JPH11304480A - 対象物の方位測定方法及び装置 - Google Patents
対象物の方位測定方法及び装置Info
- Publication number
- JPH11304480A JPH11304480A JP10631998A JP10631998A JPH11304480A JP H11304480 A JPH11304480 A JP H11304480A JP 10631998 A JP10631998 A JP 10631998A JP 10631998 A JP10631998 A JP 10631998A JP H11304480 A JPH11304480 A JP H11304480A
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- JP
- Japan
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- camera
- image
- azimuth
- azimuth angle
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カメラで撮影した画像とカメラの光軸の方位
とから、カメラから見た時の対象物の絶対的な方位を測
定する。 【解決手段】 カメラで撮影した画像から、対象物の領
域の画像を探索して抽出する対象物領域画像探索・抽出
手段と、その抽出された対象物領域の画像の中心座標を
算出する中心位置算出手段と、その算出された領域の画
像の中心座標（中心位置情報）からカメラの光軸を基準
とした対象物の相対的な方位角度を算出する相対的方位
角度算出手段と、方位の基準となる方向を基準とした時
のカメラの光軸の方位角度を検出するカメラ光軸方位角
度検出手段と、その検出結果とカメラの光軸を基準とし
た対象物の相対的な方位角度を統合するデータ統合手段
とを有する対象物の方位測定装置である。
とから、カメラから見た時の対象物の絶対的な方位を測
定する。 【解決手段】 カメラで撮影した画像から、対象物の領
域の画像を探索して抽出する対象物領域画像探索・抽出
手段と、その抽出された対象物領域の画像の中心座標を
算出する中心位置算出手段と、その算出された領域の画
像の中心座標（中心位置情報）からカメラの光軸を基準
とした対象物の相対的な方位角度を算出する相対的方位
角度算出手段と、方位の基準となる方向を基準とした時
のカメラの光軸の方位角度を検出するカメラ光軸方位角
度検出手段と、その検出結果とカメラの光軸を基準とし
た対象物の相対的な方位角度を統合するデータ統合手段
とを有する対象物の方位測定装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、観測者から見た対
象物の絶対的な方位を測定する方法及び装置に関するも
のである。
象物の絶対的な方位を測定する方法及び装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】観測者から見た測定対象物の絶対的な方
位を測定するために、専用の光学的な測量機器が普及し
ている。しかし、そのような装置は対象物の特定を人手
で行う必要があり、作業のコストが高い。
位を測定するために、専用の光学的な測量機器が普及し
ている。しかし、そのような装置は対象物の特定を人手
で行う必要があり、作業のコストが高い。
【０００３】また、カメラで撮影した画像の中から対象
物の領域の画像を抽出する技術は様々なものが提案され
ている。例えば、対象物として文字の書かれた看板を扱
う技術に関しては、文献「船越、美濃、坂井：“情景画
像中の文字抽出の検討”、昭和６２年電子情報通信学会
全国大会１５０３（ｐ６−１８１）」がある。
物の領域の画像を抽出する技術は様々なものが提案され
ている。例えば、対象物として文字の書かれた看板を扱
う技術に関しては、文献「船越、美濃、坂井：“情景画
像中の文字抽出の検討”、昭和６２年電子情報通信学会
全国大会１５０３（ｐ６−１８１）」がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな従来技術では、単に対象物の領域を入力画像から抽
出することしか行わないため、カメラで撮影した画像に
写っている対象物の絶対的な方位を測定することはでき
ないという問題があった。
うな従来技術では、単に対象物の領域を入力画像から抽
出することしか行わないため、カメラで撮影した画像に
写っている対象物の絶対的な方位を測定することはでき
ないという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、カメラで撮影した画像と
カメラの光軸の方位とから、カメラから見た時の対象物
の絶対的な方位を測定することが可能な技術を提供する
ことにある。
カメラの光軸の方位とから、カメラから見た時の対象物
の絶対的な方位を測定することが可能な技術を提供する
ことにある。
【０００６】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【０００８】（１）カメラで撮影した画像から対象物の
領域の画像を探索して抽出し、その対象物領域画像の中
心座標（中心位置情報）を算出し、その算出結果によっ
てカメラから見た対象物への相対的な方位角度を算出
し、前記画像を撮影した時にカメラが位置した地理的な
絶対座標から見た時の対象物の方位角度を算出し、前記
算出された対象物への相対的な方位角度と前記算出され
た画像を撮影した時にカメラが位置した地理的な絶対座
標から見た時の対象物の方位角度を用いて対象物の方位
を測定する対象物の方位測定方法である。
領域の画像を探索して抽出し、その対象物領域画像の中
心座標（中心位置情報）を算出し、その算出結果によっ
てカメラから見た対象物への相対的な方位角度を算出
し、前記画像を撮影した時にカメラが位置した地理的な
絶対座標から見た時の対象物の方位角度を算出し、前記
算出された対象物への相対的な方位角度と前記算出され
た画像を撮影した時にカメラが位置した地理的な絶対座
標から見た時の対象物の方位角度を用いて対象物の方位
を測定する対象物の方位測定方法である。
【０００９】（２）カメラで撮影した画像から、対象物
の領域の画像を探索して抽出する対象物領域画像探索・
抽出手段と、その抽出された対象物領域の画像の中心座
標を算出する中心位置算出手段と、その算出された領域
の画像の中心座標（中心位置情報）からカメラの光軸を
基準とした対象物の相対的な方位角度を算出する相対的
方位角度算出手段と、方位の基準となる方向を基準とし
た時のカメラの光軸の方位角度を検出するカメラ光軸方
位角度検出手段と、その検出結果とカメラの光軸を基準
とした対象物の相対的な方位角度を統合するデータ統合
手段とを有する対象物の方位測定装置である。
の領域の画像を探索して抽出する対象物領域画像探索・
抽出手段と、その抽出された対象物領域の画像の中心座
標を算出する中心位置算出手段と、その算出された領域
の画像の中心座標（中心位置情報）からカメラの光軸を
基準とした対象物の相対的な方位角度を算出する相対的
方位角度算出手段と、方位の基準となる方向を基準とし
た時のカメラの光軸の方位角度を検出するカメラ光軸方
位角度検出手段と、その検出結果とカメラの光軸を基準
とした対象物の相対的な方位角度を統合するデータ統合
手段とを有する対象物の方位測定装置である。
【００１０】（３）前記カメラで撮影した画像中の対象
物領域画像の中心座標（中心位置情報）を算出する手段
における対象物は、文字が書かれた平面物体である。
物領域画像の中心座標（中心位置情報）を算出する手段
における対象物は、文字が書かれた平面物体である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態（実施例）を詳細に説明する。
施形態（実施例）を詳細に説明する。
【００１２】図１は本発明の一実施形態（実施例）の対
象物の方位測定装置の概略構成を示すブロック構成図で
あり、図２は図１の対象物の方位測定装置による方位測
定方法の処理手順を示すフローチャートである。
象物の方位測定装置の概略構成を示すブロック構成図で
あり、図２は図１の対象物の方位測定装置による方位測
定方法の処理手順を示すフローチャートである。
【００１３】本実施形態（実施例）の対象物の方位測定
装置は、図１に示すように、カメラで撮影した画像か
ら、対象物の領域の画像を探索して抽出する対象物領域
画像探索・抽出手段１と、その抽出された対象物領域の
画像の中心座標（中心位置情報）を算出する中心位置算
出手段２と、その算出された領域の画像の中心座標から
カメラの光軸を基準とした対象物の相対的な方位角度を
算出する相対的方位角度算出手段３と、方位の基準とな
る方向を基準とした時のカメラの光軸の方位角度を検出
するカメラ光軸方位角度検出手段４と、その検出結果と
カメラの光軸を基準とした対象物の相対的な方位角度を
統合するデータ統合手段５とを備えている。
装置は、図１に示すように、カメラで撮影した画像か
ら、対象物の領域の画像を探索して抽出する対象物領域
画像探索・抽出手段１と、その抽出された対象物領域の
画像の中心座標（中心位置情報）を算出する中心位置算
出手段２と、その算出された領域の画像の中心座標から
カメラの光軸を基準とした対象物の相対的な方位角度を
算出する相対的方位角度算出手段３と、方位の基準とな
る方向を基準とした時のカメラの光軸の方位角度を検出
するカメラ光軸方位角度検出手段４と、その検出結果と
カメラの光軸を基準とした対象物の相対的な方位角度を
統合するデータ統合手段５とを備えている。
【００１４】以下、図１の対象物の方位測定装置による
方位測定方法を図２を用いて説明する。本実施形態の対
象物の方位測定方法は、図２に示す処理手順で以下のよ
うに実行される。ここで、カメラで撮影した画像中の対
象物領域の画像の中心座標（中心位置情報）を算出する
過程における対象物は、文字が書かれた平面物体とす
る。
方位測定方法を図２を用いて説明する。本実施形態の対
象物の方位測定方法は、図２に示す処理手順で以下のよ
うに実行される。ここで、カメラで撮影した画像中の対
象物領域の画像の中心座標（中心位置情報）を算出する
過程における対象物は、文字が書かれた平面物体とす
る。
【００１５】Ｓ２０１：対象物領域画像探索・抽出手段
１により、カメラで撮影した画像から対象物の領域の画
像を探索して抽出する。
１により、カメラで撮影した画像から対象物の領域の画
像を探索して抽出する。
【００１６】Ｓ２０２：前記対象物領域画像の中心座標
（中心位置情報）を中心位置算出手段２により算出す
る。
（中心位置情報）を中心位置算出手段２により算出す
る。
【００１７】Ｓ２０３：前記算出された対象物領域画像
の中心座標によってカメラの光軸を基準とした対象物へ
の相対的な方位角度（カメラから見た対象物への相対的
な方位角度）を相対的方位角度算出手段３により算出す
る。
の中心座標によってカメラの光軸を基準とした対象物へ
の相対的な方位角度（カメラから見た対象物への相対的
な方位角度）を相対的方位角度算出手段３により算出す
る。
【００１８】Ｓ２０４：前記カメラの光軸の絶対的な方
位角度をカメラ光軸方位角度検出手段４により算出す
る。
位角度をカメラ光軸方位角度検出手段４により算出す
る。
【００１９】Ｓ２０５：前記画像を撮影した時にカメラ
が位置した地理的な絶対座標から見た時の対象物の方位
角度をデータ統合手段５で算出する。
が位置した地理的な絶対座標から見た時の対象物の方位
角度をデータ統合手段５で算出する。
【００２０】Ｓ２０６：前記算出されたカメラの光軸の
絶対的な方位角度と画像を撮影した時にカメラが位置し
た地理的な絶対座標から見た時の対象物の方位角度のデ
ータをデータ統合手段５で統合して対象物の方位を測定
する。
絶対的な方位角度と画像を撮影した時にカメラが位置し
た地理的な絶対座標から見た時の対象物の方位角度のデ
ータをデータ統合手段５で統合して対象物の方位を測定
する。
【００２１】図３はカメラの位置、カメラの光軸の方
位、方位の基準となる方向、対象物、の関係を表す図で
ある。方位の基準となる方向は、例えば、南から北へ向
かう方向を用いている。図３において、αはカメラの光
軸を基準とした時の対象物の相対的方位、βはカメラの
光軸の方位、γは最終的に出力する対象物の絶対的方位
である。
位、方位の基準となる方向、対象物、の関係を表す図で
ある。方位の基準となる方向は、例えば、南から北へ向
かう方向を用いている。図３において、αはカメラの光
軸を基準とした時の対象物の相対的方位、βはカメラの
光軸の方位、γは最終的に出力する対象物の絶対的方位
である。
【００２２】図４はカメラと対象物の位置関係が図３に
示す通りになっている時の、カメラで対象物を含む情景
を撮影した画像の模式図である。本実施例では、対象物
を看板とする。従って、図４における対象物は「Ａ株式
会社」と書かれた平行四辺形の枠を持つ看板である。こ
の画像データが対象物領域画像探索・抽出手段１に入力
される。
示す通りになっている時の、カメラで対象物を含む情景
を撮影した画像の模式図である。本実施例では、対象物
を看板とする。従って、図４における対象物は「Ａ株式
会社」と書かれた平行四辺形の枠を持つ看板である。こ
の画像データが対象物領域画像探索・抽出手段１に入力
される。
【００２３】図５は対象物領域画像探索・抽出手段１の
動作を説明するための図であり、図４に示す画像に対し
て対象物領域画像探索・抽出処理を行い、対象物である
看板の領域の画像の抽出を行った結果を示す。このよう
に情景画像から看板等の文字を含む四角形の平面の領域
を抽出する方法としては、例えば、文献「船越、美濃、
坂井：“情景画像中の文字抽出の検討”、昭和６２年電
子情報通信学会全国大会１５０３（ｐ６−１８１）」に
示す方法を用いる。
動作を説明するための図であり、図４に示す画像に対し
て対象物領域画像探索・抽出処理を行い、対象物である
看板の領域の画像の抽出を行った結果を示す。このよう
に情景画像から看板等の文字を含む四角形の平面の領域
を抽出する方法としては、例えば、文献「船越、美濃、
坂井：“情景画像中の文字抽出の検討”、昭和６２年電
子情報通信学会全国大会１５０３（ｐ６−１８１）」に
示す方法を用いる。
【００２４】図６は中心位置算出手段２の動作を説明す
るための図であり、図５に示す看板の抽出結果の領域の
中心座標を算出し、その水平方向の座標を算出した例を
示す。図６において、０'は画像の中心点、ｙは画像の
縦方向の軸、ｘは画像の横方向の軸を表す。また、Ｐは
ｘ軸上の画面内の最左端点、Ｐ0は対象物の中心点をｘ
軸へ射影した点、Ｌは点Ｐのｘ座標値、Ｌ0は点Ｐ0のｘ
座標値であり、それぞれ単位は画素で表される。
るための図であり、図５に示す看板の抽出結果の領域の
中心座標を算出し、その水平方向の座標を算出した例を
示す。図６において、０'は画像の中心点、ｙは画像の
縦方向の軸、ｘは画像の横方向の軸を表す。また、Ｐは
ｘ軸上の画面内の最左端点、Ｐ0は対象物の中心点をｘ
軸へ射影した点、Ｌは点Ｐのｘ座標値、Ｌ0は点Ｐ0のｘ
座標値であり、それぞれ単位は画素で表される。
【００２５】領域画像の中心点を求める方法として、本
実施形態では領域に外接し、ｘ軸ないしｙ軸に平行な４
辺を持つ長方形を求め、その長方形の中心点を求める方
法を用いている。
実施形態では領域に外接し、ｘ軸ないしｙ軸に平行な４
辺を持つ長方形を求め、その長方形の中心点を求める方
法を用いている。
【００２６】図７は相対的方位角度算出手段３の動作を
説明するための図であり、カメラの透視平面上の点Ｐ、
点Ｐ0、点０'と、対象物の位置関係を上から見下ろした
図である。また点Ｑは、カメラの撮影を透視射影で表し
た時の中心点である。
説明するための図であり、カメラの透視平面上の点Ｐ、
点Ｐ0、点０'と、対象物の位置関係を上から見下ろした
図である。また点Ｑは、カメラの撮影を透視射影で表し
た時の中心点である。
【００２７】図７において、Ｌはカメラによって決まる
値である。また角度θもカメラの特性から決まる値であ
り、あらかじめ測定することができる。また、Ｌ0は中
心位置算出手段２によって算出されている。
値である。また角度θもカメラの特性から決まる値であ
り、あらかじめ測定することができる。また、Ｌ0は中
心位置算出手段２によって算出されている。
【００２８】このＬ、θ、Ｌ0を用いて、αは下記の式
で算出される。
で算出される。
【００２９】
【数１】 α＝ａｒｃｔａｎ（（Ｌ0‐ｔａｎθ）／
Ｌ） （ａｒｃｔａｎは三角関数の一種で、関数ｔａｎの逆関
数を表す。） カメラ光軸方位角度検出手段４は、カメラの光軸の絶対
的な方位角度（図３のβ）を検出する。この機能を実現
するには、例えば、地磁気センサを用いる装置が普及し
ている。
Ｌ） （ａｒｃｔａｎは三角関数の一種で、関数ｔａｎの逆関
数を表す。） カメラ光軸方位角度検出手段４は、カメラの光軸の絶対
的な方位角度（図３のβ）を検出する。この機能を実現
するには、例えば、地磁気センサを用いる装置が普及し
ている。
【００３０】データ統合手段５は、相対的方位角度算出
手段３で算出された角度αと、カメラ光軸方位角度検山
手段４で検出された角度βを合計することで、図３に示
す角度γを算出し出力する。
手段３で算出された角度αと、カメラ光軸方位角度検山
手段４で検出された角度βを合計することで、図３に示
す角度γを算出し出力する。
【００３１】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。
的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。
【００３３】本発明によれば、観測点から見た時の対象
物の絶対的な方位の自動的な測定が可能になる。また、
対象物の方位と同時に対象物の画像も入手できる。
物の絶対的な方位の自動的な測定が可能になる。また、
対象物の方位と同時に対象物の画像も入手できる。
【図１】本発明の一実施形態（実施例）の対象物の方位
測定装置の概略構成を示すブロック構成図である。
測定装置の概略構成を示すブロック構成図である。
【図２】図１の対象物の方位測定装置による方位測定方
法の処理手順を示すフローチャートである。
法の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態のカメラの位置、カメラの光軸の方
位、方位の基準となる方向、対象物、の関係を表す図で
ある。
位、方位の基準となる方向、対象物、の関係を表す図で
ある。
【図４】カメラと対象物の位置関係が図３に示す通りに
なっている時の、カメラで対象物を含む情景を撮影した
画像の模式図である。
なっている時の、カメラで対象物を含む情景を撮影した
画像の模式図である。
【図５】本実施形態の対象物領域画像探索・抽出手段の
動作を説明するための図である。
動作を説明するための図である。
【図６】本実施形態の中心位置算出手段の動作を説明す
るための図である。
るための図である。
【図７】本実施形態の相対的方位角度算出手段の動作を
説明するための図である。
説明するための図である。
１…対象物領域画像探索・抽出手段、２…中心位置算出
手段、３…相対的方位角度算出手段、４…カメラ光軸方
位角度検出手段、５…データ統合手段。
手段、３…相対的方位角度算出手段、４…カメラ光軸方
位角度検出手段、５…データ統合手段。
Claims (4)
- 【請求項１】 カメラで撮影した画像から対象物の領域
の画像を探索して抽出し、その対象物領域画像の中心座
標を算出し、その算出結果によってカメラから見た対象
物への相対的な方位角度を算出し、前記画像を撮影した
時にカメラが位置した地理的な絶対座標から見た時の対
象物の方位角度を算出し、前記算出された対象物への相
対的な方位角度と前記算出された画像を撮影した時にカ
メラが位置した地理的な絶対座標から見た時の対象物の
方位角度を用いて対象物の方位を測定することを特徴と
する対象物の方位測定方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の対象物の方位測定方法
において、カメラで撮影した画像中の対象物領域画像の
中心座標を算出する過程における対象物は、文字が書か
れた平面物体であることを特徴とする対象物の方位測定
方法。 - 【請求項３】 カメラで撮影した画像から、対象物の領
域の画像を探索して抽出する対象物領域画像探索・抽出
手段と、その抽出された対象物領域の画像の中心座標を
算出する中心位置算出手段と、その算出された領域の画
像の中心座標からカメラの光軸を基準とした対象物の相
対的な方位角度を算出する相対的方位角度算出手段と、
方位の基準となる方向を基準とした時のカメラの光軸の
方位角度を検出するカメラ光軸方位角度検出手段と、そ
の検出結果とカメラの光軸を基準とした対象物の相対的
な方位角度を統合するデータ統合手段とを有することを
特徴とする対象物の方位測定装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の対象物の方位測定装置
において、カメラで撮影した画像中の対象物領域画像の
中心座標を算出する手段における対象物は、文字が書か
れた平面物体であることを特徴とする対象物の方位測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10631998A JPH11304480A (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | 対象物の方位測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10631998A JPH11304480A (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | 対象物の方位測定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11304480A true JPH11304480A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14430639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10631998A Pending JPH11304480A (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | 対象物の方位測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11304480A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002202128A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Masayuki Yoshida | デジタル画像を利用した計測・測量方法 |
| KR101375092B1 (ko) * | 2009-12-18 | 2014-03-17 | 에스케이플래닛 주식회사 | 카메라 영상을 이용한 촬영방위 산출 단말기 및 그 방법 |
| JP2020173211A (ja) * | 2019-04-12 | 2020-10-22 | 俊雄 川口 | 角度測定装置、距離測定装置、速度測定装置、標高測定装置、座標測定装置、角度測定方法、およびプログラム |
-
1998
- 1998-04-16 JP JP10631998A patent/JPH11304480A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002202128A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Masayuki Yoshida | デジタル画像を利用した計測・測量方法 |
| KR101375092B1 (ko) * | 2009-12-18 | 2014-03-17 | 에스케이플래닛 주식회사 | 카메라 영상을 이용한 촬영방위 산출 단말기 및 그 방법 |
| JP2020173211A (ja) * | 2019-04-12 | 2020-10-22 | 俊雄 川口 | 角度測定装置、距離測定装置、速度測定装置、標高測定装置、座標測定装置、角度測定方法、およびプログラム |
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