JPH0337513A - ３次元位置・速度計測装置 - Google Patents
３次元位置・速度計測装置Info
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- JPH0337513A JPH0337513A JP17229689A JP17229689A JPH0337513A JP H0337513 A JPH0337513 A JP H0337513A JP 17229689 A JP17229689 A JP 17229689A JP 17229689 A JP17229689 A JP 17229689A JP H0337513 A JPH0337513 A JP H0337513A
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- Japan
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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】
［発明の目的］
（産業の利用分野）
この発明は、例えば飛行機等の運動体の３次元位置・速
度情報を実時間で計測するのに用いられる３次元位置・
速度計測装置に関する。
度情報を実時間で計測するのに用いられる３次元位置・
速度計測装置に関する。
（従来の技術）
一般に、航空管制システムや、航空機誘導システム等に
おいては、飛行場周辺における飛行機の３次元位置・速
度を３次元位置・速度計測装置を用いて実時間で計測し
ている。このような従来の３次元位置・速度計測装置と
しては、第６図及び第７図に示すようなレーダトラッキ
ングシステム及びレーザ光トラッキングシステム等があ
る。
おいては、飛行場周辺における飛行機の３次元位置・速
度を３次元位置・速度計測装置を用いて実時間で計測し
ている。このような従来の３次元位置・速度計測装置と
しては、第６図及び第７図に示すようなレーダトラッキ
ングシステム及びレーザ光トラッキングシステム等があ
る。
第６図のレーダトラッキングシステムは、レーダトラッ
キング技術を応用したもので、アンテナ１を回転駆動部
２を介して回転自在に配設し、アンテナ１からの電波を
飛行機３に照射して、その反射波を受けた時点における
アンテナ１の角度及び時間をそれぞれ計測する。そして
、このアンテナ１の角度及び時間を基にして、アンテナ
１から飛行機３までの方位角、仰角及び距離を求め、こ
れらの値に基づいて飛行機３の３次元位置・速度を算出
する。
キング技術を応用したもので、アンテナ１を回転駆動部
２を介して回転自在に配設し、アンテナ１からの電波を
飛行機３に照射して、その反射波を受けた時点における
アンテナ１の角度及び時間をそれぞれ計測する。そして
、このアンテナ１の角度及び時間を基にして、アンテナ
１から飛行機３までの方位角、仰角及び距離を求め、こ
れらの値に基づいて飛行機３の３次元位置・速度を算出
する。
また、第７図のレーザ光トラッキングシステムは、レー
ザ光トラッキング技術を応用したもので、トラッキング
制御自在なレーザ光発射器４及びレーザ光検出器５を備
え、レーザ光発射器４から発射したレーザ光を飛行機３
に照射して、その反射したレーザ光をレーザ光検出器４
で検出する。この際、レーザ光発射器４からのレーザ光
の発射角度より方位角及び仰角を検出し、そのレーザ光
をレーザ光検出器５で検出した時間から距離を検出して
、これらを基に３次元位置・速度を求める。
ザ光トラッキング技術を応用したもので、トラッキング
制御自在なレーザ光発射器４及びレーザ光検出器５を備
え、レーザ光発射器４から発射したレーザ光を飛行機３
に照射して、その反射したレーザ光をレーザ光検出器４
で検出する。この際、レーザ光発射器４からのレーザ光
の発射角度より方位角及び仰角を検出し、そのレーザ光
をレーザ光検出器５で検出した時間から距離を検出して
、これらを基に３次元位置・速度を求める。
ところが、上記３次元位置・速度計測装置では、いずれ
も電波あるいはレーザ光を飛行機３に照射して、その反
射した電波あるいは反射したレーザ光を検出することに
より、３次元位置・速度を求める構成上、その構成要素
が非常に多くなり、構成が非常に複雑となると共に、そ
の取扱い操作が非常に面倒であるという問題を有してい
た。
も電波あるいはレーザ光を飛行機３に照射して、その反
射した電波あるいは反射したレーザ光を検出することに
より、３次元位置・速度を求める構成上、その構成要素
が非常に多くなり、構成が非常に複雑となると共に、そ
の取扱い操作が非常に面倒であるという問題を有してい
た。
なお、係る事情は、自動車等の運動体の３次元位置・速
度を計測する場合においても同様のものである。
度を計測する場合においても同様のものである。
（発明の解決しようとする課題）
以上述べたように、従来の３次元位置・速度計測装置で
は、構成要素が非常に多くなるために、その構成が非常
に複雑であると共に、取扱い操作が非常に面倒であると
いう問題を有していた。
は、構成要素が非常に多くなるために、その構成が非常
に複雑であると共に、取扱い操作が非常に面倒であると
いう問題を有していた。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡
易にして、高精度な３次元位置及び速度の検出を実現し
得るようにした３次元位置・速度計測装置を提供するこ
とを目的とする。
易にして、高精度な３次元位置及び速度の検出を実現し
得るようにした３次元位置・速度計測装置を提供するこ
とを目的とする。
［発明の構成コ
（発明の解決しようとする手段）
この発明は、異なる方位角・仰角位置より目標方向に向
けて配置され、運動体を同時に撮影する複数の固体撮像
カメラと、この固体撮像カメラで撮影した画像を記憶す
る記憶手段と、この記憶手段に記憶された画像を画像処
理して前記運動体の画像のみを抽出する画像処理手段と
、前記固体撮像カメラの方位・仰角位置及び方向を県に
前記画像処理手段で抽出した運動体の画像より前記運動
体の３次元位置及び速度を三角ａｌｌｌ量の手法を用い
て求める解析手段とを備えて３次元位置・速度計測装置
を構成したものである。
けて配置され、運動体を同時に撮影する複数の固体撮像
カメラと、この固体撮像カメラで撮影した画像を記憶す
る記憶手段と、この記憶手段に記憶された画像を画像処
理して前記運動体の画像のみを抽出する画像処理手段と
、前記固体撮像カメラの方位・仰角位置及び方向を県に
前記画像処理手段で抽出した運動体の画像より前記運動
体の３次元位置及び速度を三角ａｌｌｌ量の手法を用い
て求める解析手段とを備えて３次元位置・速度計測装置
を構成したものである。
（作用）
上記構成によれば、運動体を複数の固体撮像カメラで撮
影して、その画像より運動体の画像を抽出し、その抽出
した画像を解析手段で周知の三角測量の手法を用いて解
析することにより、３次元位置及び速度が実時間で検出
される。従って、従来のような電波やレーザ光等の計測
媒体を運動体に照射して、その反射媒体を受けるという
構成が不要となるために、可及的に構成の簡易化が図れ
ると共に、その取扱い操作性の簡便化が図れる。
影して、その画像より運動体の画像を抽出し、その抽出
した画像を解析手段で周知の三角測量の手法を用いて解
析することにより、３次元位置及び速度が実時間で検出
される。従って、従来のような電波やレーザ光等の計測
媒体を運動体に照射して、その反射媒体を受けるという
構成が不要となるために、可及的に構成の簡易化が図れ
ると共に、その取扱い操作性の簡便化が図れる。
（実施例）
以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
第１図はこの発明の一実施例に係る３次元位置・速度計
測装置を示すもので、図中１０ａ。
測装置を示すもので、図中１０ａ。
１０ｂは、例えば縦５００画素、横５００画素の解像度
をもつ周知の固体撮像素子（ＣＣＤ）を内臓した固体撮
像カメラである。固体撮像カメラ１０ａ、１０ｂは、例
えば滑走路における航空機１１の侵入方向に対向されて
配置され、その撮影画面が５０°×５００に設定されて
、１画素分て飛行機の位置が特定可能な、角度０，１ｏ
の解像度を有するように調整される。そして、固体撮像
カメラ１０ａ、１０ｂの出力端にはそれぞれ、ＶＲＡＭ
（ビジュアルＲＡＭ）等の記憶部１２ａ。
をもつ周知の固体撮像素子（ＣＣＤ）を内臓した固体撮
像カメラである。固体撮像カメラ１０ａ、１０ｂは、例
えば滑走路における航空機１１の侵入方向に対向されて
配置され、その撮影画面が５０°×５００に設定されて
、１画素分て飛行機の位置が特定可能な、角度０，１ｏ
の解像度を有するように調整される。そして、固体撮像
カメラ１０ａ、１０ｂの出力端にはそれぞれ、ＶＲＡＭ
（ビジュアルＲＡＭ）等の記憶部１２ａ。
１２ｂが接続され、この記憶部１２ａ、１２ｂには、Ｄ
ＳＰ （ディジタル信号処理プロセッサ）等の画像処理
部１３ａ、１３ｂが接続される。そして、この画像処理
部１３ａ、１３ｂにはパーソナルコンピュータ等の解析
部１４が接続される。この解析部１４には、例えば上記
固体撮像カメラ１０ａ、１０ｂの方位角・仰角位置及び
方向が記憶されており、この方位角・仰角位置及び方向
を基に、後述するように航空機１１の３次元位置及び速
度を算出する。
ＳＰ （ディジタル信号処理プロセッサ）等の画像処理
部１３ａ、１３ｂが接続される。そして、この画像処理
部１３ａ、１３ｂにはパーソナルコンピュータ等の解析
部１４が接続される。この解析部１４には、例えば上記
固体撮像カメラ１０ａ、１０ｂの方位角・仰角位置及び
方向が記憶されており、この方位角・仰角位置及び方向
を基に、後述するように航空機１１の３次元位置及び速
度を算出する。
なお、解析部１４に記憶される固体撮像カメラ１０ａ、
１０ｂの方位角・仰角位置及び方向については、例えば
月等の予め方位角及び仰角の特定されるものを基準にし
て求められる。
１０ｂの方位角・仰角位置及び方向については、例えば
月等の予め方位角及び仰角の特定されるものを基準にし
て求められる。
上記構成において、図示しない操作部の操作に連動して
、固体撮像カメラ１０ａ、１０ｂは目標方向の画像を撮
影して、その画像データを各記憶部１２ａ、１２ｂに出
力する。この画像データは記憶部１２ａ、１２ｂに記憶
され（第２図参照）、その画像データが画像処理部１３
ａ、１３ｂで、一定時間、例えば０．１秒程度前の画像
信号と比較され、変化のあった画像データ、すなわち航
空機１１の画像データのみが抽出される（第３図参照）
。そして、この抽出された画像データは解析部１４に導
かれる。解析部１４は入力した画像データが５００画素
×５００画素の画面のどの位置が１画素（５００の画角
で、０．１°に対応）単位で検出して、固体撮像カメラ
１０ａ、１０ｂから飛行機１１の方位角及び仰角を求め
る（第４図参照）。また、解析部１４は飛行機１１の方
位角及び仰角と、予め記憶されている固体撮像カメラ１
０ａ、１０ｂの方位・仰角位置及び方向より、周知の三
角測量の手法を用いて３次元位置を求める（第５図参照
）。同時に、解析部１４は画像処理部１３ａ、１３ｂか
ら一定時間（０，１秒程度）毎に入力する画像データの
位置の移動より、速度を求める。なお、上記固体撮像カ
メラ１０ａ。
、固体撮像カメラ１０ａ、１０ｂは目標方向の画像を撮
影して、その画像データを各記憶部１２ａ、１２ｂに出
力する。この画像データは記憶部１２ａ、１２ｂに記憶
され（第２図参照）、その画像データが画像処理部１３
ａ、１３ｂで、一定時間、例えば０．１秒程度前の画像
信号と比較され、変化のあった画像データ、すなわち航
空機１１の画像データのみが抽出される（第３図参照）
。そして、この抽出された画像データは解析部１４に導
かれる。解析部１４は入力した画像データが５００画素
×５００画素の画面のどの位置が１画素（５００の画角
で、０．１°に対応）単位で検出して、固体撮像カメラ
１０ａ、１０ｂから飛行機１１の方位角及び仰角を求め
る（第４図参照）。また、解析部１４は飛行機１１の方
位角及び仰角と、予め記憶されている固体撮像カメラ１
０ａ、１０ｂの方位・仰角位置及び方向より、周知の三
角測量の手法を用いて３次元位置を求める（第５図参照
）。同時に、解析部１４は画像処理部１３ａ、１３ｂか
ら一定時間（０，１秒程度）毎に入力する画像データの
位置の移動より、速度を求める。なお、上記固体撮像カ
メラ１０ａ。
１０ｂの設定によれば、論理的には、その方位角の精度
が約０，１０となり、例えば固体撮像カメラ１０ａ、１
０ｂより５００ｍ離れた飛行機１１を撮影すると、約１
ｍ程度の位置測定誤差となり、固体撮像カメラ１０ａ、
１０ｂより５ｋｍ離れた飛行機１１を撮影すると、１０
ｍ程度の位置測定誤差となる。
が約０，１０となり、例えば固体撮像カメラ１０ａ、１
０ｂより５００ｍ離れた飛行機１１を撮影すると、約１
ｍ程度の位置測定誤差となり、固体撮像カメラ１０ａ、
１０ｂより５ｋｍ離れた飛行機１１を撮影すると、１０
ｍ程度の位置測定誤差となる。
このように、上記３次元位置・速度計測装置は、２台の
固体撮像カメラ１０ａ、１０ｂで飛行機１１を撮影して
、その画像データを記憶部１２ａ。
固体撮像カメラ１０ａ、１０ｂで飛行機１１を撮影して
、その画像データを記憶部１２ａ。
１２ｂに記憶し、その画像データより画像処理部１３ａ
、１３ｂで飛行機１１のみの画像データを抽出し、その
抽出した画像データを解析部１４で周知の三角測量の手
法を用いて解析することにより、３次元位置及び速度を
実時間で検出するように構成した。これによれば、従来
のような電波やレーザ光等の計測媒体を飛行機に照射し
て、その反射媒体を受けるという構成が不要となるため
、その構成の簡易化が図れると共に、その取扱い操作の
簡便化が図れる。
、１３ｂで飛行機１１のみの画像データを抽出し、その
抽出した画像データを解析部１４で周知の三角測量の手
法を用いて解析することにより、３次元位置及び速度を
実時間で検出するように構成した。これによれば、従来
のような電波やレーザ光等の計測媒体を飛行機に照射し
て、その反射媒体を受けるという構成が不要となるため
、その構成の簡易化が図れると共に、その取扱い操作の
簡便化が図れる。
なお、上記実施例では、運動体として、飛行機１１の３
次元位置及び速度を測定するように構成したが、これに
限ることなく、例えば自動車等の運動体の３次元位置・
速度を検出するように構成することも可能である。また
、測量分野のいわゆる動体測量における、被測量動体の
３次元位置・速度の検出用としても適用可能である。
次元位置及び速度を測定するように構成したが、これに
限ることなく、例えば自動車等の運動体の３次元位置・
速度を検出するように構成することも可能である。また
、測量分野のいわゆる動体測量における、被測量動体の
３次元位置・速度の検出用としても適用可能である。
さらに、上記実施例では、２台の固体撮像カメラ１０ａ
、１０ｂを用いて構成した場合で説明したが、この台数
に限ることなく、２台以上の複数の固体撮像カメラを用
いて構成することが可能である。
、１０ｂを用いて構成した場合で説明したが、この台数
に限ることなく、２台以上の複数の固体撮像カメラを用
いて構成することが可能である。
よって、この発明は上記実施例に限ることなく、その他
、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施
し得ることは勿論のことである。
、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施
し得ることは勿論のことである。
［発明の効果］
以上詳述したように、この発明によれば、構成簡易にし
て、高精度な３次元位置及び速度の検出を実現し得るよ
うにした３次元位置・速度計測装置を提供することがで
きる。
て、高精度な３次元位置及び速度の検出を実現し得るよ
うにした３次元位置・速度計測装置を提供することがで
きる。
第１図はこの発明の一実施例に係る３次元位置・速度計
測装置を示す構成図、第２図乃至第５図は第１図の動作
を説明するために示した図、第６図及び第７図は従来の
３次元位置・速度計測装置を示す構成図である。 １０ａ、１０・・・固体撮像カメラ、１１・・・飛行機
、１２ａ、１２ｂ−・・記憶部、１３ａ、１３ｂ−・・
画像処理部、１４・・・解析部。
測装置を示す構成図、第２図乃至第５図は第１図の動作
を説明するために示した図、第６図及び第７図は従来の
３次元位置・速度計測装置を示す構成図である。 １０ａ、１０・・・固体撮像カメラ、１１・・・飛行機
、１２ａ、１２ｂ−・・記憶部、１３ａ、１３ｂ−・・
画像処理部、１４・・・解析部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 異なる方位角・仰角位置より目標方向に向けて配置さ
れ、運動体を同時に撮影する複数の固体撮像カメラと、 この固体撮像カメラで撮影した画像を記憶する記憶手段
と、 この記憶手段に記憶された画像を画像処理して前記運動
体の画像のみを抽出する画像処理手段と、前記固体撮像
カメラの方位角・仰角位置及び方向を基に前記画像処理
手段で抽出した運動体の画像より前記運動体の３次元位
置及び速度を三角測量の手法を用いて求める解析手段と
を具備したことを特徴とする３次元位置・速度計測装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17229689A JPH0337513A (ja) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | ３次元位置・速度計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17229689A JPH0337513A (ja) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | ３次元位置・速度計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0337513A true JPH0337513A (ja) | 1991-02-18 |
Family
ID=15939300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17229689A Pending JPH0337513A (ja) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | ３次元位置・速度計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0337513A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0552933A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-03-02 | Japan Radio Co Ltd | 移動物体の位置計測方式及び装置 |
| JPH10132562A (ja) * | 1996-10-31 | 1998-05-22 | Nippon Denki Ido Tsushin Kk | 距離測定装置 |
| JP2002533721A (ja) * | 1998-12-23 | 2002-10-08 | イメージ・ガイディッド・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | 複数センサーによって追跡されるハイブリッド３ｄプローブ |
| KR20040043558A (ko) * | 2002-11-19 | 2004-05-24 | 한국항공우주연구원 | 이동형 항공기 속도보정 방법 및 그 장치 |
| KR100477756B1 (ko) * | 2002-05-31 | 2005-03-21 | 정원철 | 카메라를 통한 3차원 위치변화 데이터 생성장치 |
| WO2013054690A1 (ja) * | 2011-10-11 | 2013-04-18 | Ntn株式会社 | レーザートラッカー |
| JP2017215340A (ja) * | 2017-08-04 | 2017-12-07 | 株式会社トプコン | 航空写真システム |
-
1989
- 1989-07-04 JP JP17229689A patent/JPH0337513A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0552933A (ja) * | 1991-08-29 | 1993-03-02 | Japan Radio Co Ltd | 移動物体の位置計測方式及び装置 |
| JPH10132562A (ja) * | 1996-10-31 | 1998-05-22 | Nippon Denki Ido Tsushin Kk | 距離測定装置 |
| JP2002533721A (ja) * | 1998-12-23 | 2002-10-08 | イメージ・ガイディッド・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | 複数センサーによって追跡されるハイブリッド３ｄプローブ |
| KR100477756B1 (ko) * | 2002-05-31 | 2005-03-21 | 정원철 | 카메라를 통한 3차원 위치변화 데이터 생성장치 |
| KR20040043558A (ko) * | 2002-11-19 | 2004-05-24 | 한국항공우주연구원 | 이동형 항공기 속도보정 방법 및 그 장치 |
| WO2013054690A1 (ja) * | 2011-10-11 | 2013-04-18 | Ntn株式会社 | レーザートラッカー |
| JP2017215340A (ja) * | 2017-08-04 | 2017-12-07 | 株式会社トプコン | 航空写真システム |
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