JP7149569B2 - Building measurement method - Google Patents

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Description

本発明は、飛行体を用いた建造物の測定方法に関する。 The present invention relates to a method of measuring a building using an aircraft.

近年、様々な用途に利用されるドローン(Drone)や無人航空機(UAV:Unmanned Aerial Vehicle)などの飛行体(以下、単に「飛行体」と総称する)を利用した様々なサービスが提供されている。 BACKGROUND ART In recent years, various services using flying vehicles (hereinafter simply referred to as "flying vehicles") such as drones and unmanned aerial vehicles (UAVs) used for various purposes have been provided. .

一例として、従前実測や目視で行っていた、屋根の塗装や防水工事の見積りを取るための、屋根の表面積の算出に代わるものとして、飛行体により屋根の写真を撮影し、写真と基に3Dモデルを構築することにより表面積を算出する技術が、例えば、特許文献1に開示されている。 As an example, as an alternative to calculating the surface area of a roof to obtain an estimate for roof painting and waterproofing work, which was previously performed by actual measurement and visual observation, photographs of the roof are taken by an aircraft, and 3D images are taken based on the photographs. A technique for calculating the surface area by constructing a model is disclosed in Patent Document 1, for example.

また、複数の飛行体を運用する場合に、各無人飛行体の飛行データを1つの画面上で切り換えや分割等することにより表示させる技術が、例えば特許文献2に開示されている。 Further, for example, Patent Document 2 discloses a technique for displaying flight data of each unmanned aircraft by switching or dividing them on a single screen when operating a plurality of aircraft.

特開2018-055351号公報JP 2018-055351 A

しかしながら、上記特許文献に開示の技術は、写真撮影した画像を3Dモデルに変換したうえで屋根の表面積を算出するため、変換工程において誤差が生じる可能性がある。また、変換工程により表面積の算出に時間を要するという問題も生じる。 However, the technique disclosed in the above patent document converts a photographed image into a 3D model and then calculates the surface area of the roof, so an error may occur in the conversion process. There is also the problem that it takes time to calculate the surface area due to the conversion process.

そこで、本発明は、より簡易で正確な屋根の表面積を測定する方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a simpler and more accurate method for measuring the surface area of a roof.

本発明の一の実施形態は、建造物の測定方法であって、所定の建造物を撮影するステップと、撮影した画像から、所定の領域と、所定の領域を構成する複数の所定のオブジェクトとを認識するステップと、所定のオブジェクトの個数を決定するステップと、決定された個数と、予め記憶された、所定のオブジェクトの面積とに基づいて、所定の領域の面積を決定するステップと、を有する建造物の測定方法を提供する。 An embodiment of the present invention is a method for measuring a building, comprising the steps of photographing a given structure; determining the number of predetermined objects; and determining the area of the predetermined region based on the determined number and the pre-stored area of the predetermined object. A method for measuring a building having a structure is provided.

本発明によれば、より簡易で正確な屋根の表面積を測定する方法を実現することができる。 According to the present invention, a simpler and more accurate method for measuring the surface area of a roof can be realized.

本発明による第1の実施の形態による、管理端末及び飛行体からなるシステム構成図である。It is a system block diagram which consists of a management terminal and an aircraft by 1st Embodiment by this invention. 本発明による第1の実施の形態による、管理端末のハードウェア構成を示す図である。3 is a diagram showing the hardware configuration of a management terminal according to the first embodiment of the present invention; FIG. 本発明による第1の実施の形態による、飛行体の機能ブロック図である。1 is a functional block diagram of an aircraft according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明による第1の実施の形態による、飛行体のフライトコントローラ周辺の機能ブロック図である。1 is a functional block diagram around a flight controller of an aircraft according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明による第1の実施の形態による、管理端末のうち、制御部及びメモリの機能ブロック図である。FIG. 4 is a functional block diagram of a control unit and memory in the management terminal according to the first embodiment of the present invention; 本発明による第1の実施の形態による、建造物の測定方法にかかるフローチャート図である。It is a flowchart figure concerning the measuring method of the building by 1st Embodiment by this invention. 本発明による第1の実施の形態による、屋根の面積の算出方法にかかるフローチャート図である。FIG. 2 is a flow chart diagram of a method for calculating the area of a roof according to the first embodiment of the present invention; 本発明による第1の実施の形態による、建造物の測定方法にかかる概念図である。1 is a conceptual diagram of a method for measuring a building according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明による第1の実施の形態による、瓦の寸法を説明する概念図である。1 is a conceptual diagram illustrating the dimensions of a roof tile according to a first embodiment of the invention; FIG. 本発明による第2の実施の形態による、飛行体のフライトコントローラ周辺の機能ブロック図である。FIG. 7 is a functional block diagram around the flight controller of the aircraft according to the second embodiment of the present invention; 本発明による第2の実施の形態による、建造物の測定方法にかかるフローチャート図である。FIG. 7 is a flow chart diagram of a method for measuring a building according to a second embodiment of the present invention;

本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による飛行体は、以下のような構成を備える。
[項目1]
所定の建造物を撮影するステップと、
当該撮影した画像から、所定の領域と、当該所定の領域を構成する複数の所定のオブジェクトとを認識するステップと、
当該所定のオブジェクトの個数を決定するステップと、
当該決定された個数と、予め記憶された、前記所定のオブジェクトの面積とに基づいて、前記所定の領域の面積を決定するステップと、を有する建造物の測定方法。
[項目2]
さらに、前記所定の領域の面積を基に、見積り金額を決定するステップを有する、
項目1に記載の建造物の測定方法。
[項目3]
無人飛行体を飛行させるステップと、を有し、
前記所定の建造物を撮影するステップは、当該無人飛行体により実行される、
項目1又は項目2に記載の建造物の測定方法。
[項目4]
前記所定の領域は屋根であり、
前記所定のオブジェクトは前記屋根上に並列配置された所定の単位建材である、
項目1乃至項目3のいずれかに記載の建造物の測定方法。
[項目5]
前記単位建材は、瓦である、
項目4に記載の建造物の測定方法。
[項目6]
前記瓦の働き長さ及び働き巾に基づいて、前記瓦の面積を設定する、
項目5に記載の建造物の測定方法。
The contents of the embodiments of the present invention are listed and explained. An aircraft according to an embodiment of the present invention has the following configuration.
[Item 1]
photographing a predetermined building;
a step of recognizing a predetermined area and a plurality of predetermined objects forming the predetermined area from the captured image;
determining the number of said predetermined objects;
determining the area of the predetermined area based on the determined number and the prestored area of the predetermined object.
[Item 2]
Further, determining an estimated amount based on the area of the predetermined area,
A method for measuring a building according to item 1.
[Item 3]
a step of flying the unmanned air vehicle;
the step of photographing the predetermined building is performed by the unmanned air vehicle;
A method for measuring a building according to item 1 or item 2.
[Item 4]
the predetermined area is a roof;
the predetermined object is a predetermined unit building material arranged in parallel on the roof;
A method for measuring a building according to any one of items 1 to 3.
[Item 5]
The unit building material is a roof tile,
A method for measuring a building according to item 4.
[Item 6]
setting the area of the tile based on the working length and width of the tile;
A method for measuring a building according to item 5.

(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態による建造物の測定方法について、図面を参照しながら説明する。本発明による第1の実施の形態による、管理端末及び飛行体からなるシステム構成図である。
(First embodiment)
A method for measuring a building according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. It is a system block diagram which consists of a management terminal and an aircraft by 1st Embodiment by this invention.

図1に示すように、管理端末1は、インターネット等のネットワークを介して、複数の飛行体2A、2B、2C等と接続する(以下、便宜上、これらのうち任意の飛行体を単に「飛行体2」という)。ネットワークの例として、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(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、クラウド通信等が挙げられる。ここで、飛行体2として、例えば、自律飛行する、または後述のユーザ端末により遠隔から操作、制御され得る無人の飛行体(例えば、ドローン等)が挙げられる。飛行体2から管理端末1に対して、所定の情報、例えば、飛行体2のカメラ等で撮影した静止画・動画データのほか、所定の制御データ、例えば、飛行位置情報(緯度、経度、高度等)、飛行経路、バッテリーの使用量/残量、飛行速度、飛行時間、加速度、傾き、その他機器の動作状況等の情報を、自動またはユーザからの要求に応じて送信する。 As shown in FIG. 1, the management terminal 1 is connected to a plurality of flying objects 2A, 2B, 2C, etc. via a network such as the Internet (hereinafter, for convenience, an arbitrary flying object among these is simply referred to as "flying object 2”). Examples of networks include local area networks (LAN), wide area networks (WAN), infrared, wireless, WiFi, point-to-point (P2P) networks, telecommunications networks, cloud communications, and the like. Here, the flying object 2 includes, for example, an unmanned flying object (such as a drone) that can fly autonomously or that can be remotely operated and controlled by a user terminal, which will be described later. In addition to predetermined information, such as still image/video data taken by the camera of the aircraft 2, predetermined control data, such as flight position information (latitude, longitude, altitude etc.), flight path, battery usage/remaining capacity, flight speed, flight time, acceleration, tilt, and other information such as the operating status of the device, automatically or upon request from the user.

図2は、本発明による第1の実施の形態による、管理端末のハードウェア構成を示す図である。なお、図示された構成は一例であり、これ以外の構成を有していてもよい。図示されるように、管理端末1は、データベース(図示せず)と接続されシステムの一部を構成する。管理端末1は、例えばワークステーションやパーソナルコンピュータのような汎用コンピュータとしてもよいし、或いはクラウド・コンピューティングによって論理的に実現されてもよい。 FIG. 2 is a diagram showing the hardware configuration of the management terminal according to the first embodiment of the invention. Note that the illustrated configuration is an example, and other configurations may be employed. As shown, the management terminal 1 is connected to a database (not shown) and constitutes part of the system. The management terminal 1 may be, for example, a general-purpose computer such as a workstation or personal computer, or it may be logically realized by cloud computing.

管理端末1は、少なくとも、制御部10、メモリ11、ストレージ12、送受信部13、入出力部14等を備え、これらはバス15を通じて相互に電気的に接続される。 The management terminal 1 includes at least a control unit 10 , a memory 11 , a storage 12 , a transmission/reception unit 13 , an input/output unit 14 and the like, which are electrically connected to each other through a bus 15 .

制御部10は、管理端末1全体の動作を制御し、各要素間におけるデータの送受信の制御、及びアプリケーションの実行及び認証処理に必要な情報処理等を行う演算装置である。例えばプロセッサ10はCPU(Central Processing Unit)であり、ストレージ12に格納されメモリ11に展開されたプログラム等を実行して各情報処理を実施する。 The control unit 10 is an arithmetic unit that controls the overall operation of the management terminal 1, controls transmission and reception of data between elements, executes applications, and performs information processing necessary for authentication processing. For example, the processor 10 is a CPU (Central Processing Unit), and executes a program or the like stored in the storage 12 and developed in the memory 11 to carry out each information process.

メモリ11は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性記憶装置で構成される主記憶と、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と、を含む。メモリ11は、プロセッサ10のワークエリア等として使用され、また、管理端末1の起動時に実行されるBIOS(Basic Input/Output System)、及び各種設定情報等を格納する。 The memory 11 includes a main memory composed of a volatile memory device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory), and an auxiliary memory composed of a non-volatile memory device such as a flash memory or a HDD (Hard Disc Drive). . The memory 11 is used as a work area or the like for the processor 10, and stores a BIOS (Basic Input/Output System) executed when the management terminal 1 is started, various setting information, and the like.

ストレージ12は、アプリケーション・プログラム等の各種プログラムを格納する。各処理に用いられるデータを格納したデータベースがストレージ12に構築されていてもよい。 The storage 12 stores various programs such as application programs. A database storing data used for each process may be constructed in the storage 12 .

送受信部13は、管理端末1をネットワークおよびブロックチェーンネットワークに接続する。なお、送受信部13は、Bluetooth(登録商標)及びBLE(Bluetooth Low Energy)の近距離通信インタフェースを備えていてもよい。 The transmitter/receiver 13 connects the management terminal 1 to the network and the blockchain network. Note that the transmitting/receiving unit 13 may include a short-range communication interface of Bluetooth (registered trademark) and BLE (Bluetooth Low Energy).

入出力部14は、キーボード・マウス類等の情報入力機器、及びディスプレイ等の出力機器である。 The input/output unit 14 is an information input device such as a keyboard and a mouse, and an output device such as a display.

バス15は、上記各要素に共通に接続され、例えば、アドレス信号、データ信号及び各種制御信号を伝達する。 A bus 15 is commonly connected to the above elements and transmits, for example, address signals, data signals and various control signals.

図3は、本発明による第1の実施の形態による、飛行体の機能ブロック図である。なお、以下の機能ブロック図は説明を簡単にするために、単一のデバイス(飛行体)に格納された概念として記載しているが、例えば、その一部機能を外部デバイスに発揮させたり、クラウド・コンピューティング技術を利用することによって論理的に構成されていてもよい。 FIG. 3 is a functional block diagram of an aircraft according to the first embodiment of the invention. In order to simplify the explanation, the functional block diagram below is described as a concept stored in a single device (aircraft). It may be configured logically by using cloud computing technology.

フライトコントローラ21は、プログラマブルプロセッサ(例えば、中央演算処理装置(CPU))などの1つ以上のプロセッサを有することができる。 Flight controller 21 may have one or more processors, such as programmable processors (eg, central processing units (CPUs)).

フライトコントローラ21は、メモリ22を有しており、当該メモリにアクセス可能である。メモリ22は、1つ以上のステップを行うためにフライトコントローラ21が実行可能であるロジック、コード、および/またはプログラム命令を記憶している。 The flight controller 21 has a memory 22 and can access the memory. Memory 22 stores logic, code, and/or program instructions that are executable by flight controller 21 to perform one or more steps.

メモリ22は、例えば、SDカードやランダムアクセスメモリ(RAM)などの分離可能な媒体または外部の記憶装置を含んでいてもよい。カメラやセンサ類27から取得したデータは、メモリに直接に伝達されかつ記憶されてもよい。例えば、カメラ等で撮影した静止画・動画データが内蔵メモリ又は外部メモリに記録される。カメラは飛行体にジンバル28を介して設置される。 Memory 22 may include, for example, separable media or external storage devices such as SD cards and random access memory (RAM). Data acquired from cameras and sensors 27 may be communicated directly to and stored in memory. For example, still image/moving image data captured by a camera or the like is recorded in a built-in memory or an external memory. A camera is installed on the flying vehicle via a gimbal 28 .

フライトコントローラ21は、飛行体の状態を制御するように構成された制御モジュールを含んでいる。例えば、制御モジュールは、6自由度(並進運動x、y及びz、並びに回転運動θ、θ及びθ)を有する飛行体の空間的配置、速度、および/または加速度を調整するために、ESC29を経由して飛行体の推進機構(モータ30等)を制御する。モータによりプロペラ31が回転することで飛行体の揚力を生じさせる。制御モジュールは、搭載部、センサ類の状態のうちの1つ以上を制御することができる。 Flight controller 21 includes a control module configured to control the state of the vehicle. For example, the control module may be configured to adjust the spatial orientation, velocity, and/or acceleration of a vehicle having six degrees of freedom (translational motions x , y , and z , and rotational motions θx, θy, and θz). , ESC 29 to control the propulsion mechanism (motor 30, etc.) of the aircraft. The propeller 31 is rotated by the motor to generate the lift of the aircraft. The control module can control one or more of the states of the mount, sensors.

フライトコントローラ21は、1つ以上の外部のデバイス(例えば、送受信機25(プロポ)、端末、表示装置、または他の遠隔の制御器)からのデータを送信および/または受け取るように構成された送受信部26と通信可能である。送受信機25は、有線通信または無線通信などの任意の適当な通信手段を使用することができる。 Flight controller 21 is configured to transmit and/or receive data from one or more external devices (e.g., transceiver 25 (propo), terminal, display, or other remote controller). It can communicate with the unit 26 . Transceiver 25 may use any suitable means of communication, such as wired or wireless communication.

例えば、送受信部26は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(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、クラウド通信などのうちの1つ以上を利用することができる。 For example, transceiver 26 utilizes one or more of a local area network (LAN), wide area network (WAN), infrared, wireless, WiFi, point-to-point (P2P) networks, telecommunications networks, cloud communications, and the like. can do.

送受信部26は、センサ類27で取得したデータ、フライトコントローラ21が生成した処理結果、所定の制御データ、端末または遠隔の制御器からのユーザコマンドなどのうちの1つ以上を送信および/または受け取ることができる。 The transmitting/receiving unit 26 transmits and/or receives one or more of data obtained by the sensors 27, processing results generated by the flight controller 21, predetermined control data, user commands from a terminal or a remote controller, and the like. be able to.

本実施の形態によるセンサ類27は、慣性センサ(加速度センサ、ジャイロセンサ)、GPSセンサ、近接センサ(例えば、ライダー)、またはビジョン/イメージセンサ(例えば、カメラ)を含み得る。 Sensors 27 according to this embodiment may include inertial sensors (acceleration sensors, gyro sensors), GPS sensors, proximity sensors (eg lidar), or vision/image sensors (eg cameras).

図4は、本発明による第1の実施の形態による、飛行体のフライトコントローラ周辺の機能ブロック図である。また、図5は、本発明による第1の実施の形態による、管理端末のうち、制御部及びメモリの機能ブロック図である。図6は、本発明による第1の実施の形態による、建造物の測定方法にかかるフローチャート図である。本測定方法にかかる処理は、飛行体においては、例えば、メモリ22に格納される測定処理用のプログラムをフライトコントローラ21の各制御部において実行することで実現され、また、管理端末1においては、例えば、メモリ11に格納される測定処理用のプログラムを制御部10において実行することで実現され得る。 FIG. 4 is a functional block diagram around the flight controller of the aircraft according to the first embodiment of the present invention. Also, FIG. 5 is a functional block diagram of the control unit and memory in the management terminal according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flow chart diagram of a method for measuring a building according to the first embodiment of the present invention. The processing related to this measurement method is realized in the aircraft by, for example, executing a program for measurement processing stored in the memory 22 in each control unit of the flight controller 21, and in the management terminal 1, For example, it can be realized by executing a measurement processing program stored in the memory 11 in the control unit 10 .

図6に示すように、まず、飛行体2のフライトコントローラ21の位置情報取得部41は、GPSセンサ等のセンサ類23より、高度、緯度、経度といった現在位置情報を取得し、所定の位置、例えば、目標とする建造物の上空を飛行するよう制御される(S101)。目標とする建造物の位置情報は予め位置情報格納部51に記憶させることができる。続いて、飛行体2が所定の位置に到達すると、フライトコントローラ21の撮影制御部42は、カメラ27が建造物を上空から撮影するよう制御する(S102)。また、撮影制御部42は、撮影した建造物の画像を、メモリ22の画像情報格納部52に格納することができる。なお、飛行体2は、例えば、上述したGPSセンサを利用せずに(又は併用して)手動(又は半手動)で操作することとしてもよい。 As shown in FIG. 6, first, the position information acquisition unit 41 of the flight controller 21 of the flying object 2 acquires current position information such as altitude, latitude, and longitude from the sensors 23 such as a GPS sensor. For example, it is controlled to fly over the target building (S101). The positional information of the target building can be stored in advance in the positional information storage unit 51 . Subsequently, when the flying object 2 reaches a predetermined position, the photographing control unit 42 of the flight controller 21 controls the camera 27 to photograph the building from above (S102). Further, the photographing control unit 42 can store the photographed image of the building in the image information storage unit 52 of the memory 22 . Note that the flying object 2 may be operated manually (or semi-manually) without using (or using together) the GPS sensor described above, for example.

続いて、飛行体2の送受信部26は、撮影した建造物の画像を管理端末1に送信する。管理端末1は、送受信部13を介して建造物の画像を受信し、制御部10の画像分析部61は、画像分析を実行し、屋根を認識する(S103)。画像分析としては、既知の画像認識技術を利用することができる。例えば、屋根の輪郭を認識させる手法のほか、予め屋根の画像を機械学習させておき、学習データから屋根を識別できる特徴量を自動的に抽出し、その特徴量により飛行体2が撮影された画像から屋根を認識することもできる。屋根は輪郭等で定義された一定の領域として認識され、参照画像情報として、管理端末1のメモリ11の分析情報格納部71に格納される。 Subsequently, the transmission/reception unit 26 of the aircraft 2 transmits the photographed image of the building to the management terminal 1 . The management terminal 1 receives the building image via the transmission/reception unit 13, and the image analysis unit 61 of the control unit 10 executes image analysis to recognize the roof (S103). A known image recognition technique can be used for image analysis. For example, in addition to the method of recognizing the outline of the roof, the image of the roof is machine-learned in advance, and the feature amount that can identify the roof is automatically extracted from the learning data. Roofs can also be recognized from images. The roof is recognized as a certain area defined by an outline or the like, and is stored in the analysis information storage section 71 of the memory 11 of the management terminal 1 as reference image information.

また、画像分析部61は、画像分析を実行し、屋根を構成する瓦を認識する(S104)。屋根の認識同様に、画像分析として既知の画像認識技術を利用することができ、予め瓦の形状等を機械学習させておき、例えば、飛行体2により撮影された画像から瓦の特徴量を抽出することで、画像に含まれる瓦を認識することができる。認識された瓦の情報は、分析情報格納部71に格納される。 The image analysis unit 61 also performs image analysis and recognizes the roof tiles (S104). Similar to roof recognition, known image recognition technology can be used for image analysis, and the shapes of tiles are machine-learned in advance. By doing so, roof tiles included in the image can be recognized. Information on the recognized roof tile is stored in the analysis information storage unit 71 .

続いて、管理端末1の制御部10の面積決定部62は、分析情報格納部71に格納された参照画像情報を基に屋根の面積を算出し、決定する(S105)。面積決定部62は、決定した面積情報を面積情報格納部73に格納することができる。 Subsequently, the area determination unit 62 of the control unit 10 of the management terminal 1 calculates and determines the area of the roof based on the reference image information stored in the analysis information storage unit 71 (S105). The area determination unit 62 can store the determined area information in the area information storage unit 73 .

図7は、本発明による第1の実施の形態による、屋根の面積の算出方法にかかるフローチャート図である。まず、管理端末1の面積決定部62は、分析情報格納部71に格納された、瓦が映っている屋根の参照画像を参照する(S201)。例えば、図8に示すように、飛行体2によって撮影された建造物の画像から、画像分析によって、屋根を定義する領域4が認識され、領域内に配置される瓦3が認識される。上述の通り、画像分析の結果認識された屋根の領域4と領域を構成する瓦3の画像は参照画像として分析情報格納部71に格納される。本ステップでは、この参照画像を参照し、領域内に含まれる瓦の枚数が、画像処理によって計数される(S202)。続いて、面積決定部62は、瓦寸法情報格納部72に格納される瓦の寸法情報を参照し、画像から認識された瓦1枚当たりの表面積をまず決定し、S202で求めた瓦の枚数から、屋根の領域4に含まれる瓦全体の面積を算出し、屋根の面積として決定する(S203)。瓦寸法情報格納部72には、複数種類の瓦の情報を格納することができる。画像解析によって認識された瓦の形状を基に、瓦寸法情報格納部72に格納された複数種類の瓦から特定の瓦を判別し、その寸法から面積を求める方法も考えられる。例えば、瓦は形状によって、和形、平形、スパニッシュ瓦等の種類の瓦があり、寸法も異なるところ、画像から認識された瓦の形状から、特定の瓦を判別することで、対応する寸法から1枚当たりの瓦の面積を決定することができる。 FIG. 7 is a flowchart of a method for calculating the roof area according to the first embodiment of the present invention. First, the area determination unit 62 of the management terminal 1 refers to the reference image of the roof on which the tiles are reflected, which is stored in the analysis information storage unit 71 (S201). For example, as shown in FIG. 8, from the image of the building taken by the flying object 2, the image analysis recognizes the area 4 defining the roof and the roof tiles 3 arranged in the area. As described above, the image of the roof area 4 and the roof tiles 3 composing the area recognized as a result of the image analysis is stored in the analysis information storage unit 71 as a reference image. In this step, this reference image is referred to, and the number of roof tiles included in the area is counted by image processing (S202). Subsequently, the area determination unit 62 refers to the tile size information stored in the tile size information storage unit 72, first determines the surface area of each tile recognized from the image, and determines the number of tiles obtained in S202. Then, the total area of the tiles included in the roof area 4 is calculated and determined as the area of the roof (S203). Information on a plurality of types of roof tiles can be stored in the roof tile size information storage unit 72 . A method of determining a specific tile from among the plurality of types of tiles stored in the tile size information storage unit 72 based on the shape of the tile recognized by image analysis, and determining the area from the size of the tile is also conceivable. For example, depending on the shape of the roof tiles, there are Japanese-style, flat-style, Spanish-style tiles, and different sizes. The area of each tile can be determined.

図9に示すように、通常、瓦は、その一部分が相互に重なり合うように屋根に設置される。本実施形態において屋根の総面積を算出するという目的において、このような重なり部分を除いた寸法を使用して瓦1枚当たりの面積を求め、瓦の枚数を乗じることで、より正確に屋根の所定領域の面積を算出することができる。図9において、瓦が有効に働く長さ方向、幅方向の寸法を、例えば、働き長さ、働き巾と呼び、働き長さと働き巾を乗じることで瓦1枚当たりの面積を決定することができる。屋根の領域における位置によって、形状や寸法が異なる瓦を用いる場合もあり、これに対応して、屋根の領域を更にいくつかの領域に分割し、各領域に面積をその領域で使用される瓦の寸法を用いて算出する、という方法も考えられる。 As shown in FIG. 9, the roof tiles are usually installed on the roof such that portions of the roof tiles overlap each other. For the purpose of calculating the total area of the roof in this embodiment, the dimensions excluding such overlapping portions are used to obtain the area per tile, and the number of tiles is multiplied to obtain a more accurate roof area. The area of the predetermined region can be calculated. In FIG. 9, the dimensions in the length direction and width direction in which the tile works effectively are called the working length and working width, and the area per tile can be determined by multiplying the working length by the working width. can. Depending on the position on the roof area, different shapes and sizes of tiles may be used. A method of calculating using the dimensions of is also conceivable.

また、建造物に対して、例えば、1階、2階部分の各々に屋根が設けられている場合に、飛行体2が建造物の上空から屋根部分を撮影すると、2階の屋根と1階の屋根が重なった画像が得られることがある。すなわち、1階部分の屋根の一部の領域と、階部分の屋根の一部の領域とが重複してしまうため、上記実施形態による測定方法では、1階部分の屋根の面積を算出することが難しくなる。このような場合には、まず、飛行体2を、建造物の1階と2階の中間の高度まで飛行させるよう制御し、1階部分の屋根の領域を撮影し、続いて、飛行体2を、建造物の2階の上空まで飛行させて、2階の屋根の領域を撮影するよう制御することで、1階及び2階各々の屋根の面積を算出することができる。その他、飛行体2が飛行可能な位置や撮影するアングルに応じて、建造物の屋根の領域を複数の領域に分割し、各領域の面積を算出することで、これらの合計値をその建造物の屋根の総面積として決定することもできる。 In addition, for example, when a roof is provided on each of the first and second floors of a building, when the aircraft 2 photographs the roof of the building from above, the roof of the second floor and the roof of the first floor image with overlapping roofs. That is, since a partial area of the roof of the first floor and a partial area of the roof of the first floor overlap, the measurement method according to the above embodiment cannot calculate the area of the roof of the first floor. becomes difficult. In such a case, first, the aircraft 2 is controlled to fly to an altitude between the first and second floors of the building, and the area of the roof of the first floor is photographed. is flown over the second floor of the building, and controlled to photograph the area of the roof of the second floor, the area of the roof of each of the first and second floors can be calculated. In addition, by dividing the area of the roof of the building into a plurality of areas according to the position where the flying object 2 can fly and the shooting angle, and calculating the area of each area, the total value of these can also be determined as the total roof area of

図6に戻り、管理端末1の制御部10の見積決定部63は、面積情報格納部73に格納された屋根の領域の面積情報を基に、屋根修理工事等の見積金額を決定する(S106)。屋根修理の見積額は屋根の面積に応じて決定することがあり、本ステップにおいて見積金額を決定するに際しては、本実施形態の測定方法によって算出された面積情報を利用することができる。決定した見積情報は、見積情報決定部74に格納され、必要に応じて、見積金額を所定の表示フォーマットに出力することができる。 Returning to FIG. 6, the estimate determining unit 63 of the control unit 10 of the management terminal 1 determines the estimated amount of money for roof repair work, etc. based on the area information of the roof area stored in the area information storage unit 73 (S106 ). The estimated cost of roof repair may be determined according to the area of the roof, and when determining the estimated cost in this step, the area information calculated by the measurement method of this embodiment can be used. The determined estimate information is stored in the estimate information determination unit 74, and the estimated amount can be output in a predetermined display format as necessary.

(第2の実施の形態)
図10は、本発明による第2の実施の形態による、飛行体のフライトコントローラ周辺の機能ブロック図である。また、図11は、本発明による第2の実施の形態による、建造物の測定方法にかかるフローチャート図である。本実施の形態においては、第1の実施の形態において管理端末1と飛行体2とが連携して処理された測定方法及び見積決定方法が、飛行体2において単独で処理されることを特徴とする。本測定方法にかかる処理は、飛行体において、例えば、メモリ22に格納される測定処理用のプログラムをフライトコントローラ21の各制御部において実行することで実現され得る。
(Second embodiment)
FIG. 10 is a functional block diagram around the flight controller of the aircraft according to the second embodiment of the present invention. Also, FIG. 11 is a flow chart diagram of a method for measuring a building according to a second embodiment of the present invention. The present embodiment is characterized in that the measurement method and the estimate determination method, which are processed in cooperation between the management terminal 1 and the flying object 2 in the first embodiment, are processed independently in the flying object 2. do. The processing related to this measurement method can be realized by, for example, executing a program for measurement processing stored in the memory 22 in each control section of the flight controller 21 in the aircraft.

図11に示すように、まず、飛行体2のフライトコントローラ21の位置情報取得部41は、GPSセンサ等のセンサ類23より、高度、緯度、経度といった現在位置情報を取得し、所定の位置、例えば、目標とする建造物の上空を飛行するよう制御される(S301)。目標とする建造物の位置情報は予め位置情報格納部51に記憶させることができる。続いて、飛行体2が所定の位置に到達すると、フライトコントローラ21の撮影制御部42は、カメラ27が建造物を上空から撮影するよう制御する(S302)。また、撮影制御部42は、撮影した建造物の画像を、メモリ22の画像情報格納部52に格納することができる。 As shown in FIG. 11, first, the position information acquisition unit 41 of the flight controller 21 of the aircraft 2 acquires current position information such as altitude, latitude, and longitude from the sensors 23 such as a GPS sensor. For example, it is controlled to fly over the target building (S301). The positional information of the target building can be stored in advance in the positional information storage unit 51 . Subsequently, when the flying object 2 reaches a predetermined position, the photographing control unit 42 of the flight controller 21 controls the camera 27 to photograph the building from above (S302). Further, the photographing control unit 42 can store the photographed image of the building in the image information storage unit 52 of the memory 22 .

続いて、飛行体2の画像分析部43は、画像分析を実行し、屋根を認識する(S303)。画像分析としては、既知の画像認識技術を利用することができる。例えば、屋根の輪郭を認識させる手法のほか、予め屋根の画像を機械学習させておき、エッジやコーナーの特徴量から屋根画像の判別ルールを学習データとして抽出し、飛行体2により撮影された画像の特徴量と学習データとを比較することで屋根を認識することもできる。屋根は輪郭等で定義された一定の領域として認識され、参照画像情報として、飛行体2のメモリ22の分析情報格納部53に格納される。 Subsequently, the image analysis unit 43 of the flying object 2 executes image analysis and recognizes the roof (S303). A known image recognition technique can be used for image analysis. For example, in addition to the method of recognizing the outline of the roof, the image of the roof is machine-learned in advance, and the discrimination rule of the roof image is extracted as learning data from the feature values of the edges and corners. It is also possible to recognize the roof by comparing the feature amount and the learning data. The roof is recognized as a certain area defined by an outline or the like, and is stored in the analysis information storage section 53 of the memory 22 of the aircraft 2 as reference image information.

また、画像分析部43は、画像分析を実行し、屋根を構成する瓦を認識する(S304)。屋根の認識同様に、画像分析として既知の画像認識技術を利用することができ、予め瓦の形状等を機械学習させておき、飛行体2により撮影された画像と学習データとを比較することで、画像に含まれる瓦を認識することができる。認識された瓦の情報は、分析情報格納部53に格納される。 The image analysis unit 43 also performs image analysis and recognizes the roof tiles (S304). Similar to the recognition of the roof, known image recognition technology can be used for image analysis, and the shape of the roof tiles etc. can be machine-learned in advance, and the images captured by the flying object 2 can be compared with the learning data. , can recognize roof tiles contained in the image. Information about the recognized roof tile is stored in the analysis information storage unit 53 .

続いて、飛行体2の面積決定部44は、分析情報格納部53に格納された参照画像情報を基に屋根の面積を算出し、決定する(S305)。面積決定部44は、決定した面積情報を面積情報格納部55に格納することができる。面積の決定方法の詳細は、第1の実施の形態において説明した方法と同様とすることができる。 Subsequently, the area determination unit 44 of the aircraft 2 calculates and determines the area of the roof based on the reference image information stored in the analysis information storage unit 53 (S305). The area determination unit 44 can store the determined area information in the area information storage unit 55 . The details of the area determination method can be the same as the method described in the first embodiment.

飛行体2の見積決定部45は、面積情報格納部55に格納された屋根の領域の面積情報を基に、屋根修理工事等の見積金額を決定する(S306)。屋根修理の見積額は屋根の面積に応じて決定することがあり、本ステップにおいて見積金額を決定するに際しては、本実施形態の測定方法によって算出された面積情報を利用することができる。決定した見積情報は、見積情報決定部56に格納され、必要に応じて、見積金額を所定の表示フォーマットに出力することができる。本ステップについては、管理端末1等の飛行体2外部の装置において実行することもできる。その際には、飛行体2は送受信部26を介して、面積情報格納部55に格納された屋根の領域の面積に関する情報を外部装置に送信することができる。 The estimate determination unit 45 of the flying object 2 determines the estimated amount of money for roof repair work, etc., based on the area information of the roof area stored in the area information storage unit 55 (S306). The estimated cost of roof repair may be determined according to the area of the roof, and when determining the estimated cost in this step, the area information calculated by the measurement method of this embodiment can be used. The determined estimate information is stored in the estimate information determination unit 56, and the estimated amount can be output in a predetermined display format as necessary. This step can also be executed by a device outside the aircraft 2 such as the management terminal 1 . At that time, the flying object 2 can transmit the information about the area of the roof area stored in the area information storage unit 55 to the external device via the transmission/reception unit 26 .

本発明の飛行体は、調査、測量、観察等における産業用の飛行体としての利用が期待できる。また、本発明の飛行体は、マルチコプター・ドローン等の飛行機関連産業において利用することができ、さらに、本発明を通じて、これらの飛行体による測定技術の向上に貢献することができる。 The flying object of the present invention can be expected to be used as an industrial flying object for investigation, surveying, observation, and the like. In addition, the flying object of the present invention can be used in the airplane-related industries such as multicopter drones, and furthermore, through the present invention, it is possible to contribute to the improvement of measurement techniques using these flying objects.

上述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができると共に、本発明にはその均等物が含まれることは言うまでもない。 The above-described embodiments are merely examples for facilitating understanding of the present invention, and are not intended to limit and interpret the present invention. It goes without saying that the present invention can be modified and improved without departing from its spirit, and that equivalents thereof are included in the present invention.

1 管理端末
2A~2C 飛行体
3 瓦
4 屋根


1 control terminal 2A-2C aircraft 3 tile 4 roof


Claims (8)

所定の建造物を撮影するステップと、
当該撮影した画像から、所定の領域と、当該所定の領域を構成する複数の所定のオブジェクトとを認識するステップと、
当該所定のオブジェクトの個数を決定するステップと、
当該決定された個数と、予め記憶された、前記所定のオブジェクトの面積とに基づいて、前記所定の領域の面積を決定するステップと、を有する建造物の測定方法。
photographing a predetermined building;
a step of recognizing a predetermined area and a plurality of predetermined objects forming the predetermined area from the captured image;
determining the number of said predetermined objects;
determining the area of the predetermined area based on the determined number and the prestored area of the predetermined object.
さらに、前記所定の領域の面積を基に、見積り金額を決定するステップを有する、
請求項1に記載の建造物の測定方法。
Further, determining an estimated amount based on the area of the predetermined area,
The method for measuring a building according to claim 1.
無人飛行体を飛行させるステップと、を有し、
前記所定の建造物を撮影するステップは、当該無人飛行体により実行される、
請求項1又は請求項2に記載の建造物の測定方法。
a step of flying the unmanned air vehicle;
the step of photographing the predetermined building is performed by the unmanned air vehicle;
The method for measuring a building according to claim 1 or 2.
前記所定の領域は屋根であり、
前記所定のオブジェクトは前記屋根上に並列配置された所定の単位建材である、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の建造物の測定方法。
the predetermined area is a roof;
the predetermined object is a predetermined unit building material arranged in parallel on the roof;
The method for measuring a building according to any one of claims 1 to 3.
前記単位建材は、瓦である、
請求項4に記載の建造物の測定方法。
The unit building material is a roof tile,
The method for measuring a building according to claim 4.
前記瓦の働き長さ及び働き巾に基づいて、前記瓦の面積を設定する、
請求項5に記載の建造物の測定方法。
setting the area of the tile based on the working length and width of the tile;
The method for measuring a building according to claim 5.
所定の建造物を撮影する手段と、 a means for photographing a given building;
当該撮影した画像から、所定の領域と、当該所定の領域を構成する複数の所定のオブジェクトとを認識する手段と、 means for recognizing a predetermined area and a plurality of predetermined objects forming the predetermined area from the captured image;
当該所定のオブジェクトの個数を決定する手段と、 means for determining the number of said predetermined objects;
当該決定された個数と、予め記憶された、前記所定のオブジェクトの面積とに基づいて、前記所定の領域の面積を決定する手段と、 means for determining the area of the predetermined region based on the determined number and the prestored area of the predetermined object;
を有する建造物の測定システム。A building measurement system having
所定の建造物を撮影するステップと、 photographing a predetermined building;
当該撮影した画像から、所定の領域と、当該所定の領域を構成する複数の所定のオブジェクトとを認識するステップと、 a step of recognizing a predetermined area and a plurality of predetermined objects forming the predetermined area from the captured image;
当該所定のオブジェクトの個数を決定するステップと、 determining the number of said predetermined objects;
当該決定された個数と、予め記憶された、前記所定のオブジェクトの面積とに基づいて、前記所定の領域の面積を決定するステップと、 determining the area of the predetermined region based on the determined number and the pre-stored area of the predetermined object;
をコンピュータに実行させるためのプログラム。A program that causes a computer to run
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