(57)【要約】  被災箇所の特定も含めて、救助活動を効率的に行うための情報を迅速に提供することのできる被災状況把握システムを得る。本発明に係る被災状況把握システムでは、基地局３０は、三次元地上画像データに各特徴点の三次元座標が付加された座標付加画像データを飛行体１０から受信する。比較分析装置３３は、そのデータを平時データ記憶装置３２から読み込んだ平時の座標付加画像データと比較し、変位特徴点を抽出すると共に、座標付加画像データ内にある三次元座標情報に基づいて該変位特徴点の三次元座標を求める。比較分析装置３３によって取得された変位特徴点のデータとその三次元座標データは関連情報付加装置３５に送られ、関連情報付加装置３５はデータベース３４を検索し、その三次元座標に対応する領域情報を持った構造物の関連情報を取得する。そして、取得した関連情報を変位特徴点のデータに付加して、端末４０に配信する。
2013051300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象エリア内に存在する構造物の領域情報と関連情報を保存するデータベースと、
飛行体に搭載され、前記対象エリアの地上画像を三次元的に撮影する三次元地上画像撮影手段と、
前記飛行体に搭載され、前記三次元地上画像撮影手段によって三次元地上画像を撮影する際の該飛行体の三次元的な位置座標を含む撮影条件情報を取得する撮影条件情報取得手段と、
前記三次元地上画像から特徴点を抽出し、前記三次元地上画像及び前記撮影条件情報から、該特徴点の三次元座標を取得する特徴点抽出手段と、
災害が発生する前に撮影した三次元地上画像と、該三次元地上画像から抽出した特徴点の三次元座標を記憶する平時データ記憶手段と、
平時データ記憶手段に記憶された、災害が発生する前の三次元地上画像と、災害が発生した後に前記飛行体から撮影した三次元地上画像を、各三次元地上画像から抽出された特徴点とその三次元座標に基づいて三次元的に比較し、災害が発生した後に変位した部位の特徴点を検出する被災解析手段と
前記変位部位の特徴点の三次元座標を前記データベースに保存された前記領域情報と照合することにより被災した構造物を特定し、前記データベースから該被災構造物の関連情報を取得する関連情報取得手段と、
前記被災構造物の関連情報を一又は複数の端末に配信する被災情報配信手段と、
を有することを特徴とする被災状況把握システム。
【請求項２】
前記三次元地上画像撮影手段が可視光撮影と赤外線撮影のいずれか一方又は両方を行うことを特徴とする請求項１に記載の被災状況把握システム。
【請求項３】
前記飛行体が、前記三次元地上画像を含むデータをリアルタイムで所定の基地局に送信する送信手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の被災状況把握システム。
【請求項４】
前記飛行体が更に、前記三次元地上画像撮影手段の揺動を防ぐ防振手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の被災状況把握システム。
【請求項５】
前記飛行体が更に、定められたルート及び高度を自動操縦により飛行する自動操縦手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の被災状況把握システム。
【請求項６】
前記被災解析手段が、更に、災害が発生する前後の被災構造物の変化率を算出する機能を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の被災状況把握システム。
【請求項７】
前記端末が、その表示画面に、前記被災情報配信手段から配信される情報を地図上に重畳表示する重畳表示手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の被災状況把握システム。
【請求項８】
前記重畳表示手段が、更に、前記被災情報配信手段から配信される情報に含まれる等級又は数値に基づいて、被災構造物毎の表示を変える機能を備えることを特徴とする請求項７に記載の被災状況把握システム。
【請求項９】
前記地図が、前記三次元地上画像撮影手段によって撮影され、オルト補正された三次元地上画像であることを特徴とする請求項７又は８に記載の被災状況把握システム。
【請求項１０】
前記被災情報配信手段から配信される情報が、ＧＰＳナビゲーションシステム上に表示されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の被災状況把握システム。
【請求項１１】
前記関連情報取得手段が、被災構造物から所定の範囲内の構造物の関連情報を取得し、前記配信手段が、該被災構造物の関連情報と共に該範囲内の構造物の関連情報を配信することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の被災状況把握システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘリコプター等の飛行体から撮影した画像により被災地の被災状況を把握する被災状況把握システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
災害発生現場では、被害の拡大を防ぎ、救助活動を効率良く行うため、一分一秒でも早く被災状況の把握を完了する必要がある。被災状況の把握には通常（その規模にもよるが）ヘリコプターや航空機等の飛行体が用いられ、上空から地上を撮影することにより被災地の情報収集を行う。【０００３】
しかしながら、災害が生じた後に情報収集を行うだけでは、被災状況を的確に把握することが難しい。そこで、平時の地上画像を予め撮影しておき、災害発生後に撮影した地上画像と比較して被災箇所を抽出することにより被災状況を把握するシステムが開発されている（特許文献１）。また、近年の三次元撮影技術の発達に伴い、平時と災害発生後の三次元画像の比較により被害状況を判読する自動判読方法も開発されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2004-157397号公報
【特許文献２】特開2011-113237号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のようにして、被災箇所の特定が自動で行われるようになってきたが、これだけでは効果的な救助活動を行うことは難しい。例えばどの道路が利用でき／利用できないか、被災した建物がどのような種別（例えばマンション、学校、デパート、工場など）であり、どれだけの人が住んでいるのか、どのような危険物が保管されているか等の情報は、効果的な救助活動を行ううえで極めて重要である。しかしながら、このような情報は従来のシステムからは与えられないため、別途調べる必要があった。また、このように別途調べられた情報は、システムからの情報とは別に現場の人間に送られるため、現場の人間は、これら二種類の情報を照合するために余計な手間がかかっていた。これらに要する時間により、災害初期の貴重な時間が無駄に費やされていた。【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、被災箇所の特定も含めて、救助活動を効率的に行うための情報を迅速に提供することのできる被災状況把握システムを得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために成された本発明に係る被災状況把握システムは、
対象エリア内に存在する構造物の領域情報と関連情報を保存するデータベースと、
飛行体に搭載され、前記対象エリアの地上画像を三次元的に撮影する三次元地上画像撮影手段と、
前記飛行体に搭載され、前記三次元地上画像撮影手段によって三次元地上画像を撮影する際の該飛行体の三次元的な位置座標を含む撮影条件情報を取得する撮影条件情報取得手段と、
前記三次元地上画像から特徴点を抽出し、前記三次元地上画像及び前記撮影条件情報から、該特徴点の三次元座標を取得する特徴点抽出手段と、
災害が発生する前に撮影した三次元地上画像と、該三次元地上画像から抽出した特徴点の三次元座標を記憶する平時データ記憶手段と、
平時データ記憶手段に記憶された、災害が発生する前の三次元地上画像と、災害が発生した後に前記飛行体から撮影した三次元地上画像を、各三次元地上画像から抽出された特徴点とその三次元座標に基づいて三次元的に比較し、災害が発生した後に変位した部位の特徴点を検出する被災解析手段と
前記変位部位の特徴点の三次元座標を前記データベースに保存された前記領域情報と照合することにより被災した構造物を特定し、前記データベースから該被災構造物の関連情報を取得する関連情報取得手段と、
前記被災構造物の関連情報を一又は複数の端末に配信する被災情報配信手段と、
を有することを特徴とする。【０００８】
なお、本発明では建物、道路、橋梁等の人工建造物を前記構造物の主たる対象とするが、該構造物は山林、河川、丘陵等の自然物を含むことができる。【０００９】
前記領域情報は、対象エリア内の各構造物が存在する三次元領域、又は、該三次元領域から高さ成分を除いた二次元領域（以下、「二次元領域」との呼称は、三次元領域から高さ成分を除いた領域のことを指すものとする）に関するデータである。二次元領域上に構造物が１つしか存在しない場合は、その構造物の領域情報を二次元領域データで与えても良いが、二次元領域上に異なる構造物が複数存在する場合（例えば一般道路の上に高架道路がある場合など）には、これらを区別するために、領域情報を三次元領域データで与える必要がある。【００１０】
前記関連情報は、地名、道路名、建物名、住所、マップコード等、その構造物が有する地理的な情報の他、入居者数、時間帯毎の利用人口の統計値、危険物等の収納物等、被災時に必要とされる構造物毎の様々な情報とすることができる。平時から調査や統計によって構造物に関する種々の関連情報を収集しておくことにより、被災時にはより効率的な救助活動が可能となる。【００１１】
本発明に係る被災状況把握システムでは、災害が発生する前（平時）と災害が発生した後の三次元地上画像から、災害によって変位した部位の三次元座標を取得し、該三次元座標を各構造物に与えられたデータベース内の領域情報と照合し、被災構造物を特定する。データベースには、領域情報と共に各構造物の関連情報が保存されており、特定した被災構造物の関連情報を取得し、被災情報としてコンピュータ端末や携帯端末等に配信する。これにより、救助活動に必要な情報を迅速に各端末所有者に提供することができる。【００１２】
前記三次元地上画像撮影手段は、赤外線を利用したものであっても良い。これにより、災害が夜間に発生したり、粉塵等によって被災エリアの可視光撮影が難しい状況であったとしても、被災状況を把握することが可能となる。もちろん、可視光撮影と赤外線撮影の両方を併用しても良い。【００１３】
前記飛行体は、三次元地上画像と撮影条件情報に関するデータを前記特徴点抽出手段にリアルタイムで送信する送信手段を有することが望ましい。これにより、災害時に各処理をリアルタイムで行うことができるため、より迅速な救助活動が可能となる。
前記飛行体はまた、前記特徴点抽出手段を備えると共に、三次元地上画像とその特徴点の三次元座標データを、前記被災解析手段にリアルタイムで送信する送信手段を有するものとしても良い。【００１４】
前記飛行体は更に、前記三次元地上画像撮影手段の揺動を防ぐ防振手段を備えることが望ましい。前記飛行体はまた、定められたルート及び高度を自動操縦により飛行する自動操縦手段を備えることが望ましい。【００１５】
前記端末は、その表示画面上に、前記被災情報配信手段から配信される被災構造物の関連情報を地図上に重畳表示する重畳表示手段を有することが望ましい。なお、表示画面上に表示する地図は、二次元地図と三次元地図のどちらでも用いることができる。車などに使用される所定のナビゲーションシステムで表示される地図を利用しても良い。また、三次元地図には、前記三次元地上画像撮影手段によって撮影された三次元地上画像をオルト補正したものを用いることもできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る被災状況把握システムでは、災害が発生する前と発生した後に撮影された三次元地上画像を比較することにより、災害によって変位した部位の特徴点を抽出する。そして、この変位部位の三次元座標に基づいて被災した構造物を特定し、データベースから被災構造物の関連情報を取得する。取得した被災構造物の関連情報は、被災情報として各機関や各個人の端末又は携帯端末に配信される。このように、本発明に係る被災状況把握システムでは、被災箇所の特定から被災構造物に関する情報の取得、情報の配信までを一貫して行うため、救助活動に必要な情報が迅速に各端末所有者に提供される。【００１７】
なお、本発明に係る被災状況把握システムは、災害の場合のみならず、平時においても、対象エリア内の自然現象や社会現象、人為現象の変化に対応する関連情報を提供するシステムとしても用いることができる。例えば、カラーボールの内容物に赤外線に強く反応する物質を混入しておき、該カラーボールをぶつけた逃走者や逃走車両を、赤外線撮影画像を用いて検出し、その位置について関連情報を提供することなども、平時における本発明の被災状況把握システムの活用方法の一つである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る被災状況把握システムの一実施例を示す概略構成図。
【図２】飛行体が平時に飛行する撮影エリアと、被災時に飛行する被災エリアと、撮影エリアを区分する単位エリアと、の説明図。
【図３】本実施例の被災状況把握システムの動作の手順を示すフローチャート。
【図４】平面画像の三次元化処理の説明図。
【図５】端末の表示画面上に表示する被災情報の一表示例。
【図６】端末の表示画面上に表示する被災情報の別の表示例。
【図７】端末の表示画面上に表示する被災情報の別の表示例。
【図８】端末の表示画面上に表示する被災情報の別の表示例。
【図９】トラファルガー広場近辺の被災前の三次元地上画像。
【図１０】トラファルガー広場近辺の二次元地図。
【図１１】トラファルガー広場近辺の被災後の三次元地上画像。
【図１２】被災構造物にマーカーが付加されたトラファルガー広場近辺の二次元地図。
【図１３】トラファルガー広場近辺の被災後の三次元地上画像に二次元地図を重複表示した図。
【図１４】被災構造物の関連情報を閲覧可能な吹き出しが付加された、トラファルガー広場近辺の被災後の三次元地上画像。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１９】
本発明に係る被災状況把握システムの一実施例を、図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る被災状況把握システムの一実施例を示す概略構成図である。なお、以下では、特に指定がない限り、座標や位置は三次元座標や三次元位置を指すものとする。【００２０】
本実施例の被災状況把握システムは、大別して、
(a) 被災エリア上空を飛行し、地上の三次元画像（三次元地上画像）を撮影するヘリコプター１０と、
(b) ヘリコプター１０から通信衛星２０を経由して三次元地上画像のデータを受信し、該画像データに基づいて被災エリアの被災データを作成し、一又は複数の端末４０に該被災データを配信する基地局３０と、
を備える。【００２１】
ヘリコプター１０は、
(a-1) 被災エリアに対し予め設定された所定の単位エリア毎に三次元地上画像を撮影する三次元撮影カメラ１１と、
(a-2) 該三次元撮影カメラ１１の撮影時の揺動を防ぐ防振ユニット１２と、
(a-3) 撮影時のヘリコプター１０の飛行位置や飛行方位、撮影角度等の撮影条件を取得する撮影条件情報取得装置１３と、
(a-4) 各三次元地上画像内の特徴点を所定の基準により抽出し、それぞれの三次元座標を取得する特徴点抽出装置１４と、
(a-5) 特徴点抽出装置１４により取得した三次元座標のデータを、対応する三次元地上画像のデータに付加し、座標付加画像データとして基地局３０に向けて送信する送信装置１５と、
を備える。【００２２】
基地局３０は、
(b-1) 通信衛星２０を通して送信装置１５から座標付加画像データを受信する受信装置３１と、
(b-2) 被災エリアを含む所定の撮影エリア内に設定された各単位エリアの、平時における座標付加画像データが保存されている平時データ記憶装置３２と、
(b-3) 災害が発生した後に出動したヘリコプター１０から送信され、受信装置３１により受信された座標付加画像データを、平時データ記憶装置３２に記憶されている座標付加画像データと三次元的に比較分析することにより、変位部位の特徴点（以下、「変位特徴点」とする）を検出し、更に各三次元地上画像に付加されている三次元座標から各変位特徴点の三次元座標を求める比較分析装置３３と、
(b-4) 撮影エリア内に存在する各構造物の領域情報と関連情報が記憶されているデータベース３４と、
(b-5) 変位特徴点の三次元座標が含まれる領域情報を有する構造物を検索し、被災構造物の特定とその関連情報の取得を行ったうえで、変位特徴点の情報に被災構造物の関連情報を付加する関連情報付加装置３５と、
(b-6) 関連情報が付加された変位特徴点のデータ（以下、「被災情報データ」と呼ぶ）を、一又は複数の端末４０に配信する配信装置３６と、
を備える。【００２３】
端末４０は、配信装置３６から配信される被災情報データを、被災エリアの地図と共に表示画面上に表示する機能を備える。【００２４】
図２は、ヘリコプター１０が平時に飛行する撮影エリア５０と、被災時に飛行する被災エリア５１と、撮影エリア５０を区分する単位エリア５２と、の関係を示した説明図である。ヘリコプター１０は、平時には、撮影エリア５０全体を定期的（例えば一ヶ月毎や一年毎）に飛行している。撮影エリア５０は、複数の連続する単位エリア５２に区分されており、三次元地上画像は各単位エリア５２に対して撮影される。単位エリア５２毎に作成された座標付加画像データは、平時データ記憶装置３２に記憶される。被災時にはヘリコプター１０は、被災エリア５１上空を飛行し、被災エリア５１内に設定された各単位エリア５２に対して座標付加画像データを作成する（すなわち、実際に撮影されるエリアは、被災エリア５１を含む全ての単位エリア５２を合わせた領域５３となる）。平時と被災時の座標付加画像データは、単位エリア５２毎に比較される。【００２５】
次に、本実施例の被災状況把握システムの動作の手順について、図１のシステム概略図と図３のフローチャートを参照して説明する。
災害が発生すると、ヘリコプター１０は撮影エリア内の被災エリアの上空を飛行し、予め区分された複数の単位エリアのうちの一つを被災後の三次元地上画像として三次元撮影カメラ１１により撮影する（ステップＳ１）。【００２６】
なお、三次元撮影は、複数台（一般的には２台）の二次元撮影カメラからそれぞれ平面（二次元）画像を撮影し、これらの平面画像を三次元化することにより行われる。この三次元化処理について、２台の二次元撮影カメラを用いた場合を例に、図４を用いて簡単に説明する。【００２７】
三次元化処理では、まず各々の平面画像から共通する特徴点が抽出される。撮影位置Q1において撮影された第一平面画像P1上のこの特徴点の位置をs1、撮影位置Q2において撮影された第二平面画像P2上のこの特徴点の位置をs2、各二次元撮影カメラの焦点距離をfとすると、この特徴点の三次元座標Sは、Q1とQ2間の長さLと、焦点距離fと、s1又はs2の平面画像内の座標から、三角測量の原理により算出される。なお、これは理想的な場合のものであり、実際にはより複雑な計算を行うが、原理は同じである。【００２８】
ただし、以上のように算出された三次元座標は、２台の二次元撮影カメラを結ぶ直線を基準とした相対的なものであり、絶対座標では得られていない。各三次元地上画像内の各特徴点の絶対座標を求めるには、各二次元撮影カメラの絶対座標（図４を例に取ると、Q1とQ2の絶対座標）が分かれば良い。本実施例のシステムでは、撮影条件情報取得装置１３により、ヘリコプター１０の飛行位置や飛行方位、撮影角度を含む撮影条件情報を取得する（ステップＳ２）。特徴点抽出装置１４は、この撮影条件情報に基づき、三次元撮影カメラ１１に内蔵される各二次元撮影カメラの撮影時の絶対座標を求め、抽出した各特徴点の三次元座標の絶対座標を取得する（ステップＳ３）。
なお、撮影条件情報取得装置１３によるヘリコプターの飛行位置の三次元座標の取得には、ＧＰＳ（Global Positioning System:全地球測位システム）を用いることができる。【００２９】
算出された特徴点毎の三次元座標の絶対座標（以下で用いる「三次元座標」は、特に指定しなくとも絶対座標を指すものとする）は、三次元地上画像データに付加され、送信装置１５により通信衛星２０を介して、座標付加画像データとして基地局３０に送信される（ステップＳ４）。【００３０】
基地局３０では、受信装置３１により、通信衛星２０を通して送信装置１５から座標付加画像データを受信する。このデータは比較分析装置３３に送られる。比較分析装置３３は、座標付加画像データを受け取ると、そのデータに対応する単位エリアの、平時における座標付加画像データを平時データ記憶装置３２から読み込む（ステップＳ５）。そして、平時と被災後の座標付加画像データの比較により被災箇所を抽出し（ステップＳ６及びＳ７）、被災時の座標付加画像データ内にある三次元座標情報に基づいて変位特徴点の三次元座標を取得する。【００３１】
比較分析装置３３によって取得された変位特徴点のデータとその三次元座標データは、関連情報付加装置３５に送られる。関連情報付加装置３５は、受け取った三次元座標データに基づいてデータベース３４を検索する。データベース３４には、撮影エリア内に存在する各構造物の領域情報と関連情報が記憶されており、変位特徴点の三次元座標が含まれる領域に存在する構造物をデータベース３４において検索することにより、被災した構造物を特定することができる（ステップＳ８）。関連情報付加装置３５は、特定した被災構造物に付随してデータベース３４に記憶されている関連情報を、変位特徴点のデータに付加し、被災情報データとして配信装置３６により、電話回線、公衆ネットワーク、ローカル無線通信、衛星通信等を通じて一又は複数の端末４０に配信する（ステップＳ９）。【００３２】
なお、本実施例ではデータベース３４は基地局３０内に設けられたものとしているが、例えば国土地理院の電子地図データベースなど、基地局３０の外部にあるデータベースを参照して使用する構成であっても良い。【００３３】
端末４０では、被災情報の文字データや図形データが地図に重ね合わされて、該端末４０の画面上に表示される。なお、端末４０に表示する地図としては、ＧＰＳナビゲーションシステムに表示される地図を利用したものや、本実施例の被災状況把握システムが作成し、被災情報データと共に各端末に配信した被災エリアの三次元地上画像データとすることができる。地図が三次元的なものである場合、様々な角度から立体的に被災情報を確認することができる。【００３４】
以上のステップを行った後、ヘリコプター１０が被災エリア全ての単位エリアを回ったか否かを判定する（ステップＳ１０）。まだ撮影を行っていない単位エリアがあれば、ヘリコプター１０は次の単位エリアに移動し（ステップＳ１１）、ステップＳ１〜Ｓ９を再度行う。以上を繰り返すことにより、端末４０に各単位エリアの被災情報データをリアルタイムで配信することができる。【００３５】
図５〜図８に、端末４０の表示画面上に表示する被災情報の表示例を示す。なお、図５〜図７は、被災情報を二次元地図上に重畳表示した例であり、図８は、三次元地図上に重畳表示した例である。【００３６】
図５は火災発生時の被災情報の表示例である。この図５の二次元地図中では、火災が生じた構造物にマーカーが付され、その構造物に関する関連情報が吹き出しの形で表示されている。関連情報としては、建物名、従業員数、階数、建物の高さが記載されている。また、特記事項として化学薬品が保管されていること、危険度が高いことが記載されている。このように、被災構造物の位置と関連情報を地図上に重畳表示することにより、端末保持者は、救助活動を行うために必要な準備を整えたうえで、迅速に現場に急行することができる。【００３７】
なお、図中の吹き出しは、吹き出し中の右上のボタンをクリック等で指定することにより消すことができる。また、マーカー付きの建物をクリックすることにより、その建物に対応する吹き出しを表示することができる。また、必要に応じて、吹き出し中の「詳細」をクリックすることにより、より詳細な情報（例えば図５の例では、保管されている化学薬品の品名や保管量等）を閲覧することができる。【００３８】
図５は被害が局所的である場合の表示例であるが、地震や台風等の天災により、広範囲に亘って被害が生じる場合がある。このような場合、被災構造物の関連情報を全て文字情報で表示すると、端末４０の限られた表示領域に表示可能な情報量を容易に超えてしまう。従って、何らかの基準によってマーカーの表示形態を変えたり、記号を用いたりすることが、表示領域の問題や視認のし易さの観点から望ましい。例えば図６では、半壊や全壊といった被害の規模に応じてマーカーの種類を変えている。また、被害を受けたことによって通行することができない道路に星印を附している。このように所定の基準によってマーカーの種類を変えたり、所定の図形を重畳表示したりすることにより、全体的な被害状況を一目で視認することができる。【００３９】
なお、半壊／全壊の判定は、被災前の構造物からの変化率を算出することにより行うことができる。このような判別を行うために、比較分析装置は、被災前と被災後の構造物の変化率を算出する変化率算出手段を備えることが望ましい。変化率は、例えば
P＝|V0-V1|/V0  …(1)
として算出することができる。ここで、Pは変化率、V0は被災前の構造物の体積、V1は被災後の構造物の体積である。これらの体積は、三次元地上画像から抽出及び算出した構造物毎の特徴点の位置座標から容易に求めることができる。
また、次の式を用いても良い。
P＝|S0-S1|/S0  …(2)
S0は被災前の構造物の表面積、S1は被災後の構造物の表面積である。このようにして算出した変化率Pと、所定の定数α及びβ（0<α<β<1）を用いて、α≦P≦βのとき半壊、α<P≦1のとき全壊として被害の規模を判定する。【００４０】
図６では、三次元地上画像から算出及び判定される被害の規模に応じてマーカーの種類を変更したが、関連情報として何らかの等級又は数値が含まれている場合には、この関連情報の等級又は数値に応じてマーカーの種類を変更することができる。例えば建物毎に危険度が予め評価され、関連情報として保持されている場合、図７のように、危険度に応じたマーカーを建物毎に附すことができる。また、図７のように、半壊／全壊のマーカーと危険度高のマーカーを重複して附すこともできる。図７の表示例では、全壊且つ危険度高の構造物を優先して対処する必要があることが分かる。
また、例えば構造物毎の人数（入居者数、従業員数、平均来客数、平均通行人数等）に応じて、マーカーの種類を変更するようにすることもできる。【００４１】
図８は、三次元地図上に関連情報を重畳表示した例である。この三次元地図には、被災前の画像を用いても良いが、ヘリコプター１０が三次元撮影カメラ１１により撮影した三次元地上画像を用いることで、被災地の現状を正確に把握することが可能となる。例えば図８の表示画面からは、或るビルの最上階が崩壊し、その瓦礫によって道路が塞がれていることを見て取ることができる。【００４２】
本実施例の被災状況把握システムの適用例を、図９〜図１４を用いて具体的に説明する。図９はロンドンのトラファルガー広場近辺の被災前の三次元地上画像であり、図１０はその二次元地図である。図１１は、災害発生後の三次元地上画像（この画像はシミュレーション画像である）であり、図１２は、本実施例の被災状況把握システムによって特定された被災構造物にマーカーが付加された二次元地図である。
なお、端末４０には、上記の通り図１２の二次元地図が表示されるが、必要に応じて図１１のような三次元地上画像も端末４０に表示することができる。この三次元地上画像にヘリコプター１０からリアルタイムで送られてくる撮影画像を用いることにより、被災現場の状況をリアルタイムで確認することができる。【００４３】
図１２の例では、これらの表示の切り替えを、右下にある各ボタンをクリック等で押下することにより行う。例えば「２Ｄ」ボタンを押下すると、図１２の二次元地図が端末４０に表示され、「３Ｄ」ボタンを押下すると、ヘリコプター１０から撮影されたリアルタイムの三次元地上画像が端末４０に表示される。また、「２Ｄ＋３Ｄ」ボタンを押下すると、二次元地図とリアルタイムの三次元地上画像が端末４０に重複して表示され（図１３）、「情報」ボタンを押下すると、被災構造物毎の関連情報を閲覧可能な画面が端末４０に表示される（図１４）。【００４４】
図１１の三次元地上画像からは、二箇所で火事が発生していること、複数の構造物が倒壊していること、倒壊した構造物の瓦礫によって一部の道路が埋まっていることが読み取れる。しかしながら、このような高所から撮影された三次元地上画像では、どこが道路で、どの道路が通行できなくなっているのか、どの構造物の被害が大きいか等が一目で判別しにくい。それを本実施例の被災状況把握システムによって、分かりやすく表示したのが図１２の二次元地図である。図１２の二次元地図には、火事が生じた地点、全壊／半壊した構造物、車両が通行できなくなった道路、ヘリコプターの発着可能な地点が、マーカーを用いて簡略的に表示されている。救助活動者は、この二次元地図に基づき、移動可能なルートを通って、被害の大きい被災現場に急行することができる。また、ヘリコプターを用いて要救助者を搬送する際にも、被災現場に近い発着可能地点や、発着可能地点から被災現場に至るルートを調べるうえで役立てることができる。【００４５】
また、図１２の二次元地図には、道路名や地名、建造物名が併せて表示されている。これにより、救助活動者や救助活動の支援を行うナビゲータたちの口頭による連絡が容易になるという効果や、連絡や指示のミスが少なくなるという効果が得られる。このような効果は、図１３に示すように、図１１の三次元地上画像と図９の二次元地図を重複表示することによっても得ることができる。また、図１３の三次元地上画像にヘリコプター１０からリアルタイムで送られてくる撮影画像を用いることにより、上記の通り、被災現場の状況をリアルタイムで確認することも可能となる。【００４６】
また、被災した構造物毎の関連情報を端末４０に表示することも可能である。図１４の表示画面には、被災情報として、各被災構造物に対し吹き出しが表示されている。これらの吹き出しの一つをクリック等によって指定することにより、図８に示したような、データベース３４から取得された、対応する被災構造物の関連情報が表示される。【００４７】
なお、三次元撮影カメラ１１は、可視光撮影によるものの他、赤外線撮影によるものであっても良い。赤外線を利用することにより、例えば火災発生位置の確認や火災予兆の早期発見等を行うことが可能となる。また、さらに赤外線の高感度化により生存者捜索にも利用することができる。また、気象条件が悪化した際や夜間においても本実施例のシステムを利用することが可能となる。更に、可視光撮影と併用し、可視光撮影の補完情報として機能させることもできる。【００４８】
また、複数のヘリコプター１０を用いることにより、相互のデータを比較することができる。また、ヘリコプター１０にＧＰＳナビゲーションシステムやオートパイロットを使用することにより、同じ飛行ルートを同じ高度で複数回の情報収集飛行が可能となり、時々刻々と変化する被災状況について、より高い精度の情報収集が可能となる。【００４９】
また、上記実施例では、被災構造物についてのみ関連情報を表示するものとしたが、例え被災していなくとも、二次災害を防ぐ等の理由で、被災構造物から所定の距離内（例えば半径50m以内）にある構造物についても関連情報を提供するようにすることもできる。これにより、例えば被災現場付近の構造物に危険物が貯蔵されていたり、学校や病院等があるような場合に、救助活動者に注意を促すことができる。【００５０】
以上、本発明に係る被災状況把握システムについて実施例を用いて説明したが、本発明の趣旨の範囲内において適宜変更可能であることは当然である。例えば、本実施例では、特徴点抽出装置１４がヘリコプター１０に搭載されているものとしたが、基地局３０が備えているものとしても構わない。また、基地局３０は、車等の移動可能なものであっても構わない。
【符号の説明】
【００５１】
１０…ヘリコプター
１１…三次元撮影カメラ
１２…防振ユニット
１３…撮影条件情報取得装置
１４…特徴点抽出装置
１５…送信装置
２０…通信衛星
３０…基地局
３１…受信装置
３２…平時データ記憶装置
３３…比較分析装置
３４…データベース
３５…関連情報付加装置
３６…配信装置
４０…端末
【図１】
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【図２】
2013051300.tif 000004
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年6月7日(2012.6.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
なお、半壊／全壊の判定は、被災前の構造物からの変化率を算出することにより行うことができる。このような判別を行うために、比較分析装置は、被災前と被災後の構造物の変化率を算出する変化率算出手段を備えることが望ましい。変化率は、例えば
P＝|V0-V1|/V0  …(1)
として算出することができる。ここで、Pは変化率、V0は被災前の構造物の体積、V1は被災後の構造物の体積である。これらの体積は、三次元地上画像から抽出及び算出した構造物毎の特徴点の位置座標から容易に求めることができる。
また、次の式を用いても良い。
P＝|S0-S1|/S0  …(2)
S0は被災前の構造物の表面積、S1は被災後の構造物の表面積である。このようにして算出した変化率Pと、所定の定数α及びβ（0<α<β<1）を用いて、α≦P≦βのとき半壊、β<P≦1のとき全壊として被害の規模を判定する。
【国際調査報告】
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2013051300.tif 000019
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