カジノサイト TECH vol.54 ヘリ空撮映像からの位置特定～高精度な撮影位置の測定と地図連動技術による災害対応への貢献～ Part.1

知らない地方へ行った場合、まずスマホの地図を開き場所を確かめる方も多いと思います。一昔前は紙の地図だったのがスマホにより、たいへん便利になりました。ヘリコプターの空撮でも同様に、知らない場所で位置を確かめることができます。また、映像から撮影位置を特定することもできます。スマホでも緯度・経度や方位角度(撮影方向)を写真画像に埋め込むアプリがありますが、ヘリコプターではより高精度で広範囲の位置特定が可能です。今回は、その方法と応用についてお話しします。

スマホでは内蔵されたGPS受信器で緯度・経度を計測し、IMU（Inertial Measurement Unit：慣性計測ユニット）で傾き（姿勢）や方位を計測します。ヘリコプターでも同様にGPSやIMUを使って、機体の位置（緯度・経度・高度）や姿勢、方位を計測しますが、スマホより遥かに高精度な測定器が搭載されています。ヘリコプターなどの航空機の姿勢は、図1のようにロール・ピッチ・ヨーとして表現されます。航空機は、空中に浮かび不安定なため、姿勢計測には、より高精度な計測器が必要になります。

図1

ヘリコプターによる空撮は写真1のような防振ジンバルで行われますが、防振ジンバルは360度、自由な方向を撮影可能なためヘリコプターの姿勢に加え、ジンバルの角度の情報も高精度な計測が必要です。また、使用するレンズのZOOMによる画角変化も計測します。
これら、機体の緯度・経度・高度・方位・ロール・ピッチ・ヨーと、搭載されたジンバルの角度、ジンバル内部レンズの画角を全てかけ合わせることでカメラが撮影している方向が特定できます。

その撮影している方向と地表面が交わったところが、撮影している範囲となります。地表面の標高データは国土地理院から日本全国5ｍメッシュや1ｍメッシュの物が提供されているのでそれを基に計算します。図2にその様子を示します。

図2

撮影位置表示装置の画面を図3に示します。この装置では、ヘリコプターでの撮影範囲を地図上に台形で示します。併せてヘリコプターの位置も表示することで、映像までの距離感をつかむことができます。

図3　撮影位置表示装置

近年、この撮影位置表示装置の発展型として、空撮映像に直接、地図情報を表示する地図情報合成装置が開発されました。映像上に施設名や道路名がオーバーレイされるため、地図画面と映像を見比べる必要が無く、直感的に位置の把握ができます。次回はこの地図情報合成装置について説明します。

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