JP2020149255A - 飛行経路生成装置、飛行経路生成方法とそのプログラム、構造物点検方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このような構成によれば、無人航空機を自動飛行させて構造物を撮影するための飛行経路を生成することが可能となる。
第1の方法において、処理部50は、撮影方向を中心線Ay上の同じ位置に向けつつ、中心線Ayから見た撮影位置の方位を変更する。図8は、第1の方法により撮影対象領域及び撮影方向を変更する例を説明するための図であり、中心線Ayに対して平行な方向から見た図を示す。撮影位置の方位は、具体的には、図8に示すように中心線Ayに対して平行な方向から見た場合の中心線Ayに対する撮影位置の方向である。図8の例では、中心線Ayに対する方位が異なる3つの撮影位置が示されている。例えば、処理部50は、UAV8の撮影位置を、第1円筒C1上の同一高度の異なる位置に移動させるとともに、カメラ2の撮影方向3を中心線Ay上の同じ位置に向ける。第1の方法により撮影対象領域及び撮影方向を変更すると、図8に示すように、視点5の位置が撮影位置(カメラ2の位置)とともに中心線Ayの周りを回転する。
第2の方法において、処理部50は、中心線Ayから見た撮影位置の方位を維持しつつ、撮影方向を中心線Ay上の異なる位置に向ける。図9A及び図9Bは、第2の方法により撮影対象領域及び撮影方向を変更する例を説明するための図であり、それぞれ中心線Ayに対して垂直な方向から見た図を示す。
上述した方法によって撮影対象領域及び撮影方向がユーザの意図通りに設定されたことにより、撮影対象領域及び撮影方向を確定するユーザの指示(例えば画面上の確定ボタンの押下による指示)が入力装置20において入力されると(ST210のYes)、処理部50は、確定した撮影対象領域及び撮影方向に基づいて、UAV8の撮影位置、カメラ2の姿勢、及び、UAV8の姿勢をそれぞれ算出する(ST215)。
また、図10Cに示すように中心角θが30度より大きい2つの撮影位置(Ms)を算出した場合も、処理部50は、図10Dに示すように5つの中継位置(Mr)を算出し、5つの中継位置(Mr)によって2つの撮影位置(Ms)の間を6つの区間に等分する。等分した6つの区間の各々において、中心角θは30度より小さい。
カメラを備えた無人航空機が構造物を撮影するための飛行経路を生成する飛行経路生成装置であって、
ユーザの指示を入力する入力装置と、
ディスプレイと、
前記飛行経路を生成するための処理を行う処理部とを有し、
前記処理部は、
前記ディスプレイにおいて、前記構造物の3次元画像と、前記構造物上の撮影対象領域と、前記撮影対象領域に向かう前記カメラの撮影方向とを表示し、
前記入力装置に入力される指示に応じて、前記撮影対象領域及び前記撮影方向を変更し、
前記撮影対象領域及び前記撮影方向を確定する指示が前記入力装置に入力されると、前記構造物を鉛直方向に貫く仮想的な中心線から所定の距離にある撮影位置であって、前記飛行経路上の前記撮影位置と、前記撮影位置において前記構造物を撮影する前記カメラの姿勢とを、確定した前記撮影対象領域及び前記撮影方向に基づいて算出する、
飛行経路生成装置。
前記中心線に対して回転対称な仮想的円筒であって、前記中心線と平行な方向から見た半径が前記所定の距離と等しい前記仮想的円筒を第1円筒と呼び、
前記中心線と平行な方向から見た前記第1円筒上の2つの位置と前記中心線とを結ぶ2つの直線のなす角を中心角と呼び、
前記処理部は、
複数の前記撮影位置を算出した場合、前記無人航空機が前記複数の撮影位置を通過する通過順序を設定し、
前記通過順序が隣接する2つの前記撮影位置において前記中心角が所定の角度より大きい場合、前記2つの撮影位置間の前記飛行経路において前記無人航空機が通過する1以上の中継位置であって、前記第1円筒上にある前記1以上の中継位置を算出し、
前記1以上の中継位置は、前記2つの撮影位置の間における前記飛行経路を2以上の区間に等分し、
前記2以上の区間の各々において、前記中心角が前記所定の角度より小さい、
付記1に記載の飛行経路生成装置。
前記処理部は、前記2つの撮影位置の前記中心角が180度より小さい角度範囲内で前記1以上の中継位置を算出する、
付記2に記載の飛行経路生成装置。
前記処理部は、前記撮影位置を算出した順番に従って前記通過順序を設定する、
付記2又は3に記載の飛行経路生成装置。
前記処理部は、
前記ディスプレイにおいて前記第1円筒を表示し、
1以上の前記撮影位置を算出した場合、算出した前記1以上の撮影位置のマークを前記第1円筒上に配置し、
1以上の前記中継位置を算出した場合、算出した前記1以上の中継位置のマークを前記第1円筒上に配置する、
付記2〜4のいずれか1つに記載の飛行経路生成装置。
前記中心線に対して回転対称な仮想的円筒であって、前記構造物が水平方向に占める範囲を表す前記仮想的円筒を第2円筒と呼び、
前記処理部は、
前記ディスプレイにおいて前記第2円筒を表示するとともに、前記第2円筒上において前記カメラの撮影範囲と重なる場所に前記撮影対象領域のマークを配置し、
前記入力装置に入力される指示に応じて前記撮影対象領域及び前記撮影方向を変更する場合、前記ディスプレイの画面上における前記撮影対象領域のマークの位置、及び、前記構造物に対する視線の方向と前記構造物に対する前記カメラの前記撮影方向との相対的関係を維持しながら、前記構造物に対する視点及び前記視線の方向の少なくとも一方が変わるように前記3次元画像を変更する、
付記1〜4のいずれか1つに記載の飛行経路生成装置。
前記処理部は、前記入力装置に入力される指示に応じて前記撮影対象領域及び前記撮影方向を変更する場合、前記撮影方向を前記中心線上の同じ位置に向けつつ前記中心線から見た前記撮影位置の方位を変更するか、又は、前記撮影位置の前記方位を維持しつつ前記撮影方向を前記中心線上の異なる位置に向ける、
付記6に記載の飛行経路生成装置。
カメラを備えた無人航空機が構造物を撮影するための飛行経路をコンピュータが生成する飛行経路生成方法であって、
ディスプレイにおいて、前記構造物の3次元画像と、前記構造物上の撮影対象領域と、前記撮影対象領域に向かう前記カメラの撮影方向とを表示し、
ユーザによって入力装置に入力される指示に応じて、前記撮影対象領域及び前記撮影方向を変更し、
前記撮影対象領域及び前記撮影方向を確定する指示が前記入力装置に入力されると、前記構造物を鉛直方向に貫く仮想的な中心線から所定の距離にある撮影位置であって、前記飛行経路上の前記撮影位置と、前記撮影位置において前記構造物を撮影する前記カメラの姿勢とを、確定した前記撮影対象領域及び前記撮影方向に基づいて算出する、
飛行経路生成方法。
前記中心線に対して回転対称な仮想的円筒であって、前記中心線と平行な方向から見た半径が前記所定の距離と等しい前記仮想的円筒を第1円筒と呼び、
前記中心線と平行な方向から見た前記第1円筒上の2つの位置と前記中心線とを結ぶ2つの直線のなす角を中心角と呼び、
複数の前記撮影位置を算出した場合、前記無人航空機が前記複数の撮影位置を通過する通過順序を設定し、
前記通過順序が隣接する2つの前記撮影位置において前記中心角が所定の角度より大きい場合、前記2つの撮影位置間の前記飛行経路において前記無人航空機が通過する1以上の中継位置であって、前記第1円筒上にある前記1以上の中継位置を算出し、
前記1以上の中継位置は、前記2つの撮影位置の間における前記飛行経路を2以上の区間に等分し、
前記2以上の区間の各々において、前記中心角が前記所定の角度より小さい、
付記8に記載の飛行経路生成方法。
前記1以上の中継位置を算出する場合、前記2つの撮影位置の前記中心角が180度より小さい角度範囲内で前記1以上の中継位置を算出する、
付記9に記載の飛行経路生成方法。
前記通過順序を設定する場合、前記撮影位置を算出した順番に従って前記通過順序を設定する、
付記9又は10に記載の飛行経路生成方法。
前記ディスプレイにおいて前記第1円筒を表示し、
1以上の前記撮影位置を算出した場合、算出した前記1以上の撮影位置のマークを前記第1円筒上に配置し、
1以上の前記中継位置を算出した場合、算出した前記1以上の中継位置のマークを前記第1円筒上に配置する、
付記9〜11のいずれか1つに記載の飛行経路生成方法。
前記中心線に対して回転対称な仮想的円筒であって、前記構造物が水平方向に占める範囲を表す前記仮想的円筒を第2円筒と呼び、
前記ディスプレイにおいて前記第2円筒を表示するとともに、前記第2円筒上において前記カメラの撮影範囲と重なる場所に前記撮影対象領域のマークを配置し、
前記入力装置に入力される指示に応じて前記撮影対象領域及び前記撮影方向を変更する場合、前記ディスプレイの画面上における前記撮影対象領域のマークの位置、及び、前記構造物に対する視線の方向と前記構造物に対する前記カメラの前記撮影方向との相対的関係を維持しながら、前記構造物に対する視点及び前記視線の方向の少なくとも一方が変わるように前記3次元画像を変更する、
付記8〜12のいずれか1つに記載の飛行経路生成方法。
前記入力装置に入力される指示に応じて前記撮影対象領域及び前記撮影方向を変更する場合、前記撮影方向を前記中心線上の同じ位置に向けつつ前記中心線から見た前記撮影位置の方位を変更するか、又は、前記撮影位置の前記方位を維持しつつ前記撮影方向を前記中心線上の異なる位置に向ける、
付記13に記載の飛行経路生成方法。
付記8〜14のいずれか1つに記載の飛行経路生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
付記8〜14のいずれか1つに記載の飛行経路生成方法によって前記飛行経路を生成し、
前記生成した飛行経路に基づいて前記無人航空機を前記構造物の周囲で自動飛行させ、前記構造物の各前記撮影対象領域を撮影する、
構造物点検方法。
このような構成によれば、無人航空機を自動飛行させて構造物を撮影するための飛行経路を生成することが可能となる。
Claims (16)
- カメラを備えた無人航空機が構造物を撮影するための飛行経路を生成する飛行経路生成装置であって、
ユーザの指示を入力する入力装置と、
ディスプレイと、
前記飛行経路を生成するための処理を行う処理部とを有し、
前記処理部は、
前記ディスプレイにおいて、前記構造物の3次元画像と、前記構造物上の撮影対象領域と、前記撮影対象領域に向かう前記カメラの撮影方向とを表示し、
前記入力装置に入力される指示に応じて、前記撮影対象領域及び前記撮影方向を変更し、
前記撮影対象領域及び前記撮影方向を確定する指示が前記入力装置に入力されると、前記構造物を鉛直方向に貫く仮想的な中心線から所定の距離にある撮影位置であって、前記飛行経路上の前記撮影位置と、前記撮影位置において前記構造物を撮影する前記カメラの姿勢とを、確定した前記撮影対象領域及び前記撮影方向に基づいて算出する、
飛行経路生成装置。 - 前記中心線に対して回転対称な仮想的円筒であって、前記中心線と平行な方向から見た半径が前記所定の距離と等しい前記仮想的円筒を第1円筒と呼び、
前記中心線と平行な方向から見た前記第1円筒上の2つの位置と前記中心線とを結ぶ2つの直線のなす角を中心角と呼び、
前記処理部は、
複数の前記撮影位置を算出した場合、前記無人航空機が前記複数の撮影位置を通過する通過順序を設定し、
前記通過順序が隣接する2つの前記撮影位置において前記中心角が所定の角度より大きい場合、前記2つの撮影位置間の前記飛行経路において前記無人航空機が通過する1以上の中継位置であって、前記第1円筒上にある前記1以上の中継位置を算出し、
前記1以上の中継位置は、前記2つの撮影位置の間における前記飛行経路を2以上の区間に等分し、
前記2以上の区間の各々において、前記中心角が前記所定の角度より小さい、
請求項1に記載の飛行経路生成装置。 - 前記処理部は、前記2つの撮影位置の前記中心角が180度より小さい角度範囲内で前記1以上の中継位置を算出する、
請求項2に記載の飛行経路生成装置。 - 前記処理部は、前記撮影位置を算出した順番に従って前記通過順序を設定する、
請求項2又は3に記載の飛行経路生成装置。 - 前記処理部は、
前記ディスプレイにおいて前記第1円筒を表示し、
1以上の前記撮影位置を算出した場合、算出した前記1以上の撮影位置のマークを前記第1円筒上に配置し、
1以上の前記中継位置を算出した場合、算出した前記1以上の中継位置のマークを前記第1円筒上に配置する、
請求項2〜4のいずれか一項に記載の飛行経路生成装置。 - 前記中心線に対して回転対称な仮想的円筒であって、前記構造物が水平方向に占める範囲を表す前記仮想的円筒を第2円筒と呼び、
前記処理部は、
前記ディスプレイにおいて前記第2円筒を表示するとともに、前記第2円筒上において前記カメラの撮影範囲と重なる場所に前記撮影対象領域のマークを配置し、
前記入力装置に入力される指示に応じて前記撮影対象領域及び前記撮影方向を変更する場合、前記ディスプレイの画面上における前記撮影対象領域のマークの位置、及び、前記構造物に対する視線の方向と前記構造物に対する前記カメラの前記撮影方向との相対的関係を維持しながら、前記構造物に対する視点及び前記視線の方向の少なくとも一方が変わるように前記3次元画像を変更する、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の飛行経路生成装置。 - 前記処理部は、前記入力装置に入力される指示に応じて前記撮影対象領域及び前記撮影方向を変更する場合、前記撮影方向を前記中心線上の同じ位置に向けつつ前記中心線から見た前記撮影位置の方位を変更するか、又は、前記撮影位置の前記方位を維持しつつ前記撮影方向を前記中心線上の異なる位置に向ける、
請求項6に記載の飛行経路生成装置。 - カメラを備えた無人航空機が構造物を撮影するための飛行経路をコンピュータが生成する飛行経路生成方法であって、
ディスプレイにおいて、前記構造物の3次元画像と、前記構造物上の撮影対象領域と、前記撮影対象領域に向かう前記カメラの撮影方向とを表示し、
ユーザによって入力装置に入力される指示に応じて、前記撮影対象領域及び前記撮影方向を変更し、
前記撮影対象領域及び前記撮影方向を確定する指示が前記入力装置に入力されると、前記構造物を鉛直方向に貫く仮想的な中心線から所定の距離にある撮影位置であって、前記飛行経路上の前記撮影位置と、前記撮影位置において前記構造物を撮影する前記カメラの姿勢とを、確定した前記撮影対象領域及び前記撮影方向に基づいて算出する、
飛行経路生成方法。 - 前記中心線に対して回転対称な仮想的円筒であって、前記中心線と平行な方向から見た半径が前記所定の距離と等しい前記仮想的円筒を第1円筒と呼び、
前記中心線と平行な方向から見た前記第1円筒上の2つの位置と前記中心線とを結ぶ2つの直線のなす角を中心角と呼び、
複数の前記撮影位置を算出した場合、前記無人航空機が前記複数の撮影位置を通過する通過順序を設定し、
前記通過順序が隣接する2つの前記撮影位置において前記中心角が所定の角度より大きい場合、前記2つの撮影位置間の前記飛行経路において前記無人航空機が通過する1以上の中継位置であって、前記第1円筒上にある前記1以上の中継位置を算出し、
前記1以上の中継位置は、前記2つの撮影位置の間における前記飛行経路を2以上の区間に等分し、
前記2以上の区間の各々において、前記中心角が前記所定の角度より小さい、
請求項8に記載の飛行経路生成方法。 - 前記1以上の中継位置を算出する場合、前記2つの撮影位置の前記中心角が180度より小さい角度範囲内で前記1以上の中継位置を算出する、
請求項9に記載の飛行経路生成方法。 - 前記通過順序を設定する場合、前記撮影位置を算出した順番に従って前記通過順序を設定する、
請求項9又は10に記載の飛行経路生成方法。 - 前記ディスプレイにおいて前記第1円筒を表示し、
1以上の前記撮影位置を算出した場合、算出した前記1以上の撮影位置のマークを前記第1円筒上に配置し、
1以上の前記中継位置を算出した場合、算出した前記1以上の中継位置のマークを前記第1円筒上に配置する、
請求項9〜11のいずれか一項に記載の飛行経路生成方法。 - 前記中心線に対して回転対称な仮想的円筒であって、前記構造物が水平方向に占める範囲を表す前記仮想的円筒を第2円筒と呼び、
前記ディスプレイにおいて前記第2円筒を表示するとともに、前記第2円筒上において前記カメラの撮影範囲と重なる場所に前記撮影対象領域のマークを配置し、
前記入力装置に入力される指示に応じて前記撮影対象領域及び前記撮影方向を変更する場合、前記ディスプレイの画面上における前記撮影対象領域のマークの位置、及び、前記構造物に対する視線の方向と前記構造物に対する前記カメラの前記撮影方向との相対的関係を維持しながら、前記構造物に対する視点及び前記視線の方向の少なくとも一方が変わるように前記3次元画像を変更する、
請求項8〜12のいずれか一項に記載の飛行経路生成方法。 - 前記入力装置に入力される指示に応じて前記撮影対象領域及び前記撮影方向を変更する場合、前記撮影方向を前記中心線上の同じ位置に向けつつ前記中心線から見た前記撮影位置の方位を変更するか、又は、前記撮影位置の前記方位を維持しつつ前記撮影方向を前記中心線上の異なる位置に向ける、
請求項13に記載の飛行経路生成方法。 - 請求項8〜14のいずれか一項に記載の飛行経路生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項8〜14のいずれか一項に記載の飛行経路生成方法によって前記飛行経路を生成し、
前記生成した飛行経路に基づいて前記無人航空機を前記構造物の周囲で自動飛行させ、前記構造物の各前記撮影対象領域を撮影する、
構造物点検方法。
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