているが、撮像装置の台数は２台に限定されず、１台であってもよく、３台以上であってもよい。また、構造物Ｏの変位は、構造物Ｏの物理量の一例である。

【0014】

図１８に示すように、撮像装置を用いた構造物Ｏの変位の計測においては、構造物Ｏの周辺から撮像装置で構造物Ｏを撮像し、撮像により得られる画像に基づいて構造物Ｏの変位が計測される。

【0015】

第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０は、構造物Ｏの変位を計測するための画像を撮像する。第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０は、互いに異なる視点から構造物Ｏを撮像する。そして、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０のそれぞれが同期して撮像した２枚の画像に基づいて、構造物Ｏの変位が計測される。なお、構造物Ｏは、変位を計測する対象物の一例であり、例えば、橋梁などのインフラ構造物である。構造物Ｏは、例えば、自動車又は鉄道などの車両が走行する橋梁であるが、これに限定されない。構造物Ｏは、例えば、鉄塔やビル、工場プラント、機械設備などでもよい。

【0016】

なお、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０は、例えば、モノクロカメラであるがカラーカメラであってもよい。第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０は、例えば、イメージセンサを備えるデジタルビデオカメラ又はデジタルスチルカメラである。

【0017】

このように撮像装置で構造物Ｏを撮像する場合、作業員は、構造物Ｏを撮像可能な撮像位置を構造物Ｏの周囲の撮像現場で探し、当該撮像位置に応じた焦点距離のレンズを選択する作業を行っている。そのため、作業員は、撮像現場での撮像位置とレンズの焦点距離との組み合わせ等の作業に時間を要していた。また、撮像位置とレンズの焦点距離との組み合わせは、構造物Ｏの変位の計測精度に影響する。そのため、作業員は、所望の計測精度を得ることができる撮像位置とレンズの焦点距離との組み合わせ等を見つけるために、さらに時間を要していた。また、撮像装置の台数が増えるにつれ、撮像位置とレンズの焦点距離との組み合わせは複雑になり、作業員は、その作業にさらに時間を要していた。

【0018】

そこで、発明者らは、撮影現場における計測作業の時間を短縮しつつ、かつ、所望の計測精度の計測を行うことができる撮像パラメータ出力方法等について鋭意検討を行い、以下に説明する撮像パラメータ出力方法等を創案した。

【0019】

本開示の一態様に係る撮像パラメータ出力方法は、対象物の動きを示す変位を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力方法であって、前記対象物を特定するための対象物情報、及び、前記対象物を撮像するときの幾何学的な撮像条件を取得する第１取得ステップと、前記対象物情報及び前記幾何学的な撮像条件に基づいて、前記撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における前記変位の計測精度を含む前記撮像パラメータを算出する算出ステップと、前記撮像パラメータを出力する出力ステップとを含む。

【0020】

これにより、作業員は、撮像候補領域及び変位の計測精度を含む撮像パラメータを事前に知ることができるので、撮像現場における撮像位置とレンズの焦点距離との組み合わせ等に要する時間を短縮することができる。また、作業員は、対象物に対応した計測精度を有する撮像候補領域から撮像を行うことで、所望の計測精度を満たす変位の計測を行うことができる。よって、本開示の一態様に係る撮像パラメータ出力方法によれば、撮像現場における計測作業の時間を短縮しつつ、かつ、所望の計測精度の計測を行うことができる。

【0021】

また、例えば、さらに、前記対象物を含む地理情報を取得する第２取得ステップを含み、前記算出ステップでは、さらに、前記地理情報に基づいて、前記撮像パラメータを算出する。

【0022】

これにより、作業員は、地理情報も考慮して対象物の変位を計測するための撮像候補位置を決定することができる。作業員は、例えば、対象物の周辺の地形などを考慮して撮像候補位置を決定することができる。

【0023】

また、例えば、前記算出ステップでは、前記対象物情報及び前記幾何学的な撮像条件に基づいて算出される前記撮像装置を設置する対象領域から、前記地理情報に基づいて得られる前記撮像装置が撮像できない撮像不能領域を除いた領域である前記撮像候補領域を含む前記撮像パラメータを算出する。

【0024】

これにより、作業員は、現実的に撮像を行うことができる領域を容易に知ることができる。

【0025】

また、例えば、前記撮像候補領域は、撮像候補位置を含み、前記撮像パラメータは、前記撮像候補位置から前記対象物を見たときの景色を確認するための第１確認画像をさらに含む。

【0026】

これにより、作業員は、撮像現場に行く前に、対象物と撮像候補位置との間の遮蔽物の有無を確認することができる。作業員は、撮像候補領域の中から遮蔽物がない位置を撮像候補位置とすることで、より適切な撮像候補位置を決定することができる。

【0027】

また、例えば、さらに、前記撮像候補位置を変更する操作を受け付ける受付ステップと、前記撮像パラメータに含まれる前記第１確認画像を、変更された前記撮像候補位置から前記対象物を見たときの第２確認画像に更新する更新ステップとを含む。

【0028】

これにより、作業員は、対象物と変更後の撮像候補位置との間の遮蔽物の有無を容易に確認することができる。

【0029】

また、例えば、さらに、所望の計測精度を取得する第３取得ステップを含み、前記撮像候補領域は、前記所望の計測精度を満たす領域である。

【0030】

これにより、作業員は、所望の計測精度を満たす領域を容易に知ることができる。

【0031】

また、例えば、さらに、前記対象物を撮像するときの環境情報を取得する第４取得ステップを含み、前記撮像パラメータは、前記環境情報に基づく、前記対象物の撮像を行う候補日程に関する情報を含む。

【0032】

これにより、作業員は、撮像を行う候補日程を知ることができる。候補日程は、撮像を行う日時の決定に有益である。

【0033】

また、例えば、前記幾何学的な撮像条件は、前記対象物の撮像範囲、前記撮像装置において使用可能なレンズに関するレンズ情報、前記撮像装置のセンサに関する情報の少なくとも１つを含む。

【0034】

これにより、対象物の撮像範囲、撮像装置において使用可能なレンズに関するレンズ情報、撮像装置のセンサに関する情報の少なくとも１つを用いて、撮像候補領域及び変位の計測精度を算出することができる。例えば、対象物の撮像範囲、撮像装置において使用可能なレンズに関するレンズ情報、及び、撮像装置のセンサに関する情報を用いない場合に比べて、計測精度をより正確に算出することができる。

【0035】

また、例えば、前記撮像装置は、互いに異なる視点から前記対象物を撮像する第１撮像装置及び第２撮像装置を有し、前記幾何学的な撮像条件は、さらに、前記第１撮像装置及び前記第２撮像装置の基線長及び前記第１撮像装置及び前記第２撮像装置により形成される輻輳角の少なくとも一方を含む。

【0036】

これにより、作業者は、撮像現場における作業がより複雑な場合であっても撮像パラメータを取得することができるので、撮像現場における撮像位置とレンズの焦点距離との組み合わせ等に要する時間をさらに短縮することができる。

【0037】

また、本開示の一態様に係る撮像パラメータ出力方法は、対象物の動きを示す変位を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力方法であって、前記対象物を特定するための対象物情報、及び、前記対象物を含む地理情報を取得する取得ステップと、前記対象物情報及び前記地理情報に基づいて、前記撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における前記変位の計測精度を含む前記撮像パラメータを算出する算出ステップと、前記撮像パラメータを出力する出力ステップとを含む。

【0038】

これにより、作業員は、対象物の周囲が特殊な地形などであり撮像現場において撮像位置を見つけることが困難な場合であっても、事前に撮像候補領域を知ることができる。よって、本開示の一態様に係る撮像パラメータ出力方法によれば、撮像現場において撮像位置を見つけることが困難な場合であっても、撮像現場における撮像位置とレンズの焦点距離との組み合わせ等に要する時間を短縮することができる。また、作業員は、対象物に対応した計測精度を有する撮像候補領域から撮像を行うことで、所望の計測精度を満たす変位の計測を行うことができる。

【0039】

また、本開示の一態様に係る撮像パラメータ出力方法は、対象物の物理量を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力方法であって、前記対象物を特定するための対象物情報、及び、前記対象物を撮像するときの幾何学的な撮像条件を取得する第１取得ステップと、前記対象物情報及び前記幾何学的な撮像条件に基づいて、前記撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における前記対象物の前記物理量の計測精度を含む前記撮像パラメータを算出する算出ステップと、前記撮像パラメータを出力する出力ステップとを含む。

【0040】

これにより、作業員は、対象物の周囲が特殊な地形などであり撮像現場において撮像位置を見つけることが困難な場合であっても、物理量を計測するための画像を撮像する前に撮像候補領域を知ることができる。よって、本開示の一態様に係る撮像パラメータ出力方法によれば、撮像現場において撮像位置を見つけることが困難な場合であっても、撮像現場における撮像位置とレンズの焦点距離との組み合わせ等に要する時間を短縮することができる。また、作業員は、対象物に対応した計測精度を有する撮像候補領域から撮像を行うことで、所望の計測精度を満たす物理量の計測を行うことができる。

【0041】

また、本開示の一態様に係る撮像パラメータ出力装置は、対象物の動きを示す変位を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力装置であって、前記対象物を特定するための対象物情報、及び、前記対象物を撮像するときの幾何学的な撮像条件を取得する取得部と、前記対象物情報及び前記幾何学的な撮像条件に基づいて、前記撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における前記変位の計測精度を含む前記撮像パラメータを算出する算出部と、前記撮像パラメータを出力する出力部とを備える。

【0042】

これにより、上記の撮像パラメータ出力方法と同様の効果を奏する。本開示の一態様に係る撮像パラメータ装置によれば、例えば、撮像現場における計測作業の時間を短縮しつつ、かつ、所望の計測精度の計測を行うことができる。

【0043】

また、本開示の一態様に係る撮像パラメータ出力装置は、対象物の動きを示す変位を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力装置であって、前記対象物を特定するための対象物情報、及び、前記対象物を含む地理情報を取得する取得部と、前記対象物情報及び前記地理情報に基づいて、前記撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における前記変位の計測精度を含む前記撮像パラメータを算出する算出部と、前記撮像パラメータを出力する出力部とを備える。

【0044】

これにより、上記の撮像パラメータ出力方法と同様の効果を奏する。本開示の一態様に係る撮像パラメータ装置によれば、例えば、撮像現場において撮像位置を見つけることが困難な場合であっても、撮像現場における撮像位置とレンズの焦点距離との組み合わせ等に要する時間を短縮しつつ、かつ、所望の計測精度を満たす変位の計測を行うことができる。

【0045】

なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータで読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ等の非一時的記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。プログラムは、記録媒体に予め記憶されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。

【0046】

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0047】

なお、以下で説明する実施の形態及び変形例は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及び変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0048】

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

【0049】

また、本明細書において、同一などの要素間の関係性を示す用語、および、数値は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。

【0050】

また、以下の明細書において、画像は、静止画像であるが動画像であってもよい。

【0051】

（実施の形態１）
以下、本実施の形態に係る撮像パラメータの出力方法等について、図１～図５を参照しながら説明する。

【0052】

［１－１．撮像パラメータ出力システムの構成］
まずは、本実施の形態に係る撮像パラメータ出力方法を実行する撮像パラメータ出力装置を備える撮像パラメータ出力システム１について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る撮像パラメータ出力システム１の機能構成を示すブロック図である。なお、以下では、撮像パラメータ出力システム１は、２台の撮像装置で構造物Ｏの変位を計測する場合における、当該２台の撮像装置のそれぞれに関する撮像パラメータを出力する例について説明する。なお、本明細書における変位には、構造物Ｏの位置の変化量はもとより、構造物Ｏの変形及び振動も含まれる。

【0053】

図１に示すように、撮像パラメータ出力システム１は、変位を計測する対象を特定するための対象物情報と、幾何学的な撮像条件とに基づいて、撮像パラメータを出力する情報処理システムである。撮像パラメータ出力システム１は、例えば、構造物Ｏを撮像する前に撮像パラメータを出力する。撮像パラメータ出力システム１は、例えば、算出装置１０と表示装置２０とを備える。

【0054】

算出装置１０は、対象物情報及び幾何学的な撮像条件に基づいて、構造物Ｏの変位を計測するための撮像装置の撮像候補領域及び当該撮像候補領域における変位の計測精度を含む撮像パラメータを算出する情報処理装置である。算出装置１０は、取得部１１と、算出部１２と、出力部１３とを有する。算出装置１０は、撮像パラメータ出力装置の一例である。

【0055】

取得部１１は、対象物情報及び幾何学的な撮像条件を取得する。取得部１１は、無線通信又は有線通信を介して外部の装置と通信可能に接続される通信インターフェース（通信回路）であってもよい。この場合、算出装置１０は、作業員等が外部の装置に入力した対象物情報及び幾何学的な撮像条件を通信により取得する。また、取得部１１は、ハードウェアキー（ハードウェアボタン）、スライドスイッチ、タッチパネルなどのユーザインタフェースであってもよい。この場合、算出装置１０は、対象物情報及び幾何学的な撮像条件を作業員からの直接の入力により取得する。なお、作業員は、ユーザの一例である。

【0056】

ここで、取得部１１が取得する対象物情報について、図２を参照しながら説明する。図２は、本実施の形態に係る対象物情報の一例を示す図である。

【0057】

図２に示すように、対象物情報は、構造物Ｏにおける撮像範囲を示す情報であってもよい。つまり、対象物情報は、構造物Оの位置又は構造物Ｏにおいて変位を計測する計測範囲を示す情報であってもよい。対象物情報は、例えば、地図上において撮像範囲を示す矩形枠Ｆであってもよい。これにより、計測範囲の大きさ（例えば、構造物Ｏの大きさ）及び位置を取得することができる。

【0058】

なお、対象物情報は、構造物Ｏを特定することができる情報であれば、上記以外の情報であってもよい。対象物情報は、例えば、構造物Ｏの緯度、経度、高さ（例えば、海抜）などであってもよい。また、構造物Ｏの全体が変位の計測範囲である場合、対象物情報は、構造物Ｏの名称などであってもよい。

【0059】

また、幾何学的な撮像条件は、構造物Ｏを撮像したときに撮像装置（例えば、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０）の撮像素子上に形成される当該構造物Ｏの像の態様を決定するための条件である。幾何学的な撮像条件は、撮像素子上に構造物Ｏのどのような像が形成されるかを決定するための条件であるとも言える。幾何学的な撮像条件は、例えば、撮像装置に形成される構造物Ｏの像の大きさ、ボケ具合などを決定するための条件である。幾何学的な撮像条件は、計測範囲の大きさ（例えば、画角）、光学系の焦点距離、絞り（例えば、Ｆ値）、センサスペック、望ましい輻輳角、最大基線長などの少なくとも１つを含む。このように、幾何学的な撮像条件は、いわゆるカメラパラメータに関する条件を含んでいてもよい。

【0060】

計測範囲の大きさは、例えば計測範囲の幅などを含み、矩形枠Ｆに基づいて決定されてもよい。画角は、各カメラが撮影可能な角度（例えば、図４のθ２１、θ２２）である。光学系の焦点距離は、例えば、撮像装置に取り付け可能なレンズの焦点距離である。絞りは、例えば、Ｆ値であり、所望の被写界深度が得られるように設定される。センサスペックは、解像度（画素数）、画素サイズ及びセンササイズの少なくとも２つを含む。輻輳角は、２つの撮像装置により形成される角度であり、例えば、後述する図４に示す輻輳角θ１１～θ１３である。望ましい輻輳角は、計測精度を高くできる条件であり、所定の角度（例えば、９０°）であってもよいし、角度範囲（例えば、８０°～９０°）であってもよい。また、望ましい輻輳角は、構造物Ｏの所定位置（例えば、構造物Ｏの中央）における角度であってもよい。基線長は、２つの撮像装置を結ぶ直線（基線）の長さであり、例えば、後述する図４に示す基線長Ｌである。最大基線長は、例えば、２つの撮像装置を接続するケーブルの長さであってもよい。つまり、基線長は、２つの撮像装置間の最大離間距離であり、例えば、１００ｍ以下などであってもよい。また、当該ケーブルは、２つの撮像装置の撮像タイミングを同期させるための信号を伝送するためのケーブルであってもよい。なお、変位の計測に用いられる撮像装置が１台である場合、望ましい輻輳角及び最大基線長は、幾何学的な撮像条件に含まれていなくてもよい。また、２つの撮像装置における撮像タイミングの同期が上記ケーブルを用いずに行われる場合、最大基線長は、幾何学的な撮像条件に含まれていなくてもよい。

【0061】

図１を再び参照して、算出部１２は、対象物情報及び幾何学的な撮像条件に基づいて、構造物Ｏの変位を計測するための撮像装置の撮像パラメータを算出する。撮像パラメータは、撮像装置の撮像候補領域及び当該撮像候補領域における変位の計測精度を含む。撮像候補領域は、構造物Ｏを撮像するときに撮像装置を設置する候補となる領域であり、撮像装置を設置する範囲であってもよいし、ピンポイントの位置（後述する撮像候補位置）であってもよい。また、撮像パラメータは、撮像装置の設置向き、レンズの焦点距離（レンズの種類）、絞り、カメラの種類（例えば、画素数、センササイズ、画素サイズなどのセンサスペック）などを含んでいてもよい。また、撮像パラメータは、撮像装置の撮像候補領域及び当該撮像候補領域における変位の計測精度を示す画像を含んでいてもよい。つまり、算出部１２は、撮像装置の撮像候補領域及び当該撮像候補領域における変位の計測精度を示す画像を生成してもよい。なお、撮像候補領域における変位の計測精度とは、撮像候補領域から構造物Ｏを撮像した画像に基づいて変位を計測した場合の計測精度を示す。

【0062】

出力部１３は、算出部１２が算出した撮像パラメータを表示装置２０に出力する。出力部１３による撮像パラメータ出力方法は、特に限定されない。出力部１３は、表示装置２０に無線通信又は有線通信によって撮像パラメータを出力してもよいし、着脱可能なメモリ（例えばＵＳＢメモリ）を介して表示装置２０に撮像パラメータを出力してもよい。出力部１３は、例えば、無線通信又は有線通信を介して表示装置２０と通信可能に接続される通信インターフェースである。

【0063】

表示装置２０は、算出装置１０から撮像パラメータを取得し、取得した撮像パラメータを画像として出力する装置である。画像は、写真、イラスト又は文字等を含む。表示装置２０は、液晶ディスプレイ等である。表示装置２０が出力した画像は作業員によって視認され、作業員が構造物Ｏを撮像する候補となる位置である撮像候補位置の検討に用いられる。

【0064】

表示装置２０は、据え置き型の装置であってもよいし、作業員が所持する携帯端末が有する装置であってもよい。携帯端末は、表示装置２０を有し、かつ、算出装置１０と通信可能であれば特に限定されず、例えば、スマートフォン、タブレットなどであってもよい。携帯端末が表示装置２０を有する場合、作業員は、構造物Ｏの周辺において、携帯端末の表示装置２０を確認することで、撮像パラメータを確認することができる。また、作業員は、構造物Ｏの周辺にいる状態で撮像パラメータが更新された場合、更新された撮像パラメータを携帯端末で確認することができる。

【0065】

なお、表示装置２０は、提示装置の一例である。撮像パラメータ出力システム１は、表示装置２０とともに、又は、表示装置２０に替えて、音を出力する装置を提示装置として備えていてもよい。また、撮像パラメータ出力システム１は、プロジェクタなどの対象物（例えば、スクリーン）に提示情報を表示する装置を提示装置として備えていてもよい。また、算出装置１０が遠隔地に配置されている場合、算出装置１０と表示装置２０とは、ネットワークを介して接続されていてもよい。

【0066】

［１－２．撮像パラメータ出力システムの動作］
次に、撮像パラメータ出力システム１の動作について、図３～図５を参照しながら説明する。具体的には、算出装置１０における動作について説明する。図３は、本実施の形態に係る算出装置１０の動作を示すフローチャートである。算出装置１０は、例えば、作業員が構造物Ｏの撮像に向かう前に、つまり事前に図３に示す動作を実行してもよい。

【0067】

図３に示すように、取得部１１は、対象物情報を取得する（Ｓ１１）。取得部１１は、例えば、図２に示すような地図上に示された矩形枠Ｆを構造物Ｏに対応する対象物情報として取得する。

【0068】

また、取得部１１は、幾何学的な撮像条件を取得する（Ｓ１２）。取得部１１は、ステップＳ１２において、外部の装置から幾何学的な撮像条件を通信により取得してもよいし、算出装置１０の記憶部（図示しない）に記憶されている複数の幾何学的な撮像条件から構造物Ｏの撮像に用いる幾何学的な撮像条件の選択を受け付けてもよい。

【0069】

なお、ステップＳ１１及びＳ１２は、第１取得ステップの一例である。

【0070】

なお、対象物情報及び幾何学的な撮像条件を取得するタイミングは特に限定されず、同時に取得されてもよいし、互いに異なるタイミングで取得されてもよい。

【0071】

取得部１１は、取得した対象物情報及び幾何学的な撮像条件を算出部１２に出力する。

【0072】

算出部１２は、取得部１１から取得した対象物情報及び幾何学的な撮像条件に基づいて、構造物Ｏの撮像時の撮像パラメータを算出する（Ｓ１３）。すなわち、算出部１２は、取得部１１から取得した対象物情報及び幾何学的な撮像条件に基づいて、構造物Ｏを撮像するときの第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０に関する撮像パラメータを算出する。撮像パラメータは、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における変位の計測精度を示す情報を含む。ステップＳ１３は、算出ステップの一例である。

【0073】

ここで、算出部１２による撮像パラメータの算出について、図４を参照しながら説明する。図４は、本実施の形態に係る撮像パラメータの算出例を示す図である。なお、図４は、構造物Ｏを上方から見たときの様子を示す。図４に示すように、ステップＳ１２において、構造物Ｏの幅が１００ｍであり、最大基線長が１００ｍであり、望ましい輻輳角θ１１が９０°であり、撮像装置の光学系の焦点距離が１４ｍｍ、２４ｍｍ、５０ｍｍであり、解像度が４Ｋであり、画素サイズが５．５μｍであることを含む幾何学的な撮像条件を取得したとする。また、輻輳角θ１１は、例えば、構造物Ｏの中央の位置における角度であるとする。

【0074】

また、図４の例では、光学系の焦点距離が１４ｍｍであり、このときの画角は７８°となる。また、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０の構成は、同一であるとするが、これに限定されない。また、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０は、例えば、１／５０画素の検出精度を有するとする。検出精度は、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０のそれぞれで、予め決まっている。

【0075】

図４に示すように、算出部１２は、幾何学的な撮像条件に基づいて、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０の設置位置を設定する。算出部１２は、例えば、構造物Ｏの中央の位置ｐ１における輻輳角θ１１が９０°であり、第１撮像装置３０の画角θ２１及び第２撮像装置４０の画角θ２２のそれぞれが７８°であり、基線長Ｌが１００ｍ以下のときに、構造物Ｏの撮像範囲を撮像できるように、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０の設置位置を設定する。なお、図４の例では、基線長Ｌは、８２ｍである。

【0076】

そして、算出部１２は、上記で設定された設置位置において撮像された画像に基づいて、変位を計測した場合の当該変位の計測精度を算出する。算出部１２は、例えば、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０のそれぞれで撮像された画像を合成した合成画像における変位の計測精度を算出する。算出部１２は、例えば、検出精度及び構造物Ｏまでの距離から合成画像における変位の計測誤差を算出する。図４では、誤差楕円をｐ１ａ～ｐ３ａで示す。誤差楕円の値は、１／５０画素を計測対象上で実寸に換算した値である。ここでの誤差は、実寸値であり、構造物Ｏの中央の位置ｐ１での変位の計測誤差は、例えば、誤差楕円ｐ１ａから、図４の紙面上の上下方向及び左右方向ともに０．４５ｍｍである。このように、輻輳角θ１１が９０°である位置では、奥行き方向と左右方向との誤差のバランスがよい。

【0077】

上記の対象物情報及び幾何学的な撮影条件に対して、撮像パラメータ（撮影位置・向き・焦点距離（レンズの種類）の組み合わせ）を仮設定すると、位置ｐ１における輻輳角、基線長、及び、計測精度は、幾何学的に計算することができる。また、上記の仮設定をすると、撮影範囲に対象物が含まれるか否かを判断することができる。得られた計算結果（例えば、輻輳角、基線長、撮影範囲、計測精度など）に基づいて、仮設定した撮像パラメータの適正を評価できる。このような評価値が、最適または準最適な値になるような撮像パラメータをシステムの出力とする。最適または準最適なパラメータは、パラメータ全探索、非線形最適化手法などを用いて決定することができる。

【0078】

なお、図４の紙面上における上下方向は、撮像装置側から見たときの構造物Ｏの奥行き方向を示す。また、図４の紙面上における左右方向は、構造物Ｏが延在する方向と平行な方向（例えば、水平方向）である。

【0079】

また、算出部１２は、構造物Ｏの一方側の端の位置ｐ２及び他方側の端の位置ｐ３のそれぞれにおける、変位の計測誤差を算出する。構造物Ｏの端の位置ｐ２及びｐ３での変位の計測誤差は、例えば、誤差楕円ｐ２ａ及びｐ３ａから、奥行き方向が１．０ｍｍであり、左右方向が０．３ｍｍである。位置ｐ２及びｐ３においては、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０からの距離が異なるため、計測誤差は図４に示すような誤差楕円となる。なお、図４の例では、位置ｐ２における輻輳角θ１２及び位置ｐ３における輻輳角θ１３のそれぞれは、例えば、５３°となる。

【0080】

算出部１２は、幾何学的な撮像条件に基づいて第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０の位置を変更していき、位置ごとに変位の計測誤差を算出する。本実施の形態では、光学系の焦点距離が１４ｍｍ、２４ｍｍ、５０ｍｍであるので、算出部１２は、光学系の焦点距離ごとに変位の計測誤差を算出してもよい。算出部１２は、例えば、レンズごとに変位の計測誤差を算出する。

【0081】

これにより、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０の設置位置ごとの計測誤差を取得することができる。

【0082】

なお、第１撮像装置３０における絞りは、例えば、第１撮像装置３０から位置ｐ２までの距離を第１距離、第１撮像装置３０から位置ｐ３までの距離を第２距離とすると、第１距離から第２距離までの範囲において、撮像画像のピントが合うように設定されるとよい。また、第２撮像装置４０における絞りは、例えば、第２撮像装置４０から位置ｐ２までの距離を第３距離、第２撮像装置４０から位置ｐ３までの距離を第４距離とすると、第３距離から第４距離までの範囲において、撮像画像のピントが合うように設定されるとよい。

【0083】

図３を再び参照して、出力部１３は、ステップＳ１３で算出された撮像パラメータを出力する（Ｓ１４）。本実施の形態では、出力部１３は、外部の表示装置２０に撮像パラメータを出力する。そして、表示装置２０は、出力部１３から取得した撮像パラメータを表示する。ステップＳ１４は、出力ステップの一例である。

【0084】

ここで、表示装置２０により表示される撮像パラメータ５０について、図５を参照しながら説明する。つまり、算出装置１０から出力される撮像パラメータ５０について、図５を参照しながら説明する。図５は、本実施の形態に係る撮像パラメータ５０の一例を示す図である。具体的には、表示装置２０が表示する撮像パラメータ５０を示す図である。

【0085】

図５に示すように、撮像パラメータ５０は、例えば、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０の幾何学的な条件を示す「カメラ条件」と、撮像候補領域及び変位の計測精度を示す画像Ｐ１とを含む。カメラ条件は、撮像候補領域及び変位の計測精度を算出するために用いられた幾何学的な撮像条件を示す。カメラ条件には、例えば、ステップＳ１２で取得された幾何学的な撮像条件の少なくとも一部が含まれる。カメラ条件には、使用するカメラを特定するための情報（例えば、カメラの型番など）が含まれていてもよい。

【0086】

画像Ｐ１は、例えば、構造物Ｏを含む地図上に撮像候補領域ａ１～ａ３及び当該撮像候補領域ａ１～ａ３のそれぞれにおける変位の計測精度を重畳した画像である。図５でハッチングされている領域は、撮像候補領域ａ１、撮像候補領域ａ２、又は、撮像候補領域ａ３のいずれかを示す。紙面において下側に位置する撮像候補領域ａ１～ａ３は、例えば、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０の一方を設置する領域であり、かつ、紙面において上側に位置する撮像候補領域ａ１～ａ３は、例えば、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０の他方を設置する領域である。

【0087】

撮像候補領域ａ１～ａ３は、例えば、変位の計測精度が互いに異なる領域である。撮像候補領域ａ１は、変位の計測誤差が１．０ｍｍ以下の領域である。つまり、撮像候補領域ａ１内で構造物Ｏを撮像することで得られる画像に基づいて当該構造物Ｏの変位を計測したときの誤差は、１．０ｍｍ以下である。

【0088】

また、撮像候補領域ａ２は、変位の計測誤差が１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下の領域である。つまり、撮像候補領域ａ２内で構造物Ｏを撮像することで得られる画像に基づいて、当該構造物Ｏの変位を計測したときの誤差は、１．０ｍｍより大きく、かつ、２．０ｍｍ以下である。また、撮像候補領域ａ３は、例えば、変位の計測誤差が２．０ｍｍより大きく３．０ｍｍ以下の領域である。つまり、撮像候補領域ａ３内で構造物Ｏを撮像することで得られる画像に基づいて当該構造物Ｏの変位を計測したときの誤差は、２．０ｍｍより大きく、かつ、３．０ｍｍ以下である。なお、撮像候補領域ａ１～ａ３の変位の計測精度は、少なくとも一部が重複していてもよい。

【0089】

このように、画像Ｐ１は、計測誤差の分布を示すとも言える。

【0090】

ここでの誤差は、例えば、算出部１２で算出された２個以上の誤差に基づいて算出される値（代表誤差）である。図４の例であれば、代表誤差は、位置ｐ１～ｐ３における誤差である６個の誤差に基づいて算出される。代表誤差は、代表誤差の算出方法は特に限定されないが、２個以上の誤差の最大値、最小値、平均値、中央値、最頻値等であってもよいし、重み付け平均などの所定の演算が行われた値であってもよい。

【0091】

なお、画像Ｐ１の撮像候補領域ａ１～ａ３は、同じ変位の計測誤差（例えば１．０ｍｍ以下）の領域で、光学系（例えば、レンズ）ごとの撮像可能領域であってもよい。例えば、撮像候補領域ａ１は、光学系の焦点距離が１４ｍｍのときの撮像可能領域であり、撮像候補領域ａ２は、光学系の焦点距離が２４ｍｍのときの撮像可能領域であり、撮像候補領域ａ３は、光学系の焦点距離が５０ｍｍのときの撮像可能であってもよい。撮像可能とは、例えば、変位の計測誤差が所定値以下（例えば、３．０ｍｍ以下）となる領域である。

【0092】

作業員は、表示装置２０に表示された撮像パラメータ５０を確認することで、所望の計測精度で変位を得ることができる画像を撮像できる範囲等を知ることができる。作業員は、構造物Ｏにおいて許容される計測誤差を満たす範囲等を知ることができる。

【0093】

なお、撮像パラメータ５０は、画像Ｐ１に示すように、範囲を示すことに限定されない。画像Ｐ１に含まれる撮像候補領域は、ピンポイントの位置であってもよい。例えば、変位の計測誤差が最小となる位置と当該位置における計測誤差を示す情報（例えば、計測誤差の値）とが、撮像候補領域として画像Ｐ１に示されてもよい。

【0094】

このように、撮像パラメータ５０には、変位の計測精度を可視化した情報、例えば、作業員が撮像候補位置を選ぶことを容易にするための情報が含まれる。撮像パラメータ５０には、例えば、画像Ｐ１が含まれる。これにより、作業員は、算出装置１０の算出結果を容易に視認することができる。作業員は、例えば、構造物Ｏを撮像するための撮像装置の撮像候補位置の決定を容易に行うことができる。

【0095】

（実施の形態１の変形例１）
以下、本変形例に係る撮像パラメータ出力方法等について、図６及び図７を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する場合がある。本変形例に係る撮像パラメータ出力システムの構成は、実施の形態１に係る撮像パラメータ出力システム１と同様であり、説明を省略する。

【0096】

図６は、本変形例に係る算出装置１０の動作を示すフローチャートである。なお、ステップＳ１１、Ｓ１２及びＳ１４は、実施の形態１の図３に示すステップと同様であり、説明を省略する。

【0097】

図６に示すように、本変形例に係る算出装置１０の取得部１１は、実施の形態１に加えて作業者の所望の計測精度を取得する（Ｓ２１）。取得部１１は、例えば、外部の装置から計測精度を取得してもよいし、算出装置１０の記憶部（図示しない）が構造物Ｏに対応する計測精度を記憶している場合、ステップＳ１１で取得した対象物情報で特定される構造物Ｏの計測精度を記憶部から読み出すことで、当該計測精度を取得してもよい。本変形例では、計測精度として、所望の計測誤差が１．０ｍｍ以下であることを取得したとする。取得部１１は、取得した計測精度を算出部１２に出力する。ステップＳ２１は、第３取得ステップの一例である。

【0098】

次に、算出部１２は、対象物情報と幾何学的な撮像条件とに基づく領域のうち、所望の計測精度を満たす領域を示す情報を含む撮像パラメータを算出する（Ｓ２２）。算出部１２は、例えば、図５に示す画像Ｐ１に示すように、計測誤差ごとの領域を算出する。算出部１２は、例えば、計測誤差が１．０ｍｍ以下の領域、計測誤差が１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下の領域、及び、計測誤差が２．０ｍｍより大きく３．０ｍｍ以下の領域を算出したとする。そして、算出部１２は、算出した２個以上の領域から、ステップＳ２１で取得した所望の計測精度を満たす範囲を撮像候補領域として決定する。算出部１２は、例えば、上記３つの領域のうち、計測誤差が１．０ｍｍ以下の領域のみを撮像候補領域として決定する。

【0099】

ここで、表示装置２０により表示される撮像パラメータ５１について、図７を参照しながら説明する。つまり、算出装置１０から出力される撮像パラメータ５１について、図７を参照しながら説明する。図７は、本変形例に係る撮像パラメータ５１の一例を示す図である。具体的には、表示装置２０が表示する撮像パラメータ５１を示す図である。

【0100】

図７に示すように、撮像パラメータ５１は、例えば、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０の幾何学的な条件を示す「カメラ条件」と、「計測精度」と、撮像候補領域ａ４を示す画像Ｐ２とを含む。計測精度は、ステップＳ２１で取得された計測精度である。

【0101】

画像Ｐ２は、ステップＳ２１で取得された所望の計測精度（例えば、１．０ｍｍ以下）を満たす撮像候補領域ａ４を示す。

【0102】

このように、画像Ｐ２が表示されることで、所望の計測精度を満たす範囲を可視化することができるので、作業員は算出装置１０の算出結果を容易に視認することができる。例えば、作業員は、構造物Ｏを撮像するための撮像装置の撮像候補位置の決定をさらに容易に行うことができる。

【0103】

なお、算出部１２は、ステップＳ２１で取得された所望の計測精度に計測誤差が１．０ｍｍ以下であることを含む場合、計測誤差が１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下の領域、及び、計測誤差が２．０ｍより大きく３．０ｍｍ以下の領域などを算出しなくてもよい。

【0104】

なお、算出部１２は、計測誤差が１．０ｍｍ以下の領域、計測誤差が１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下の領域、及び、計測誤差が２．０ｍｍより大きく３．０ｍｍ以下の領域を算出し、かつ、３つの領域のいずれもがステップＳ２１で取得された所望の計測精度を満たさない場合、算出した中で最も計測誤差が小さい領域と当該領域における計測誤差の値とを出力してもよいし、計測精度を満たす領域がないことを示す情報を出力してもよい。

【0105】

（実施の形態１の変形例２）
以下、本変形例に係る撮像パラメータ出力方法等について、図８及び図９を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する場合がある。本変形例に係る撮像パラメータ出力システムの構成は、実施の形態１に係る撮像パラメータ出力システム１と同様であり、説明を省略する。

【0106】

図８は、本変形例に係る算出装置１０の動作を示すフローチャートである。なお、ステップＳ１１～Ｓ１３は、実施の形態１の図３に示すステップと同様であり、説明を省略する。

【0107】

図８に示すように、本変形例に係る算出装置１０の取得部１１は、実施の形態１に加えて環境情報を取得する（Ｓ３１）。環境情報は、撮像装置を設置して構造物Ｏを撮像するときの周囲の環境を示す情報であり、例えば、天候、日当たり、太陽の向きなどを含む。取得部１１は、例えば、天候を示す情報として、「晴れ」を取得したとする。取得部１１は、取得した環境情報を算出部１２に出力する。ステップＳ３１は、第４取得ステップの一例である。

【0108】

次に、算出部１２は、取得した環境情報に基づいて、候補日程を算出する（Ｓ３２）。算出部１２は、ステップＳ１１で取得された対象物情報に基づいて、当該対象物の位置を特定する。そして、算出部１２は、特定された位置を含む地域の天候情報を取得する。算出部１２は、構造物Ｏを撮像するための期間が２０１９年８月である場合、２０１９年８月の当該地域における天候情報を取得する。算出部１２は、天候情報から降水確率が所定値以下であると予測される日付を候補日として決定する。ステップＳ３１で「晴れ」を示す環境情報を取得している場合、所定値は、例えば、５０％であってもよいし、２０％であってもよい。また、算出部１２は、撮像候補領域、構造物Ｏ、及び、太陽の位置などから、撮像候補領域内で撮像したときに、逆光となる時間帯、及び、順光となる時間帯を算出してもよい。候補日程は、撮像パラメータに含まれる。

【0109】

次に、出力部１３は、撮像パラメータを出力する（Ｓ３３）。具体的には、出力部１３は、候補日程を含む撮像パラメータを出力する。

【0110】

ここで、表示装置２０により表示される撮像パラメータ５２について、図９を参照しながら説明する。つまり、算出装置１０から出力される撮像パラメータ５２について、図９を参照しながら説明する。図９は、本変形例に係る撮像パラメータ５２の一例を示す図である。具体的には、表示装置２０が表示する撮像パラメータ５２を示す図である。

【0111】

図９に示すように、撮像パラメータ５２は、実施の形態１の撮像パラメータ５０に加えて「候補日程」を含む。候補日程は、例えば、２０１９年８月において、降水確率が５０％以下と予測される日付と、逆光及び順光の時間帯とを含む。

【0112】

これにより、作業員は、撮像パラメータ５２により撮像を行う日程を容易に決定することができる。

【0113】

（実施の形態２）
本実施の形態に係る撮像パラメータ出力方法等は、構造物Ｏの周囲の地理情報も考慮して、撮像パラメータを算出する。以下、本実施の形態に係る撮像パラメータの出力方法等について、図１０～図１２を参照しながら説明する。

【0114】

なお、以下の説明では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する場合がある。本実施の形態に係る撮像パラメータ出力システムの構成は、実施の形態１に係る撮像パラメータ出力システム１と同様であり、説明を省略する。

【0115】

［２－１．撮像パラメータ出力システムの動作］
図１０は、本実施の形態に係る算出装置１０の動作を示すフローチャートである。なお、ステップＳ１１、Ｓ１２及びＳ１４は、実施の形態１の図３に示すステップと同様であり、説明を省略する。

【0116】

図１０に示すように、算出部１２は、対象物情報と幾何学的な撮像条件とに基づいて、撮像候補領域となり得る対象領域を算出する（Ｓ４１）。ステップＳ４１における処理は、実施の形態１の図３に示すステップＳ１３と同様である。つまり、ステップＳ４１において、例えば、図５に示す画像Ｐ１の撮像候補領域ａ１～ａ３に対応する領域が算出される。

【0117】

次に、取得部１１は、実施の形態１に加えて地理情報を取得する（Ｓ４２）。取得部１１は、例えば、ステップＳ１１で取得した対象物情報から特定される構造物Ｏを含む地理情報を外部の装置から通信により取得してもよいし、算出装置１０の記憶部（図示しない）が地理情報を記憶している場合には、当該記憶部から地理情報を読み出してもよい。取得部１１は、例えば、地理情報システム（ＧＩＳ：Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）から地理情報を取得してもよい。なお、取得部１１は、少なくとも画像Ｐ１の撮像候補領域ａ１～ａ３における地理情報を取得すればよい。取得部１１は、地理情報を算出部１２に出力する。ステップＳ４２は、第２取得ステップの一例である。

【0118】

算出部１２は、地理情報に基づいて、撮像不能領域を算出する（Ｓ４３）。撮像不能領域は、現実的に撮像装置が撮像できない又は撮像することが困難な領域であり、例えば、地形に基づく領域、及び、撮像装置の設置が制限される領域の少なくとも１つを含む。地形に基づく領域は、例えば、川、山林、急斜面などの撮像装置の設置が困難な領域を含む。設置が制限される領域は、私有地、立ち入りが禁止されている領域などを含む。図１１は、本実施の形態に係る撮像不能領域ｘ１、ｘ２の一例を示す図である。

【0119】

図１１に示すように、構造物Ｏの周囲には、撮像不能領域ｘ１及びｘ２が存在する。撮像不能領域ｘ１は、川を示す領域である。撮像不能領域ｘ２は、山林を示す領域である。このように、算出部１２は、地理情報に基づいて、撮像不能領域ｘ１及びｘ２を特定する。

【0120】

図１０を再び参照して、次に、算出部１２は、対象領域と撮像不能領域とに基づく撮像候補領域を含む撮像パラメータを算出する（Ｓ４４）。具体的には、算出部１２は、対象領域から撮像不能領域を除いた領域を撮像候補領域とし、当該撮像候補領域を含む撮像パラメータを算出する。ステップＳ４４で算出される撮像候補領域は、現実的に撮像可能な領域を示す。

【0121】

ここで、算出装置１０から出力され、表示装置２０により表示される撮像パラメータ５３について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、本実施の形態に係る撮像パラメータ５３の一例を示す図である。具体的には、表示装置２０が表示する撮像パラメータ５３を示す図である。

【0122】

図１２に示すように、撮像パラメータ５３は、例えば、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０の幾何学的な条件を示す「カメラ条件」と、撮像不能領域を除く対象領域である撮像候補領域を示す画像Ｐ３とを含む。撮像候補領域ｂ１１は、対象領域ｂ１（例えば、図３に示す撮像候補領域ａ１に対応する領域）のうち、撮像不能領域ｂ１２を除く領域である。また、撮像候補領域ｂ１１は、例えば、変位の計測誤差が１．０ｍｍ以下の領域である。このように、撮像候補領域ｂ１１は、変位の計測誤差が１．０ｍｍ以下となる領域であり、かつ、現実的に撮像可能な領域を示す。なお、撮像不能領域ｂ１２は、撮像不能領域ｘ１、ｘ２のうち、対象領域ｂ１と重なる領域である。

【0123】

また、撮像候補領域ｂ２１は、対象領域ｂ２（例えば、図３に示す撮像候補領域ａ２に対応する領域）のうち、撮像不能領域ｂ２２を除く領域である。また、撮像候補領域ｂ２１は、例えば、変位の計測誤差が１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下の領域である。このように、撮像候補領域ｂ２１は、変位の計測誤差が１．０ｍｍより大きく２．０ｍｍ以下となる領域であり、かつ、現実的に撮像可能な領域を示す。なお、撮像不能領域ｂ２２は、撮像不能領域ｘ１、ｘ２のうち、対象領域ｂ２と重なる領域である。

【0124】

また、撮像候補領域ｂ３１は、対象領域ｂ３（例えば、図３に示す撮像候補領域ａ３に対応する領域）のうち、撮像不能領域ｂ３２を除く領域である。また、撮像候補領域ｂ３１は、例えば、変位の計測誤差が２．０ｍｍより大きく３．０ｍｍ以下の領域である。このように、撮像候補領域ｂ３１は、変位の計測誤差が２．０ｍｍより大きく３．０ｍｍ以下となる領域であり、かつ、現実的に撮像可能な領域を示す。なお、撮像不能領域ｂ３２は、撮像不能領域ｘ１、ｘ２のうち、対象領域ｂ３と重なる領域である。

【0125】

このように、算出装置１０は、画像Ｐ３が表示されることで、撮像不能領域ｘ１、ｘ２を除いた領域、つまり現実的に撮像可能な領域を可視化することができる。よって、作業員は、構造物Ｏを撮像するための撮像装置の撮像候補位置の決定をさらに適切に行うことができる。

【0126】

なお、上記では、算出部１２は、幾何学的な撮像条件と地理情報とに基づいて、撮像パラメータを算出する例について説明したが、これに限定されない。算出部１２は、例えば、幾何学的な撮像条件及び地理情報のうち、地理情報のみを用いて撮像パラメータを算出してもよい。この場合、取得部１１は、幾何学的な撮像条件及び地理情報のうち、地理情報のみを取得すればよい。つまり、図１０に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１２及びＳ４１の処理は、行われなくてもよい。これにより、算出部１２は、構造物Ｏの周囲の地形などが特殊であり、撮像不能領域が多く存在する場合に、地理情報に基づいて撮像候補領域を含む撮像パラメータを算出することができる。なお、図１０に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１２及びＳ４１の処理が行われない場合、ステップＳ４２は第１取得ステップの一例である。

【0127】

地理情報には、例えば、撮像候補領域における過去に計測したときの計測精度を示す情報が含まれていてもよい。これにより、撮像候補領域における計測精度を取得することができるので、算出部１２は、撮像候補領域及び当該撮像候補領域における変位の計測精度を含む撮像パラメータを算出することができる。

【0128】

（実施の形態３）
本実施の形態に係る撮像パラメータの算出方法等は、撮像装置の撮像候補位置から構造物Ｏを見たときの景色も考慮して、撮像パラメータを算出する。以下、本実施の形態に係る撮像パラメータの出力方法等について、図１３～図１６を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する場合がある。

【0129】

［３－１．撮像パラメータ出力システムの構成］
図１３は、実施の形態３に係る撮像パラメータ出力システム１ａの機能構成を示すブロック図である。

【0130】

図１３に示すように、本実施の形態に係る撮像パラメータ出力システム１ａは、実施の形態１の撮像パラメータ出力システム１の算出装置１０に替えて算出装置１０ａを備える。算出装置１０ａは、実施の形態１の算出装置１０に加えて受付部１４を有する。

【0131】

取得部１１は、対象物情報、及び、幾何学的な撮像条件に加えて、３次元地図情報を取得する。３次元地図情報は、構造物Ｏ及び当該構造物Ｏの周囲を含む地図情報である。なお、３次元地図情報は、取得部１１が取得する地理情報に含まれていてもよい。

【0132】

受付部１４は、作業員から撮像候補領域に関する操作を受け付けるユーザインタフェースである。受付部１４は、例えば、撮像候補領域から撮像を行う撮像候補位置を選ぶ操作、及び、当該撮像候補位置を変更する操作を作業員から受け付ける。受付部１４は、ハードウェアキー（ハードウェアボタン）、スライドスイッチ、タッチパネルなどにより実現される。

【0133】

［３－２．撮像パラメータ出力システムの動作］
次に、撮像パラメータ出力システム１ａの動作について、図１４～図１６を参照しながら説明する。具体的には、算出装置１０ａにおける動作について説明する。図１４は、本実施の形態に係る算出装置１０ａの動作を示すフローチャートである。なお、図１４に示す動作は、図３に示すステップＳ１１～Ｓ１４の動作で表示装置２０が図５に示す撮像パラメータ５０を表示した後に実行される動作である。

【0134】

図１４に示すように、算出部１２は、受付部１４を介して作業員から撮像候補位置を受け付けたか否かを判定する（Ｓ５１）。撮像候補位置は、例えば、図５に示される撮像候補領域ａ１～ａ３の中から、作業員が構造物Ｏを撮像する位置として設定した位置である。

【0135】

算出部１２は、作業員から撮像候補位置を受け付けると（Ｓ５１でＹｅｓ）、取得部１１を介して３次元地図情報を取得する（Ｓ５２）。取得部１１が取得する３次元地図情報は、例えば、構造物Ｏ及び撮像候補領域ａ１～ａ３を含む地図情報である。取得部１１は、取得した３次元地図情報を算出部１２に出力する。

【0136】

算出部１２は、３次元地図情報に基づいて、撮像候補位置から構造物Ｏを見たときの第１確認画像を取得する（Ｓ５３）。そして、算出部１２は、第１確認画像を含む撮像パラメータを算出する。出力部１３は、第１確認画像を含む撮像パラメータを表示装置２０に出力する（Ｓ５４）。そして、表示装置２０は、出力部１３から取得した第１確認画像を含む撮像パラメータを表示する。

【0137】

ここで、表示装置２０により表示される撮像パラメータ５４について、図１５を参照しながら説明する。つまり、算出装置１０ａから出力される撮像パラメータ５４について、図１５を参照しながら説明する。図１５は、本実施の形態に係る撮像パラメータ５４の一例を示す図である。具体的には、表示装置２０が表示する撮像パラメータ５４を示す図である。

【0138】

図１５に示すように、撮像パラメータ５４は、例えば、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０の「撮像位置」と、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０の幾何学的な条件を示す「カメラ条件」と、第１確認画像Ｐ４１及びＰ４２を含む画像Ｐ４とを含む。

【0139】

撮像位置は、ステップＳ５１で受け付けた撮像候補位置を示す情報である。撮像位置は、例えば、緯度及び経度を示す情報を含んでいてもよい。また、撮像位置は、さらに高さを示す情報を含んでいてもよい。

【0140】

第１確認画像Ｐ４１は、第１撮像装置３０の撮像候補位置から構造物Ｏを見たときの画像であり、例えば、３次元地図情報に基づく画像である。図１５の例では、第１確認画像Ｐ４１には、木Ｔが写っている。つまり、第１撮像装置３０と構造物Ｏとの間に遮蔽物が存在する。この場合、第１撮像装置３０の撮像候補位置を変更する必要があるが、第１確認画像Ｐ４１を表示することで、算出装置１０は、第１撮像装置３０の撮像候補位置の変更の必要性を作業員に知らせることができる。このように、算出装置１０は、２次元地図上（例えば、上方から見た地図上）であれば撮像可能であるが、現実には遮蔽物などにより撮像できないことを、第１確認画像を表示することで、作業員に知らせることができる。

【0141】

第１確認画像Ｐ４２は、第２撮像装置４０の撮像候補位置から構造物Ｏを見たときの画像であり、例えば、３次元地図情報に基づく画像である。図１５の例では、第１確認画像Ｐ４２には、構造物Ｏが写っている。つまり、第２撮像装置４０と構造物Ｏとの間に遮蔽物が存在しない。この場合、撮像候補位置を変更する必要はないが、第１確認画像Ｐ４２を表示することで、算出装置１０は、第２撮像装置４０の撮像候補位置の変更の必要性がないことを作業員に知らせることができる。

【0142】

なお、第１確認画像Ｐ４１及びＰ４２は、撮像候補位置から構造物Ｏを見たときの景色を示す情報の一例である。また、第１確認画像Ｐ４１は、例えば、第１撮像装置３０の画角及び設置向きに対応した範囲の画像であり、第１確認画像Ｐ４２は、例えば、第２撮像装置４０の画角及び設置向きに対応した範囲の画像である。

【0143】

図１４を再び参照して、次に、算出部１２は、受付部１４を介して撮像候補位置を変更する操作を受け付けたか否かを判定する（Ｓ５５）。撮像候補位置の変更は、例えば、第１確認画像Ｐ４１をタッチすることで行われてもよいし、撮像候補位置の変更ボタンなどで受け付けることで行われてもよい。ステップＳ５５は、受付ステップの一例である。

【0144】

算出部１２は、撮像候補位置を変更する操作を受け付けると（Ｓ５５でＹｅｓ）、ステップＳ５１で受け付けた撮像候補位置の付近の３次元地図情報に基づいて、撮像候補位置を構造物Ｏが遮蔽物で遮蔽されていない位置に変更する（Ｓ５６）。そして、変更された撮像候補位置から構造物Ｏを見たときの第２確認画像を取得する（Ｓ５７）。そして、算出部１２は、第２確認画像を含む撮像パラメータを算出する。出力部１３は、第２確認画像を含む撮像パラメータを表示装置２０に出力する（Ｓ５８）。そして、表示装置２０は、出力部１３から取得した第２確認画像を含む撮像パラメータを表示する。ステップＳ５７は、更新ステップの一例である。

【0145】

ここで、表示装置２０により表示される、更新された撮像パラメータ５５について、図１６を参照しながら説明する。つまり、算出装置１０ａから出力される、更新された撮像パラメータ５５について、図１６を参照しながら説明する。図１６は、本実施の形態に係る確認画像が更新された撮像パラメータ５５の一例を示す図である。

【0146】

図１６に示すように、撮像パラメータ５５は、例えば、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０の「撮像位置」と、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０の幾何学的な条件を示す「カメラ条件」と、第２確認画像Ｐ５１及びＰ５２を含む画像Ｐ５とを含む。

【0147】

撮像位置は、ステップＳ５７で変更された撮像候補位置を示す情報である。図１６では、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０のうち、第１撮像装置３０の撮像候補位置のみが変更された例を示している。

【0148】

第２確認画像Ｐ５１は、第１撮像装置３０の変更後の撮像候補位置から構造物Ｏを見たときの画像であり、例えば、３次元地図情報に基づく画像である。図１６の例では、第２確認画像Ｐ５１には、構造物Ｏが写っている。つまり、第１撮像装置３０と構造物Ｏとの間に遮蔽物が存在しない。算出装置１０ａは、撮像候補位置の変更に応じた第１撮像装置３０における確認画像を表示する、つまり第１確認画像Ｐ４１を第２確認画像Ｐ５１に更新することで、変更後の撮像候補位置から構造物Ｏが撮像できることを作業員に知らせることができる。

【0149】

第２確認画像Ｐ５２は、第１確認画像Ｐ４２と同じ画像である。なお、算出部１２は、第１撮像装置３０の撮像候補位置の変更に応じて、第２撮像装置４０の撮像候補位置を変更してもよい。算出部１２は、例えば、変更後の第１撮像装置３０の撮像候補位置において、第１撮像装置３０と第２撮像装置４０との輻輳角θ１１及び基線長Ｌの少なくとも一方がステップＳ１２で取得した幾何学的な撮像条件を満たさなくなった場合、当該幾何学的な撮像条件を満たすように第２撮像装置４０の撮像候補位置を変更してもよい。そして、算出部１２は、第２撮像装置４０の変更後の撮像候補位置から構造物Ｏを見たときの画像を第２確認画像Ｐ５２として撮像パラメータを算出してもよい。

【0150】

図１４を再び参照して、算出装置１０ａは、受付部１４が撮像候補位置を受け付けていない場合（Ｓ５１でＮｏ）、及び、受付部１４が撮像候補位置を変更する操作を受け付けていない場合（Ｓ５５でＮｏ）、処理を終了する。

【0151】

なお、上記では、ステップＳ５１において撮像候補位置の入力を受け付けると、第１確認画像を表示するための処理が実行される例について説明したが、これに限定されない。算出部１２は、例えば、撮像候補位置を受け付けてから、さらに作業員の所定の操作を受け付けると、第１確認画像を表示するための処理を実行してもよい。所定の操作は、例えば、画像Ｐ４上に示される第１撮像装置３０をクリックすることであってもよい。この場合、第１撮像装置３０及び第２撮像装置４０のうち、第１撮像装置３０のみに対応した第１確認画像Ｐ４１が表示されてもよい。

【0152】

なお、上記では、ステップＳ５１においてユーザの操作をトリガとして確認画像を表示するための処理が実行される例について説明したが、これに限定されない。確認画像を表示するための処理は、自動的に実行されてもよい。例えば、撮像候補領域がピンポイントの位置（例えば、撮像候補位置）を示す場合、当該ピンポイントの位置から構造物Ｏを見たときの画像を確認画像として表示してもよい。自動的とは、確認画像を表示する処理を開始するための作業員の操作を要しないことを意味する。

【0153】

また、算出部１２は、さらに、計測精度が所定値以下であり、かつ、確認画像の画像解析により遮蔽物が存在しない領域を撮像候補領域として撮像パラメータを算出してもよい。算出部１２は、例えば、図３に示すステップＳ１３より前に３次元地図情報を取得し、ステップＳ１３において遮蔽物が存在しない領域を、撮像候補領域として撮像パラメータを算出してもよい。遮蔽物が存在しない領域は、範囲であってもよいし、ピンポイントの位置であってもよい。

【0154】

なお、上記では、ステップＳ５５において撮像候補位置を変更する操作を受け付けたとき、算出部１２がステップＳ５１で受け付けた撮像候補位置の付近の３次元地図情報に基づいて撮像候補位置を変更するとしたが、ステップＳ５１に戻って、算出部１２が受付部１４を介して作業員から新たな撮像候補位置を受け付けたか否かを判定して、ステップＳ５１～Ｓ５５を繰り返すとしてもよい。

【0155】

（実施の形態３の変形例）
以下、本変形例に係る撮像パラメータ出力方法等について、図１７を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、実施の形態３との相違点を中心に説明し、実施の形態３と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略又は簡略化する場合がある。本変形例に係る撮像パラメータ出力システムの構成は、実施の形態３に係る撮像パラメータ出力システム１ａと同様であり、説明を省略する。

【0156】

図１７は、本変形例に係る算出装置１０ａの動作を示すフローチャートである。なお、ステップＳ５１～Ｓ５３は、実施の形態３の図１４に示すステップと同様であり、説明を省略する。

【0157】

図１７に示すように、算出部１２は、撮像候補位置から構造物Ｏを見たときの第１確認画像（例えば、実施の形態３における第１確認画像Ｐ４１）を取得する（Ｓ５３）と、取得した第１確認画像に遮蔽物が存在しているか否かを判定する（Ｓ６１）。算出部１２は、例えば、第１確認画像に所定の物体が存在しているか否かにより上記の判定を行ってもよい。所定の物体は、２次元地図上では遮蔽物が存在するか否かの判定が困難である物体であり、例えば、山林、建物、道路沿いに設置される構造物などの静的な物体を含む。道路沿いに設置される構造物は、電柱、街灯、カーブミラー、標識、看板などを含む。

【0158】

なお、算出部１２が第１確認画像に所定の物体が存在しているか否かを検出する検出方法は、特に限定されず、例えば、パターンマッチング技術を使用することができる。

【0159】

算出部１２は、第１確認画像に遮蔽物が存在していると判定すると（Ｓ６１でＹｅｓ）、撮像候補位置を遮蔽物が存在しない位置に変更する（Ｓ６２）。算出部１２は、幾何学的な撮像条件を満たす中で撮像候補位置を変更し、変更した撮像候補位置における第２確認画像を取得し、取得した第２確認画像に遮蔽物が存在していない場合に、当該変更した撮像候補位置を遮蔽物が存在しない位置とする。そして、算出部１２は、当該第２確認画像を含む撮像パラメータを生成する。

【0160】

次に、出力部１３は、変更された撮像候補位置から構造物Ｏを見たときの第２確認画像を含む撮像パラメータを表示装置２０に出力する（Ｓ６３）。

【0161】

なお、ステップＳ６２では、算出部１２は、撮像候補位置を変更せずに、撮像装置の設置向きを遮蔽物が存在しない設置向きに変更してもよい。撮像装置の設置向きを変更することは、遮蔽物が存在しない位置に変更することに含まれる。また、変更された設置向きから構造物Ｏを見たときの画像は、第２確認画像の一例である。

【0162】

また、算出部１２は、第１確認画像に遮蔽物が存在していないと判定すると（Ｓ６１でＮｏ）、処理を終了する。

【0163】

なお、上記では、算出部１２は、第１確認画像に遮蔽物が存在する場合（Ｓ６１でＹｅｓ）、ステップＳ６２に進む例について説明したが、これに限定されず、第１確認画像に遮蔽物が存在することを示す情報を、出力部１３を介して表示装置２０に出力してもよい。この場合、作業員による受付部１４への操作により、手動で撮像候補位置が変更されてもよい。

【0164】

（他の実施の形態）
以上、本開示の１つまたは複数の態様に係る撮像パラメータ出力方法等について、各実施の形態、及び、変形例（以降において、実施の形態等とも記載する）に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態等に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態等に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の１つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

【0165】

例えば、上記実施の形態等では、算出装置は、構造物の動きを示す変位を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する例について説明したが、単に対象物の画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力してもよい。つまり、画像は、変位を計測するための画像に限定されない。画像は、例えば、風景画像などであってもよい。この場合、変位の計測精度などは、撮像パラメータに含まれない。

【0166】

この場合の撮像パラメータ出力方法は、対象物の画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力方法であって、対象物を特定するための対象物情報、及び、対象物を撮像するときの幾何学的な撮像条件を取得する第１取得ステップと、対象物情報及び幾何学的な撮像条件に基づいて、撮像装置を設置する撮像候補領域を含む撮像パラメータを算出する算出ステップと、算出された撮像パラメータを出力する出力ステップとを含む。これにより、撮像現場における撮像作業の時間を短縮することができる。

【0167】

また、上記実施の形態等では、算出装置は、構造物の動きを示す変位を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する例について説明したが、撮像される画像は、変位を計測するための画像に限定されない。算出装置は、対象物の物理量を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力してもよい。ここで、物理量は、対象物全体又は対象物の特定部分の長さ、角度などであってもよい。このように物理量は、１枚の画像から取得できるものであってもよい。また、物理量は、対象物全体が移動している場合、当該対象物の速度、加速度などであってもよい。なお、上記の変位は、物理量に含まれる。

【0168】

この場合の撮像パラメータ出力方法は、対象物の物理量を計測するための画像を撮像する撮像装置に関する撮像パラメータを出力する撮像パラメータ出力方法であって、対象物を特定するための対象物情報、及び、対象物を撮像するときの幾何学的な撮像条件を取得する第１取得ステップと、対象物情報及び幾何学的な撮像条件に基づいて、撮像装置を設置する撮像候補領域及び当該撮像候補領域における対象物の物理量の計測精度を含む撮像パラメータを算出する算出ステップと、算出された撮像パラメータを出力する出力ステップとを含む。

【0169】

また、上記実施の形態等では、地理情報から撮像不能領域を取得する例について説明したが、これに限定されない。算出装置は、例えば、作業員から撮像不能領域を取得してもよい。

【0170】

また、上記実施の形態における地理情報は、例えば、祭りなどのイベント情報、道路などの工事情報等の動的な情報を含んでいてもよい。

【0171】

また、上記実施の形態等における取得部及び受付部の少なくとも一方は、作業員の音声に基づく情報を取得してもよい。この場合、算出装置は、例えば、音声を取得するマイクロフォンを有していてもよいし、音声に対する音声認識処理を行うサーバ（例えば、クラウドサーバ）と通信可能に接続された通信回路を有していてもよい。

【0172】

また、上記実施の形態等では、撮像装置は、地面に固定される装置である例について説明したが、これに限定されない。撮像装置は、例えば、ドローンなどの飛行体に設けられた撮像装置であってもよい。つまり、撮像パラメータは、ドローンなどの飛行体を用いて、構造物を撮像するときのパラメータであってもよい。

【0173】

また、上記実施の形態等において、取得部は通信部である例について説明したが、これに限定されない。取得部は、例えば、記録媒体が接続される接続部であってもよい。接続部は、例えば、ＵＢＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）が接続されるＵＳＢ端子、ＳＤカードが差し込まれるＳＤカードスロット、光ディスクが挿入される光学ドライブなどであってもよい。

【0174】

また、フローチャートにおける各ステップが実行される順序は、本開示を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。

【0175】

また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

【0176】

また、上記実施の形態等では、算出装置は、表示装置を有していない、つまり、算出装置と、表示装置とは、別体である例について説明したが、表示装置を有していてもよい。この場合には、表示装置は、算出装置の一部である表示部として機能する。このように、撮像パラメータ出力システムは、１つの装置により構成されてもよい。

【0177】

また、上記実施の形態では、第１撮像装置と第２撮像装置とは別体である例について説明したが、これに限定されず、第１撮像装置と第２撮像装置とは１つの撮像装置により構成されていてもよい。第１撮像装置と第２撮像装置とは、いわゆるステレオカメラであってもよい。この場合、幾何学的な撮像条件に含まれる基線長は、２つのレンズの距離であってもよい。２つのレンズの距離は、固定値である。

【0178】

また、上記実施の形態では、第１撮像装置及び第２撮像装置の構成が同じである例について説明したが、これに限定されない。第１撮像装置及び第２撮像装置の構成は異なっていてもよい。例えば、第１撮像装置及び第２撮像装置は、センサスペックが互いに異なる撮像装置であってもよい。この場合、ステップＳ１２において、撮像装置ごとにセンサスペックを取得してもよい。例えば、ステップＳ１２において、取得部は、第１撮像装置と第２撮像装置とで互いにセンサスペックが異なることを含む幾何学的な撮像条件を取得してもよい。

【0179】

また、上記実施の形態等における撮像パラメータ出力システムが備える装置間の通信方法については特に限定されるものではない。装置間では、無線通信が行われてもよいし、有線通信が行われてもよい。また、装置間では、無線通信および有線通信が組み合わされてもよい。

【0180】

また、上記実施の形態等における算出装置が備える構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。

【0181】

システムＬＳＩは、複数の処理部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＯＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。

【0182】

なお、ここでは、システムＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、あるいはＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

【0183】

さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

【0184】

また、上記各種処理の全部又は一部は、電子回路等のハードウェアにより実現されても、ソフトウェアを用いて実現されてもよい。なお、ソフトウェアによる処理は、算出装置に含まれる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実現されるものである。

【0185】

また、本開示の一態様は、撮像パラメータ出力方法に含まれる特徴的な各ステップをコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであってもよい。また、本開示の一態様は、そのようなプログラムが記録された、コンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体であってもよい。例えば、そのようなプログラムを記録媒体に記録して頒布又は流通させてもよい。例えば、頒布されたプログラムを、他のプロセッサを有する装置にインストールして、そのプログラムをそのプロセッサに実行させることで、その装置に、上記各処理を行わせることが可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0186】

本開示は、構造物の変位を計測するための計測システムにおける撮像パラメータを決定する装置等に広く利用可能である。

【符号の説明】

【0187】

１、１ａ 撮像パラメータ出力システム
１０、１０ａ 算出装置
１１ 取得部
１２ 算出部
１３ 出力部
１４ 受付部
２０ 表示装置
３０ 第１撮像装置
４０ 第２撮像装置
５０～５５ 撮像パラメータ
ａ１～ａ４、ｂ１１、ｂ２１、ｂ３１ 撮像候補領域
ｂ１、ｂ２、ｂ３ 対象領域
ｂ１２、ｂ２２、ｂ３２ 撮像不能領域
Ｆ 矩形枠
Ｌ 基線長
Ｏ 構造物
ｐ１、ｐ２、ｐ３ 位置
ｐ１ａ、ｐ２ａ、ｐ３ａ 楕円誤差
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５ 画像
Ｐ４１、Ｐ４２ 第１確認画像
Ｐ５１、Ｐ５２ 第２確認画像
Ｔ 木
ｘ１、ｘ２ 撮像不能領域
θ１１、θ１２、θ１３ 輻輳角
θ２１、θ２２ 画角

【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】