JP6773573B2 - 位置特定装置、位置特定方法、位置特定システム、位置特定用プログラム、無人航空機および無人航空機識別用ターゲット - Google Patents
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Description
(基本原理)
図1には、飛行する2機のUAV (Unmanned aerial vehicle)100および110と、地上に配置されたレーザースキャナ200が示されている。本実施形態では、曲面の反射面を有したターゲットとして球体の球形ターゲットを採用する。この例では、球形ターゲット101を搭載したUAV(Unmanned aerial vehicle)100と、球形ターゲット111を搭載したUAV110を同時に飛行させ、飛行する2機のUAVをレーザースキャンにより捕捉する。この際、レーザースキャンデータに基づき、UAV100と110の識別を行う。2機のUAVの識別は、レーザースキャンデータから球形ターゲット101,111それぞれの半径を求め、この半径の違いに基づいて行われる。
UAV100および110は、市販のものであり、予め定めた飛行ルートを自律飛行し、航空写真測量のための撮影を行う。もちろん、UAV100および110の無線操縦による飛行制御も可能である。UAV100および110は、カメラ、GNSSを利用した位置測定装置(例えば、GPS受信機)、IMU(慣性航法装置)、高度計、予め定めた飛行経路および飛行ログを記憶する記憶部、飛行のための制御装置を備えている。
図5に処理の手順の一例を示す。図5の処理を実行するためのプログラムは、レーザースキャナ200や位置特定装置200の適当な記憶領域、あるいは適当な記憶媒体に記憶され、そこから読み出されて実行される。
点群データを取得する方法としてステレオ写真画像を用いる方法がある。この場合、予め外部標定要素を特定した2台以上のカメラを用いてステレオ写真撮影を行う。そしてステレオ写真画像を構成する各画像から特徴点を抽出し、この特徴点の座標を前方交会法により求め、座標を特定した特徴点からなる点群データを得る。この場合、撮影時刻が得られる点群と関連付けされる。
図3の機能部を通信回線で接続された複数の独立したハードウェアで実現するシステムを構成することも可能である。この場合、分散配置された機能部が通信を介して統合されて機能するシステムが構成される。そしてこのシステムにおいて、図5の処理が実行される。
ターゲットの識別を行う方法として、ターゲット表面の光の反射状態の違い、表面の材質の違い、表面の模様の違い(縞模様と市松模様の違い)、ターゲットの形状の違い(例えば、球と楕円球の違い)といったものを利用することもできる。また、目視で識別しやすい模様を球形ターゲットの表面に付与する形態も考えられる。
Claims (12)
- 曲面の反射面を有したターゲットを備えた無人航空機のレーザースキャンデータまたは撮影画像データを受け付ける受付部と、
前記レーザースキャンデータまたは前記撮影画像データに基づき前記曲面の反射面の曲率半径を求め、前記曲率半径に基づき前記無人航空機の識別を行う識別部と、
前記曲面の曲率中心の位置に基づき、前記無人航空機の位置の特定を行う位置特定部と
を備える位置特定装置。 - 前記識別は、前記ターゲットの大きさの違い、前記ターゲットにおける表面の光の反射状態の違い、前記ターゲットにおける表面の模様の違いの一または複数に基づき行われる請求項1に記載の位置特定装置。
- 前記無人航空機は複数あり、
前記複数の無人航空機のそれぞれは、互いに異なる曲率半径の曲面を有する前記ターゲットを備え、
前記識別が前記曲率半径の違いに基づき行われる請求項1または2に記載の位置特定装置。 - 前記レーザースキャンデータまたは前記撮影画像データから前記曲面の点群データを取得し、
前記点群データから前記曲率半径および前記曲率中心の位置の算出が行われる請求項3に記載の位置特定装置。 - 前記位置の特定が、前記曲率中心の位置の算出により行われる請求項3または4に記載の位置特定装置。
- 前記ターゲットが球形状である請求項1〜4のいずれか一項に記載の位置特定装置。
- 前記位置特定部は、
前記球形状のターゲットの中心の位置と、
前記球形状のターゲットの中心の位置の算出に用いられた点群データの検出時刻の平均値または中央値と
の関係を特定する請求項6項に記載の位置特定装置。 - 曲面の反射面を有したターゲットを備えた無人航空機のレーザースキャンデータまたは撮影画像データを受け付ける受付ステップと、
前記レーザースキャンデータまたは前記撮影画像データに基づき前記曲面の反射面の曲率半径を求め、前記曲率半径に基づき前記無人航空機の識別を行う識別ステップと、
前記曲面の曲率中心の位置に基づき、前記無人航空機の位置の特定を行う位置特定ステップと
を備える位置特定方法。 - 曲面の反射面を有したターゲットを備えた無人航空機のレーザースキャンデータまたは撮影画像データを受け付ける受付部と、
前記レーザースキャンデータまたは前記撮影画像データに基づき前記曲面の反射面の曲率半径を求め、前記曲率半径に基づき前記無人航空機の識別を行う識別部と、
前記曲面の曲率中心の位置に基づき、前記無人航空機の位置の特定を行う位置特定部と
を備える位置特定装置システム。 - コンピュータに読み取らせて実行させるプログラムであって、
コンピュータを
曲面の反射面を有したターゲットを備えた無人航空機のレーザースキャンデータまたは撮影画像データを受け付ける受付部と、
前記レーザースキャンデータまたは前記撮影画像データに基づき前記曲面の反射面の曲率半径を求め、前記曲率半径に基づき前記無人航空機の識別を行う識別部と、
前記曲面の曲率中心の位置に基づき、前記無人航空機の位置の特定を行う位置特定部と
して動作させる位置特定用プログラム。 - 識別用のターゲットを搭載した無人航空機であって、
前記識別用のターゲットは、光線を反射する曲面を有し、
前記曲面の曲率半径は、当該無人航空機を他の無人航空機から識別する値に設定されている無人航空機。 - 無人航空機に搭載される識別用のターゲットであって、
前記識別用のターゲットは、光線を反射する曲面を有し、
前記曲面の曲率半径は、前記無人航空機を他の無人航空機から識別する値に設定されている無人航空機識別用ターゲット。
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JP2017011130A JP6773573B2 (ja) | 2017-01-25 | 2017-01-25 | 位置特定装置、位置特定方法、位置特定システム、位置特定用プログラム、無人航空機および無人航空機識別用ターゲット |
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