JP7025157B2 - Shooting method and shooting program - Google Patents

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本発明は、航空機から撮影された写真を用いた測量の技術に関する。 The present invention relates to a technique for surveying using photographs taken from an aircraft.

無人航空機(UAV(Unmanned Aerial Vehicle))を航空写真測量に用いる技術が知られている。この技術では、UAVから地表等の測量対象を撮影した写真画像を利用して測量対象の三次元モデルを作成する。この処理では、まず撮影対象が重複した複数の写真画像を用いて標定を行い、UAV搭載のカメラの外部標定要素(位置と姿勢)を求め、この外部標定要素を用いて三次元モデルの作成に係る処理が行なわれる。この技術については、例えば特許文献1に記載されている。 A technique for using an unmanned aerial vehicle (UAV) for aerial photography is known. In this technique, a three-dimensional model of a surveying object is created by using a photographic image of a surveying object such as the ground surface taken from a UAV. In this process, first, orientation is performed using multiple photographic images with overlapping shooting targets, the external orientation elements (position and orientation) of the UAV-equipped camera are obtained, and the external orientation elements are used to create a three-dimensional model. Such processing is performed. This technique is described in, for example, Patent Document 1.

特開2014―6148号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-6148

UAV等の無人航空機による地形等の写真測量では、測量の基となる写真の精度が標定点設置によって大きく変化する。しかし、標定点設置には設置の手間が発生し、作業上の問題となる。さらに、測量対象となる現場にて土木工事等が行われていれば、地上への標定点設置が困難な場合もある。そこで本発明は、標定点設置を効率化できる技術の提供を目的とする。 In photogrammetry such as topography by an unmanned aerial vehicle such as UAV, the accuracy of the photograph that is the basis of the survey changes greatly depending on the setting of the control point. However, the installation of the control point requires time and effort, which poses a work problem. Furthermore, if civil engineering work is being carried out at the site to be surveyed, it may be difficult to set a control point on the ground. Therefore, an object of the present invention is to provide a technique capable of improving the efficiency of setting a control point.

本発明は、標定用のターゲットを備えた複数の無人航空機が飛行する更に上空を、航空写真測量を行うための画像を撮影するカメラを備えた航空機を飛行させ、前記カメラにより、前記標定用のターゲットを備えた前記複数の無人航空機を含む区域を上空から撮影し、前記撮影時において、前記標定用のターゲットを備えた前記複数の無人航空機は、編隊を組んで飛行している撮影方法である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention flies an aircraft equipped with a camera for taking an image for aerial photography over a plurality of unmanned aerial vehicles equipped with a target for orientation, and the camera is used for the orientation. An area including the plurality of unmanned aerial vehicles equipped with a target is photographed from the sky, and at the time of the photographing, the plurality of unmanned aerial vehicles equipped with the target for orientation are a photographing method in which the aircraft is flying in a formation. ..

コンピュータに読み取らせて実行させる航空写真測量用のプログラムであって、コンピュータに標定用のターゲットを備えた複数の無人航空機が飛行する更に上空を、航空写真測量を行うための画像を撮影するカメラを備えた航空機を飛行させ、前記カメラにより、前記標定用のターゲットを備えた前記複数の無人航空機を含む区域を上空から撮影する制御を実行させ、前記撮影時において、前記標定用のターゲットを備えた前記複数の無人航空機は、編隊を組んで飛行している撮影用プログラムである。 A program for aerial photography that is read and executed by a computer , and a camera that takes images for aerial photography over the sky where multiple unmanned aerial vehicles equipped with targets for orientation fly. The equipped aircraft was flown, and the camera was used to control the area including the plurality of unmanned aerial vehicles equipped with the target for orientation from the sky, and the target for orientation was provided at the time of the shooting. The plurality of unmanned aerial vehicles are shooting programs that are flying in a formation .

本発明によれば、標定点設置を効率的に行うことが可能となる技術が得られる。例えば、標定点となり得る複数の小型航空機に対して、写真測量における撮影領域までの経路を設定することにより自動で標定点が必要な位置まで飛行させる。そして、この複数の小型航空機により標定点を設置することで、標定点設置が困難な土木工事現場等であっても、標定点設定が従来手法より効率的に実現できる。 According to the present invention, a technique capable of efficiently setting a control point can be obtained. For example, a plurality of small aircraft that can be control points are automatically flown to a position where the control points are required by setting a route to a shooting area in photogrammetry. By setting the control points with the plurality of small aircraft, the control points can be set more efficiently than the conventional method even at a civil engineering work site where it is difficult to set the control points.

実施形態の概念図である。It is a conceptual diagram of an embodiment. 写真撮影用UAVのブロック図である。It is a block diagram of a UAV for photography. 標定点用UAVのブロック図である。It is a block diagram of a UAV for a control point. 写真撮影用UAVに備えられる制御装置のブロック図である。It is a block diagram of the control device provided in the UAV for photography. 標定点用UAVに備えられる制御装置のブロック図である。It is a block diagram of the control device provided in the UAV for a control point. 処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a process. 実施形態の概念図である。It is a conceptual diagram of an embodiment. 処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a process. 処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a process. 処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a process.

1.第1の実施形態
(概要)
図1には、写真測量における写真撮影を行う写真撮影用UAV100と写真測量のために標定点を形成する標定点用UAV200が示されている。この例では、写真撮影用UAV100は、標定点用UAV200が飛行する更に上空を飛行し、標定点用UAV200を含む区域を上空から撮影する。この撮影時に、標定点用UAV200は静止し、標定用ターゲット(標定用の対空標識)として機能する。本実施形態における写真撮影用UAV100の撮影のタイミングおよび標定点用UAV200の静止のタイミングは、予め設定されている。この設定されたスケジュールに従って、標定用UAV200は移動→静止→移動→静止・・・・を繰り返し行い、写真撮影用UAV100は、上空からの写真撮影を行う。
1. 1. First Embodiment (Overview)
FIG. 1 shows a UAV 100 for photography that takes a picture in photogrammetry and a UAV 200 for a control point that forms a control point for photogrammetry. In this example, the UAV100 for photography flies further above the UAV200 for the control point, and the area including the UAV200 for the control point is photographed from the sky. At the time of this shooting, the UAV200 for the control point is stationary and functions as a target for the control (anti-aircraft marker for the control). The timing of taking a picture of the UAV 100 for photography and the timing of stopping the UAV 200 for a control point in the present embodiment are set in advance. According to this set schedule, the UAV 200 for locating repeatedly moves, stands still, moves, stands still, and so on, and the UAV 100 for taking a picture takes a picture from the sky.

写真撮影用UAV100は、カメラ101を備え、飛行しながら複数枚の航空写真の撮影を行う。そして、標定点用UAV200は、後述する標定点表示201を備えており、この標定点表示201により標定点を形成する。そのため、標定点用UAV200は、一回の撮影において必要な標定点数以上の機体数を用いる。 The UAV 100 for photography is equipped with a camera 101 and takes a plurality of aerial photographs while flying. The UAV 200 for a control point is provided with a control point display 201, which will be described later, and a control point is formed by the control point display 201. Therefore, the UAV200 for the control point uses the number of aircraft that is equal to or larger than the number of control points required for one shooting.

例えば、絶対標定では最低○点の標定点が必要である場合、標定点用UAV200を○機以上用意する。写真撮影用UAV100は、飛行しながら1秒毎や2秒毎に撮影を繰り返し行う。この際、各撮影画像中に予め決められた数以上の標定点用UAV200が写っている必要がある。例えば、後述する第2および4の実施形態で示すような標定点用UAV200の運用の場合は、撮影範囲にない標定点用UAV200もあるので、その分を見越して標定点用UAV200を用意する必要がある。 For example, if at least ○ points are required for absolute positioning, prepare UAV200 for control points or more. The UAV100 for photography repeats photography every 1 second or 2 seconds while flying. At this time, it is necessary that a predetermined number or more of UAV200s for control points are shown in each photographed image. For example, in the case of operation of the UAV200 for the control point as shown in the second and fourth embodiments described later, there is a UAV200 for the control point that is not in the shooting range, so it is necessary to prepare the UAV200 for the control point in anticipation of that amount. There is.

なお、撮影用UAV100の代わりに有人航空機で利用し、標定点設置を無人航空機で行う形態も可能である。また、標定点設置は空中に限定されず、標定点用UAV200を地上に着陸(地上で静止)させた状態で写真撮影用UAV100からの撮影を行う形態も可能である。以上の写真撮影用UAV100と標定点用UAV200についての説明は、後述する第2~4の実施形態においても同じである。 It is also possible to use a manned aircraft instead of the UAV100 for photography and set a control point on an unmanned aircraft. Further, the setting of the control point is not limited to the air, and it is also possible to take a picture from the UAV 100 for photography with the UAV 200 for the control point landing on the ground (stationary on the ground). The above description of the UAV 100 for photography and the UAV 200 for a control point is the same in the second to fourth embodiments described later.

(写真撮影用UAVの構成)
写真撮影に用いる写真撮影用UAV100は、予め定めた飛行ルートを自律飛行するものであるが、無線操縦による飛行制御も可能である。
(Composition of UAV for photography)
The UAV100 for photography used for photography autonomously flies on a predetermined flight route, but flight control by radio control is also possible.

図2は、写真撮影用UAV100のブロック図である。写真撮影用UAV100は、カメラ101、GNSSを利用したGNSS位置特定装置(GNSS受信機)102、IMU(慣性計測装置)103、高度計104、制御装置105、記憶装置106、通信装置107を備えている。 FIG. 2 is a block diagram of the UAV100 for photography. The UAV 100 for photography includes a camera 101, a GNSS position specifying device (GNSS receiver) 102 using GNSS, an IMU (inertial measurement unit) 103, an altimeter 104, a control device 105, a storage device 106, and a communication device 107. ..

カメラ101は、飛行中に空撮を行う。この例では、カメラ101により地上の撮影を行う。利用する画像は、静止画像であり、通常は特定のタイミング(例えば1秒毎)で静止画像の撮影を繰り返し行う。なお、動画を撮影し、動画を構成するフレーム画像を抜き出し静止画像を得る形態も可能である。撮影の対象は、地上に限定されず、橋梁や建物等の人工構造物であってもよい。 The camera 101 takes aerial photographs during flight. In this example, the camera 101 takes a picture on the ground. The image to be used is a still image, and usually, the still image is repeatedly taken at a specific timing (for example, every second). It is also possible to shoot a moving image and extract a frame image constituting the moving image to obtain a still image. The subject of photography is not limited to the ground, but may be an artificial structure such as a bridge or a building.

GNSS位置特定装置102は、GPS衛星に代表される航法衛星からの航法信号を受信し、それに基づき測位(位置の特定)を行う。GNSS位置特定装置102によりGNSS位置特定装置102(GNSS位置特定装置102のアンテナの位置)の地図座標系における位置(経度・緯度・高度)が特定される。地図座標系というのは、地図データを扱う際に利用されるグローバルな座標系である。通常GNSS位置特定装置(例えば、汎用のGPS受信機)で得られる位置のデータは、地図座標系におけるものとして得られる。 The GNSS position specifying device 102 receives a navigation signal from a navigation satellite represented by a GPS satellite, and performs positioning (position identification) based on the navigation signal. The GNSS position specifying device 102 specifies the position (longitude, latitude, altitude) of the GNSS position specifying device 102 (position of the antenna of the GNSS position specifying device 102) in the map coordinate system. The map coordinate system is a global coordinate system used when handling map data. The position data usually obtained by a GNSS position specifying device (for example, a general-purpose GPS receiver) is obtained as that in a map coordinate system.

GNSS位置特定装置102で行われる測位は、実装コストは安価だが低精度である単独測位または実装コストは高価だが高精度である相対測位である。どちらであっても本発明の利用は可能であるが、写真測量では写真撮影地点と移動体により設置される標定点の位置関係の計測精度の高さが品質に影響するため、相対測位等の計測精度の高い態様のものが望ましい。精度の高い相対測位の技術としては、例えば、RTK(Real Time Kinematic)測位を利用した高精度(誤差数cm以下)な位置の測定が挙げられる。RTK測位に関しては、例えば国土地理院のホームページ(http://terras.gsi.go.jp/geo_info/GNSS_iroiro.html)に記載されている。 The positioning performed by the GNSS position specifying device 102 is a single positioning where the mounting cost is low but low accuracy, or a relative positioning where the mounting cost is high but high accuracy. Although the present invention can be used in either case, in photogrammetry, the high measurement accuracy of the positional relationship between the photography point and the control point set by the moving object affects the quality, so relative positioning, etc., etc. It is desirable that the measurement accuracy is high. Examples of the highly accurate relative positioning technique include highly accurate (error number cm or less) position measurement using RTK (Real Time Kinematic) positioning. Regarding RTK positioning, for example, it is described on the homepage of the Geographical Survey Institute (http://terras.gsi.go.jp/geo_info/GNSS_iroiro.html).

RTK測位では、写真測量を行う現場に固定基準局(GNSSもしくはGNSS装置付きTS(トータルステーション)等)を用意し、固定基準局と写真撮影用UAV100と標定点用UAV200とが通信を行いながら、測位を行う。この測位により、写真撮影用UAV100と標定点用UAV200間における位置関係が、高い精度で実現される。 In RTK positioning, a fixed reference station (GNSS or TS with GNSS device (total station), etc.) is prepared at the site where photogrammetry is performed, and positioning is performed while the fixed reference station, UAV100 for photography, and UAV200 for control points communicate with each other. .. By this positioning, the positional relationship between the UAV 100 for photography and the UAV 200 for the control point is realized with high accuracy.

また、GNSS位置特定装置102は、時計の機能を有し、写真測量データは、撮影が行われた時刻の情報と共に飛行ログに記憶される。以上のGNSS位置特定装置102についての説明は、GNSS位置特定装置202に関しても同じである。 Further, the GNSS position specifying device 102 has a clock function, and the photogrammetric data is stored in the flight log together with the information of the time when the shooting was performed. The above description of the GNSS position specifying device 102 is the same for the GNSS position specifying device 202.

IMU103は、飛行中に写真撮影用UAV100に加わる加速度を計測する。IMU103の出力は、飛行中における写真撮影用UAV100の姿勢制御に利用される。また、IMU103の出力から飛行中における写真撮影用UAV100の姿勢に関する情報が得られる。高度計104は、気圧を測定し、写真撮影用UAV100の高度を計測する。以上の説明は、IMU203及び高度計204に関しても同じである。 The IMU 103 measures the acceleration applied to the UAV 100 for photography during flight. The output of the IMU 103 is used for attitude control of the UAV100 for photography during flight. In addition, information on the attitude of the UAV100 for photography during flight can be obtained from the output of the IMU103. The altimeter 104 measures the atmospheric pressure and measures the altitude of the UAV100 for photography. The above description is the same for the IMU 203 and the altimeter 204.

制御装置105は、後述する標定点用UAV200との間での信号の送受信に加え、写真撮影用UAV100に係る各種の制御を行う。写真撮影用UAV100に係る各種の制御には、飛行制御、カメラ101の撮影に係る制御、記憶装置106に記憶するデータの管理に関する制御、通信装置107の動作に関する制御が含まれる。 The control device 105 performs various controls related to the UAV 100 for photography, in addition to transmitting and receiving signals to and from the UAV 200 for a control point, which will be described later. Various controls relating to the UAV 100 for photography include flight control, control relating to photography of the camera 101, control relating to management of data stored in the storage device 106, and control relating to operation of the communication device 107.

記憶装置106は、予め定めた飛行経路を飛ぶための飛行計画および飛行ログを記憶する。飛行ログは、飛行中の位置(経度、緯度、高度)とその計測時刻のデータを記憶したデータである。飛行中の位置の測定は、0.5秒毎や1秒毎といった特定の時間間隔(勿論、不規則なタイミングの場合も有り得る)で行われ、刻々と計測された位置のデータは、測定時刻と関連付けされて飛行ログに記憶される。また、カメラ101による撮影の時刻と画像データ、IMU103で計測された写真撮影用UAV100の姿勢に関するデータ、高度計104が計測した高度のデータも飛行ログと関連付けされた状態で記憶装置106に記憶される。以上の説明は、記憶装置206に関しても同じである。 The storage device 106 stores a flight plan and a flight log for flying a predetermined flight path. The flight log is data that stores the data of the position (longitude, latitude, altitude) during flight and the measurement time thereof. The measurement of the position during flight is performed at specific time intervals such as every 0.5 seconds or every 1 second (of course, it may be irregular timing), and the data of the position measured every moment is the measurement time. It is associated with and stored in the flight log. Further, the time and image data of the shooting by the camera 101, the data on the posture of the UAV100 for photography measured by the IMU 103, and the altitude data measured by the altimeter 104 are also stored in the storage device 106 in a state associated with the flight log. .. The above description is the same for the storage device 206.

通信装置107は、無線通信機能を備える。通信装置107は、無線通信機能により、写真撮影用UAV100と操作機器(地上で写真撮影用UAV100の操作を行う者が操作するコントローラ)との間における操作信号の送受信、標定点用UAV200との間で行う制御信号の送受信、標定点用UAV200と固定基準局との間で行う位置測位のための通信、および飛行中の写真撮影用UAV100が撮影した画像データや測位データの他の機器への送信を行う。 The communication device 107 has a wireless communication function. The communication device 107 transmits and receives an operation signal between the UAV 100 for photography and an operation device (a controller operated by a person who operates the UAV 100 for photography on the ground) and between the UAV 200 for a control point by a wireless communication function. Transmission and reception of control signals performed in, communication for position positioning performed between the UAV200 for control points and a fixed reference station, and transmission of image data and positioning data taken by the UAV100 for photography in flight to other devices. conduct.

通信装置107は、無線通信機能の他に有線通信機能を備える。通信装置107は、有線通信機能を用いて、飛行していない状態(着地している状態)における写真撮影用UAV100、標定点用UAV200および他の機器との間の通信を行う。例えば、飛行の操作に係る信号の受信(操作コントローラからの制御信号の受信)、飛行計画のデータの受信、ログデータの他の機器への送信等が通信装置107によって行われる。なお、通信装置107が光通信機能を有していてもよい。 The communication device 107 has a wired communication function in addition to the wireless communication function. The communication device 107 uses a wired communication function to communicate with the UAV100 for photography, the UAV200 for a control point, and other devices in a non-flying state (landing state). For example, the communication device 107 performs reception of signals related to flight operations (reception of control signals from the operation controller), reception of flight plan data, transmission of log data to other devices, and the like. The communication device 107 may have an optical communication function.

(標定点用UAVの構成)
標定点用UAV200は写真撮影用UAV100による写真撮影の際に、標定点として用いられるものである。また、標定点用UAV200は予め定めた飛行ルートを自律飛行するものであるが、無線操縦による飛行制御も可能である。
(Structure of UAV for control point)
The UAV 200 for a control point is used as a control point when taking a picture with the UAV 100 for photography. Further, although the UAV200 for a control point autonomously flies on a predetermined flight route, flight control by radio control is also possible.

図3は、標定点用UAV200のブロック図である。標定点用UAV200は、標定点表示201、GNSSを利用したGNSS位置特定装置(GNSS受信機)202、IMU(慣性計測装置)203、高度計204、制御装置205、記憶装置206、通信装置207を備えている。これらの装備は、本実施形態で用いられる全ての標定点用UAV200において共通である。 FIG. 3 is a block diagram of the UAV200 for a control point. The UAV200 for a control point includes a control point display 201, a GNSS position specifying device (GNSS receiver) 202 using GNSS, an IMU (inertial measurement unit) 203, an altimeter 204, a control device 205, a storage device 206, and a communication device 207. ing. These equipments are common to all control point UAV200s used in this embodiment.

標定点表示201は、写真測量における標定点となり得るものであり、対空標識としての機能も併せ持つ。標定点表示201としては、例えば、円形マークなどを付した板があげられる。標定点表示201は写真撮影用UAV100の撮影角度に合わせて角度を変化させることができる構造を持つ場合、写真測量対象を斜めから撮影し易くなる。また、標定点表示201は平面な板状に限定されず、立体的な球状であってもよい。立体的な球状であるならば、写真撮影用UAV100に合わせて角度を変化させる構造がなくとも写真測量対象を斜めから撮影し易いが、写真撮影用UAV100が標定点および対空標識として球状の標定点表示201を識別できることが条件である。 The control point display 201 can serve as a control point in photogrammetry, and also has a function as an anti-aircraft marker. Examples of the control point display 201 include a plate with a circular mark or the like. When the control point display 201 has a structure capable of changing the angle according to the shooting angle of the UAV 100 for photography, it becomes easy to shoot the photogrammetric object from an angle. Further, the control point display 201 is not limited to a flat plate shape, and may be a three-dimensional spherical shape. If it is a three-dimensional spherical shape, it is easy to take a photogrammetric object from an angle even if there is no structure that changes the angle according to the UAV100 for photography, but the UAV100 for photography is a spherical control point as a control point and an anti-aircraft marker. The condition is that the display 201 can be identified.

標定点表示201は、他の標定点用UAV200の標定点表示と識別できる表示を備える。標定点表示201は、上空から標定点用UAV200を見下ろした際に見え易いように、標定点用UAV200の上部に配置されている。標定点表示201としては、色彩と図形の組み合わせでコードを表示するカラーコードターゲットが利用できる。カラーコードターゲットに関する技術は、例えば特開2011-053031号公報や特開2011-053030号公報に記載されている。その他、数字や文字、2次元バーコードや模様の表示、各種図形の組み合わせ、色彩の組み合わせ等を標定点表示201として利用できる。 The control point display 201 includes a display that can be distinguished from the control point display of the UAV200 for other control points. The control point display 201 is arranged above the control point UAV 200 so that it can be easily seen when looking down on the control point UAV 200 from the sky. As the control point display 201, a color code target that displays a code by a combination of a color and a figure can be used. Techniques related to color code targets are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-053031 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-053030. In addition, numbers and characters, two-dimensional bar codes and patterns, combinations of various figures, combinations of colors, and the like can be used as the control point display 201.

画像中に複数写った標定点表示201を識別することで、標定点とその位置の情報をリンクさせ、画像中における複数の標定点とその地図座標系における位置の関係が特定される。これは、通常の地上に設置される標定用ターゲット(対空標識)を用いる場合と同じである。 By identifying the plurality of control points displayed 201 in the image, the information on the control points and their positions is linked, and the relationship between the plurality of control points in the image and their positions in the map coordinate system is specified. This is the same as when using a normal target for orientation (anti-aircraft sign) installed on the ground.

制御装置205は、後述する標定点情報の受付、標定点設置用機体の選定、写真撮影用UAV100との間での信号の送受信に加え、標定点用UAV200に係る各種の制御を行う。標定点用UAV200に係る各種の制御には、飛行制御、記憶装置207に記憶するデータの管理に関する制御、通信装置207の動作に関する制御が含まれる。 The control device 205 receives control point information, which will be described later, selects a control point setting machine, sends and receives a signal to and from the UAV 100 for photography, and performs various controls related to the UAV 200 for control points. Various controls related to the UAV 200 for a control point include flight control, control related to management of data stored in the storage device 207, and control related to the operation of the communication device 207.

(写真撮影用UAVの制御装置の構成)
図4は、制御装置105のブロック図である。本実施形態における制御装置105は、飛行経路受付部301、位置情報受付部302、機体操縦部303を備えている。
(Configuration of UAV control device for photography)
FIG. 4 is a block diagram of the control device 105. The control device 105 in the present embodiment includes a flight path reception unit 301, a position information reception unit 302, and an airframe control unit 303.

図4に示される制御装置105の各機能部は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)に代表されるPLD(Programmable Logic Device)などの電子回路により構成される。また、一部の機能を専用のハードウェアで構成し、他の一部を汎用のマイコンにより構成することも可能である。 Each functional unit of the control device 105 shown in FIG. 4 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a PLD (Programmable Logic Device) represented by an FPGA (Field Programmable Gate Array), or the like. It is composed of electronic circuits. It is also possible to configure some functions with dedicated hardware and some others with a general-purpose microcomputer.

各機能部を専用のハードウェアで構成するのか、CPUにおけるプログラムの実行によりソフトウェア的に構成するのかは、要求される演算速度、コスト、消費電力等を勘案して決定される。なお、機能部を専用のハードウェアで構成することとソフトウェア的に構成することは、特定の機能を実現するという観点からは、等価である。以上の制御装置の構成についての説明は、制御装置205に関しても同じである。 Whether each functional unit is configured with dedicated hardware or software-like configuration by executing a program on the CPU is determined in consideration of the required calculation speed, cost, power consumption, and the like. It should be noted that configuring the functional unit with dedicated hardware and configuring it as software are equivalent from the viewpoint of realizing a specific function. The above description of the configuration of the control device is the same for the control device 205.

飛行経路受付部301は、写真撮影用UAV100が飛行しながら、写真撮影を行う撮影地点の位置情報とその撮影地点を巡る飛行経路を受け付ける。受け付ける位置情報や飛行経路は、地図座標系上で予め与えられる。予め与えられる飛行経路のデータとしては、例えば、通過点とその位置における速度が予め指定されたデータ、通過点とその通過時刻が予め指定されたデータ、時刻と速度ベクトルの関係が予め指定されたデータ等が挙げられる。 The flight path reception unit 301 receives the position information of the shooting point where the photograph is taken and the flight path around the shooting point while the UAV100 for photography is flying. The position information and flight route to be accepted are given in advance on the map coordinate system. As the data of the flight path given in advance, for example, the data in which the passing point and the speed at the position are specified in advance, the data in which the passing point and the passing time are specified in advance, and the relationship between the time and the velocity vector are specified in advance. Data etc. can be mentioned.

位置情報受付部302は、GNSS位置特定装置102が特定した写真撮影用UAV100の位置情報を受け付ける。以上の説明は、位置情報受付部402に関しても同じである。 The position information receiving unit 302 receives the position information of the UAV100 for photography specified by the GNSS position specifying device 102. The above description is the same for the location information receiving unit 402.

機体操縦部303は、飛行経路受付部301が受け付けた撮影地点を巡る飛行経路と位置情報受付部302から得られる現在の位置情報から移動のベクトルを決定することで、写真撮影用UAV100を受け付けた飛行経路に沿って移動させる操縦操作を行う。また、GNSS位置特定装置102により特定される標定点用UAV200との位置関係を撮影毎に一定にするための、位置制御を行う。 The aircraft control unit 303 received the UAV100 for photography by determining the movement vector from the flight path around the shooting point received by the flight path reception unit 301 and the current position information obtained from the position information reception unit 302. Perform a maneuvering operation to move along the flight path. In addition, position control is performed to make the positional relationship with the UAV200 for the control point specified by the GNSS position specifying device 102 constant for each shooting.

(標定点用UAVの制御装置の構成)
図5は、制御装置205のブロック図である。制御装置205は、飛行経路受付部401、位置情報受付部402、機体操縦部403を備えている。
(Configuration of UAV control device for control points)
FIG. 5 is a block diagram of the control device 205. The control device 205 includes a flight path reception unit 401, a position information reception unit 402, and an airframe control unit 403.

飛行経路受付部401は、標定点用UAV200が一回の飛行で巡ることになる、写真撮影用UAV100の撮影地点に対応する撮影領域の位置情報とその撮影領域を巡る飛行経路を受け付ける。受け付ける位置情報や飛行経路は、地図座標系における位置(経度・緯度・高度)および地図座標系上で予め示されるものである。ここで、写真撮影用UAV100が、一回の飛行で撮影する写真に対応する標定点の数と各標定点が必要な撮影領域についても併せて受け付けることができる。 The flight path reception unit 401 receives the position information of the shooting area corresponding to the shooting point of the UAV 100 for photography and the flight path around the shooting area, which the UAV 200 for the control point goes around in one flight. The received position information and flight route are shown in advance on the map coordinate system as well as the position (longitude, latitude, altitude) in the map coordinate system. Here, the UAV 100 for photography can also accept the number of control points corresponding to the pictures taken in one flight and the shooting area in which each control point is required.

機体操縦部403は、飛行経路受付部401が受け付けた撮影領域を巡る飛行経路と位置情報受付部402から得られる現在の位置情報から移動のベクトルを決定することで、機体を受け付けた飛行経路に沿って移動させる。また、GNSS位置特定装置202により特定される写真撮影用UAV100との位置関係を撮影毎に一定にするための、位置制御を行う。 The aircraft control unit 403 determines the movement vector from the flight path around the shooting area accepted by the flight path reception unit 401 and the current position information obtained from the position information reception unit 402, thereby making the flight path that accepts the aircraft. Move along. In addition, position control is performed to keep the positional relationship with the UAV100 for photography specified by the GNSS position specifying device 202 constant for each shooting.

(処理の一例)
本実施形態における処理の一例を図6に示す。まず、写真撮影用UAV100に写真撮影用UAV100が一回の飛行で巡ることになる撮影地点の位置情報とその撮影地点を巡る飛行経路を与える。この撮影地点の位置情報や飛行経路は、例えば、各撮影地点の位置情報を地図座標系で与え、飛行経路を各撮影地点の地図座標系における位置を沿うものとして与える。そして、標定点用UAV200には、標定点用UAV200が一回の飛行で巡ることになる、写真撮影用UAV100の撮影地点に対応する撮影領域(範囲)の位置情報とその撮影範囲を巡る飛行経路を与える(ステップS101)。
(Example of processing)
FIG. 6 shows an example of the processing in this embodiment. First, the UAV 100 for photography is given the position information of the photography point that the UAV 100 for photography will go around in one flight and the flight route around the photography point. For the position information and the flight path of the shooting point, for example, the position information of each shooting point is given in the map coordinate system, and the flight path is given along the position in the map coordinate system of each shooting point. Then, in the UAV200 for the control point, the position information of the shooting area (range) corresponding to the shooting point of the UAV100 for photography, in which the UAV200 for the control point goes around in one flight, and the flight path around the shooting range. (Step S101).

次に、写真撮影用UAV100に備えられているカメラ101の撮影タイミング(撮影間隔)を設定する。設定する撮影タイミングは、2秒毎や4秒毎といった特定の時間間隔で設定されるが、不規則な時間間隔の設定も有り得る。不規則な時間間隔の設定による撮影とは、例えば、2秒毎の撮影間隔で5回撮影した後、10秒間隔で1回撮影し、その後3秒間隔で撮影する、といったものである(ステップS102)。 Next, the shooting timing (shooting interval) of the camera 101 provided in the UAV 100 for photography is set. The shooting timing to be set is set at a specific time interval such as every 2 seconds or every 4 seconds, but an irregular time interval may be set. Shooting with an irregular time interval setting is, for example, shooting 5 times at a shooting interval of 2 seconds, shooting once at a 10-second interval, and then shooting at a 3-second interval (step). S102).

次に、写真撮影用UAV100は、ステップS101で取得した撮影地点および飛行経路の情報を用いて、最初の撮影地点へ移動する。なお、写真撮影用UAV100の移動は、撮影開始時から撮影終了までは、終始一定の速度または各時間ごとに定められた速度(時刻Aから時刻Bまでは速度v、時刻Aから時刻Bまでは速度v)での飛行となる。また、写真撮影用UAV100の撮影開始時刻は、後述する標定点用UAV200の静止する時間の設定上、予め定めておく(ステップS103)。 Next, the UAV100 for photography moves to the first shooting point using the information of the shooting point and the flight path acquired in step S101. The movement of the UAV100 for photography is a constant speed from the start of shooting to the end of shooting, or a speed determined for each time (speed v1 from time A1 to time B1 and from time A2 ). Until time B2, the flight will be at speed v2 ). Further, the shooting start time of the UAV 100 for photography is set in advance in order to set the stationary time of the UAV 200 for the control point, which will be described later (step S103).

そして、最初の撮影地点への写真撮影用UAV100が到着後、撮影を行う。なお、以降の撮影はステップS102において設定された撮影タイミングに基づき、撮影を行う(ステップS104)。すなわち、本実施形態では、予め定められた速度で移動する写真撮影用UAV100が設定された時間間隔で撮影を行うことで、速度と時間の積により計算可能な撮影の予定された対象(地点)の撮影を実現する。 Then, after the UAV100 for photography arrives at the first shooting point, shooting is performed. In the subsequent shooting, shooting is performed based on the shooting timing set in step S102 (step S104). That is, in the present embodiment, the UAV100 for photography, which moves at a predetermined speed, shoots at a set time interval, so that a target (point) scheduled for shooting that can be calculated by the product of speed and time is taken. Realize the shooting of.

次に、写真撮影用UAV100は、ステップS101で取得した撮影地点の情報を照会し、予定された撮影地点が残っていれば、ステップS103に処理が戻り、次の撮影地点向かう。残っていなければ、写真撮影用UAV100は帰還または回収され、処理を終える(ステップS105)。 Next, the UAV100 for photography inquires about the information of the shooting point acquired in step S101, and if the scheduled shooting point remains, the process returns to step S103 and heads for the next shooting point. If not, the UAV100 for photography is returned or recovered, and the process is completed (step S105).

写真撮影用UAV100がステップS102からS105の処理を行っている間に、標定点用UAV200は、後述するステップS106からS109の処理を行う。まず、標定点用UAV200では、移動予定先となる写真撮影用UAV100の撮影領域内において、静止する時間(時刻)が設定される。例えば、静止する時間(時刻)を、時刻C(○時○分○.○秒)~時刻D(○時○分○.○秒)として設定する。ここで、時刻Cは到着時刻、時刻Dは移動開始時刻となり、時刻CとDの間は標定点用UAV200が指定された地点で静止していることになる。 While the UAV 100 for photography performs the processing of steps S102 to S105, the UAV 200 for the control point performs the processing of steps S106 to S109 described later. First, in the UAV 200 for a control point, a resting time (time) is set in the shooting area of the UAV 100 for photography, which is the planned movement destination. For example, the resting time (time) is set as time C (○ hour ○ minute ○. ○ second) to time D (○ hour ○ minute ○. ○ second). Here, the time C is the arrival time, the time D is the movement start time, and the UAV200 for the control point is stationary at the designated point between the times C and D.

標定点用UAV200の静止する時間(時刻)は、写真撮影用UAV100が撮影地点に到着する時間(時刻)を基準に決定される。すなわち、標定点用UAV200が指定地点で静止している時間を、写真撮影用UAV100が撮影地点に到着する時間(時刻)の前後0.5秒や1秒等の時間間隔として見込んだ上で、標定点用UAV200の静止する時間(時刻)を設定する(ステップS106)。 The stationary time (time) of the UAV 200 for the control point is determined based on the time (time) when the UAV 100 for photography arrives at the shooting point. That is, the time when the UAV 200 for the control point is stationary at the designated point is estimated as a time interval such as 0.5 seconds or 1 second before and after the time (time) when the UAV 100 for photography arrives at the shooting point. The resting time (time) of the UAV200 for the control point is set (step S106).

次に、標定点用UAV200は、ステップS101で取得した撮影領域と飛行経路を基に写真撮影用UAV100の撮影領域内へ、ステップS106で設定された時刻までに移動する(ステップS107)。そして、ステップS106で設定された時刻まで、静止する(ステップS108)。 Next, the UAV200 for the control point moves into the shooting area of the UAV100 for photography based on the shooting area and the flight path acquired in step S101 by the time set in step S106 (step S107). Then, it stands still until the time set in step S106 (step S108).

静止する時間が経過後、次の撮影範囲の存在を照会し、予定された撮影地点が残っていれば、ステップS107に処理が戻り、次の撮影領域向かう。残っていなければ、標定点用UAV200は帰還または回収され、処理を終える(ステップS109)。 After the rest time has elapsed, the existence of the next shooting range is inquired, and if the scheduled shooting point remains, the process returns to step S107 and the process returns to the next shooting area. If it does not remain, the UAV200 for the control point is returned or recovered, and the process is completed (step S109).

2.第2の実施形態
(概要)
本発明は、2編隊以上からなる標定点用UAV200を用いて、写真撮影UAV100の撮影範囲で標定点となる編隊と次の撮影範囲へ移動する編隊とに分けることにより、標定点設置のための時間を短縮し、より効率的に標定点設置可能な実施形態も提供できる。図7には、本実施形態の概要を示す。
2. 2. Second embodiment (overview)
The present invention uses a UAV200 for a control point consisting of two or more formations, and divides the formation into a formation that becomes a control point in the shooting range of the photography UAV100 and a formation that moves to the next shooting range, thereby setting a control point. It is also possible to provide an embodiment in which the time can be shortened and the control point can be set more efficiently. FIG. 7 shows an outline of the present embodiment.

本実施形態における標定点用UAV200は、一回の撮影において必要な標定点数以上の機体数を1編隊として、2編隊以上とできる機体数を用いる。編隊を構成する機体数については、後述の第4の実施形態においても同様である。 The UAV200 for a control point in the present embodiment uses a number of aircraft that can have two or more formations, with the number of aircraft that is equal to or more than the number of control points required for one shooting as one formation. The same applies to the number of aircraft constituting the formation in the fourth embodiment described later.

(写真撮影用UAVおよび標定点用UAVの構成)
第1の実施形態と同様、写真撮影用UAV100の構成は図2のようになり、標定点用UAVは図3のようになる。
(Composition of UAV for photography and UAV for control point)
Similar to the first embodiment, the configuration of the UAV 100 for photography is as shown in FIG. 2, and the UAV for a control point is as shown in FIG.

(写真撮影用UAVの制御装置の構成)
本実施形態における制御装置105は、図4における、飛行経路受付部301、位置情報受付部302、機体操縦部303、機体位置信号生成部304を備えている。
(Configuration of UAV control device for photography)
The control device 105 in the present embodiment includes the flight path reception unit 301, the position information reception unit 302, the aircraft control unit 303, and the aircraft position signal generation unit 304 in FIG.

機体位置信号生成部304は、写真撮影用UAV100の位置を標定点用UAV200に認識させる機体位置信号を生成する。写真撮影用UAV100の位置情報は、GNSS位置特定装置102により、取得したものを機体位置信号に付与する。 The aircraft position signal generation unit 304 generates an aircraft position signal that causes the UAV 200 for the control point to recognize the position of the UAV 100 for photography. As for the position information of the UAV 100 for photography, the one acquired by the GNSS position specifying device 102 is added to the aircraft position signal.

(標定点用UAVの制御装置の構成)
本実施形態における制御装置205は、図5における、飛行経路受付部401、位置情報受付部402、機体操縦部403、撮影範囲判定部404を備えている。
(Configuration of UAV control device for control points)
The control device 205 in the present embodiment includes the flight path reception unit 401, the position information reception unit 402, the aircraft control unit 403, and the shooting range determination unit 404 in FIG.

撮影範囲判定部404は、写真撮影用UAV100より受信した機体位置信号に付与された写真撮影用UAV100の位置情報と飛行経路受付部が取得する写真撮影用UAV100の撮影領域の情報から、備えられている標定点用UAV200が写真撮影用UAV100の撮影範囲内にあるか判定する。例えば、写真撮影用UAV100および標定点用UAV200の位置が高度を除いた二次元空間(x100,y100)および(x200,y200)で与えられるものとすれば、写真撮影用UAV100の撮影範囲は、写真撮影用UAV100の位置(x100,y100)が中心となる平面領域で表されるため、この平面領域内に標定点用UAV200の位置(x200,y200)が入っているのならば、撮影領域内とする判定ができる。 The shooting range determination unit 404 is provided from the position information of the UAV 100 for photography given to the aircraft position signal received from the UAV 100 for photography and the information of the shooting area of the UAV 100 for photography acquired by the flight path reception unit. It is determined whether the UAV 200 for the control point is within the shooting range of the UAV 100 for photography. For example, if the positions of the UAV 100 for photography and the UAV 200 for the control point are given in the two-dimensional space (x 100 , y 100 ) and (x 200 , y 200 ) excluding the altitude, the UAV 100 for photography is taken. Since the range is represented by a plane region centered on the position (x 100 , y 100 ) of the UAV 100 for photography, the position (x 200 , y 200 ) of the UAV 200 for the control point is included in this plane region. If, it can be determined that the image is within the shooting area.

(処理の一例)
本実施形態における処理の一例を図8に示す。なお、図6と同名の処理は、特に記載がなければ、原則、同様の処理を行うものとする。そして、標定点用UAV200は、2編隊からなるものとする。
(Example of processing)
An example of the processing in this embodiment is shown in FIG. Unless otherwise specified, the processing with the same name as in FIG. 6 shall be performed in the same manner in principle. The UAV200 for the control point shall consist of two formations.

まず、写真撮影用UAV100と標定点用UAV200に対しては、ステップS101の処理と同様に飛行経路を設定する。しかし、本実施形態は、2編隊からなる標定点用UAV200を用いて、交互に写真撮影UAV100の撮影範囲で標定点となることを想定するため、ステップS101の処理設定に加え、2編隊のうち、1編隊が必ず写真撮影用UAV100の撮影範囲内におり、1編隊が次の撮影範囲へ移動できるような飛行計画(写真撮影用UAV100による最初の撮影時における各編隊の位置)として設定する(ステップS201)。 First, for the UAV 100 for photography and the UAV 200 for the control point, a flight path is set in the same manner as in the process of step S101. However, in this embodiment, in order to assume that the UAV200 for a control point consisting of two formations is used and the control points are alternately set in the shooting range of the UAV100 for photography, in addition to the processing setting in step S101, of the two formations. 1. Set as a flight plan (position of each formation at the time of the first shooting by the UAV100 for photography) so that one formation is always within the shooting range of the UAV100 for photography and one formation can move to the next shooting range (the position of each formation at the time of the first shooting by the UAV100 for photography). Step S201).

次いで、写真撮影用UAV100において撮影タイミングが設定され(ステップS202)、移動が開始される(ステップS203)。そして、撮影地点に到着後、標定点用UAV200に機体位置信号を送信し(ステップS204)、その後に撮影を行う(ステップS205)。撮影終了後には、次の撮影対象があれば、ステップS203以下の処理が再度行われ、次の撮影対象がなければ、処理は終了となる(ステップS206)。 Next, the shooting timing is set in the UAV100 for photography (step S202), and the movement is started (step S203). Then, after arriving at the shooting point, the aircraft position signal is transmitted to the UAV200 for the control point (step S204), and then shooting is performed (step S205). After the end of shooting, if there is a next shooting target, the process of step S203 or lower is performed again, and if there is no next shooting target, the process ends (step S206).

一方、標定点用UAV200では、静止時間が設定され(ステップS207)、その後、撮影範囲に移動する(ステップS208)。静止時間は、写真撮影用UAV100から行われる複数枚の撮影画像の撮影範囲に止まる時間以上の期間として設定される。この期間は、写真撮影用UAV100の飛行速度、撮影範囲の大きさ、撮影間隔によって異なるので撮影条件に合わせて調整する。 On the other hand, in the UAV200 for the control point, the stationary time is set (step S207), and then the moving to the shooting range (step S208). The still time is set as a period equal to or longer than the time required to stay within the shooting range of a plurality of shot images performed from the UAV 100 for photography. This period varies depending on the flight speed of the UAV100 for photography, the size of the shooting range, and the shooting interval, and is adjusted according to the shooting conditions.

標定点用UAV200は、撮影範囲に到着後、そこに止まり、写真撮影用UAV100から送信される機体位置信号を待つ。そして、写真撮影用UAV100から送信される機体位置信号を受信(ステップ209)したら、写真撮影用UAV100の最も近い未来の撮影における撮影範囲を認識し、自機が写真撮影用UAV100の行う最も近い未来の撮影における撮影範囲内であるか判定を行う(ステップS210)。最も近い未来の撮影範囲内であるならば、標定点用UAV200は静止を継続し、標定点となる(ステップS211)。最も近い未来の撮影における撮影範囲内でないならば、標定点用UAV200はステップS212の次の撮影範囲が存在するかの判定にまわり(ステップS212)、次の撮影範囲が存在すれば次の撮影範囲へ移動する。 After arriving at the shooting range, the UAV 200 for the control point stops there and waits for the aircraft position signal transmitted from the UAV 100 for photography. Then, when the aircraft position signal transmitted from the UAV100 for photography is received (step 209), the UAV100 for photography recognizes the shooting range in the nearest future shooting, and the own machine recognizes the shooting range in the nearest future of the UAV100 for photography. It is determined whether or not it is within the shooting range in the shooting (step S210). If it is within the shooting range in the near future, the UAV200 for the control point continues to stand still and becomes the control point (step S211). If it is not within the shooting range in the closest future shooting, the UAV200 for the control point goes around to determine whether the next shooting range of step S212 exists (step S212), and if the next shooting range exists, the next shooting range. Move to.

3.第3の実施形態
(概要)
第1および2の実施形態は、写真撮影用UAV100による撮影と標定点用UAV200による標定点設置のタイミングを設定された時間によって合わせる方法である。時間設定以外の方法としては、写真撮影用UAV100と標定点用UAV200との間で、信号の送受信を行うことによって、撮影と標定点設置のタイミングを合わせる方法が挙げられる。
3. 3. Third embodiment (overview)
The first and second embodiments are a method of adjusting the timing of taking a picture with the UAV 100 for photography and setting the control point with the UAV 200 for the control point according to a set time. As a method other than the time setting, there is a method of adjusting the timing of photography and setting of the control point by transmitting and receiving a signal between the UAV 100 for photography and the UAV 200 for the control point.

撮影と標定点設置のタイミングをお互いの時間設定で合わせていた場合、タイムスケジュールによって、連続的に処理されるため、飛行時の強風、飛来物や障害物等により、写真撮影用UAV100または標定点用UAV200に時間的な遅れが発生すると、以降は撮影と標定点形成のタイミングに差異が生じてしまい、写真計測精度の低下を招く。しかし、本実施形態のような信号の送受信等で、撮影と標定点設置のタイミングを合わせるのならば、飛行時の強風、飛来物や障害物等により、写真撮影用UAV100または標定点用UAV200に時間的な遅れが発生したとしても、撮影ごとにタイミングを合わせるため、撮影と標定点設置のタイミングに差異が生じにくい。 If the timing of shooting and setting of the control point is matched with each other's time setting, it will be processed continuously according to the time schedule, so due to strong winds during flight, flying objects, obstacles, etc., the UAV100 for photography or the control point If a time delay occurs in the UAV200 for use, the timing of shooting and the formation of a control point will be different thereafter, which will lead to a decrease in photographic measurement accuracy. However, if the timing of shooting and setting the control point is adjusted by transmitting and receiving signals as in the present embodiment, the UAV 100 for photography or the UAV 200 for the control point may be used due to strong winds during flight, flying objects, obstacles, etc. Even if there is a time delay, the timing is adjusted for each shooting, so there is little difference in the timing between shooting and setting the control point.

(写真撮影用UAVおよび標定点用UAVの構成)
第1の実施形態と同様、写真撮影用UAV100の構成は図2のようになり、標定点用UAVは図3のようになる。なお、写真撮影用UAV100や標定点用UAV200に、障害物検出用のレーザースキャナを備えることで、飛行経路上の障害物等の回避ができるUAVとしてもよい。
(Composition of UAV for photography and UAV for control point)
Similar to the first embodiment, the configuration of the UAV 100 for photography is as shown in FIG. 2, and the UAV for a control point is as shown in FIG. By equipping the UAV 100 for photography and the UAV 200 for a control point with a laser scanner for detecting obstacles, a UAV that can avoid obstacles on the flight path may be used.

(写真撮影用UAVの制御装置の構成)
本実施形態における制御装置105は、図4における、飛行経路受付部301、位置情報受付部302、機体操縦部303、標定点認識部305、撮影終了信号生成部306を備えている。
(Configuration of UAV control device for photography)
The control device 105 in the present embodiment includes a flight path reception unit 301, a position information reception unit 302, an aircraft control unit 303, a control point recognition unit 305, and a shooting end signal generation unit 306 in FIG.

標定点認識部305は、後述する標定点用UAV200から送られる静止確認信号を受信すると、撮影領域内に標定点用UAV200が存在することを認識する。そして、写真計測用の写真画像として必要な標定点が規定数以上、撮影領域内に存在するかを判定し、規定数以上の標定点が認識された場合、写真測量用の写真をカメラ101に撮影させる。 Upon receiving the stationary confirmation signal sent from the UAV200 for the control point, which will be described later, the control point recognition unit 305 recognizes that the UAV200 for the control point exists in the photographing area. Then, it is determined whether or not there are more than the specified number of control points required for the photographic image for photogrammetry in the shooting area, and when the specified number or more of the control points are recognized, the photo for photogrammetry is transferred to the camera 101. Let me take a picture.

撮影終了信号生成部306は、写真計測用の写真をカメラ101で撮影終了後に、その撮影で標定点となっていた標定点用UAV200に対し、撮影終了を認識させる撮影終了信号を生成する。なお、撮影終了信号は一回の撮影終了毎に生成される。 The shooting end signal generation unit 306 generates a shooting end signal for recognizing the end of shooting for the UAV 200 for the control point, which was the control point in the shooting after the photo for photo measurement is finished by the camera 101. The shooting end signal is generated at each shooting end.

(標定点用UAVの制御装置の構成)
本実施形態における制御装置205は、図5における、飛行経路受付部401、位置情報受付部402、機体操縦部403、撮影範囲判定部404、静止確認信号生成部405、撮影終了認識部406を備えている。
(Configuration of UAV control device for control points)
The control device 205 in the present embodiment includes the flight path reception unit 401, the position information reception unit 402, the aircraft control unit 403, the shooting range determination unit 404, the stillness confirmation signal generation unit 405, and the shooting end recognition unit 406 in FIG. ing.

静止確認信号生成部405は、標定点用UAV200が撮影領域内の任意地点に到着した場合、写真撮影用UAV100に標定点用UAV200の到着を知らせる静止確認信号を生成する。この静止確認信号は、撮影領域内に到着した標定点用UAV200が送信するものとしてあるため、静止確認信号を受信すれば、写真撮影用UAV100は、標定点用UAV200が撮影領域内に存在することを推定する。しかし、静止確認信号に標定点用UAV200の位置情報が付与されていれば、撮影領域内に標定点用UAV200が存在することが、写真撮影用UAV100側でも確認できる。すなわち、静止確認信号に標定点用UAV200の位置情報を付与することで、写真領域内における標定点の存在についての信頼性向上が期待できる。 When the stationary confirmation signal generation unit 405 arrives at an arbitrary point in the photographing area, the stationary confirmation signal generation unit 405 generates a stationary confirmation signal for notifying the UAV 100 for photography of the arrival of the UAV 200 for a stationary point. Since this stillness confirmation signal is transmitted by the UAV200 for the control point that has arrived in the shooting area, if the stillness confirmation signal is received, the UAV100 for photography has the UAV200 for the control point in the shooting area. To estimate. However, if the position information of the UAV200 for the control point is added to the stillness confirmation signal, it can be confirmed on the UAV100 side for photography that the UAV200 for the control point exists in the shooting area. That is, by adding the position information of the UAV200 for the control point to the stationary confirmation signal, it can be expected that the reliability of the existence of the control point in the photographic area is improved.

撮影終了認識部406は、写真撮影用UAV100から送られる撮影終了信号を受信すると、該当する撮影領域内での撮影が終了したことを認識する。 Upon receiving the shooting end signal sent from the UAV 100 for photography, the shooting end recognition unit 406 recognizes that the shooting in the corresponding shooting area has been completed.

(処理の一例)
本実施形態における処理の一例を図9に示す。なお、実施の形態の概要は図1となる。
(Example of processing)
An example of the processing in this embodiment is shown in FIG. The outline of the embodiment is shown in FIG.

まず、写真撮影用UAV100と標定点用UAV200へ飛行経路を設定する。その設定方法はステップS101と同様である(ステップS301)。次に、写真撮影用UAV100は、ステップS301で取得した撮影地点および飛行経路の情報を用いて、撮影地点へ移動する(ステップS302)。 First, a flight path is set for the UAV 100 for photography and the UAV 200 for a control point. The setting method is the same as in step S101 (step S301). Next, the UAV100 for photography moves to the shooting point using the information of the shooting point and the flight path acquired in step S301 (step S302).

そして、写真撮影用UAV100は、撮影地点へ到着すると標定点用UAV200から送信される静止確認信号が写真撮影のために必要な規定数以上受信するのを待つ(ステップS303)。すなわち、ステップS303では、標定に必要な機数の標定用UAV200が撮影範囲内で静止しているか否か、が判定される。次に、写真撮影用UAV100は、規定数以上の静止確認信号を受信されると、計測対象の撮影を行う(ステップS304)。次に、写真撮影用UAV100は、撮影が終了すると、標定点用UAV200へ撮影終了信号を送信する(ステップS305)。 Then, when the UAV 100 for photography arrives at the shooting point, it waits for the stationary confirmation signal transmitted from the UAV 200 for the control point to be received in a predetermined number or more required for photography (step S303). That is, in step S303, it is determined whether or not the number of UAV200s for standardization required for standardization is stationary within the shooting range. Next, when the UAV 100 for photography receives a predetermined number or more of static confirmation signals, the UAV 100 for photography takes a picture of the measurement target (step S304). Next, when the photography is completed, the photography UAV 100 transmits a photography end signal to the control point UAV 200 (step S305).

最後に、写真撮影用UAV100は、ステップS301で取得した撮影地点の情報から、次の撮影地点があるか判断し、次の撮影地点があれば、ステップS302へ戻り、次の撮影地点がなければ、処理を終える(ステップS306)。 Finally, the UAV100 for photography determines whether or not there is a next shooting point from the information of the shooting point acquired in step S301, and if there is a next shooting point, returns to step S302, and if there is no next shooting point, , Finish the process (step S306).

写真撮影用UAV100がステップS302からS306の処理を行っている間に、標定点用UAV200は、後述するステップS307からS311の処理を行う。標定点用UAV200は、ステップS301で取得した撮影範囲とそれを巡る飛行経路に基づき、撮影範囲へ移動する(ステップS307)。 While the UAV 100 for photography performs the processing of steps S302 to S306, the UAV 200 for the control point performs the processing of steps S307 to S311 described later. The UAV200 for the control point moves to the shooting range based on the shooting range acquired in step S301 and the flight path around the shooting range (step S307).

撮影範囲に到着後、標定点用UAV200は、機体を静止させ(ステップS308)、写真撮影用UAV100へ静止確認信号を送信する(ステップS309)。そして、標定点用UAV200は、写真撮影用UAV100から撮影終了信号を受信するまで、その撮影範囲内で静止させる(ステップS310)。撮影終了信号を受信した標定点用UAV200は、次の撮影範囲があれば、ステップS311からステップS307へ戻り、次の撮影地点がなければ、処理を終える(ステップS306)。 After arriving at the shooting range, the UAV200 for the control point makes the aircraft stationary (step S308), and transmits a stillness confirmation signal to the UAV100 for photography (step S309). Then, the UAV 200 for the control point is stopped within the shooting range until the shooting end signal is received from the UAV 100 for shooting (step S310). The UAV200 for a control point that has received the shooting end signal returns from step S311 to step S307 if there is a next shooting range, and ends the process if there is no next shooting point (step S306).

4.第4の実施形態
(概要)
写真撮影用UAV100による撮影と標定点用UAV200による標定点形成のタイミング合わせを信号の送受信により行い、2編隊以上の標定点用UAV200を用いて、標定点形成を効率的に行う実施形態でもよい。
4. Fourth Embodiment (Overview)
It may be an embodiment in which the timing of photography by the UAV 100 for photography and the formation of the control point by the UAV 200 for the control point are adjusted by transmitting and receiving signals, and the control point is efficiently formed by using the UAV 200 for control points of two or more formations.

(UAV等の構成)
写真撮影用UAV100、標定点用UAV200および本実施形態における制御装置105の構成は、第3の実施形態と同様である。
(Structure of UAV, etc.)
The configurations of the UAV 100 for photography, the UAV 200 for a control point, and the control device 105 in the present embodiment are the same as those in the third embodiment.

(標定点用UAVの制御装置の構成)
本実施形態における制御装置205は、図5における、飛行経路受付部401、位置情報受付部402、機体操縦部403、撮影範囲判定部404、静止確認信号生成部405、撮影終了認識部406、標定点設置用機体選定部407を備えている。
(Configuration of UAV control device for control points)
The control device 205 in the present embodiment has a flight path reception unit 401, a position information reception unit 402, an aircraft control unit 403, a shooting range determination unit 404, a stillness confirmation signal generation unit 405, a shooting end recognition unit 406, and a marker in FIG. It is equipped with a fixed point installation machine selection unit 407.

標定点設置用機体(編隊)選定部407は、複数の標定点用UAV200から成る2以上の編隊の中から標定点となる編隊を選定し、選定された編隊を構成する機体に標定点設置用の機体としての設定を付与する。なお、標定点設置用の機体としての設定は、写真撮影用UAV100からの送信される撮影終了信号の受信後に解除される。また、標定点となる機体(編隊)は、標定点設用の機体としての設定が付与されていない機体(編隊)の中から選定される。 The aircraft (formation) selection unit 407 for setting a control point selects a formation to be a control point from two or more formations consisting of UAV200 for a plurality of control points, and installs a control point on the aircraft constituting the selected formation. The setting as the aircraft of is given. The setting as the machine for setting the control point is canceled after receiving the shooting end signal transmitted from the UAV100 for photography. In addition, the aircraft (formation) to be the control point is selected from the aircraft (formation) to which the setting as the aircraft for setting the control point is not given.

標定点用機体選定部407は、各標定点用UAV200が持つ通信装置207により、通信を行いながら処理を行うが、ここで行われる処理を外部データ処理装置に行わせ、処理結果を標定点用UAV200へ送信してもよい。もちろん、写真撮影用UAV100に備えられる制御装置105の機能部として、機体選定処理を行ってもよい。 The aircraft selection unit 407 for the control point performs processing while communicating with the communication device 207 of each control point UAV200, but the processing performed here is performed by an external data processing device, and the processing result is used for the control point. It may be transmitted to UAV200. Of course, the machine selection process may be performed as a functional unit of the control device 105 provided in the UAV 100 for photography.

(処理の一例)
本実施形態における処理の一例を図10に示す。なお、実施の形態の構成は図7に示す。
(Example of processing)
An example of the processing in this embodiment is shown in FIG. The configuration of the embodiment is shown in FIG.

写真撮影用UAV100と標定点用UAV200へ飛行経路設定を行うステップS401と写真撮影用UAV100のフローであるステップS402からステップS406は、第3の実施形態のステップS301とステップS302からステップS306までと同様である(ステップS401~ステップS406)。 Step S401 to set the flight route to the UAV100 for photography and UAV200 for the control point and steps S402 to S406, which are the flows of the UAV100 for photography, are the same as in steps S301 and S302 to S306 of the third embodiment. (Step S401 to step S406).

写真撮影用UAV100がステップS402からS406の処理を行っている間に、標定点用UAV200は、後述するステップS407からS413の処理を行う。 While the UAV 100 for photography performs the processing of steps S402 to S406, the UAV 200 for the control point performs the processing of steps S407 to S413 described later.

標定点用UAV200は、ステップS301で取得した撮影範囲について標定点設置用の編隊を選定する。標定点設置用の編隊を構成する機体には、標定点設置用機体としての設定を付与する(ステップS407)。次に、各標定点用UAV200において、標定点設置用機体としての設定が付与されているか、判定する(ステップS408)。そして、標定点設置用機体としての設定が付与されている標定点用UAV200は、標定点を設置する撮影範囲へ移動する(ステップS409)。また、標定点設置用機体としての設定が付与されていない標定点用UAV200は、後述するステップS413の処理を行う。 The UAV200 for the control point selects a formation for setting the control point for the shooting range acquired in step S301. The aircraft constituting the formation for setting the control point is given a setting as the aircraft for installing the control point (step S407). Next, in each control point UAV200, it is determined whether or not the setting as the control point installation machine is given (step S408). Then, the UAV200 for the control point to which the setting as the control point setting machine is given moves to the shooting range in which the control point is installed (step S409). Further, the control point UAV200 to which the setting as the control point installation machine is not given performs the process of step S413 described later.

標定点を設置するための標定点用UAV200は、撮影範囲に到着後、機体を静止させ(ステップS410)、写真撮影用UAV100へ静止確認信号を送信する(ステップS411)。その後、写真撮影用UAV100から撮影終了信号を受信するまで、その撮影範囲内で静止させる。なお、撮影終了信号を受信すると、標定点設置用機体としての設定が解除され、他の撮影範囲においても、標定点設置用の機体とすることができる(ステップS412)。 After arriving at the shooting range, the control point UAV 200 for setting the control point makes the aircraft stationary (step S410), and transmits a stillness confirmation signal to the photography UAV 100 (step S411). After that, the photograph is kept still within the photographing range until the photographing end signal is received from the photographing UAV 100. When the shooting end signal is received, the setting as the control point setting machine is canceled, and the control point setting machine can be used in other shooting ranges (step S412).

ステップS412で標定点設置用機体としての設定が解除された標定点用UAV200とステップS407で標定点設置用機体として選定されなかった標定点用UAV200、すなわち、標定点設置用機体としての設定が付与されていない標定点用UAV200は、次の撮影範囲が有れば、ステップS407以下の処理を繰り返し、次の撮影範囲が無ければ、処理を終える(ステップS413)。 The UAV200 for the control point whose setting as the machine for setting the control point was canceled in step S412 and the UAV200 for the control point which was not selected as the machine for setting the control point in step S407, that is, the setting as the machine for setting the control point is given. If the UAV200 for the control point that has not been set has the next shooting range, the process of step S407 or less is repeated, and if there is no next shooting range, the process ends (step S413).

なお、ステップS407において標定点設置用の機体としての設定が付与された標定点用UAV200は、写真撮影範囲への移動と静止を行うため、標定点設置用の機体としての設定が付与されなかった標定点用UAV200と比較して、時間遅れが発生する。よって、次の標定点設置用の機体選定では、標定点設置用の機体としての設定が付与された標定点用UAV200よりも、設定が付与されなかった標定点用UAV200が、次の撮影では優先的に選定される。
In addition, since the UAV200 for the control point to which the setting as the machine for setting the control point was given in step S407 moves to the photography range and stands still, the setting as the machine for setting the control point was not given. Compared with the UAV200 for the control point, a time delay occurs. Therefore, in the next selection of the aircraft for setting the control point, the UAV200 for the control point to which the setting is not given has priority over the UAV200 for the control point to which the setting as the aircraft for setting the control point is given, in the next shooting. Is selected.

Claims (2)

標定用のターゲットを備えた複数の無人航空機が飛行する更に上空を、航空写真測量を行うための画像を撮影するカメラを備えた航空機を飛行させ、
前記カメラにより、前記標定用のターゲットを備えた前記複数の無人航空機を含む区域を上空から撮影し、
前記撮影時において、
前記標定用のターゲットを備えた前記複数の無人航空機は、編隊を組んで飛行している撮影方法。
Flying an aircraft equipped with a camera that takes images for aerial photography, flying further over the sky where multiple unmanned aerial vehicles equipped with targets for orientation fly.
The camera photographs an area including the plurality of unmanned aerial vehicles equipped with the target for orientation from the sky.
At the time of the shooting
The shooting method in which the plurality of unmanned aerial vehicles equipped with the target for orientation are flying in formation .
コンピュータに読み取らせて実行させる航空写真測量用のプログラムであって、
コンピュータ
標定用のターゲットを備えた複数の無人航空機が飛行する更に上空を、航空写真測量を行うための画像を撮影するカメラを備えた航空機を飛行させ、
前記カメラにより、前記標定用のターゲットを備えた前記複数の無人航空機を含む区域を上空から撮影する制御を実行させ、
前記撮影時において、
前記標定用のターゲットを備えた前記複数の無人航空機は、編隊を組んで飛行している撮影用プログラム。
A program for aerial photogrammetry that is read and executed by a computer.
On the computer
Flying an aircraft equipped with a camera that takes images for aerial photography, flying further over the sky where multiple unmanned aerial vehicles equipped with targets for orientation fly.
The camera controls the shooting of an area including the plurality of unmanned aerial vehicles equipped with the target for orientation from the sky.
At the time of the shooting
The plurality of unmanned aerial vehicles equipped with the target for orientation are a shooting program in which they are flying in formation .
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