JP6543878B2 - 制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、撮像装置、移動体、制御方法、およびプログラムに関する。

温度の変化により例えば撮像装置に物理的な変化が生じ、フォーカス位置にずれが発生することがある。そこで、撮像装置が温度に応じてフォーカスレンズの位置を補正する場合がある。特許文献１には、測距センサの周辺温度の変動期間に対応する時間範囲内に、画像入力装置への電源投入からの経過時間が含まれる場合、経過時間が周辺温度の安定期間に対応する時間範囲内に含まれる場合よりも、オートフォーカスでのフォーカスレンズの走査範囲を広く設定することが記載されている。
特許文献１ 特許第４２２６９３６号公報

解決しようとする課題

温度に応じたフォーカスレンズの位置の補正により好ましい効果が得られない場合がある。

一般的開示

本発明の一態様に係る制御装置は、撮像装置が撮像した画像の評価値に関する条件、撮像装置と被写体との距離に関する条件、撮像装置の高度に関する条件、撮像装置の移動速度に関する条件、撮像装置のフォーカスレンズの移動速度に関する条件、および撮像装置がコントラストＡＦの実行中か否かに関する条件の少なくとも１つを含む予め定められた条件を満たす場合、撮像装置のフォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定する決定部を備えてよい。

評価値は、コントラストＡＦ方式で導出されるコントラストに関する評価値でよい。決定部は、評価値の単位時間あたりの変化量が閾値以下の場合、予め定められた条件を満たすと判断し、フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定してよい。

評価値は、位相差ＡＦ方式で導出される位相差に関する評価値でよい。決定部は、評価値の単位時間あたりの変化量が閾値以下の場合、予め定められた条件を満たすと判断し、フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定してよい。

評価値は、画像内の被写体の大きさに関する評価値でよい。決定部は、評価値の単位時間あたりの変化量が閾値以下の場合、予め定められた条件を満たすと判断し、フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定してよい。

決定部は、距離の単位時間あたりの変化量が閾値以下の場合、予め定められた条件を満たすと判断し、フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定してよい。

決定部は、高度の単位時間あたりの変化量が閾値以下の場合、予め定められた条件を満たすと判断し、フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定してよい。

決定部は、撮像装置の移動速度が閾値以下の場合、予め定められた条件を満たすと判断し、フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定してよい。

決定部は、撮像装置のフォーカスレンズの移動速度が閾値以下の場合、予め定められた条件を満たすと判断し、フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定してよい。

決定部は、撮像装置がコントラストＡＦの実行中でない場合、予め定められた条件を満たすと判断し、フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定してよい。

決定部は、条件の少なくとも１つを満たし、かつ撮像装置の温度の基準温度からの変化量が閾値以上であるという他の条件を満たす場合、予め定められた条件を満たすと判断し、フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定してよい。

決定部は、基準温度からの変化量が閾値以上であるときの温度に基づいて基準温度を更新してよい。

決定部は、上記条件の少なくとも１つを満たし、かつフォーカスレンズの基準位置からの温度に応じた移動量が閾値以上であるという他の条件を満たす場合、予め定められた条件を満たすと判断し、フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定してよい。

決定部は、基準位置からの移動量が閾値以上であるときのフォーカスレンズの位置に基づいて基準位置を更新してよい。

本発明の一態様に係る撮像装置は、上記制御装置を備えてよい。撮像装置は、フォーカスレンズを備えてよい。撮像装置は、決定部がフォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定することに応じて、フォーカスレンズの位置を補正すべくフォーカスレンズを制御する制御部を備えてよい。

本発明の一態様に係る移動体は、上記撮像装置を備えて移動する。

本発明の一態様に係る制御方法は、撮像装置が撮像した画像の評価値に関する条件、撮像装置と被写体との距離に関する条件、撮像装置の高度に関する条件、撮像装置の移動速度に関する条件、撮像装置のフォーカスレンズの移動速度に関する条件、および撮像装置がコントラストＡＦの実行中か否かに関する条件の少なくとも１つを含む予め定められた条件を満たす場合、撮像装置のフォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定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、撮像装置が撮像した画像の評価値に関する条件、撮像装置と被写体との距離に関する条件、撮像装置の高度に関する条件、撮像装置の移動速度に関する条件、撮像装置のフォーカスレンズの移動速度に関する条件、および撮像装置がコントラストＡＦの実行中か否かに関する条件の少なくとも１つを含む予め定められた条件を満たす場合、撮像装置のフォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定する段階をコンピュータに実行させてよい。

撮像装置が温度に応じてフォーカスレンズの位置を補正することにより、好ましくない影響が生じることを防止できる。

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

無人航空機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。 焦点距離に応じた温度とフォーカスレンズの位置との関係の一例を示す図である。 コントラストＡＦについて説明するための一例を示す図である。 コントラストＡＦについて説明するための一例を示す図である。 温度補正の実行タイミングについて説明するための一例を示す図である。 温度補正の実行タイミングについて説明するための一例を示す図である。 撮像装置と被写体との距離について説明するための一例を示す図である。 温度補正の実行タイミングについて説明するための一例を示す図である。 温度補正の実行タイミングについて説明するための一例を示す図である。 温度補正の実行手順の一例を示すフローチャートである。 温度が許容温度範囲を超えて変化した場合に撮像装置が温度補正を実行する手順の一例を示すフローチャート。 ハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施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。

請求の範囲、明細書、図面、および要約書には、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、一切の著作権を保留する。

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い。フローチャート及びブロック図におけるブロックは、（１）オペレーションが実行されるプロセスの段階又は（２）オペレーション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、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、及び／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび／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）および／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、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及びプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、及び他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。

コンピュータ可読記憶媒体は、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記憶媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定されたオペレーション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。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、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。コンピュータ可読記憶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（登録商標）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、および「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オペレーション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）１００の外観の一例を示す。ＵＡＶ１００は、ＵＡＶ本体１０２、ジンバル２００、撮像装置３００、および複数の撮像装置２３０を備える。ＵＡＶ１００は、移動体の一例である。移動体とは、ＵＡＶの他、空中を移動する他の航空機、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。

ＵＡＶ本体１０２は、複数の回転翼を備える。ＵＡＶ本体１０２は、複数の回転翼の回転を制御することでＵＡＶ１００を飛行させる。ＵＡＶ本体１０２は、例えば、４つの回転翼を用いてＵＡＶ１００を飛行させる。回転翼の数は、４つには限定されない。また、ＵＡＶ１００は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。

撮像装置３００は、動画または静止画を撮像するためのカメラである。複数の撮像装置２３０は、ＵＡＶ１００の飛行を制御するためにＵＡＶ１００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２３０が、ＵＡＶ１００の機首である正面に設けられてよい。さらに他の２つの撮像装置２３０が、ＵＡＶ１００の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像装置２３０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２３０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２３０により撮像された画像に基づいて、ＵＡＶ１００から対象物までの距離が計測されてよい。複数の撮像装置２３０により撮像された画像に基づいて、ＵＡＶ１００の周囲の３次元空間データが生成されてよい。ＵＡＶ１００が備える撮像装置２３０の数は４つには限定されない。ＵＡＶ１００は、少なくとも１つの撮像装置２３０を備えていればよい。ＵＡＶ１００は、ＵＡＶ１００の機首、機尾、側面、底面、および天井面のそれぞれに少なくとも１つの撮像装置２３０を備えてもよい。撮像装置２３０で設定できる画角は、撮像装置３００で設定できる画角より広くてよい。撮像装置２３０は、単焦点レンズまたは魚眼レンズを有してもよい。

図２は、ＵＡＶ１００の機能ブロックの一例を示す。ＵＡＶ１００は、ＵＡＶ制御部１１０、通信インタフェース１５０、メモリ１６０、ジンバル２００、回転翼機構２１０、撮像装置３００、撮像装置２３０、ＧＰＳ受信機２４０、慣性計測装置（ＩＭＵ）２５０、磁気コンパス２６０、および気圧高度計２７０を備える。

通信インタフェース１５０は、外部の送信機と通信する。通信インタフェース１５０は、遠隔の送信機からＵＡＶ制御部１１０に対する各種の命令を受信する。メモリ１６０は、ＵＡＶ制御部１１０がジンバル２００、回転翼機構２１０、撮像装置３００、撮像装置２３０、ＧＰＳ受信機２４０、ＩＭＵ２５０、磁気コンパス２６０、および気圧高度計２７０を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ１６０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、および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１６０は、ＵＡＶ本体１０２の内部に設けられてよい。メモリ１６０は、ＵＡＶ本体１０２から取り外し可能に設けられてよい。

ジンバル２００は、撮像装置３００の撮像方向を調整可能に支持する。ジンバル２００は、少なくとも１つの軸を中心に撮像装置３００を回転可能に支持する。ジンバル２００は、支持機構の一例である。ジンバル２００は、ヨー軸、ピッチ軸、およびロール軸を中心に撮像装置３００を回転可能に支持してよい。ジンバル２００は、ヨー軸、ピッチ軸、およびロール軸の少なくとも１つを中心に撮像装置３００を回転させることで、撮像装置３００の撮像方向を変更してよい。回転翼機構２１０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。

撮像装置２３０は、ＵＡＶ１００の周囲を撮像して画像データを生成する。撮像装置２３０の画像データは、メモリ１６０に格納される。ＧＰＳ受信機２４０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２４０は、受信された複数の信号に基づいてＧＰＳ受信機２４０の位置、つまりＵＡＶ１００の位置を算出する。慣性計測装置（ＩＭＵ）２５０は、ＵＡＶ１００の姿勢を検出する。ＩＭＵ２５０は、ＵＡＶ１００の姿勢として、ＵＡＶ１００の前後、左右、および上下の３軸方向の加速度と、ピッチ、ロール、およびヨーの３軸方向の角速度とを検出する。磁気コンパス２６０は、ＵＡＶ１００の機首の方位を検出する。気圧高度計２７０は、ＵＡＶ１００が飛行する高度を検出する。

ＵＡＶ制御部１１０は、メモリ１６０に格納されたプログラムに従ってＵＡＶ１００の飛行を制御する。ＵＡＶ制御部１１０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１１０は、通信インタフェース１５０を介して遠隔の送信機から受信した命令に従って、ＵＡＶ１００の飛行を制御する。

ＵＡＶ制御部１１０は、複数の撮像装置２３０により撮像された複数の画像を解析することで、ＵＡＶ１００の周囲の環境を特定してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、ＵＡＶ１００の周囲の環境に基づいて、例えば、障害物を回避して飛行を制御する。ＵＡＶ制御部１１０は、複数の撮像装置２３０により撮像された複数の画像に基づいてＵＡＶ１００の周囲の３次元空間データを生成し、３次元空間データに基づいて飛行を制御してよい。

ＵＡＶ制御部１１０は、複数の撮像装置２３０により撮像された複数の画像に基づいて三角測距方式でＵＡＶ１００と被写体である対象物との距離を測定してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、超音波式センサ、赤外線センサ、またはレーダ式センサなどを用いてＵＡＶ１００と対象物との距離を測定してよい。

撮像装置３００は、撮像部３０１、およびレンズ部４０１を備える。レンズ部４０１は、撮像部３０１から取り外しが可能なレンズユニットでもよい。撮像部３０１は、撮像制御部３１０、撮像素子３３０、およびメモリ３４０を有する。撮像制御部３１０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３１０は、ＵＡＶ制御部１１０からの撮像装置３００の動作命令に応じて、撮像装置３００を制御してよい。

メモリ３４０は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、および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３４０は、撮像部３０１の筐体の内部に設けられてよい。メモリ３４０は、撮像部３０１の筐体から取り外し可能に設けられてよい。

撮像素子３３０は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳにより構成されてよい。撮像素子３３０は、撮像装置３００の筐体の内部に保持され、複数のレンズ４３２を介して結像された光学像の画像データを撮像制御部３１０に出力する。撮像制御部３１０は、画像データに対してノイズ低減、デモザイキング、ガンマ補正、およびエッジ協調などの一連の画像処理を施す。撮像制御部３１０は、一連の画像処理後の画像データをメモリ３４０に格納する。撮像制御部３１０は、画像データをＵＡＶ制御部１１０を介してメモリ１６０に出力して格納してもよい。撮像制御部３１０は、画像データを用いてオートフォーカス動作を実行してよい。

レンズ部４０１は、レンズ制御部４１０、メモリ４２０、レンズ移動機構４３０、複数のレンズ４３２、レンズ位置検出部４４０、および温度センサ４５０を有する。複数のレンズ４３２は、ズームレンズおよびフォーカスレンズを含む。レンズ制御部４１０は、撮像部３０１からのレンズ動作命令に応じてレンズ移動機構４３０を介して、複数のレンズ４３２の光軸方向への移動を制御する。レンズ制御部４１０は、レンズ移動機構４３０を介して複数のレンズ４３２の移動を制御する。複数のレンズ４３２の一部または全部は、レンズ移動機構４３０により光軸に沿って移動する。レンズ制御部４１０は、撮像制御部３１０からのレンズ動作命令に従って、複数のレンズ４３２の少なくとも一つを光軸に沿って移動させる。レンズ制御部４１０は、複数のレンズ４３２の少なくとも一つを光軸に沿って移動させることで、ズーム動作およびフォーカス動作の少なくとも一方を実行する。レンズ位置検出部４４０は、複数のレンズ４３２のそれぞれの位置を検出する。レンズ位置検出部４４０は、現在のズーム位置およびフォーカス位置を検出する。

メモリ４２０は、レンズ移動機構４３０を介して移動する複数のレンズ４３２の制御値を記憶する。メモリ４２０は、例えば、制御値として、レンズ部４０１のＦ値、焦点距離、個体番号などのレンズ固有情報を記憶する。メモリ４２０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。

温度センサ４５０は、撮像装置３００の温度として、レンズ部４０１の温度を検出する。温度センサ４５０は、レンズ部４０１の鏡筒内に設けられてもよし、レンズ部４０１の鏡筒の外側に設けられてもよい。温度センサ４５０は、撮像部３０１の筐体内に設けられてもよいし、ＵＡＶ本体１０２に設けられてもよい。

レンズ制御部４１０は、温度補正部４１２を有する。温度補正部４１２は、レンズ移動機構４３０を介して温度に応じてフォーカスレンズのフォーカス位置を補正する。レンズ部４０１を構成する鏡筒などは、温度により伸縮する。このような伸縮により、フォーカスレンズのフォーカス位置がずれることがある。そこで、温度補正部４１２は、温度センサ４５０からの温度情報に基づいて、フォーカスレンズのフォーカス位置を補正する。

温度補正部４１２は、温度とフォーカスレンズのレンズ位置との予め定められた関係に基づいて、温度に応じてフォーカス位置を補正してよい。温度補正部４１２は、例えば、図３に示すように、レンズ部４０１の焦点距離（ズーム位置）ごとに規定された、温度とフォーカスレンズのレンズ位置との関係を示す関数を用いて、フォーカス位置を補正する。温度補正部４１２は、撮像装置３００と被写体との距離を示す撮影距離ごと、かつ焦点距離ごとに応じた関数を利用して、フォーカス位置を補正してよい。それぞれの関数は、メモリ４２０に記憶されてよい。メモリ４２０は、温度とレンズ位置との関係を示すテーブルを撮影距離および焦点距離ごとに記憶してよい。温度補正部４１２は、撮影距離および焦点距離に対応するテーブルを参照することで、フォーカスレンズのレンズ位置を特定し、フォーカス位置を補正してよい。

撮像制御部３１０は、ＡＦ処理部３１２を有する。ＡＦ処理部３１２は、コントラストＡＦ方式または位相差ＡＦ方式に従ってフォーカスレンズのフォーカス位置を決定してよい。ＡＦ処理部３１２は、像面位相差ＡＦ方式に従ってフォーカスレンズのフォーカス位置を決定してよい。レンズ制御部４１０を介してフォーカスレンズを移動させている間に、撮像素子３３０から出力される画像データからコントラストまたは位相差に関する評価値を順次導出する。ＡＦ処理部３１２は、評価値が最も高いときのフォーカスレンズの位置を、フォーカス位置として決定する。

ＡＦ処理部３１２は、例えば、コントラストＡＦ方式に従って、図４に示すように、フォーカスレンズを至近端から無限遠端の間で移動させて、いわゆる山登り方式で評価値が最も高いときのフォーカスレンズの位置を探索する。ＡＦ処理部３１２によるフォーカス位置の探索と並行して、温度補正部４１２が温度に応じたフォーカス位置の補正を実行する場合がある。温度の変化に応じた温度補正部４１２によるフォーカス位置の補正の度合いが大きく、図５に示すように、評価値の一部が不連続点（破線６００で囲む部分）となる可能性がある。このような不連続点の存在により、ＡＦ処理部３１２が適切にフォーカス位置を特定できない場合がある。

例えば、ＵＡＶ１００などの移動体に搭載された撮像装置３００は、周囲の温度の変化が比較的大きな環境で動作することが多いので、撮像装置３００の温度の変化も大きくなる場合がある。したがって、コントラストＡＦと温度補正とを同時に行った場合、フォーカス位置の特定に影響を与える可能性がある。

さらに、撮像装置３００と被写体との距離の変化が大きいときには、温度補正によりフォーカス位置を微調整しても、被写体に焦点が合わず、温度補正の効果がほとんど得られない場合がある。

そこで、本実施形態に係る撮像装置３００は、温度に応じてフォーカスレンズの位置を補正しないほうが好ましい場合には、温度が変化しても温度補正部４１２による温度補正を実行しない。これにより、温度補正部４１２が不必要に温度補正を実行しないので、撮像装置３００の処理の負担が低減する。例えば、撮像装置３００がＵＡＶ１００に搭載されている場合、高度によって温度が大きく変わる。このような状況で、撮像装置３００が使用されると、温度補正が頻繁に実行される可能性がある。これにより、撮像装置３００の処理の負担が増大し、電力消費の増大、またはＣＰＵ等の発熱量の増大などの不具合が生じる可能性がある。温度補正部４１２が温度補正を実行する頻度が低減することで、撮像装置３００の処理の負担を低減でき、そのような不具合が生じることを防ぐことができる。コントラストＡＦと温度補正とが並列して行われることで、フォーカス位置の特定に不具合が発生することを防止できる。

温度補正の実行を制御すべく、撮像制御部３１０は、および決定部３１６を有する。決定部３１６は、撮像装置３００が撮像した画像の評価値に関する条件、撮像装置３００と被写体との距離に関する条件、撮像装置３００の高度に関する条件、撮像装置３００の移動速度に関する条件、撮像装置３００のフォーカスレンズの移動速度に関する条件、および撮像装置３００がコントラストＡＦの実行中か否かに関する条件の少なくとも１つを含む予め定められた条件を満たすか否かを判断する。決定部３１６は、予め定められた条件が満たされるか否かに応じて、撮像装置３００のフォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正するか否かを決定する。決定部３１６は、決定部３１６が予め定められた条件を満たすと判断した場合、フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定してよい。

評価値は、ＡＦ処理部３１２においてコントラストＡＦ方式で導出されるコントラストに関する評価値でよい。評価値は、ＡＦ処理部３１２において位相差ＡＦ方式で導出される位相差に関する評価値でよい。決定部３１６は、例えば、図６に示すように、コントラストまたは位相差の評価値の単位時間あたりの変化量が閾値より高い期間Ｔ１において予め定められた条件を満たさないと判断してよい。決定部３１６は、期間Ｔ１以外の評価値が安定している期間において予め定められた条件を満たすと判断してよい。評価値は、ＤＦＤ（Ｄｅｐｔｈ Ｆｒｏｍ Ｄｅｆｏｃｕｓ）方式で導出される被写体までの距離に関する評価値でもよい。

評価値は、撮像装置３００により撮像される画像内の被写体の大きさに関する評価値でよい。決定部３１６は、評価値の単位時間あたりの変化量が閾値以下の場合、予め定められた条件を満たすと判断してよい。例えば、図７に示すように、画像（Ａ）から画像（Ｂ）に遷移する場合、画像（Ａ）内の被写体の５００の被写体枠６１０と、画像（Ｂ）内の被写体５００の被写体枠６１２とは大きさが変わらないので、決定部３１６は、予め定められた条件を満たすと判断する。一方、画像（Ａ）から画像（Ｃ）に遷移する場合、画像（Ａ）内の被写体５００の被写体枠６１０と、画像（Ｂ）内の被写体５００の被写体枠６１２とは大きさが変わるので、決定部３１６は、予め定められた条件を満たさないと判断する。

決定部３１６は、図８に示すように、被写体５００と撮像装置３００との間の距離を示す撮影距離Ｘの単位時間あたりの変化量が閾値以下の場合、予め定められた条件を満たすと判断してよい。決定部３１６は、図９に示すように、ＵＡＶ１００が移動したり、被写体５００が移動したりすることで撮影距離Ｘが変化する期間Ｔ２および期間Ｔ３において予め定められた条件を満たさないと判断してよい。一方、決定部３１６は、期間Ｔ２および期間Ｔ３以外の期間において予め定められた条件を満たすと判断してよい。

撮像装置３００の高度が変化する場合にも、撮像装置３００と被写体５００との距離が大きく変わる可能性が高い。そこで、決定部３１６は、撮像装置３００の高度の単位時間あたりの変化量が閾値以下の場合、予め定められた条件を満たすと判断してよい。

撮像装置３００の移動速度が速い場合にも、撮像装置３００と被写体５００との距離が大きく変わる可能性が高い。そこで、決定部３１６は、撮像装置３００の移動速度が閾値以下の場合、予め定められた条件を満たすと判断してよい。

撮像装置３００により撮像されている被写体から撮像装置３００との間の距離が異なる他の被写体に比較的短時間に切り替わる場合、撮像装置３００のフォーカス位置が大きく変化する。このような場合、フォーカス位置を温度により補正しても得られる効果は少ない場合がある。つまり、撮像装置３００のフォーカスレンズの移動速度が速い場合、フォーカス位置を温度により補正しても得られる効果は少ない。そこで、決定部３１６は、撮像装置３００のフォーカスレンズの移動速度が閾値以下の場合、予め定められた条件を満たすと判断してよい。

コントラストＡＦ中に温度補正が実行されると、フォーカス位置の特定に不具合が生じる可能性がある。そこで、決定部３１６は、撮像装置３００がコントラストＡＦの実行中でない場合、予め定められた条件を満たすと判断してよい。

決定部３１６は、上記の各条件の少なくとも１つを満たし、かつ撮像装置３００の温度の基準温度からの変化量が閾値以上であるという他の条件を満たす場合、予め定められた条件を満たすと判断してよい。決定部３１６は、基準温度からの変化量が閾値以上であるときの温度に基づいて基準温度を更新してよい。これにより、温度の変化が少ない場合、温度補正が行われないので、温度補正の実行頻度を抑制できる。

決定部３１６は、上記の各条件の少なくとも１つを満たし、かつフォーカスレンズの基準位置からの温度に応じた移動量が閾値以上であるという他の条件を満たす場合、予め定められた条件を満たすと判断してよい。決定部３１６は、基準位置からの移動量が閾値以上であるときのフォーカスレンズの位置に基づいて基準位置を更新してよい。これにより、温度の変化が少なく、フォーカスレンズの移動量が少ない場合、温度補正が行われないので、温度補正の実行頻度を抑制できる。

例えば、図１０に示すように、温度変化による温度補正を行わずに許容する許容温度範囲を基準温度に対して±４［℃］とする。決定部３１６は、基準温度からの温度変化が、±４［℃］以上の場合、予め定められた条件を満たすと判断する。または、温度変化による温度補正を行わずに許容するフォーカスレンズの移動量を許容幅σとする。決定部３１６は、基準温度におけるフォーカスレンズの基準位置からの移動量が許容幅σ以上の場合、予め定められた条件を満たすと判断する。

図１１は、撮像装置３００による温度補正の実行手順の一例を示すフローチャートである。

決定部３１６は、レンズ部４０１からレンズ部４０１のレンズ情報を取得する（Ｓ１００）。レンズ部４０１は、メモリ３４０に格納されたレンズ情報を決定部３１６に提供してよい。メモリ３４０は、レンズ情報として、Ｆ値、焦点距離のほかに、温度補正対応のレンズか否かを示す情報を格納していてよい。決定部３１６は、レンズ情報に基づいてレンズ部４０１が温度補正対応のレンズか否かを判断する（Ｓ１０２）。

レンズ部４０１が温度補正未対応のレンズであれば、決定部３１６は、処理を終了する。一方、レンズ部４０１が温度補正対応のレンズであれば、決定部３１６は、温度補正を実行する予め定められた条件を満たすか否かを判断する（Ｓ１０４）。決定部３１６は、撮像装置３００が撮像した画像の評価値に関する条件、撮像装置３００と被写体との距離に関する条件、撮像装置３００の高度に関する条件、撮像装置３００の移動速度に関する条件、撮像装置３００のフォーカスレンズの移動速度に関する条件、および撮像装置３００がコントラストＡＦの実行中か否かに関する条件の少なくとも１つを含む予め定められた条件を満たすか否かを判断してよい。

予め定められた条件を満たさない場合、決定部３１６は、フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正しないと決定し、温度補正の中断をレンズ部４０１に指示する（Ｓ１１０）。温度補正部４１２は、温度補正の中断の指示を受けて、温度補正を中断する。

一方、予め定められた条件を満たす場合、決定部３１６は、フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正すると決定し、温度補正の実行をレンズ部４０１に指示する（Ｓ１０６）。温度補正部４１２は、温度補正の実行の指示を受けて、温度補正を中断している場合には、温度補正を開始する。温度補正部４１２は、温度補正をすでに実行中であれば、温度補正の実行の指示を受けて、そのまま温度補正を継続する（Ｓ１０８）。

撮像装置３００は、レンズ部４０１による撮像処理が終了するまでステップＳ１０４からステップＳ１１２の処理を繰り返す（Ｓ１１２）。

以上の通り、本実施形態によれば、温度に応じてフォーカスレンズの位置を補正しないほうが好ましい場合には、撮像装置３００は、温度補正を行わない。よって、温度補正の頻度を低減でき、撮像装置３００の処理負担を低減できる。温度補正の頻度が抑制されることで、撮像装置３００により撮像される画像のちらつきを低減でき、ユーザに不快感を与えることを防止できる。

図１２は、温度が許容温度範囲を超えて変化した場合に撮像装置３００が温度補正を実行する手順の一例を示すフローチャートである。撮像装置３００は、予め定められた周期、例えば、１／６０ｓｅｃの間隔で、図１２に示す手順を実行してよい。

決定部３１６は、レンズ制御部４１０を介して温度センサ４５０により検知されたレンズ内の温度情報Ｔｃを取得する（Ｓ２００）。決定部３１６は、基準温度Ｔｏと温度Ｔｃとの差分（Ｔｃ−Ｔｏ）を温度変化ΔＴとして導出する（Ｓ２０２）。決定部３１６は、温度変化ΔＴの大きさが４℃以上か否かを判定する（Ｓ２０４）。温度変化ΔＴの大きさが４℃以内であれば、決定部３１６は、予め定められた条件を満たさないと判断して処理を終了する。

一方、温度変化ΔＴの大きさが４℃以上であれば、次いで、決定部３１６は、コントラストＡＦを実行中か否かを判断する（Ｓ２０６）。コントラストＡＦを実行中であれば、決定部３１６は、基準温度Ｔｏを温度Ｔｃに更新して、処理を終了する。

コントラストＡＦを実行中でなければ、決定部３１６は、予め定められた条件を満たすと判断する。決定部３１６は、温度補正の実行を指示する。温度補正部４１２は、温度Ｔｃに基づいてフォーカスレンズのフォーカス位置を補正する（Ｓ２０８）。決定部３１６は、基準温度Ｔｏを温度Ｔｃに更新して、処理を終了する。

以上の通り、温度の変化が少ない場合には、温度補正が実行されないので、温度補正の頻度を低減でき、撮像装置３００の処理負担を低減できる。

図１３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およ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、および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および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およ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、および／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およ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、およ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。

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、請求の範囲の記載から明らかである。

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。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。

１００ ＵＡＶ
１０２ ＵＡＶ本体
１１０ ＵＡＶ制御部
１５０ 通信インタフェース
１６０ メモリ
２００ ジンバル
２１０ 回転翼機構
２３０ 撮像装置
２４０ ＧＰＳ受信機
２６０ 磁気コンパス
２７０ 気圧高度計
３００ 撮像装置
３０１ 撮像部
３１０ 撮像制御部
３１２ ＡＦ処理部
３１６ 決定部
３３０ 撮像素子
３４０ メモリ
４０１ レンズ部
４１０ レンズ制御部
４１２ 温度補正部
４２０ メモリ
４３０ レンズ移動機構
４３２ レンズ
４４０ レンズ位置検出部
４５０ 温度センサ
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 (16)

1. 撮像装置が撮像した画像の評価値に関する条件、前記撮像装置と被写体との距離に関する条件、前記撮像装置の高度に関する条件、前記撮像装置の移動速度に関する条件、前記撮像装置のフォーカスレンズの移動速度に関する条件、および前記撮像装置がコントラストＡＦの実行中か否かに関する条件の少なくとも１つを含む予め定められた条件を満たす場合、前記撮像装置のフォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定する決定部と
   を備え、
   前記決定部は、前記高度の単位時間あたりの変化量が閾値以下の場合、前記予め定められた条件を満たすと判断し、前記フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定する、制御装置。
2. 前記評価値は、コントラストＡＦ方式で導出されるコントラストに関する評価値であり、
   前記決定部は、前記評価値の単位時間あたりの変化量が閾値以下の場合、前記予め定められた条件を満たすと判断し、前記フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定する、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記評価値は、位相差ＡＦ方式で導出される位相差に関する評価値であり、
   前記決定部は、前記評価値の単位時間あたりの変化量が閾値以下の場合、前記予め定められた条件を満たすと判断し、前記フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定する、請求項１に記載の制御装置。
4. 前記評価値は、前記画像内の被写体の大きさに関する評価値であり、
   前記決定部は、前記評価値の単位時間あたりの変化量が閾値以下の場合、前記予め定められた条件を満たすと判断し、前記フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定する、請求項１に記載の制御装置。
5. 前記決定部は、前記距離の単位時間あたりの変化量が閾値以下の場合、前記予め定められた条件を満たすと判断し、前記フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定する、請求項１から４の何れか１つに記載の制御装置。
6. 前記決定部は、前記撮像装置の移動速度が閾値以下の場合、前記予め定められた条件を満たすと判断し、前記フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定する、請求項１から５の何れか１つに記載の制御装置。
7. 前記決定部は、前記撮像装置のフォーカスレンズの移動速度が閾値以下の場合、前記予め定められた条件を満たすと判断し、前記フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定する、請求項１から６の何れか１つに記載の制御装置。
8. 前記決定部は、前記撮像装置がコントラストＡＦの実行中でない場合、前記予め定められた条件を満たすと判断し、前記フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定する、請求項１から７の何れか１つに記載の制御装置。
9. 前記決定部は、前記条件の少なくとも１つを満たし、かつ前記撮像装置の温度の基準温度からの変化量が閾値以上であるという他の条件を満たす場合、前記予め定められた条件を満たすと判断し、前記フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定する、請求項１から８の何れか１つに記載の制御装置。
10. 前記決定部は、前記基準温度からの変化量が閾値以上であるときの温度に基づいて前記基準温度を更新する、請求項９に記載の制御装置。
11. 前記決定部は、前記条件の少なくとも１つを満たし、かつ前記フォーカスレンズの基準位置からの温度に応じた移動量が閾値以上であるという他の条件を満たす場合、前記予め定められた条件を満たすと判断し、前記フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定する、請求項１から１０の何れか１つに記載の制御装置。
12. 前記決定部は、前記基準位置からの移動量が閾値以上であるときの前記フォーカスレンズの位置に基づいて前記基準位置を更新する、請求項１１に記載の制御装置。
13. 請求項１から１２の何れか１つに記載の制御装置と、
    前記フォーカスレンズと、
    前記決定部が前記フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定することに応じて、前記フォーカスレンズの位置を補正すべく前記フォーカスレンズを制御する制御部と
    を備える撮像装置。
14. 前記請求項１３に記載の撮像装置を備えて移動する移動体。
15. 撮像装置が撮像した画像の評価値に関する条件、前記撮像装置と被写体との距離に関する条件、前記撮像装置の高度に関する条件、前記撮像装置の移動速度に関する条件、前記撮像装置のフォーカスレンズの移動速度に関する条件、および前記撮像装置がコントラストＡＦの実行中か否かに関する条件の少なくとも１つを含む予め定められた条件を満たす場合、前記撮像装置のフォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定する段階
    を備え、
    前記決定する段階は、前記高度の単位時間あたりの変化量が閾値以下の場合、前記予め定められた条件を満たすと判断し、前記フォーカスレンズの位置を温度に基づいて補正することを決定する、制御方法。
16. 請求項１から１２の何れか１つに記載の制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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