WO2018109796A1 - 遠隔制御システム、遠隔制御方法、およびプログラム - Google Patents

遠隔制御システム、遠隔制御方法、およびプログラム Download PDF

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俊二 菅谷
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株式会社オプティム
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    • G08C2201/90—Additional features
    • G08C2201/91—Remote control based on location and proximity

Definitions

  • the present invention relates to a remote control system, a remote control method, and a program.
  • Patent Document 1 discloses a plurality of agricultural machines 2 that are movable and perform farm work, a data collection device 3 that collects farm work data in each farm machine 2 and transmits the data to the outside, and data
  • a system including a plurality of movable portable terminals 4 that receive farm work data transmitted from the collection device 3 and transmit it to the server 5 is disclosed.
  • the farm work data accumulated in the server 5 is used by farm workers to create daily work reports, make work plans, graph farm work results in each field, and create management plans.
  • an object of the present invention is to make it possible to determine whether or not to perform various processes such as farm work without leaving it to a human.
  • the present invention provides an acquisition unit that acquires image data indicating an image captured by an imaging device, position data indicating the position of the image, a condition relating to an analysis result of the image data, and a process performed by the control target device.
  • Storage means for associating and storing, determination means for analyzing the acquired image data and determining whether or not the analysis result matches the stored condition, and the analysis result is stored.
  • an instruction means for instructing the device to be controlled to perform the process associated with the condition in an area based on the acquired position data when the condition is met.
  • the imaging device may be a movable mobile device.
  • a movement control means for controlling the movement of the imaging apparatus may be provided.
  • the movement control means may control the movement of the imaging device according to the type of animals and plants included in the area where the processing is performed.
  • the movement control unit controls the movement of the imaging device according to the processing, and the analysis unit determines whether or not the analysis result matches a condition stored in association with the processing. May be.
  • the device to be controlled may be the mobile device.
  • the area based on the acquired position data may be an area that does not include the position indicated by the position data and has a predetermined positional relationship with the position indicated by the position data.
  • a history storage unit that stores the instructed process and an area in which the process has been performed as a process history, and the instructing unit performs a process of instructing the control target device based on the stored process history. You may decide.
  • the instruction unit may determine a process for instructing the control target device based on information on a natural environment at a position of the image before the time when the image is captured.
  • the present invention performs an acquisition step of acquiring image data indicating an image captured by an imaging device and position data indicating the position of the image, a condition regarding an analysis result of the image data, and a control target device.
  • a storage means for storing processing in association with each other, a determination step for determining whether an analysis result of the acquired image data matches the stored condition, and the analysis result is stored.
  • a remote control comprising: an instruction step for instructing the device to be controlled to perform the processing associated with the condition in an area based on the acquired position data when the condition is met.
  • the present invention provides an acquisition step of acquiring image data indicating an image captured by an imaging device and position data indicating the position of the image in one or more computers, and a condition regarding an analysis result of the image data,
  • a determination unit that determines whether or not an analysis result of the acquired image data matches the stored condition in a storage unit that associates and stores processing performed by the control target device; and the analysis result If the condition matches the stored condition, an instruction step for instructing the device to be controlled to perform the process associated with the condition is executed in an area based on the acquired position data.
  • a program is provided.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of a moving body imaging apparatus 20.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of a remote control device 10.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating information stored in an auxiliary storage device 104 of the remote control device 10.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a condition processing table stored in the auxiliary storage device 104 of the remote control device 10.
  • FIG. 4 is a sequence chart illustrating the operation of the remote control system 1.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of a remote control system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the remote control system 1 includes a remote control device 10, a moving body imaging device 20, a control target device 30, and a network 90 that connects these devices 10 to 30 so that they can communicate with each other.
  • the network 90 is, for example, a local area network (LAN), a wide area network (WAN), or a combination thereof, and may include a wired section or a wireless section.
  • the control target device 30 is an agricultural machine for performing various processes such as watering, additional fertilization, agricultural chemical application, and harvesting on plants cultivated in a field, for example.
  • the moving body imaging device 30 is a device that is movable and has an imaging function.
  • the moving body imaging device 30 is a flightable rotorcraft called a drone or a multicopter.
  • the moving body imaging device 30 flies over the field in accordance with the instruction from the remote control device 10 and captures an image of the plant cultivated in the field.
  • the remote control device 10 analyzes the image picked up by the moving body image pickup device 30, determines what processing should be performed on the plant according to the analysis result, and the control target device performs the determined processing. 30.
  • the control target device 30 performs the instructed process automatically or according to the operation of the farmer.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of the moving body imaging apparatus 20.
  • the mobile imaging device 20 includes a CPU 201 (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory) 202, RAM (Random Access Memory) 203, auxiliary storage device 204, communication IF 205, camera 206, sensor 207, and rotation mechanism 208. Is a processor that performs various operations.
  • the RAM 202 is a volatile memory that functions as a work area when the CPU 201 executes a program.
  • the ROM 203 is a non-volatile memory that stores programs and data used for starting the mobile imaging device 20, for example.
  • the auxiliary storage device 204 is a non-volatile storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or an SSD (Solid State Drive), and stores programs and data used in the mobile imaging device 20.
  • the moving body imaging device 20 functions as a computer device, and a function shown in FIG. 6 to be described later is realized.
  • the communication IF 205 is an interface for performing communication via the network 90 in accordance with a predetermined communication standard. This communication standard may be a wireless communication standard or a wired communication standard.
  • the camera 206 images a space below the moving body imaging device 20 and generates image data indicating the captured image.
  • the positioning device 207 is a GPS (Global Positioning System) unit, for example, and detects the position of the moving body imaging device 20.
  • the rotation mechanism 208 is a means for generating buoyancy in the moving body imaging apparatus 20, and includes a propeller, a shaft, a motor, and other driving mechanisms.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration of the remote control device 10.
  • the remote control device 10 is a computer device having a CPU 101, a ROM 102, a RAM 103, an auxiliary storage device 104, and a communication IF 105.
  • the CPU 101 is a processor that performs various calculations.
  • the RAM 102 is a volatile memory that functions as a work area when the CPU 101 executes a program.
  • the ROM 103 is a non-volatile memory that stores programs and data used for starting the remote control device 10, for example.
  • the auxiliary storage device 104 is a nonvolatile storage device such as an HDD or an SSD, and stores programs and data used in the remote control device 10. When the CPU 101 executes this program, the functions shown in FIG. 6 to be described later are realized.
  • the communication IF 105 is an interface for performing communication via the network 90 in accordance with a predetermined communication standard.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating information stored in the auxiliary storage device 104 of the remote control device 10.
  • the auxiliary storage device 104 includes the date and time when an image (moving image in this case) was captured by the moving body imaging device 10, position data indicating the position where the image was captured, image data indicating the captured image, and the captured image.
  • processing target position data indicating the position of the area where processing is required as a result of the analysis, an analysis result obtained by analyzing the captured image by the image recognition technology, and a content of the processing required Correspondingly stored.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a condition processing table stored in the auxiliary storage device 104 of the remote control device 10.
  • the condition processing table a condition of an analysis result obtained by analyzing a captured image that is assumed in advance and a process that is necessary at a position that matches the condition are associated with each other. For example, if the shape, color, size, etc. of the object (plant image object) included in the image matches the condition of the pest occurrence symptom, this condition processing table stipulates that processing such as pesticide spraying is executed. Has been.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a functional configuration of the remote control system 1.
  • the remote control system 1 includes a movement unit 21, an imaging unit 22, a position detection unit 23, a transmission unit 24, a movement control unit 11, an acquisition unit 12, a storage unit 13, a determination unit 14, an instruction unit 15, a history storage unit 16, and A processing unit 31 is included.
  • the moving unit 21, the imaging unit 22, the position detection unit 23, and the transmission unit 24 are mounted on the moving body imaging device 20, and the movement control unit 11, the acquisition unit 12, the storage unit 13, the determination unit 14, The instruction unit 15 and the history storage unit 16 are mounted on the remote control device 10, and the processing unit 31 is mounted on the control target device 30.
  • the moving unit 21 is realized by the rotation mechanism 208 of the moving body imaging device 20, the imaging unit 22 is realized by the camera 206 of the moving body imaging device 20, and the position detection unit 23 is realized by the positioning device 207 of the moving body imaging device 20.
  • the transmission unit 24 is realized by the communication IF 205 of the moving body imaging apparatus 20.
  • the movement control unit 11 is realized by the CPU 101 and the communication IF 105 of the remote control device 10, the acquisition unit 12 is realized by the communication IF 105 of the remote control device 10, and the storage unit 13 is realized by the auxiliary storage device 104 of the remote control device 10.
  • the determination unit 14 is realized by the CPU 101 and the auxiliary storage device 104 of the remote control device 10, the instruction unit 15 is realized by the communication IF 105 of the remote control device 10, and the history storage unit 16 is realized by the auxiliary storage device 104 of the remote control device 10. Is done.
  • the movement control unit 11 gives a movement instruction including a moving route, a moving speed, an altitude when moving, a timing of starting and ending imaging, and the like to the moving unit 21 in order to control the movement of the moving body imaging device 20.
  • the moving unit 21 moves the moving body imaging device 20 in accordance with a movement instruction from the movement control unit 11.
  • the imaging unit 25 captures a moving image over a period from the start to the end of imaging as the mobile body imaging device 20 moves.
  • the position detection unit 23 detects the position of the moving body imaging device 20, that is, the position of the image to be captured.
  • the transmission unit 24 transmits image data indicating the image captured by the imaging unit 22 and position data indicating the position of the image to the remote control device 10.
  • the acquisition unit 12 acquires the image data and position data transmitted from the transmission unit 24.
  • the storage unit 13 stores the above-described condition processing table, that is, information that associates the conditions relating to the analysis result of the image data with the processing performed by the control target device 30.
  • the determination unit 14 analyzes the image data acquired by the acquisition unit 12 and determines whether or not the analysis result matches the conditions stored in the storage unit 13.
  • the instruction unit 15 specifies the area to be processed based on the position data acquired by the acquisition unit 12, and
  • the control target device 30 is instructed to perform processing associated with the above condition in the area.
  • the history storage unit 16 stores the process instructed by the instruction unit 15 and the position of the area where the process is performed as a process history.
  • the processing unit 31 performs processing in accordance with an instruction from the instruction unit 15.
  • FIG. 7 is a sequence chart illustrating the operation of the remote control system 1.
  • the movement control unit 11 of the remote control device 10 moves to the moving unit 21 via the network 90 including the movement route, the moving speed, the altitude when moving, and the timing for starting and ending the imaging.
  • An instruction is given (step S11). This movement instruction is created in advance by an administrator of the remote control system 1 and is input to the remote control device 10.
  • the moving unit 21 of the moving body imaging apparatus 20 drives the rotating mechanism 208 to move the moving body imaging apparatus 20 in accordance with a movement instruction from the movement control unit 11.
  • the imaging unit 25 images a moving image over a period from the start to the end of imaging included in the movement instruction as the moving body imaging device 20 moves.
  • the position detection unit 23 periodically detects the position of the moving body imaging device 20, that is, the position of the image to be captured (for example, every 10 seconds).
  • the transmission unit 24 transmits image data indicating the image captured by the imaging unit 22 and position data indicating the position detected by the position detection unit 23 to the remote control device 10 via the network 90. This transmission process may be performed after the mobile imaging device 20 has landed at the base facility provided at the end point of the flight, or may be performed while the mobile imaging device 20 is flying.
  • the acquisition unit 12 of the remote control device 10 acquires the image data and position data transmitted from the transmission unit 24.
  • the determination unit 14 analyzes the image data acquired by the acquisition unit 12. Specifically, the determination unit 14 analyzes the shape, color, size, and the like of an object included in each image indicated by the image data using an image recognition technique, and the analysis result is stored in the storage unit 13 ( It is determined whether or not any of the pest occurrence symptom, water deficiency symptom, fertilizer deficiency symptom, growth completion symptom is met.
  • the instruction unit 15 of the remote control device 10 performs processing based on the position data corresponding to the image. Identify the location of the area of interest. More specifically, the instruction unit 15 is an image that is an analysis result that matches the conditions stored in the storage unit 13 (infestation symptom, water deficiency symptom, fertilizer deficiency symptom, growth completion symptom ). An area with a predetermined radius centered on the position data corresponding to is processed.
  • indication part 15 reads the process (any of agrochemical spraying, watering, additional fertilization, harvest ...) matched with the said conditions in a condition process table, and the process instruction
  • the history storage unit 16 stores the processing instructed by the instruction unit 15 and the processing target position data of the area where the processing is performed as a processing history.
  • the processing unit 31 of the control target device 30 receives a processing instruction from the instruction unit 15. Then, in the control target device 30, the process included in the processing instruction is performed in the area indicated by the processing target position data included in the processing instruction. Specifically, when the control target device 30 can perform all the processing automatically, the control target device 30 itself moves to the area indicated by the processing target position data and executes the processing. When at least a part of processing is assisted or executed by a human, for example, the human refers to the processing instruction in the control target device 30 and operates the control target device 30 to move to the area indicated by the processing target position data. Then, the process is executed while operating the control target device 30 in the area.
  • Modification 1 The present invention can be applied to a case where treatment is performed on animals such as seaweed, fish and shellfish cultivated in the ocean and rivers, or animals such as livestock kept on the ranch in addition to plants cultivated in the field. It is.
  • the movement control unit 11 may control the movement of the moving body imaging device 20 according to the type of animals and plants included in the area to be processed. For example, depending on the type of animals and plants, when the moving body imaging device 20 does not fly at a low altitude and the image cannot be analyzed, the movement control unit 11 moves the moving body imaging device 20 so as to fly at a relatively low altitude. To control. In addition, for example, depending on the type of animals and plants, when the moving path per unit area of the moving body imaging device 20 cannot be analyzed unless the moving path is dense, the movement control unit 11 per unit area of the moving body imaging device 20. The movement of the moving body imaging device 20 is controlled so as to fly along a movement path with a dense movement path.
  • the movement control unit 11 moves the moving body imaging apparatus 20 so as to fly at a relatively slow speed.
  • the determination unit 14 analyzes the image and selects a necessary process. Instead, for example, the process is first designated by a system administrator or the like, and the determination unit 14 selects the image. Analysis may be performed to determine whether or not the specified process should be performed. In this case, the movement control unit 11 may control the movement of the moving body imaging apparatus 20 according to the designated process.
  • the movement control unit 11 when the process of watering is specified, the movement control unit 11 is not suitable because the movement path per unit area is sparse and it is sufficient for image analysis even if the movement path is relatively high and fast.
  • the moving body imaging device 20 is controlled to move.
  • the movement control unit 11 when the process of spraying agricultural chemicals is designated, the movement control unit 11 is not able to perform sufficient image analysis unless the movement route per unit area is dense and the movement is slow at a relatively low altitude.
  • the moving body imaging device 20 is controlled to move.
  • the control target device 30 and the moving body imaging device 20 may be the same. That is, the moving body imaging device 20 may be used as the control target device 30.
  • the transmission unit 24 of the mobile body imaging device 20 uses the image data indicating the image captured by the imaging unit 22 and the position data indicating the position detected by the position detection unit 23 as the mobile body imaging device 20. It may be transmitted during the flight.
  • the determination unit 14 immediately analyzes the image data acquired by the acquisition unit 12 and determines whether or not the analysis result matches the condition stored in the storage unit 13. Then, when the analysis result by the determination unit 14 matches the condition stored in the storage unit 13, the instruction unit 15 instructs the control target device 30 to perform processing associated with the condition. These processes are performed in real time during the flight of the mobile imaging device 20.
  • the area to be processed may be an area that does not include the position where the image is captured and that has a predetermined positional relationship with the position where the image is captured. For example, when seaweed is cultivated in the ocean, a sign that a red tide may occur may appear on the open ocean side of the seaweed culture area. Therefore, the moving body imaging device 20 images the open sea side from the seaweed culture area, and when the occurrence of red tide or the like is predicted by analysis of the captured image, the moving body imaging apparatus 20 Move and spray appropriate drugs. In this case, the area to be processed corresponds to an area that does not include the position where the image is captured and has a predetermined positional relationship with the position where the image is captured.
  • the instruction unit 15 determines processing to be instructed to the control target device 30 based on the processing history stored in the history storage unit 16. For example, when pesticide spraying is again performed on an area where a processing history of pesticide spraying in the past is stored, the instruction unit 15 instructs the processing to reduce the amount of the pesticide from the previous time. Conceivable.
  • the instructing unit 15 instructs the control target device 30 based on information (for example, temperature, humidity, precipitation) related to the natural environment at the position of the image before the time when the image is captured by the mobile imaging device 20. May be determined. For example, when the amount of precipitation is extremely small before the time when the image is picked up by the mobile body imaging device 20, the instruction unit 15 instructs the processing to increase the amount of water spraying in the area to be processed. An example is conceivable.
  • the imaging device in the present invention is not limited to the moving body imaging device 20 such as the rotorcraft exemplified in the embodiment, and may be a device mounted on a vehicle moving on the ground, or a smartphone or a digital camera. Thus, the apparatus carried by the user may be sufficient.
  • the imaging device according to the present invention is not necessarily a movable device, and may be a device that is fixed in a state where the camera is directed in a known direction at a known position, for example.
  • the storage unit 13 may be provided by an external computer device different from the remote control system 1.
  • the sharing of functions in the remote control device 10 and the moving body imaging device 20 is not limited to that illustrated in FIG.
  • some of the functions implemented in the remote control device 10 may be implemented in the mobile device 20.
  • some or all of the functions of the determination unit 14 may be implemented in the mobile imaging device 20.
  • a computer group consisting of a plurality of devices may function as the remote control device 10 in the remote control system 1.
  • the program executed by the CPU 101 and the CPU 201 may be provided by a storage medium such as an optical disk, a magnetic disk, or a semiconductor memory, or may be downloaded via a communication line such as the Internet. Further, these programs may not execute all the steps described in the embodiment.

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Abstract

制御対象装置３０は、例えば田畑で栽培される植物に対して散水、追肥、農薬散布、収穫などの各種処理を行う農業用機械である。移動体撮像装置２０は移動可能で撮像機能を備えた装置であり、例えばドローン又はマルチコプターと呼ばれる飛行可能な回転翼機である。遠隔制御装置１０は、移動体撮像装置２０によって撮像された田畑の画像を解析し、その解析結果に応じてどのような処理を行うべきかを決定し、決定した処理を行うよう制御対象装置３０に指示する。

Description

遠隔制御システム、遠隔制御方法、およびプログラム
　本発明は、遠隔制御システム、遠隔制御方法、およびプログラムに関する。
　人間が行う作業を支援する様々な仕組みが開発されている。例えば農作業を支援する仕組みとして、特許文献１には、移動可能で且つ農作業を行う複数の農業機械２と、各農業機械２において農作業データを収集して外部に送信するデータ収集装置３と、データ収集装置３から送信された農作業データを受信してサーバ５に送信する移動可能な複数の携帯端末４とを備えたシステムが開示されている。サーバ５に蓄積された農作業データは、農作業従事者等が作業日報を作成したり、作業計画を立てたり、各圃場の農作業実績をグラフ化したり、経営計画を作成するために用いられる。
特開２０１４－１９４６０１号公報
　例えば特許文献１に記載の技術において、どのような農作業をいつ行うかという判断は農作業従事者に委ねられている。これに対し、本発明は、例えば農作業のような様々な処理を行うか否かの判断を人間に委ねなくても可能にすることを目的とする。
課題を解決する手段
　本発明は、撮像装置によって撮像された画像を示す画像データと、当該画像の位置を示す位置データとを取得する取得手段と、前記画像データの解析結果に関する条件と、制御対象装置が行う処理とを対応付けて記憶する記憶手段と、前記取得された画像データを解析し、解析結果が前記記憶されている条件に合致するか否かを判断する判断手段と、前記解析結果が前記記憶されている条件に合致する場合には、前記取得された位置データに基づくエリアにおいて、前記条件に対応付けられた前記処理を行うよう前記制御対象装置に指示する指示手段とを備えることを特徴とする遠隔制御システムを提供する。   
　前記撮像装置は移動可能な移動体装置であってもよい。
　前記撮像装置の移動を制御する移動制御手段を備えてもよい。
　前記移動制御手段は、前記処理が行われるエリアに含まれる動植物の種類に応じて、前記撮像装置の移動を制御してもよい。
　前記移動制御手段は、前記処理に応じて前記撮像装置の移動を制御し、前記解析手段は、前記解析結果が、前記処理に対応付けて記憶されている条件に合致するか否かを判断してもよい。
　前記制御対象装置は前記移動体装置であってもよい。
　前記取得された位置データに基づくエリアは、当該位置データが示す位置を含まないエリアであって、且つ、当該位置データが示す位置と所定の位置関係にあるエリアであってもよい。
　前記指示された処理と、当該処理が行われたエリアとを処理履歴として記憶する履歴記憶手段を備え、前記指示手段は、前記記憶された処理履歴に基づいて前記制御対象装置に指示する処理を決定してもよい。
　前記指示手段は、前記画像が撮像された時期以前の、当該画像の位置における自然環境に関する情報に基づいて、前記制御対象装置に指示する処理を決定してもよい。
　また、本発明は、撮像装置によって撮像された画像を示す画像データと、当該画像の位置を示す位置データとを取得する取得ステップと、前記画像データの解析結果に関する条件と、制御対象装置が行う処理とを対応付けて記憶する記憶手段において、前記取得された画像データの解析結果が前記記憶されている条件に合致するか否かを判断する判断ステップと、前記解析結果が前記記憶されている条件に合致する場合には、前記取得された位置データに基づくエリアにおいて、前記条件に対応付けられた前記処理を行うよう前記制御対象装置に指示する指示ステップとを備えることを特徴とする遠隔制御システムを提供する。
　また、本発明は、１以上のコンピュータに、撮像装置によって撮像された画像を示す画像データと、当該画像の位置を示す位置データとを取得する取得ステップと、前記画像データの解析結果に関する条件と、制御対象装置が行う処理とを対応付けて記憶する記憶手段において、前記取得された画像データの解析結果が前記記憶されている条件に合致するか否かを判断する判断ステップと、前記解析結果が前記記憶されている条件に合致する場合には、前記取得された位置データに基づくエリアにおいて、前記条件に対応付けられた前記処理を行うよう前記制御対象装置に指示する指示ステップとを実行させるためのプログラムを提供する。
　本発明によれば、人間の判断に委ねなくても、処理を行うか否かを判断することができる。
本発明の一実施形態に係る遠隔制御システム１の概要を例示する図。 移動体撮像装置２０のハードウェア構成を例示する図。 遠隔制御装置１０のハードウェア構成を例示する図。 遠隔制御装置１０の補助記憶装置１０４に記憶される情報を例示する図。 遠隔制御装置１０の補助記憶装置１０４に記憶される条件処理テーブルを例示する図。 遠隔制御システム１の機能構成を例示する図。 遠隔制御システム１の動作を例示するシーケンスチャート。
１…遠隔制御システム、１０…遠隔制御装置、１１…移動制御部、１２…取得部、１３…記憶部、１４…判断部、１５…指示部、１６…履歴記憶部、２０…移動体撮像装置、２１…移動部、２２…撮像部、２３…送信部、２４…位置検出部、３０…制御対象装置、３１…処理部、９０…ネットワーク、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＲＡＭ、１０３…ＲＯＭ、１０４…補助記憶装置、１０５…通信ＩＦ、２０１…ＣＰＵ、２０２…ＲＡＭ、２０３…ＲＯＭ、２０４…補助記憶装置、２０５…通信ＩＦ、２０６…カメラ、２０７…センサ、２０８１…回転機構。
１．構成
　図１は、本発明の一実施形態に係る遠隔制御システム１の概要を例示する図である。遠隔制御システム１は、遠隔制御装置１０と、移動体撮像装置２０と、制御対象装置３０と、これらの装置１０～３０どうしを通信可能に接続するネットワーク９０とを備えている。ネットワーク９０は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）またはＷＡＮ（Wide Area Network）、若しくはこれらの組み合わせであり、有線区間又は無線区間を含んでいてもよい。制御対象装置３０は、例えば田畑で栽培される植物に対して散水、追肥、農薬散布、収穫などの各種処理を行うための農業用機械である。移動体撮像装置３０は、移動可能で撮像機能を備えた装置であり、本実施形態では、ドローン又はマルチコプターと呼ばれる飛行可能な回転翼機である。移動体撮像装置３０は、遠隔制御装置１０の指示に従い、田畑の上方を飛行して、その田畑で栽培されている植物の画像を撮像する。遠隔制御装置１０は、移動体撮像装置３０によって撮像された画像を解析し、その解析結果に応じて、植物にどのような処理を行うべきかを決定し、決定した処理を行うよう制御対象装置３０に指示する。制御対象装置３０は、指示された処理を自動的に又は農業従事者の操作に従って行う。
　図２は、移動体撮像装置２０のハードウェア構成を例示する図である。移動体撮像装置２０は、ＣＰＵ２０１（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３、補助記憶装置２０４、通信ＩＦ２０５、カメラ２０６、センサ２０７及び回転機構２０８を有するＣＰＵ２０１は、各種の演算を行うプロセッサである。ＲＡＭ２０２は、ＣＰＵ２０１がプログラムを実行する際のワークエリアとして機能する揮発性メモリである。ＲＯＭ２０３は、例えば移動体撮像装置２０の起動に用いられるプログラムおよびデータを記憶した不揮発性メモリである。補助記憶装置２０４は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）などの不揮発性の記憶装置であり、移動体撮像装置２０において用いられるプログラムおよびデータを記憶する。ＣＰＵ２０１がこのプログラムを実行することにより、移動体撮像装置２０はコンピュータ装置として機能し、後述する図６に示される機能が実現される。通信ＩＦ２０５は、所定の通信規格に従ってネットワーク９０を介した通信を行うためのインターフェースである。この通信規格は、無線通信の規格であってもよいし、有線通信の規格であってもよい。カメラ２０６は、例えば移動体撮像装置２０の鉛直下方の空間を撮像し、撮像した画像を示す画像データを生成する。測位装置２０７は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）ユニットであり、移動体撮像装置２０の位置を検出する。回転機構２０８は、移動体撮像装置２０において浮力を発生させる手段であり、プロペラ、シャフト、モータ、その他の駆動機構などを含む。
　図３は、遠隔制御装置１０のハードウェア構成を例示する図である。遠隔制御装置１０は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、補助記憶装置１０４、および通信ＩＦ１０５を有するコンピュータ装置である。ＣＰＵ１０１は、各種の演算を行うプロセッサである。ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行する際のワークエリアとして機能する揮発性メモリある。ＲＯＭ１０３は、例えば遠隔制御装置１０の起動に用いられるプログラムおよびデータを記憶した不揮発性メモリである。補助記憶装置１０４は、例えばＨＤＤ又はＳＳＤなどの不揮発性の記憶装置であり、遠隔制御装置１０において用いられるプログラムおよびデータを記憶する。ＣＰＵ１０１がこのプログラムを実行することにより、後述する図６に示される機能が実現される。通信ＩＦ１０５は、所定の通信規格に従ってネットワーク９０を介した通信を行うためのインターフェースである。
　図４は、遠隔制御装置１０の補助記憶装置１０４に記憶される情報を例示する図である。補助記憶装置１０４には、移動体撮像装置１０において画像（ここでは動画）が撮像された日時、画像が撮像された位置を示す位置データ、撮像された画像を示す画像データ、撮像された画像が解析された結果、その解析の結果処理が必要とされるエリアの位置を示す処理対象位置データ、撮像された画像が画像認識技術により解析された解析結果、及び、必要とされる処理の内容が対応付けられて記憶される。
　図５は、遠隔制御装置１０の補助記憶装置１０４に記憶される条件処理テーブルを例示する図である。条件処理テーブルには、あらかじめ想定される、撮像された画像が解析された解析結果の条件と、その条件に合致する位置において必要な処理とが対応付けられている。例えば画像に含まれるオブジェクト（植物の画像オブジェクト）の形状、色、大きさ等が害虫発生症状という条件に合致する場合には、農薬散布という処理が実行されることなどがこの条件処理テーブルに規定されている。
　図６は、遠隔制御システム１の機能構成を例示する図である。遠隔制御システム１は、移動部２１、撮像部２２、位置検出部２３、送信部２４、移動制御部１１、取得部１２、記憶部１３、判断部１４、指示部１５、履歴記憶部１６、及び処理部３１を有する。この例では、移動部２１、撮像部２２、位置検出部２３、及び送信部２４が移動体撮像装置２０に実装されており、移動制御部１１、取得部１２、記憶部１３、判断部１４、指示部１５、及び履歴記憶部１６が遠隔制御装置１０に実装されており、処理部３１が制御対象装置３０に実装されている。
　移動部２１は移動体撮像装置２０の回転機構２０８によって実現され、撮像部２２は移動体撮像装置２０のカメラ２０６によって実現され、位置検出部２３は移動体撮像装置２０の測位装置２０７によって実現され、送信部２４は移動体撮像装置２０の通信ＩＦ２０５によって実現される。移動制御部１１は遠隔制御装置１０のＣＰＵ１０１及び通信ＩＦ１０５によって実現され、取得部１２は遠隔制御装置１０の通信ＩＦ１０５によって実現され、記憶部１３は遠隔制御装置１０の補助記憶装置１０４によって実現され、判断部１４は遠隔制御装置１０のＣＰＵ１０１及び補助記憶装置１０４によって実現され、指示部１５は遠隔制御装置１０の通信ＩＦ１０５によって実現され、履歴記憶部１６は遠隔制御装置１０の補助記憶装置１０４によって実現される。
　移動制御部１１は、移動体撮像装置２０の移動を制御するべく、移動部２１に対し移動経路、移動速度、移動するときの高度、撮像を開始及び終了する時期などを含む移動指示を与える。移動部２１は移動制御部１１の移動指示に従い、移動体撮像装置２０を移動させる。撮像部２５は、移動体撮像装置２０の移動に伴い、撮像の開始から終了に至る期間にわたって動画を撮像する。位置検出部２３は、移動体撮像装置２０の位置、つまり撮像される画像の位置を検出する。送信部２４は、撮像部２２によって撮像された画像を示す画像データと、当該画像の位置を示す位置データとを遠隔制御装置１０に送信する。
　取得部１２は、送信部２４から送信された画像データ及び位置データを取得する。記憶部１３は、前述した条件処理テーブル、つまり、画像データの解析結果に関する条件と制御対象装置３０が行う処理とを対応付けた情報を記憶している。判断部１４は、取得部１２によって取得された画像データを解析し、その解析結果が記憶部１３に記憶されている条件に合致するか否かを判断する。指示部１５は、判断部１４による解析結果が記憶部１３に記憶されている条件に合致する場合には、取得部１２によって取得された位置データに基づいて処理対象となるエリアを特定し、そのエリアにおいて上記条件に対応付けられた処理を行うよう制御対象装置３０に指示する。履歴記憶部１６は、指示部１５により指示された処理と当該処理が行われたエリアの位置とを処理履歴として記憶する。処理部３１は、指示部１５による指示に応じて処理を行う。
２．動作
　図７は、遠隔制御システム１の動作を例示するシーケンスチャートである。図７において、遠隔制御装置１０の移動制御部１１は、ネットワーク９０を介して移動部２１に対して、移動経路、移動速度、移動するときの高度、撮像を開始及び終了する時期などを含む移動指示を与える（ステップＳ１１）。この移動指示はこの遠隔制御システム１の管理者等により事前に作成されており、遠隔制御装置１０に入力される。
　移動体撮像装置２０の移動部２１は移動制御部１１の移動指示に従い、回転機構２０８を駆動して移動体撮像装置２０を移動させる。撮像部２５は、移動体撮像装置２０の移動に伴い、移動指示に含まれる撮像の開始から終了に至る期間にわたって動画を撮像する。位置検出部２３は、移動体撮像装置２０の位置、つまり撮像される画像の位置を定期的に（例えば１０秒ごとに）検出する。送信部２４は、撮像部２２によって撮像された画像を示す画像データと、位置検出部２３によって検出された位置を示す位置データとを、ネットワーク９０を介して遠隔制御装置１０に送信する。この送信処理は、移動体撮像装置２０が飛行終了地点に設けられた基地施設に着陸してから行われてもよいし、移動体撮像装置２０の飛行中に行われてもよい。
　遠隔制御装置１０の取得部１２は、送信部２４から送信された画像データ及び位置データを取得する。判断部１４は、取得部１２によって取得された画像データを解析する。具体的には、判断部１４は、画像データが示す各画像に含まれるオブジェクトの形状、色、大きさ等を画像認識技術により解析し、その解析結果が記憶部１３に記憶されている条件（害虫発生症状、水分不足症状、肥料不足症状、生育完了症状・・・）のいずれかに合致するか否かを判断する。
　遠隔制御装置１０の指示部１５は、記憶部１３に記憶されている条件に合致するような解析結果となるような画像があった場合には、その画像に対応する位置データに基づいて、処理対象となるエリアの位置を特定する。より具体的には、指示部１５は、記憶部１３に記憶されている条件（害虫発生症状、水分不足症状、肥料不足症状、生育完了症状・・・）に合致するような解析結果となる画像に対応する位置データを中心として所定の半径のエリアを処理対象とする。そして、指示部１５は、条件処理テーブルにおいて上記条件に対応付けられた処理（農薬散布、散水、追肥、収穫・・・のいずれか）を読み出し、処理対象位置データとその処理とを含む処理指示を、ネットワーク９０を介して制御対象装置３０に送信する。履歴記憶部１６は、指示部１５により指示された処理と当該処理が行われるエリアの処理対象位置データとを処理履歴として記憶する。
　制御対象装置３０の処理部３１は、指示部１５による処理指示を受け取る。そして、制御対象装置３０において、その処理指示に含まれる処理対象位置データが示すエリアにおいて、処理指示に含まれる処理が行われる。具体的には、制御対象装置３０が処理をすべて自動で行うことが可能な場合には、制御対象装置３０自身が処理対象位置データの示すエリアに移動して処理を実行する。また、少なくとも一部の処理を人間が補助ないし実行する場合には、例えば制御対象装置３０において人間が処理指示を参照し、制御対象装置３０を操作して処理対象位置データが示すエリアに移動し、そのエリアにて制御対象装置３０を操作しながら処理を実行する。
　本実施形態によれば、人間の判断に委ねなくても、農作業のような様々な処理を行うか否かを判断することができる。
３．変形例
　本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。
３－１．変形例１　
　本発明は、田畑で栽培される植物以外に、海洋や河川で養殖される海苔、魚類、貝類等の動植物、或いは、牧場で飼われる家畜等の動物に対する処理を行う場合であっても適用可能である。
３－２．変形例１
　移動制御部１１は、処理対象となるエリアに含まれる動植物の種類に応じて、移動体撮像装置２０の移動を制御するようにしてもよい。例えば動植物の種類によっては低い高度で移動体撮像装置２０が飛行しないと画像の解析ができないような場合には、移動制御部１１は、比較的低い高度で飛行するよう移動体撮像装置２０の移動を制御する。また、例えば動植物の種類によっては移動体撮像装置２０の単位面積当たりの移動経路を密にしないと画像の解析ができないような場合、移動制御部１１は、移動体撮像装置２０の単位面積当たりの移動経路を密にした移動経路で飛行するよう移動体撮像装置２０の移動を制御する。また、例えば動植物の種類によっては移動体撮像装置２０の移動速度を遅くしないと画像の解析ができないような場合、移動制御部１１は、比較的遅い速度で飛行するよう移動体撮像装置２０の移動を制御する。
　また、実施形態では、判断部１４が画像を解析して必要な処理を選定していたが、これに代えて、例えばシステムの管理者等によって最初に処理が指定され、判断部１４が画像を解析して、指定されたその処理を行うべきか否かを判断してもよい。この場合、移動制御部１１は、指定された処理に応じて移動体撮像装置２０の移動を制御してもよい。例えば散水という処理が指定された場合には、単位面積当たりの移動経路が疎で、比較的高い高度で速く移動しても画像の解析には十分であるため、移動制御部１１はそのような移動をするよう移動体撮像装置２０を制御する。一方、例えば農薬散布という処理が指定された場合には、単位面積当たりの移動経路が密で、比較的低い高度で遅く移動しないと十分な画像解析ができないため、移動制御部１１はそのような移動をするよう移動体撮像装置２０を制御する。
３－３．変形例３
　制御対象装置３０と移動体撮像装置２０とが同一であってもよい。つまり、制御対象装置３０として移動体撮像装置２０を用いてもよい。この場合、移動体撮像装置２０の送信部２４は、撮像部２２によって撮像された画像を示す画像データと、位置検出部２３によって検出された位置を示す位置データとを、移動体撮像装置２０の飛行中に送信してもよい。これに応じて、判断部１４は直ちに、取得部１２によって取得された画像データを解析し、その解析結果が記憶部１３に記憶されている条件に合致するか否かを判断する。そして、指示部１５は、判断部１４による解析結果が記憶部１３に記憶されている条件に合致する場合には、上記条件に対応付けられた処理を行うよう制御対象装置３０に指示する。これらの処理が移動体撮像装置２０の飛行中にリアルタイムに行われる。
３－４．変形例４
　処理対象となるエリアは、画像が撮像された位置を含まないエリアであって、且つ、画像が撮像された位置と所定の位置関係にあるエリアであってもよい。例えば海洋において海苔を養殖する場合、赤潮等が発生する予兆は海苔の養殖地域よりも外洋側に現れることがある。そこで、移動体撮像装置２０は海苔の養殖地域よりも外洋側を撮像し、その撮像した画像の解析によって赤潮等の発生が予測される場合には、海苔の養殖施設があるエリアに対して施設の移動や適切な薬剤の散布などを行う。この場合、処理対象となるエリアは、画像が撮像された位置を含まないエリアであって、且つ、画像が撮像された位置と所定の位置関係にあるエリアに相当する。
３－５．変形例５
　指示部１５は、履歴記憶部１６によって記憶された処理履歴に基づいて制御対象装置３０に指示する処理を決定する。例えば過去に農薬散布を行ったという処理履歴が記憶されているエリアに対して再び農薬散布を行う場合、指示部１５は、その農薬の量を前回よりも少なくする処理の指示を行うといった例が考えられる。　
３－６．変形例６
　指示部１５は、移動体撮像装置２０によって画像が撮像された時期以前の、当該画像の位置における自然環境に関する情報（例えば温度、湿度、降水量）に基づいて、制御対象装置３０に指示する処理を決定するようにしてもよい。例えば移動体撮像装置２０によって画像が撮像された時期以前に降水量が極端に少ない場合には、指示部１５は、その処理対象となるエリアにおいて散水量を通常よりも多くする処理の指示を行うといった例が考えられる。　
３－７．変形例７
　本発明における撮像装置は、実施形態で例示した回転翼機のような移動体撮像装置２０に限定されず、地面を移動する車両に搭載される装置であってもよいし、スマートフォンやデジタルカメラのようにユーザにより携帯される装置であってもよい。また、本発明における撮像装置は必ずしも、移動可能な装置でなくてもよく、例えば既知の位置において既知の向きにカメラが向けられた状態で固定された装置であってもよい。
３－８．他の変形例
　図６で例示した機能構成の一部は省略されてもよい。例えば、記憶部１３は、遠隔制御システム１とは別の外部のコンピュータ装置により提供されてもよい。また、遠隔制御装置１０および移動体撮像装置２０における機能の分担は図６で例示したものに限定されない。実施形態においては遠隔制御装置１０に実装されていた機能の一部を、移動体装置２０に実装してもよい。例えば判断部１４の一部又は全部の機能は移動体撮像装置２０に実装されていてもよい。また、物理的に複数の装置からなるコンピュータ装置群が、遠隔制御システム１における遠隔制御装置１０として機能してもよい。
　ＣＰＵ１０１およびＣＰＵ２０１等により実行されるプログラムは、光ディスク、磁気ディスク、半導体メモリなどの記憶媒体により提供されてもよいし、インターネット等の通信回線を介してダウンロードされてもよい。また、これらのプログラムは、実施形態で説明したすべてのステップを実行させるものでなくてもよい。

Claims (11)

  1. 　撮像装置によって撮像された画像を示す画像データと、当該画像の位置を示す位置データとを取得する取得手段と、
    　前記画像データの解析結果に関する条件と、制御対象装置が行う処理とを対応付けて記憶する記憶手段と、
    　前記取得された画像データを解析し、解析結果が前記記憶されている条件に合致するか否かを判断する判断手段と、
    　前記解析結果が前記記憶されている条件に合致する場合には、前記取得された位置データに基づくエリアにおいて、前記条件に対応付けられた前記処理を行うよう前記制御対象装置に指示する指示手段と
    　を備えることを特徴とする遠隔制御システム。     
  2. 　前記撮像装置は移動可能な移動体装置である
    　ことを特徴とする請求項１に記載の遠隔制御システム。
  3. 　前記撮像装置の移動を制御する移動制御手段を備える
    　ことを特徴とする請求項２に記載の遠隔制御システム。
  4. 　前記移動制御手段は、前記処理が行われるエリアに含まれる動植物の種類に応じて、前記撮像装置の移動を制御する
    　ことを特徴とする請求項３に記載の遠隔制御システム。
  5. 　前記移動制御手段は、前記処理に応じて前記撮像装置の移動を制御し、
    　前記解析手段は、前記解析結果が、前記処理に対応付けて記憶されている条件に合致するか否かを判断する
    　ことを特徴とする請求項３に記載の遠隔制御システム。
  6. 　前記制御対象装置は前記移動体装置である
    　ことを特徴とする請求項２～５のいずれか１項に記載の遠隔制御システム。
  7. 　前記取得された位置データに基づくエリアは、当該位置データが示す位置を含まないエリアであって、且つ、当該位置データが示す位置と所定の位置関係にあるエリアである
    　ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の遠隔制御システム。
  8. 前記指示された処理と、当該処理が行われたエリアとを処理履歴として記憶する履歴記憶手段を備え、
    　前記指示手段は、前記記憶された処理履歴に基づいて前記制御対象装置に指示する処理を決定する
    　ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の遠隔制御システム。
  9. 　前記指示手段は、前記画像が撮像された時期以前の、当該画像の位置における自然環境に関する情報に基づいて、前記制御対象装置に指示する処理を決定する
    　ことを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の遠隔制御システム。
  10. 　撮像装置によって撮像された画像を示す画像データと、当該画像の位置を示す位置データとを取得する取得ステップと、
    　前記画像データの解析結果に関する条件と、制御対象装置が行う処理とを対応付けて記憶する記憶手段において、前記取得された画像データの解析結果が前記記憶されている条件に合致するか否かを判断する判断ステップと、
    　前記解析結果が前記記憶されている条件に合致する場合には、前記取得された位置データに基づくエリアにおいて、前記条件に対応付けられた前記処理を行うよう前記制御対象装置に指示する指示ステップと
    　を備えることを特徴とする遠隔制御方法。
  11. 　１以上のコンピュータに、
    　撮像装置によって撮像された画像を示す画像データと、当該画像の位置を示す位置データとを取得する取得ステップと、
    　前記画像データの解析結果に関する条件と、制御対象装置が行う処理とを対応付けて記憶する記憶手段において、前記取得された画像データの解析結果が前記記憶されている条件に合致するか否かを判断する判断ステップと、
    　前記解析結果が前記記憶されている条件に合致する場合には、前記取得された位置データに基づくエリアにおいて、前記条件に対応付けられた前記処理を行うよう前記制御対象装置に指示する指示ステップと
    　を実行させるためのプログラム。
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