(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標物が存在する撮影対象位置と、その周辺の撮影対象範囲を撮影する飛行体に搭載された撮影システムにおいて、
保有している２次元地図データにより２次元地図を表示し、
予め設定された上記撮影対象位置の位置情報により、上記撮影対象位置を上記２次元地図上に表示し、
予め設定された上記撮影対象範囲を示す情報により、上記撮影対象範囲を上記２次元地図上に表示し、
飛行に伴い検出している上記飛行体の位置情報と、飛行に伴い検出している上記飛行体の姿勢情報及び撮影しているカメラの方向制御情報から得られる上記カメラの視軸方向情報と、保有している３次元地図データから得られる上記視軸方向と地表面との交点の位置情報により、上記２次元地図上に上記カメラが捕らえている映像位置を表示し、
上記映像位置と上記カメラの撮影範囲を決めるズーム比により、表示されている上記２次元地図上に、上記カメラが捕らえている映像範囲を所定の形状で表示し、
上記映像位置は、撮影指示部の操作により、表示されている上記２次元地図上で任意の位置に移動可能とし、
表示されている上記２次元地図上で、上記映像位置を上記２次元地図上の任意の位置に移動させる操作又は上記撮影対象位置に重ね合わせる操作をしたときの２次元の変化情報を求め、
求めた上記２次元の変化情報と、飛行に伴い検出している上記飛行体の位置情報に基づき、上記カメラの視軸方向を制御して上記２次元地図上の任意の位置又は上記目標物を撮影する
ことを特徴とする撮影システム。
【請求項２】
表示されている２次元地図上で、映像位置を上記２次元地図上の任意の位置に移動させるとき又は撮影対象位置に重ね合わせるときに、撮影対象範囲に対応してカメラのズーム比を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の撮影システム。
【請求項３】
制御されたカメラのズーム比に基づき、表示されている映像範囲を示す所定の形状を変化させる
ことを特徴とする請求項２記載の撮影システム。
【請求項４】
予め設定された撮影対象位置の位置情報と、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報及び姿勢情報に基づき、撮影しているカメラの視軸方向を上記撮影対象位置に保持する
ことを特徴とする請求項１記載の撮影システム。
【請求項５】
カメラの視軸方向を撮影対象位置に保持しているときに、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報と、保有している２次元地図データにより、上記飛行体から撮影対象位置までの直線距離を管理し、設定されている撮影対象範囲に基づき、上記カメラのズーム比を制御する
ことを特徴とする請求項４記載の撮影システム。
【請求項６】
撮影しているカメラの視軸方向を撮影対象位置に保持しているときに、映像範囲を示す所定の形状を明滅させる
ことを特徴とする請求項４記載の撮影システム。
【請求項７】
撮影しているカメラの種類に対応して、映像範囲を示す所定の形状の色を変化させる
ことを特徴とする請求項１記載の撮影システム。
【請求項８】
飛行に伴い検出している飛行体の位置情報により、表示している２次元地図上に、上記飛行体の位置／方向を表示する
ことを特徴とする請求項１記載の撮影システム。
【請求項９】
飛行に伴い検出している飛行体の位置情報を記憶しておき、表示している２次元地図上に、上記飛行体の飛行経路を表示する
ことを特徴とする請求項１記載の撮影システム。
【請求項１０】
カメラが撮影している動画映像を、２次元地図と共に表示する
ことを特徴とする請求項１記載の撮影システム。
【請求項１１】
表示している動画映像の映像幅を、保有している２次元地図データにより実距離で表示する
ことを特徴とする請求項１記載の撮影システム。
【請求項１２】
保有している２次元地図データにより、表示されている２次元地図の縮尺と、飛行に伴い検出している飛行体の位置から撮影対象位置までの水平距離を、２次元地図と共に表示する
ことを特徴とする請求項１記載の撮影システム。
【請求項１３】
予め設定された撮影対象位置の位置情報と、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報及び姿勢情報に基づき、撮影しているカメラの視軸方向を上記撮影対象位置に保持するタイミング、又は所望のタイミングで、撮影している動画映像に静止画を抽出するための静止画マークを付加する
ことを特徴とする請求項１記載の撮影システム。
【請求項１４】
撮影している動画映像とその付帯情報を、飛行体で記録する
ことをする請求項１記載の撮影システム。
【請求項１５】
撮影している動画映像と、飛行体で表示している撮影対象位置、撮影対象範囲、映像位置、映像範囲等の表示情報を含む付帯情報とを、基地局に送信し、
上記基地局で表示された２次元地図上で、上記映像位置を上記撮影対象位置に重ね合わせることにより得られた２次元の変化情報を上記飛行体に送信し、
送信された上記２次元の変化情報と、飛行に伴い検出している上記飛行体の位置情報に基づき、カメラの視軸方向を制御して目標物を撮影する
ことをする請求項１記載の撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、目標物を空中から撮影する場合に、周囲の視界状況に拘わらず、その目標物を正確に撮影する撮影システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ヘリコプターを使用して目標物を撮影する場合、ヘリコプターの飛行前に、パイロットと撮影者との間で、目標物の位置、撮影範囲、カメラの種類、飛行ルート、撮影計画等について詳細打ち合わせを実施する。そして、決定した飛行ルートで目標物の近くの上空までヘリコプターを移動させ、撮影者が目標物を目視で探して、カメラが捕らえている映像をモニタしながら、カメラを目標物の中心に向け、予定された範囲を撮影するために、ヘリコプターから目標物までの距離に応じて、カメラのズーム比を調整しながら目標物の撮影を実施している。
【０００３】
目標物を撮影する過程において、上空からカメラが撮影している映像位置を２次元地図上で特定したい場合に、その映像位置を精度良く特定するのは困難である。そこで、この課題を解決するものとして、特許第２６９５３９３号公報（特開平８−２８５５９０号公報）に示された「位置特定方法および装置」がある。
【０００４】
図５は上記公報に示された位置特定方法の原理を説明する図である。飛行するヘリコプター５１に搭載されたカメラ部６１により撮影している映像位置７１を２次元地図上で特定するときに、映像位置７１が２次元平面７３から高度Ｈの高さの地表面７２上に存在する場合には、映像位置７１の２次元地図上の位置を、映像位置７１を２次元平面７３に投影した投影位置７５と判断せずに、カメラ部６１から映像位置７１までの直線Ｌを２次元平面７３まで延長した延長交点７４と判断してしまい、投影位置７５と延長交点７４との距離の差Ｅだけの誤差が生じてしまう。しかし、この位置特定方法では、映像位置７１の高度Ｈの情報を使用して、映像位置７１の２次元地図上の位置を投影位置７５と正確に特定している。
【０００５】
図６は上記公報に開示されている従来の撮影システムの構成を示すブロック図である。この撮影システムはヘリコプター５１に搭載されるものであり、カメラ部６１は、ジャイロを内蔵するジンバル６１ｂと、ジンバル６１ｂに取り付けられたカメラ６１ａにより構成される。カメラ制御／ビデオ処理部６２は、カメラ部６１を制御すると共に撮影した映像信号の処理を行う。処理された映像信号はＶＴＲ６３に記録されモニタ６４に表示される。システム制御部６５は、カメラ制御／ビデオ処理部６２を介して、カメラ部６１のカメラ６１ａの焦点制御やジンバル６１ｂの方向制御を行う。
【０００６】
３次元地図データ部６６は、地表面７２についての高度情報を含む地図データを記憶している。位置検出部６７は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの電波により、ヘリコプター５１の現在位置を３次元的に測定すると共に、３次元地図データ部６６の記憶内容を読み出して地図画像を生成する。また、位置検出部６７は、ヘリコプター５１の機首方向や撮影日付、撮影時間を出力し、さらに、映像位置７１の表示やその補正も行う。
【０００７】
データ処理部６８は、位置検出部６７から出力されるヘリコプター５１の３次元的な位置と、ヘリコプター５１の機首方向と、３次元地図データ部６６の記憶内容と、カメラ制御／ビデオ処理部６２からのジンバル６１ｂの制御情報から、図５の原理に従って映像位置７１の３次元的な位置を計算し、２次元表示を行うための画像データの処理を行う。
【０００８】
図７は、データ処理部６８が計算した映像位置７１を、モニタ６４の２次元地図上に画像表示している状態を示す図である。図において、７１はカメラ６１ａが撮影している映像位置、７６はカメラ６１ａの視野（映像範囲）、７７はカメラ６１ａの方向を示している。以上のようにして、映像位置７１を２次元的に特定すると共に、図７に示すように、特定された映像位置７１を２次元地図上に表示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の撮影システムは以上のように構成されているので、カメラ６１ａが撮影している映像位置７１を２次元地図上で正確に把握できるが、映像位置７１が実際に目標物を撮影しているかは目視で確認しなければならず、遠方から目標物を撮影せざるを得ない場合や、撮影者が目標物付近の地勢を知らない場合や、霧や煙又は夜間のために目標物付近の視界が悪い場合には、目標物を認識するのが一般的に困難であるという課題があった。
【００１０】
また、目標物を目視で捕らえて、カメラ６１ａからの映像をモニタ６４で監視できたとしても、周囲の風景を全体的に認識できないモニタ６４では、ヘリコプター５１の飛行に伴い、モニタ６４を見ながらカメラ６１ａを正確に目標物に向けている状態を保持するためには、撮影者の高度の撮影技術と忍耐が必要になるという課題があった。
【００１１】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、目標物を上空から撮影する場合に、周囲の視界状況に拘わらず、目標物を正確に撮影することができる撮影システムを得ることを目的とする。
【００１２】
また、ヘリコプター５１の飛行に伴い、カメラ６１ａを正確に目標物に向けている状態を容易に保持できる撮影システムを得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る撮影システムは、目標物が存在する撮影対象位置と、その周辺の撮影対象範囲を撮影する飛行体に搭載されたものにおいて、保有している２次元地図データにより２次元地図を表示し、予め設定された上記撮影対象位置の位置情報により、上記撮影対象位置を上記２次元地図上に表示し、予め設定された上記撮影対象範囲を示す情報により、上記撮影対象範囲を上記２次元地図上に表示し、飛行に伴い検出している上記飛行体の位置情報と、飛行に伴い検出している上記飛行体の姿勢情報及び撮影しているカメラの方向制御情報から得られる上記カメラの視軸方向情報と、保有している３次元地図データから得られる上記視軸方向と地表面との交点の位置情報により、上記２次元地図上に上記カメラが捕らえている映像位置を表示し、上記映像位置と上記カメラの撮影範囲を決めるズーム比により、表示されている上記２次元地図上に、上記カメラが捕らえている映像範囲を所定の形状で表示し、上記映像位置は、撮影指示部の操作により、表示されている上記２次元地図上で任意の位置に移動可能とし、表示されている上記２次元地図上で、上記映像位置を上記２次元地図上の任意の位置に移動させる操作又は上記撮影対象位置に重ね合わせる操作をしたときの２次元の変化情報を求め、求めた上記２次元の変化情報と、飛行に伴い検出している上記飛行体の位置情報に基づき、上記カメラの視軸方向を制御して上記２次元地図上の任意の位置又は上記目標物を撮影するものである。
【００１４】
この発明に係る撮影システムは、表示されている２次元地図上で、映像位置を上記２次元地図上の任意の位置に移動させるとき又は撮影対象位置に重ね合わせるときに、撮影対象範囲に対応してカメラのズーム比を制御するものである。
【００１５】
この発明に係る撮影システムは、制御されたカメラのズーム比に基づき、表示されている映像範囲を示す所定の形状を変化させるものである。
【００１６】
この発明に係る撮影システムは、予め設定された撮影対象位置の位置情報と、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報及び姿勢情報に基づき、撮影しているカメラの視軸方向を上記撮影対象位置に保持するものである。
【００１７】
この発明に係る撮影システムは、カメラの視軸方向を撮影対象位置に保持しているときに、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報と、保有している２次元地図データにより、上記飛行体から撮影対象位置までの直線距離を管理し、設定されている撮影対象範囲に基づき、上記カメラのズーム比を制御するものである。
【００１８】
この発明に係る撮影システムは、撮影しているカメラの視軸方向を撮影対象位置に保持しているときに、映像範囲を示す所定の形状を明滅させるものである。
【００１９】
この発明に係る撮影システムは、撮影しているカメラの種類に対応して、映像範囲を示す所定の形状の色を変化させるものである。
【００２０】
この発明に係る撮影システムは、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報により、表示している２次元地図上に、上記飛行体の位置／方向を表示するものである。
【００２１】
この発明に係る撮影システムは、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報を記憶しておき、表示している２次元地図上に、上記飛行体の飛行経路を表示するものである。
【００２２】
この発明に係る撮影システムは、カメラが撮影している動画映像を、２次元地図と共に表示するものである。
【００２３】
この発明に係る撮影システムは、表示している動画映像の映像幅を、保有している２次元地図データにより実距離で表示するものである。
【００２４】
この発明に係る撮影システムは、保有している２次元地図データにより、表示されている２次元地図の縮尺と、飛行に伴い検出している飛行体の位置から撮影対象位置までの水平距離を、２次元地図と共に表示するものである。
【００２５】
この発明に係る撮影システムは、予め設定された撮影対象位置の位置情報と、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報及び姿勢情報に基づき、撮影しているカメラの視軸方向を上記撮影対象位置に保持するタイミング、又は所望のタイミングで、撮影している動画映像に静止画を抽出するための静止画マークを付加するものである。
【００２６】
この発明に係る撮影システムは、撮影している動画映像とその付帯情報を、飛行体で記録するものである。
【００２７】
この発明に係る撮影システムは、撮影している動画映像と、飛行体で表示している撮影対象位置、撮影対象範囲、映像位置、映像範囲等の表示情報を含む付帯情報とを、基地局に送信し、上記基地局で表示された２次元地図上で、上記映像位置を上記撮影対象位置に重ね合わせることにより得られた２次元の変化情報を上記飛行体に送信し、送信された上記２次元の変化情報と、飛行に伴い検出している上記飛行体の位置情報に基づき、カメラの視軸方向を制御して目標物を撮影するものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による撮影システムの構成を示す図である。この実施の形態でも、従来の図５に示す原理を使用して、カメラが現在撮影している映像位置を２次元地図上で特定している。図１において、５１はヘリコプター（飛行体）、５２は地上等に設置された基地局である。１は、カメラ１ａとジンバル１ｂを備え、撮影するためのカメラ制御情報を入力し、入力したカメラ制御情報に対応して目標物を撮影し、撮影した映像信号を出力するカメラ部であり、例えば、可視光線カメラや赤外線カメラ等のように、複数種類のカメラ１ａが設置されている。
【００２９】
また、図１において、２は、カメラ部１の種類選択、撮影方向、ズーム比（画角）、映像位置の固定（ロック機能）や解除等のカメラ条件を出力するカメラ制御部であり、３は撮影者とのマンマシーンインタフェースで、目標物が存在する撮影対象位置やカメラ部１が撮影している映像位置等を２次元地図上に表示し、撮影者からの指示を入力する撮影指示部である。３０は撮影指示部３に設置されている表示部である。
【００３０】
さらに、図１において、４は２次元地図データを保有している２次元地図データ部、５はヘリコプター５１のピッチ、ロール等の姿勢情報を検出する姿勢検出部、６は、ＧＰＳにより、ヘリコプター５１の位置、高度、方向、速度等の位置情報を検出する位置検出部、７は地表面の高さ情報も含んだ３次元地図データを保有している３次元地図データ部である。
【００３１】
さらに、図１において、８は、カメラ部１，カメラ制御部２，撮影指示部３，２次元地図データ部４，姿勢検出部５，位置検出部６，３次元地図データ部７からの各種情報を処理する主制御部、９は、撮影した映像信号やその付帯情報、ヘリコプター５１と基地局５２との交信等を記録する記録部、１０は、撮影した映像信号を基地局５２に付帯情報と共に送信したり、ヘリコプター５１と基地局５２の交信を送受信する送受信部である。
【００３２】
カメラ部１，カメラ制御部２，撮影指示部３，２次元地図データ部４，姿勢検出部５，位置検出部６，３次元地図データ部７，主制御部８，記録部９，送受信部１０は、ヘリコプター５１に搭載されている。
【００３３】
さらに、図１において、１１はヘリコプター５１に搭載された送受信部１０と交信する基地局５２に設置された送受信部、１２は、ヘリコプター５１から送信された映像信号をモニタしたり記録すると共に、ヘリコプター５１のパイロットや撮影者に各種の指示を出したり、送信された付帯情報により撮影者に代行して目標物を撮影する基地局５２に設置された操作卓である。
【００３４】
次に動作について説明する。
図１において、ヘリコプター５１が飛行する前に予め決定されている撮影計画に従い、主制御部８には、目標物が存在する撮影対象位置の緯度、経度と、撮影対象範囲を示す撮影対象位置を中心とした円の半径が設定されている。この撮影対象位置及び撮影対象範囲の主制御部８への設定方法としては、撮影者が撮影指示部３のキーボートから直接入力することにより設定しても良いし、基地局５２で予め記録したＦＤ（フレキシブルディスク）等を、撮影者が撮影指示部３に読み込ませることにより設定しても良いし、ヘリコプター５１が飛行中に、基地局５２の操作員が操作卓１２から無線チャネルを使用して設定しても良い。
【００３５】
図２は図１に示す撮影指示部３に設置されている表示部３０の表示例を示す図である。図において、３１は表示部３０に表示された２次元地図であり、２次元地図データ部４から主制御部８を介して入力された２次元地図データに基づき、表示部３０上で、上側が真北になるよう表示される。３２は目標物が存在する撮影対象位置であり、主制御部８に予め設定されている撮影対象位置の緯度、経度に基づき表示される。３３は目標物が含まれている撮影対象範囲であり、主制御部８に予め設定されている、撮影対象位置を中心とした円の半径に基づき表示される。
【００３６】
また、図２において、７１は、カメラ１ａが現在撮影している場所の２次元地図３１上の位置を示す映像位置であり、上記特許第２６９５３９３号公報に開示された図５に示す位置特定方法により求められる。すなわち、主制御部８は、姿勢検出部５から得られるその時点のヘリコプター５１の姿勢情報とカメラ制御部２によるジンバル１ｂの制御結果から、カメラ１ａの３次元の空間的な向きを示すカメラ１ａの視軸方向を求めて、求めた視軸方向情報を３次元地図データ部７に出力する。
【００３７】
３次元地図データ部７は、与えられた視軸方向情報と、位置検出部６が検出したヘリコプター５１の位置情報を示す緯度、経度、高度と、自ら保有している地表面の高度を含む３次元地図データから、図５に示す視軸方向の延長線Ｌと地表面７２との交点、すなわち映像位置７１の高度を求めて、映像位置７１の緯度、経度、高度の位置情報を主制御部８に出力する。主制御部８は、３次元地図データ部７が求めた位置情報により、撮影指示部３に対して２次元地図上に映像位置７１を表示するよう制御する。
【００３８】
さらに、図２において、３５はカメラ１ａが映像位置７１を撮影しているときの範囲を示す映像範囲であり、主制御部８が、カメラ制御部２により制御されているカメラ１ａのズーム比に基づき求めて、撮影指示部３に出力している。
【００３９】
さらに、図２において、３６はヘリコプター５１が現在飛行している位置／方向であり、位置検出部６から３次元地図データ部７と主制御部８を経由して定期的に得られるヘリコプター５１が位置する緯度、経度とそのときの飛行方向に基づき、２次元地図３１上にシンボル表示される。また、位置／方向３６は常に表示部３０の中心に表示される。３７は過去のヘリコプター５１の飛行軌跡で、過去のヘリコプター５１の位置を記憶しておき、２次元地図３１上にシンボル表示したものである。
【００４０】
４１はカメラ部１から主制御部８を経由して撮影指示部３に入力された映像信号により表示される動画映像であり、４２は主制御部８が管理している動画映像の映像幅を示すコメントであり、地表面７２での横幅を実距離で表示したものである。４３は、主制御部８が管理している現在のヘリコプター５１の位置から撮影対象位置３２までの水平距離と、２次元地図３１の縮尺を表示したコメントである。
【００４１】
ここで、２次元地図３１は、主制御部８により、ヘリコプター５１の位置／方向３６と撮影対象位置３２との水平距離に応じて表示される縮尺が制御される。すなわち、主制御部８は、水平距離が大きい場合には、縮尺の大きな２次元地図データを２次元地図データ部４から読み出し、水平距離が小さい場合には、縮尺の小さい２次元地図データを読み出すことにより、常に表示部３０上に、ヘリコプター５１の位置／方向３６及び撮影対象位置３２が表示されるよう制御する。そして、主制御部８は、ヘリコプター５１の位置／方向３６が、表示部３０の中心に表示されるよう制御する。
【００４２】
ヘリコプター５１が飛行中には、ヘリコプター５１に搭載されている送受信部１０と基地局５２に設置されている送受信部１１との無線チャネルが設定され、図２に示すような表示部３０に表示されている各種の表示情報が、ヘリコプター５１の送受信部１０から基地局５２の送受信部１１に付帯情報として送信され、操作卓１２の表示部分に表示される。
【００４３】
図３は、図２の映像位置７１を撮影対象位置３２に重ね合わせることにより、目標物を正確に撮影するよう指示する手順を説明するための表示部３０の表示例を示す図である。図３において、７１ａ，７１ｂは、最終的な映像位置７１ｃに至る過程のそれぞれの映像位置であり、３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、それぞれ映像位置７１ａ，７１ｂ，７１ｃにおける映像範囲である。表示されている映像位置７１は、一般的にパーソナルコンピュータの表示で使用されているカーソルと同様な機能を有しており、撮影指示部３のキーを操作することにより、表示部３０上で映像位置７１を上下左右に移動させる。
【００４４】
図４は撮影指示部３のキーを操作したときの２次元的な変化情報を説明する図である。図３において、撮影指示部３のキーを操作することにより、映像位置７１ａを映像位置７１ｂに移動させた場合、図４に示すように、撮影指示部３は、経度に対する変化情報ｘと、緯度に対する変化情報ｙを主制御部８に伝える。主制御部８は、伝えられた変化情報ｘ，変化情報ｙ，及びそのときのヘリコプター５１の緯度、経度、高度の位置情報に基づきジンバル１ｂを制御して、２次元地図３１上の映像位置７１ａに向けられていたカメラ１ａの視軸方向を映像位置７１ｂに向ける。
【００４５】
また、主制御部８は、カメラ１ａの３次元空間における視軸方向情報を３次元地図データ部７に送り、３次元地図データ部７から映像位置７１ｂに相当する地点の緯度、経度、高度の位置情報を得て、カメラ１ａから映像位置７１ｂに相当する地点までの距離を求めて、映像範囲３５ｂが映像範囲３５ａと等しくなるよう、カメラ１ａのズーム比を制御する。このとき、上記ズーム制御をせずに、ズーム比を一定に保持するようにしても良い。
【００４６】
そして、主制御部８は、撮影指示部３に対して、映像範囲３５ｂを表示するよう指示すると共に、映像位置７１ａ，映像範囲３２ａの表示を消すように指示する。
【００４７】
なお、撮影指示部３からの映像位置７１の移動ではなく、基地局５２の操作卓１２から映像位置７１を移動させる場合には、操作卓１２のキーの操作により、上記変化情報ｘと変化情報ｙとを、送受信部１１，送受信部１０を経由して主制御部８に送ることにより、上記一連の処理が実行される。この場合、映像範囲３５ｂの表示の指示や、映像位置７１ａ，映像範囲３５ａの消去の指示は、主制御部８から送受信部１０，送受信部１１を経由して操作卓１２に送信される。
【００４８】
このようにして、表示されている２次元地図３１上の映像位置７１を、任意の位置に移動させ、カメラ１ａの視軸方向を移動した映像位置の方向に向けることができる。図３において、映像位置７１は、最初は、映像位置７１ａに表示されているが、撮影指示部３からのキーの操作による２次元的な変化情報により、映像位置７１ｂと移動させ、最終的に目標物が存在する撮影対象位置３２に映像位置７１ｃとして重ね合わせる。そして、主制御部８は、撮影指示部３からキー操作による２次元的な変化情報を受け取り、カメラ１ａの視軸方向を撮影対象位置３２に向けて、目標物を正確に撮影することができる。
【００４９】
このとき、主制御部８は、２次元地図３１上に表示されている映像範囲３５ｃを示す線分を、撮影対象範囲３３に接するように拡大又は縮小する。そして、主制御部８は、拡大又は縮小した情報に基づきカメラ１ａのズーム比を調整する。映像範囲３５ｃを示す線分を拡大又は縮小して表示することにより、撮影者が、撮影対象範囲３３に対してカメラ１ａのズーム比が正確に制御されていることを確認することができる。
【００５０】
ここで、映像範囲３５の線分は、選択されているカメラ種類に対応して線分の色を変化させることにより、撮影者が選択したカメラ種類の確認を行い易くしている。例えば、赤外線カメラの場合は赤い線で表示し、可視光線カメラの場合は緑の線で表示する。
【００５１】
ヘリコプター５１を移動させつつ、カメラ制御部２を操作せずに、撮影対象位置３２に映像位置７１ｃを重ね合わせた状態を保持するためには、撮影指示部３のロックキーを押すことにより可能となる。また、撮影指示部３のロック解除キーを押すことでロック解除が行われる。なお、撮影者がロック中であることを確認できるように、ロック中は、映像範囲３５を示す線分をブリンク（明滅）させて表示する。
【００５２】
次にこのロック制御について説明する。
主制御部８は、まず、撮影指示部３からロック指示を受け取る。このときの映像位置７１ｃの緯度、経度、高度の位置情報と、カメラ部１のズーム比と、視軸方向は、主制御部８に記憶されている。ロック指示を受け取った後に、主制御部８は、ヘリコプター５１の移動に伴って変化するヘリコプター５１の位置／方向３６を２次元地図３１上に表示させたり、コメント４３として撮影対象位置３２までの新たな距離を表示させるための情報を撮影指示部３に出力する。
【００５３】
これと並行して、主制御部８は、映像位置７１ｃに係る情報と、位置検出部６から３次元地図データ部７を介して定期的に得られるヘリコプター５１の緯度、経度、高度の位置情報から、時間経過に伴い変化するカメラ部１と映像位置７１ｃの３次元空間での位置関係を管理し、姿勢検出部５から得られるヘリコプター５１の姿勢情報をもとに、カメラ部１の視軸方向を制御して映像位置７１ｃに保持することで、３次元空間でのロック機能を実現している。
【００５４】
また、主制御部８は、映像範囲３５ｃを一定に保持するために、カメラ部１と映像位置７１ｃとの直線距離を管理し、カメラ部１のズーム比を制御している。さらに、ロック指示を映像位置７１ｂで行うことで、２次元地図３１の表示範囲の任意の地点にロックすることもできる。また、ロックした後、映像範囲３５ｂの大きさを変更することも容易である。
【００５５】
記録部９は、カメラ部１が撮影した映像信号や、パイロット、撮影者、基地局５２の操作員間の会話を記録すると共に、撮影した映像信号と時間的に関連づけた付帯情報も記録している。付帯情報としては、２次元地図３１の縮尺、ヘリコプター５１の位置／方向３６，映像位置７１の緯度、経度と映像範囲３５の線分による形状と大きさ、コメント４２，４３の内容、撮影対象位置３２の緯度、経度、撮影対象範囲３３の半径等をＪＩＳコード等で表現した表示情報である。なお、記録部９がＮＴＳＣ方式に対応したアナログＶＴＲであれば、付帯情報は垂直帰線時間帯等に記録される。
【００５６】
また、主制御部８は、送受信部１０，１１を介して無線チャネルで、記録部９に記録する映像信号や付帯情報を基地局５２に送信している。これにより、基地局５２の操作卓１２にヘリコプター５１上の２次元地図データ部４と同じものを装備し、図３に示す表示部３０の表示内容を、操作卓１２でも表示させることにより、操作卓１２の操作員が、ヘリコプター５１に搭乗する撮影者に代行して、映像位置７１の移動等の操作を行うことができる。
【００５７】
なお、付帯情報には、撮影している動画映像から静止画を抽出するための静止画マークが含まれている。撮影者が撮影指示部３のロックキーを押したタイミング、すなわち、撮影対象位置３２に映像位置７１ｃを重ね合わせた状態を保持したタイミングで、主制御部８が動画映像に付帯情報の一部として静止画マークを付加し、動画映像と共に記録部９に記録し、送受信部１０から基地局５２に送信する。また、カメラ制御部２の静止画を取得するための静止画キーを押すことにより、任意のタイミングで動画映像に静止画マークを付加することができる。
【００５８】
基地局５２の操作卓１２は、送信された動画映像から静止画マークを検出し、そのときの動画映像を静止画化処理して静止画を抽出し、同時に得られる他の付帯情報と共に記録する。このようにして、動画映像から所望のタイミングにおける静止画を抽出することができる。
【００５９】
以上のように、この実施の形態１によれば、表示部３０に表示されている２次元地図３１上の映像位置７１を、撮影対象位置３２に重ね合わせることにより、撮影対象位置３２にある目標物を目で探すことなく、周囲の視界状況に拘わらず、空中から目標物の映像を容易に取得することができるという効果が得られる。
【００６０】
また、この実施の形態１によれば、撮影対象範囲３３も表示部３０に表示していることにより、映像位置７１を撮影対象位置３２に重ね合わせるときに、撮影対象範囲３３を十分含むようにカメラ部１のズーム比を制御して、映像範囲３５を調整することで、表示されている動画映像４１に頼らず、目標物を目で探すことなく、周囲の視界状況に拘わらず、撮影対象位置３２を中心とした撮影対象範囲３３の映像を、正確かつ容易に取得することができるという効果が得られる。
【００６１】
さらに、この実施の形態１によれば、制御されたカメラ１ａのズーム比に基づき、表示されている映像範囲３５を示す所定の形状を変化させることにより、撮影者が撮影対象範囲３３に対してカメラ１ａのズーム比が正確に制御されていることを確認することができるという効果が得られる。
【００６２】
さらに、この実施の形態１によれば、予め設定された撮影対象位置３２の位置情報と、飛行に伴い検出しているヘリコプター５１の位置情報及び姿勢情報に基づき、撮影しているカメラ１ａの視軸方向を撮影対象位置３２に保持することにより、撮影者は、煩わしいカメラ操作から開放されると共に、カメラ１ａが捕らえている撮影対象範囲３３の周辺を含む広い領域の状況を目視で観察し、その様子を音声等で基地局５２に報告する余裕ができるという効果が得られる。
【００６３】
さらに、この実施の形態１によれば、カメラ１ａの視軸方向を撮影対象位置３２に保持しているときに、ヘリコプター５１の位置情報と、２次元地図データにより、ヘリコプター５１から撮影対象位置３２までの直線距離を管理し、設定されている撮影対象範囲３３に基づき、カメラ１ａのズーム比を制御することにより、撮影者は、煩わしいカメラ操作から開放されるという効果が得られる。
【００６４】
さらに、この実施の形態１によれば、撮影しているカメラ１ａの視軸方向を撮影対象位置３２に保持しているときに、映像範囲３５を示す所定の形状を明滅させることにより、撮影者は、カメラ１ａの視軸方向を撮影対象位置３２に保持していることを確認できるという効果が得られる。
【００６５】
さらに、この実施の形態１によれば、撮影しているカメラ１ａの種類に対応して、映像範囲３５を示す所定の形状の色を変化させることにより、撮影者は撮影しているカメラ１ａの種類を確認することができるという効果が得られる。
【００６６】
さらに、この実施の形態１によれば、ヘリコプター５１の位置情報により、表示している２次元地図３１上に、ヘリコプター５１の位置／方向３６を表示することにより、パイロットと撮影者が、ヘリコプター５１の位置と方向を確認できるという効果が得られる。
【００６７】
さらに、この実施の形態１によれば、ヘリコプター５１の位置情報を記憶しておき、表示している２次元地図３１上に、ヘリコプター５１の飛行経路３７を表示することにより、パイロットと撮影者が、ヘリコプター５１の飛行経路を確認することができるという効果が得られる。
【００６８】
さらに、この実施の形態１によれば、カメラ１ａが撮影している動画映像４１を、２次元地図３１と共に表示することにより、撮影者が、撮影している動画映像を確認することができるという効果が得られる。
【００６９】
さらに、この実施の形態１によれば、表示している動画映像４１の映像幅を、２次元地図データにより実距離で表示することにより、撮影者が動画映像４１の実距離を確認することができるという効果が得られる。
【００７０】
さらに、この実施の形態１によれば、２次元地図データにより、表示されている２次元地図３１の縮尺と、ヘリコプター５１の位置から撮影対象位置３２までの水平距離を、２次元地図３１と共に表示することにより、パイロットと撮影者が、ヘリコプター５１の位置と撮影対象位置３２との位置関係を迅速に把握することができるという効果が得られる。
【００７１】
さらに、この実施の形態１によれば、予め設定された撮影対象位置３２の位置情報と、ヘリコプター５１の位置情報及び姿勢情報に基づき、撮影しているカメラ１ａの視軸方向を撮影対象位置３２に保持するタイミング、又は所望のタイミングで、撮影している動画映像に静止画を抽出するための静止画マークを付加することにより、目標物を撮影した静止画又は所望のタイミングにおける静止画を抽出することができるという効果が得られる。
【００７２】
さらに、この実施の形態１によれば、撮影している動画映像４１とその付帯情報を、記録部９で記録することにより、基地局５２との無線チャネルが使用できない地域の情報を記憶することができるという効果が得られる。
【００７３】
さらに、この実施の形態１によれば、撮影している動画映像４１と、表示している撮影対象位置３２，撮影対象範囲３３，映像位置７１，映像範囲３５等の表示情報を含む付帯情報とを、基地局５２に送信し、基地局５２で表示された２次元地図３１上で、映像位置７１を撮影対象位置３２に重ね合わせることにより得られた２次元の変化情報をヘリコプター５１の主制御部８に送信し、送信された２次元の変化情報と、ヘリコプター５１の位置情報に基づき、カメラ１ａの視軸方向を制御して目標物を撮影することにより、基地局５２から撮影に関する指示を的確に行えるという効果が得られる。
【００７４】
さらに、この実施の形態１によれば、他地域からの要請に対しても、要請された地域の２次元地図データ、３次元地図データがヘリコプター５１に搭載されていれば、撮影者が要請された地域の地勢を知らなくとも、要請元が指定した撮影対象位置３２にある目標物の映像を、正確かつ容易に取得することができるという効果が得られる。
【００７５】
さらに、この実施の形態１によれば、ヘリコプター５１が飛行開始する前に決められた撮影対象位置３２に加え、撮影中に撮影者又は基地局５２の操作員の判断により、新たな撮影対象位置３２を定義することができるため、広域の撮影が必要な場合に、柔軟な運用性を確保することができるという効果が得られる。
【００７６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報と、飛行に伴い検出している飛行体の姿勢情報及び撮影しているカメラの方向制御情報から得られるカメラの視軸方向情報と、保有している３次元地図データから得られる視軸方向と地表面との交点の位置情報により、２次元地図上にカメラが捕らえている映像位置を表示し、映像位置とカメラの撮影範囲を決めるズーム比により、表示されている２次元地図上に、カメラが捕らえている映像範囲を所定の形状で表示し、映像位置は、撮影指示部の操作により、表示されている２次元地図上で任意の位置に移動可能とし、表示されている２次元地図上で、映像位置を２次元地図上の任意の位置に移動させる操作又は撮影対象位置に重ね合わせる操作をしたときの２次元の変化情報を求め、求めた２次元の変化情報と、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報に基づき、カメラの視軸方向を制御して２次元地図上の任意の位置又は目標物を撮影することにより、撮影対象位置にある目標物を目で探すことなく、周囲の視界状況に拘わらず、飛行体から目標物の映像を容易に取得することができるという効果がある。
【００７７】
この発明によれば、表示されている２次元地図上で、映像位置を２次元地図上の任意の位置に移動させるとき又は撮影対象位置に重ね合わせるときに、撮影対象範囲に対応してカメラのズーム比を制御することにより、周囲の視界状況に拘わらず、撮影対象位置を中心とした撮影対象範囲の映像を、正確かつ容易に取得することができるという効果がある。
【００７８】
この発明によれば、制御されたカメラのズーム比に基づき、表示されている映像範囲を示す所定の形状を変化させることにより、撮影者が撮影対象範囲に対してカメラのズーム比が正確に制御されていることを確認することができるという効果がある。
【００７９】
この発明によれば、予め設定された撮影対象位置の位置情報と、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報及び姿勢情報に基づき、撮影しているカメラの視軸方向を撮影対象位置に保持することにより、撮影者は、煩わしいカメラ操作から開放されるという効果がある。
【００８０】
この発明によれば、カメラの視軸方向を撮影対象位置に保持しているときに、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報と、保有している２次元地図データにより、飛行体から撮影対象位置までの直線距離を管理し、設定されている撮影対象範囲に基づき、カメラのズーム比を制御することにより、撮影者は、煩わしいカメラ操作から開放されるという効果が得られる。
【００８１】
この発明によれば、撮影しているカメラの視軸方向を撮影対象位置に保持しているときに、映像範囲を示す所定の形状を明滅させることにより、撮影者は、カメラの視軸方向を撮影対象位置に保持していることを確認できるという効果がある。
【００８２】
この発明によれば、撮影しているカメラの種類に対応して、映像範囲を示す所定の形状の色を変化させることにより、撮影者は撮影しているカメラの種類を確認することができるという効果がある。
【００８３】
この発明によれば、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報により、表示している２次元地図上に、飛行体の位置／方向を表示することにより、飛行体のパイロットと撮影者が、飛行体の位置と方向を確認できるという効果がある。
【００８４】
この発明によれば、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報を記憶しておき、表示している２次元地図上に、飛行体の飛行経路を表示することにより、パイロットと撮影者が、飛行経路を確認することができるという効果がある。
【００８５】
この発明によれば、カメラが撮影している動画映像を、２次元地図と共に表示することにより、撮影者が、撮影している動画映像を確認することができるという効果がある。
【００８６】
この発明によれば、表示している動画映像の映像幅を、保有している２次元地図データにより実距離で表示することにより、撮影者が動画映像の実距離を確認することができるという効果がある。
【００８７】
この発明によれば、保有している２次元地図データにより、表示されている２次元地図の縮尺と、飛行に伴い検出している飛行体の位置から撮影対象位置までの水平距離を、２次元地図と共に表示することにより、飛行体のパイロットと撮影者が、飛行体の位置と撮影対象位置との位置関係を迅速に把握することができるという効果がある。
【００８８】
この発明によれば、予め設定された撮影対象位置の位置情報と、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報及び姿勢情報に基づき、撮影しているカメラの視軸方向を上記撮影対象位置に保持するタイミング、又は所望のタイミングで、撮影している動画映像に静止画を抽出するための静止画マークを付加することにより、目標物を撮影した静止画又は所望のタイミングにおける静止画を抽出することができるという効果がある。
【００８９】
この発明によれば、撮影している動画映像とその付帯情報を、飛行体で記録することにより、基地局との無線チャネルが使用できない地域の情報を記憶することができるという効果がある。
【００９０】
この発明によれば、撮影している動画映像と、飛行体で表示している撮影対象位置、撮影対象範囲、映像位置、映像範囲等の表示情報を含む付帯情報とを、基地局に送信し、基地局で表示された２次元地図上で、映像位置を撮影対象位置に重ね合わせることにより得られた２次元の変化情報を飛行体に送信し、送信された２次元の変化情報と、飛行に伴い検出している飛行体の位置情報に基づき、カメラの視軸方向を制御して目標物を撮影することにより、基地局から撮影に関する指示を的確に行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による撮影システムの構成を示すブロック図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による撮影指示部における表示部の表示例を示す図である。
【図３】  この発明の実施の形態１による目標物を正確に撮影する手順を説明するための表示部の表示例を示す図である。
【図４】  撮影指示部のキーを操作したときの２次元的な変化情報を説明する図である。
【図５】  従来の位置特定方法の原理を説明する図である。
【図６】  従来の撮影システムの構成を示すブロック図である。
【図７】  従来の目標物の位置を２次元地図上に画像表示している状態を示す図である。
【符号の説明】
１  カメラ部、１ａ  カメラ、１ｂ  ジンバル、２  カメラ制御部、３  撮影指示部、４  ２次元地図データ部、５  姿勢検出部、６  位置検出部、７  ３次元地図データ部、８  主制御部、９  記録部、１０，１１  送受信部、１２  操作卓、３０  表示部、３１  ２次元地図、３２  撮影対象位置、３３  撮影対象範囲、３５，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ  映像範囲、３６  位置／方向、３７  飛行軌跡、４１  動画映像、４２，４３  コメント、５１  ヘリコプター、５２  基地局、７１，７１ａ，７１ｂ，７１ｃ  映像位置、７２  地表面、７３  ２次元平面、７４  延長交点、７５  投影位置。
【図１】
0003919994.tif 000002
【図２】
0003919994.tif 000003
【図３】
0003919994.tif 000004
【図４】
0003919994.tif 000005
【図５】
0003919994.tif 000006
【図６】
0003919994.tif 000007
【図７】
0003919994.tif 000008