JP6515367B1 - Imaging system and imaging method - Google Patents

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Abstract

【課題】簡便かつ効率的に対象物を撮像することができる撮像システム及び撮像方法を提供する。【解決手段】飛行装置に搭載されたカメラで上下方向に長尺な構造物を撮像する撮像システムにおいて、飛行制御部は、飛行装置が自律的に構造物の上側から下側に向かって下降しながら構造物の周囲を周回して飛行して構造物を予め固定された任意の撮像角度においてカメラで撮像する第1撮像ステップS2と、第1撮像ステップにおいて飛行装置が構造物の任意の高さ位置に下降した際に高さ位置で飛行装置が構造物の周囲を自律的に周回して飛行してカメラを構造物の下方に変位させて第1撮像ステップにおけるカメラの撮像角度を変更して構造物を撮像する第2撮像ステップS3と、を実行する。【選択図】図6An imaging system and an imaging method capable of imaging an object simply and efficiently. In an imaging system for imaging a vertically long structure with a camera mounted on a flight device, a flight control unit autonomously descends the flight device from the upper side to the lower side of the structure While flying around the structure, the first imaging step S2 of imaging the structure with the camera at an arbitrary fixed imaging angle in advance, and in the first imaging step, the flight device takes an arbitrary height of the structure When the flight device descends to the position, the flight device autonomously orbits around the structure at the height position to displace the camera below the structure to change the imaging angle of the camera in the first imaging step And performing a second imaging step S3 of imaging the structure. [Selected figure] Figure 6

Description

本発明は、撮像システム及び撮像方法、特に、飛行装置に搭載されたカメラで上下方向に長尺な構造物を撮像する撮像システム及び撮像方法に関する。   The present invention relates to an imaging system and an imaging method, and more particularly, to an imaging system and an imaging method for imaging a long structure in the vertical direction by a camera mounted on a flight device.

対象物を高所から観察したり、上空から地上を空撮したりする場合には、近年、複数のプロペラの回転によって飛行するいわゆるドローンあるいはマルチコプタといった飛行装置が用いられることがある。特許文献1には、飛行装置に搭載したカメラで対象物を撮像した画像から、三次元の画像を生成することが開示されている。   In the case of observing an object from a high place or aerially photographing the ground from above, in recent years, a flying device such as a so-called drone or multicopter flying by rotating a plurality of propellers may be used. Patent Document 1 discloses that a three-dimensional image is generated from an image obtained by capturing an object with a camera mounted on a flight device.

特開2018−10630公報JP 2018-10630

ところで、上記の特許文献1のように、飛行装置に搭載したカメラで対象物を撮像する場合は、操作者が飛行装置を操作してカメラで撮像を行うところ、飛行装置の飛行及び飛行装置からの対象物の撮像を自動的に制御することができれば、簡便かつ効率的に対象物を撮像した画像を取得することができる。   By the way, when imaging an object with a camera mounted on a flight device as in the above-mentioned Patent Document 1, the operator operates the flight device to perform imaging with the camera, and from the flight of the flight device and the flight device If the imaging of the target object can be automatically controlled, an image obtained by imaging the target object can be acquired simply and efficiently.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡便かつ効率的に対象物を撮像することができる撮像システム及び撮像方法を提供することを課題とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an imaging system and an imaging method capable of imaging an object simply and efficiently.

上記課題を達成するための、本発明に係る撮像システムは、飛行装置に搭載されたカメラで上下方向に長尺な構造物を撮像する撮像システムにおいて、飛行装置が自律的に構造物の上側から下側に向かって下降しながら構造物の周囲を周回して飛行して構造物を予め固定された任意の撮像角度においてカメラで撮像する第1撮像ステップと、第1撮像ステップにおいて飛行装置が構造物の任意の高さ位置に下降した際に高さ位置で飛行装置が構造物の周囲を自律的に周回して飛行してカメラを構造物の下方に変位させて第1撮像ステップにおけるカメラの撮像角度を変更して構造物を撮像する第2撮像ステップと、を実行する飛行制御部を備えることを特徴としている。   An imaging system according to the present invention for achieving the above object is an imaging system for imaging a vertically long structure with a camera mounted on a flight device, wherein the flight device autonomously operates from above the structure In the first imaging step, the flight device is structured in the first imaging step in which the camera is imaged by the camera at an arbitrary imaging angle fixed in advance by circling around the structure while descending toward the lower side and flying around the structure When the aircraft descends to an arbitrary height position of the object, the flight device autonomously orbits around the structure at the height position to fly and displace the camera below the structure so that the camera in the first imaging step And a second imaging step of imaging the structure by changing the imaging angle.

この撮像システムの第2撮像ステップは、飛行装置が構造物の任意の高さ位置で構造物の周囲を複数周回して飛行し、飛行装置が次の周回飛行に移行する際にカメラを構造物の下方に変位させてカメラによる構造物の撮像角度を変更することを特徴としている。   In the second imaging step of this imaging system, the flight device travels around the structure a plurality of times at an arbitrary height position of the structure, and the camera is moved to the next circulation flight. To shift the imaging angle of the structure by the camera.

さらに、撮像システムでは、第1撮像ステップから第2撮像ステップに移行する構造物の任意の高さ位置が構造物の周囲に存在する周辺構造物の高さ位置に基づいて設定されることを特徴としている。   Furthermore, in the imaging system, an arbitrary height position of the structure moving from the first imaging step to the second imaging step is set based on the height position of the surrounding structure existing around the structure. And

この撮像システムによれば、飛行制御部の制御によって、飛行装置が自律的に第1撮像ステップ及び第2撮像ステップを実行することから、構造物の上側から下側、さらには飛行装置がそれ以上は下降することができない、構造物の周囲に存在する周辺構造物の高さ位置に基づいて設定された任意の高さ位置の下側の構造物の画像を、簡便かつ効率的に撮像することができる。   According to this imaging system, the flight device autonomously executes the first imaging step and the second imaging step under the control of the flight control unit. Can easily and efficiently capture an image of the lower structure at any height position set based on the height position of the peripheral structure present around the structure, which can not be lowered Can.

さらに、撮像システムの第1撮像ステップは、カメラが飛行装置の飛行高度に対応する構造物の高さ位置に対して構造物の下方に向かって位置決めされることを特徴としている。   Furthermore, the first imaging step of the imaging system is characterized in that the camera is positioned towards the lower side of the structure with respect to the height position of the structure corresponding to the flight altitude of the flight device.

これにより、第1撮像ステップで撮像される撮像画像のフレームの上側となる位置に不要な情報が存在する場合において、このような不要な情報が撮像画像のフレーム内に写り込むことを抑制することができる。   Thus, when unnecessary information is present at a position above the frame of the captured image captured in the first imaging step, such unnecessary information is prevented from being reflected in the frame of the captured image. Can.

この撮像システムでは、構造物の中心位置からの任意の距離を半径とし、半径と構造物の高さとに基づいて、構造物を構造物の全側面を包囲する略円柱形状にモデル化することを特徴としている。   In this imaging system, using an arbitrary distance from the central position of the structure as a radius, it is possible to model the structure into a substantially cylindrical shape surrounding all sides of the structure based on the radius and the height of the structure. It is characterized.

したがって、構造物が複雑な形状を呈する場合であっても、構造物を簡易な形状で把握できることから、飛行装置による周回飛行の設定を容易に行うことができる。   Therefore, even when the structure has a complicated shape, the structure can be grasped in a simple shape, and therefore, the setting of the orbiting flight by the flight device can be easily performed.

この撮像システムでは、第1撮像ステップで飛行装置が構造物の周囲を周回して飛行する飛行軌跡によって把握される空域の面積と第2撮像ステップで飛行装置が構造物の周囲を周回して飛行する飛行軌跡によって把握される空域の面積とが同一となることを特徴としている。   In this imaging system, in the first imaging step, the area of the airspace grasped by the flight trajectory in which the flight device travels around the structure and the flight area travels around the structure in the second imaging step It is characterized in that the area of the airspace grasped by the flight trajectory is the same.

したがって、第1撮像ステップで撮像される撮像画像の画質と第2撮像ステップで撮像される撮像画像の画質とを均一化することができることから、撮像画像の品質が向上する。   Therefore, since the image quality of the captured image captured in the first imaging step and the image quality of the captured image captured in the second imaging step can be equalized, the quality of the captured image is improved.

さらに、この撮像システムの飛行制御部は、飛行装置が構造物の上空を複数周回して飛行し、飛行装置が次の周回飛行に移行する際にカメラを構造物の下方に変位させてカメラによる構造物の撮像角度を変更して構造物を撮像する上空撮像ステップを実行することを特徴としている。   Furthermore, in the flight control unit of this imaging system, the flight device travels around the structure a plurality of times, and the camera is displaced below the structure when the flight device shifts to the next circulation flight. It is characterized in that an aerial imaging step of imaging the structure by changing the imaging angle of the structure is performed.

しかも、この撮像システムの飛行制御部は、第1撮像ステップを実行する前に上空撮像ステップを実行することを特徴としている。しかしながら、上述した第1撮像ステップ、第2撮像ステップ、上空撮像ステップは、この順番に行うこととしてもよいし、他の順番で行うこととしてもよい。   In addition, the flight control unit of the imaging system is characterized in that the aerial imaging step is performed before the first imaging step is performed. However, the first imaging step, the second imaging step, and the aerial imaging step described above may be performed in this order, or may be performed in another order.

この上空撮像ステップによって、構造物の上側から下側に亘って、さらに構造物の周囲に存在する周辺構造物といった構造物の周辺環境も含めて撮像画像として取得することができる。   This aerial image capturing step can be acquired as a captured image including the peripheral environment of the structure such as the peripheral structure existing around the structure from the upper side to the lower side of the structure.

この撮像システムでは、飛行装置が予め設定された飛行条件に到達した際に飛行装置の周回飛行及び飛行装置によって実行されている構造物の撮像を中断させるとともに周回飛行及び撮像を中断した構造物上の位置を記憶し、飛行条件が解除された際に飛行装置が記憶された構造物上の位置に復帰するとともに復帰した構造物上の位置から周回飛行及び構造物の撮像を開始することを特徴としている。   In this imaging system, when the flight device reaches preset flight conditions, the imaging of the flight of the flight device and the imaging of the structure being executed by the flight device are interrupted and the structure of the flight where the flight and imaging are interrupted is suspended. It is characterized in that when the flight conditions are released, the flight device returns to the stored position on the structure and starts the orbiting flight and imaging of the structure from the position on the returned structure. And

上記課題を達成するための、本発明に係る撮像方法は、飛行装置に搭載されたカメラで上下方向に長尺な構造物を撮像する撮像方法において、飛行装置が構造物の上側から下側に向かって下降しながら構造物の周囲を周回して飛行して構造物を予め固定された任意の撮像角度においてカメラで撮像する第1撮像ステップと、第1撮像ステップにおいて飛行装置が構造物の任意の高さ位置に下降した際に高さ位置で飛行装置が構造物の周囲を周回して飛行してカメラを構造物の下方に変位させて第1撮像ステップにおけるカメラの撮像角度を変更して構造物を撮像する第2撮像ステップと、を備えることを特徴としている。   An imaging method according to the present invention for achieving the above object is an imaging method for imaging a long structure in the vertical direction by a camera mounted on a flight device, wherein the flight device goes from the upper side to the lower side of the structure In the first imaging step, the flying device takes an optional step of the first imaging step in which the camera captures an image of the structure at an arbitrary predetermined imaging angle by flying around the structure while descending toward the lower imaging angle. When it descends to the height position, the flight device orbits around the structure at the height position and displaces the camera below the structure to change the imaging angle of the camera in the first imaging step. And a second imaging step of imaging a structure.

この発明によれば、構造物の画像を、自律的に飛行する飛行装置を用いて簡便かつ効率的に撮像することができる。   According to the present invention, it is possible to simply and efficiently capture an image of a structure using a flight device that flies autonomously.

本発明の実施の形態に係る撮像システムの構成の概略を説明する図である。It is a figure explaining an outline of composition of an imaging system concerning an embodiment of the invention. 同じく、本実施の形態に係る飛行装置のハードウェア構成を説明するブロック図である。Similarly, it is a block diagram explaining the hardware constitutions of the flight device concerning this embodiment. 同じく、本実施の形態に係る飛行装置のフライトコントローラのソフトウェア構成を説明するブロック図である。Similarly, it is a block diagram explaining the software configuration of the flight controller of the flight device according to the present embodiment. 同じく、本実施の形態に係る撮像システムのサーバのハードウェア構成を説明するブロック図である。Similarly, it is a block diagram explaining the hardware constitutions of the server of the imaging system concerning this embodiment. 同じく、本実施の形態に係る撮像システムのサーバのソフトウェア構成を説明するブロック図である。Similarly, it is a block diagram explaining the software configuration of the server of the imaging system according to the present embodiment. 同じく、本実施の形態に係る撮像システムのサーバの飛行制御部で実行される処理の概略を説明するブロック図である。Similarly, it is a block diagram explaining the outline of the processing performed by the flight control unit of the server of the imaging system according to the present embodiment. 同じく、本実施の形態に係る撮像システムのサーバの飛行制御部で実行される上空撮像ステップの概略を説明する図である。Similarly, it is a figure explaining the outline of the aerial imaging step performed by the flight control part of the server of the imaging system concerning this embodiment. 同じく、本実施の形態に係る撮像システムのサーバの飛行制御部で実行される第1撮像ステップの概略を説明する図である。Similarly, it is a figure explaining an outline of the 1st imaging step performed with a flight control part of a server of an imaging system concerning this embodiment. 同じく、本実施の形態に係る撮像システムのサーバの飛行制御部で実行される第2撮像ステップの概略を説明する図である。Similarly, it is a figure explaining an outline of the 2nd imaging step performed with a flight control part of a server of an imaging system concerning this embodiment. 同じく、本実施の形態に係る撮像システムのサーバの飛行制御部で実行される第1撮像ステップ及び第2撮像ステップの概略を説明する図である。Similarly, it is a figure explaining the outline of the 1st imaging step performed by the flight control part of the server of the imaging system concerning this embodiment, and the 2nd imaging step. 同じく、本実施の形態に係る撮像システムを用いて構造物を撮像する手順の概略を説明する図である。Similarly, it is a figure explaining an outline of a procedure of imaging a structure using an imaging system concerning this embodiment. 同じく、本実施の形態に係る撮像システムを用いて構造物を撮像する手順の概略を説明する図である。Similarly, it is a figure explaining an outline of a procedure of imaging a structure using an imaging system concerning this embodiment. 同じく、本実施の形態に係る撮像システムを用いて構造物を撮像する手順の概略を説明する図である。Similarly, it is a figure explaining an outline of a procedure of imaging a structure using an imaging system concerning this embodiment. 同じく、本実施の形態に係る撮像システムを用いて構造物を撮像する手順の概略を説明する図である。Similarly, it is a figure explaining an outline of a procedure of imaging a structure using an imaging system concerning this embodiment. 同じく、本実施の形態に係る撮像システムを用いて構造物を撮像する手順の概略を説明する図である。Similarly, it is a figure explaining an outline of a procedure of imaging a structure using an imaging system concerning this embodiment. 同じく、本実施の形態に係る撮像システムを用いて構造物を撮像する手順の概略を説明する図である。Similarly, it is a figure explaining an outline of a procedure of imaging a structure using an imaging system concerning this embodiment.

次に、図1〜図16に基づいて、本発明の実施の形態に係る撮像システムについて説明する。   Next, an imaging system according to the embodiment of the present invention will be described based on FIGS.

なお、本実施の形態において、撮像システムで撮像される構造物が、上下方向に長尺であって地上に立設された鉄塔、タワー、高層建造物等である場合を例として説明する。   In the present embodiment, the case where a structure to be imaged by the imaging system is a steel tower, a tower, a high-rise building or the like which is long in the vertical direction and erected on the ground will be described.

図1は、本実施の形態に係る撮像システムの構成の概略を説明する図である。図示のように、撮像システム10は、飛行装置20及び飛行装置20と通信ネットワーク40を介して相互に通信可能に接続されるサーバ30を備える。   FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of a configuration of an imaging system according to the present embodiment. As illustrated, the imaging system 10 includes a flight device 20 and a server 30 communicably connected to the flight device 20 via a communication network 40.

この撮像システム10は、飛行装置20によって撮像された鉄塔1の複数の撮像画像に基づいて鉄塔1の三次元モデルを作成するとともに、撮像画像を解析して異常箇所を検出し、検出した異常箇所を三次元モデル上にマッピングするものである。   The imaging system 10 creates a three-dimensional model of the tower 1 based on a plurality of captured images of the tower 1 captured by the flight device 20, and analyzes the captured image to detect an abnormal location and detect an abnormal location. Maps on a three-dimensional model.

図2は、本実施の形態に係る飛行装置20のハードウェア構成を説明するブロック図である。図示のように、飛行装置20は、送受信部21、送受信部21と接続されるフライトコントローラ22、フライトコントローラ22を介して電力を供給するバッテリ23、フライトコントローラ22によって制御される速度制御部(Electronic Speed Controller:ESC)24及びモータ25、モータ25によって駆動される4基のプロペラ26を備える。   FIG. 2 is a block diagram for explaining the hardware configuration of the flight device 20 according to the present embodiment. As illustrated, the flight device 20 includes a transmission / reception unit 21, a flight controller 22 connected to the transmission / reception unit 21, a battery 23 that supplies power via the flight controller 22, and a speed control unit controlled by the flight controller 22 (Electronic A speed controller (ESC) 24, a motor 25, and four propellers 26 driven by the motor 25 are provided.

さらに、飛行装置10は、機体に固定されて鉄塔1の一部または全部を撮影するカメラ27を備える。   Furthermore, the flight device 10 is provided with a camera 27 fixed to the airframe and capturing a part or all of the tower 1.

送受信部21は、例えば、送受信機(プロポ)や情報端末、表示装置あるいは他の遠隔の制御器といった複数の外部機器からのデータを送受信するように構成された通信インターフェースであって、本実施の形態では、主にサーバ30と通信を行うものである。   The transmission / reception unit 21 is a communication interface configured to transmit and receive data from a plurality of external devices such as, for example, a transceiver (propo), an information terminal, a display device, or another remote controller. In the embodiment, communication with the server 30 is mainly performed.

この送受信部21は、例えば、ローカルエリアネットワーク(Local Area Network:LAN)、ワイドエリアネットワーク(Wide Area Network:WAN)、赤外線、無線、WiFi、ポイントツーポイント(P2P)ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信等といった複数の通信網を利用することができる。   The transmission / reception unit 21 may be, for example, a local area network (LAN), a wide area network (WAN), infrared, wireless, WiFi, point-to-point (P2P) network, telecommunications network, cloud communication Etc. can be used.

さらに、送受信部21は、取得した各種のデータ、フライトコントローラ22が生成した処理結果、各種の制御データ、端末または遠隔の制御器からのユーザコマンド等の複数のデータの送受信を実行する。   Furthermore, the transmitting / receiving unit 21 transmits / receives a plurality of acquired data, processing results generated by the flight controller 22, various control data, and a plurality of data such as user commands from a terminal or a remote controller.

フライトコントローラ22は、プロセッサ22A、メモリ22B、及びセンサ類22Cを主要構成として備える。   The flight controller 22 mainly includes a processor 22A, a memory 22B, and sensors 22C.

プロセッサ22Aは、本実施の形態では例えばCPU(Central Processing Unit)で構成され、フライトコントローラ22の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御や、プログラムの実行に必要な処理等を行う。   In the present embodiment, the processor 22A is formed of, for example, a CPU (Central Processing Unit), controls the operation of the flight controller 22, controls transmission and reception of data between each element, and performs processing necessary for executing a program. .

メモリ22Bは、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性記憶装置で構成される主記憶装置、及びフラッシュメモリやHDD(Hard Disc Drive)等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶装置を備える。   The memory 22B is provided with a main storage device configured by volatile storage devices such as a dynamic random access memory (DRAM) and an auxiliary storage device configured by non-volatile storage devices such as a flash memory and a hard disc drive (HDD). .

このメモリ22Bは、プロセッサ22Aの作業領域として使用される一方、フライトコントローラ22が実行可能であるロジック、コード、あるいはプログラム命令といった各種の設定情報等が格納される。   The memory 22B is used as a work area of the processor 22A, and stores various setting information and the like such as logic, code, or program instruction that can be executed by the flight controller 22.

さらに、このメモリ22Bに、カメラ27やセンサ類22C等から取得したデータが直接的に伝達されて記憶されるように構成してもよい。   Furthermore, data acquired from the camera 27 or the sensors 22C may be directly transmitted and stored in the memory 22B.

センサ類22Cは、本実施の形態では、GPS衛星から電波を受信するGPSセンサ22Ca、大気圧を測定する気圧センサ22Cb、温度を測定する温度センサ22Cc及び加速度センサ22Cdによって構成される。   In the present embodiment, the sensors 22C include a GPS sensor 22Ca that receives radio waves from GPS satellites, an atmospheric pressure sensor 22Cb that measures atmospheric pressure, a temperature sensor 22Cc that measures temperature, and an acceleration sensor 22Cd.

カメラ27は、ジンバルによって、鉄塔1を撮像する撮像方向に応じて撮像角度を変更することが可能であって、本実施の形態では、可視光線を捉えたRGB画像を撮像する。その一方で、赤外線を捉えたサーマル画像を撮像するようにしてもよいし、RGB画像とサーマル画像の両方を同時にあるいは順次、撮像するようにしてもよい。   The camera 27 can change the imaging angle according to the imaging direction in which the steel tower 1 is imaged by the gimbal, and in the present embodiment, an RGB image capturing visible light is captured. On the other hand, a thermal image capturing infrared light may be taken, or both an RGB image and a thermal image may be taken simultaneously or sequentially.

図3は、本実施の形態に係る飛行装置20のフライトコントローラ22のソフトウェア構成を説明するブロック図である。図示のように、フライトコントローラ22は、指示受信部22Ba、機体制御部22Bb、位置姿勢情報取得部22Bc、撮像処理部22Bd、撮像情報送信部22Be、位置姿勢情報記憶部22Bf及び撮像情報記憶部22Bgを備える。   FIG. 3 is a block diagram for explaining the software configuration of the flight controller 22 of the flight device 20 according to the present embodiment. As illustrated, the flight controller 22 includes an instruction reception unit 22Ba, a machine control unit 22Bb, a position and orientation information acquisition unit 22Bc, an imaging processing unit 22Bd, an imaging information transmission unit 22Be, a position and orientation information storage unit 22Bf, and an imaging information storage unit 22Bg. Equipped with

これら指示受信部22Ba、機体制御部22Bb、位置姿勢情報取得部22Bc、撮像処理部22Bd及び撮像情報送信部22Beは、プロセッサ22Aがメモリ22Bに格納されているプログラムを実行することにより実現される。   The instruction reception unit 22Ba, the machine control unit 22Bb, the position and orientation information acquisition unit 22Bc, the imaging processing unit 22Bd, and the imaging information transmission unit 22Be are realized by the processor 22A executing a program stored in the memory 22B.

一方、位置姿勢情報記憶部22Bf及び撮像情報記憶部22Bgは、メモリ22Bの提供する記憶領域として実現される。   On the other hand, the position and orientation information storage unit 22Bf and the imaging information storage unit 22Bg are realized as storage areas provided by the memory 22B.

指示受信部22Baは、飛行装置20の動作を指示する各種のコマンド(以下、「飛行操作コマンド」という。)を受け付ける。本実施の形態では、サーバ30から飛行操作コマンドを受信するが、プロポなどの送受信機からの飛行操作コマンドを受信するように構成してもよい。   The instruction receiving unit 22Ba receives various commands (hereinafter, referred to as "flight operation commands") for instructing the operation of the flight device 20. In the present embodiment, the flight operation command is received from the server 30, but it may be configured to receive the flight operation command from a transmitter / receiver such as a prop.

機体制御部22Bbは、本実施の形態では、指示受信部22Baが受信した飛行操作コマンドに応じて飛行装置20の動作を制御するものであって、例えば、6自由度(並進運動x、yおよびz、並びに回転運動θx、θyおよびθz)を有する飛行装置20の空間的配置、速度、および/または加速度を調整するために、ESC24を経由してモータ25を制御する。   In the present embodiment, the aircraft control unit 22Bb controls the operation of the flight device 20 according to the flight operation command received by the instruction receiving unit 22Ba, and has, for example, six degrees of freedom (translational motion x, y and The motor 25 is controlled via the ESC 24 in order to adjust the spatial arrangement, velocity and / or acceleration of the flight device 20 with z and rotational motions θx, θy and θz).

機体制御部22Bbの制御によりモータ25が駆動してプロペラ26が回転することで、飛行装置20が飛行する揚力が発生する。   The motor 25 is driven by the control of the airframe control unit 22Bb to rotate the propeller 26, thereby generating lift for the flight device 20 to fly.

その一方で、機体制御部22Bbは、飛行操作コマンドによらないで飛行装置20が自律的に飛行するように各種の制御を実行することもできる。   On the other hand, the aircraft control unit 22Bb can also execute various controls so that the flight device 20 autonomously flies without using the flight operation command.

位置姿勢情報取得部22Bcは、飛行装置20の現在位置及び姿勢を示す情報(以下、「位置姿勢情報」という。)を取得する。本実施の形態では、位置姿勢情報には、緯度・経度で表される飛行装置20の地図上の位置、飛行装置20の飛行高度、飛行装置20のx、y、z軸のそれぞれの傾きが含まれる。   The position and orientation information acquisition unit 22Bc acquires information indicating the current position and orientation of the flight device 20 (hereinafter referred to as “position and orientation information”). In the present embodiment, the position and orientation information includes the position on the map of the flight device 20 represented by latitude and longitude, the flight altitude of the flight device 20, and the inclinations of the x, y, and z axes of the flight device 20, respectively. included.

この位置姿勢情報取得部22Bcは、GPSセンサ22CaがGPS衛星から受信した電波から、飛行装置20の地図上の位置を算出する。   The position and orientation information acquisition unit 22Bc calculates the position on the map of the flight device 20 from the radio waves received by the GPS sensor 22Ca from the GPS satellites.

位置姿勢情報取得部22Bcは、飛行前に気圧センサ22Cbにより測定した大気圧(以下、「基準気圧」という。)と飛行中に気圧センサ22Cbにより測定した大気圧(以下、「現在気圧」という。)との差分と、飛行中に温度センサ22Ccにより測定した気温とに基づいて、飛行装置20の飛行高度を算出する。   The position and orientation information acquisition unit 22Bc refers to the atmospheric pressure measured by the atmospheric pressure sensor 22Cb (hereinafter referred to as "reference atmospheric pressure") and the atmospheric pressure measured by the atmospheric pressure sensor 22Cb during flight (hereinafter referred to as "current atmospheric pressure"). And the air temperature measured by the temperature sensor 22Cc during flight, to calculate the flight altitude of the flight device 20.

さらに、位置姿勢情報取得部22Bcは、加速度センサ22Cdからの出力に基づいて、飛行装置20の姿勢を求めるとともに、飛行装置20の姿勢からカメラ27の光軸(視点軸)を決定する。   Further, the position and orientation information acquisition unit 22Bc determines the attitude of the flight device 20 based on the output from the acceleration sensor 22Cd, and determines the optical axis (viewpoint axis) of the camera 27 from the attitude of the flight device 20.

これら飛行装置20の地図上の位置、飛行装置20の飛行高度、飛行装置20の姿勢(カメラ27の光軸の傾き)は、位置姿勢情報記憶部22Bfに格納される。   The position on the map of the flight device 20, the flight altitude of the flight device 20, and the attitude of the flight device 20 (the inclination of the optical axis of the camera 27) are stored in the position and attitude information storage unit 22Bf.

撮像処理部22Bdは、カメラ27を制御して鉄塔1の一部または全部を撮像させ、カメラ27が撮像した撮像画像を取得する。   The imaging processing unit 22 </ b> Bd controls the camera 27 to image part or all of the steel tower 1, and acquires a captured image captured by the camera 27.

この撮像処理部22Bdは、本実施の形態では、事前に設定されたタイミングで撮像を行うものであり、例えば、5秒、30秒など任意に指定された時間ごとに撮像を行うことが可能である。一方で、サーバ30からの指示に基づいて撮像するように構成してもよい。   In the present embodiment, the imaging processing unit 22Bd performs imaging at a preset timing, and can perform imaging at every arbitrarily designated time such as 5 seconds and 30 seconds, for example. is there. On the other hand, it may be configured to pick up an image based on an instruction from the server 30.

取得した撮像画像は、撮像処理部22Bdによって、撮像日時、撮像時の飛行装置20の地図上の緯度経度(撮像位置)、撮像時の飛行装置20の飛行高度(撮像高度)、飛行装置20の姿勢(カメラ27の光軸の傾き)が関連づけられることによって撮像情報が生成され、この撮像情報が撮像情報記憶部22Bgに格納される。   The acquired captured image is captured by the imaging processor 22Bd at the imaging date and time, latitude and longitude (imaging position) on the map of the flying device 20 at the time of imaging, flight altitude (imaging height) of the flying device 20 at the imaging, The imaging information is generated by associating the attitude (the inclination of the optical axis of the camera 27), and the imaging information is stored in the imaging information storage unit 22Bg.

撮像情報送信部22Beは、カメラ27が撮影した画像をサーバ30に送信する。本実施の形態では、撮像日時、撮像位置、撮像高度及び傾きを撮像画像に関連づけた撮像情報をサーバ30に送信する。   The imaging information transmission unit 22Be transmits the image captured by the camera 27 to the server 30. In the present embodiment, imaging information in which an imaging date, an imaging position, an imaging height, and an inclination are associated with a captured image is transmitted to the server 30.

図4は、本実施の形態に係るサーバ30のハードウェア構成を説明するブロック図である。図示のように、サーバ30は、CPU31、メモリ32、記憶装置33、通信装置34、入力装置35及び出力装置36を備える。   FIG. 4 is a block diagram for explaining the hardware configuration of the server 30 according to the present embodiment. As illustrated, the server 30 includes a CPU 31, a memory 32, a storage device 33, a communication device 34, an input device 35, and an output device 36.

CPU31は、サーバ30の動作を制御し、サーバ30を構成する各要素間におけるデータの送受信の制御や、プログラムの実行に必要な処理等を行う。   The CPU 31 controls the operation of the server 30, and performs control of transmission and reception of data between elements constituting the server 30, processing required for executing a program, and the like.

メモリ32は、DRAM等の揮発性記憶装置で構成される主記憶装置、及びフラッシュメモリやHDD等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶装置を備える。   The memory 32 includes a main storage device configured of a volatile storage device such as a DRAM, and an auxiliary storage device configured of a non-volatile storage device such as a flash memory or an HDD.

記憶装置33は、各種のデータやプログラムを記憶する記憶媒体であって、例えばHDDやSSD(Solid State Drive)、あるいはフラッシュメモリ等によって実装される。   The storage device 33 is a storage medium for storing various data and programs, and is implemented by, for example, an HDD, a solid state drive (SSD), or a flash memory.

通信装置34は、通信ネットワーク40を介して他の装置と通信を行うものであって、本実施の形態では、飛行装置20と通信を行う。この通信装置34は、例えばイーサネット(登録商標)に接続するためのアダプタ、公衆電話回線網に接続するためのモデム、無線通信を行うための無線通信機、シリアル通信のためのUSBコネクタやRS232Cコネクタなどを含んで構成される。   The communication device 34 communicates with other devices via the communication network 40, and communicates with the flight device 20 in the present embodiment. The communication device 34 is, for example, an adapter for connection to Ethernet (registered trademark), a modem for connection to a public telephone network, a wireless communication device for performing wireless communication, a USB connector for serial communication, and an RS232C connector And so on.

入力装置35は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン等といった、データを入力することが可能なインターフェースであり、出力装置36は、例えばディスプレイやプリンタ、スピーカ等といった、データを出力することが可能なデバイスである。   The input device 35 is an interface capable of inputting data, such as a keyboard, a mouse, a touch panel, a button, a microphone, etc., and the output device 36 can output data, such as a display, a printer, a speaker, etc. It is a possible device.

図5は、本実施の形態に係るサーバ30のソフトウェア構成を説明するブロック図である。図示のように、サーバ30は、飛行制御部33A、撮像情報受信部33B、三次元モデル作成部33C、異常検出部33D、三次元モデル表示部33E、撮像画像表示部33F、撮像情報記憶部33G、三次元モデル記憶部33H及び異常情報記憶部33Iを備える。   FIG. 5 is a block diagram for explaining the software configuration of the server 30 according to the present embodiment. As illustrated, the server 30 includes a flight control unit 33A, an imaging information reception unit 33B, a three-dimensional model creation unit 33C, an abnormality detection unit 33D, a three-dimensional model display unit 33E, an imaged image display unit 33F, and an imaging information storage unit 33G. And a three-dimensional model storage unit 33H and an abnormality information storage unit 33I.

これら飛行制御部33A、撮像情報受信部33B、三次元モデル作成部33C、異常検出部33D、三次元モデル表示部33E及び撮像画像表示部33Fは、サーバ30が備えるCPU31が記憶装置33に記憶されているプログラムをメモリ32に読み出して実行することにより実現される。   In the flight control unit 33A, the imaging information receiving unit 33B, the three-dimensional model creating unit 33C, the abnormality detecting unit 33D, the three-dimensional model display unit 33E, and the captured image display unit 33F, the CPU 31 included in the server 30 is stored in the storage device 33 This is realized by reading out the program to the memory 32 and executing it.

一方、撮像情報記憶部33G、三次元モデル記憶部33H及び異常情報記憶部33Iは、サーバ30の備える記憶装置33が提供する記憶領域の一部として実現される。   On the other hand, the imaging information storage unit 33G, the three-dimensional model storage unit 33H, and the abnormality information storage unit 33I are realized as part of the storage area provided by the storage device 33 provided in the server 30.

飛行制御部33Aは、飛行装置20の飛行を制御するモジュールであって、本実施の形態では、予め設定された飛行装置20の自律的な飛行に関するプログラム(データ)に基づいて、飛行装置20を自律的に飛行させる。この飛行制御部33Aにおける処理の概略については、後述する。   The flight control unit 33A is a module that controls the flight of the flight device 20. In the present embodiment, the flight device 20 is controlled based on a preset program (data) related to the flight of the flight device 20. Make it fly autonomously. An outline of processing in the flight control unit 33A will be described later.

撮像情報受信部33Bは、飛行装置20から送信される撮像情報を受信して、受信した撮像情報を撮像情報記憶部33Gに格納する。   The imaging information receiving unit 33B receives the imaging information transmitted from the flight device 20, and stores the received imaging information in the imaging information storage unit 33G.

三次元モデル作成部33Cは、複数の撮像画像から三次元の構造体を表現する三次元モデルを作成するものであって、本実施の形態では、三次元モデルのワールド座標系は、緯度、経度および高度で表現され、撮像情報に含まれる撮像位置、撮像高度および光軸の傾きにより、カメラ27のワールド座標系における位置及び視点方向を示すことができる。   The three-dimensional model creation unit 33C creates a three-dimensional model representing a three-dimensional structure from a plurality of captured images, and in the present embodiment, the world coordinate system of the three-dimensional model is latitude, longitude The position and viewpoint direction of the camera 27 in the world coordinate system can be indicated by the imaging position, the imaging height, and the tilt of the optical axis, which are expressed by the altitude and are included in the imaging information.

この三次元モデル作成部33Cでは、撮像情報に含まれている画像データから特徴点を抽出し、撮像情報に含まれる撮像位置、撮像高度及び傾きに基づいて複数の画像データから抽出された特徴点の対応づけを行い、ポイントクラウドとも称されるワールド座標系における三次元点群を取得する。   The three-dimensional model creating unit 33C extracts feature points from the image data included in the imaging information, and extracts feature points extracted from a plurality of image data based on the imaging position, imaging height, and inclination included in the imaging information. To obtain a three-dimensional point group in the world coordinate system, also referred to as a point cloud.

このように作成された三次元モデル(本実施の形態では三次元点群)は、三次元モデル記憶部33Hに記憶される。   The three-dimensional model (three-dimensional point group in the present embodiment) created in this manner is stored in the three-dimensional model storage unit 33H.

異常検出部33Dは、飛行装置20で撮像した撮像画像を解析して、鉄塔1の異常を検出する。   The abnormality detection unit 33D analyzes an image captured by the flight device 20 and detects an abnormality of the steel tower 1.

具体的には、ニューラルネットワーク等の機械学習により生成された学習済みモデルを用いて、飛行装置20で撮像した撮像画像に基づいて異常を判定したり、鉄塔1の正常時の画像と撮像画像とを対比して異常を判定したりといった手法を用いて、鉄塔1の異常を検出する。   Specifically, using a learned model generated by machine learning such as a neural network, an abnormality is determined based on a captured image captured by the flight device 20, an image of the steel tower 1 when normal and a captured image, The anomaly of the steel tower 1 is detected using a method such as comparing the two to determine the anomaly.

この異常検出部33Dは、検出した撮像画像上の異常箇所について、ワールド座標系の位置を特定する。   The abnormality detection unit 33D specifies the position of the world coordinate system for an abnormal part on the detected captured image.

例えば、三次元点群に含まれる点のそれぞれについて、撮像情報に含まれている撮像位置および撮像高度に設置したカメラから、撮像情報に含まれている傾きが示す方向に撮像した場合の画像上の位置を特定し、特定した画像上の位置が、異常箇所として検出した領域に含まれているか否かにより、この位置が異常箇所を構成するか否かを判定し、異常箇所を構成する点の座標を異常箇所の位置として特定する。   For example, for each of the points included in the three-dimensional point group, an image on the image captured in the direction indicated by the inclination included in the imaging information from the imaging position included in the imaging information and the camera installed at the imaging height To determine whether or not this position constitutes an abnormal part, depending on whether or not the specified position on the image is included in the area detected as an abnormal part, to form an abnormal part. Identify the coordinates of as the location of the anomaly.

このように検出した異常に関する情報(以下、「異常情報」という。)は、異常情報記憶部33Iに記憶される。   Information on the abnormality detected in this manner (hereinafter referred to as "abnormal information") is stored in the abnormality information storage unit 33I.

三次元モデル表示部33Eは、三次元モデル作成部33Cが作成した三次元モデルを平面に投影した画像(以下、「三次元投影画像」という。)を表示するものであり、この三次元投影画像を点群(点群データ)を用いて表示するようにしてもよいし、撮像画像を三次元モデルにマッピングしてもよい。   The three-dimensional model display unit 33E displays an image obtained by projecting the three-dimensional model created by the three-dimensional model creation unit 33C onto a plane (hereinafter referred to as "three-dimensional projected image"). May be displayed using a point group (point group data), or the captured image may be mapped to a three-dimensional model.

撮像画像表示部33Fは、例えば、撮像画像をサーバ30に接続されたディスプレイに表示する。   The captured image display unit 33F displays, for example, a captured image on a display connected to the server 30.

図6は、本実施の形態に係る飛行制御部33Aで実行される処理の概略を説明するブロック図である。図示のように、飛行制御部33Aは、予め設定された飛行プログラムに基づいて、上空撮像ステップS1、第1撮像ステップS2、第2撮像ステップS3及び飛行条件処理ステップS4を実行する。   FIG. 6 is a block diagram for explaining an outline of processing performed by the flight control unit 33A according to the present embodiment. As illustrated, the flight control unit 33A executes an aerial imaging step S1, a first imaging step S2, a second imaging step S3 and a flight condition processing step S4 based on a preset flight program.

図7は、上空撮像ステップS1の概略を説明する図である。図示のように、上空撮像ステップS1では、予め設定された飛行プログラムに基づいて、地表Eからの高さ位置を一定に保持しながら、飛行装置20が鉄塔1の上空を複数周回して飛行し、このときにカメラ27で鉄塔1を撮像する。   FIG. 7 is a diagram for explaining the outline of the upper sky imaging step S1. As shown in the figure, in the aerial image pickup step S1, the flight device 20 flies around the tower 1 in multiple turns while keeping the height position from the ground E constant based on a preset flight program. At this time, the tower 27 is imaged by the camera 27.

本実施の形態では、飛行装置20は、例えば、飛行軌跡f1で示す第1回目の周回飛行乃至飛行軌跡f3で示す第3回目の周回飛行を実行するように設定され、複数周回の周回飛行を行う際にカメラ27の撮像角度をジンバルで変更しながら鉄塔1を撮像するように設定される。   In the present embodiment, the flight device 20 is set to execute, for example, a first round flight shown by a flight track f1 or a third round flight shown by a flight track f3, It is set so that the tower 1 is imaged while changing the imaging angle of the camera 27 with the gimbal when performing.

この上空撮像ステップS1では、飛行装置20は、飛行軌跡f1で示す第1回目の周回飛行を行い、第1回目の周回飛行の後、第1回目の周回飛行に対して周回する半径を広げて周回飛行する飛行軌跡f2で示す第2回目の周回飛行に移行し、第2回目の周回飛行の後、第2回目の周回飛行に対して周回飛行する半径を広げて周回飛行する飛行軌跡f3で示す第3回目の周回飛行に移行するように設定される(周回飛行の設定S1a)。   In the aerial image capturing step S1, the flying device 20 performs the first round of flight indicated by the flight locus f1, and after the first round of flight, the radius of the round for the first round of flight is expanded. Transition to the second round flight shown by the flight path f 2 to fly around, and after the second round flight, the radius of the round flight is expanded for the second round flight, and the flight path f 3 It is set to shift to the third round flight shown (round flight setting S1a).

周回飛行の設定と併せて、第1回目の周回飛行の際に飛行装置20のカメラ27で鉄塔1の上側を撮像することが可能となる位置にカメラ27がジンバルで位置決めされ、第2回目の周回飛行の際に飛行装置20のカメラ27を鉄塔1の下方にジンバルで変位させてカメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して、鉄塔1の中腹部分を撮像する位置に位置決めされ、かつ第3回目の周回飛行の際に飛行装置20のカメラ27を鉄塔1の更に下方にジンバルで変位させてカメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して、鉄塔1の下側を撮像する位置に位置決めされるように設定される(撮像角度の設定S1b)。   The camera 27 is positioned by the gimbal at a position where the camera 27 of the flight device 20 can capture the upper side of the steel tower 1 during the first round of flight together with the setting of the round of flight, and the second time During circling flight, the camera 27 of the flight device 20 is gimbaled below the tower 1 and the imaging angle of the tower 1 is changed by the camera 27 so as to be positioned at a position where the inside of the tower 1 is imaged During the third round of flight, the camera 27 of the flight device 20 is moved further down the tower 1 by gimbal to change the imaging angle of the tower 1 by the camera 27 and position the lower side of the tower 1 at a position It is set to be set (setting of imaging angle S1 b).

この撮像角度の設定において、カメラ27による鉄塔1の撮像角度の変更が設定される場合は、撮像領域の少なくとも一部が鉄塔1の上下方向において重なるように連続させて撮像できる撮像角度に設定される。   When the change of the imaging angle of the steel tower 1 by the camera 27 is set in the setting of the imaging angle, the imaging angle is set such that at least a part of the imaging region can be imaged continuously so as to overlap in the vertical direction of the steel tower 1 Ru.

一方、飛行装置20が鉄塔1の上空を周回して飛行しながらカメラ27で鉄塔1を撮像する際の撮像間隔は、撮像領域の少なくとも一部が周回方向において重なるように連続させて撮像できる間隔に設定される(撮像間隔の設定S1c)。   On the other hand, the imaging interval at the time of imaging the steel tower 1 with the camera 27 while flying around the upper tower of the steel tower 1 by the flight device 20 is an interval that can be imaged continuously so that at least a part of the imaging region overlaps in the circulation direction. Is set (setting of imaging interval S1c).

この上空撮像ステップS1では、鉄塔1の上側から下側に亘って、さらに鉄塔1の周囲に存在する周辺構造物である樹木2や家屋3といった鉄塔1の周辺環境が撮像画像として取得される。   In the aerial image capturing step S1, the surrounding environment of the steel tower 1 such as a tree 2 and a house 3 which are peripheral structures existing around the steel tower 1 is acquired as a photographed image from the upper side to the lower side of the steel tower 1.

図8は、第1撮像ステップS2の概略を説明する図である。この第1撮像ステップS2は、上空撮像ステップS1に続いて実行され、図示のように、予め設定された飛行プログラムに基づいて、飛行装置20が鉄塔1の上側から下側に向かって下降下限位置Lまで下降しながら鉄塔1の周囲を周回して飛行し、このときにカメラ27で鉄塔1を撮像する。   FIG. 8 is a diagram for explaining an outline of the first imaging step S2. The first imaging step S2 is performed subsequent to the aerial imaging step S1 and, as illustrated, the flight device 20 is lowered from the upper side to the lower side of the steel tower 1 based on a preset flight program. It flies around the tower 1 while descending to L, and at this time, the tower 27 is imaged by the camera 27.

本実施の形態では、飛行装置20は、例えば、鉄塔1の上側から下側に向かって下降下限位置Lまで下降する間に、飛行軌跡f4で示す周回飛行乃至飛行軌跡f10で示す周回飛行を実行するように設定され、周回飛行を行う際に任意の撮像角度にジンバルで固定されたカメラ27で鉄塔1を撮像する。   In the present embodiment, the flight device 20 performs, for example, a circular flight shown by a flight trajectory f4 or a flight trajectory f10 shown by a flight trajectory f4 while descending from the upper side to the lower side of the steel tower 1 to the lower limit position L. The steel tower 1 is imaged by the camera 27 fixed by gimbals at an arbitrary imaging angle when making a circular flight.

第1撮像ステップS2の実行に際しては、下降下限位置Lは、鉄塔2の周囲に存在する周辺構造物である樹木2や家屋3のうち最も高い高さ位置を有する周辺構造物の高さ位置に、任意の距離d1が高さ方向に付加されて設定される(下降下限位置の設定S2a)。   In the execution of the first imaging step S2, the lowering lower limit position L is at the height position of the peripheral structure having the highest height position among the tree 2 and the house 3 which are the peripheral structures existing around the tower 2 And an arbitrary distance d1 is added and set in the height direction (setting the lower limit position S2a).

本実施の形態では、説明の便宜上、樹木2と家屋3との高さ位置が同程度の高さ位置である場合を想定する。   In the present embodiment, for convenience of explanation, it is assumed that the height positions of the tree 2 and the house 3 are at the same level.

第1撮像ステップS2における、飛行装置20による飛行軌跡f4で示す周回飛行と飛行軌跡f5で示す周回飛行との鉄塔1の上下方向の間隔、及び飛行軌跡f5で示す周回飛行乃至飛行軌跡f10で示す周回飛行までの間で次の周回飛行に移行する際の鉄塔1における上下方向の間隔は、飛行装置20が鉄塔1の上側から下側に向かって下降しながら鉄塔1の周囲を周回飛行して撮像領域の少なくとも一部が上下方向において重なるように連続させて撮像できる間隔に設定される(周回飛行の設定S2b)。   In the first imaging step S2, the vertical interval of the steel tower 1 between the circling flight shown by the flight trajectory f4 by the flight device 20 and the circling flight shown by the flight trajectory f5 and the circling flight or flight trajectory f10 shown by the flight trajectory f5 The vertical interval in the tower 1 at the time of transition to the next orbiting flight until the orbiting flight is the orbiting flight around the tower 1 while the flight device 20 descends from the top to the bottom of the tower 1 An interval at which imaging can be performed continuously such that at least a part of the imaging region overlaps in the vertical direction is set (setting S2b of the circling flight).

第1撮像ステップS2では、カメラ27は、例えば飛行装置20が飛行軌跡f4で示す周回飛行を行っている場合の飛行高度に対応する鉄塔1の高さ位置に対して鉄塔1の下方に向かって位置決めされており、この状態においてジンバルで固定されるように設定される(撮像角度の設定S2c)。   In the first imaging step S2, for example, the camera 27 moves downward of the steel tower 1 with respect to the height position of the steel tower 1 corresponding to the flight altitude when the flight device 20 is making a circular flight indicated by the flight trajectory f4. It is positioned and set so as to be fixed by gimbals in this state (setting of imaging angle S2c).

撮像角度は、撮像画像の中心と撮像画像の上端とがなす角度であって、本実施の形態では状況に応じて算出される最適な角度に設定される。これにより、第1撮像ステップS2で撮像される撮像画像のフレームの上側に、例えば鉄塔1の上空に浮遊する雲といった三次元モデルを作成する際に不要な情報が存在する場合において、このような不要な情報が撮像画像のフレーム内に写り込むことを抑制することができる。   The imaging angle is an angle formed by the center of the imaged image and the upper end of the imaged image, and is set to an optimal angle calculated according to the situation in the present embodiment. Thereby, when unnecessary information exists when creating a three-dimensional model, such as a cloud floating above the tower 1, for example, above the frame of the captured image captured in the first imaging step S2, Unnecessary information can be suppressed from being reflected in a frame of a captured image.

一方、飛行装置20が鉄塔1の周囲を周回して飛行しながらカメラ27で鉄塔1を撮像する際の撮像間隔は、撮像領域の少なくとも一部が周回方向において重なるように連続させて撮像できる間隔に設定される(撮像間隔の設定S2d)。   On the other hand, the imaging interval at the time of imaging the steel tower 1 with the camera 27 while flying around the steel tower 1 by the flight device 20 is an interval that allows continuous imaging so that at least a part of the imaging region overlaps in the circulation direction. (Setting of imaging interval S2d).

図9は、第2撮像ステップS3の概略を説明する図である。この第2撮像ステップS3は、第1撮像ステップS1において飛行装置20が下降下限位置Lまで下降した際に実行される。   FIG. 9 is a diagram for explaining an outline of the second imaging step S3. The second imaging step S3 is performed when the flight device 20 descends to the lower limit lower position L in the first imaging step S1.

図示のように、第2撮像ステップS3では、予め設定された飛行プログラムに基づいて、飛行装置20が下降下限位置Lで鉄塔1の周囲を複数周回して飛行し、このときにカメラ27で鉄塔1を撮像する。   As illustrated, in the second imaging step S3, the flight device 20 flies around the tower 1 a plurality of times at the descent lower limit position L based on a preset flight program, and at this time, the camera 27 Capture 1

この第2撮像ステップS3では、飛行装置20は、例えば、下降下限位置Lにおいて、飛行軌跡f11で示す周回飛行乃至飛行軌跡f14で示す周回飛行を実行するように設定される。(周回飛行の設定S3a)。   In the second imaging step S3, the flying device 20 is set to execute, for example, the circular flight indicated by the flight locus f11 or the circular flight indicated by the flight locus f14 at the lower limit d. (Setting S3a of circling flight).

一方、飛行軌跡f11で示す周回飛行から飛行軌跡f12で示す周回飛行に移行する際、及び飛行軌跡f12で示す周回飛行乃至飛行軌跡f14で示す周回飛行までの間で次の周回飛行に移行する際に、カメラ27の撮像角度をジンバルで変更しながら鉄塔1を撮像するように設定される(撮像角度の設定S3b)。   On the other hand, when transitioning from the circling flight shown by flight trajectory f11 to the circling flight shown by flight trajectory f12, and during the transition to the next circling flight between the circling flight shown by flight trajectory f12 or the circling flight shown by flight trajectory f14 It is set so that the tower 1 is imaged while changing the imaging angle of the camera 27 with the gimbal (setting S3b of imaging angle).

具体的には、飛行装置20が飛行軌跡f11で示す周回飛行を行う際に、飛行装置20のカメラ27を、第1撮像ステップS2において位置決めされた位置から下方にジンバルで変位させて、カメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して、撮像方向a1となる位置に位置決めされるように設定されている。   Specifically, when the flight device 20 performs the orbiting flight indicated by the flight locus f11, the camera 27 of the flight device 20 is moved by the gimbal downward from the position positioned in the first imaging step S2, The imaging angle of the steel tower 1 according to is changed so as to be positioned at a position in the imaging direction a1.

続いて、飛行装置20が飛行軌跡f12で示す周回飛行を行う際に、飛行装置20のカメラ27を、撮像方向a1から更に下方にジンバルで変位させて、カメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して、撮像方向a2となる位置に位置決めされるように設定されている。   Subsequently, when the flight device 20 performs the orbiting flight indicated by the flight locus f12, the camera 27 of the flight device 20 is displaced by the gimbal further downward from the imaging direction a1 to change the imaging angle of the steel tower 1 by the camera 27 It is set so that it may be positioned in the imaging direction a2.

続いて、飛行装置20が飛行軌跡f13で示す周回飛行を行う際に、飛行装置20のカメラ27を、撮像方向a2から更に下方にジンバルで変位させて、カメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して、撮像方向a3となる位置に位置決めされるように設定されている。   Subsequently, when the flight device 20 performs the orbiting flight indicated by the flight locus f13, the camera 27 of the flight device 20 is displaced by the gimbal further downward from the imaging direction a2 to change the imaging angle of the steel tower 1 by the camera 27 It is set so that it may be positioned in the imaging direction a3.

さらに続いて、飛行装置20が飛行軌跡f12で示す周回飛行を行う際に、飛行装置20のカメラ27を、撮像方向a3から更に下方にジンバルで変位させて、カメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して、撮像方向a4となる位置に位置決めされるように設定されている。   Subsequently, when the flight device 20 performs an orbiting flight indicated by the flight locus f12, the camera 27 of the flight device 20 is displaced by the gimbal further downward from the imaging direction a3, and the imaging angle of the steel tower 1 by the camera 27 is It is set so as to be changed and positioned at the position in the imaging direction a4.

この撮像角度の設定において、カメラ27による鉄塔1の撮像角度が撮像方向a1〜a4と変更されるように設定される場合は、撮像領域の少なくとも一部が鉄塔1の上下方向において重なるように連続させて撮像できる撮像角度に設定される。   In this setting of the imaging angle, when the imaging angle of the steel tower 1 by the camera 27 is set so as to be changed to the imaging directions a1 to a4, continuous at least a part of the imaging region is overlapped in the vertical direction of the steel tower 1 It is set to the imaging angle which can be made to image.

一方、飛行装置20が鉄塔1の周囲を周回して飛行しながらカメラ27で鉄塔1を撮像する際の撮像間隔は、撮像領域の少なくとも一部が周回方向において重なるように連続させて撮像できる間隔に設定される(撮像間隔の設定S3c)。   On the other hand, the imaging interval at the time of imaging the steel tower 1 with the camera 27 while flying around the steel tower 1 by the flight device 20 is an interval that allows continuous imaging so that at least a part of the imaging region overlaps in the circulation direction. Is set (setting of imaging interval S3c).

図10は、第1撮像ステップS2及び第2撮像ステップS3の概略を説明する図である。図示のように、第1撮像ステップS2で飛行装置20が鉄塔1の周囲を周回して飛行する飛行軌跡f4〜f10で把握される空域の面積s1と、第2撮像ステップS3で飛行装置20が鉄塔1の周囲を周回して飛行する飛行軌跡f11〜f14で把握される空域の面積s2とは、本実施の形態では同一となる。   FIG. 10 is a diagram for explaining an outline of the first imaging step S2 and the second imaging step S3. As illustrated, in the first imaging step S2, the area s1 of the airspace grasped by the flight trajectories f4 to f10 in which the flight device 20 flies around the tower 1 and the flight device 20 in the second imaging step S3. The area s2 of the airspace grasped by the flight trajectories f11 to f14 orbiting around the steel tower 1 is the same in the present embodiment.

したがって、第1撮像ステップS2で撮像される撮像画像の画質と第2撮像ステップS3で撮像される撮像画像の画質とを均一化することができることから、撮像画像の品質が向上する。   Therefore, since the image quality of the captured image captured in the first imaging step S2 and the image quality of the captured image captured in the second imaging step S3 can be made uniform, the quality of the captured image is improved.

飛行条件処理ステップS4では、飛行装置20が予め設定された飛行条件に到達した際に、到達した時点において飛行装置20が実行しているいずれかのステップ(上空撮像ステップS1、第1撮像ステップS2、第2撮像ステップS3)が中断され、いずれかのステップが中断された鉄塔1上の位置が飛行装置20のサーバ30のメモリ(図示せず)に記憶される。   In the flight condition processing step S4, when the flight device 20 reaches the preset flight conditions, any one of the steps executed by the flight device 20 at the time when the flight device 20 reaches the flight condition (upper sky imaging step S1, first imaging step S2 , And the second imaging step S3) is interrupted, and the position on the steel tower 1 at which any step is interrupted is stored in the memory (not shown) of the server 30 of the flight device 20.

この飛行条件処理ステップS4の実行に際しては、本実施の形態では、例えば「飛行装置20のバッテリ23の残量が20%に到達したとき」、あるいは「飛行装置20の飛行時間が20分を超えたとき」等が飛行条件として設定される(飛行条件の設定S4a)。   In the execution of the flight condition processing step S4, for example, in the present embodiment, "when the remaining amount of the battery 23 of the flight device 20 reaches 20%" or "the flight time of the flight device 20 exceeds 20 minutes. Is set as a flight condition (flight condition setting S4a).

次に、図11〜図16に基づいて、本実施の形態に係る撮像システム10を用いて鉄塔1を撮像する手順について説明する。   Next, based on FIGS. 11-16, the procedure which images the iron tower 1 using the imaging system 10 which concerns on this Embodiment is demonstrated.

図11で示すように、まず、撮像の対象となる鉄塔1が立設されている地表Eが、その上空を飛行装置20が飛行することが許容されている飛行可能敷地E1であるかを確認し、飛行可能敷地E1である場合には、鉄塔1の周囲に周辺構造物が存在するか否かを確認する。   As shown in FIG. 11, first, it is confirmed whether the ground E on which the steel tower 1 to be imaged is erected is the flightable site E1 where the flight device 20 is allowed to fly above it In the case of the flightable site E1, it is checked whether there is a surrounding structure around the tower 1.

図示のように、鉄塔1の周囲に周辺構造物である樹木2や家屋3等が存在する場合には、飛行装置20を操作して、周辺構造物の高さ位置に飛行装置20が位置するように飛行装置20の飛行高度を調整し、操作画面等に表示される飛行装置20の飛行高度に基づいて、周辺構造物の高さ位置を取得する。   As illustrated, when there are trees 2 and houses 3 as peripheral structures around the steel tower 1, the flight device 20 is operated to position the flight devices 20 at the height position of the peripheral structures. As described above, the flight altitude of the flight device 20 is adjusted, and the height position of the surrounding structure is acquired based on the flight altitude of the flight device 20 displayed on the operation screen or the like.

同様に、鉄塔1の高さ位置に飛行装置20が位置するように飛行装置20の飛行高度を調整し、操作画面等に表示される飛行装置20の飛行高度に基づいて、鉄塔1の高さ位置を取得する。この際、予め鉄塔1の高さが判明している場合には当該高さを利用することができるが、当該高さが不明な場合には本実施の形態のように飛行装置20を利用することとすればよい。   Similarly, the flying height of the flying device 20 is adjusted so that the flying device 20 is positioned at the height position of the tower 1, and the height of the tower 1 is based on the flying height of the flying device 20 displayed on the operation screen or the like. Get the position. At this time, when the height of the steel tower 1 is known in advance, the height can be used, but when the height is unknown, the flight device 20 is used as in the present embodiment. You should do it.

取得された周辺構造物の高さ位置及び鉄塔1の高さ位置は、本実施の形態ではサーバ30に入力される。   The height position of the acquired peripheral structure and the height position of the steel tower 1 are input to the server 30 in the present embodiment.

続いて、図11で示すように、鉄塔1の中心位置Oから測定される鉄塔1の角部までの距離を取得し、この取得した距離が半径rとしてサーバ30に入力される。   Subsequently, as shown in FIG. 11, the distance from the center position O of the steel tower 1 to the corner of the steel tower 1 measured is acquired, and the acquired distance is input to the server 30 as the radius r.

周辺構造物の高さ位置がサーバ30に入力されると、図12で示すように、飛行可能敷地E1の上空に設定される、飛行装置20が飛行可能な飛行可能空域Aにおいて、周辺構造物の高さ位置に任意の距離d1が高さ方向に付加された、第1撮像ステップS2における下降下限位置Lが設定される(下降下限位置の設定S2a)。   When the height position of the surrounding structure is input to the server 30, as shown in FIG. 12, the surrounding structure is set in the flyable airspace A in which the flight device 20 can fly, which is set above the flyable site E1. The descent lower limit position L in the first imaging step S2 is set in which the arbitrary distance d1 is added in the height direction to the height position of d (setting S2a of descent lower limit position).

一方、鉄塔1の高さ位置及び半径rがサーバ30に入力されると、鉄塔1が、鉄塔1の全側面を包囲する略円柱形状にモデル化されて、鉄塔モデルMが生成される。   On the other hand, when the height position and radius r of the steel tower 1 are input to the server 30, the steel tower 1 is modeled in a substantially cylindrical shape surrounding all sides of the steel tower 1, and a steel tower model M is generated.

これにより、複数の腕金等といった構成部材を有して複雑な形状を呈する鉄塔1を簡易な形状で把握できることから、飛行装置20による周回飛行の設定を容易に行うことができる。   As a result, since the steel tower 1 having a complex shape can be grasped with a simple shape, having components such as a plurality of arms and the like, the setting of the orbiting flight by the flight device 20 can be easily performed.

続いて、図13で示すように、飛行装置20を鉄塔1の中心位置Oに配置し、飛行装置20が配置された位置をGPSセンサ22CaがGPS座標として取得し、取得したGPS座標がサーバ30に入力される。   Subsequently, as shown in FIG. 13, the flight device 20 is disposed at the center position O of the steel tower 1, the position at which the flight device 20 is disposed is acquired as GPS coordinates by the GPS sensor 22 Ca, and the acquired GPS coordinates are the server 30. Is input to

サーバ30に入力されたGPS座標は、鉄塔1の中心位置Oを示す座標として把握され、飛行装置20が鉄塔1の上空や周囲を自律的に飛行する際の飛行が制御される。   The GPS coordinates input to the server 30 are grasped as coordinates indicating the center position O of the tower 1, and the flight when the flying device 20 autonomously flies above and around the tower 1 is controlled.

なお、飛行装置20を鉄塔1の中心位置Oに配置できないような場合は、平面方向における鉄塔1の対角線上の位置に飛行装置20を配置してその位置のGPS座標を取得し、GPS座標を結ぶ対角線の中心位置を鉄塔1の中心位置Oとして把握することも可能である。   If the flight device 20 can not be placed at the center position O of the tower 1, the flight device 20 is placed at a diagonal position of the tower 1 in the plane direction, and the GPS coordinates of that position are acquired. It is also possible to grasp the central position of the connecting diagonal as the central position O of the steel tower 1.

その後、上空撮像ステップS1の設定がなされる。上空撮像ステップS1の設定では、周回飛行の設定S1a、撮像角度の設定S1b、及び撮像間隔の設定S1cがなされる。   Thereafter, the setting of the aerial imaging step S1 is performed. In the setting of the aerial image capturing step S1, setting S1a of the circling flight, setting S1b of the imaging angle, and setting S1c of the imaging interval are performed.

本実施の形態では、周回飛行の設定S1aにおいて、第3回目の周回飛行の際の飛行軌跡f3の半径が鉄塔1の高さとなるように設定され、飛行装置20が鉄塔1の上空を飛行する地表Eからの高さ位置(飛行高度)が、鉄塔1の高さの1.5倍の高さと鉄塔の高さに安全な飛行高度を確保できる所望の高さを付加した高さとを比較したときの高いほうの高さが飛行高度となるように設定される。   In the present embodiment, in the setting S1a of the circumferential flight, the radius of the flight trajectory f3 in the third round of flight is set to be the height of the steel tower 1, and the flight device 20 flies above the steel tower 1 The height position (flying altitude) from the surface E was compared with the height of 1.5 times the height of the tower 1 and the desired height for securing a safe flying height to the tower height. The height of the higher one is set to be the flight altitude.

なお、本実施の形態では、周回飛行の設定S1aにおいて、3回の周回飛行を行うように設定されるが、周回飛行の回数は適宜に設定可能であり、さらに、周回飛行の飛行軌跡の半径を広げることなく、複数周回の周回飛行が全て同一の半径の飛行軌跡となるように設定することも可能である。   In the present embodiment, the setting S1a of the round flight is set to perform three round flights, but the number of round flights can be set appropriately, and further, the radius of the flight trajectory of the round flight It is also possible to set so that a plurality of orbits of flight may all have the same radius of flight without expanding.

次に、第1撮像ステップS2の設定がなされる。第1撮像ステップS2の設定では、周回飛行の設定S2b、撮像角度の設定S2c、及び撮像間隔の設定S2dがなされる。   Next, the setting of the first imaging step S2 is performed. In the setting of the first imaging step S2, setting S2b of circumferential flight, setting S2c of imaging angle, and setting S2d of imaging interval are performed.

なお、下降下限位置の設定S2aは、周辺構造物の高さ位置がサーバ30に入力されることによって実行されることから、第1撮像ステップS2の設定において設定する手間が省略される。   In addition, since setting S2a of a descent lower limit position is performed when the height position of a surrounding structure is input into the server 30, the effort set in the setting of 1st imaging step S2 is abbreviate | omitted.

本実施の形態では、周回飛行の設定S2bにおいて、図14で示すように、鉄塔モデルMの半径Mrに、周回飛行の際に鉄塔1との間で安全な飛行距離を確保できる所望の距離d2を付加した飛行半径frで、飛行装置20が飛行軌跡f4で示す周回飛行乃至飛行軌跡f10で示す周回飛行を実行するように設定される。   In this embodiment, as shown in FIG. 14, in the setting S2b of the circling flight, a desired distance d2 at which a safe flight distance can be secured between the steel tower 1 and the radius Mr of the steel tower model M during the circling flight. The flying device 20 is set to execute the orbiting flight shown by a flight trajectory f4 or the orbiting flight shown by a flight trajectory f10 at a flight radius fr added with.

なお、本実施の形態では、周回飛行の設定S2bにおいて、飛行装置20が7回の周回飛行を行うように設定されるが、周回飛行の回数は適宜に設定可能である。   In the present embodiment, the flight device 20 is set to perform seven rounds of flight in the setting S2b of the round-off flight, but the number of rounds of flight can be set as appropriate.

次に、第2撮像ステップS3の設定がなされる。第2撮像ステップS3の設定では、周回飛行の設定S3a、撮像角度の設定S3b、及び撮像間隔の設定S3cがなされる。   Next, the setting of the second imaging step S3 is performed. In the setting of the second imaging step S3, setting S3a of circumferential flight, setting S3b of imaging angle, and setting S3c of imaging interval are performed.

本実施の形態では、周回飛行の設定S3aにおいて、第1撮像ステップS2の周回飛行の設定S2bで設定された飛行半径frと同じ飛行半径frで、飛行装置20が飛行軌跡f11で示す周回飛行乃至飛行軌跡f14で示す周回飛行を実行するように設定される。   In the present embodiment, in the setting S3a of the circulation flight, at the flight radius fr the same as the flight radius fr set in the setting S2b of the circulation flight in the first imaging step S2, the flight device 20 carries out It is set to carry out the circular flight shown by the flight locus f14.

なお、本実施の形態では、周回飛行の設定S3aにおいて、飛行装置20が4回の周回飛行を行うように設定されるが、周回飛行の回数は適宜に設定可能である。   In the present embodiment, the flight device 20 is set to perform four rounds of flight in the setting S3a of the round-off flight, but the number of rounds of flight may be set as appropriate.

次に、飛行条件処理ステップS4の設定がなされる。飛行条件処理ステップS4の設定では、飛行条件の設定S4aの設定がなされ、本実施の形態では、「飛行装置20のバッテリ23の残量が20%に到達したとき」が飛行条件として設定される。   Next, the flight condition processing step S4 is set. In the setting of the flight condition processing step S4, setting of the flight condition setting S4a is performed, and in the present embodiment, "when the remaining amount of the battery 23 of the flight device 20 reaches 20%" is set as the flight condition. .

これら上記の各設定がなされることで、飛行プログラムの設定が完了し、設定された飛行プログラムに基づいて、飛行制御部33Aによって、上空撮像ステップS1、第1撮像ステップS2、第2撮像ステップS3、場合によっては飛行条件処理ステップS4が実行される。   The setting of the flight program is completed by setting the above-described settings, and the flight control unit 33A performs the aerial image pickup step S1, the first image pickup step S2, and the second image pickup step S3 based on the set flight program. In some cases, flight condition processing step S4 is performed.

図15で示すように、上空撮像ステップS1の実行によって、飛行装置20が飛行軌跡f1で示す周回飛行をし、鉄塔1の上側を撮像することが可能となる位置にジンバルで位置決めされたカメラ27で鉄塔1の上側を撮像し、飛行軌跡f2で示す周回飛行及び飛行軌跡f3で示す周回飛行に移行するに従って、カメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して鉄塔1の中腹部分及び下側を撮像する。   As shown in FIG. 15, the execution of the aerial image pickup step S1 causes the flight device 20 to make a circular flight indicated by the flight locus f1, and the camera 27 positioned by the gimbal at a position where the upper side of the steel tower 1 can be imaged. The imaging angle of the steel tower 1 by the camera 27 is changed as the upper side of the steel tower 1 is imaged at and the circular flight shown by the flight trajectory f2 and the circular flight shown by the flight trajectory f3 are changed. Take an image.

これにより、鉄塔1の上側から下側に亘って、さらに鉄塔1の周囲に存在する周辺構造物である樹木2や家屋3といった鉄塔1の周辺環境も含めて撮像画像として取得されることから、鉄塔1の実際の環境に近い三次元モデルを作成することができる。   As a result, the surroundings of the steel tower 1 such as trees 2 and houses 3 which are peripheral structures existing around the steel tower 1 are acquired as captured images from the upper side to the lower side of the steel tower 1. A three-dimensional model close to the actual environment of the tower 1 can be created.

上空撮像ステップS1の完了後、第1撮像ステップS2に移行する。第1撮像ステップS2の実行によって、下降下限位置Lまで下降する間に、鉄塔1の上側から下側に向かって飛行装置20が飛行軌跡f4で示す周回飛行乃至飛行軌跡f10で示す周回飛行をし、周回飛行を行う際に、撮像角度の設定S2cで設定されたカメラ27の撮像角度で鉄塔1を撮像する。   After the sky imaging step S1 is completed, the process proceeds to the first imaging step S2. By the execution of the first imaging step S2, while the descent lower limit position L is lowered, the flying device 20 makes a circular flight shown by a circular flight or a flight trajectory f10 shown by a flight trajectory f4 from the upper side to the lower side of the tower 1. When the circular flight is performed, the steel tower 1 is imaged at the imaging angle of the camera 27 set in the setting S2c of the imaging angle.

ここで、本実施の形態では、飛行装置20が飛行軌跡f7で示す周回飛行をしている際に、飛行条件の設定S4aの設定で設定された飛行条件に到達(「飛行装置20のバッテリ23の残量が20%に到達したとき」)したことから、飛行条件処理ステップS4によって、飛行装置20によって実行されている第1撮像ステップS2が飛行軌跡f7で示す周回飛行において中断され、鉄塔1の撮像も中断される。   Here, in the present embodiment, when the flight device 20 is making a circular flight indicated by the flight locus f7, the flight conditions set in the setting S4a of the flight conditions are reached ("the battery 23 of the flight device 20 is When the remaining amount reaches 20% ”), the first imaging step S2 executed by the flight device 20 is interrupted in the round flight indicated by the flight locus f7 by the flight condition processing step S4, and the steel tower 1 Imaging is also interrupted.

このとき、飛行軌跡f7で示す周回飛行及び鉄塔1の撮像を中断した鉄塔1上の位置をGPSセンサ22CaがGPS座標として取得し、取得したGPS座標がサーバ30のメモリ(図示せず)に記憶される。   At this time, the GPS sensor 22Ca acquires as GPS coordinates the position on the steel tower 1 at which the circling flight indicated by the flight locus f7 and the imaging of the steel tower 1 are interrupted, and the acquired GPS coordinates are stored in the memory (not shown) of the server 30. Be done.

その後、飛行装置20は予め設定された飛行装置20の帰還位置に帰還し、充電が完了しているバッテリ23と交換されると、飛行条件が解除される。   Thereafter, the flight device 20 returns to the preset return position of the flight device 20, and the flight condition is released when it is replaced with the battery 23 which has been charged.

飛行条件が解除されると、飛行装置20は、サーバ30のメモリに記憶されたGPS座標に基づいて、飛行軌跡f7で示す周回飛行及び鉄塔1の撮像を中断した鉄塔1上の位置に復帰し、図16で示すように、復帰した鉄塔1上の位置から飛行軌跡f8で示す周回飛行乃至飛行軌跡f10で示す周回飛行をし、復帰した鉄塔1上の位置から、撮像角度の設定S2cで設定されたカメラ27の撮像角度で鉄塔1の撮像を再開する。   When the flight conditions are released, the flight device 20 returns to the position on the steel tower 1 at which the circular flight and imaging of the steel tower 1 are interrupted as indicated by the flight trajectory f7 based on the GPS coordinates stored in the memory of the server 30. As shown in FIG. 16, from the position on the restored steel tower 1, the circular flight shown by the flight trajectory f8 or the circular flight shown by the flight trajectory f10 is performed, and from the position on the recovered steel tower 1, the setting of the imaging angle S2c The imaging of the steel tower 1 is resumed at the imaging angle of the camera 27 that has been set.

飛行装置20が下降下限位置Lまで下降し、第1撮像ステップS2か完了すると、第2撮像ステップS3に移行する。第2撮像ステップS3では、飛行装置20が下降下限位置Lにおいて、飛行装置20が飛行軌跡f11で示す周回飛行乃至飛行軌跡f14で示す周回飛行をし、飛行軌跡f11で示す周回飛行乃至飛行軌跡f14で示す周回飛行に移行するに従って、カメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して、撮像方向a1〜a4となる位置から鉄塔1を撮像する。   When the flight device 20 descends to the descent lower limit position L and the first imaging step S2 is completed, the process proceeds to the second imaging step S3. In the second imaging step S3, the flight device 20 makes a circumferential flight indicated by a flight trajectory f11 indicated by a flight trajectory f11 at the lower d lower limit position L, and a circumferential flight or a flight trajectory f14 indicated by a flight trajectory f11 The imaging angle of the steel tower 1 by the camera 27 is changed according to transition to the circular flight shown in, and the steel tower 1 is imaged from the position which becomes the imaging direction a1 to a4.

この第2撮像ステップS3によって、飛行装置20がそれ以上は下降することができない下降下限位置Lよりも下側の鉄塔1を撮像して、撮像画像を取得することができる。   By this second imaging step S3, it is possible to acquire an imaged image by imaging the steel tower 1 below the lower limit lower position L where the flight device 20 can not further descend.

この第2撮像ステップS3における飛行装置20の飛行軌跡f11で示す周回飛行乃至飛行軌跡f14で示す周回飛行と、第1撮像ステップS2における飛行装置20の飛行軌跡f10で示す周回飛行とは、本実施の形態では同じ高さ位置である下降下限位置Lにおいて実行される。   In this second imaging step S3, the circling flight shown by the flight trajectory f11 of the flight device 20 or the orbiting flight shown by the flight trajectory f14 and the orbiting flight shown by the flight trajectory f10 of the flight device 20 in the first imaging step S2 In the embodiment of the present invention, it is carried out at the same lower limit position L as the same height position.

このように、撮像システム10のサーバ30の飛行制御部33Aの制御によって、飛行装置20が自律的に第1撮像ステップS2及び第2撮像ステップS3を実行することから、鉄塔1の上側から下側、さらには飛行装置20がそれ以上は下降することができない、鉄塔1の周囲の樹木2や家屋3の高さ位置に基づいて設定された下降下限位置Lの下側の鉄塔1の画像を、簡便かつ効率的に撮像することができる。   As described above, the flight device 20 autonomously executes the first imaging step S2 and the second imaging step S3 under the control of the flight control unit 33A of the server 30 of the imaging system 10. , Furthermore, the flight device 20 can not descend any further, an image of the steel tower 1 below the lowering lower limit position L set based on the height position of the tree 2 and the house 3 around the steel tower 1, Imaging can be performed simply and efficiently.

特に、飛行制御部33Aによって、上空撮像ステップS1、第1撮像ステップS2及び第2撮像ステップS3が連続して実行されることによって、鉄塔1の周囲に存在する樹木2や家屋3といった周辺構造物を含めて、鉄塔1の全方位を精密に撮像することができる。   In particular, peripheral structures such as trees 2 and houses 3 existing around the steel tower 1 by continuously executing the aerial imaging step S1, the first imaging step S2, and the second imaging step S3 by the flight control unit 33A. And all directions of the tower 1 can be precisely imaged.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。上記実施の形態では、構造物が鉄塔1である場合を説明したが、上下方向に長尺な構造物であれば、例えば高層マンション、煙突、アンテナ塔、灯台、風車、樹木、さらには観音像等でも撮像することが可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Although the case where the structure is the steel tower 1 has been described in the above embodiment, for example, a high-rise apartment, a chimney, an antenna tower, a lighthouse, a windmill, a tree, or even a Kannon image if it is a vertically long structure. It is also possible to capture an image.

1 鉄塔(構造物)
2 樹木(周辺構造物)
3 家屋(周辺構造物)
10 撮像システム
20 飛行装置
22 フライトコントローラ
22B メモリ
22Ca GPSセンサ
30 サーバ
33A 飛行制御部
f1〜f14 飛行軌跡
L 下降下限位置
M 鉄塔モデル
O 中心位置
r 半径
S1 上空撮像ステップ
S2 第1撮像ステップ
S3 第2撮像ステップ
S4 飛行条件処理ステップ
1 Tower (structure)
2 trees (surrounding structure)
3 houses (surrounding structure)
10 imaging system 20 flight device 22 flight controller 22B memory 22Ca GPS sensor 30 server 33A flight control unit f1 to f14 flight trajectory L descending lower limit position M tower model O center position r radius S1 upper sky imaging step S2 first imaging step S3 second imaging Step S4 Flight Condition Processing Step

Claims (10)

飛行装置に搭載されたカメラで上下方向に長尺な構造物を撮像する撮像システムにおいて、
前記飛行装置が自律的に高度を変えながら前記構造物の周囲を周回して飛行して前記構造物を予め固定された任意の撮像角度において前記カメラで撮像する第1撮像ステップと、
前記飛行装置が前記構造物の任意の高さ位置前記カメラの撮像方向を変位させて前記カメラの前記撮像角度を変更して、前記構造物の周囲を自律的に周回して飛行して前記構造物を撮像する第2撮像ステップと、
を実行する飛行制御部を備えることを特徴とする撮像システム。
In an imaging system for imaging a vertically long structure with a camera mounted on a flight device,
A first imaging step in which the flight device orbits around the structure while changing its height autonomously, and the camera captures an image of the structure at an arbitrary fixed imaging angle;
The flying device can change the imaging angle of the by displacing the imaging direction of the camera the camera any height position of the structure, the flying autonomously orbiting the periphery of the structure A second imaging step for imaging a structure;
An imaging system comprising: a flight control unit for performing
前記第2撮像ステップは、
前記飛行装置が前記構造物の任意の前記高さ位置で前記構造物の周囲を複数周回して飛行し、前記飛行装置が次の周回飛行に移行する際に前記カメラの撮像方向を前記構造物の下方に変位させて前記カメラによる前記構造物の撮像角度を変更することを特徴とする請求項1に記載の撮像システム。
In the second imaging step,
The flight device orbits the structure a plurality of times at any height position of the structure, and the imaging direction of the camera is changed to the structure when the flight device shifts to the next circulation flight. The imaging system according to claim 1, wherein the imaging angle of the structure by the camera is changed by displacing downward of the image.
前記第1撮像ステップから前記第2撮像ステップに移行する前記構造物の任意の高さ位置が前記構造物の周囲に存在する周辺構造物の高さ位置に基づいて設定されることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像システム。   An arbitrary height position of the structure to be transferred from the first imaging step to the second imaging step is set based on a height position of a peripheral structure existing around the structure. The imaging system according to claim 1. 前記第1撮像ステップは、
前記カメラが前記飛行装置の飛行高度に対応する前記構造物の高さ位置に対して前記構造物の下方に向かって位置決めされることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像システム。
In the first imaging step,
The said camera is positioned toward the downward direction of the said structure with respect to the height position of the said structure corresponding to the flight altitude of the said flight device, The said structure is characterized by the above-mentioned. Imaging system.
前記構造物の中心位置からの任意の距離を半径とし、該半径と前記構造物の高さとに基づいて、前記構造物を該構造物の全側面を包囲する略円柱形状にモデル化することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像システム。   Using an arbitrary distance from the center position of the structure as a radius, and based on the radius and the height of the structure, modeling the structure into a substantially cylindrical shape surrounding all sides of the structure The imaging system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that: 前記第1撮像ステップで前記飛行装置が前記構造物の周囲を周回して飛行する飛行軌跡によって把握される空域の面積と前記第2撮像ステップで前記飛行装置が前記構造物の周囲を周回して飛行する飛行軌跡によって把握される空域の面積とが同一となることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像システム。   In the first imaging step, the area of the airspace grasped by the flight trajectory in which the flight device orbits around the structure and the area of the flight region orbits around the structure in the second imaging step The imaging system according to any one of claims 1 to 5, wherein the area of the airspace grasped by the flight trajectory to fly is the same. 前記飛行制御部は、
前記飛行装置が前記構造物の上空を複数周回して飛行し、前記飛行装置が次の周回飛行に移行する際に前記カメラの撮像方向を前記構造物の下方に変位させて前記カメラによる前記構造物の撮像角度を変更して前記構造物を撮像する上空撮像ステップを実行することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像システム。
The flight control unit
The flight device travels around the structure a plurality of times above the structure, and when the flight device shifts to the next circulation flight, the imaging direction of the camera is displaced below the structure to move the structure by the camera The imaging system according to any one of claims 1 to 6, wherein an aerial imaging step of imaging the structure while changing an imaging angle of an object is performed.
前記飛行制御部は、
前記第1撮像ステップを実行する前に前記上空撮像ステップを実行することを特徴とする請求項7に記載の撮像システム。
The flight control unit
The imaging system according to claim 7, wherein the sky-imaging step is performed before the first imaging step is performed.
前記飛行装置が予め設定された飛行条件に到達した際に前記飛行装置の周回飛行及び該飛行装置によって実行されている前記構造物の撮像を中断させるとともに周回飛行及び撮像を中断した前記構造物上の位置を記憶し、前記飛行条件が解除された際に前記飛行装置が記憶された前記構造物上の位置に復帰するとともに復帰した前記構造物上の位置から周回飛行及び前記構造物の撮像を開始することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の撮像システム。   On the structure on which the imaging of the orbiting flight of the flight device and the structure being executed by the flight device is interrupted and the orbiting flight and the imaging are interrupted when the flight device reaches a preset flight condition The position of the structure is stored, and when the flight condition is released, the flight device is returned to the stored position on the structure and the orbiting flight and imaging of the structure from the position on the structure returned. An imaging system according to any one of the preceding claims, characterized in that it starts. 飛行装置に搭載されたカメラで上下方向に長尺な構造物を撮像する撮像方法において、
前記飛行装置が自律的に前記構造物の高度を変えながら前記構造物の周囲を周回して飛行して前記構造物を予め固定された任意の撮像角度において前記カメラで撮像する第1撮像ステップと、
前記飛行装置が前記構造物の任意の高さ位置前記カメラの撮像方向を変位させて前記カメラの前記撮像角度を変更して、前記構造物の周囲を自律的に周回して飛行して前記構造物を撮像する第2撮像ステップと、
を備えることを特徴とする撮像方法。

In an imaging method for imaging a vertically elongated structure with a camera mounted on a flight device,
A first imaging step in which the flight device orbits around the structure while changing the height of the structure autonomously, and the camera captures an image of the structure at an arbitrary fixed imaging angle; ,
The flying device can change the imaging angle of the by displacing the imaging direction of the camera the camera any height position of the structure, the flying autonomously orbiting the periphery of the structure A second imaging step for imaging a structure;
An imaging method comprising:

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