JP6495562B1 - 無人飛行体による空撮システム、方法及びプログラム - Google Patents

無人飛行体による空撮システム、方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】無人飛行体によって意図しない部分が空撮されることによる映像の編集に要する手間をできるだけ少なく抑えた空撮システムを提供する。
【解決手段】本発明の空撮システム1は、空撮装置を有する無人飛行体10と、コントローラ20と、コンピュータ30とを備える。無人飛行体10の制御部14は、ルート判断モジュール142を実行し、無人飛行体10の実際の飛行が、コンピュータ30を用いて予め入力された飛行予定ルートから所定距離離れているか否かを判断する。そして、所定距離離れている場合、制御部14は、空撮映像非表示モジュール143を実行し、カメラ17による空撮映像を画像表示部34で非表示にすることを可能にする。
【選択図】図1

Description

本発明は、無人飛行体による空撮システム、方法及びプログラムに関する。
無人飛行体を利用した空撮は、本物の飛行機やヘリコプターを使用した場合よりもコストダウンが図れ、また、低空で狭い場所でも安全に撮影することができるとともに、撮影目標に接近して撮影できるので質の高い写真やビデオ映像を得ることができ、構造物の保全状況の確認や高所の点検、高所からの地上観測など多方面で実施されている。
無人飛行体を用いた空撮方法として、無人飛行体の飛行中に機体と撮影対象物との距離を測定し、その結果からカメラのズーム倍率を決定して撮影対象物を撮影することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この方法によると、無人飛行体に搭載したカメラで撮影対象物の映像を正確に、かつ、カメラフレーム内で十分な大きさに拡大して捉え、高精細な映像データとして記録することができる。
特開2006−027448号公報
ところで、無人飛行体を手動で操作し、空撮を行う際、操作者が意図しない操作がされて関係ない場所を撮影されてしまうことがある。例えば、障害物を回避するためや、強風が吹いた場合は、意図しない操作をして、空撮対象物とは関係ない部分が撮影されてしまう。その場合、後で意図しない部分が撮影された映像の編集をする必要が生じるが、できる限り、編集作業の手間を省くことが望ましい。
本発明は、このような要望に鑑みてなされたものであり、無人飛行体によって意図しない部分が空撮されることによる映像の編集に要する手間をできるだけ少なく抑えた空撮システムを提供することを目的とする。
本発明では、以下のような解決手段を提供する。
第1の特徴に係る発明は、無人飛行体による空撮システムであって、
空撮装置を有する無人飛行体の飛行ルートの入力を予め受付けるルート入力受付手段と、
前記無人飛行体の実際の飛行が前記飛行ルートから所定距離離れているか否かを判断するルート判断手段と、
前記無人飛行体の実際の飛行が前記飛行ルートから所定距離離れていると判断した場合に、前記空撮装置による空撮映像を表示装置で非表示にすることを可能にする空撮映像非表示手段と、を備える空撮システムを提供する。
第1の特徴に係る発明によれば、ルート判断手段は、無人飛行体の実際の飛行が予め入力された飛行ルートから所定距離離れているか否かを判断する。そして、空撮映像非表示手段は、無人飛行体の実際の飛行が飛行ルートから所定距離離れているとルート判断手段が判断した場合、空撮装置による空撮映像を表示装置で非表示にすることを可能にする。
これにより、無人飛行体の実際の飛行が予め入力された飛行ルートから所定距離離れることによって生じ得る意図しない部分が空撮されるリスクを抑えることができ、結果として、意図しない部分が空撮されることによる映像の編集に要する手間を抑えることができる。
第2の特徴に係る発明は、第1の特徴に係る発明であって、
前記飛行ルートは、前記無人飛行体が位置する緯度、経度及び高度の情報を含み、
前記ルート判断手段は、前記無人飛行体が実際に位置する緯度、経度及び高度が前記飛行ルートとして入力されている緯度、経度及び高度から所定距離離れているか否かを判断する、空撮システムを提供する。
第2の特徴に係る発明によると、ルート判断手段は、緯度、経度及び高度という3次元の情報から、無人飛行体による実際の飛行ルートの正確性を判断することができる。これにより、ルート判断手段が誤った判断をするリスクを抑えることができる。これにより、無人飛行体の実際の飛行が予め入力された飛行ルートから所定距離離れていて、意図しない部分が空撮されているにも関わらず、飛行ルートから所定距離離れていないと判断されたり、当初計画されていた空撮対象物であるにも関わらず、飛行ルートから所定距離離れていると判断され、空撮映像が表示装置で非表示にされるという誤判断を解消できる。
第3の特徴に係る発明は、第1又は第2の特徴に係る発明であって、
前記空撮映像非表示手段は、前記無人飛行体の実際の飛行が前記飛行ルートから所定距離離れていると判断した場合に、前記空撮装置による空撮映像のデータに所定のフラグを組み込み、
前記撮影システムは、前記所定のフラグが組み込まれている時点の空撮映像のコマについて、編集の必要があり得ることを報知する報知手段をさらに備える、空撮システムを提供する。
第3の特徴に係る発明によると、無人飛行体の実際の飛行が飛行ルートから所定距離離れている場合において、空撮装置による空撮を直ちに停止するのではなく、いったんは、空撮装置による空撮を続け、空撮が終了した後に、所定のフラグが組み込まれている時点の空撮映像のコマについて、編集の必要があり得ることを編集者に報知する。これにより、無人飛行体の実際の飛行が実際には予め入力された飛行ルートから所定距離離れていたが、当初計画されていた空撮対象物が映っていた場合や、意図しない部分が映りこんでいなかった場合において、空撮映像を撮影できなくなるという事態を解消できる。
本発明によれば、無人飛行体の実際の飛行が予め入力された飛行ルートから所定距離離れることによって生じ得る意図しない部分が空撮されるリスクを抑えることができ、結果として、意図しない部分が空撮されることによる映像の編集に要する手間を抑えることができる。
図1は、本実施形態における、無人飛行体10による空撮システム1のハードウェア構成とソフトウェア機能を示すブロック図である。 図2は、本実施形態における空撮方法を示すフローチャートである。 図3は、飛行ルートを入力するときの画像表示装置34での表示例の一例である。
以下、本発明を実施するための形態について図を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。
<無人飛行体による空撮システム1の構成>
図1は、本実施形態における空撮システム1のハードウェア構成とソフトウェア機能を説明するためのブロック図である。空撮システム1は、空撮装置を有する無人飛行体10と、この無人飛行体10と無線通信できるように接続され、無人飛行体10を操縦するコントローラ20と、無人飛行体10の飛行ルートを入力したり、無人飛行体10が撮影した映像を編集したりするコンピュータ30とを含んで構成される。
〔無人飛行体10〕
無人飛行体10は、撮影対象を空から撮影可能な装置であれば、特に限定されない。例えば、無人飛行体10は、ラジコン飛行機であってもよいし、ドローンと呼ばれる無人飛行体であってもよい。以下では、無人飛行体10がドローンであるものとして説明する。
無人飛行体10は、無人飛行体10の電源として機能する電池11と、電池11から供給される電力で動作するモーター12と、モーター12の動作によって回転し、無人飛行体10を浮上及び飛行させるローター13とを備える。
また、無人飛行体10は、無人飛行体10の動作を制御する制御部14と、制御部14に無人飛行体10の位置情報を伝える位置検出部15と、制御部14からの制御信号にしたがってモーター12を駆動するドライバー回路16と、制御部14からの制御信号にしたがって撮影対象を空撮するカメラ17と、制御部14のマイクロコンピューターで実行される制御プログラム等があらかじめ格納されるとともに、カメラ17が撮影した画像を記憶する記憶部18とを備える。
そして、無人飛行体10は、コントローラ20との間で無線通信する無線通信部19を備える。
これらの構成要素は、所定形状の本体構造体(フレーム等)に搭載されている。所定形状の本体構造体(フレーム等)については、既知のドローンと同様なものを採用すればよい。
[電池11]
電池11は、1次電池又は2次電池であり、無人飛行体10内の各構成要素に電力を供給する。電池11は、無人飛行体100に固定されていてもよいし、着脱可能としてもよい。
[モーター12、ローター13]
モーター12は、電池11から供給される電力でローター13を回転させるための駆動源として機能する。ローター13が回転することで、無人飛行体10を浮上及び飛行させることができる。
[制御部14]
制御部14は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を備える。
また、制御部14は、所定のプログラムを読み込むことで、撮影モジュール141、ルート判断モジュール、空撮映像非表示モジュール143を実現する。
制御部14は、モーター12を制御して無人飛行体10の飛行制御(上昇、下降、水平移動などの制御)を行う。また、制御部14は、無人飛行体10に搭載されているジャイロ(図示省略)を使用して、モーター12を制御して無人飛行体10の姿勢制御を行う。
[位置検出部15]
位置検出部15は、LIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)技術と、GPS(Global Positioning System)技術とを含んで構成される。これらLIDAR技術とGPS技術とを併用して、無人飛行体が実際に飛行する位置の緯度、経度、高さを検出する。
[ドライバー回路16]
ドライバー回路16は、制御部14からの制御信号より指定された電圧をモーター12に印加する機能を有する。これにより、ドライバー回路16は、制御部14からの制御信号にしたがってモーター12を駆動させることができる。
[カメラ17]
カメラ17は、空撮装置として機能する。カメラ17は、レンズにより取り込んだ光学像をCCDやCMOS等の撮像素子によって画像信号に変換(撮像)する。カメラ17の種類は、撮影対象の画像解析手法によって適宜選択すればよい。
[記憶部18]
記憶部18は、データやファイルを記憶する装置であって、ハードディスクや半導体メモリ、記録媒体、メモリカード等による、データのストレージ部を備える。記憶部18には、制御部14のマイクロコンピューターで実行される制御プログラム等をあらかじめ格納するための制御プログラム格納領域181と、USBメモリ、SDカード等、携帯型の記録媒体を通じて移された、コンピュータ30の記憶部33に記憶されていた飛行予定ルートを格納する飛行予定ルート記憶領域182と、カメラ17によって撮影された画像データを、位置検出部15で検出した3次元座標データ(カメラ17が撮影した画像の撮影位置に相当する点の緯度、経度、高さのデータ)とともに記憶する画像データ格納領域183とを有する。
なお、画像データを構成する画像は、静止画であってもよいし、動画であってもよい。また、画像データ格納領域に格納されるデータは、USBメモリ、SDカード等、携帯型の記録媒体を通じ、コンピュータ30に移すことができる。
[無線通信部19]
無線通信部19は、コントローラ20と無線通信可能に構成され、コントローラ20から遠隔制御信号を受信する。
〔コントローラ20〕
コントローラ20は、無人飛行体10を操縦する機能を有する。コントローラ20は、ユーザが無人飛行体10を操縦するため等に使用する操作部21と、コントローラ20の動作を制御する制御部22と、制御部22のマイクロコンピューターで実行される制御プログラム等があらかじめ格納される記憶部23と、無人飛行体10との間で無線通信する無線通信部24と、ユーザに所定の画像を表示する画像表示部25とを備える。
無線通信部24は、無人飛行体10と無線通信可能に構成され、無人飛行体10に向けて遠隔制御信号を受信する。
画像表示部25は、無人飛行体10を操縦する操縦装置と一体であってもよいし、操縦装置とは別体であってもよい。操縦装置と一体であれば、ユーザが使用する装置の数を少なくすることができ、利便性が高まる。操縦装置と別体である場合、画像表示部25として、無人飛行体10の無線通信部19と無線接続可能な、スマートフォン、タブレット端末等の携帯端末装置が挙げられる。操縦装置と別体である場合、画像表示部25を有しない既存の操縦装置であっても応用可能というメリットを有する。
〔コンピュータ30〕
コンピュータ30は、無人飛行体10の飛行ルートを入力する機能や、無人飛行体10が撮影した映像を編集する機能を有する。コンピュータ30は、ユーザが指令情報等を入力するための入力部31と、コンピュータ30の動作を制御する制御部32と、制御部32のマイクロコンピューターで実行される制御プログラム等があらかじめ格納される記憶部33と、ユーザに所定の画像を表示する画像表示部34とを備える。
制御部32は、所定のプログラムを読み込むことで、ルート入力受付モジュール321と、報知モジュール322とを実現する。
記憶部33には、空撮する場所の周辺の地図情報が格納される地図データベース331と、ユーザが入力した無人飛行体10の飛行ルートに関する情報を記憶する飛行予定ルート記憶領域332と、USBメモリ、SDカード等、携帯型の記録媒体を通じて移された、無人飛行体10の記憶部18に記憶されていた画像データを格納する画像データ記憶領域333とを有する。
<空撮システム1を用いた空撮方法を示すフローチャート>
図2は、空撮システム1を用いた空撮方法を示すフローチャートである。上述した各ハードウェアと、ソフトウェアモジュールが実行する処理について説明する。
〔ステップS10:飛行ルートの入力〕
まず、空撮システム1のコンピュータ30の制御部32は、ルート入力受付モジュール321を実行し、入力部31を介した無人飛行体10の飛行ルートの入力を受け付ける。
コンピュータ30の制御部32は、地図データベース331を参照し、画像表示部34に、無人飛行体10が飛行する予定の地域の周辺の地図を表示させる。ユーザは、画像表示部34に表示された地図に、無人飛行体10の飛行ルートを入力する。飛行ルートの入力操作方法は特に限定されるものでなく、マウスによる入力操作であってもよいし、タッチパネルによる入力操作であってもよい。
ユーザは、地図上の飛行ルート(緯度、経度)だけでなく、無人飛行体が位置する高度の情報も入力することが好ましい。緯度、経度及び高度という3次元の情報を入力することで、後に、無人飛行体10の実際の飛行が予め入力された飛行ルートから所定距離離れているか否かを判断する際に(ステップS13)、より正確に判断することが可能となる。
図3は、そのときの画像表示装置34での表示例の一例である。画像表示装置34には、無人飛行体10が飛行する予定の地域の周辺の地図が表示される。そして、地図上には、ユーザが入力した飛行進路(緯度、経度の情報)と、複数地点での飛行高度の情報とが表示されている。
ユーザが入力した飛行予定ルートの情報は、飛行予定ルート記憶領域332に記憶される。そして、飛行予定ルート記憶領域332に記憶された情報は、USBメモリ、SDカード等、携帯型の記録媒体を介して無人飛行体10の飛行予定ルート記憶領域182にセットされる。
〔ステップS11:飛行開始〕
続いて、ユーザは、コントローラ20の操作部21を操作する。コントローラ20の制御部22は、操作部21に入力された情報の内容を、無線通信を介して無人飛行体10に送信する。無人飛行体10は、無線通信部19を介して操作部21に入力された情報を受信し、制御部14は、受信した情報にしたがって無人飛行体10を飛行させる。
〔ステップS12:空撮開始〕
続いて、無人飛行体10の制御部14は、撮影モジュール141を実行し、カメラ17を用いた空撮を開始する。カメラ17が撮影した空撮画像のデータは、画像データ記憶領域183に記憶される。
〔ステップS13:飛行ルートの判断〕
続いて、無人飛行体10の制御部14は、ルート判断モジュール142を実行し、無人飛行体10の実際の飛行が、ステップS10において予め入力した飛行予定ルートから所定距離離れているか否かを判断する。
無人飛行体10の位置検出部15は、無人飛行体10が実際に位置する緯度、経度及び高度を検出する。そして、無人飛行体10の制御部14は、飛行予定ルート記憶領域182に記憶されているデータを参照し、位置検出部15が検出した地点(緯度、経度及び高度)が、飛行予定ルート記憶領域182に記憶されている飛行予定ルートからどれだけ離れているかを計算する。そして、制御部14は、計算によって得られた距離が所定距離を超えているか、あるいは所定距離以下であるかを判断する。
〔ステップS14:所定距離離れているか否かの判別〕
続いて、無人飛行体10の制御部14は、ステップS13の処理の結果、計算によって得られた距離が所定距離を超えているか否かを判別する。この判別がYES、すなわち、計算によって得られた距離が所定距離を超えているとき、制御部14は、処理をステップS15に移す。この判別がNO、すなわち、計算によって得られた距離が所定距離以下であるとき、制御部14は、処理をステップS16に移す。
〔ステップS15:空撮映像のデータにルート外フラグをセット〕
続いて、無人飛行体10の制御部14は、空撮映像非表示モジュール143を実行し、カメラ17が空撮した空撮映像のデータにルート外フラグを組み込む。
本実施形態に記載の発明では、ステップS14において、無人飛行体10の実際の飛行が、予定していた飛行予定ルートから所定距離離れていると判断した場合に、カメラ17による空撮映像を画像表示部34で非表示可能にすれば足りる。すなわち、この場合において、ステップS15のように、カメラ17が空撮した空撮映像のデータにルート外フラグを組み込むことは、必須でなく、カメラ17による空撮を停止させてもよい。
〔ステップS16:飛行ルートの飛行を終えたか〕
続いて、無人飛行体10の制御部14は、飛行予定ルート記憶領域182を参照し、予定していた飛行ルートの飛行を終えたか否かを判別する。この判別がYESのとき、制御部14は、処理をステップS17に移す。この判別がNOのとき、制御部14は、処理をステップS13に移し、ステップS13〜ステップS16の処理を繰り返す。
〔ステップS17:空撮終了〕
続いて、無人飛行体10の制御部14は、カメラ17を用いた空撮を終了する。
〔ステップS18:飛行終了〕
続いて、ユーザは、コントローラ20の操作部21を操作し、無人飛行体10を着陸させる操作を行う。コントローラ20の制御部22は、操作部21に入力された情報の内容を、無線通信を介して無人飛行体10に送信する。無人飛行体10は、無線通信部19を介して操作部21に入力された情報を受信し、制御部14は、受信した情報にしたがって無人飛行体10を着陸させる。そして、画像データ記憶領域183に記憶された情報は、USBメモリ、SDカード等、携帯型の記録媒体を介してコンピュータ30の画像データ記憶領域333にセットされる。
〔ステップS19:ルート外フラグがセットされている空撮映像のコマを報知〕
続いて、コンピュータ30の制御部32は、報知モジュール332を実行し、ルート外フラグが組み込まれている時点の空撮映像のコマについて、編集の必要があり得ることをユーザに報知する。ステップS19の処理を終えると、空撮システム1は、本実施形態に係る空撮方法の一連の処理を終了する。
本実施形態に記載の発明によれば、無人飛行体10の制御部14は、ルート判断モジュール142を実行し、無人飛行体10の実際の飛行が、コンピュータ30を用いて予め入力された飛行予定ルートから所定距離離れているか否かを判断する。そして、所定距離離れている場合、制御部14は、空撮映像非表示モジュール143を実行し、カメラ17による空撮映像を画像表示部34で非表示にすることを可能にする。
これにより、無人飛行体10の実際の飛行が予め入力された飛行ルートから所定距離離れることによって生じ得る意図しない部分が空撮されるリスクを抑えることができる。結果として、意図しない部分が空撮されることによる映像の編集に要する手間を抑えることができる。
また、本実施形態に記載の発明において、制御部14は、緯度、経度及び高度という3次元の情報から、無人飛行体10による実際の飛行ルートの正確性を判断することが好ましい。これにより、制御部14がルート判断モジュール142を実行する際に、制御部14が誤った判断をするリスクを抑えることができる。これにより、無人飛行体10の実際の飛行が予め入力された飛行ルートから所定距離離れていて、意図しない部分が空撮されているにも関わらず、飛行ルートから所定距離離れていないと判断されたり、当初計画されていた空撮対象物であるにも関わらず、飛行ルートから所定距離離れていると判断され、空撮映像が画像表示部34で非表示にされるという誤判断を解消できる。
また、本実施形態に記載の発明において、無人飛行体10の実際の飛行が飛行ルートから所定距離離れている場合において、カメラ17による空撮を直ちに停止するのではなく、いったんは、カメラ17による空撮を続け、空撮が終了した後に、ルート外フラグが組み込まれている時点の空撮映像のコマについて、編集の必要があり得ることを編集者に報知することが好ましい。これにより、無人飛行体10の実際の飛行が実際には予め入力された飛行ルートから所定距離離れていたが、当初計画されていた空撮対象物が映っていた場合や、意図しない部分が映りこんでいなかった場合において、空撮映像を撮影できなくなるという事態を解消できる。
上述した手段、機能は、コンピュータ(CPU、情報処理装置、各種端末を含む)が、所定のプログラムを読み込んで、実行することによって実現される。プログラムは、例えば、フレキシブルディスク、CD(CD−ROMなど)、DVD(DVD−ROM、DVD−RAMなど)等のコンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供される。この場合、コンピュータはその記録媒体からプログラムを読み取って内部記憶装置又は外部記憶装置に転送し記憶して実行する。また、そのプログラムを、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の記憶装置(記録媒体)に予め記録しておき、その記憶装置から通信回線を介してコンピュータに提供するようにしてもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述したこれらの実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
1 無人飛行体による空撮システム
10 無人飛行体
11 電池
12 モーター
13 ローター
14 制御部
141 撮影モジュール
142 ルート判断モジュール
143 空撮映像非表示モジュール
15 位置検出部
16 ドライバー回路
17 カメラ
18 記憶部
181 制御プログラム格納領域
182 飛行予定ルート記憶領域
183 画像データ記憶領域
19 無線通信部
20 コントローラ
30 コンピュータ
31 入力部
32 制御部
321 ルート受付モジュール
322 報知モジュール
33 記憶部
331 地図データベース
332 飛行予定ルート記憶領域
333 画像データ記憶領域
34 画像表示部

Claims (5)

  1. 空撮装置を有する無人飛行体の飛行ルートの入力を予め受付けるルート入力受付手段と、
    前記無人飛行体の実際の飛行が前記飛行ルートから所定距離離れているか否かを判断するルート判断手段と、
    前記無人飛行体の実際の飛行が前記飛行ルートから所定距離離れていると判断した場合に、前記空撮装置による空撮映像を表示装置で非表示にすることを可能にする空撮映像非表示手段と、を備える、無人飛行体による空撮システム。
  2. 前記飛行ルートは、前記無人飛行体が位置する緯度、経度及び高度の情報を含み、
    前記ルート判断手段は、前記無人飛行体が実際に位置する緯度、経度及び高度が前記飛行ルートとして入力されている緯度、経度及び高度から所定距離離れているか否かを判断する、請求項1に記載の無人飛行体による空撮システム。
  3. 前記空撮映像非表示手段は、前記無人飛行体の実際の飛行が前記飛行ルートから所定距離離れていると判断した場合に、前記空撮装置による空撮映像のデータに所定のフラグを組み込み、
    前記コンピュータの制御部は、前記所定のフラグが組み込まれている時点の空撮映像のコマについて、編集の必要があり得ることを報知する報知手段をさらに備える、請求項1又は2に記載の無人飛行体による空撮システム。
  4. 無人飛行体による空撮システムが実行する無人飛行体による空撮方法であって、
    空撮装置を有する無人飛行体の飛行ルートの入力を予め受付けるステップと、
    前記無人飛行体の実際の飛行が前記飛行ルートから所定距離離れているか否かを判断するステップと、
    前記無人飛行体の実際の飛行が前記飛行ルートから所定距離離れていると判断した場合に、前記空撮装置による空撮映像を表示装置で非表示にすることを可能にするステップと、を備える、無人飛行体による空撮方法。
  5. 無人飛行体による空撮システムに、
    空撮装置を有する無人飛行体の飛行ルートの入力を予め受付けるステップ、
    前記無人飛行体の実際の飛行が前記飛行ルートから所定距離離れているか否かを判断するステップ、
    前記無人飛行体の実際の飛行が前記飛行ルートから所定距離離れていると判断した場合に、前記空撮装置による空撮映像を表示装置で非表示にすることを可能にするステップ、
    を実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラム。
JP2018550482A 2017-04-28 2017-04-28 無人飛行体による空撮システム、方法及びプログラム Active JP6495562B1 (ja)

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