(57)【要約】【課題】動画から静止画を切り出す手間をなくし、所望の静止画の検索手間を軽減し、さらに静止画周囲の状況も確認できる撮影記録システムを提供すること。【解決手段】撮影時にビデオカメラ１０１の光軸を水平及び垂直に移動させる移動手段１０２と、ビデオカメラの光軸情報と視野角情報を取得する手段１０３と、撮影した画像から特徴点情報を抽出する抽出手段１０９と、被写体を区別するための識別情報を作成する手段１０９とを備える。記録手段１０８は、撮影した画像のデータにこれらの情報を付加して記録メディアに記録する。検索時、光軸情報と視野角情報と識別情報、および全体合成画像の位置座標により所望の位置の所望の被写体の画像を検索する。また、撮影された画像から特定の輝度変化を特徴点として抽出し、特徴点の対応情報を用いて全体画像を合成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオカメラで撮影した画像を記録メディアに記録する撮影記録システムにおいて、
撮影時に上記ビデオカメラの光軸を移動させる移動手段と、
上記ビデオカメラにより撮影した画像から特定の輝度変化を特徴点情報として抽出する抽出手段と、
撮影した画像のデータに上記特徴点情報を付加して上記記録メディアに記録する記録手段と、
を備えることを特徴とする撮影記録システム。
【請求項２】
請求項１記載の撮影記録システムにおいて、
前記ビデオカメラの光軸情報を取得する手段と、
前記ビデオカメラの視野角情報を取得する手段と、
被写体を区別するための識別情報を作成する手段とを備え、
前記記録手段は、上記光軸情報と視野角情報と識別情報を前記画像のデータに付加して記録することを特徴とする撮影記録システム。
【請求項３】
請求項１記載の撮影記録システムにおいて、
特徴点の対応情報を用いて全体合成画像を合成する合成手段を備えることを特徴とする撮影記録システム。
【請求項４】
請求項３記載の撮影記録システムにおいて、
前記合成手段で合成した全体合成画像で指定した箇所に該当する画像を検索する検索手段を備えることを特徴とする撮影記録システム。
【請求項５】
請求項１記載の撮影記録システムにおいて、
前記抽出手段により、同じ特徴点が取得した画像複数枚に重複して含まれている場合、関連した特徴点情報として画像ファイルの管理情報に付加し、関連特徴点情報として前記記録メディアに記録することを特徴とする撮影記録システム。
【請求項６】
請求項３記載の撮影記録システムにおいて、
撮影した各画像から作成した前記全体合成画像に、画像ファイルに付加された識別情報と全体合成画像に構築した位置座標を用いて撮影画像の位置を表示することを特徴とする撮影記録システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家屋あるいはビルなどの建築構造物を撮影記録し、屋根や壁などに存在するキズ、ひび割れ、汚れなどの特徴点を検出するのに好適な撮影記録システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地上からの観察や点検が困難な状態を観察・点検する技術として、特許文献１に開示されるように、伸縮する調整部にビデオカメラを搭載し、ビデオカメラをパン、チルトさせる雲台部をビデオカメラに取り付け、雲台部を遠隔操作できる操作部から雲台を制御し、ビデオカメラからの映像信号を表示部で確認する点検装置がある。これによれば、人が対象物に近づき目視確認、データを撮影することなく、地上にて安全に確認、撮影できる。さらに、ビデオカメラからの映像信号を記録できる記録部があるため、点検後にも第三者による確認や報告書作成などに利用できる。
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３０２３６９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
点検を目的とする撮影記録システムでは、ビデオカメラからの映像信号を動画もしくは静止画の形態で記録するが、点検後の異常箇所の確認や報告書作成においてそれぞれ次の長所と短所がある。
【０００５】
まず、連続した静止画の集合体である動画で記録する場合、静止画の場合と異なり、異常箇所の周囲の状況も撮影できとりこぼしがないというメリットがある。しかし、静止画と比較するとトータルのデータ容量が大きくなる。また、報告書作成時などに異常個所を含む画像を動画から見つけ出し、静止画として切り出すために多大の時間と労力を費やすことになる。
【０００６】
例えば、切り出し作業をパソコンで行う場合、ビデオカメラの専用アプリケーションをインストールし、作業を行うたびに専用アプリケーションを起動する必要がある。また、記録媒体から見たいシーンを選択し、静止画にしたい場面が決定したら一時停止を行い、ファイルを出力する場所とファイル名を決定する作業が発生する。それ以外にも、ビデオカメラとパソコンをＵＳＢなどで接続したりカメラをＤＣ電源に接続する作業なども追加すれば、さらに時間が延びる。加えて、パソコンに不慣れなユーザは、専用アプリケーションの操作方法を事前に習熟する必要がある。つまり、点検作業が目的であるにもかかわらず、報告書作成とその準備に相当の時間を要するという実用的な課題がある。
【０００７】
一方、ピンポイントで撮影した静止画の場合は、異常箇所を含む静止画を選択し報告書に貼り付けるだけでよい。しかし、貼り付けられた静止画の周辺状況は撮影されておらず、異常箇所の確認が困難な場合がある。点検者が撮影現場にいたときには、被写体全体のどの位置の静止画であるのかを即座に判断できるが、時間が経過するにつれ、記憶もあいまいになり確認が困難になってしまう。また、現場に同行していない第三者が確認する場合には、被写体全体を推測することは容易ではなく、点検者の撮影に見落としがあってもそれを指摘することは困難となる。
【０００８】
前記特許文献１に開示される技術においては、撮影画像から点検後の異常箇所の確認や報告書を作成することについて、特に言及されていない。
【０００９】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、動画から静止画を切り出す手間をなくし、所望の静止画の検索手間を軽減し、さらに静止画周囲の状況も確認できる撮影記録システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の撮影記録システムは、撮影時にビデオカメラの光軸を移動させる移動手段と、ビデオカメラにより撮影した画像から特定の輝度変化を特徴点情報として抽出する抽出手段と、撮影した画像のデータに特徴点情報を付加して記録メディアに記録する記録手段とを備える。
【００１１】
さらに、ビデオカメラの光軸情報を取得する手段と、ビデオカメラの視野角情報を取得する手段と、被写体を区別するための識別情報を作成する手段とを備え、記録手段は、光軸情報と視野角情報と識別情報を画像データに付加して記録する。
さらに、特徴点の対応情報を用いて全体合成画像を合成する合成手段を備える。
さらに、合成手段で合成した全体合成画像で指定した箇所に該当する画像を検索する検索手段を備える。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、撮影した画像は静止画として保存されるため、パソコンなどを用いて動画から静止画を切り出す手間がないため、所望の静止画を検索する手間を軽減できる。さらに、全体画像作成により、静止画周囲の全体の状況も分かりやすく、実用的な撮影記録システムを実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明による撮影記録システムの一実施例を示す構成図である。
撮影部として、ビデオカメラ１０１、雲台１０２、角度センサ１０３、雲台制御マイコン１０４を有する。制御・記録部として、ビデオキャプチャーユニット１０５、表示ユニット（ＬＣＤ）１０６、シリアル通信ユニット１０７、記録ユニット１０８、制御ユニット（ＣＰＵ）１０９、入力部（キーボードなど）１１０を有する。
【００１４】
図１の構成において、ビデオカメラ１０１で撮影した映像信号１１１は、ビデオキャプチャーユニット１０５を経由して、データ通信１１８にて制御ユニット１０９へ送られる。制御ユニット１０９は、表示ユニット１０６とデータ通信１１９を行い、ビデオキャプチャーユニット１０５からの信号を表示ユニット１０６に表示する。また、制御ユニット１０９は、記録ユニット１０８とデータ通信１２１を行い、ビデオキャプチャーユニット１０５からの信号を記録ユニット１０８へ送り記録メディアに記録する。記録メディアには、撮影した映像が画像ファイルとして格納される。
【００１５】
ビデオカメラ１０１には雲台１０２を取り付け、雲台制御マイコン１０４からの雲台制御信号１１４でパン／チルトなどの制御を行う。雲台制御マイコン１０４から出力される雲台制御信号１１４は、入力部１１０から入力される操作信号１２２に従う。操作信号１２２は、制御ユニット１０９経由でシリアル通信ユニット１０７とデータ通信１２０を行う。シリアル通信ユニット１０７は、雲台制御マイコン１０４に雲台制御信号１１７を出力する。ビデオカメラ１０１の内部データの操作は、雲台制御マイコン１０４からのカメラ制御信号１１３を用いて行う。
【００１６】
ビデオカメラ１０１からのカメラ情報１１２や角度センサ１０３からのセンサ情報（パン／チルト角）１１５は、雲台制御マイコン１０４に入力される。雲台制御マイコン１０４は、シリアル通信ユニット１０７にセンサ情報／カメラ情報１１６を出力する。
【００１７】
本システムでは、撮影時のビデオカメラ１０１の光軸位置を垂直／水平方向の角度センサ１０３から位置情報１１５として取得し、またビデオカメラ１０１から視野角情報１１２を取得する。さらに制御ユニット１０９は、被写体を区別するための識別情報（物件名）を作成し、取得した画像から特徴点情報を抽出する。特徴点情報とは、被写体の異常を示す情報で、例えば家屋あるいはビルなどの建築構造物の屋根や壁などに存在するキズ、ひび割れ、汚れなどの有無情報である。特徴点情報は、画像中の特定の輝度変化から検出することができる。これらの情報は、取得した画像データと共に、所定の画像ファイルフォーマットで記録メディアに記録する。
【００１８】
所望の画像を検索するときは、特徴点情報、位置情報、視野角情報、識別情報（物件名）を利用する。特徴点情報によれば、異常の検出された画像を容易に抽出することができる。位置情報や視野角情報によれば、画像の位置（範囲）より検索する画像を絞り込むことができ、識別情報（物件名）を用いれば点検対象の物件を絞り込むことができる。
【００１９】
図２は、本実施例の撮影記録システムによる撮影状態を示す模式図である。ここで、１０１はビデオカメラ、２００は点検対象である被写体（図では家屋の屋根）、２０１はビデオカメラで撮影できる視野領域である。ビデオカメラの視野領域２０１の大きさは、撮影時の倍率（視野角）を調整し、点検に必要な分解能が得られるように設定する。
【００２０】
本システムでは、視野領域２０１の画像をビデオカメラ１０１で撮影するとともに、撮影時のビデオカメラ１０１の光軸位置を垂直／水平方向の角度センサ１０３から位置情報１１５として取得し、またビデオカメラ１０１から視野角情報１１２を取得する。そして、雲台１０２に組み込まれているパン／チルトを行うモータを制御して、視野領域２０１を移動させ、点検に用いる画像ファイルを順次取得する。
【００２１】
図３は、ビデオカメラ１０１により順次画像を取得していく様子を示す図である。
【００２２】
符号２０１は、カメラによる１枚の視野領域を示す。被写体２００に沿って視野領域２０１を画像位置１から画像位置Ｎまで右に移動することで、被写体を水平方向に横断する１列目の撮影を順次行う。その後位置Ｎ＋１へ移動させた後、位置Ｎ＋１から位置Ｎ＋Ｍまで２列目の撮影を行う。同様に上記操作を繰り返し、位置Ｎ＋Ｍ＋Ｌまで撮影を行う。その結果、被写体２００全体をカバーする複数の画像を取得することができる。
【００２３】
図４は、記録メディアに格納する画像ファイルのフォーマット構成を示す図である。
画像ファイル４００は、画像データ４０１と画像管理情報４０２で構成される。さらに画像管理情報４０２は、ファイル管理番号４０３、光軸情報４０４、視野角情報４０５、特徴点情報４０６、その他の情報４０７で構成される。
【００２４】
ビデオカメラの光軸情報４０４はビデオカメラ１０１の撮影方向を示すデータで、各画像ファイルには水平／垂直のデータを保持する。水平／垂直のデータはパン／チルトの角度であり、撮影部に組み込まれた角度センサ１０３から出力される角度データを使用する。視野角情報４０５は、ビデオカメラ１０１の視野角を示すデータで主にズーム倍率情報を使用する。特徴点情報４０６は、画像から抽出した被写体の異常（キズ、ひび割れ、汚れ）を示す情報である。その他の情報４０７には、被写体を区別するための物件名などを記述する。
【００２５】
このように、画像取得時に得られる光軸情報、視野角情報、特徴点情報などを各画像に付与して識別情報として格納し全体合成画像とリンクを行うことで、所望の画像ファイルを容易に検索することができる。
【００２６】
次に、図５〜図８を用いて、取得した複数の画像から、点検対象エリアを指定して該当する画像を検索する方法について説明する。
【００２７】
図５は、記録メディアに格納されている画像ファイル群を示す。符号５００は、各画像ファイルを示す。各画像ファイルには、被写体の物件名５０１と画像の識別番号５０２とが付与されている。ここでは、物件１と物件２に対する画像ファイルが格納されている。
【００２８】
図６は、ユーザによる点検対象のエリア指定を示す。ここでは、ユーザは物件１について符号６００で示されるエリアを指定したとする。
【００２９】
図７は、図５の画像ファイル群から図６でユーザの指定した物件を検索した結果を示す。ここでは、画像ファイルの物件名５０１を参照し、指定された物件１についての全ての画像ファイルが検索される。
【００３０】
図８は、図７の画像ファイル群から、さらにユーザの指定したエリアに含まれる画像ファイルを検索した結果を示す。検索では、ユーザの指定したエリア情報と各画像ファイルに付与されている水平／垂直のデータを照合することで、該当する画像ファイルを絞り込むことができる。ここでは、５個の画像ファイルを抽出している。
【００３１】
図９は、全体画像と取得画像のリンク方法を説明する図である。９０１はある時刻に撮影した１枚の画像、９０２（黒丸印）は１枚の画像９０１の中心座標、９０３はビデオカメラ１０１の光軸の軌跡である。
【００３２】
ビデオカメラ１０１の光軸９０３をパン、チルト動作で移動し、取得画像を合成することで全体マップを作成する。全体マップ作成時には、光軸位置を垂直／水平方向の角度センサから位置情報として取得し識別情報に加えておく。隣接画像の中心座標９０２と位置情報の関係から、合成された画像の位置座標を構築する。全体マップ上に望遠で撮影した画像の位置を表示するためには、望遠で撮影した画像の位置情報と全体マップ上で構築した位置座標の関係から、適所な位置に表示する。
【００３３】
図１０は、同じ特徴点が複数の取得画像に含まれる例を示す図である。すなわち、ビデオカメラ１０１の倍率状態により、同じ特徴点が複数の取得画像に重複して出現する場合や、１つの特徴点が分割され複数の取得画像にわたって存在する場合がある。
【００３４】
（ａ）と（ｂ）は、同じ特徴点が複数の取得画像に重複して出現する例である。例えば、（ａ）の画像１００１は時刻Ｔに撮影したもので、特徴点１０１０が存在する。（ｂ）の画像１００２は時刻Ｔ＋１に撮影したもので、２つの特徴点１０１０と１０２０が存在する。よって、同じ特徴点１０１０が２枚の画像１００１，１００２に出現する。
【００３５】
このように、同じ特徴点が取得した画像複数枚に重複して含まれている場合、関連した特徴点情報として画像ファイルの管理情報に付加し、関連特徴点情報として記録しておくことができる。また、撮影した各画像から合成画像を作成する際、画像ファイルに付加された特徴点情報から特徴点位置を合成画像に表示することもできる。
【００３６】
（ｃ）と（ｄ）は、１つの特徴点が分割され複数の取得画像にわたって存在する例である。（ｃ）の画像１００３は時刻Ｔに、画像１００４は時刻Ｔ＋１にいずれも望遠で撮影したものである。そして１つの特徴点１０３０が分割され２枚の画像１００３，１００４にわたって存在する。（ｄ）の画像１００５は時刻Ｔに、画像１００６は時刻Ｔ＋１に、画像１００７は時刻Ｔ＋１０に、画像１００８は時刻Ｔ＋１１にいずれも望遠で撮影したものである。そして、１つの特徴点１０４０が４枚の画像１００５，１００６，１００７，１００８にわたって存在する。
【００３７】
これらの場合でも、取得された各々の画像には、光軸位置を垂直／水平方向の角度センサから位置情報として取得し識別情報に加えているため、全体マップ上で構築した位置座標の関係と比較することで特徴点を正しい位置に表示することができる。
【００３８】
本実施例によれば、撮影した画像に特徴点の識別情報を付加して画像ファイル化することで、識別情報別に画像選択することが容易に可能となり、点検撮影した静止画検索の手間を軽減できる。また、撮影時の位置情報を用いることにより、識別情報別に選択された画像での撮影位置の把握も容易に可能となるため、点検撮影した静止画の周囲の状況も確認できる。
【００３９】
すなわち、撮影した画像は静止画として保存されるため、パソコンなどを用いて動画から別途切り出す手間がないため、パソコンに不慣れなユーザにおいても難なく検索した静止画から報告書にまとめることができ実用的である。加えて、全体マップ作成により、現場にいない第三者が確認した場合でも、全体の状況がわかりやすく、どの位置から撮影した静止画であるのか判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による撮影記録システムの一実施例を示す構成図。
【図２】本実施例の撮影記録システムによる撮影状態を示す模式図。
【図３】ビデオカメラにより順次画像を取得していく様子を示す図。
【図４】記録メディアに格納する画像ファイルのフォーマット構成を示す図。
【図５】記録メディアに格納されている画像ファイル群を示す図。
【図６】ユーザによる点検対象のエリア指定を示す図。
【図７】図５の画像ファイル群から指定された物件を検索した結果を示す図。
【図８】図７の画像ファイル群から指定されたエリアを検索した結果を示す図。
【図９】全体画像と取得画像のリンク方法を説明する図。
【図１０】同じ特徴点が複数の取得画像に含まれる例を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１０１…ビデオカメラ
１０２…雲台
１０３…角度センサ
１０４…雲台制御マイコン
１０５…ビデオキャプチャーユニット
１０６…表示ユニット
１０７…シリアル通信ユニット
１０８…記録ユニット
１０９…制御ユニット
１１０…入力部。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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