JP2019110462A - 制御装置、システム、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】被写体の周囲のぼけ度合いを変化させた複数の画像を撮像装置に撮像させたい場合がある。【解決手段】本発明の一態様に係る制御装置は、撮像装置によって撮像された画像で指定された指定軌跡に基づいて、実空間における撮像装置の移動軌跡を決定する決定部を備えてよい。制御装置は、撮像装置の撮像条件を維持した状態で移動軌跡に沿って移動しながら第１の被写体を含む複数の画像を撮像するように撮像装置を制御する制御部を備えてよい。【選択図】図４

Description

本発明は、制御装置、システム、制御方法、及びプログラムに関する。

自動選択された焦点検出領域の合焦状態が撮影者の意図と異なる場合に、他の焦点検出領域に対して自動的に焦点を合わせる自動焦点調節カメラが開示されている。
特許文献１ 特開２０００−２８９０３号公報

被写体の周囲のぼけ度合いを変化させた複数の画像を撮像装置に撮像させたい場合がある。

本発明の一態様に係る制御装置は、撮像装置によって撮像された画像で指定された指定軌跡に基づいて、実空間における撮像装置の移動軌跡を決定する決定部を備えてよい。制御装置は、撮像装置の撮像条件を維持した状態で移動軌跡に沿って移動しながら第１の被写体を含む複数の画像を撮像するように撮像装置を制御する制御部を備えてよい。

決定部は、表示部に表示された画像で指定された指定軌跡に基づいて、移動軌跡を決定してよい。

決定部は、表示部に表示された第１の被写体を含む画像で指定された指定軌跡に基づいて、移動軌跡を決定してよい。

撮像装置は、移動体に搭載されて移動してよい。制御部は、移動軌跡に沿って移動するように移動体を制御することで、撮像装置を移動軌跡に沿って移動させてよい。

撮像条件は、撮像装置が備えるフォーカスレンズのフォーカス位置を含んでよい。

撮像条件は、撮像装置の撮像方向を含んでよい。

移動軌跡は、指定軌跡と相似でよい。

決定部は、撮像装置が画像を撮像したときの地点を含み、撮像装置が画像を撮像したときの撮像方向に対して予め定められた角度を有する平面上で、移動軌跡を決定してよい。

本発明の一態様に係るシステムは、上記制御装置を備えてよい。システムは、撮像装置により撮像された複数の画像を取得する取得部を備えてよい。システムは、複数の画像を合成して合成画像を生成する生成部を備えてよい。

生成部は、複数の画像のそれぞれに含まれる第１の被写体を基準として複数の画像を位置合わせし、複数の画像を合成して合成画像を生成してよい。

生成部は、撮像装置が複数の画像を撮影したそれぞれの地点に対応する複数の目印を含む合成画像を生成してよい。

合成画像を表示する表示部を備えてよい。表示部は、合成画像に含まれる複数の目印のうちの１つの目印が選択されたことに対応して、複数の画像のうち、選択された１つの目印に対応する地点で撮像装置により撮像された画像を表示してよい。

本発明の一態様に係るシステムは、実空間における撮像装置の移動軌跡を決定する決定部を備えてよい。システムは、撮像装置の撮像条件を維持した状態で移動軌跡に沿って移動しながら第１の被写体を含む複数の画像を撮像するように撮像装置を制御する制御部を備えてよい。システムは、複数の画像を取得する取得部を備えてよい。システムは、複数の画像のそれぞれに含まれる第１の被写体を基準として複数の画像を位置合わせし、複数の画像を合成して合成画像を生成する生成部を備えてよい。

本発明の一態様に係るシステムは、上記制御装置を備えてよい。システムは、撮像装置を搭載して移動する移動体を備えてよい。移動体は、制御装置からの指示に応じて移動軌跡に沿って移動してよい。

移動体は、撮像装置が画像を撮像したときの撮像方向を維持するように撮像装置の姿勢を制御可能に撮像装置を支持する支持機構を有してよい。

本発明の一態様に係る制御方法は、撮像装置によって撮像された画像で指定された指定軌跡に基づいて、実空間における撮像装置の移動軌跡を決定する段階を備えてよい。制御方法は、撮像装置の撮像条件を維持した状態で移動軌跡に沿って移動しながら第１の被写体を含む複数の画像を撮像するように撮像装置を制御する段階を備えてよい。

本発明の一態様に係る合成画像の生成方法は、実空間における撮像装置の移動軌跡を決定する段階を備えてよい。生成方法は、撮像装置の撮像条件を維持した状態で移動軌跡に沿って移動しながら第１の被写体を含む複数の画像を撮像するように撮像装置を制御する段階を備えてよい。生成方法は、複数の画像を取得する段階を備えてよい。生成方法は、複数の画像のそれぞれに含まれる第１の被写体を基準として複数の画像を位置合わせし、複数の画像を合成して合成画像を生成する段階を備えてよい。

本発明の一態様に係るプログラムは、撮像装置によって撮像された画像で指定された指定軌跡に基づいて、実空間における撮像装置の移動軌跡を決定する段階をコンピュータに実行させてよい。プログラムは、撮像装置の撮像条件を維持した状態で移動軌跡に沿って移動しながら第１の被写体を含む複数の画像を撮像するように撮像装置を制御する段階をコンピュータに実行させてよい。

本発明の一態様に係るプログラムは、実空間における撮像装置の移動軌跡を決定する段階をコンピュータに実行させてよい。プログラムは、撮像装置の撮像条件を維持した状態で移動軌跡に沿って移動しながら第１の被写体を含む複数の画像を撮像するように撮像装置を制御する段階をコンピュータに実行させてよい。プログラムは、複数の画像を取得する段階をコンピュータに実行させてよい。プログラムは、複数の画像のそれぞれに含まれる第１の被写体を基準として複数の画像を位置合わせし、複数の画像を合成して合成画像を生成する段階をコンピュータに実行させてよい。

本発明の一態様によれば、被写体の周囲のぼけ度合いを変化させた複数の画像を撮像装置に撮像させることができる。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

無人航空機及び遠隔操作装置の外観の一例を示す図である。 無人航空機の機能ブロックの一例を示す図である。 遠隔操作装置の機能ブロックの一例を示す図である。 指定軌跡の指定方法の一例について説明するための図である。 無人航空機の移動軌跡について説明するための図である。 表示部に表示される画像の一例を示す図である。 合成画像を生成する手順の一例を示すフローチャートである。 ハードウェア構成の一例について説明するための図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。

本発明の様々な実施形態は、フローチャート及びブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、プログラマブル回路、及び／またはプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／またはアナログハードウェア回路を含んでよい。集積回路（ＩＣ）及び／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。再構成可能なハードウェア回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、及び他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含んでよい。

コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよい。その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードの何れかを含んでよい。ソースコードまたはオブジェクトコードは、従来の手続型プログラミング言語を含む。従来の手続型プログラミング言語は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語でよい。コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供されてよい。プロセッサまたはプログラマブル回路は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

図１は、無人航空機（ＵＡＶ）１０及び遠隔操作装置３００の外観の一例を示す。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ本体２０、ジンバル５０、複数の撮像装置６０、及び撮像装置１００を備える。ＵＡＶ１０、及び遠隔操作装置３００は、システムの一例である。ＵＡＶ１０は、移動体とは、空中を移動する飛行体、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。空中を移動する飛行体とは、ＵＡＶの他、空中を移動する他の航空機、飛行船、ヘリコプター等を含む概念である。

ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼を備える。複数の回転翼は、推進部の一例である。ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼の回転を制御することでＵＡＶ１０を飛行させる。ＵＡＶ本体２０は、例えば、４つの回転翼を用いてＵＡＶ１０を飛行させる。回転翼の数は、４つには限定されない。また、ＵＡＶ１０は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。

撮像装置１００は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用のカメラである。ジンバル５０は、撮像装置１００を回転可能に支持する。ジンバル５０は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル５０は、撮像装置１００を、アクチュエータを用いてピッチ軸で回転可能に支持する。ジンバル５０は、撮像装置１００を、アクチュエータを用いて更にロール軸及びヨー軸のそれぞれを中心に回転可能に支持する。ジンバル５０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心に撮像装置１００を回転させることで、撮像装置１００の姿勢を変更してよい。

複数の撮像装置６０は、ＵＡＶ１０の飛行を制御するためにＵＡＶ１０の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０の機首である正面に設けられてよい。更に他の２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像装置６０はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の２つの撮像装置６０もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置６０により撮像された画像に基づいて、ＵＡＶ１０の周囲の３次元空間データが生成されてよい。ＵＡＶ１０が備える撮像装置６０の数は４つには限定されない。ＵＡＶ１０は、少なくとも１つの撮像装置６０を備えていればよい。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ１０の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも１つの撮像装置６０を備えてもよい。撮像装置６０で設定できる画角は、撮像装置１００で設定できる画角より広くてよい。撮像装置６０は、単焦点レンズまたは魚眼レンズを有してもよい。

遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０と通信して、ＵＡＶ１０を遠隔操作する。遠隔操作装置３００は、制御装置の一例である。遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０と無線で通信してよい。遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０に上昇、下降、加速、減速、前進、後進、回転などのＵＡＶ１０の移動に関する各種命令を示す指示情報を送信する。指示情報は、例えば、ＵＡＶ１０の高度を上昇させる指示情報を含む。指示情報は、ＵＡＶ１０が位置すべき高度を示してよい。ＵＡＶ１０は、遠隔操作装置３００から受信した指示情報により示される高度に位置するように移動する。指示情報は、ＵＡＶ１０を上昇させる上昇命令を含んでよい。ＵＡＶ１０は、上昇命令を受け付けている間、上昇する。ＵＡＶ１０は、上昇命令を受け付けても、ＵＡＶ１０の高度が上限高度に達している場合には、上昇を制限してよい。

図２は、ＵＡＶ１０の機能ブロックの一例を示す。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ制御部３０、メモリ３２、通信インタフェース３６、推進部４０、ＧＰＳ受信機４１、慣性計測装置４２、磁気コンパス４３、気圧高度計４４、温度センサ４５、湿度センサ４６、ジンバル５０、撮像装置６０及び撮像装置１００を備える。

通信インタフェース３６は、遠隔操作装置３００などの他の装置と通信する。通信インタフェース３６は、遠隔操作装置３００からＵＡＶ制御部３０に対する各種の命令を含む指示情報を受信してよい。メモリ３２は、ＵＡＶ制御部３０が、推進部４０、ＧＰＳ受信機４１、慣性計測装置（ＩＭＵ）４２、磁気コンパス４３、気圧高度計４４、温度センサ４５、湿度センサ４６、ジンバル５０、撮像装置６０、及び撮像装置１００を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ３２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリ等のフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ３２は、ＵＡＶ本体２０の内部に設けられてよい。ＵＡＶ本体２０から取り外し可能に設けられてよい。

ＵＡＶ制御部３０は、メモリ３２に格納されたプログラムに従ってＵＡＶ１０の飛行及び撮像を制御する。ＵＡＶ制御部３０は、ＣＰＵまたはＭＰＵ等のマイクロプロセッサ、ＭＣＵ等のマイクロコントローラ等により構成されてよい。ＵＡＶ制御部３０は、通信インタフェース３６を介して遠隔操作装置３００から受信した命令に従って、ＵＡＶ１０の飛行及び撮像を制御する。推進部４０は、ＵＡＶ１０を推進させる。推進部４０は、複数の回転翼と、複数の回転翼を回転させる複数の駆動モータとを有する。推進部４０は、ＵＡＶ制御部３０からの命令に従って複数の駆動モータを介して複数の回転翼を回転させて、ＵＡＶ１０を飛行させる。

ＧＰＳ受信機４１は、複数のＧＰＳ衛星から発信された時刻を示す複数の信号を受信する。ＧＰＳ受信機４１は、受信された複数の信号に基づいてＧＰＳ受信機４１の位置（緯度及び経度）、つまりＵＡＶ１０の位置（緯度及び経度）を算出する。ＩＭＵ４２は、ＵＡＶ１０の姿勢を検出する。ＩＭＵ４２は、ＵＡＶ１０の姿勢として、ＵＡＶ１０の前後、左右、及び上下の３軸方向の加速度と、ピッチ、ロール、及びヨーの３軸方向の角速度とを検出する。磁気コンパス４３は、ＵＡＶ１０の機首の方位を検出する。気圧高度計４４は、ＵＡＶ１０が飛行する高度を検出する。気圧高度計４４は、ＵＡＶ１０の周囲の気圧を検出し、検出された気圧を高度に換算して、高度を検出する。温度センサ４５は、ＵＡＶ１０の周囲の温度を検出する。湿度センサ４６は、ＵＡＶ１０の周囲の湿度を検出する。

撮像装置１００は、撮像部１０２及びレンズ部２００を備える。レンズ部２００は、レンズ装置の一例である。撮像部１０２は、イメージセンサ１２０、撮像制御部１１０、及びメモリ１３０を有する。イメージセンサ１２０は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳにより構成されてよい。イメージセンサ１２０は、複数のレンズ２１０を介して結像された光学像を撮像し、撮像された画像データを撮像制御部１１０に出力する。撮像制御部１１０は、ＣＰＵまたはＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。撮像制御部１１０は、ＵＡＶ制御部３０からの撮像装置１００の動作命令に応じて、撮像装置１００を制御してよい。メモリ１３０は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ１３０は、撮像制御部１１０がイメージセンサ１２０などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体の内部に設けられてよい。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体から取り外し可能に設けられてよい。

レンズ部２００は、複数のレンズ２１０、複数のレンズ駆動部２１２、及びレンズ制御部２２０を有する。複数のレンズ２１０は、ズームレンズ、バリフォーカルレンズ、及びフォーカスレンズとして機能してよい。複数のレンズ２１０の少なくとも一部または全部は、光軸に沿って移動可能に配置される。レンズ部２００は、撮像部１０２に対して着脱可能に設けられる交換レンズでよい。レンズ駆動部２１２は、カム環などの機構部材を介して、複数のレンズ２１０の少なくとも一部または全部を光軸に沿って移動させる。レンズ駆動部２１２は、アクチュエータを含んでよい。アクチュエータは、ステッピングモータを含んでよい。レンズ制御部２２０は、撮像部１０２からのレンズ制御命令に従って、レンズ駆動部２１２を駆動して、機構部材を介して１または複数のレンズ２１０を光軸方向に沿って移動させる。レンズ制御命令は、例えば、ズーム制御命令、及びフォーカス制御命令である。

レンズ部２００は、メモリ２２２、位置センサ２１４をさらに有する。レンズ制御部２２０は、撮像部１０２からのレンズ動作命令に応じてレンズ駆動部２１２を介して、レンズ２１０の光軸方向への移動を制御する。レンズ制御部２２０は、撮像部１０２からのレンズ動作命令に応じてレンズ駆動部２１２を介して、レンズ２１０の光軸方向への移動を制御する。レンズ２１０の一部または全部は、光軸に沿って移動する。レンズ制御部２２０は、レンズ２１０の少なくとも１つを光軸に沿って移動させることで、ズーム動作及びフォーカス動作の少なくとも一方を実行する。位置センサ２１４は、レンズ２１０の位置を検出する。位置センサ２１４は、現在のズーム位置またはフォーカス位置を検出してよい。

レンズ駆動部２１２は、振れ補正機構を含んでよい。レンズ制御部２２０は、振れ補正機構を介して、レンズ２１０を光軸に沿った方向、または光軸に垂直な方向に移動させることで、振れ補正を実行してよい。レンズ駆動部２１２は、ステッピングモータにより振れ補正機構を駆動して、振れ補正を実行してよい。なお、振れ補正機構は、ステッピングモータにより駆動されて、イメージセンサ１２０を光軸に方向に沿った方向、または光軸に垂直な方向に移動させることで、振れ補正を実行してよい。

メモリ２２２は、レンズ駆動部２１２を介して移動する複数のレンズ２１０の制御値を記憶する。メモリ２２２は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。

上記のようなＵＡＶ１０などの移動体に搭載された撮像装置１００を利用して、被写体の周囲のぼけ度合いを変化させた複数の画像を取得した場合がある。本実施形態では、そのような複数の画像を簡単な操作で撮像装置１００に撮像させる。より具体的には、撮像装置１００を所望の移動軌跡に沿って移動させながら、撮像装置１００の撮像条件を維持した状態で、複数の画像を撮像装置１００に撮像させる。

図３は、遠隔操作装置３００の機能ブロックの一例を示す図である。遠隔操作装置３００は、決定部３１２、遠隔制御部３１４、取得部３１６、生成部３１８、表示部３２０、操作部３３０、及び通信インタフェース３４０を備える。他の装置が、遠隔操作装置３００が備える各部の少なくとも一部を備えてもよい。ＵＡＶ１０が、遠隔操作装置３００が備える各部の少なくとも一部を備えてもよい。

表示部３２０は、撮像装置１００により撮像された画像を表示する。表示部３２０は、タッチパネルディスプレイでよく、ユーザからの指示を受け付けるユーザインタフェースとして機能する。操作部３３０は、ＵＡＶ１０及び撮像装置１００を遠隔で操作するためのレバー、及びボタンを含む。通信インタフェース３４０は、無線を介してＵＡＶ１０などの他の装置と通信する。

決定部３１２は、実空間における撮像装置１００の移動軌跡を決定する。決定部３１２は、撮像装置１００によって撮像された画像で指定された指定軌跡に基づいて、実空間における撮像装置１００の移動軌跡を決定してよい。実空間は、撮像装置１００及びＵＡＶ１０が実際に存在する空間を意味する。決定部３１２は、表示部３２０に表示された画像で指定された指定軌跡に基づいて、移動軌跡を決定してよい。決定部３１２は、表示部３２０に表示された所望の被写体を含む画像で指定された指定軌跡に基づいて、移動軌跡を決定してよい。所望の被写体は、焦点を合わせる被写体のことをいう。遠隔操作装置３００は、ユーザからの指示に応じて、所望の被写体に焦点が合うように撮像装置１００及びＵＡＶ１０を制御する。決定部３１２は、表示部３２０に表示された所望の被写体に焦点が合っている画像で指定された指定軌跡に基づいて、移動軌跡を決定してよい。決定部３１２は、予め定められた複数の形状の軌跡の中からユーザにより選択された軌跡に基づいて、実空間における撮像装置１００の移動軌跡を決定してよい。

決定部３１２は、例えば、図４に示すように、表示部３２０に表示された、撮像装置１００により撮像された画像５００上で、指定軌跡６００をユーザに指６５０で描かせる。決定部３１２は、その指定軌跡６００に基づいて実空間における撮像装置１００の移動軌跡を決定する。決定部３１２は、撮像装置１００が画像５００を撮像したときの地点を含み、撮像装置１００が画像５００を撮像したときの撮像方向に対して予め定められた角度を有する平面上で、指定軌跡６００に対応する移動軌跡を決定してよい。撮像方向に対して予め定められた角度を有する平面は、撮像装置１００が撮像条件を維持しながら、所望の被写体に焦点が合った状態で撮像できる複数の地点を含む平面であり、撮像方向に実質的に垂直な平面でよい。

決定部３１２は、例えば、図５に示すように、撮像装置１００が画像５００を撮像したときの第１地点を含み、撮像装置１００が画像５００を撮像したときの撮像方向４００に垂直な平面４１０上で、指定軌跡６００に対応する移動軌跡６１０を決定してよい。移動軌跡６１０は、指定軌跡６００と相似の関係でよい。

決定部３１２は、撮像装置１００が画像５００を撮像したときの第１地点を含み、撮像装置１００が画像５００を撮像したときの撮像方向４００に垂直な平面４１０上で、第１地点から予め定められた範囲内で、指定軌跡６００に対応する移動軌跡６１０を決定してよい。決定部３１２は、第１地点の高度に基づいて、予め定められた範囲を決定してよい。決定部３１２は、地面から第１地点までの高さに基づいて、予め定められた範囲を決定してよい。決定部３１２は、ＵＡＶ１０が地面に衝突しない範囲で、予め定められた範囲を決定してよい。平面４１０上に障害物が存在する場合には、決定部３１２は、ＵＡＶ１０が障害物に衝突しないように、障害物を避けて指定軌跡６００に対応する移動軌跡６１０を決定してよい。

遠隔制御部３１４は、撮像装置１００の撮像条件を維持した状態で移動軌跡に沿って移動しながら同一の被写体を含む複数の画像を撮像するように撮像装置１００を制御する。撮像条件は、フォーカスレンズのフォーカス位置を含んでよい。撮像条件は、撮像装置１００の撮像方向を含んでよい。撮像条件は、ズームレンズのズーム位置及び露出の少なくとも１つをさらに含んでよい。遠隔制御部３１４は、制御部の一例である。遠隔制御部３１４は、移動軌跡に沿って移動するようにＵＡＶ１０を制御することで、撮像装置１００を移動軌跡に沿って移動させてよい。

取得部３１６は、撮像装置１００により撮像された複数の画像を取得する。取得部３１６は、ＵＡＶ１０が移動軌跡に沿って移動している間に撮像装置１００により撮像された複数の画像を取得する。ＵＡＶ１０が移動軌跡に沿って移動している間、撮像装置１００の撮像条件は維持されている。例えば、第１地点で撮像装置１００が撮像したときの撮像方向に垂直な平面上の移動軌跡に沿ってＵＡＶ１０が飛行している間に、撮像装置１００が第１地点で所望の被写体を撮像したときの撮像条件を維持して、複数の画像を撮像する。このように撮像された複数の画像は、所望の被写体に実質的に焦点があっている。すなわち、所望の被写体に対するぼけ度合いは実質的に変化していない。一方、撮像装置１００からの距離が所望の被写体と異なる他の被写体、例えば、図４に示す他の被写体５１２に対するぼけ度合いは、それぞれの画像で異なる。すなわち、撮像装置１００は、所望の被写体の周囲に存在する他の被写体５１２に対するぼけ度合いが異なる複数の画像を撮像できる。撮像装置１００は、所望の被写体の前後に存在する他の被写体に対するぼけ度合いが異なる複数の画像を撮像できる。

生成部３１８は、複数の画像を合成して合成画像を生成する。生成部３１８は、複数の画像のそれぞれに含まれる所望の被写体を基準として複数の画像を位置合わせし、複数の画像を合成して合成画像を生成してよい。このような合成画像は、焦点が合っている被写体と、その被写体の周囲に、ぼけ度合いが異なる被写体が重畳されて生成された、移動軌跡に沿った軌跡を示す他の被写体とを含む。

生成部３１８は、撮像装置１００が複数の画像を撮影したそれぞれの地点に対応する複数の目印を含む合成画像を生成してよい。表示部３２０は、合成画像に含まれる複数の目印６２２のうちの１つの目印６２２ａが選択されたことに対応して、複数の画像のうち、選択された１つの目印６２２ａに対応する地点で撮像装置１００により撮像された、図６に示すような画像５０１を表示してよい。表示部３２０は、複数の目印のうちの１つの目印が順次選択されることに応じて、焦点が合っている被写体の周囲に、目印ごとにぼけ度合いが異なる他の被写体を含む画像を順次表示してよい。

図７は、合成画像を生成する手順の一例を示すフローチャートである。表示部３２０または操作部３３０を介してユーザから合成画像撮影モードの選択を受け付ける（Ｓ１００）。撮像装置１００が、予め定められた合焦検出領域に含まれる所望の被写体の特徴点を抽出し、特徴点にフォーカスレンズのフォーカス位置を合わせる（Ｓ１０２）。決定部３１２は、表示部３２０に表示された所望の被写体を含む画像上で、ユーザに軌跡を描かせ、その軌跡を指定軌跡として受け付ける（Ｓ１０４）。遠隔制御部３１４は、撮像装置１００の撮像条件を維持した状態で、指定軌跡に対応する移動軌跡に沿って実空間において飛行しながら同一の被写体を含む複数の画像を撮像装置１００に撮像させるようにＵＡＶ１０に指示する（Ｓ１０６）。

取得部３１６は、撮像装置１００により撮像された複数の画像を取得する（Ｓ１０８）。取得部３１６は、ＵＡＶ１０が移動軌跡に沿って飛行した後に、複数の画像を取得してよい。取得部３１６は、ＵＡＶ１０が移動軌跡に沿って飛行中に、撮像装置１００が撮像した画像を順次取得することで、複数の画像を取得してもよい。取得部３１６は、撮像装置１００がそれぞれの画像を撮像したときのＵＡＶ１０の地点を示す位置情報を画像とともに取得してよい。取得部３１６は、撮像装置１００がそれぞれの画像を撮像したときのＵＡＶ１０の地点に対応する指定軌跡上の位置を示す位置情報を画像とともに取得してよい。

生成部３１８は、所望の被写体の位置を基準として複数の画像を位置合わせして、複数の画像を合成して合成画像を生成する（Ｓ１１０）。さらに、生成部３１８は、撮像装置１００が複数の画像を撮像したときのＵＡＶ１０の地点のそれぞれに対応する複数の目印を重ね合わせた合成画像を生成する（Ｓ１１２）。表示部３２０は、複数の目印を含む合成画像を表示する（Ｓ１１４）。制御部３１０は、表示部３２０を介してユーザから複数の目印の中から１つの目印の選択を受け付ける（Ｓ１１６）。表示部３２０は、選択された１つの目印に対応する地点で撮像装置１００により撮像された画像を表示する（Ｓ１１８）。

以上、本実施形態によれば、ユーザにより指定された指定軌跡に対応する移動軌跡に沿って撮像装置１００を移動させながら、撮像装置１００の撮像条件を維持した状態で撮像装置１００に複数の画像を撮像させる。撮像装置１００の移動軌跡は、撮像装置１００の撮像方向に垂直な平面上の移動軌跡でよい。撮像装置１００が移動軌跡に沿って移動中に、撮像装置１００のフォーカスレンズのフォーカス位置を維持した状態で複数の画像を撮像装置１００に撮像させる。撮像装置１００は、焦点が合っている被写体の合焦状態を維持した状態で、その被写体の前後にある他の被写体のぼけ度合いを変化させた複数の画像を撮像できる。ユーザは、例えば、表示部３２０に表示された画像上で、撮像装置１００により撮像された画像で表現したい形状に合わせた軌跡を指、タッチペンなどの指示体で描くだけでよい。これにより、所望の被写体に焦点を合わせつつ、所望の被写体の周囲のぼけ度合いを変化させた複数の画像を撮像装置１００に撮像させることができる。また、撮像装置１００を移動軌跡に沿って移動させながら撮像装置１００により撮像された複数の画像を合成することで、焦点が合った状態の所望の被写体を含み、かつ移動軌跡に沿ったぼけを含む合成画像を生成できる。

図８は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ１２００の一例を示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーションまたは当該装置の１または複数の「部」として機能させることができる。または、当該プログラムは、コンピュータ１２００に当該オペレーションまたは当該１または複数の「部」を実行させることができる。当該プログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、及びＲＡＭ１２１４を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、入力／出力ユニットを含み、それらは入力／出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０を含む。ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。

通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブが、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納してよい。ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／またはコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。プログラムが、ＣＲ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリまたはＩＣカードのようなコンピュータ可読記録媒体またはネットワークを介して提供される。プログラムは、コンピュータ可読記録媒体の例でもあるＲＡＭ１２１４、またはＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーションまたは処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、またはＵＳＢメモリのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ１２１２は、ＵＳＢメモリ等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ１２００上またはコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。

特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ ＵＡＶ
２０ ＵＡＶ本体
３０ ＵＡＶ制御部
３２ メモリ
３６ 通信インタフェース
４０ 推進部
４１ ＧＰＳ受信機
４２ 慣性計測装置
４３ 磁気コンパス
４４ 気圧高度計
４５ 温度センサ
４６ 湿度センサ
５０ ジンバル
６０ 撮像装置
１００ 撮像装置
１０２ 撮像部
１１０ 撮像制御部
１２０ イメージセンサ
１３０ メモリ
２００ レンズ部
２１０ レンズ
２１２ レンズ駆動部
２１４ 位置センサ
２２０ レンズ制御部
２２２ メモリ
３００ 遠隔操作装置
３１０ 制御部
３１２ 決定部
３１４ 遠隔制御部
３１６ 取得部
３１８ 生成部
３２０ 表示部
３３０ 操作部
３４０ 通信インタフェース
１２００ コンピュータ
１２１０ ホストコントローラ
１２１２ ＣＰＵ
１２１４ ＲＡＭ
１２２０ 入力／出力コントローラ
１２２２ 通信インタフェース
１２３０ ＲＯＭ

Claims (19)

1. 撮像装置によって撮像された画像で指定された指定軌跡に基づいて、実空間における前記撮像装置の移動軌跡を決定する決定部と、
   前記撮像装置の撮像条件を維持した状態で前記移動軌跡に沿って移動しながら第１の被写体を含む複数の画像を撮像するように前記撮像装置を制御する制御部と
   を備える制御装置。
2. 前記決定部は、表示部に表示された前記画像で指定された前記指定軌跡に基づいて、前記移動軌跡を決定する、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記決定部は、前記表示部に表示された前記第１の被写体を含む前記画像で指定された前記指定軌跡に基づいて、前記移動軌跡を決定する、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記撮像装置は、移動体に搭載されて移動し、
   前記制御部は、前記移動軌跡に沿って移動するように前記移動体を制御することで、前記撮像装置を前記移動軌跡に沿って移動させる、請求項１に記載の制御装置。
5. 前記撮像条件は、前記撮像装置が備えるフォーカスレンズのフォーカス位置を含む、請求項１に記載の制御装置。
6. 前記撮像条件は、前記撮像装置の撮像方向を含む、請求項１に記載の制御装置。
7. 前記移動軌跡は、前記指定軌跡と相似である、請求項１に記載の制御装置。
8. 前記決定部は、前記撮像装置が前記画像を撮像したときの地点を含み、前記撮像装置が前記画像を撮像したときの撮像方向に対して予め定められた角度を有する平面上で、前記移動軌跡を決定する、請求項１に記載の制御装置。
9. 請求項１から８の何れか１つに記載の制御装置と、
   前記撮像装置により撮像された前記複数の画像を取得する取得部と、
   前記複数の画像を合成して合成画像を生成する生成部と
   を備えるシステム。
10. 前記生成部は、前記複数の画像のそれぞれに含まれる前記第１の被写体を基準として前記複数の画像を位置合わせし、前記複数の画像を合成して前記合成画像を生成する、請求項９に記載のシステム。
11. 前記生成部は、前記撮像装置が前記複数の画像を撮影したそれぞれの地点に対応する複数の目印を含む前記合成画像を生成する、請求項９に記載のシステム。
12. 前記合成画像を表示する表示部をさらに備え、
    前記表示部は、前記合成画像に含まれる前記複数の目印のうちの１つの目印が選択されたことに対応して、前記複数の画像のうち、選択された前記１つの目印に対応する地点で前記撮像装置により撮像された画像を表示する、請求項１１に記載のシステム。
13. 実空間における撮像装置の移動軌跡を決定する決定部と、
    前記撮像装置の撮像条件を維持した状態で前記移動軌跡に沿って移動しながら第１の被写体を含む複数の画像を撮像するように前記撮像装置を制御する制御部と、
    前記複数の画像を取得する取得部と、
    前記複数の画像のそれぞれに含まれる前記第１の被写体を基準として前記複数の画像を位置合わせし、前記複数の画像を合成して合成画像を生成する生成部と
    を備える、システム。
14. 請求項１から８の何れか１つに記載の制御装置と、
    前記撮像装置を搭載して移動する移動体と
    を備え、
    前記移動体は、前記制御装置からの指示に応じて前記移動軌跡に沿って移動する、システム。
15. 前記移動体は、
    前記撮像装置が前記画像を撮像したときの撮像方向を維持するように前記撮像装置の姿勢を制御可能に前記撮像装置を支持する支持機構を有する、請求項１４に記載のシステム。
16. 撮像装置によって撮像された画像で指定された指定軌跡に基づいて、実空間における前記撮像装置の移動軌跡を決定する段階と、
    前記撮像装置の撮像条件を維持した状態で前記移動軌跡に沿って移動しながら第１の被写体を含む複数の画像を撮像するように前記撮像装置を制御する段階と
    を備える制御方法。
17. 実空間における撮像装置の移動軌跡を決定する段階と、
    前記撮像装置の撮像条件を維持した状態で前記移動軌跡に沿って移動しながら第１の被写体を含む複数の画像を撮像するように前記撮像装置を制御する段階と、
    前記複数の画像を取得する段階と、
    前記複数の画像のそれぞれに含まれる前記第１の被写体を基準として前記複数の画像を位置合わせし、前記複数の画像を合成して合成画像を生成する段階と
    を備える、合成画像の生成方法。
18. 撮像装置によって撮像された画像で指定された指定軌跡に基づいて、実空間における前記撮像装置の移動軌跡を決定する段階と、
    前記撮像装置の撮像条件を維持した状態で前記移動軌跡に沿って移動しながら第１の被写体を含む複数の画像を撮像するように前記撮像装置を制御する段階と
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
19. 実空間における撮像装置の移動軌跡を決定する段階と、
    前記撮像装置の撮像条件を維持した状態で前記移動軌跡に沿って移動しながら第１の被写体を含む複数の画像を撮像するように前記撮像装置を制御する段階と、
    前記複数の画像を取得する段階と、
    前記複数の画像のそれぞれに含まれる前記第１の被写体を基準として前記複数の画像を位置合わせし、前記複数の画像を合成して合成画像を生成する段階と
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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