(57)【要約】【課題】  被写体の画像と位置とを互いに関連付けて記録すること。【解決手段】  標識５２を被写体として送受信装置１０を標識５２の位置に配置すると、ＧＰＳ受信機１６によって標識５２の位置を特定するための情報としてＧＰＳ信号と補正信号が収集され、収集された信号を基に標識５２の緯度、経度、高度に関する位置情報が生成され、生成された位置情報が無線機１８を介して送信される。このとき標識５２から１０ｍ離れた地点でデジタルカメラ１２によって標識５２を撮影すると、シャッターボタンが押されたことをトリガーとして、ＣＣＤ２８によって標識５２が撮像され、無線通信カード４８によって標識５２の位置情報が取得され、イメージプリプロセッサ３０によって標識５２の画像がＪＰＥＧ画像として処理され、Ｅｘｉｆヘッダの撮影位置フィールドに標識５２の位置情報が書き込まれ、画像情報の内容がメモリカード４６に格納されるとともに液晶パネル３２の画面上に表示される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に配置されたときに前記被写体の位置を特定するための情報を収集して前記被写体の位置情報を生成する位置情報生成手段と、前記被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の撮像動作に応答して前記位置情報生成手段から前記被写体の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記撮像手段の撮像による画像に前記位置情報取得手段の取得による前記被写体の位置情報を付加して画像情報を生成する画像情報生成手段と、前記画像情報生成手段の生成による画像情報を記録する画像情報記録手段とを備えてなる被写体位置付き画像収集システム。
【請求項２】
請求項１に記載の被写体位置付き画像収集システムにおいて、前記位置情報生成手段は、前記被写体の位置情報を無線で送信する送信手段を備え、前記位置情報取得手段は、前記送信手段の送信による前記被写体の位置情報を無線で受信する受信手段を備えてなることを特徴とする被写体位置付き画像収集システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の被写体位置付き画像収集システムにおいて、前記画像情報記録手段に記録された画像情報を通信回線を介して通信先に送信する通信手段を備えてなることを特徴とする被写体位置付き画像収集システム。
【請求項４】
請求項１、２または３のうちいずれか１項に記載の被写体位置付き画像収集システムにおいて、前記位置情報生成手段は、複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機と、地上局から送信される補正信号を受信する補助受信機とを備えてなることを特徴とする被写体位置付き画像収集システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体位置付き画像収集システムに係り、特に、道路や建物などを被写体として撮像し、この撮像により得られた画像と被写体の位置情報とを関連付けて収集するに好適な被写体位置付き画像収集システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像情報を収集するシステムとして、例えば、災害地を被写体として現場の情報をカメラで撮影するとともに、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機から得られた情報を基に被写体を撮影したときの撮影位置を取得し、さらに撮影位置から被写体までの距離および撮影位置から被写体に対する方向を検出し、検出した情報を画像とともに本部へ無線で送信するものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、このシステムでは、デジタルカメラ、方向検出器、距離検出器、ＧＰＳ受信機が不可欠であり、構成が複雑になるとともに製造コストが高くなる。しかも、撮影位置から見た被写体の方位角を求めるにも方向検出器（方位センサ）を使用しなければならず、構成が複雑になる。
【０００４】
そこで、方位角センサを用いることなく、撮影位置と被写体の位置とを基に方向角を求め、この方向角と撮影位置を画像情報に関連付けて記録するようにしたものが提案された（特許文献２参照）。
【０００５】
具体的には、図４に示すように、携帯型情報収集装置１をＧＰＳ受信機２と、デジタルカメラ３およびパーソナルコンピュータ、例えば、携帯用端末機ＰＤＡ４で構成し、ＧＰＳ受信機２が、複数のＧＰＳ衛星（図示せず）が発信する電波を３個以上の信号を受信することで、撮影位置における３次元位置情報として、緯度、経度、高さを取得するようになっている。そして取得した３次元情報とデジタルカメラ３で被写体を撮影して得られた画像とを関連付けて携帯用端末機ＰＤＡ４に転送し、携帯用端末機ＰＤＡ４において、ＧＰＳ受信機２とデジタルカメラ３から転送された情報を基に撮影位置から被写体への方向角を算出し、方向角に関する情報を３次元位置情報および画像に関連付けて記録し、記録された情報を一般公衆回線５を介して情報処理装置６に送信するように構成されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２３９０５５号公報（図１、図２、第２頁〜第５頁）
【特許文献２】特開２００４−１１２６１４号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来技術においては、携帯型情報収集装置１から情報処理装置６に対しては、被写体の画像と撮影位置における３次元位置情報および撮影位置から被写体への方向角に関する情報が転送されるため、情報処理装置６において被写体に関する画像を編集するに際して、例えば、道路地図上に被写体としての道路標識を割り付けるに際して、撮影位置における３次元位置情報にしたがって標識を道路地図上に割り付けるときに、標識の撮影位置と標識の実際の位置（標識が設置されている位置）との間にずれが生じるので、このずれを修正するための編集・修正作業が余儀なくされる。しかも、道路地図上に数百〜数千の道路標識を割り付けるときには、修正編集作業に長時間を要することになる。さらに、撮影位置を基に標識などを地図上にプロットする方法では、撮影場所の状況を把握している現場の作業者でなければ、地図と標識との関係が把握できず、編集・修正作業を正確に行うことができないことがある。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、被写体の画像と位置とを互いに関連付けて記録することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、請求項１に係る被写体位置付き画像収集システムにおいては、被写体に配置されたときに前記被写体の位置を特定するための情報を収集して前記被写体の位置情報を生成する位置情報生成手段と、前記被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の撮像動作に応答して前記位置情報生成手段から前記被写体の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記撮像手段の撮像による画像に前記位置情報取得手段の取得による前記被写体の位置情報を付加して画像情報を生成する画像情報生成手段と、前記画像情報生成手段の生成による画像情報を記録する画像情報記録手段とを備えて構成した。
【００１０】
（作用）被写体を撮像するに先立って、被写体の位置に位置情報生成手段が配置されると、位置情報生成手段により、被写体の位置を特定するための情報が収集され、情報の収集を基に被写体の位置情報が生成される。このとき被写体を撮像手段で撮像すると、撮像手段の撮像動作に応答して、位置情報取得手段によって位置情報生成手段から被写体の位置情報が取得され、撮像手段の撮像による画像に被写体の位置情報が付加された画像情報が画像情報生成手段によって生成され、生成された画像情報が画像情報記録手段に記録される。
【００１１】
すなわち、被写体を撮像して画像情報として記録するに際して、被写体の画像に被写体の位置情報が付加されて記録される。このため、画像情報を基に被写体の画像を地図上にプロットするときに、被写体の位置情報を基に処理することができるので、画像データを正確に且つ円滑にプロットすることが可能になる。
【００１２】
請求項２に係る被写体位置付き画像収集システムは、請求項１に記載の被写体位置付き画像収集システムにおいて、前記位置情報生成手段は、前記被写体の位置情報を無線で送信する送信手段を備え、前記位置情報取得手段は、前記送信手段の送信による前記被写体の位置情報を無線で受信する受信手段を備えて構成した。
【００１３】
（作用）位置情報生成手段と位置情報取得手段との間で情報の授受を行うに際して、被写体の位置情報を無線で送信し、この被写体の位置情報を無線で受信するようにしたため、情報の授受を容易に行うことができるとともに、位置情報生成手段と位置情報取得手段を携帯用に構成するのが容易となる。
【００１４】
請求項３に係る被写体位置付き画像収集システムにおいては、請求項１または２に記載の被写体位置付き画像収集システムにおいて、前記画像情報記録手段に記録された画像情報を通信回線を介して通信先に送信する通信手段を備えて構成した。
【００１５】
（作用）画像情報記録手段に記録された画像情報を通信回線を介して通信先に送信することで、通信先においてリアルタイムで画像情報を処理することが可能になる。
【００１６】
請求項４に係る被写体位置付き画像収集システムにおいては、請求項１、２または３のうちいずれか１項に記載の被写体位置付き画像収集システムにおいて、前記位置情報生成手段は、複数のＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機と、地上局から送信される補正信号を受信する補助受信機とを備えて構成した。
【００１７】
（作用）位置情報生成手段をＧＰＳ受信機と補助受信機を用いて構成することで、複数のＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ信号を基に被写体の位置を算出し、この算出結果を地上局から送信される補正信号で補正することが可能になり、被写体の位置情報として、例えば、１ｍ前後の精度のものを求めることができる。１ｍの精度は１／１０００の地図上では１ｍｍの誤差となるので、１／１０００から１／２５００のスケールの地図を利用するＧＩＳ（Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）業務に対応することが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
以上の説明から明らかなように、請求項１に係る被写体位置付き画像収集システムによれば、記録された画像の処理を正確に且つ円滑に行うことが可能になる。
【００１９】
請求項２によれば、情報の授受を容易に行うことができるとともに、位置情報生成手段と位置情報取得手段を携帯用に構成するのが容易となる。
【００２０】
請求項３によれば、通信先においてリアルタイムで画像情報を処理することが可能になる。
【００２１】
請求項４によれば、被写体の位置情報として、１ｍ前後の精度のものを求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例を示す被写体位置付き画像収集システムのブロック構成図、図２は、被写体の画像の表示例を示す図、図３は、道路地図上に標識を割り付けるときの作業を説明するための図である。
【００２３】
これらの図において、被写体位置付き画像収集システムは、送受信装置１０とデジタルカメラ１２を備えて構成されている。送受信装置１０は、ＧＰＳアンテナ１４と、ＧＰＳアンテナ１４に接続されて、例えば、補正情報受信機能を有するビーコン受信機を内蔵したＧＰＳ受信機１６と、ＧＰＳ受信機１６に接続された無線機１８と、無線機１８に接続されたアンテナ２０とを備えて構成されている。ＧＰＳ受信機１６は、デジタルカメラ１２の被写体の近傍に配置されたときに、被写体の位置を特定するための情報を収集するに際して、例えば、上空にあるＧＰＳ衛星（図示せず）のうち、４機のＧＰＳ衛星から時刻情報を含むＧＰＳ信号（電波）をＧＰＳアンテナ１４を介して受信し、受信したＧＰＳ信号を基に３次元測位による位置情報として、緯度・経度・高度を算出するようになっている。
【００２４】
また、本実施例におけるＧＰＳ受信機１６は、ディファレンシャルＧＰＳ方式として、ビーコン受信機を補助受信機として内蔵しており、このビーコン受信機により、例えば、海上保安庁が管理する地上局（ＤＧＰＳ基準局）から送信される補正信号（補正データ）を受信し、受信した補正信号を基に３次元測位による位置情報を修正し、１ｍ〜３ｍの精度の位置情報を被写体の位置情報として生成し、生成した被写体の位置情報を無線機１８に出力するようになっている。無線機１８は、アンテナ２０から被写体の位置情報を無線で送信する送信手段として、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈや無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を備えている。なお、ビーコン受信機の例を上げたが、別な補正情報を受信して位置を補正することも可能である。
【００２５】
すなわち、送受信装置１０は、被写体の位置を特定するための情報を、補正情報を有するＧＰＳ受信機１６で収集して被写体の位置情報を生成し、生成した被写体の位置情報を無線機１８からアンテナ２０を介して送信する位置情報生成手段として構成されている。
【００２６】
一方、デジタルカメラ１２は、レンズ系２２、絞り２４、メカニカルドライバ２６、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）２８、イメージプリプロセッサ（ＩＰＰ）３０、液晶パネル３２、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３４、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３６、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３８、フラッシュメモリ４０、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インターフェイス４２、メモリカード４６、無線通信カード４８を備え、イメージプリプロセッサ３０、ＣＰＵ３４、ＲＯＭ３６、ＲＡＭ３８、フラッシュメモリ４０、ＵＳＢインターフェイス４２は、それぞれ内部バス５０を介して互いに接続されている。
【００２７】
ＣＣＤ２８は、レンズ系２２、絞り２４、メカニカルドライバ２６とともに撮像手段を構成するようになっている。このＣＣＤ２８には、デジタルカメラ１２が被写体に向けられ、メカニカルドライバ２６の駆動によって絞り２４が調整された状態で、シャッターボタン（図示せず）が押されたときに、レンズ系２２から入射した光が被写体の像として結像するようになっている。ＣＣＤ２８に被写体の像が結像したときには、被写体の像（光学像）が被写体の画像としてＣＣＤ２８から出力されるようになっている。ＣＣＤ２８の撮像による画像はイメージプリプロセッサ３０によってＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）画像として処理され、この処理によるＪＰＥＧ画像は、液晶パネル３２の画面上に表示されるようになっている。
【００２８】
一方、無線通信カード４８は受信手段として、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈや無線ＬＡＮで構成し、デジタルカメラ１２のシャッターボタンが押されたときに、シャッターボタンが押されたことをトリガーとして、無線機１８から送信される被写体の位置情報を取得し、取得した被写体の位置情報を内部バス５０を介してイメージプリプロセッサ３０に転送するようになっている。この場合、イメージプリプロセッサ３０は、ＣＣＤ２８の撮像による画像をＪＰＥＧ画像として処理するとともに、ＪＰＥＧ画像のＥｘｉｆヘッダの撮影位置フィールドに被写体の位置情報（緯度、経度、高度）などを書き込み、被写体の画像と位置情報をそれぞれ液晶パネル３２の画面上に表示するようになっている。例えば、建物を被写体としたときには、図２に示すように、建物の画像と位置情報が液晶パネル３２上に表示される。さらに、イメージプリプロセッサ３０は、被写体の画像と位置情報を内部バス５０を介してメモリカード４６やフラッシュメモリ４０に格納するようになっている。
【００２９】
これら一連の処理は、デジタルカメラ１２の各部の動作を制御するＣＰＵ３４によって行われ、ＣＰＵ３４は、イメージプリプロセッサ３０とともに画像情報生成手段として機能することになる。また、無線通信カード４８は位置情報取得手段として機能し、メモリカード４６とフラッシュメモリ４０は画像情報記録手段として機能することになる。
【００３０】
また、フラッシュメモリ４０にはメモリカード４６に記録された画像情報と同様な画像情報が記録されているので、ＵＳＢインターフェイス又はＣＦカード４２に通信手段を接続することで、フラッシュメモリ４０に記録された画像情報を通信回線（一般公衆回線またはインターネット）を介して通信先の画像処理装置に送信することができる。この場合、通信先の画像情報処理装置においては、リアルタイムで画像情報を処理することができる。
【００３１】
次に、図３に示す標識５２を被写体とした場合、送受信装置１０を標識５２に配置し、標識５２から、例えば、１０ｍ離れた撮影位置５４で標識５２を被写体としてデジタルカメラ１２でその画像を取得する。このとき、送受信装置１０は、標識５２の位置に配置されたときに、標識５２の位置（被写体位置）を特定するための情報として、ＧＰＳ受信機１６がＧＰＳ信号を受信し、例えば、ビーコン受信機が補正信号を受信し、受信した信号を基に標識５２の位置情報（緯度、経度、高度）を生成し、生成した位置情報を無線機１８からアンテナ２０を介して送信する。このとき作業者が標識５２から１０ｍ離れた地点（撮影位置５４）でデジタルカメラ１２のシャッターボタンを押すと、シャッターボタンが押されたことをトリガーとして、標識５２に関する位置情報が無線通信カード４８によって取得され、取得された位置情報はイメージプリプロセッサ３０に転送される。イメージプリプロセッサ３０は、シャッターボタンが押されたときに、ＣＣＤ２８の撮像による画像をＪＰＥＧ画像として処理するとともに、無線通信カード４８から取得された位置情報をＥｘｉｆヘッダの撮影位置フィールドに書き込み、撮像による画像に無線通信カード４８の取得による被写体の位置情報を付加して画像情報を生成し、生成した画像情報にしたがった画像を液晶パネル３２の画面上に表示するとともに、メモリカード４６とフラッシュメモリ４０にそれぞれ画像情報を格納する。このとき液晶パネル３２の画面上には、図３に示すように、標識５２の画像とともに標識５２の位置情報として、緯度、経度などが表示される。
【００３２】
一方、メモリカード４６をパソコン（画像処理装置）に装着することで、メモリカード４６に格納された画像情報を処理することができる。
【００３３】
例えば、パソコンにおいて、自治体などで収集する道路地図上に道路標識などを割り付けるための処理を行う場合、図３に示すように、標識５２が道路地図５６上に存在するときには、標識５２の画像と位置情報を含む画像５８を取り出し、この画像５８を道路地図５６上の標識５２の位置に割り付けると、標識５２は、道路地図５６のうち標識５２の位置に正確にプロットすることができる。すなわち、標識５２の位置情報は、撮影位置５４ではなく、撮影位置５４で標識５２をデジタルカメラ１２の被写体としたときの被写体位置であって、標識５２が存在する地図、例えば、世界測地系の地図上の位置に対応付けられた情報であるため、標識５２を道路地図５６上に正確にプロットすることができる。しかも、標識５２の位置精度は１ｍ前後であるため、標識５２を道路地図５６上に正確に割り付けることができる。この場合、１ｍの精度は１／１０００の地図上では１ｍｍの誤差になるため、標識５２の位置精度が１ｍ前後のものであれば、標識５２の画像と標識５２の位置が関連付けられた画像情報を処理するに際して、１／１０００から１／２５００のスケールの地図を利用するＧＩＳ業務に対応することが可能になる。さらに、道路標識などを管理する自治体でＧＩＳ業務を行う場合でも、ＧＩＳ業務における編集作業を大幅に軽減することができる。
【００３４】
また、本実施例においては、デジタルカメラ１２のシャッターボタンを押すだけで、被写体（標識５２）の画像に被写体の位置情報を書き込むことができるため、作業者や利用者にスキルを要求することなく、位置情報付きＥｘｉｆ領域への書き込みを簡便なものにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例を示す被写体位置付き画像収集システムのブロック構成図である。
【図２】被写体の画像の表示例を示す図である。
【図３】道路地図上に標識を割り付けるときの作業を説明するための図である。
【図４】従来の情報収集装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  送受信装置
１２  デジタルカメラ
１６  ＧＰＳ受信機
１８  無線機
２２  レンズ系
２８  ＣＣＤ
３０  イメージプリプロセッサ
３２  液晶パネル
３４  ＣＰＵ
４０  フラッシュメモリ
４２  ＵＳＢインターフェイス
４６  メモリカード
４８  無線通信カード（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈカード、無線ＬＡＮカード、ＧＰＳカード、ＰＨＳカード）
５２  標識
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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