JPH02110313A - カメラによる物標位置の検出方法 - Google Patents
カメラによる物標位置の検出方法Info
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- JPH02110313A JPH02110313A JP63262745A JP26274588A JPH02110313A JP H02110313 A JPH02110313 A JP H02110313A JP 63262745 A JP63262745 A JP 63262745A JP 26274588 A JP26274588 A JP 26274588A JP H02110313 A JPH02110313 A JP H02110313A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 11
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004904 shortening Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は例えば陸上の高所に設置されたカメラによる
海上を航行する船舶等の物標の位置検出方法、特にカメ
ラから物標をみた角度が俯角となる場合のカメラによる
物標位置の検出方法に関するものである。
海上を航行する船舶等の物標の位置検出方法、特にカメ
ラから物標をみた角度が俯角となる場合のカメラによる
物標位置の検出方法に関するものである。
［従来の技術］
従来カメラによる物標の位置検出は、三角測量による方
法が多かった。三角測量は周知のように、その間隔が既
知である２地点で得られる物標の方位をｉ１Ｍ定し、そ
の距離算出により物標の位置を求めるものであった。
法が多かった。三角測量は周知のように、その間隔が既
知である２地点で得られる物標の方位をｉ１Ｍ定し、そ
の距離算出により物標の位置を求めるものであった。
第２図は従来の三角測量を説明する図であり、Ａ、Ｂは
その間隔が既知の２地点、Ｃは物標の位置である。いま
Ａ点とＢ点との距離をｄ、Ａ点とＢ点を直線で結ぶ方位
を基準方位として、Ａ点から０点への方位が基準方位と
の間になす角度をα、Ｂ点から０点への方位が基準方位
との間になす角度をβ、Ｂ点から０点への距離をＲとし
、特にβ−９０”の場合はｔａｎα−Ｒ／ｄとなること
を利用し、Ｒ−ｄ’ｔａｎαが求められる。従って物標
Ｃの位置は基準点Ａ、Ｂからの方位（即ち基準方位に対
する角度）及び距離の両データにより検出される。
その間隔が既知の２地点、Ｃは物標の位置である。いま
Ａ点とＢ点との距離をｄ、Ａ点とＢ点を直線で結ぶ方位
を基準方位として、Ａ点から０点への方位が基準方位と
の間になす角度をα、Ｂ点から０点への方位が基準方位
との間になす角度をβ、Ｂ点から０点への距離をＲとし
、特にβ−９０”の場合はｔａｎα−Ｒ／ｄとなること
を利用し、Ｒ−ｄ’ｔａｎαが求められる。従って物標
Ｃの位置は基準点Ａ、Ｂからの方位（即ち基準方位に対
する角度）及び距離の両データにより検出される。
［発明が解決しようとする課題］
上記のような従来のカメラによる物標の位置検出方法は
、その間隔が既知である異なる位置にそれぞれ設置され
た２台のカメラから得られる方位信号に基づき物標の位
置を算出する方法であるため、１台のカメラ映像から物
標の位置を得ることができないという問題点があった。
、その間隔が既知である異なる位置にそれぞれ設置され
た２台のカメラから得られる方位信号に基づき物標の位
置を算出する方法であるため、１台のカメラ映像から物
標の位置を得ることができないという問題点があった。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、１台のカメラ映像から物標の位置を検出する方法を
得ることを目的とする。
で、１台のカメラ映像から物標の位置を検出する方法を
得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
この発明に係るカメラによる物標位置の検出方法は、カ
メラの視野中心軸を水平に保持し、その視野内の物標を
みた角度が俯角となるような位置に設置された前記カメ
ラの位置、高さ、視野の中心方位及び視野角、並びに視
野内の映像の平面画像及び該平面画像上での前記物標の
座標位置についてのそれぞれの情報をカメラ関連情報入
力手段により入力し、前記カメラから物標をみた俯角を
前記平面画像上での物標の座標位置とカメラの視野角と
により算出する方法により、物標位置算出手段が前記物
標の位置を算出し、前記物標位置算出手段が算出した物
標の位置を物標位置出力手段が出力するものである。
メラの視野中心軸を水平に保持し、その視野内の物標を
みた角度が俯角となるような位置に設置された前記カメ
ラの位置、高さ、視野の中心方位及び視野角、並びに視
野内の映像の平面画像及び該平面画像上での前記物標の
座標位置についてのそれぞれの情報をカメラ関連情報入
力手段により入力し、前記カメラから物標をみた俯角を
前記平面画像上での物標の座標位置とカメラの視野角と
により算出する方法により、物標位置算出手段が前記物
標の位置を算出し、前記物標位置算出手段が算出した物
標の位置を物標位置出力手段が出力するものである。
［作 用］
この発明においては、例えば陸上の高所に設置されたカ
メラによる海上を航行する船舶等の物標の位置検出方法
として、海面上から既知の高さの位置にカメラを、その
視野中心軸を水平に保持し、方位方向のみ自由に可動す
るように設置し、カメラから指示された物標をみた時の
俯角とカメラの視野角の比が、カメラで撮影した平面画
像上での視野中心軸位置から物標位置までの距離と視野
中心軸位置から視野限界位置までの距離の比にほぼ近似
する関係を用いて前記カメラから物標をみた俯角を算出
し、前記既知のカメラの海面上からの高さと算出された
俯角とにより三角測量の原理を用い物標迄の距離を算出
する。また別にカメラから物標をみた方位を別の方位セ
ンサで検出し、前記物標の方位及び距離データを出力す
ることにより物標位置の検出及び出力をするものである
。
メラによる海上を航行する船舶等の物標の位置検出方法
として、海面上から既知の高さの位置にカメラを、その
視野中心軸を水平に保持し、方位方向のみ自由に可動す
るように設置し、カメラから指示された物標をみた時の
俯角とカメラの視野角の比が、カメラで撮影した平面画
像上での視野中心軸位置から物標位置までの距離と視野
中心軸位置から視野限界位置までの距離の比にほぼ近似
する関係を用いて前記カメラから物標をみた俯角を算出
し、前記既知のカメラの海面上からの高さと算出された
俯角とにより三角測量の原理を用い物標迄の距離を算出
する。また別にカメラから物標をみた方位を別の方位セ
ンサで検出し、前記物標の方位及び距離データを出力す
ることにより物標位置の検出及び出力をするものである
。
［実施例］
第１図は本発明に係るカメラによる物標位置検出手段の
ブロック図であり、１にカメラ関連情報入力手段、２は
物標位置算出手段、３は物標位置出力手段である。
ブロック図であり、１にカメラ関連情報入力手段、２は
物標位置算出手段、３は物標位置出力手段である。
第１図の説明を行なう。カメラ関連情報入力手段１は、
例えばビデオカメラ装置及び画像指示器とにより構成さ
れ、物標が俯角をもって撮影されるように例えば山頂に
設置したカメラの設置位置（平面位置及び海面から設置
場所までの高さ）情報、該カメラの視野中心軸の方位情
報、該カメラの光学系により決まる視野角情報、該カメ
ラ視野内の映像の平面画像情報及び該平面画像上におい
て指示された物標の位置情報を入力するものである。物
標の位置情報については、ビデオカメラ装置により撮影
された平面画像情報が画像指示器に指示されたとき、手
動で物標を捕捉する（画面上に捕捉マークを移動させて
物標の位置と一致させる）ことにより、物標の座標位置
情報を検出し入力することができる。またカメラの視野
中心軸の方位情報はカメラに方位センサ（例えばシンク
ロ、レゾルバ、ロークリエンコーダ等）を設けて、該方
位センサからの出力信号を入力すればよい。カメラ関連
情報人力手段１に接続された物標位置算出手段２は、ビ
デオカメラ装置から入力した情報と、画像指示器から上
記画面上における物標映像を捕捉又は指示して得られた
物標の座標位置情報に基づき、上記カメラと物標の位置
関係と、上記画面内における物標の位置関係が対応して
決まることを利用して、指示した物標の位置を算出する
ものである。従って物標位置算出手段２は演算装置（例
えばマイクロプロセッサを含む演算装置等）により構成
される。物標位置算出手段２に接続される物標位置出力
手段３は、例えばデータ表示器により構成され、物標位
置算出手段２により算出された物標の位置を、例えば画
像情報と数値デー夕により表示するものである。なおビ
デオカメラ装置は夜間に使用する場合は赤外線方式の装
置が使用できる。画像指示器としてはラスク方式又はラ
ディアル方式（一般にＰＰＩという）の指示器が、また
データ表示器としてはグラフィックデイスプレィ又はキ
ャラクタデイスプレィがそれぞれ使用可能である。これ
らの装置については一般に周知であるので各装置の詳細
説明は省略する。
例えばビデオカメラ装置及び画像指示器とにより構成さ
れ、物標が俯角をもって撮影されるように例えば山頂に
設置したカメラの設置位置（平面位置及び海面から設置
場所までの高さ）情報、該カメラの視野中心軸の方位情
報、該カメラの光学系により決まる視野角情報、該カメ
ラ視野内の映像の平面画像情報及び該平面画像上におい
て指示された物標の位置情報を入力するものである。物
標の位置情報については、ビデオカメラ装置により撮影
された平面画像情報が画像指示器に指示されたとき、手
動で物標を捕捉する（画面上に捕捉マークを移動させて
物標の位置と一致させる）ことにより、物標の座標位置
情報を検出し入力することができる。またカメラの視野
中心軸の方位情報はカメラに方位センサ（例えばシンク
ロ、レゾルバ、ロークリエンコーダ等）を設けて、該方
位センサからの出力信号を入力すればよい。カメラ関連
情報人力手段１に接続された物標位置算出手段２は、ビ
デオカメラ装置から入力した情報と、画像指示器から上
記画面上における物標映像を捕捉又は指示して得られた
物標の座標位置情報に基づき、上記カメラと物標の位置
関係と、上記画面内における物標の位置関係が対応して
決まることを利用して、指示した物標の位置を算出する
ものである。従って物標位置算出手段２は演算装置（例
えばマイクロプロセッサを含む演算装置等）により構成
される。物標位置算出手段２に接続される物標位置出力
手段３は、例えばデータ表示器により構成され、物標位
置算出手段２により算出された物標の位置を、例えば画
像情報と数値デー夕により表示するものである。なおビ
デオカメラ装置は夜間に使用する場合は赤外線方式の装
置が使用できる。画像指示器としてはラスク方式又はラ
ディアル方式（一般にＰＰＩという）の指示器が、また
データ表示器としてはグラフィックデイスプレィ又はキ
ャラクタデイスプレィがそれぞれ使用可能である。これ
らの装置については一般に周知であるので各装置の詳細
説明は省略する。
第３図は本発明に係るカメラの視野と視野中心軸を説明
する図であり、同図（ａ）はカメラの設置場所及びその
視野を示す断面図である。図において、ＰＢはカメラの
設置位置、ｄはカメラの海面よりの高さ、ＰＡは高さｄ
を零とした場合（カメラを海面まで下げた場合）のカメ
ラ位置、αはカメラの光学レンズの中心軸に対する視野
角である。
する図であり、同図（ａ）はカメラの設置場所及びその
視野を示す断面図である。図において、ＰＢはカメラの
設置位置、ｄはカメラの海面よりの高さ、ＰＡは高さｄ
を零とした場合（カメラを海面まで下げた場合）のカメ
ラ位置、αはカメラの光学レンズの中心軸に対する視野
角である。
従ってカメラの視野は前記中心軸に対して角度αの円錐
形となる。またカメラの光学レンズの中心軸は常に水平
（即ち海面に対して平行）となるように上下方向には固
定され、方位（即ち左右方向）のみ変えられるものとす
る。同図（ｂ）はカメラ視野内の映像の平面画像で、そ
の視野範囲を円で示し、その中心Ｂ に十印を付したも
のである。
形となる。またカメラの光学レンズの中心軸は常に水平
（即ち海面に対して平行）となるように上下方向には固
定され、方位（即ち左右方向）のみ変えられるものとす
る。同図（ｂ）はカメラ視野内の映像の平面画像で、そ
の視野範囲を円で示し、その中心Ｂ に十印を付したも
のである。
第４図は本発明に係る海上の物標Ａの位置とその映像位
置を説明する図であり、同図（ａ）は海上の物標Ａへの
俯角と距離を示す断面図である。図において、Ａは海上
の物標、θはカメラより物標Ａへの俯角、Ｒは高さ零の
カメラ位置ＰＡから物標Ａまでの水平距離、Ｂは物標Ａ
より高さｄの上空の点である。また同図（ｂ）はカメラ
視野内の映像の平面画像で、その視野範囲を示す円と、
その内部に物標Ａの位置Ａ と、視野中心の位置Ｂ。
置を説明する図であり、同図（ａ）は海上の物標Ａへの
俯角と距離を示す断面図である。図において、Ａは海上
の物標、θはカメラより物標Ａへの俯角、Ｒは高さ零の
カメラ位置ＰＡから物標Ａまでの水平距離、Ｂは物標Ａ
より高さｄの上空の点である。また同図（ｂ）はカメラ
視野内の映像の平面画像で、その視野範囲を示す円と、
その内部に物標Ａの位置Ａ と、視野中心の位置Ｂ。
に十印を付して示したものである。
第５図は本発明に係る物標への俯角及び゛距離を説明す
る図であり、同図（ａ）は三角ΔＰｉを行なう場合の物
標Ａへの俯角及び距離を示し、同図（ｂ）は俯角を平面
画像上での物標位置より算出する方法を説明する図であ
る。
る図であり、同図（ａ）は三角ΔＰｉを行なう場合の物
標Ａへの俯角及び距離を示し、同図（ｂ）は俯角を平面
画像上での物標位置より算出する方法を説明する図であ
る。
いま第５図を用いて物標位置算出方法を説明する。同図
（ａ）において、カメラの海面よりの高さをｄ５カメラ
から物標Ａまでの水平距離をＲ、カメラから物標Ａをみ
た俯角をθとすると、三角測量の場合と同様に次の（１
） 、 （２）式の関係が成立する。
（ａ）において、カメラの海面よりの高さをｄ５カメラ
から物標Ａまでの水平距離をＲ、カメラから物標Ａをみ
た俯角をθとすると、三角測量の場合と同様に次の（１
） 、 （２）式の関係が成立する。
ｔａｎ θ−ｄ／Ｒ−（１）
Ｒ−ｄ／ｌａｎ θ −（２）
また同図（ｂ）のカメラ映像の平面画像上で、その視野
範囲を示す円の半径（即ち視野中心Ｂ より視野限界位
置Ｄ までの距離）をｇ１視野中心Ｂ より物標位置Ａ
までの距離をｍとすると近ＯＯ 似的に次の（３）式が成立する。
範囲を示す円の半径（即ち視野中心Ｂ より視野限界位
置Ｄ までの距離）をｇ１視野中心Ｂ より物標位置Ａ
までの距離をｍとすると近ＯＯ 似的に次の（３）式が成立する。
θ中ｍ ／ ＩＩ ・α ・・・（３）従って（３）
式により算出された俯角θを（２）式に代入することに
よりカメラから物標Ａまでの水平距離Ｒが算出される。
式により算出された俯角θを（２）式に代入することに
よりカメラから物標Ａまでの水平距離Ｒが算出される。
また物標の方位はカメラに設けられた方位センサからの
方位信号をカメラ関連情報入力手段１より入力すること
により検出される。このようにして物標位置算出手段２
は物標の距離及び方位を算出し、物標位置出力手段３に
供給し、物標位置出力手段３はデータ表示器により、指
示された物標の位置を画像情報と数値データにより表示
する。
方位信号をカメラ関連情報入力手段１より入力すること
により検出される。このようにして物標位置算出手段２
は物標の距離及び方位を算出し、物標位置出力手段３に
供給し、物標位置出力手段３はデータ表示器により、指
示された物標の位置を画像情報と数値データにより表示
する。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、カメラから物標をみた
角度が俯角となるように海面よりの高さの既知の位置に
カメラを設置し、前記俯角をカメラ視野内の映像の平面
画像上の物標位置より算出し、物標位置を検出できるの
で、従来の三角／１−１量のように異なる場所に２台の
カメラを必要とせず、１台のカメラにより物標位置の検
出が可能となり、測定時間の短縮等の作業性向上の効果
が得られている。
角度が俯角となるように海面よりの高さの既知の位置に
カメラを設置し、前記俯角をカメラ視野内の映像の平面
画像上の物標位置より算出し、物標位置を検出できるの
で、従来の三角／１−１量のように異なる場所に２台の
カメラを必要とせず、１台のカメラにより物標位置の検
出が可能となり、測定時間の短縮等の作業性向上の効果
が得られている。
第１図は本発明に係るカメラによる物標位置検出手段の
ブロック図、第２図は従来の三角測量を説明する図、第
３図は本発明に係るカメラの視野と視野中心軸を説明す
る図、第４図は本発明に係る海上の物標Ａの位置とその
映像位置を説明する図、第５図は本発明に係る物標への
俯角及び距離を説明する図である。 図において、１はカメラ関連情報入力手段、２は物標位
置算出手段、 ３は物標位置出力手段であ る。
ブロック図、第２図は従来の三角測量を説明する図、第
３図は本発明に係るカメラの視野と視野中心軸を説明す
る図、第４図は本発明に係る海上の物標Ａの位置とその
映像位置を説明する図、第５図は本発明に係る物標への
俯角及び距離を説明する図である。 図において、１はカメラ関連情報入力手段、２は物標位
置算出手段、 ３は物標位置出力手段であ る。
Claims (1)
- カメラにより撮影した物標の位置を検出する方法におい
て、カメラの視野中心軸を水平に保持し、その視野内の
物標をみた、角度が俯角となるような位置に設置された
前記カメラの位置、高さ、視野の中心方位及び視野角、
並びに視野内の映像の平面画像及び該平面画像上での前
記物標の座標位置についてのそれぞれの情報をカメラ関
連情報入力手段により入力し、前記カメラから物標をみ
た俯角を前記平面画像上での物標の座標位置とカメラの
視野角とにより算出する方法により、物標位置算出手段
が前記物標の位置を算出し、前記物標位置算出手段が算
出した物標の位置を物標位置出力手段が出力することを
特徴とするカメラによる物標位置の検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262745A JPH0739956B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | カメラによる物標位置の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262745A JPH0739956B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | カメラによる物標位置の検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02110313A true JPH02110313A (ja) | 1990-04-23 |
| JPH0739956B2 JPH0739956B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=17379997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63262745A Expired - Fee Related JPH0739956B2 (ja) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | カメラによる物標位置の検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0739956B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104121892A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-10-29 | 深圳市欢创科技有限公司 | 一种获取光枪射击的目标位置的方法、装置及系统 |
| JP2020093640A (ja) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 西日本旅客鉄道株式会社 | 設備位置管理システム |
-
1988
- 1988-10-20 JP JP63262745A patent/JPH0739956B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104121892A (zh) * | 2014-07-09 | 2014-10-29 | 深圳市欢创科技有限公司 | 一种获取光枪射击的目标位置的方法、装置及系统 |
| JP2020093640A (ja) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 西日本旅客鉄道株式会社 | 設備位置管理システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0739956B2 (ja) | 1995-05-01 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |