(57)【要約】【課題】広角レンズへの汚れの付着を抑制する。【解決手段】撮影装置１１は、船舶１０１に設置され、該船舶１０１の周辺画像Ｐｆ，Ｐｂ，Ｐｌ，Ｐｒを撮影する複数の撮影カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒを備え、各撮影カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒによって撮影された周辺画像Ｐｆ，Ｐｂ，Ｐｌ，Ｐｒを組み合わせて合成画像としての鳥瞰画像３０１を作成する。撮影カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒは、広角レンズ２３を有する広角カメラとして構成され、撮影装置１１は、広角レンズ２３を覆う開閉カバー１３２と、船舶１０１の接岸時には開閉カバー１３２を開放する一方、非接岸時には開閉カバー１３２を閉封する開閉制御部５１と、を備える。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶に設置され、該船舶の周辺画像を撮影する撮影カメラを備え、
前記撮影カメラによって撮影された周辺画像を組み合わせて合成画像を作成する船舶の撮影装置であって、
前記撮影カメラは、広角レンズを有する広角カメラとして構成され、
前記広角レンズを覆う開閉カバーと、
前記船舶の接岸時には前記開閉カバーを開放する一方、非接岸時には前記開閉カバーを閉封する制御手段と、を備える
ことを特徴とする船舶の撮影装置。
【請求項２】
請求項１に記載された船舶の撮影装置において、
前記制御手段は、前記船舶の停船時には前記開閉カバーを閉封する
ことを特徴とする船舶の撮影装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された船舶の撮影装置において、
前記撮影カメラを収容するケーシングと、
前記ケーシングに設けられ、前記開閉カバーによって開閉される開口部と、を有し、
前記撮影カメラは、前記ケーシング内を移動可能に構成されているとともに、前記開口部を通じて出没する
ことを特徴とする船舶の撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示する技術は、船舶の撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶の操縦を支援するために、船舶を上方から見下ろしたか如き鳥瞰画像を作成することが知られている。例えば特許文献１には、船体に設置された複数のカメラによって周辺画像を撮影するとともに、各周辺画像を組み合わせることにより、疑似の鳥瞰画像を合成画像として作成することが開示されている。
【０００３】
また一般に、鳥瞰画像を作成するためのカメラとしては、広角レンズを用いることが広く知られている。特許文献２には、そうした広角レンズ（魚眼レンズ）備えた撮影カメラ（カメラ装置）において、その広角レンズを開閉カバー（ドームカバー）によって覆うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−９３６０５号公報
【特許文献２】特開２０１４−５６１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記特許文献２に係る広角レンズは、カメラの筐体から突出して設けられることになる。そのため、こうした広角レンズには、汚れが付着し易いという問題がある。特に海上においては、塩分等が固着して汚れとなり得る。
【０００６】
そこで、前記特許文献２に記載されているような開閉カバーによって、広角レンズを外気から隔絶することが考えられるものの、単に開閉カバーを設けるだけでは、汚れの付着が十分に回避されないおそれがある。
【０００７】
ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、広角レンズへの汚れの付着を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、船舶に設置され、該船舶の周辺画像を撮影する撮影カメラを備え、前記撮影カメラによって撮影された周辺画像を組み合わせて合成画像を作成する船舶の撮影装置に係る。
【０００９】
そして、本開示の第１の態様によれば、前記撮影カメラは、広角レンズを有する広角カメラとして構成され、前記船舶の撮影装置は、前記広角レンズを覆う開閉カバーと、前記船舶の接岸時には前記開閉カバーを開放する一方、非接岸時には前記開閉カバーを閉封する制御手段と、を備える。
【００１０】
ここで、「船舶の接岸時」とは、船舶の接岸を完了したタイミングではなく、船舶を接岸しようとしている最中のタイミングをいう。
【００１１】
この構成によれば、船舶の接岸時には制御手段が開閉カバーを開放するため、船舶の周辺画像を撮影し、これを組み合わせた合成画像を作成することができる。これにより、船舶の接岸に係る操船作業を支援することが可能になる。一方、海上での航行時など、船舶の非接岸時には開閉カバーを閉封するため、塩分等、広角レンズへの汚れの付着を抑制することができる。
【００１２】
また、本開示の第２の態様によれば、前記制御手段は、前記船舶の停船時には前記開閉カバーを閉封する、としてもよい。
【００１３】
この構成によれば、船舶の接岸を完了した後等の停船時には、開閉カバーを閉封する。これにより、広角レンズへの汚れの付着を抑制することができる。
【００１４】
また、本開示の第３の態様によれば、前記船舶の撮影装置は、前記撮影カメラを収容するケーシングと、前記ケーシングに設けられ、前記開閉カバーによって開閉される開口部と、を有し、前記撮影カメラは、前記ケーシング内を移動可能に構成されているとともに、前記開口部を通じて出没する、としてもよい。
【００１５】
この構成によれば、撮影カメラそのものをケーシングに収容させることで、広角レンズ以外の部位への汚れの付着を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、前記船舶の撮影装置によれば、広角レンズへの汚れの付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、撮影装置が搭載された船舶を例示する平面図である。
【図２】図２は、撮影装置が搭載された船舶を例示する側面図である。
【図３】図３は、撮影装置が搭載された船舶を例示する正面図である。
【図４】図４は、撮影装置の構成を例示するブロック図である。
【図５】図５は、半天球カメラによって撮影される画像を例示する模式図である。
【図６】図６は、モニタに表示される鳥瞰画像を例示する模式図である。
【図７Ａ】図７Ａは、撮影カメラの構成を例示する斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、撮影カメラの構成を例示する斜視図である。
【図８】図８は、開閉カバーの開閉に係る処理を例示するフローチャートである。
【図９】図９は、開閉カバーの開閉に係る処理を説明するための模式図である。
【図１０】図１０は、開閉カバーの変形例を例示する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本開示の実施形態について説明する。なお、以下の説明は例示である。
【００１９】
本明細書において開示される船舶の撮影装置は、例えば船舶の接岸時などの操船作業において、同船舶の周辺状況を映像によって確認するためのシステムである。
【００２０】
船舶の撮影装置の構成について、図１〜図４を参照しながら説明する。図１は、撮影装置１１が搭載された船舶１０１を例示する平面図である。図２は撮影装置１１が搭載された船舶１０１を例示する側面図であり、図３は撮影装置１１が搭載された船舶１０１を例示する正面図である。また、図４は、撮影装置１１の構成を例示するブロック図である。なお、図１では、撮影装置１１が備える複数のカメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒについて、それらの姿勢等まで厳密には図示していない。
【００２１】
船舶１０１の撮影装置１１は、図１〜図４に示すように、互いに所定の間隔をあけて船舶１０１に設置された複数のカメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒと、船室１０３内およびフライングデッキ１０４に設置された表示手段としてのモニタ１５と、船舶１０１の姿勢を検出するための各種センサ１７，１８，１９と、当該装置１１を総合的に制御する制御装置２１とを備えている。複数のカメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒと制御装置２１とは、船舶１０１の周辺画像を撮影して合成画像である疑似の鳥瞰画像３０１を作成するように構成されている。
【００２２】
ここで、複数のカメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒは、船舶１０１に設置されているとともに、この船舶１０１の周辺画像を撮影することができるという点で、本実施形態における「撮影カメラ」を例示している。以下、複数のカメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒを「撮影カメラ」と呼称する場合がある。
【００２３】
本実施形態に係る撮影装置１１は、各撮影カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒによって撮影された周辺画像を組み合わせて合成画像を作成することができる。
【００２４】
まず、各撮影カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒの構成について詳細に説明をする。
【００２５】
＜撮影カメラ＞
複数の撮影カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒは、船舶１０１の前部（本実施形態では船首側のバウデッキ１０５）に設置されたフロントカメラ１３ｆと、船舶１０１の後部（本実施形態では船尾側のスターンデッキ１０７）に設置されたバックカメラ１３ｂと、船舶１０１の長さ方向における中央部分である船央の左側に設置されたレフトカメラ１３ｌと、船央の右側に設置されたライトカメラ１３ｒと、を有している。これら４台の撮影カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒは、船舶１０１の外周部分を含めて船舶１０１の周辺画像を撮影するようにそれぞれ設置されている。
【００２６】
フロントカメラ１３ｆは、バウデッキ１０５の左右方向における中央位置に立てられた支柱１０９に、前方斜め下方に臨む姿勢でレンズの光軸を船首（船舶１０１の外周部分）に向けて取り付けられている。このフロントカメラ１３ｆは、船舶１０１の前方における所定範囲Ｒｆの風景を動画または静止画で撮影して、周辺画像として前方画像Ｐｆを取得する。
【００２７】
バックカメラ１３ｂは、スターンデッキ１０７の左右方向における中央位置に立てられた支柱１１０に、後方斜め下方に臨む姿勢でレンズの光軸を船舶１０１の船尾（船舶１０１の外周部分）に向けて取り付けられている。このバックカメラ１３ｂは、船舶１０１の後方における所定範囲Ｒｂの風景を動画または静止画で撮影して、周辺画像として後方画像Ｐｂを取得する。
【００２８】
レフトカメラ１３ｌは、船室１０３の左側面に、左方斜め下方に臨む姿勢でレンズの光軸を左舷のガンネル１１１（船舶１０１の外周部分）に向けて取り付けられている。このレフトカメラ１３ｌは、船舶１０１の左方における所定範囲Ｒｌの風景を動画または静止画で撮影して、周辺画像として左方画像Ｐｌを取得する。
【００２９】
ライトカメラ１３ｒは、船室１０３の左側面に、右方斜め下方に臨む姿勢でレンズの光軸を右舷のガンネル１１２（船舶１０１の外周部分）に向けて取り付けられている。このライトカメラ１３ｒは、船舶１０１の右方における所定範囲Ｒｒの風景を動画または静止画で撮影して、周辺画像として右方画像Ｐｒを取得する。
【００３０】
フロントカメラ１３ｆの撮影範囲Ｒｆとレフトカメラ１３ｌの撮影範囲Ｒｌとは、互いに重複する共通の撮影範囲ＲＣｆｌ（図１で紙面左上の斜線を付した範囲）を含んでいる。フロントカメラ１３ｆとレフトカメラ１３ｌとは、当該各撮影カメラ１３ｒ，１３ｌの撮影によって取得される周辺画像Ｐｆ，Ｐｌに、船舶１０１のバウデッキ１０５の外周部分に設置された手すり１１３の左側部分が共通に写り込む位置および角度に設置される。そのことで、フロントカメラ１３ｆとレフトカメラ１３ｌとの共通の撮影範囲ＲＣｆｌは、当該手すり１１３の左側部分を含む範囲に設定される。
【００３１】
フロントカメラ１３ｆの撮影範囲Ｒｆとライトカメラ１３ｒの撮影範囲Ｒｒとは、互いに重複する共通の撮影範囲ＲＣｆｒ（図１で紙面右上の斜線を付した範囲）を含んでいる。フロントカメラ１３ｆとライトカメラ１３ｒとは、当該各撮影カメラ１３ｆ，１３ｒの撮影によって取得される周辺画像Ｐｆ，Ｐｒに、船舶１０１のバウデッキ１０５の外周部分に設置された手すり１１３の右側部分が共通に写り込む位置および角度に設置される。そのことで、フロントカメラ１３ｆとライトカメラ１３ｒとの共通の撮影範囲ＲＣｆｒは、当該手すり１１３の右側部分を含む範囲に設定される。
【００３２】
バックカメラ１３ｂの撮影範囲Ｒｂとレフトカメラ１３ｌの撮影範囲Ｒｌとは、互いに重複する共通の撮影範囲ＲＣｂｌ（図１で紙面左下の斜線を付した範囲）を含んでいる。バックカメラ１３ｂとレフトカメラ１３ｌとは、当該各撮影カメラ１３ｂ，１３ｌの撮影によって取得される周辺画像Ｐｂ，Ｐｌに、船舶１０１のスターンデッキ１０７の左側部分が共通に写り込む位置および角度に設置される。そのことで、バックカメラ１３ｂとレフトカメラ１３ｌとの共通の撮影範囲ＲＣｂｌは、当該スターンデッキ１０７の左側部分を含む範囲に設定される。
【００３３】
バックカメラ１３ｂの撮影範囲Ｒｂとライトカメラ１３ｒの撮影範囲Ｒｒとは、互いに重複する共通の撮影範囲ＲＣｂｒ（図１で紙面右下の斜線を付した範囲）を含んでいる。バックカメラ１３ｂとライトカメラ１３ｒとは、当該各撮影カメラ１３ｂ，１３ｒの撮影によって取得される周辺画像に、船舶１０１のスターンデッキ１０７の右側部分が共通に写り込む位置および角度に設置される。そのことで、バックカメラ１３ｂとライトカメラ１３ｒとの共通の撮影範囲ＲＣｂｒは、当該スターンデッキ１０７の右側部分を含む範囲に設定される。
【００３４】
この実施形態において、フロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒの設置位置から船舶１０１の喫水線Ｌｗまでの距離である水上高さＨは、同じに高さに設定されている。フロントカメラ１３ｆの設置角度α１と、バックカメラ１３ｂの設置角度α２と、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒとの設置角度α３，α４は、互いに異なる角度に設定されている。また、レフトカメラ１３ｌの設置角度α３とライトカメラ１３ｒの設置角度α４とは、同じ角度に設定されている。
【００３５】
なお、各カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒの設置角度は、任意に設定することができる。すなわち、フロントカメラ１３ｆの設置角度α１と、バックカメラ１３ｂの設置角度α２と、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒの設置角度α３，α４とは、互いに同じ角度であってもよいし、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒの設置角度α３，α４は、互いに異なる角度であってもよい。
【００３６】
また、これら各撮影カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒは、防水および防塵の仕様とされている。また、各撮影カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒは、それぞれ船舶１０１に着脱可能に取り付けられるようになっており、例えば、船舶１０１を使用するときに船体に取り付けるが船舶１０１の使用後には取り外したり、不具合が生じたときに取り替えたりすることができるようになっている。
【００３７】
また、フロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒは、それぞれ標準レンズよりも画角の広い広角レンズ２３を備えた広角カメラである。広角レンズ２３には、例えば１８０度以上の画角を有するレンズが用いられる。具体的には、この実施形態でのフロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌ、ライトカメラ１３ｒは、それぞれ広角レンズ２３を有する広域撮影カメラ、いわゆる半天球カメラである。
【００３８】
図５に、半天球カメラの撮影によって取得される画像２０１の概念図を示す。フロントカメラ１３ｆの撮影によって取得される前方画像Ｐｆ、バックカメラ１３ｂの撮影によって取得される後方画像Ｐｂ、レフトカメラ１３ｌの撮影によって取得される左方画像Ｐｌ、およびライトカメラ１３ｒの撮影によって取得される右方画像Ｐｒは、図５に示すように、広角レンズ２３の光軸Ａを中心として周囲３６０度を見渡したような円形状の画像２０１である。この円形状の画像２０１は、広角レンズ２３の外面に投影された立体の光学像を光軸Ａに沿って平面像に射影変換した像に相当する。
【００３９】
このような円形状の画像２０１である前方画像Ｐｆ、後方画像Ｐｂ、左方画像Ｐｌおよび右方画像Ｐｒは、広角歪みを含む。ここでいう「広角歪み」とは、立体の光学像を平面に射影する際に広角側で画像が被写界と相似にならず縮むように湾曲を伴って変形した歪みのことである。この広角歪みは、魚眼レンズ以外の広角レンズ２３では樽型の歪曲収差として知られるレンズの収差の１つであって、画像中心からの距離に応じて歪みの程度が大きくなり、特に画像周辺で顕著になる。
【００４０】
前述のように、これら各撮影カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒは、防水および防塵の仕様とされていて、広角レンズ２３への汚れの付着を抑制することができるようになっている。
【００４１】
以下、そうした仕様を実現するための具体的な構成について説明をする。ここで、図７Ａおよび図７Ｂは、フロントカメラ１３ｆの構成を例示する斜視図である。本明細書では、複数の撮影カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒのうち、フロントカメラ１３ｆを例に挙げて説明をするが、ここに開示する技術は、本実施形態ではフロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒの全てに適用されている。これに代えて、複数の撮影カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒのうちの少なくとも１つに対して適用してもよい。
【００４２】
図７Ａに例示するように、本実施形態では、フロントカメラ１３ｆの広角レンズ２３を覆う開閉カバー１３２が設けられている。具体的に、本実施形態に係る撮影装置１１は、フロントカメラ１３ｆ全体を収容するケーシング１３１と、このケーシング１３１に設けられ、開閉カバー１３２によって開閉される開口部１３１ａと、を有している。
【００４３】
ケーシング１３１は、フロントカメラ１３ｆの収容スペースを区画している。この収容スペースの寸法は、少なくとも、フロントカメラ１３ｆの移動を許容するように設定すればよい。
【００４４】
開口部１３１ａは、ケーシング１３１の一端に設けられており、この開口部１３１ａの寸法は、少なくとも、フロントカメラ１３ｆにおける広角レンズ２３の露出を許容するように設定すればよい。
【００４５】
開閉カバー１３２は、ケーシング１３１の開口部１３１ａを開閉することができる。よって、開閉カバー１３２が開口部１３１ａを閉じた状態にあっては、フロントカメラ１３ｆ、特にフロントカメラ１３ｆの広角レンズ２３が外気から隔絶されることになる。一方、開閉カバー１３２が開口部１３１ａを開いた状態にあっては、フロントカメラ１３ｆ、特に広角レンズ２３が外気に露出することになる。
【００４６】
フロントカメラ１３ｆは、外部から動力を受けて動作することにより、ケーシング１３１内を移動可能に構成されている。そうして移動することで、フロントカメラ１３ｆは、図７Ｂに例示するように、開口部１３１ａを通じて出没することができる。
【００４７】
各撮影カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒにより得られた画像は、モニタ１５上に表示することができる。そこで、以下、モニタ１５の構成について詳細に説明をする。
【００４８】
＜モニタ＞
モニタ１５は、船室１０３内の操舵席１２７の前方と、フライングデッキ１０４の操舵席１２７の周辺とにおいて、操舵席１２７に着席した操船者から操船中に見える位置に配置されている。このモニタ１５には、フロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒによって取得される前方画像Ｐｆ、後方画像Ｐｂ、左方画像Ｐｌおよび右方画像Ｐｒに基づいて作成された、船舶１０１を上方から見下ろしたかのような疑似の鳥瞰画像が表示される。
【００４９】
図６に、モニタ１５に表示される鳥瞰画像３０１の模式図を示す。鳥瞰画像３０１は、図６に示すように、前方鳥瞰画像ＢＥＶｆ、後方鳥瞰画像ＢＥＶｂ、左方鳥瞰画像ＢＥＶｌおよび右方鳥瞰画像ＢＥＶｒの４つの部分鳥瞰画像３０１ｐが組み合わされてなる合成画像である。例えば、鳥瞰画像３０１は、共通の撮影範囲ＲＣｆｌ，ＲＣｆｒ，ＲＣｂｌ，ＲＣｂｒでシームレスに繋ぎ合わされて一体化されたり、または別々のデータとして並べて表示されたりして構成される。この鳥瞰画像３０１では、船舶１０１の上面を表す船舶画像１０１ｇが中心位置に示される。船舶画像１０１ｇは、例えば、イラストでもよいし、写真であってもよい。
【００５０】
また、モニタ１５は、タッチパネル機能を有する液晶表示パネルなどによって構成されている。このモニタ１５は、表示される鳥瞰画像３０１の範囲を切り換えたり、鳥瞰画像３０１に代えて個別の周辺画像（前方画像Ｐｆ、後方画像Ｐｂ、左方画像Ｐｌ、右方画像Ｐｒ）を表示したりするなどの表示設定の他、開閉カバー１３２の開閉を指示するための操作部２５を兼ねている。当該モニタ１５には、そうした開閉等の指示に用いるメニュー画面も表示されるようになっている。操船者は、メニュー画面に従い操作部２５を操作することによって、各種処理を実行させることができる。
【００５１】
なお、フロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒによって画像を取得するためには、前述の開閉カバー１３２を開閉する必要がある。この開閉カバー１３２は、制御装置２１からの制御信号を受けて開閉する。
【００５２】
以下、撮影装置１１における制御系の構成について詳細に説明をする。
【００５３】
＜制御系＞
各種センサ１７，１８，１９として、ジャイロセンサ１７、速度センサ１８および加速度センサ１９が設けられている。ジャイロセンサ１７および加速度センサ１９は、船舶１０１の揺れに応じて変化するフロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌ、ライトカメラ１３ｒの傾きを検出する傾きセンサ４０を構成している。
【００５４】
ジャイロセンサ１７は、船舶１０１が傾いたときに、フロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒがどれだけの速さで回転しているのかを検出する。加速度センサ１９は、船舶１０１が傾いたときに、フロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒがどのような向きに回転しているのかを検出する。
【００５５】
ジャイロセンサ１７および加速度センサ１９は、例えば、フロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌ、ライトカメラ１３ｒ、制御装置２１のうち少なくとも１つに内蔵されている。なお、これらジャイロセンサ１７および加速度センサ１９は、各カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒおよび制御装置２１とは別に船舶１０１に設置されていてもよい。
【００５６】
一方、速度センサ１８は、例えば船舶１０１における電磁ログ、ドップラーログ等に基づいて、同船舶１０１の速度を検出する。船舶１０１の速度を示す信号は、制御装置２１に入力される。速度センサ１８は、制御装置２１とは別体としてもよいし、制御装置２１に内蔵してもよい。
【００５７】
制御装置２１は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラである。この制御装置２１は、例えば、船室１０３内に設置されており、船舶１０１のバッテリから電源供給を受けて、フロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌ、ライトカメラ１３ｒ、モニタ１５などに対して電力を分配供給すると共に、それら各撮影カメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒ、各モニタ１５および各種センサ１７，１９とデータのやり取りをするようになっている。
【００５８】
具体的には、制御装置２１は、図４に示すように、画像データに所定の処理を施す信号処理部２９と、プログラムやデータを一時的に記憶する主メモリ３１と、主メモリ３１に対するプログラムおよびデータの書き込みや読み出しを制御するメモリ制御部３３と、主メモリ３１に読み出されたプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）３５と、各種プログラムおよびデータを記憶する補助メモリ３７と、モニタ１５を動作させるモニタ用ドライバ３９とを備えている。
【００５９】
信号処理部２９およびＣＰＵ３５は、典型的にはＩＣ（Integrated Circuit）やＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integration Circuit
）などによって実現される。主メモリ３１は、典型的にはＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＤＲＡＭ（Synchronous DRAM）などの揮発性メモリによって実現される。補助メモリ３７は、典型的にはフラッシュメモリなどの不揮発性メモリによって実現される。
【００６０】
信号処理部２９は、フロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒから出力された前方画像Ｐｆ、後方画像Ｐｂ、左方画像Ｐｌおよび右方画像Ｐｒについての各フレームの画像データを次々と取得し、取得した各周辺画像Ｐｆ，Ｐｂ，Ｐｌ，Ｐｒについての画像データに基づいて部分鳥瞰画像３０１ｐを４枚作成し、それら４枚の部分鳥瞰画像３０１ｐ（ＢＥＶｆ，ＢＥＶｂ，ＢＥＶｌ，ＢＥＶｒ）を組み合わせて合成することにより１枚の鳥瞰画像３０１を作成する。
【００６１】
補助メモリ３７には、フロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒの外部パラメータと、それらフロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒの内部パラメータとが記憶されている。ここで「外部パラメータ」とは、カメラの設置位置や設置角度などの設置状態を示す数値である。また、「内部パラメータ」とは、カメラの光軸位置や焦点距離、広角歪みなどの歪みに関する情報といった、カメラに固有の光学的性質を表す数値である。
【００６２】
また、補助メモリ３７には、前方画像Ｐｆにおける鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲、後方画像Ｐｂにおける鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲、左方画像Ｐｌにおける鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲、および右方画像Ｐｒにおける鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲についての各設定値（較正処理を行う前は共に初期値）が記憶されている。
【００６３】
前方画像Ｐｆにおいて鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲の部分画像は、鳥瞰画像３０１のうち前方鳥瞰画像ＢＥＶｆを構成する。前方画像Ｐｆのうち鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲、つまり前方鳥瞰画像ＢＥＶｆとする範囲は、前方鳥瞰画像ＢＥＶｆと左方鳥瞰画像ＢＥＶｌおよび右方鳥瞰画像ＢＥＶｒとで重複した範囲が鳥瞰画像３０１に現れないように、且つ前方鳥瞰画像ＢＥＶｆと左方鳥瞰画像ＢＥＶｌおよび右方鳥瞰画像ＢＥＶｒとの間に消失した範囲が存在しないように決定される。
【００６４】
後方画像Ｐｂにおいて鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲の部分画像は、鳥瞰画像３０１のうち後方鳥瞰画像ＢＥＶｂを構成する。後方画像Ｐｂのうち鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲、つまり後方鳥瞰画像ＢＥＶｂとする範囲は、後方鳥瞰画像ＢＥＶｂと左方鳥瞰画像ＢＥＶｌおよび右方鳥瞰画像ＢＥＶｒとで重複した範囲が鳥瞰画像３０１に現れないように、且つ後方鳥瞰画像ＢＥＶｂと左方鳥瞰画像ＢＥＶｌおよび右方鳥瞰画像ＢＥＶｒとの間に消失した範囲が存在しないように決定される。
【００６５】
左方画像Ｐｌにおいて鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲の部分画像は、鳥瞰画像３０１のうち左方鳥瞰画像ＢＥＶｌを構成する。左方画像Ｐｌのうち鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲、つまり左方鳥瞰画像ＢＥＶｌとする範囲は、左方鳥瞰画像ＢＥＶｌと前方鳥瞰画像ＢＥＶｆおよび後方鳥瞰画像ＢＥＶｂとで重複した範囲が鳥瞰画像３０１に現れないように、且つ左方鳥瞰画像ＢＥＶｌと前方鳥瞰画像ＢＥＶｆおよび後方鳥瞰画像ＢＥＶｂとの間に消失した範囲が存在しないように決定される。
【００６６】
右方画像Ｐｒにおいて鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲の部分画像は、鳥瞰画像３０１のうち右方鳥瞰画像ＢＥＶｒを構成する。右方画像Ｐｒのうち鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲、つまり後方鳥瞰画像ＢＥＶｒとする範囲は、右方鳥瞰画像ＢＥＶｒと前方鳥瞰画像ＢＥＶｆおよび後方鳥瞰画像ＢＥＶｂとで重複した範囲が鳥瞰画像３０１に現れないように、且つ右方鳥瞰画像ＢＥＶｒと前方鳥瞰画像ＢＥＶｆおよび後方鳥瞰画像ＢＥＶｂとの間に消失した範囲が存在しないように決定される。
【００６７】
信号処理部２９は、前処理部４１と、画像補正部４３と、切り出し処理部４５と、画像合成部４７とを備えている。これら前処理部４１、画像補正部４３、切り出し処理部４５および画像合成部４７は、マイクロコンピュータなどのハードウェアと、ハードウェア上で実行されるプログラムなどのソフトウェアとの協働によって実現される機能部である。
【００６８】
メモリ制御部３３は、前処理部４１、画像補正部４３、切り出し処理部４５および画像合成部４７で、前方画像Ｐｆ、後方画像Ｐｂ、左方画像Ｐｌおよび右方画像Ｐｒについての画像データに所定の処理を行う際に主メモリ３１から当該画像データを読み出し、且つ、前方画像Ｐｆ、後方画像Ｐｂ、左方画像Ｐｌおよび右方画像Ｐｒについての画像データに当該所定の処理を行った後に当該画像データを主メモリ３１に書き込む。
【００６９】
前処理部４１は、フロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒからそれぞれ取得される前方画像Ｐｆ、後方画像Ｐｂ、左方画像
Ｐｌおよび右方画像Ｐｒについての画像データに対し、前処理として、デジタルクランプ、画素欠陥補正、ゲイン制御などの調整処理を施す。
【００７０】
画像補正部４３は、補助メモリ３７に記憶されたフロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒの内部パラメータおよび外部パラメータを、メモリ制御部３３を介して主メモリ３１に読み出す。
【００７１】
そして、画像補正部４３は、前方画像Ｐｆについての画像データに対し、フロントカメラ１３ｆの内部パラメータに基づき、広角歪みなどの歪みのない画像となるように変換する歪み補正を施す。画像補正部４３は、後方画像Ｐｂについての画像データに対しても、バックカメラ１３ｂの内部パラメータに基づき、同様な歪み補正を施す。画像補正部４３は、左方画像Ｐｌについての画像データに対しても、レフトカメラ１３ｌの内部パラメータに基づき、同様な歪み補正を施す。画像補正部４３は、右方画像Ｐｒについての画像データに対しても、ライトカメラ１３ｒの内部パラメータに基づき、同様な歪み補正を施す。
【００７２】
また、画像補正部４３は、前方画像Ｐｆについての画像データに対し、フロントカメラ１３ｆの内部パラメータおよび外部パラメータに基づき、上方から見下ろしたような画像に変換する視点変換処理を施す。画像補正部４３は、後方画像Ｐｂについての画像データに対しても、バックカメラ１３ｂの内部パラメータおよび外部パラメータに基づき、同様な視点変換処理を施す。画像補正部４３は、左方画像Ｐｌについての画像データに対しても、レフトカメラ１３ｌの内部パラメータおよび外部パラメータに基づき、同様な視点変換処理を施す。画像補正部４３は、右方画像Ｐｒについての画像データに対しても、ライトカメラ１３ｒの内部パラメータおよび外部パラメータに基づき、同様な視点変換処理を施す。
【００７３】
切り出し処理部４５は、補助メモリ３７に記憶された、前方画像Ｐｆの鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲、後方画像Ｐｂの鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲、左方画像Ｐｌの鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲、および右方画像Ｐｒの鳥瞰画像３０１に用いる切り出し範囲についての各設定値を、メモリ制御部３３を介して主メモリ３１に読み出す。
【００７４】
そして、切り出し処理部４５は、これら周辺画像Ｐｆ，Ｐｂ，Ｐｌ，Ｐｒにおける切り出し範囲の設定値に従って、上述の歪み補正および支点変換処理が施された後の前方画像Ｐｆ，後方画像Ｐｂ，左方画像Ｐｌおよび右方画像Ｐｒについての画像データをそれぞれ部分的に切り出すことにより、前方鳥瞰画像ＢＥＶｆ、後方鳥瞰画像ＢＥＶｂ、左方鳥瞰画像ＢＥＶｌおよび右方鳥瞰画像ＢＥＶｒについての部分鳥瞰画像データを作成する。
【００７５】
信号処理部２９は、そのような画像データの切り出し処理を行う際に、傾きセンサ４０によって検出されるフロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒの傾きに基づき、前方画像Ｐｆ、後方画像Ｐｂ、左方画像Ｐｌおよび右方画像Ｐｒについての画像データの傾きと、部分鳥瞰画像３０１ｐ（前方鳥瞰画像ＢＥＶｆ、後方鳥瞰画像ＢＥＶｂ、左方鳥瞰画像ＢＥＶｌおよび右方鳥瞰画像ＢＥＶｒ）の切り出し位置とを補正する。こうした補正は、電子ジンバルと呼ばれ、カメラの姿勢の動的な変化に起因した撮影画像の回転方向への変位をキャンセルする技術である。
【００７６】
部分鳥瞰画像３０１ｐは、船体が波で揺れることによるカメラ１３ｆ，１３ｂ，１３ｌ，１３ｒの向きの変化に伴って傾く。このような部分鳥瞰画像３０１ｐの傾きは、上述した視点変換処理を施している関係上、当該部分鳥瞰画像３０１ｐにおいて船体から離れるほど大きく見える。これに対し、本実施形態では、上述の如く、鳥瞰画像３０１の作成において電子ジンバルを効かせているので、船舶１０１が揺れて傾いても、船舶１０１の姿勢に倣ったフロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌおおびライトカメラ１３ｒの傾き度合に合わせて、各部分鳥瞰画像３０１ｐの傾きが補正される。それによって、船体が波で揺れることに起因した部分鳥瞰画像３０１ｐの傾きを低減することができる。このことは、鳥瞰画像３０１をリアルタイムで表示したときの同画像３０１の揺れを軽減するのに有効である。このようにして作成された部分鳥瞰画像データは、メモリ制御部３３によって主メモリ３１に書き込まれる。
【００７７】
画像合成部４７は、主メモリ３１に書き込まれた前方鳥瞰画像ＢＥＶｆ、後方鳥瞰画像ＢＥＶｂ、左方鳥瞰画像ＢＥＶｌおよび右方鳥瞰画像ＢＥＶｒについての４枚分の部分鳥瞰画像データをフレーム毎にメモリ制御部３３によって読み出し、読み出された部分鳥瞰画像データを組み合わせると共に、船舶画像１０１ｇの画像データを画像中心に位置するように合成することにより、鳥瞰画像３０１についての鳥瞰画像データを作成する。そうして作成された鳥瞰画像データは、メモリ制御部３３によって主メモリ３１に書き込まれる。
【００７８】
主メモリ３１に書き込まれた各フレームの鳥瞰画像データは、ＣＰＵ３５からの指令を受けてメモリ制御部３３により読み出され、モニタ用ドライバ３９に受け渡される。モニタ用ドライバ３９は、主メモリ３１から読み出された鳥瞰画像データに基づいてモニタ１５を駆動する。これにより、モニタ１５には、その鳥瞰画像データに基づく鳥瞰画像３０１がリアルタイム画像（ライブビュー）として表示される。
【００７９】
制御装置２１はまた、鳥瞰画像３０１の作成に係る機能に加えて、船舶１０１の操船状況に応じて開閉カバー１３２を開閉する機能を有している。具体的に、制御装置２１は、開閉カバー１３２の開閉を制御するための制御手段として、船舶１０１の接岸時には開閉カバー１３２を開放する一方、非接岸時には開閉カバー１３２を閉封するための開閉制御部５１を備えている。
【００８０】
詳しくは、開閉制御部５１は、船舶１０１が接岸の最中であることを示す信号（以下、「接岸信号」ともいう）が入力された場合に、開閉カバー１３２を開放するように構成されている。そのための接岸信号は、自動および／または手動で生成されるようになっている。
【００８１】
具体的に、制御装置２１は、速度センサ１８の検出信号に基づいて、船舶１０１が所定以下の低速で移動しているか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合、制御装置２１は、船舶１０１が接岸の最中であると判定し、開閉制御部５１に接岸信号を出力する。
【００８２】
この判定に代えて、例えば舵およびアクセル等の操船機器にセンサを取り付けるとともに、そのセンサの検出信号に基づいて、船舶１０１が接岸の最中であるか否かを判定してもよい。
【００８３】
例えば、レーザまたはＴＯＦセンサによって桟橋までの距離を測定し、その測距結果を示す信号を制御装置２１に入力してもよい。あるいは、ＧＰＳによって船舶１０１の位置を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置２１に入力してもよい。この場合、制御装置２１は、ＴＯＦセンサ、ＧＰＳ等から入力された信号に基づいて桟橋への接近を検知するとともに、桟橋への接近が検知されたときに、接岸の最中であると判定してもよい。
【００８４】
また、こうした自動的な手法に代えて、又は、自動的な手法に加えて、操舵者が手動で操作してもよい。例えば、操作部２５に対して接岸中であることを示す操作入力を行った場合に、制御装置２１が開閉制御部５１に接岸信号を出力するように構成することもできる。
【００８５】
さらに、本実施形態に係る開閉制御部５１は、船舶１０１の停船時（例えば、接岸完了後の停船時）にあっても、開閉カバー１３２を閉封するように構成されている。この場合、制御装置２１は、速度信号１８の検出信号に基づいて、船舶１０１の速度がゼロか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合、船舶１０１が停船中であると判定し、開閉制御部５１を介して開閉カバー１３２を閉封する。
【００８６】
以下、開閉制御部５１による処理の具体例について、図８を用いて説明する。
【００８７】
＜開閉カバーの開閉処理＞
図８は、開閉カバー１３２の開閉に係る処理を例示するフローチャートである。また、図９は、開閉カバー１３２の開閉に係る処理を説明するための模式図である。
【００８８】
まず、図８におけるステップＳ１において、制御装置２１は、船舶１０１が停船しているか否かを判定する。この判定がＮＯの場合はステップＳ２に進む一方、ＹＥＳの場合の場合はステップＳ４に進み、開閉制御部５１が開閉カバー１３２を閉封する。例えば、海上での航行時には、開閉カバー１３２が閉封されることになる（図９（ａ）を参照）。
【００８９】
ステップＳ２において、制御装置２１は、船舶１０１が接岸の最中であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合はステップＳ３へ進み、開閉制御部５１が開閉カバー１３２を開放する一方、ＮＯの場合はステップＳ４へ進み、前述のように開閉カバー１３２が閉封される。開閉制御部５１が開閉カバー１３２を開放することで、船舶１０１の周辺画像を撮影し、それを組み合わせて鳥瞰画像３０１を作成することができるようになる。例えば、桟橋への接岸時には、開閉カバー１３２が開放されることになる（図９（ｂ）を参照）。
【００９０】
図８に例示する処理は、接岸後も繰り返し実行される。例えば、接岸完了後の停船時には、上述したステップＳ１およびステップＳ４が実行されることにより、開閉カバー１３２が閉封されることになる（図９（ｃ）を参照）。
【００９１】
以上説明したように、前記実施形態によれば、例えば図８に示すように、船舶１０１の接岸時には開閉制御部５１が開閉カバー１３２を開放するため、船舶１０１の周辺画像を撮影し、これを組み合わせた合成画像を作成することができる。これにより、船舶１０１の接岸に係る操船作業を支援することが可能になる。一方、海上での航行時など、船舶１０１の非接岸時には開閉カバー１３２を閉封するため、塩分等、広角レンズ２３への汚れの付着を抑制することができる。
【００９２】
また、図８に例示するように、船舶１０１の接岸を完了した後等の停船時には、開閉制御部５１が開閉カバー１３２を閉封する。これにより、広角レンズ２３への汚れの付着を抑制することができる。
【００９３】
また、図７Ａに例示するように、フロントカメラ１３ｆそのものをケーシング１３１に収容させることで、広角レンズ２３以外の部位への汚れの付着を抑制することができる。
【００９４】
《他の実施形態》
前記実施形態では、船舶１０１の撮影装置１１がフロントカメラ１３ｆ、バックカメラ１３ｂ、レフトカメラ１３ｌおよびライトカメラ１３ｒの４台のカメラを備えるとしたが、この構成には限定されない。船舶１０１の撮影装置１１が備えるカメラの台数は、３台以下であっても５台以上であってもよく、鳥瞰画像３０１などの合成画像が作成できれば、任意の台数のカメラを採用することができる。
【００９５】
また前記実施形態では、船舶の撮影装置１１は、船舶１０１を上方から見下ろしたかのような鳥瞰画像３０１を作成するとしたが、この構成には限定されない。船舶の撮影装置１１は、船舶１０１周囲の景色をパノラマ状に表示するパノラマ画像を合成画像として作成するようになっていてもよい。
【００９６】
また前記実施形態では、図７Ａに示すように、フロントカメラ１３ｆ全体をケーシング１３１に収容するように構成されていたが、この構成には限定されない。例えば、広角レンズ２３のみを覆うように構成してもよい。
【００９７】
図１０は、開閉カバーの変形例を例示する斜視図である。同図に示すように、この変形例における開閉カバー１３０はシャッター状に構成されており、撮影カメラ１３ｆのうち広角レンズ２３のみを覆う。このシャッター状の開閉カバー１３０は、前記実施形態と同様に、開閉制御部５１によって開閉されるよう構成することができる。
【符号の説明】
【００９８】
ＢＥＶｆ  前方鳥瞰画像
ＢＥＶｂ  後方鳥瞰画像
ＢＥＶｌ  左方鳥瞰画像
ＢＥＶｒ  右方鳥瞰画像
Ｐｆ      前方画像（周辺画像）
Ｐｂ      後方画像（周辺画像）
Ｐｌ      左方画像（周辺画像）
Ｐｒ      右方画像（周辺画像）
Ｒｆ      撮影範囲
Ｒｂ      撮影範囲
Ｒｌ      撮影範囲
Ｒｒ      撮影範囲
１１      船舶の撮影装置
１３ｆ    フロントカメラ（撮影カメラ）
１３ｂ    バックカメラ（撮影カメラ）
１３ｌ    レフトカメラ（撮影カメラ）
１３ｒ    ライトカメラ（撮影カメラ）
１３０    開閉カバー
１３１    ケーシング
１３１ａ  開口部
１３２    開閉カバー
２３      広角レンズ
５１      開閉制御部（制御手段）
１０１    船舶
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
2020148811.tif 000009
【図７Ｂ】
2020148811.tif 000010
【図８】
2020148811.tif 000011
【図９】
2020148811.tif 000012
【図１０】
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