JP6387782B2 - 制御装置、制御方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
1.本開示の一実施形態
1.1.概要
1.2.システム構成例
1.3.機能構成例
1.4.動作例
1.5.損傷データの生成例
1.5.1 機能構成例
1.5.2 動作例
1.6.合成画像を用いた飛行指示の例
2.まとめ
[1.1.概要]
本開示の一実施形態について詳細に説明するにあたり、まずは本開示の一実施形態の概要について説明する。
図2は、本開示の一実施形態にかかる点検システム10のシステム構成例を示す説明図である。図2に示した本開示の一実施形態にかかる点検システム10は、構築物、例えば橋梁1の点検を効率的に行なうことを目的としたシステムである。以下、図2を用いて本開示の一実施形態にかかる点検システム10のシステム構成例について説明する。
まず、本開示の一実施形態にかかるホバリングカメラ100の機能構成例について説明する。図3は、本開示の一実施形態にかかるホバリングカメラ100の機能構成例を示す説明図である。以下、図3を用いて本開示の一実施形態にかかるホバリングカメラ100の機能構成例について説明する。
図5は、本開示の一実施形態にかかる点検システム10の動作例を示す流れ図である。図5に示したのは、ホバリングカメラ100を飛行させて、ホバリングカメラ100に橋梁1を撮像させることで橋梁1を点検する際の、本開示の一実施形態にかかる点検システム10の動作例である。なお、ホバリングカメラ100を用いて橋梁1を点検する際には、橋梁1の適切な位置に無線中継ノード400や位置推定ノード500が予め設置されているものとする。以下、図5を用いて本開示の一実施形態にかかる点検システム10の動作例について説明する。
ID:(撮像点の相対座標,撮像方向,撮像時の速度,次の撮像点までの移動時間,その他)
撮像点の相対座標は、X軸、Y軸、Z軸の3点で指定する。なお、X軸を緯度方向、Y軸を経度方向、Z軸を高さ方向とする。またその他の情報としては、例えば特殊な撮像を制御する情報が含まれ得る。特殊な撮像を制御する情報には、例えば、同一の位置で複数の撮像方向で撮像するための情報、ブラケット撮像(同一の位置及び撮像方向において異なる露出、シャッタスピード、ISO感度等で撮像することをいう)のためのパラメータに関する情報、撮像時の赤外線の波長の情報が含まれ得る。このフォーマットに従えば、制御端末200が生成する飛行情報は以下の様な値のリストで構成され得る。
0:(0,0,0,0,0,2,1.0)
1:(5,0,0,0,0,2,1.0)
2:(7,0,0,0,0,2,1.0)
3:(9,0,0,0,0,2,1.0)
制御端末200が生成する飛行情報に含まれる撮像点は、例えばベースステーション600の絶対座標や1回目の撮像位置等の任意の位置の絶対座標を基準点とし、その基準点からの相対座標で指定されてもよい。ホバリングカメラ100は、基準点の絶対座標からの相対座標を絶対座標に変換して、飛行時に変換後の座標を参照してもよい。また、制御端末200が生成する飛行情報に含まれる撮像点は、相対座標ではなく絶対座標で指定されてもよい。また、制御端末200が生成する飛行情報に含まれる特殊な撮像を制御する情報には所定の値が格納され得る。例えば、特殊な撮像を制御する情報には、1:複数の撮像方向での撮像、2:ブラケット撮像(シャッタスピードの変化)、3:ブラケット撮像(ISO感度の変化)、・・・などの値が格納され得る。制御端末200は、例えば記憶部240に記憶されている、橋桁3において損傷が生じやすいと考えられる場所については、特殊な撮像を制御する情報を飛行情報に含めてもよい。
ホバリングカメラ100を飛行させて、ホバリングカメラ100に橋梁1を撮像させることで、例えば橋桁3の底面のような作業員が容易に近づけない場所の様子が把握可能となる。ホバリングカメラ100が撮像した静止画像には、例えば、その静止画像を撮像したホバリングカメラ100の位置情報(GPSによる測位や、位置推定ノード500を用いた測位による位置情報が含まれ得る)、撮像時の機体情報(例えばヨー角、ピッチ角、加速度、角速度)、撮像方向の情報が紐付けられる。またホバリングカメラ100が全ての撮像地点で撮像対象面との間の距離を一定に保って撮像することで、画像中の損傷が発生している場所の相対的な位置が分かる。従って、ホバリングカメラ100が撮像した静止画像に、橋桁3の損傷部分が含まれていれば、その損傷部分の絶対的な場所の把握が可能になる。例えば、静止画像の中心を原点として損傷している場所の相対値を算出し、その画像を撮像した際のホバリングカメラ100の位置情報にその相対値を算出することで、損傷部分の位置情報が求められる。なお、損傷部分の位置情報として例えば下記のようなデータを記録することができる。
(1)その静止画像の撮像位置の情報を損傷部分の位置として記録する(相対値(オフセット)を記録しない)。
(2)その静止画像の撮像位置の情報及び損傷部分に対応する相対値(オフセット)を損傷部分の位置として記録する。
(3)基準となる絶対値(例えば後述するように、位置情報の精度が高いと考えられる四隅の静止画像の撮像位置や、位置推定ノード500の座標)及び相対値(オフセット)を損傷部分の位置として記録する。
(4)算出された絶対値(例えば緯度、経度、高度)を損傷部分の位置として記録する。
(画像ID、損傷ID、損傷部分の位置情報、損傷部分の画像上での座標、損傷種類ID、損傷程度)
損傷種類IDは、例えばヒビ、剥離、漏水、遊離石灰等の損傷の種類にそれぞれ付与されたIDのことをいう。また損傷程度のフィールドには、損傷の最大幅や、画像中の損傷部分の長さ等が記録され得る。ホバリングカメラ100が撮像した静止画像から、ユーザの手入力、または情報処理装置300による自動処理で、本実施形態にかかる点検システム10は、上述したフォーマットに従った損傷データを生成することが出来る。そして、本実施形態にかかる点検システム10が生成した損傷データは、橋梁1に生じた損傷を修復するための工事業者に対する発注処理に用いられ得る。
(損傷ID、損傷部分の位置情報、損傷部分の画像上での座標、損傷種類ID、損傷程度)
なお、スティッチングした画像の画像IDを生成し、スティッチングした画像の画像IDを損傷データに含めても良い。スティッチングした画像から、ユーザの手入力、または情報処理装置300による自動処理で、本実施形態にかかる点検システム10は、上述したフォーマットに従った損傷データを生成することが出来る。
図15は、本開示の一実施形態に係る情報処理装置300の機能構成例を示す説明図である。図15に示したのは、ホバリングカメラ100が撮像した静止画像から橋桁3の絶対的な損傷位置を求めて損傷データを生成する機能を有する、本開示の一実施形態に係る情報処理装置300の機能構成例である。以下、図15を用いて本開示の一実施形態に係る情報処理装置300の機能構成例について説明する。
図16は、本開示の一実施形態に係る情報処理装置300の動作例を示す流れ図である。図16に示したのは、ホバリングカメラ100が撮像した静止画像から橋桁3の絶対的な損傷位置を求めて損傷データを生成する際の、本開示の一実施形態に係る情報処理装置300の動作例である。以下、図16を用いて本開示の一実施形態に係る情報処理装置300の動作例について説明する。
ホバリングカメラ100に動画像、または所定の間隔で静止画像を撮像させて制御端末200に送信すると、制御端末200は、ホバリングカメラ100が撮像した動画像を所定のフレームごとに、または所定の間隔で撮像した静止画像をリアルタイムで合成する処理(リアルタイムスティッチング処理)を行なうことが出来る。制御端末200は、合成画像を用いて、ホバリングカメラ100の目標位置をユーザに指定させることが出来る。そして制御端末200は、ユーザが指定した目標位置まで飛行する飛行情報を、ホバリングカメラ100に送信する。
以上説明したように本開示の一実施形態によれば、設定された飛行情報に基づいて自動飛行し、点検対象の構築物を撮像するホバリングカメラ100、及びホバリングカメラ100に撮像させた静止画像に基づいて構築物の損傷状態を確認可能な点検システム10が提供される。
(1)
撮像装置を備えた移動体で撮像された画像から合成画像を生成する画像処理部と、
前記画像処理部が生成した前記合成画像に対する操作に応じて前記移動体を移動させるための移動情報を生成する移動情報生成部と、
を備える、制御装置。
(2)
前記移動情報生成部は、前記合成画像に対して指定された指定位置に基づく場所へ前記移動体を移動させるための移動情報を生成する、前記(1)に記載の制御装置。
(3)
前記移動情報生成部は、前記移動情報の生成の際に、前記移動体における前記撮像装置の設置状態に基づいて前記移動体の移動方向を決定する、前記(2)に記載の制御装置。
(4)
前記画像処理部は、合成画像の生成の際に、生成前の合成画像における前記指定位置を生成後の合成画像における位置に移動させる、前記(2)または(3)に記載の制御装置。
(5)
前記移動情報生成部は、前記指定位置に基づく場所に正面を向けるよう前記移動体の向きを変化させてから該場所へ前記移動体を移動させるための移動情報を生成する、前記(2)〜(4)のいずれかに記載の制御装置。
(6)
前記移動情報生成部は、前記合成画像に対する拡大処理に基づいて、前記撮像装置の撮像対象に近づくように前記移動体を移動させるための移動情報を生成する、前記(1)〜(5)のいずれかに記載の制御装置。
(7)
前記移動情報生成部は、前記合成画像に対する縮小処理に基づいて、前記撮像装置の撮像対象から遠ざかるように前記移動体を移動させるための移動情報を生成する、前記(1)〜(5)のいずれかに記載の制御装置。
(8)
前記移動情報生成部は、前記合成画像に対する回転処理に基づいて、前記撮像装置が撮像対象を向いたまま回転するように前記移動体を移動させるための移動情報を生成する、前記(1)〜(5)のいずれかに記載の制御装置。
(9)
前記画像処理部は、最も新しく前記移動体で撮像された画像の中心が画面の中心に位置するように合成画像を生成する、前記(1)〜(8)のいずれかに記載の制御装置。
(10)
前記移動体は、飛行装置である、前記(1)〜(9)のいずれかに記載の制御装置。
(11)
撮像装置を備えた移動体で撮像された画像から合成画像を生成することと、
生成された前記合成画像に対する操作に応じて前記移動体を移動させるための移動情報を生成することと、
を含む、制御方法。
(12)
コンピュータに、
撮像装置を備えた移動体で撮像された画像から合成画像を生成することと、
生成された前記合成画像に対する操作に応じて前記移動体を移動させるための移動情報を生成することと、
を実行させる、コンピュータプログラム。
100 ホバリングカメラ
101 撮像装置
104a〜104d ロータ
108a〜108d モータ
110 制御部
120 通信部
130 センサ部
132 位置情報取得部
140 記憶部
150 バッテリ
200 制御端末
300 情報処理装置
400 無線中継ノード
500 位置推定ノード
600 ベースステーション
700 充電ステーション
Claims (16)
- 撮像装置を備えた移動体で撮像された複数の画像に基づいて合成画像を生成する画像処理部と、
前記画像処理部が生成した前記合成画像に対する位置を指定する操作に応じて、前記移動体を前記位置に対応する場所に自動で移動させるための移動情報を生成する移動情報生成部と、
を備える、制御装置。 - 前記移動情報生成部は、前記移動情報の生成の際に、前記移動体における前記撮像装置の設置状態に基づいて前記移動体の移動方向を決定する、請求項1に記載の制御装置。
- 前記画像処理部は、合成画像の生成の際に、生成前の合成画像における指定された前記位置を生成後の合成画像における所定の位置に移動させる、請求項1または2に記載の制御装置。
- 前記移動情報生成部は、指定された前記位置に対応する場所に正面を向けるよう前記移動体の向きを変化させてから該場所へ前記移動体を移動させるための移動情報を生成する、請求項2または3に記載の制御装置。
- 前記移動情報生成部は、前記合成画像に対する拡大処理に基づいて、前記撮像装置の撮像対象に近づくように前記移動体を移動させるための移動情報を生成する、請求項1〜4のいずれかに記載の制御装置。
- 前記移動情報生成部は、前記合成画像に対する縮小処理に基づいて、前記撮像装置の撮像対象から遠ざかるように前記移動体を移動させるための移動情報を生成する、請求項1〜4のいずれかに記載の制御装置。
- 前記移動情報生成部は、前記合成画像に対する回転処理に基づいて、前記撮像装置が撮像対象を向いたまま回転するように前記移動体を移動させるための移動情報を生成する、請求項1〜4のいずれかに記載の制御装置。
- 前記画像処理部は、最も新しく前記移動体で撮像された画像の中心が画面の中心に位置するように合成画像を生成する、請求項1〜7のいずれかに記載の制御装置。
- 前記移動体は、飛行装置である、請求項1〜8のいずれかに記載の制御装置。
- 前記操作は、前記合成画像が表示される表示装置に対するユーザ入力によって行われる操作である、請求項1〜9のいずれかに記載の制御装置。
- 前記表示装置は、タッチパネルを備え、
前記ユーザ入力は、前記タッチパネルへのタッチ操作を含む、請求項10に記載の制御装置。 - 前記移動情報に基づいた前記移動体の移動の結果に基づき得られる情報を記憶部に記憶する、請求項1〜11のいずれかに記載の制御装置。
- 前記移動情報は、前記移動体が検出する検出対象の情報に基づいて生成される、請求項1〜12のいずれかに記載の制御装置。
- 前記合成画像は、前記撮像された複数の画像をスティッチング処理することにより生成される、請求項1〜13のいずれかに記載の制御装置。
- 撮像装置を備えた移動体で撮像された複数の画像に基づいて合成画像を生成することと、
生成された前記合成画像に対する位置を指定する操作に応じて、前記移動体を前記位置に対応する場所に自動で移動させるための移動情報を生成することと、
を含む、制御方法。 - コンピュータに、
撮像装置を備えた移動体で撮像された複数の画像に基づいて合成画像を生成することと、
生成された前記合成画像に対する位置を指定する操作に応じて、前記移動体を前記位置に対応する場所に自動で移動させるための移動情報を生成することと、
を実行させる、コンピュータプログラム。
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