JPWO2018158820A1 - 距離算出システム、方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】カメラのズーム倍率を変えることなく、ユーザが望む測定精度で効率よく撮影するためのシステムを提供する。
【解決手段】本発明の距離算出システム１は、空撮装置２と、コントローラ３とを備える。空撮装置２の制御部４０は、矩形サイズ取得モジュール４１を実行し、コンピュータにより画像解析が可能となる撮影対象の矩形サイズを取得する。そして、制御部４０は、距離算出モジュール４２を実行し、矩形サイズ取得モジュール４１の処理動作によって取得された矩形サイズに基づいて、撮影対象と撮影装置との距離を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、距離算出システム、方法及びプログラムに関する。

無人飛行体を利用した空撮は、本物の飛行機やヘリコプターを使用した場合よりもコストダウンが図れ、また、低空で狭い場所でも安全に撮影することができるとともに、撮影目標に接近して撮影できるので質の高い写真やビデオ映像を得ることができ、構造物の保全状況の確認や高所の点検、高所からの地上観測など多方面で実施されている。

無人飛行体を用いた空撮方法として、無人飛行体の飛行中に機体と撮影対象物との距離を測定し、その結果からカメラのズーム倍率を決定して撮影対象物を撮影することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法によると、無人飛行体に搭載したカメラで撮影対象物の映像を正確に、かつ、カメラフレーム内で十分な大きさに拡大して捉え、高精細な映像データとして記録することができる。したがって、高所構造物表面の点検や災害現場の点検に有効且つ効果的に利用することができ、従来の手法による点検に要するコストを大幅に削減し得る。

特開２００６−０２７４４８号公報

この方法は、まずは、無人飛行体を任意の高さで飛行させ、その後、その高さを測定し、その結果からカメラのズーム倍率を決定するというものである。ユーザが望む測定精度が高く、飛行中の高さでは、カメラのズーム倍率を最大にしても、ユーザが望む測定精度を期待できない場合、無人飛行体の高さを下げ、再び、高さの測定、カメラのズーム倍率の決定を行わなければならない。その点で、効率の観点からよりいっそうの改良の余地がある。

他方、無人飛行体の高さを低くすれば、ユーザが望む測定精度で確実に撮影することはできる。しかしながら、無人飛行体の高さが低すぎると、撮影対象となる領域全体の画像を得るために必要な画像のデータ量が膨大になり、無人飛行体に備え付けられている電池の容量、制御装置の処理能力、記憶装置における画像の保存容量の観点で支障を生じ得る。特に、搭載される電池の電力が消費され、不足すると、飛行体が墜落することになり、飛行体の損傷につながる。そこで、飛行体に備え付けられている電池の消費量、制御装置の処理量、記憶装置における画像の保存容量を抑えつつ、撮影対象となる領域の全体にわたって、素早く、かつ、正確に把握できる技術の提供が求められている。

また、特許文献１に記載の手法では、カメラのズーム倍率を変更可能であることが必須である。しかしながら、写真の中心部分を切り取って引き伸ばすデジタルズームでは、撮影した画像の一部を切り取って拡大するため、デジタルズーム前の画像に比べ、画質が大幅に劣る。また、レンズの焦点距離を変える光学ズームも知られているが、焦点距離が可変のズームレンズを用いる場合であっても、（１）単焦点レンズに比べて高価、（２）単焦点レンズに比べてＦ値が高く、画像が暗くなりがち、（３）単焦点レンズを用いたときの撮影画像に比べて画質が劣るといった傾向にある。そこで、カメラのズーム倍率を変えることなく、ユーザが望む測定精度で撮影した撮影画像を提供可能なシステムが求められている。

本発明は、このような要望に鑑みてなされたものであり、カメラのズーム倍率を変えることなく、ユーザが望む測定精度で効率よく撮影するためのシステムを提供することを目的とする。

本発明では、以下のような解決手段を提供する。

第１の特徴に係る発明は、距離算出システムであって、
コンピュータにより画像解析が可能となる撮影対象の矩形サイズを取得する矩形サイズ取得手段と、
前記矩形サイズに基づいて、前記撮影対象と撮影装置との距離を算出する距離算出手段と、
を備える、距離算出システムを提供する。

第１の特徴に係る発明によれば、まず、矩形サイズ取得手段が、コンピュータにより画像解析が可能となる撮影対象の矩形サイズを取得する。そして、距離算出手段が、その矩形サイズに基づいて、撮影対象と撮影装置との距離を算出する。

これにより、ユーザが望む測定精度（コンピュータにより画像解析が可能となる撮影対象の矩形サイズ）に応じた距離が得られ、ユーザは、撮影対象から、その距離だけ離して撮影装置を設置すればよい。本発明は、撮影装置の再設置がなくなる点で、既存の撮影方法に比べて効率的である。

また、ユーザが望む測定精度（コンピュータにより画像解析が可能となる撮影対象の矩形サイズ）の範囲内において、撮影対象から最も離れた場所から撮影対象を撮影できるので、ユーザが撮影対象としたい領域全体を撮影するために必要な画像データ量を少なく抑えられる。その結果、無人飛行体に備え付けられている電池の消費量、制御装置の処理量、記憶装置における画像の保存容量のいずれも少なく抑えることができる。

また、カメラのズーム倍率を変更することを要しないので、高品質の画像をリーズナブルに提供できる。

したがって、本発明によると、カメラのズーム倍率を変えることなく、ユーザが望む測定精度で効率よく撮影するためのシステムを提供することができる。

第２の特徴に係る発明は、第１の特徴に係る発明であって、
前記距離算出手段は、前記矩形サイズと前記撮影装置の解像度とに基づいて、前記撮影対象と前記撮影装置との距離を算出する、距離算出システムを提供する。

第２の特徴に係る発明によると、矩形サイズと撮影装置の解像度とから、ユーザが望む測定精度（コンピュータにより画像解析が可能となる撮影対象の矩形サイズ）の範囲内において、撮影可能な最大の領域を算出することができる。そして、その最大の領域の撮影画像が得られるよう、撮影対象と撮影装置との距離を算出できる。これにより、ユーザが撮影対象としたい領域全体を撮影するために必要な画像データ量を最も少なく抑えることができる。その結果、無人飛行体に備え付けられている電池の消費量、制御装置の処理量、記憶装置における画像の保存容量のいずれにおいてもより優れた効率をもつシステムを提供できる。

第３の特徴に係る発明は、第１又は第２の特徴に係る発明であって、
撮影中の日光の照度を取得する照度取得手段をさらに備え、
前記距離算出手段は、前記矩形サイズと前記照度とに基づいて、前記撮影対象と前記撮影装置との距離を算出する、距離算出システムを提供する。

例えば、朝や夕方等では、日中に比べて照度が低く、撮影対象と前記撮影装置との距離を短くする必要がある。第３の特徴に係る発明によれば、矩形サイズと照度とに基づいて撮影対象と撮影装置との距離を算出するので、朝や夕方等であっても、画像の画質に優れる。

第４の特徴に係る発明は、第１から第３の特徴に係る発明であって、
撮影中の天気データを取得する天気データ取得手段をさらに備え、
前記距離算出手段は、前記矩形サイズと前記天気データとに基づいて、前記撮影対象と前記撮影装置との距離を算出する、距離算出システムを提供する。

例えば、雨天である場合は、晴天である場合に比べて撮影対象と前記撮影装置との距離を短くする必要がある。第４の特徴に係る発明によれば、矩形サイズと天気データとに基づいて撮影対象と撮影装置との距離を算出するので、雨天時等、視認性が劣る場合であっても、画像の画質に優れる。

本発明によれば、カメラのズーム倍率を変えることなく、ユーザが望む測定精度で効率よく撮影するためのシステムを提供できる。

図１は、本実施形態における距離算出システム１のハードウェア構成とソフトウェア機能を示すブロック図である。 図２は、本実施形態における距離算出方法を示すフローチャートである。 図３は、矩形サイズを取得する際に、コントローラ３の画像表示装置３５に表示させる画像の例である。 図４は、カメラ８０が撮影する画像の画素数を説明するための概略模式図である。 図５は、空撮装置２に備えられたカメラ８０を用いて空撮する際の撮影精度を説明するための概略模式図である。 図６は、撮影条件を、コントローラ３の画像表示装置３５に表示させる画像の例である。 図７は、撮影条件の変更を求める場合に、コントローラ３の画像表示装置３５に表示させる画像の一例である。 図８は、撮影条件の変更を求める場合に、コントローラ３の画像表示装置３５に表示させる画像の他の一例である。 図９は、変形例における距離算出システム１’のハードウェア構成とソフトウェア機能を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態について図を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。

＜距離算出システム１の構成＞
図１は、本実施形態における距離算出システム１のハードウェア構成とソフトウェア機能を説明するためのブロック図である。距離算出システム１は、撮影対象と撮影装置との間の適切な距離を算出するためのシステムである。撮影対象と撮影装置との間は、水平方向に一定の間隔を空けてもよいし、重力方向に一定の間隔を空けてもよい。前者の場合、撮影は、地上からの撮影であり、後者の場合、撮影は、空撮装置を用いた空からの撮影である。本実施形態では、撮影装置が空撮装置２であり、撮影対象を空から撮影するものとして説明するが、これに限るものではない。本実施形態のシステムを、
地上からの撮影において、撮影対象と撮影装置との間の水平方向の適切な距離を算出するために使用してもよい。

距離算出システム１は、撮影対象を撮影する空撮装置２と、この空撮装置２と無線通信できるように接続され、空撮装置２を操縦するコントローラ３とを含んで構成される。

〔空撮装置２〕
空撮装置２は、撮影対象を空から撮影可能な装置であれば、特に限定されない。例えば、空撮装置２は、ラジコン飛行機であってもよいし、ドローンと呼ばれる無人飛行体であってもよい。以下では、空撮装置２がドローンであるものとして説明する。

空撮装置２は、空撮装置２の電源として機能する電池１０と、電池１０から供給される電力で動作するモーター２０と、モーター２０の動作によって回転し、空撮装置２を浮上及び飛行させるローター３０とを備える。

また、空撮装置２は、空撮装置２の動作を制御する制御部４０と、制御部４０に空撮装置２の位置情報を伝える位置検出部５０と、制御部４０に天候、照度等の環境情報を伝える環境検出部６０と、制御部４０からの制御信号にしたがってモーター２０を駆動するドライバー回路７０と、制御部４０からの制御信号にしたがって撮影対象を空撮するカメラ８０と、制御部４０のマイクロコンピューターで実行される制御プログラム等があらかじめ格納されるとともに、カメラ８０が撮影した画像を記憶する記憶部９０とを備える。

そして、空撮装置２は、コントローラ３との間で無線通信する無線通信部１００を備える。

これらの構成要素は、所定形状の本体構造体（フレーム等）に搭載されている。所定形状の本体構造体（フレーム等）については、既知のドローンと同様なものを採用すればよい。

［電池１０］
電池１０は、１次電池又は２次電池であり、空撮装置２内の各構成要素に電力を供給する。電池１０は、空撮装置２０に固定されていてもよいし、着脱可能としてもよい

［モーター２０、ローター３０］
モーター２０は、電池１０から供給される電力でローター３０を回転させるための駆動源として機能する。ローター３０が回転することで、空撮装置２を浮上及び飛行させることができる。

［制御部４０］
制御部４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備える。

また、制御部４０は、所定のプログラムを読み込むことで、矩形サイズ取得モジュール４１と、距離算出モジュール４２と、飛行モジュール４３と、撮影モジュール４４とを実現する。

制御部４０は、飛行モジュール４３にしたがってモーター２０を制御して空撮装置２の飛行制御（上昇、下降、水平移動などの制御）を行う。また、制御部４０は、空撮装置２に搭載されているジャイロ（図示省略）を使用して、モーター２０を制御して空撮装置２の姿勢制御を行う。

［位置検出部５０］
位置検出部５０は、空撮装置２の緯度、経度及び高度を検出できる装置であれば、特に限定されない。位置検出部５０として、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が挙げられる。

［環境検出部６０］
環境検出部６０は、天候、照度等の環境情報のうち、撮影対象の撮影に影響する環境情報を検出できる装置であれば、特に限定されない。例えば、雨天である場合は、晴天である場合に比べて空撮装置２を低い高度で飛行する必要がある。そのため、天気は、撮影対象の撮影に影響する環境情報である。天気を検出するための装置として、湿度センサ等が挙げられる。あるいは、無線通信部１００を介し、天気情報を提供する所定のＷｅｂサイトにアクセスし、当該Ｗｅｂサイトから天気情報を取得してもよい。

また、朝や夕方等では、日中に比べて照度が低く、空撮装置２を低い高度で飛行する必要がある。そのため、照度は、撮影対象の撮影に影響する環境情報である。照度を検出するための装置として、照度センサ等が挙げられる。

［ドライバー回路７０］
ドライバー回路７０は、制御部４０からの制御信号より指定された電圧をモーター２０に印加する機能を有する。これにより、ドライバー回路７０は、制御部４０からの制御信号にしたがってモーター２０を駆動させることができる。

［カメラ８０］
カメラ８０は、レンズにより取り込んだ光学像をＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子によって画像信号に変換（撮像）する機能を有する。カメラ８０の種類は、撮影対象の画像解析手法によって適宜選択すればよい。例えば、撮影対象の色（可視光の色）から画像解析するのであれば、カメラ８０の種類は、光学カメラが好適である。また、撮影対象が発する熱量を画像解析するのであれば、カメラ８０の種類は、赤外線カメラが好適である。また、夜間における撮影対象を画像解析するのであれば、カメラ８０の種類は、暗視カメラが好適である。

カメラ８０が撮影する画像は、静止画であってもよいし、動画であってもよい。

静止画は、動画に比べて、撮影データの容量が少ない点で好ましいともいえる。しかしながら、本実施形態では、空撮装置２の撮影高度をできるだけ高くし、撮影データの容量をできる限り低く抑えていることから、カメラ８０が撮影する画像が動画であっても、空撮装置２に備え付けられている電池の消費量、制御装置の処理量、記憶装置における画像の保存容量を低く抑えられる。その点で、本実施形態では、カメラ８０が撮影する画像の種類を問わず、画像が静止画であっても動画であってもよいことが一つの特徴である。

カメラ８０の視野角の大きさは、特に限定されないが、空撮装置２の高度をよりいっそう高く設定し、撮影データの容量をできるだけ少なく抑えるため、カメラの視野角は、できるだけ大きい方が好ましい。

また、空撮装置２の高度をよりいっそう高く設定できるようにするため、画像の解像度は、できるだけ大きい方が好ましい。例えば、２Ｋ画像であれば、横１９２０ピクセル×縦１０８０ピクセルである。４Ｋ画像であれば、横３８４０ピクセル×縦２１６０ピクセルである。８Ｋ画像であれば、横７６８０ピクセル×縦４３２０ピクセルである。本実施形態では、画像が４Ｋ画像であり、その解像度が横３８４０ピクセル×縦２１６０ピクセルであるものとして説明する。

［記憶部９０］
記憶部９０は、データやファイルを記憶する装置であって、ハードディスクや半導体メモリ、記録媒体、メモリカード等による、データのストレージ部を備える。記憶部９０には、制御部４０のマイクロコンピューターで実行される制御プログラム等をあらかじめ格納するための制御プログラム格納領域（図示せず）や、カメラ８０によって撮影された画像データを、必要に応じて、位置検出部５０で検出した位置データ（撮影した地点の緯度、経度及び高度のデータ）とともに記憶する画像データ格納領域（図示せず）等が設けられている。また、記憶部９０には、カメラ８０の視野角の大きさに関する情報、カメラ８０が撮影する画像の解像度に関する情報等が格納されている。

［無線通信部１００］
無線通信部１００は、コントローラ３と無線通信可能に構成され、コントローラ３から遠隔制御信号を受信する。

〔コントローラ３〕
コントローラ３は、空撮装置２を操縦する機能を有する。コントローラ３は、ユーザが空撮装置２を操縦するため等に使用する操作部３１と、コントローラ３の動作を制御する制御部３２と、制御部３２のマイクロコンピューターで実行される制御プログラム等があらかじめ格納される記憶部３３と、空撮装置２との間で無線通信する無線通信部３４と、ユーザに所定の画像を表示する画像表示部３５とを備える。

無線通信部３４は、空撮装置２と無線通信可能に構成され、空撮装置２に向けて遠隔制御信号を受信する。

また、無線通信部３４は、天気情報や地図情報を提供する所定のＷｅｂサイトにアクセス可能にするためのデバイス、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠したＷｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）対応デバイスを備えることが好ましい。

画像表示部３５は、空撮装置２を操縦する操縦装置と一体であってもよいし、操縦装置とは別体であってもよい。操縦装置と一体であれば、ユーザが使用する装置の数を少なくすることができ、利便性が高まる。操縦装置と別体である場合、画像表示部３５として、空撮装置２の無線通信部１００と無線接続可能な、スマートフォン、タブレット端末等の携帯端末装置が挙げられる。操縦装置と別体である場合、画像表示部３５を有しない既存の操縦装置であっても応用可能というメリットを有する。

＜距離算出システム１を用いた距離算出方法を示すフローチャート＞
図２は、距離算出システム１を用いた異常検知方法を示すフローチャートである。上述した各ハードウェアと、ソフトウェアモジュールが実行する処理について説明する。

〔ステップＳ１０：矩形サイズの取得〕
まず、距離算出システム１は、コンピュータにより画像解析が可能となる撮影対象の矩形サイズ（すなわち、ユーザが望む測定精度）を取得する。

空撮装置２の制御部４０は、矩形サイズ取得モジュール４１を実行する。そして、制御部４０は、無線通信部１００を通じて、撮影対象の矩形サイズを取得する際に表示する画像のデータをコントローラ３に送信する。

コントローラ３の制御部３２は、空撮装置２から送信された画像のデータから生成される画像を表示するよう、画像表示装置３５に指示する。

図３は、そのときの画像表示装置３５における表示画面の一例を示す。表示画面の上段には、「撮影した画像を画像認識する際の最小の矩形サイズを入力してください。」と記載されている。例えば、ユーザは、操作部３１を介し、最小の矩形サイズ（ユーザが望む測定精度）として、「１．０ｃｍ」と入力する。

制御部３２は、ユーザによって入力された情報を、無線通信部３４を介して空撮装置２に送信する。そして、空撮装置２の制御部４０は、ユーザによって入力された情報を記憶部９０にセットする。

〔ステップＳ１１：撮影対象との理論距離（理論的な飛行高度）の算出〕
続いて、空撮装置２の制御部４０は、距離算出モジュール４２を実行する。そして、制御部４０は、ステップＳ１０の処理で取得した矩形サイズに基づいて、撮影対象と空撮装置２との間の好適な距離を算出する。

図４は、カメラ８０が撮影する画像を説明するための概略模式図である。本実施形態では、画像が４Ｋ画像であり、その解像度が横３８４０ピクセル×縦２１６０ピクセルである。図３の表示画面において、画像精度（１ピクセルあたりの大きさ）を「１．０ｃｍ」と入力したことから、１つの画像で撮影可能な範囲は、横：１．０ｃｍ×３８４０ピクセル＝３８．４ｍ、縦：１．０ｃｍ×２１６０ピクセル＝２１．６ｍである。

図５は、高度ｈ（ｍ）の点Ａに位置する空撮装置２が空撮可能な空撮可能領域の範囲を示す模式図である。三角形ＡＢＣは、ＡＢ＝ＡＣの二等辺三角形であることから、角Ａの二等分線と底辺ＢＣとの交点をＤとすると、三角形ＤＡＣは、角Ｄが直角な直角三角形である。そのため、カメラ８０の視野角をθとし、空撮可能領域（１つの画像で撮影可能な範囲の長辺）の長さをａ（ｍ）とすると、ｔａｎ（θ／２）＝（ａ／２）／ｈである。そうすると、理論空撮高度ｈ（ｍ）＝ａ／（２×ｔａｎ（θ／２））である。

カメラ８０の視野角の大きさは、予め記憶部９０の所定領域にセットされている。簡単のため、カメラ８０の視野角を９０度とすると、空撮装置２の制御部４０は、（空撮可能領域（１つの画像で撮影可能な範囲の長辺）の長さ（本実施形態では、３８．４ｍ））／（２×ｔａｎ（９０°／２））＝１９．２ｍを理論空撮高度としてセットする。

〔ステップＳ１２：撮影対象との実際の距離（実際の飛行高度）の算出〕
ここで、空撮装置２の撮影高度は、天候、照度等の環境情報によっても影響する。例えば、雨天である場合は、晴天である場合に比べて空撮装置２を低い高度で飛行することが好ましい。また、朝や夕方等では、日中に比べて照度が低く、空撮装置２を低い高度で飛行することが好ましい。

そこで、制御部４０は、環境検出部６０の検出結果に基づいて、実際の空撮高度を調整することが好ましい。

調整された空撮高度は、無線通信部１００を介してコントローラ３に送信される。

そして、コントローラ３の制御部３２は、画像表示部３５に対し、調整後の空撮高度と、１枚の写真の撮影範囲とを表示するよう指令する。

図６は、画像表示部３５での表示画面の一例である。表示画面には、「１ｃｍ四方を認識するためには、高度は１５ｍ以下で飛行してください。」と記載されている。この記載から、撮影された画像を、ユーザが望む測定精度でコンピュータが画像解析できるようにするには、空撮装置２の高度を１５ｍ以下に調整すればよいことが分かる。

〔ステップＳ１３：空撮装置２の飛行〕
図２に戻る。続いて、ユーザは、図６で表示された指示にしたがって、コントローラ３の操作部３１を操作する。操作情報は、制御部３２から無線通信部３４を介して空撮装置２に送られる。

空撮装置２の制御部４０は、飛行モジュール４３を実行し、モーター２０を制御して空撮装置２の飛行制御（上昇、下降、水平移動などの制御）を行う。また、制御部４０は、空撮装置２に搭載されているジャイロ（図示省略）を使用して、モーター２０を制御して空撮装置２の姿勢制御を行う。

ここで、飛行高度が設定の高度よりも高い場合、制御部４０は、無線通信部１００を通じ、コントローラ３に、飛行高度が設定の高度よりも高いことを示す情報を送信することが好ましい。これにより、コントローラ３では、図７に示すように、「現在、高度が１５ｍを超えてます。指定された矩形サイズを認識できなくなります。高度を下げてください。」等の表示を行うことができる。

また、制御部４０は、環境検出部６０の検出結果の変化にしたがい、実際の空撮高度を再調整するための情報を、無線通信部１００を通じてコントローラ３に送信することが好ましい。これにより、コントローラ３では、図８に示すように、「現在、日光の照度が落ちてきました。高度を２ｍ程度下げてください。」等の表示を行うことができる。

〔ステップＳ１４：撮影対象の撮影〕
続いて、空撮装置２の制御部４０は、撮影モジュール４４を実行し、カメラ８０に対して撮影を指令する。

空撮装置２は、図６〜図８で表示された指示にしたがって飛行する。例えば、図６で表示された指示にしたがって飛行すると、カメラ８０が撮影する画像は、１５ｍの高度からの横：３０メートル、縦：１７メートルの領域をまとめて撮影した画像に相当する。

必須ではないが、画像解析の利便性を高めるため、撮影した画像は、カメラ８０が撮影する際に位置検出部５０で検出した位置データ（撮影した地点の緯度、経度及び高度のデータ）とともに、記憶部９０の画像データ格納領域９３に記憶されることが好ましい。

＜発明の作用・効果＞
本実施形態に記載の発明によると、まず、空撮装置２の制御部４０は、矩形サイズ取得モジュール４１を実行し、コンピュータにより画像解析が可能となる撮影対象の矩形サイズを取得する。そして、制御部４０は、距離算出モジュール４２を実行し、矩形サイズ取得モジュール４１の処理動作によって取得された矩形サイズに基づいて、撮影対象と撮影装置との距離を算出する。

これにより、ユーザが望む測定精度（コンピュータにより画像解析が可能となる撮影対象の矩形サイズ）に応じた距離が得られ、ユーザは、撮影対象から、その距離だけ離して空撮装置２を設置すればよい。本実施形態に記載の発明は、空撮装置２の再設置がなくなる点で、既存の撮影方法に比べて効率的である。

また、ユーザが望む測定精度（コンピュータにより画像解析が可能となる撮影対象の矩形サイズ）の範囲内において、撮影対象から最も離れた場所から撮影対象を撮影できるので、ユーザが撮影対象としたい領域全体を撮影するために必要な画像データ量を少なく抑えられる。その結果、無人飛行体に備え付けられている電池の消費量、制御装置の処理量、記憶装置における画像の保存容量のいずれも少なく抑えることができる。

また、カメラのズーム倍率を変更することを要しないので、高品質の画像をリーズナブルに提供できる。

したがって、本実施形態に記載の発明によると、カメラのズーム倍率を変えることなく、ユーザが望む測定精度で効率よく撮影するためのシステムを提供することができる。

制御部４０は、矩形サイズ取得モジュール４１の処理動作によって取得された矩形サイズと空撮装置２が有するカメラ８０の解像度とに基づいて、撮影対象と空撮装置２との間の距離を算出することが好ましい。

そうすることで、矩形サイズと空撮装置２の解像度とから、ユーザが望む測定精度（コンピュータにより画像解析が可能となる撮影対象の矩形サイズ）の範囲内において、撮影可能な最大の領域を算出することができる。そして、その最大の領域の撮影画像が得られるよう、撮影対象と撮影装置との距離を算出できる。これにより、ユーザが撮影対象としたい領域全体を撮影するために必要な画像データ量を最も少なく抑えることができる。その結果、空撮装置２に備え付けられている電池の消費量、制御装置の処理量、記憶装置における画像の保存容量のいずれにおいてもより優れた効率をもつ距離算出システム１を提供できる。

また、制御部４０は、撮影中の日光の照度を取得し、矩形サイズ取得モジュール４１の処理動作によって取得された矩形サイズと撮影中の日光の照度とに基づいて、撮影対象と空撮装置２との間の距離を算出することが好ましい。

例えば、朝や夕方等では、日中に比べて照度が低く、撮影対象と前記撮影装置との距離を短くする必要がある。本実施形態に記載の発明によれば、矩形サイズと照度とに基づいて撮影対象と空撮装置２との間の距離を算出するので、朝や夕方等であっても、画像の画質に優れる。

また、制御部４０は、撮影中の天気データを取得し、矩形サイズ取得モジュール４１の処理動作によって取得された矩形サイズと撮影中の天気データとに基づいて、撮影対象と空撮装置２との間の距離を算出することが好ましい。

例えば、雨天である場合は、晴天である場合に比べて撮影対象と空撮装置２との距離を短くする必要がある。本実施形態に記載の発明によれば、矩形サイズと天気データとに基づいて撮影対象と空撮装置２との間の距離を算出するので、雨天時等、視認性が劣る場合であっても、画像の画質に優れる。

＜変形例＞
図９は、本実施形態で説明した距離算出システム１の変形例に係る距離算出システム１’の概略構成図である。

図１と同じ符号を使用している箇所については、本実施形態で説明した距離算出システム１の構成と同じである。

本変形例の距離算出システム１’は、距離算出システム１の構成に加え、コンピュータ１１０をさらに備え、空撮装置２の制御部４０が実行していた距離算出モジュール４２の機能をコンピュータ１１０に分配させた点で相違する。これにより、コンピュータ１１０があたかもクラウド装置であるかのように機能させることができ、空撮装置２に備え付けられている電池１０の消費量、制御部４０の処理量、記憶部９０における画像の保存容量をよりいっそう抑えることができる。

コンピュータ１１０の構成要素の表現は、本実施形態の距離算出システム１の表現と同じにしている。表現が同じ構成要素の機能は、本実施形態の距離算出システム１において説明した機能と同じである。

上述した手段、機能は、コンピュータ（ＣＰＵ、情報処理装置、各種端末を含む）が、所定のプログラムを読み込んで、実行することによって実現される。プログラムは、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ（ＣＤ−ＲＯＭなど）、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭなど）等のコンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供される。この場合、コンピュータはその記録媒体からプログラムを読み取って内部記憶装置又は外部記憶装置に転送し記憶して実行する。また、そのプログラムを、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の記憶装置（記録媒体）に予め記録しておき、その記憶装置から通信回線を介してコンピュータに提供するようにしてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述したこれらの実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。

１ 距離算出システム
１０ 電池
２０ モーター
３０ ローター
４０ 制御部
４１ 矩形サイズ取得モジュール
４２ 距離算出モジュール
４３ 飛行モジュール
４４ 撮影モジュール
５０ 位置検出部
６０ 環境検出部
７０ ドライバー回路
８０ カメラ
９０ 記憶部
１００ 無線通信部

Claims (7)

1. コンピュータにより画像解析が可能となる撮影対象の矩形サイズを取得する矩形サイズ取得手段と、
   前記矩形サイズに基づいて、前記撮影対象と撮影装置との距離を算出する距離算出手段と、
   を備える距離算出システム。
2. 前記距離算出手段は、前記矩形サイズと前記撮影装置の解像度とに基づいて、前記撮影対象と前記撮影装置との距離を算出する、請求項１に記載の距離算出システム。
3. 撮影中の日光の照度を取得する照度取得手段をさらに備え、
   前記距離算出手段は、前記矩形サイズと前記照度とに基づいて、前記撮影対象と前記撮影装置との距離を算出する、請求項１又は２に記載の距離算出システム。
4. 撮影中の天気データを取得する天気データ取得手段をさらに備え、
   前記距離算出手段は、前記矩形サイズと前記天気データとに基づいて、前記撮影対象と前記撮影装置との距離を算出する、請求項１から３のいずれかに記載の距離算出システム。
5. 空撮装置と、前記空撮装置と通信可能に接続されるコンピュータとを備え、
   前記空撮装置は、
   コンピュータにより画像解析が可能となる撮影対象の矩形サイズを取得する矩形サイズ取得手段と、
   前記撮影対象と前記空撮装置との距離を出力する距離出力手段と、
   を有し、
   前記コンピュータは、
   前記距離を前記矩形サイズに基づいて算出する距離算出手段と、
   前記距離算出手段によって算出された距離を前記距離出力手段によって出力させるための距離出力情報を前記空撮装置に送信する送信手段と、
   を有する距離算出システム。
6. コンピュータにより画像解析が可能となる撮影対象の矩形サイズを取得するステップと、
   前記矩形サイズに基づいて、前記撮影対象と撮影装置との距離を算出するステップと、
   を備える距離算出方法。
7. 距離算出システムに、
   コンピュータにより画像解析が可能となる撮影対象の矩形サイズを取得するステップと、
   前記矩形サイズに基づいて、前記撮影対象と撮影装置との距離を算出するステップと、
   を実行させるためのプログラム。
   
   

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