JPWO2018100744A1 - 制御装置、撮像装置、移動体、決定方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

撮像装置の高度が変化すると、撮像装置の周囲の温度などの環境が変化する場合がある。このような環境の変化が、撮像装置のフォーカスレンズの移動に影響を与える場合がある。制御装置は、撮像装置の高度情報を取得する取得部を備えてよい。制御装置は、高度情報に基づいて、撮像装置のフォーカス位置を決定する場合のフォーカスレンズの走査範囲を決定する決定部を備えてよい。

Description

本発明は、制御装置、撮像装置、移動体、決定方法、およびプログラムに関する。

特許文献１には、測距センサの周辺温度の変動期間に対応する時間範囲内に、画像入力装置への電源投入からの経過時間が含まれる場合、経過時間が周辺温度の安定期間に対応する時間範囲内に含まれる場合よりも、オートフォーカスでのフォーカスレンズの走査範囲を広く設定することが記載されている。
特許文献１ 特許第４２２６９３６号公報

解決しようとする課題

撮像装置の高度が変化すると、撮像装置の周囲の温度などの環境が変化する場合がある。このような環境の変化が、撮像装置のフォーカスレンズの移動に影響を与える場合がある。

一般的開示

本発明の一態様に係る制御装置は、撮像装置の高度情報を取得する取得部を備えてよい。制御装置は、高度情報に基づいて、撮像装置のフォーカス位置を決定する場合のフォーカスレンズの走査範囲を決定する決定部を備えてよい。

決定部は、高度情報に基づいて走査範囲の幅を決定してよい。決定部は、高度情報で示される高度が第１高度の場合、走査範囲の幅を第１幅に決定してよい。決定部は、高度情報で示される高度が第１高度より高い第２高度の場合、走査範囲の幅を第１幅より狭い第２幅に決定してよい。

決定部は、高度情報で示される高度がより高い場合に、走査範囲の幅をより狭くしてよい。決定部は、高度情報で示される高度が第１高度を含む第１高度範囲にある場合、走査範囲の幅を第１幅に決定してよい。決定部は、高度情報で示される高度が第２高度を含む第２高度範囲にある場合、走査範囲の幅を第２幅に決定してよい。

決定部は、高度情報で示される高度がより高い場合に、走査範囲の至近端側の端部をより無限遠端側に近い位置に決定してよい。

決定部は、高度情報で示される高度が第１高度の場合、走査範囲の至近端側の端部を第１位置に決定してよい。決定部は、高度情報で示される高度が第２高度の場合、走査範囲の至近端側の端部を第１位置より無限遠端側の第２位置に決定してよい。

取得部は、撮像装置の温度情報を取得してよい。決定部は、高度情報および温度情報に基づいて、走査範囲を決定してよい。

決定部は、高度情報で示される高度が第１高度で、温度情報で示される温度が第１温度の場合、走査範囲の幅を第１幅に決定してよい。決定部は、高度情報で示される高度が第１高度で、温度情報で示される温度が第１温度より低い第２温度の場合、走査範囲の幅を第１幅より狭い第３幅に決定してよい。

制御装置は、撮像装置から予め定められた範囲内に存在する対象物を検出する検出部を備えてよい。検出部が対象物を検出した場合、決定部は、高度情報を用いずに、走査範囲を決定してよい。

本発明の一態様に係る撮像装置は、上記制御装置を備えてよい。撮像装置は、フォーカスレンズを備えてよい。撮像装置は、決定部により決定された走査範囲に基づいてフォーカスレンズの移動を制御する制御部を備えてよい。

本発明の一態様に係る移動体は、上記撮像装置を備えて移動してよい。

本発明の一態様に係る決定方法は、撮像装置の高度情報を取得する段階を備えてよい。決定方法は、高度情報に基づいて、撮像装置のフォーカス位置を決定する場合のフォーカスレンズの走査範囲を決定する段階を備えてよい。

本発明の一態様に係るプログラムは、撮像装置の高度情報を取得する段階をコンピュータに実行させてよい。プログラムは、高度情報に基づいて、撮像装置のフォーカス位置を決定する場合のフォーカスレンズの走査範囲を決定する段階をコンピュータに実行させてよい。

撮像装置の高度の変化で撮像装置のフォーカス位置の決定に影響が生じる場合に発生する影響を抑制できる。

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

無人航空機の外観の一例を示す図である。 ＵＡＶの機能ブロックの一例を示す図である。 高度とフォーカスレンズの走査範囲との関係の一例を示す図である。 高度とフォーカスレンズの走査範囲との関係の一例を示す図である。 高度および温度とフォーカスレンズの走査範囲との関係の一例を示す図である。 フォーカスレンズの走査範囲を決定する手順の一例を示す図である。 ハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

請求の範囲、明細書、図面、および要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を保留する。

本発明の様々な実施形態は、フローチャート及びブロック図を参照して記載されてよい。フローチャート及びブロック図におけるブロックは、（１）オペレーションが実行されるプロセスの段階又は（２）オペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、及び／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび／またはアナログハードウェア回路を含んでよい。集積回路（ＩＣ）および／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及びプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、及び他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。

コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよい。その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードの何れかを含んでよい。ソースコードまたはオブジェクトコードは、従来の手続型プログラミング言語を含む。従来の手続型プログラミング言語は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語でよい。

コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供されてよい。プロセッサまたはプログラマブル回路は、フローチャートまたはブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

図１は、無人航空機（ＵＡＶ）１００の外観の一例を示す。ＵＡＶ１００は、ＵＡＶ本体１０２、ジンバル２００、撮像装置３００、および複数の撮像装置２３０を備える。ＵＡＶ１００は、移動体の一例である。移動体とは、ＵＡＶの他、空中を移動する他の航空機、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。ジンバル２００および撮像装置３００は、撮像システムの一例である。

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

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

以上のように構成されたＵＡＶ１００に搭載された撮像装置３００は、様々な高度で対象物を撮像する。ＵＡＶ１００が存在する高度が変化すると、撮像装置３００の温度が変化する場合がある。温度が変化すると、例えば、撮像装置３００のフォーカスレンズを駆動するために用いられるグリースの硬さが変化する場合がある。例えば、高度が高くなり、温度が低くなると、グリースが硬化し、フォーカスレンズが動かしにくくなる。これにより、フォーカスレンズの位置を移動させながらフォーカス位置を決定するための時間が長くなる場合がある。そこで、本実施形態に係る撮像装置３００は、ＵＡＶ１００の高度、すなわち、撮像装置３００のフォーカス位置を決定する場合のフォーカスレンズの走査範囲を、撮像装置３００の高度に応じて調整する。例えば、高度がより高い場合に、走査範囲の幅をより狭くする。これにより、高度が高くなるにつれて、フォーカス位置を決定するための時間が長くなることを防止する。

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

通信インタフェース１５０は、外部の送信機と通信する。通信インタフェース１５０は、遠隔の送信機からＵＡＶ制御部１１０に対する各種の命令を受信する。メモリ１６０は、ＵＡＶ制御部１１０がジンバル２００、回転翼機構２１０、撮像装置３００、撮像装置２３０、ＧＰＳ受信機２４０、ＩＭＵ２５０、磁気コンパス２６０、および気圧高度計２７０を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ１６０は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびＵＳＢメモリ等のフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ１６０は、ＵＡＶ本体１０２の内部に設けられてよい。ＵＡＶ本体１０２から取り外し可能に設けられてよい。

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

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

ＵＡＶ制御部１１０は、メモリ１６０に格納されたプログラムに従ってＵＡＶ１００の飛行を制御する。ＵＡＶ制御部１１０は、ＣＰＵまたはＭＰＵ等のマイクロプロセッサ、ＭＣＵ等のマイクロコントローラ等により構成されてよい。ＵＡＶ制御部１１０は、通信インタフェース１５０を介して遠隔の送信機から受信した命令に従って、ＵＡＶ１００の飛行を制御する。

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

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

撮像装置３００は、撮像制御部３１０、レンズ制御部３２０、レンズ移動機構３２２、レンズ位置検出部３２４、複数のレンズ３２６、撮像素子３３０、温度センサ３３２およびメモリ３４０を有する。撮像制御部３１０は、ＣＰＵまたはＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。撮像制御部３１０は、ＵＡＶ制御部１１０からの撮像装置３００の動作命令に応じて、撮像装置３００を制御してよい。撮像制御部３１０は、制御装置の一例である。メモリ３４０は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ３４０は、撮像装置３００の筐体の内部に設けられてよい。メモリ３４０は、撮像装置３００の筐体から取り外し可能に設けられてよい。複数のレンズ３２６は、ズームレンズ、およびフォーカスレンズを含む。撮像装置３００のレンズ３２６は、撮像装置３００から取り外しが可能なレンズユニットでもよい。例えばレンズ３２６、レンズ制御部３２０、レンズ位置検出部３２４、温度センサ３３２がレンズユニットに搭載される。

撮像素子３３０は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳにより構成されてよい。撮像素子３３０は、撮像装置３００の筐体の内部に保持され、複数のレンズ３２６を介して結像された光学像の画像データを撮像制御部３１０に出力する。温度センサ３３２は、撮像装置３００の温度を検出する。温度センサ３３２は、撮像装置３００内に設けられてもよいし、撮像装置３００の外部に設けられてもよい。温度センサ３３２は、ＵＡＶ本体１０２に設けられてもよい。

レンズ制御部３２０は、レンズ移動機構３２２を介して複数のレンズ３２６の移動を制御する。複数のレンズ３２６の一部または全部は、レンズ移動機構３２２により光軸に沿って移動する。レンズ制御部３２０は、撮像制御部３１０からのレンズ動作命令に従って、複数のレンズ３２６の少なくとも一つを光軸に沿って移動させる。レンズ制御部３２０は、複数のレンズ３２６の少なくとも一つを光軸に沿って移動させることで、ズーム動作およびフォーカス動作の少なくとも一方を実行する。レンズ制御部３２０は、撮像制御部３１０から指定された走査範囲内でフォーカスレンズを移動させて、オートフォーカス動作を実行する。レンズ位置検出部３２４は、複数のレンズ３２６のそれぞれの位置を検出する。レンズ位置検出部３２４は、現在のズーム位置およびフォーカス位置を検出する。

撮像制御部３１０は、画像データに対してノイズ低減、デモザイキング、ガンマ補正、エッジ協調などの一連の画像処理を施す。撮像制御部３１０は、一連の画像処理後の画像データをメモリ３４０に格納する。撮像制御部３１０は、画像データをＵＡＶ制御部１１０を介してメモリ１６０に出力して格納してもよい。撮像制御部３１０は、画像データを用いてオートフォーカス動作を実行する。

撮像制御部３１０は、取得部３１２、決定部３１４、ＡＦ処理部３１６、レンズ位置管理部３１８、および検出部３１９を有する。取得部３１２は、撮像装置３００の高度情報を取得する。取得部３１２は、ＵＡＶ制御部１１０からＵＡＶ１００の高度情報を、撮像装置３００の高度情報として取得してよい。取得部３１２は、撮像装置３００の温度情報を取得してよい。取得部３１２は、温度センサ３３２から撮像装置３００の温度情報を取得してよい。

決定部３１４は、高度情報に基づいて、撮像装置３００のフォーカス位置を決定する場合のフォーカスレンズの走査範囲を決定する。走査範囲は、２つの端部を有する。一方の端部は、走査範囲の無限遠端側の端に位置する。他方の端部は、走査範囲の至近端側の端に位置する。無限遠端側の端部は、走査範囲の無限遠端側の制御端でよい。至近端側の端部は、走査範囲の至近端側の制御端でよい。決定部３１４は、高度情報に基づいて走査範囲の幅を決定してよい。決定部３１４は、高度情報で示される高度が第１高度の場合、走査範囲の幅を第１幅に決定してよい。決定部３１４は、高度情報で示される高度が第１高度より高い第２高度の場合、走査範囲の幅を第１幅より狭い第２幅に決定してよい。決定部３１４は、高度情報で示される高度がより高い場合に、走査範囲の幅をより狭くしてよい。決定部３１４は、高度情報で示される高度がより高い場合に、走査範囲の至近端側の端部をより無限遠端側に近い位置に決定してよい。決定部３１４は、高度情報で示される高度が第１高度の場合、走査範囲の至近端側の端部を第１位置に決定してよい。決定部３１４は、高度情報で示される高度が第２高度の場合、走査範囲の至近端側の端部を第１位置より無限遠端側の第２位置に決定してよい。決定部３１４により決定される走査範囲は上記には限定されない。例えば、決定部３１４は、無限遠端と至近端との間の予め定められたフォーカス位置を中心とする走査範囲の幅が、高度情報で示される高度がより高い場合により狭くなるように、走査範囲を決定してよい。

例えば、図３に示すように、決定部３１４は、高度が５０［ｍ］の場合、走査範囲の幅を幅１０に決定してよい。決定部３１４は、高度が１５０［ｍ］の場合、走査範囲の幅を幅１０より狭い幅１２に決定してよい。決定部３１４は、高度が５０［ｍ］の場合、走査範囲の至近端側の端部を位置１４に決定してよい。決定部３１４は、高度が１５０［ｍ］の場合、走査範囲の至近端側の端部を位置１４より無限遠端側の位置１６に決定してよい。

決定部３１４は、高度情報で示される高度が第１高度を含む第１高度範囲にある場合、走査範囲の幅を第１幅に決定してよい。決定部３１４は、高度情報で示される高度が第２高度を含む第２高度範囲にある場合、走査範囲の幅を第２幅に決定してよい。例えば、図４に示すように、決定部３１４は、高度が２０［ｍ］以下の場合、走査範囲の幅を幅２０に決定してよい。決定部３１４は、高度が２０［ｍ］より高い場合、走査範囲の幅を幅２０より狭い幅２２に決定してよい。

撮像装置３００が存在している高度が同じでも、周囲の温度が異なることで、撮像装置３００の温度も異なる場合がある。高度が同じでも、温度が異なると、フォーカスレンズの移動のしやすさが異なる場合がある。そこで、決定部３１４は、高度情報および温度情報に基づいて、走査範囲を決定してよい。決定部３１４は、高度情報で示される高度が第１高度で、温度情報で示される温度が第１温度の場合、走査範囲の幅を第１幅に決定してよい。決定部３１４は、高度情報で示される高度が第１高度で、温度情報で示される温度が第１温度より低い第２温度の場合、走査範囲の幅を第１幅より狭い第３幅に決定してよい。例えば、図５に示すように、決定部３１４は、高度が１００［ｍ］で、温度がＴ１［℃］の場合、走査範囲の幅を幅３０に決定してよい。決定部３１４は、高度が１００［ｍ］で、温度がＴ１［℃］より低いＴ２［℃］の場合、走査範囲の幅を幅３０より狭い幅３２に決定してよい。

ＡＦ処理部３１６は、コントラストＡＦ方式に従ってフォーカスレンズのフォーカス位置を決定する。ＡＦ処理部３１６は、走査範囲の無限遠端側の端部から至近端側の端部までの間でフォーカスレンズを移動させて、フォーカス位置を決定してよい。ＡＦ処理部３１６は、決定部３１４により決定された走査範囲内でレンズ制御部３２０を介してフォーカスレンズを移動させている間に、撮像素子３３０から出力される画像データからコントラスト評価値を順次導出する。ＡＦ処理部３１６は、コントラスト評価値が最も高いときのフォーカスレンズの位置を、フォーカス位置として決定する。

レンズ位置管理部３１８は、レンズ位置検出部３２４から提供される複数のレンズ３２６の位置情報を管理する。レンズ位置管理部３１８は、レンズ位置検出部３２４から提供される現在のズーム位置、および現在のフォーカス位置をメモリ３４０に登録してよい。

以上の通り、撮像装置３００の高度に応じて、撮像装置３００のフォーカス位置を決定する場合のフォーカスレンズの走査範囲を決定する。これにより、高度が高くなるにつれて、フォーカス位置を決定するための時間が長くなることを防止できる。

上記の例では、ＵＡＶ１００が飛行中に撮像装置３００が地上に存在する対象物を撮像する場合などを想定している。このような想定の下、撮像装置３００の高度が高くなるにつれて、フォーカスレンズの走査範囲を遠端側に限定して、走査範囲を狭くする。しかし、撮像装置３００により撮像される対象物が、飛行中のＵＡＶ１００の高度と同じような高度に存在する場合もある。このような場合、フォーカスレンズの走査範囲を遠端側に限定してしまうと、フォーカス位置を適切に設定できない可能性がある。例えば、ＵＡＶ１００が飛行中に、ＵＡＶ１００の周囲に存在する高層ビル、または高層ビルの屋上などに存在する対象物を撮像装置３００が撮像するような場合、フォーカス位置を適切に設定できない可能性がある。

そこで、検出部３１９が、撮像装置３００から予め定められた範囲内に存在する対象物を検出する。検出部３１９は、ＵＡＶ制御部１１０からＵＡＶ１００と対象物との間の距離を示す距離情報を取得してよい。検出部３１９が距離情報で示される距離が予め定められた範囲内に含まれるか否かを検出してよい。予め定められた範囲は、ＵＡＶ１００が障害物に衝突することを防止するために予め設定される範囲でよい。予め定められた範囲は、ユーザにより設定されてよい。予め定められた範囲は、ＵＡＶ１００の飛行モードに応じて設定されてよい。予め定められた範囲に対象物が存在すると、ＵＡＶ１００は対象物への衝突を防止するために、例えば飛行経路を変更する。

検出部３１９がそのような対象物を検出した場合、決定部３１４は、高度情報を用いずに、走査範囲を決定してよい。決定部３１４は、高度情報を用いずに、初期設定の走査範囲を走査範囲に決定してよい。決定部３１４は、高度情報を用いずに、無限遠端から至近端までの全範囲を走査範囲に決定してよい。これにより、例えば、撮像装置３００により撮像される対象物が、ＵＡＶ１００の高度と同じような高度に存在する場合に、フォーカス位置を適切に設定できなくなることを防止できる。

図６は、撮像制御部３１０がフォーカスレンズの走査範囲を決定する手順の一例を示すフローチャートである。

検出部３１９がＵＡＶ制御部１１０から提供された距離情報に基づいて、撮像装置３００から予め定められた範囲内に対象物が存在するか否かを判定する（Ｓ１００）。そのような対象物が存在する場合、決定部３１４は、高度情報を用いずに、初期設定の走査範囲をフォーカスレンズの走査範囲に決定する（Ｓ１０２）。

一方、そのような対象物が存在する場合、取得部３１２がＵＡＶ制御部１１０から提供されるＵＡＶ１００の高度情報を撮像装置３００の高度情報として取得する（Ｓ１０４）。決定部３１４は、高度情報に基づいて、例えば、図３または図４に示すような高度と走査範囲との関係に従って、フォーカスレンズの走査範囲を決定する（Ｓ１０６）。ＡＦ処理部３１６は、決定部３１４により決定された走査範囲でコントラストＡＦ方式でオートフォーカス処理を実行する。

図７は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ１２００の一例を示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーションまたは当該装置の１または複数の「部」として機能させることができる。または、当該プログラムは、コンピュータ１２００に当該オペレーションまたは当該１または複数の「部」を実行させることができる。当該プログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、およびＲＡＭ１２１４を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、入力／出力ユニットを含み、それらは入力／出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０を含む。ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０およびＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。

通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブが、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラムおよびデータを格納してよい。ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、および／またはコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。プログラムが、ＣＲ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリまたはＩＣカードのようなコンピュータ可読記録媒体またはネットワークを介して提供される。プログラムは、コンピュータ可読記録媒体の例でもあるＲＡＭ１２１４、またはＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーションまたは処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ１２００および外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、またはＵＳＢメモリのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ１２１２は、ＵＳＢメモリ等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ１２００上またはコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１００ ＵＡＶ
１０２ ＵＡＶ本体
１１０ ＵＡＶ制御部
１５０ 通信インタフェース
１６０ メモリ
２００ ジンバル
２１０ 回転翼機構
２３０ 撮像装置
２４０ ＧＰＳ受信機
２６０ 磁気コンパス
２７０ 気圧高度計
３００ 撮像装置
３１０ 撮像制御部
３１２ 取得部
３１４ 決定部
３１６ ＡＦ処理部
３１８ レンズ位置管理部
３１９ 検出部
３２０ レンズ制御部
３２２ レンズ移動機構
３２４ レンズ位置検出部
３２６ レンズ
３３０ 撮像素子
３３２ 温度センサ
３４０ メモリ
１２００ コンピュータ
１２１０ ホストコントローラ
１２１２ ＣＰＵ
１２１４ ＲＡＭ
１２２０ 入力／出力コントローラ
１２２２ 通信インタフェース
１２３０ ＲＯＭ

Claims (14)

1. 撮像装置の高度情報を取得する取得部と、
   前記高度情報に基づいて、前記撮像装置のフォーカス位置を決定する場合のフォーカスレンズの走査範囲を決定する決定部と
   を備える制御装置。
2. 前記決定部は、前記高度情報に基づいて前記走査範囲の幅を決定する、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記決定部は、前記高度情報で示される高度が第１高度の場合、前記走査範囲の幅を第１幅に決定し、前記高度情報で示される高度が前記第１高度より高い第２高度の場合、前記走査範囲の幅を前記第１幅より狭い第２幅に決定する、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記決定部は、前記高度情報で示される高度がより高い場合に、前記走査範囲の幅をより狭くする、請求項３に記載の制御装置。
5. 前記決定部は、前記高度情報で示される高度が前記第１高度を含む第１高度範囲にある場合、前記走査範囲の幅を前記第１幅に決定し、前記高度情報で示される高度が前記第２高度を含む第２高度範囲にある場合、前記走査範囲の幅を前記第２幅に決定する、請求項３に記載の制御装置。
6. 前記決定部は、前記高度情報で示される高度がより高い場合に、前記走査範囲の至近端側の端部をより無限遠端側に近い位置に決定する、請求項３に記載の制御装置。
7. 前記決定部は、前記高度情報で示される高度が前記第１高度の場合、前記走査範囲の至近端側の端部を第１位置に決定し、前記高度情報で示される高度が前記第２高度の場合、前記走査範囲の至近端側の端部を前記第１位置より無限遠端側の第２位置に決定する、請求項３に記載の制御装置。
8. 前記取得部は、前記撮像装置の温度情報をさらに取得し、
   前記決定部は、前記高度情報および前記温度情報に基づいて、前記走査範囲を決定する、請求項１に記載の制御装置。
9. 前記決定部は、前記高度情報で示される高度が第１高度で、前記温度情報で示される温度が第１温度の場合、前記走査範囲の幅を第１幅に決定し、前記高度情報で示される高度が前記第１高度で、前記温度情報で示される温度が前記第１温度より低い第２温度の場合、前記走査範囲の幅を前記第１幅より狭い第３幅に決定する、請求項８に記載の制御装置。
10. 前記撮像装置から予め定められた範囲内に存在する対象物を検出する検出部をさらに備え、
    前記検出部が前記対象物を検出した場合、前記決定部は、前記高度情報を用いずに、前記走査範囲を決定する、請求項１に記載の制御装置。
11. 請求項１から１０の何れか１つに記載の制御装置と、
    前記フォーカスレンズと
    前記決定部により決定された前記走査範囲に基づいてフォーカスレンズの移動を制御する制御部と
    を備える撮像装置。
12. 請求項１１に記載の撮像装置を備えて移動する移動体。
13. 撮像装置の高度情報を取得する段階と、
    前記高度情報に基づいて、前記撮像装置のフォーカス位置を決定する場合のフォーカスレンズの走査範囲を決定する段階と
    を備える決定方法。
14. 撮像装置の高度情報を取得する段階と、
    前記高度情報に基づいて、前記撮像装置のフォーカス位置を決定する場合のフォーカスレンズの走査範囲を決定する段階と
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。

Images