【機械の目 Vol.2】4K動画から生成した静止画に位置情報を付ける
前回の記事までで、4K動画から静止画化した写真は、十分なクオリティがあることが分かりました。
次は、これらに正確な位置情報を付けていきます。
弊社では、位置情報の取得に、準天頂衛星みちびきに対応したデータロガーを使い、1秒に1回の正確な位置情報を、さらに按分して利用します。
高速走行時の移動量
高速道路や鉄道軌道上を移動しながら撮影する場合、時速70-120キロを想定するとそれぞれ、1秒辺りでは下記のように移動量が変化します。
- 時速72キロの場合：20メートル/秒
- 時速120キロの場合：33.3メートル/秒
動画を30fpsで撮っている場合、1フレーム単位の移動量は
- 時速72キロの場合：66.6センチ/フレーム
- 時速120キロの場合：1.11メートル/フレーム
1フレーム単位で位置情報を付与するために位置情報を按分
映像の１フレーム単位で位置情報を付与するためには、1秒1回取得する緯度経度情報のA地点からB地点の位置を按分します。
撮影時は、よほどのことがない限りは（急加速減速をしていなく）等速運動をしていると見なすことが出来るので、1秒の間の加減速を考慮せず、均等にフレーム数で割ります。
また、按分方法には、地図上で正確に軌跡のラインを按分する方法と、緯度経度の数値演算だけで単純按分する方法がありますが、弊社で両者のやり方で距離を比較したところ、30分割に按分した線分66センチに対して、0.01ミリ以下しかずれが出ませんでした。
按分のイメージです。
- 地図上で正確に軌跡のラインを按分する方法
- 緯度経度の数値演算だけで単純按分する方法
按分した場合の（見かけ上の）精度
4K動画を静止画として切り出した上で、按分した緯度経度情報を付与したものが下記になります。
高速道路の点線は、8mの白線と12mの空白区間の計20mで構成されています。按分した緯度経度との間隔を比較してください。
この精度で背景地図で確認できる地物と、映像に映っている部分をぴったりと合わせることができれば、"撮影日時の異なる同一地点画像を比較する"といった当初の目的に対して、位置情報を使えそうであることが分かります。
▼この記事を書いたひと
R&Dセンター 松井 良行
R&Dセンター 室長。コンピュータと共に35年。そしてこれからも！