JP2024069229A - Imaging system and imaging method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像システム及び撮像方法、特に、飛行装置に搭載されたカメラで上下方向に長尺な構造物を撮像する撮像システム及び撮像方法に関する。 The present invention relates to an imaging system and imaging method, and in particular to an imaging system and imaging method for imaging a vertically long structure using a camera mounted on a flying device.
対象物を高所から観察したり、上空から地上を空撮したりする場合には、近年、複数のプロペラの回転によって飛行するいわゆるドローンあるいはマルチコプタといった飛行装置が用いられることがある。特許文献1には、飛行装置に搭載したカメラで対象物を撮像した画像から、三次元の画像を生成することが開示されている。 In recent years, flying devices such as drones or multicopters that fly by rotating multiple propellers are often used to observe objects from high places or to take aerial photographs of the ground from above. Patent Document 1 discloses the generation of three-dimensional images from images of objects captured by a camera mounted on the flying device.
ところで、上記の特許文献1のように、飛行装置に搭載したカメラで対象物を撮像する場合は、操作者が飛行装置を操作してカメラで撮像を行うところ、飛行装置の飛行及び飛行装置からの対象物の撮像を自動的に制御することができれば、簡便かつ効率的に対象物を撮像した画像を取得することができる。 However, when capturing an image of an object using a camera mounted on a flying device as in Patent Document 1, an operator operates the flying device to capture the image with the camera. However, if the flight of the flying device and the capture of the image of the object from the flying device can be automatically controlled, images of the object can be obtained simply and efficiently.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡便かつ効率的に対象物を撮像することができる撮像システム及び撮像方法を提供することを課題とするものである。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide an imaging system and imaging method that can capture images of an object simply and efficiently.
上記課題を達成するための、本発明に係る撮像システムは、飛行装置に搭載されたカメラで上下方向に長尺な構造物を撮像する撮像システムにおいて、飛行装置が自律的に構造物の上側から下側に向かって下降しながら構造物の周囲を周回して飛行して構造物を予め固定された任意の撮像角度においてカメラで撮像する第1撮像ステップと、第1撮像ステップにおいて飛行装置が構造物の任意の高さ位置に下降した際に高さ位置で飛行装置が構造物の周囲を自律的に周回して飛行してカメラを構造物の下方に変位させて第1撮像ステップにおけるカメラの撮像角度を変更して構造物を撮像する第2撮像ステップと、を実行する飛行制御部を備えることを特徴としている。 To achieve the above object, the imaging system of the present invention is an imaging system that images a vertically long structure with a camera mounted on a flying device, and is characterized by having a flight control unit that executes a first imaging step in which the flying device autonomously flies around the structure while descending from the top to the bottom of the structure, and images the structure with the camera at a pre-fixed arbitrary imaging angle, and a second imaging step in which, when the flying device descends to an arbitrary height position of the structure in the first imaging step, the flying device autonomously flies around the structure at that height position, displacing the camera below the structure to change the imaging angle of the camera in the first imaging step and images the structure.
この撮像システムの第2撮像ステップは、飛行装置が構造物の任意の高さ位置で構造物の周囲を複数周回して飛行し、飛行装置が次の周回飛行に移行する際にカメラを構造物の下方に変位させてカメラによる構造物の撮像角度を変更することを特徴としている。 The second imaging step of this imaging system is characterized in that the flying device flies around the structure at any height position of the structure, making multiple orbits, and when the flying device transitions to the next orbit, the camera is displaced below the structure to change the imaging angle of the structure by the camera.
さらに、撮像システムでは、第1撮像ステップから第2撮像ステップに移行する構造物の任意の高さ位置が構造物の周囲に存在する周辺構造物の高さ位置に基づいて設定されることを特徴としている。 Furthermore, the imaging system is characterized in that the arbitrary height position of the structure that transitions from the first imaging step to the second imaging step is set based on the height positions of surrounding structures that exist around the structure.
この撮像システムによれば、飛行制御部の制御によって、飛行装置が自律的に第1撮像ステップ及び第2撮像ステップを実行することから、構造物の上側から下側、さらには飛行装置がそれ以上は下降することができない、構造物の周囲に存在する周辺構造物の高さ位置に基づいて設定された任意の高さ位置の下側の構造物の画像を、簡便かつ効率的に撮像することができる。 With this imaging system, the flying device autonomously executes the first imaging step and the second imaging step under the control of the flight control unit, so that images of the structure below can be captured easily and efficiently from above to below the structure, and even at any height position set based on the height positions of surrounding structures around the structure beyond which the flying device cannot descend.
さらに、撮像システムの第1撮像ステップは、カメラが飛行装置の飛行高度に対応する構造物の高さ位置に対して構造物の下方に向かって位置決めされることを特徴としている。 Furthermore, the first imaging step of the imaging system is characterized in that the camera is positioned toward the bottom of the structure at a height position of the structure that corresponds to the flight altitude of the flying device.
これにより、第1撮像ステップで撮像される撮像画像のフレームの上側となる位置に不要な情報が存在する場合において、このような不要な情報が撮像画像のフレーム内に写り込むことを抑制することができる。 This makes it possible to prevent unnecessary information from appearing in the frame of the captured image when unnecessary information is present at the upper side of the frame of the captured image captured in the first imaging step.
この撮像システムでは、構造物の中心位置からの任意の距離を半径とし、半径と構造物の高さとに基づいて、構造物を構造物の全側面を包囲する略円柱形状にモデル化することを特徴としている。 This imaging system is characterized by the fact that it models the structure as an approximately cylindrical shape that encloses all sides of the structure, based on an arbitrary distance from the center position of the structure as the radius and the height of the structure.
したがって、構造物が複雑な形状を呈する場合であっても、構造物を簡易な形状で把握できることから、飛行装置による周回飛行の設定を容易に行うことができる。 Therefore, even if the structure has a complex shape, the structure can be grasped in its simple form, making it easy to set up a circular flight using the flying device.
この撮像システムでは、第1撮像ステップで飛行装置が構造物の周囲を周回して飛行する飛行軌跡によって把握される空域の面積と第2撮像ステップで飛行装置が構造物の周囲を周回して飛行する飛行軌跡によって把握される空域の面積とが同一となることを特徴としている。 This imaging system is characterized in that the area of the airspace captured by the flight trajectory of the flying device flying around the structure in the first imaging step is the same as the area of the airspace captured by the flight trajectory of the flying device flying around the structure in the second imaging step.
したがって、第1撮像ステップで撮像される撮像画像の画質と第2撮像ステップで撮像される撮像画像の画質とを均一化することができることから、撮像画像の品質が向上する。 As a result, the image quality of the image captured in the first imaging step and the image quality of the image captured in the second imaging step can be made uniform, thereby improving the quality of the captured image.
さらに、この撮像システムの飛行制御部は、飛行装置が構造物の上空を複数周回して飛行し、飛行装置が次の周回飛行に移行する際にカメラを構造物の下方に変位させてカメラによる構造物の撮像角度を変更して構造物を撮像する上空撮像ステップを実行することを特徴としている。 Furthermore, the flight control unit of this imaging system is characterized in that the flying device flies multiple orbits above the structure, and when the flying device transitions to the next orbit, it executes an aerial imaging step in which the camera is displaced below the structure to change the imaging angle of the structure by the camera and capture the structure.
しかも、この撮像システムの飛行制御部は、第1撮像ステップを実行する前に上空撮像ステップを実行することを特徴としている。しかしながら、上述した第1撮像ステップ、第2撮像ステップ、上空撮像ステップは、この順番に行うこととしてもよいし、他の順番で行うこととしてもよい。 Moreover, the flight control unit of this imaging system is characterized in that it executes an aerial imaging step before executing the first imaging step. However, the above-mentioned first imaging step, second imaging step, and aerial imaging step may be executed in this order, or in another order.
この上空撮像ステップによって、構造物の上側から下側に亘って、さらに構造物の周囲に存在する周辺構造物といった構造物の周辺環境も含めて撮像画像として取得することができる。 This aerial imaging step allows images to be captured that include the structure's surrounding environment, from above to below, as well as surrounding structures that exist around the structure.
この撮像システムでは、飛行装置が予め設定された飛行条件に到達した際に飛行装置の周回飛行及び飛行装置によって実行されている構造物の撮像を中断させるとともに周回飛行及び撮像を中断した構造物上の位置を記憶し、飛行条件が解除された際に飛行装置が記憶された構造物上の位置に復帰するとともに復帰した構造物上の位置から周回飛行及び構造物の撮像を開始することを特徴としている。 This imaging system is characterized in that, when the flying device reaches a preset flight condition, the orbital flight of the flying device and the imaging of the structure being performed by the flying device are interrupted, the position on the structure where the orbital flight and imaging were interrupted is stored, and when the flight condition is released, the flying device returns to the stored position on the structure and resumes the orbital flight and imaging of the structure from the returned position on the structure.
上記課題を達成するための、本発明に係る撮像方法は、飛行装置に搭載されたカメラで上下方向に長尺な構造物を撮像する撮像方法において、飛行装置が構造物の上側から下側に向かって下降しながら構造物の周囲を周回して飛行して構造物を予め固定された任意の撮像角度においてカメラで撮像する第1撮像ステップと、第1撮像ステップにおいて飛行装置が構造物の任意の高さ位置に下降した際に高さ位置で飛行装置が構造物の周囲を周回して飛行してカメラを構造物の下方に変位させて第1撮像ステップにおけるカメラの撮像角度を変更して構造物を撮像する第2撮像ステップと、を備えることを特徴としている。 To achieve the above object, the imaging method of the present invention is an imaging method for imaging a vertically long structure with a camera mounted on a flying device, characterized in that it comprises a first imaging step in which the flying device flies around the structure while descending from the top to the bottom of the structure, and images the structure with the camera at a pre-fixed arbitrary imaging angle, and a second imaging step in which, when the flying device descends to an arbitrary height position of the structure in the first imaging step, the flying device flies around the structure at that height position, displacing the camera below the structure to change the imaging angle of the camera in the first imaging step, and images the structure.
この発明によれば、構造物の画像を、自律的に飛行する飛行装置を用いて簡便かつ効率的に撮像することができる。 This invention allows images of structures to be captured simply and efficiently using an autonomous flying device.
次に、図1~図16に基づいて、本発明の実施の形態に係る撮像システムについて説明する。 Next, an imaging system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 16.
なお、本実施の形態において、撮像システムで撮像される構造物が、上下方向に長尺であって地上に立設された鉄塔、タワー、高層建造物等である場合を例として説明する。 In this embodiment, the structure captured by the imaging system is an example of a vertically long steel tower, high-rise building, or other structure erected on the ground.
図1は、本実施の形態に係る撮像システムの構成の概略を説明する図である。図示のように、撮像システム10は、飛行装置20及び飛行装置20と通信ネットワーク40を介して相互に通信可能に接続されるサーバ30を備える。 Figure 1 is a diagram illustrating an outline of the configuration of an imaging system according to this embodiment. As shown in the figure, the imaging system 10 includes a flying device 20 and a server 30 that is connected to the flying device 20 via a communication network 40 so that they can communicate with each other.
この撮像システム10は、飛行装置20によって撮像された鉄塔1の複数の撮像画像に基づいて鉄塔1の三次元モデルを作成するとともに、撮像画像を解析して異常箇所を検出し、検出した異常箇所を三次元モデル上にマッピングするものである。 This imaging system 10 creates a three-dimensional model of the tower 1 based on multiple captured images of the tower 1 taken by the flying device 20, analyzes the captured images to detect abnormalities, and maps the detected abnormalities on the three-dimensional model.
図2は、本実施の形態に係る飛行装置20のハードウェア構成を説明するブロック図である。図示のように、飛行装置20は、送受信部21、送受信部21と接続されるフライトコントローラ22、フライトコントローラ22を介して電力を供給するバッテリ23、フライトコントローラ22によって制御される速度制御部(Electronic Speed Controller:ESC)24及びモータ25、モータ25によって駆動される4基のプロペラ26を備える。 Figure 2 is a block diagram explaining the hardware configuration of the flight device 20 according to this embodiment. As shown in the figure, the flight device 20 includes a transceiver 21, a flight controller 22 connected to the transceiver 21, a battery 23 that supplies power via the flight controller 22, a speed control unit (Electronic Speed Controller: ESC) 24 controlled by the flight controller 22, a motor 25, and four propellers 26 driven by the motor 25.
さらに、飛行装置10は、機体に固定されて鉄塔1の一部または全部を撮影するカメラ27を備える。 Furthermore, the flying device 10 is equipped with a camera 27 that is fixed to the aircraft and captures images of part or all of the tower 1.
送受信部21は、例えば、送受信機(プロポ)や情報端末、表示装置あるいは他の遠隔の制御器といった複数の外部機器からのデータを送受信するように構成された通信インターフェースであって、本実施の形態では、主にサーバ30と通信を行うものである。 The transmitter/receiver unit 21 is a communication interface configured to transmit and receive data from multiple external devices, such as a transmitter/receiver (radio transmitter), an information terminal, a display device, or other remote control devices, and in this embodiment, it mainly communicates with the server 30.
この送受信部21は、例えば、ローカルエリアネットワーク(Local Area Network:LAN)、ワイドエリアネットワーク(Wide Area Network: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、クラウド通信等といった複数の通信網を利用することができる。 This transmission/reception unit 21 can utilize multiple communication networks, such as a local area network (LAN), a wide area network (WAN), infrared, wireless, Wi-Fi, a point-to-point (P2P) network, a telecommunications network, cloud communication, etc.
さらに、送受信部21は、取得した各種のデータ、フライトコントローラ22が生成した処理結果、各種の制御データ、端末または遠隔の制御器からのユーザコマンド等の複数のデータの送受信を実行する。 Furthermore, the transceiver unit 21 transmits and receives multiple data, such as various acquired data, processing results generated by the flight controller 22, various control data, and user commands from a terminal or a remote controller.
フライトコントローラ22は、プロセッサ22A、メモリ22B、及びセンサ類22Cを主要構成として備える。 The flight controller 22 mainly comprises a processor 22A, memory 22B, and sensors 22C.
プロセッサ22Aは、本実施の形態では例えばCPU(Central Processing Unit)で構成され、フライトコントローラ22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や、プログラムの実行に必要な処理等を行う。 In this embodiment, the processor 22A is configured, for example, by a CPU (Central Processing Unit) and controls the operation of the flight controller 22, controls the transmission and reception of data between each element, and performs processing necessary for program execution.
メモリ22Bは、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性記憶装置で構成される主記憶装置、及び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装置を備える。 Memory 22B includes a main memory device consisting of a volatile memory device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory), and an auxiliary memory device consisting of a non-volatile memory device such as a flash memory or a HDD (Hard Disc Drive).
このメモリ22Bは、プロセッサ22Aの作業領域として使用される一方、フライトコントローラ22が実行可能であるロジック、コード、あるいはプログラム命令といった各種の設定情報等が格納される。 This memory 22B is used as a working area for the processor 22A, and also stores various configuration information such as logic, code, or program instructions that can be executed by the flight controller 22.
さらに、このメモリ22Bに、カメラ27やセンサ類22C等から取得したデータが直接的に伝達されて記憶されるように構成してもよい。 Furthermore, the memory 22B may be configured so that data acquired from the camera 27, sensors 22C, etc. is directly transmitted and stored therein.
センサ類22Cは、本実施の形態では、GPS衛星から電波を受信するGPSセンサ22Ca、大気圧を測定する気圧センサ22Cb、温度を測定する温度センサ22Cc及び加速度センサ22Cdによって構成される。 In this embodiment, the sensors 22C are composed of a GPS sensor 22Ca that receives radio waves from GPS satellites, a pressure sensor 22Cb that measures atmospheric pressure, a temperature sensor 22Cc that measures temperature, and an acceleration sensor 22Cd.
カメラ27は、ジンバルによって、鉄塔1を撮像する撮像方向に応じて撮像角度を変更することが可能であって、本実施の形態では、可視光線を捉えたRGB画像を撮像する。その一方で、赤外線を捉えたサーマル画像を撮像するようにしてもよいし、RGB画像とサーマル画像の両方を同時にあるいは順次、撮像するようにしてもよい。 The camera 27 can change the imaging angle by using a gimbal depending on the imaging direction in which the tower 1 is imaged, and in this embodiment, it captures an RGB image capturing visible light. On the other hand, it may also capture a thermal image capturing infrared light, or it may capture both an RGB image and a thermal image simultaneously or sequentially.
図3は、本実施の形態に係る飛行装置20のフライトコントローラ22のソフトウェア構成を説明するブロック図である。図示のように、フライトコントローラ22は、指示受信部22Ba、機体制御部22Bb、位置姿勢情報取得部22Bc、撮像処理部22Bd、撮像情報送信部22Be、位置姿勢情報記憶部22Bf及び撮像情報記憶部22Bgを備える。 Figure 3 is a block diagram illustrating the software configuration of the flight controller 22 of the flying device 20 according to this embodiment. As shown in the figure, the flight controller 22 includes an instruction receiving unit 22Ba, an aircraft control unit 22Bb, a position and orientation information acquisition unit 22Bc, an image capture processing unit 22Bd, an image capture information transmission unit 22Be, a position and orientation information storage unit 22Bf, and an image capture information storage unit 22Bg.
これら指示受信部22Ba、機体制御部22Bb、位置姿勢情報取得部22Bc、撮像処理部22Bd及び撮像情報送信部22Beは、プロセッサ22Aがメモリ22Bに格納されているプログラムを実行することにより実現される。 The instruction receiving unit 22Ba, the aircraft control unit 22Bb, the position and orientation information acquisition unit 22Bc, the image capture processing unit 22Bd, and the image capture information transmission unit 22Be are realized by the processor 22A executing a program stored in the memory 22B.
一方、位置姿勢情報記憶部22Bf及び撮像情報記憶部22Bgは、メモリ22Bの提供する記憶領域として実現される。 On the other hand, the position and orientation information storage unit 22Bf and the imaging information storage unit 22Bg are realized as storage areas provided by the memory 22B.
指示受信部22Baは、飛行装置20の動作を指示する各種のコマンド(以下、「飛行操作コマンド」という。)を受け付ける。本実施の形態では、サーバ30から飛行操作コマンドを受信するが、プロポなどの送受信機からの飛行操作コマンドを受信するように構成してもよい。 The instruction receiving unit 22Ba accepts various commands (hereinafter referred to as "flight operation commands") that instruct the operation of the flying device 20. In this embodiment, the flight operation commands are received from the server 30, but it may also be configured to receive flight operation commands from a transceiver such as a radio control unit.
機体制御部22Bbは、本実施の形態では、指示受信部22Baが受信した飛行操作コマンドに応じて飛行装置20の動作を制御するものであって、例えば、6自由度(並進運動x、yおよびz、並びに回転運動θx、θyおよびθz)を有する飛行装置20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、ESC24を経由してモータ25を制御する。 In this embodiment, the aircraft control unit 22Bb controls the operation of the flight device 20 in response to flight operation commands received by the instruction receiving unit 22Ba, and controls the motor 25 via the ESC 24 to adjust, for example, the spatial arrangement, speed, and/or acceleration of the flight device 20, which has six degrees of freedom (translational motions x, y, and z, and rotational motions θx, θy, and θz).
機体制御部22Bbの制御によりモータ25が駆動してプロペラ26が回転することで、飛行装置20が飛行する揚力が発生する。 The motor 25 is driven by the control of the aircraft control unit 22Bb, causing the propeller 26 to rotate, generating lift for the flight device 20 to fly.
その一方で、機体制御部22Bbは、飛行操作コマンドによらないで飛行装置20が自律的に飛行するように各種の制御を実行することもできる。 On the other hand, the aircraft control unit 22Bb can also execute various controls so that the flying device 20 flies autonomously without relying on flight operation commands.
位置姿勢情報取得部22Bcは、飛行装置20の現在位置及び姿勢を示す情報(以下、「位置姿勢情報」という。)を取得する。本実施の形態では、位置姿勢情報には、緯度・経度で表される飛行装置20の地図上の位置、飛行装置20の飛行高度、飛行装置20のx、y、z軸のそれぞれの傾きが含まれる。 The position and attitude information acquisition unit 22Bc acquires information (hereinafter referred to as "position and attitude information") indicating the current position and attitude of the flight device 20. In this embodiment, the position and attitude information includes the position of the flight device 20 on a map expressed by latitude and longitude, the flight altitude of the flight device 20, and the inclination of each of the x, y, and z axes of the flight device 20.
この位置姿勢情報取得部22Bcは、GPSセンサ22CaがGPS衛星から受信した電波から、飛行装置20の地図上の位置を算出する。 This position and attitude information acquisition unit 22Bc calculates the position of the flying device 20 on the map from the radio waves received by the GPS sensor 22Ca from GPS satellites.
位置姿勢情報取得部22Bcは、飛行前に気圧センサ22Cbにより測定した大気圧(以下、「基準気圧」という。)と飛行中に気圧センサ22Cbにより測定した大気圧(以下、「現在気圧」という。)との差分と、飛行中に温度センサ22Ccにより測定した気温とに基づいて、飛行装置20の飛行高度を算出する。 The position and attitude information acquisition unit 22Bc calculates the flight altitude of the flight device 20 based on the difference between the atmospheric pressure measured by the atmospheric pressure sensor 22Cb before flight (hereinafter referred to as the "reference atmospheric pressure") and the atmospheric pressure measured by the atmospheric pressure sensor 22Cb during flight (hereinafter referred to as the "current atmospheric pressure"), and the air temperature measured by the temperature sensor 22Cc during flight.
さらに、位置姿勢情報取得部22Bcは、加速度センサ22Cdからの出力に基づいて、飛行装置20の姿勢を求めるとともに、飛行装置20の姿勢からカメラ27の光軸(視点軸)を決定する。 Furthermore, the position and attitude information acquisition unit 22Bc obtains the attitude of the flying device 20 based on the output from the acceleration sensor 22Cd, and determines the optical axis (viewpoint axis) of the camera 27 from the attitude of the flying device 20.
これら飛行装置20の地図上の位置、飛行装置20の飛行高度、飛行装置20の姿勢(カメラ27の光軸の傾き)は、位置姿勢情報記憶部22Bfに格納される。 The position of the flying device 20 on the map, the flight altitude of the flying device 20, and the attitude of the flying device 20 (the tilt of the optical axis of the camera 27) are stored in the position and attitude information storage unit 22Bf.
撮像処理部22Bdは、カメラ27を制御して鉄塔1の一部または全部を撮像させ、カメラ27が撮像した撮像画像を取得する。 The imaging processing unit 22Bd controls the camera 27 to capture an image of part or all of the tower 1, and acquires the captured image captured by the camera 27.
この撮像処理部22Bdは、本実施の形態では、事前に設定されたタイミングで撮像を行うものであり、例えば、5秒、30秒など任意に指定された時間ごとに撮像を行うことが可能である。一方で、サーバ30からの指示に基づいて撮像するように構成してもよい。 In this embodiment, the imaging processing unit 22Bd captures images at a preset timing, and can capture images at any designated time interval, such as every 5 seconds or 30 seconds. On the other hand, it may be configured to capture images based on instructions from the server 30.
取得した撮像画像は、撮像処理部22Bdによって、撮像日時、撮像時の飛行装置20の地図上の緯度経度(撮像位置)、撮像時の飛行装置20の飛行高度(撮像高度)、飛行装置20の姿勢(カメラ27の光軸の傾き)が関連づけられることによって撮像情報が生成され、この撮像情報が撮像情報記憶部22Bgに格納される。 The imaging processing unit 22Bd generates imaging information by associating the acquired captured image with the imaging date and time, the latitude and longitude of the flying device 20 on the map at the time of imaging (imaging position), the flying altitude of the flying device 20 at the time of imaging (imaging altitude), and the attitude of the flying device 20 (tilt of the optical axis of the camera 27), and this imaging information is stored in the imaging information storage unit 22Bg.
撮像情報送信部22Beは、カメラ27が撮影した画像をサーバ30に送信する。本実施の形態では、撮像日時、撮像位置、撮像高度及び傾きを撮像画像に関連づけた撮像情報をサーバ30に送信する。 The imaging information transmission unit 22Be transmits the images captured by the camera 27 to the server 30. In this embodiment, imaging information that associates the imaging date and time, imaging position, imaging altitude, and inclination with the captured image is transmitted to the server 30.
図4は、本実施の形態に係るサーバ30のハードウェア構成を説明するブロック図である。図示のように、サーバ30は、CPU31、メモリ32、記憶装置33、通信装置34、入力装置35及び出力装置36を備える。 Figure 4 is a block diagram illustrating the hardware configuration of the server 30 according to this embodiment. As shown in the figure, the server 30 includes a CPU 31, a memory 32, a storage device 33, a communication device 34, an input device 35, and an output device 36.
CPU31は、サーバ30の動作を制御し、サーバ30を構成する各要素間におけるデータの送受信の制御や、プログラムの実行に必要な処理等を行う。 The CPU 31 controls the operation of the server 30, controls the sending and receiving of data between each element that constitutes the server 30, and performs processing necessary for executing programs.
メモリ32は、DRAM等の揮発性記憶装置で構成される主記憶装置、及びフラッシュメモリやHDD等の不揮発性記憶装置で構成される補助記憶装置を備える。 Memory 32 includes a main memory device consisting of a volatile memory device such as a DRAM, and an auxiliary memory device consisting of a non-volatile memory device such as a flash memory or HDD.
記憶装置33は、各種のデータやプログラムを記憶する記憶媒体であって、例えばHDDやSSD(Solid State Drive)、あるいはフラッシュメモリ等によって実装される。 The storage device 33 is a storage medium that stores various data and programs, and is implemented, for example, by a HDD, SSD (Solid State Drive), or flash memory.
通信装置34は、通信ネットワーク40を介して他の装置と通信を行うものであって、本実施の形態では、飛行装置20と通信を行う。この通信装置34は、例えばイーサネット(登録商標)に接続するためのアダプタ、公衆電話回線網に接続するためのモデム、無線通信を行うための無線通信機、シリアル通信のためのUSBコネクタやRS232Cコネクタなどを含んで構成される。 The communication device 34 communicates with other devices via the communication network 40, and in this embodiment, communicates with the flight device 20. The communication device 34 is configured to include, for example, an adapter for connecting to Ethernet (registered trademark), a modem for connecting to the public telephone line network, a wireless communication device for wireless communication, and a USB connector or RS232C connector for serial communication.
入力装置35は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン等といった、データを入力することが可能なインターフェースであり、出力装置36は、例えばディスプレイやプリンタ、スピーカ等といった、データを出力することが可能なデバイスである。 The input device 35 is an interface capable of inputting data, such as a keyboard, mouse, touch panel, button, microphone, etc., and the output device 36 is a device capable of outputting data, such as a display, printer, speaker, etc.
図5は、本実施の形態に係るサーバ30のソフトウェア構成を説明するブロック図である。図示のように、サーバ30は、飛行制御部33A、撮像情報受信部33B、三次元モデル作成部33C、異常検出部33D、三次元モデル表示部33E、撮像画像表示部33F、撮像情報記憶部33G、三次元モデル記憶部33H及び異常情報記憶部33Iを備える。 Figure 5 is a block diagram illustrating the software configuration of the server 30 according to this embodiment. As shown in the figure, the server 30 includes a flight control unit 33A, an imaging information receiving unit 33B, a three-dimensional model creation unit 33C, an abnormality detection unit 33D, a three-dimensional model display unit 33E, an image display unit 33F, an imaging information storage unit 33G, a three-dimensional model storage unit 33H, and an abnormality information storage unit 33I.
これら飛行制御部33A、撮像情報受信部33B、三次元モデル作成部33C、異常検出部33D、三次元モデル表示部33E及び撮像画像表示部33Fは、サーバ30が備えるCPU31が記憶装置33に記憶されているプログラムをメモリ32に読み出して実行することにより実現される。 The flight control unit 33A, the imaging information receiving unit 33B, the three-dimensional model creation unit 33C, the abnormality detection unit 33D, the three-dimensional model display unit 33E, and the captured image display unit 33F are realized by the CPU 31 of the server 30 reading out a program stored in the storage device 33 into the memory 32 and executing it.
一方、撮像情報記憶部33G、三次元モデル記憶部33H及び異常情報記憶部33Iは、サーバ30の備える記憶装置33が提供する記憶領域の一部として実現される。 On the other hand, the imaging information storage unit 33G, the three-dimensional model storage unit 33H, and the anomaly information storage unit 33I are realized as part of the storage area provided by the storage device 33 of the server 30.
飛行制御部33Aは、飛行装置20の飛行を制御するモジュールであって、本実施の形態では、予め設定された飛行装置20の自律的な飛行に関するプログラム(データ)に基づいて、飛行装置20を自律的に飛行させる。この飛行制御部33Aにおける処理の概略については、後述する。 The flight control unit 33A is a module that controls the flight of the flight device 20, and in this embodiment, causes the flight device 20 to fly autonomously based on a preset program (data) related to the autonomous flight of the flight device 20. An outline of the processing in this flight control unit 33A will be described later.
撮像情報受信部33Bは、飛行装置20から送信される撮像情報を受信して、受信した撮像情報を撮像情報記憶部33Gに格納する。 The imaging information receiving unit 33B receives imaging information transmitted from the flying device 20 and stores the received imaging information in the imaging information storage unit 33G.
三次元モデル作成部33Cは、複数の撮像画像から三次元の構造体を表現する三次元モデルを作成するものであって、本実施の形態では、三次元モデルのワールド座標系は、緯度、経度および高度で表現され、撮像情報に含まれる撮像位置、撮像高度および光軸の傾きにより、カメラ27のワールド座標系における位置及び視点方向を示すことができる。 The three-dimensional model creation unit 33C creates a three-dimensional model that represents a three-dimensional structure from multiple captured images. In this embodiment, the world coordinate system of the three-dimensional model is expressed by latitude, longitude, and altitude, and the position and viewpoint direction of the camera 27 in the world coordinate system can be indicated by the imaging position, imaging altitude, and optical axis tilt contained in the imaging information.
この三次元モデル作成部33Cでは、撮像情報に含まれている画像データから特徴点を抽出し、撮像情報に含まれる撮像位置、撮像高度及び傾きに基づいて複数の画像データから抽出された特徴点の対応づけを行い、ポイントクラウドとも称されるワールド座標系における三次元点群を取得する。 This three-dimensional model creation unit 33C extracts feature points from the image data contained in the imaging information, matches the feature points extracted from the multiple image data based on the imaging position, imaging altitude, and inclination contained in the imaging information, and obtains a three-dimensional point group in the world coordinate system, also known as a point cloud.
このように作成された三次元モデル(本実施の形態では三次元点群)は、三次元モデル記憶部33Hに記憶される。 The three-dimensional model (three-dimensional point cloud in this embodiment) created in this manner is stored in the three-dimensional model storage unit 33H.
異常検出部33Dは、飛行装置20で撮像した撮像画像を解析して、鉄塔1の異常を検出する。 The abnormality detection unit 33D analyzes the images captured by the flight device 20 to detect abnormalities in the tower 1.
具体的には、ニューラルネットワーク等の機械学習により生成された学習済みモデルを用いて、飛行装置20で撮像した撮像画像に基づいて異常を判定したり、鉄塔1の正常時の画像と撮像画像とを対比して異常を判定したりといった手法を用いて、鉄塔1の異常を検出する。 Specifically, abnormalities in the tower 1 are detected using a trained model generated by machine learning such as a neural network to determine abnormalities based on images captured by the flying device 20, or by comparing images of the tower 1 when it is normal with the captured images.
この異常検出部33Dは、検出した撮像画像上の異常箇所について、ワールド座標系の位置を特定する。 This anomaly detection unit 33D identifies the position in the world coordinate system of the detected anomaly in the captured image.
例えば、三次元点群に含まれる点のそれぞれについて、撮像情報に含まれている撮像位置および撮像高度に設置したカメラから、撮像情報に含まれている傾きが示す方向に撮像した場合の画像上の位置を特定し、特定した画像上の位置が、異常箇所として検出した領域に含まれているか否かにより、この位置が異常箇所を構成するか否かを判定し、異常箇所を構成する点の座標を異常箇所の位置として特定する。 For example, for each point included in the three-dimensional point cloud, the position on the image when the image is captured in the direction indicated by the tilt included in the imaging information from a camera installed at the imaging position and imaging height included in the imaging information is identified, and whether or not the identified position on the image constitutes an abnormality is determined based on whether or not this position is included in an area detected as an abnormality, and the coordinates of the point that constitutes the abnormality are identified as the position of the abnormality.
このように検出した異常に関する情報(以下、「異常情報」という。)は、異常情報記憶部33Iに記憶される。 Information relating to the abnormality detected in this manner (hereinafter referred to as "abnormality information") is stored in the abnormality information storage unit 33I.
三次元モデル表示部33Eは、三次元モデル作成部33Cが作成した三次元モデルを平面に投影した画像(以下、「三次元投影画像」という。)を表示するものであり、この三次元投影画像を点群(点群データ)を用いて表示するようにしてもよいし、撮像画像を三次元モデルにマッピングしてもよい。 The three-dimensional model display unit 33E displays an image (hereinafter referred to as a "three-dimensional projected image") of the three-dimensional model created by the three-dimensional model creation unit 33C projected onto a plane. This three-dimensional projected image may be displayed using a point cloud (point cloud data), or the captured image may be mapped onto the three-dimensional model.
撮像画像表示部33Fは、例えば、撮像画像をサーバ30に接続されたディスプレイに表示する。 The captured image display unit 33F displays the captured image on a display connected to the server 30, for example.
図6は、本実施の形態に係る飛行制御部33Aで実行される処理の概略を説明するブロック図である。図示のように、飛行制御部33Aは、予め設定された飛行プログラムに基づいて、上空撮像ステップS1、第1撮像ステップS2、第2撮像ステップS3及び飛行条件処理ステップS4を実行する。 Figure 6 is a block diagram outlining the processing executed by the flight control unit 33A according to this embodiment. As shown in the figure, the flight control unit 33A executes an aerial imaging step S1, a first imaging step S2, a second imaging step S3, and a flight condition processing step S4 based on a preset flight program.
図7は、上空撮像ステップS1の概略を説明する図である。図示のように、上空撮像ステップS1では、予め設定された飛行プログラムに基づいて、地表Eからの高さ位置を一定に保持しながら、飛行装置20が鉄塔1の上空を複数周回して飛行し、このときにカメラ27で鉄塔1を撮像する。 Figure 7 is a diagram outlining the aerial imaging step S1. As shown in the figure, in the aerial imaging step S1, the flying device 20 flies multiple times above the tower 1 while maintaining a constant height position above the ground surface E based on a preset flight program, and captures an image of the tower 1 with the camera 27.
本実施の形態では、飛行装置20は、例えば、飛行軌跡f1で示す第1回目の周回飛行乃至飛行軌跡f3で示す第3回目の周回飛行を実行するように設定され、複数周回の周回飛行を行う際にカメラ27の撮像角度をジンバルで変更しながら鉄塔1を撮像するように設定される。 In this embodiment, the flying device 20 is set to perform, for example, a first orbital flight as indicated by flight trajectory f1 through a third orbital flight as indicated by flight trajectory f3, and is set to capture images of the tower 1 while changing the imaging angle of the camera 27 with a gimbal during multiple orbital flights.
この上空撮像ステップS1では、飛行装置20は、飛行軌跡f1で示す第1回目の周回飛行を行い、第1回目の周回飛行の後、第1回目の周回飛行に対して周回する半径を広げて周回飛行する飛行軌跡f2で示す第2回目の周回飛行に移行し、第2回目の周回飛行の後、第2回目の周回飛行に対して周回飛行する半径を広げて周回飛行する飛行軌跡f3で示す第3回目の周回飛行に移行するように設定される(周回飛行の設定S1a)。 In this aerial imaging step S1, the flying device 20 is configured to perform a first orbital flight indicated by flight trajectory f1, transition after the first orbital flight to a second orbital flight indicated by flight trajectory f2 in which the orbital flight radius is wider than that of the first orbital flight, and transition after the second orbital flight to a third orbital flight indicated by flight trajectory f3 in which the orbital flight radius is wider than that of the second orbital flight (orbital flight setting S1a).
周回飛行の設定と併せて、第1回目の周回飛行の際に飛行装置20のカメラ27で鉄塔1の上側を撮像することが可能となる位置にカメラ27がジンバルで位置決めされ、第2回目の周回飛行の際に飛行装置20のカメラ27を鉄塔1の下方にジンバルで変位させてカメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して、鉄塔1の中腹部分を撮像する位置に位置決めされ、かつ第3回目の周回飛行の際に飛行装置20のカメラ27を鉄塔1の更に下方にジンバルで変位させてカメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して、鉄塔1の下側を撮像する位置に位置決めされるように設定される(撮像角度の設定S1b)。 In conjunction with the setting of the orbital flight, the camera 27 of the flight device 20 is positioned by a gimbal to a position where it is possible to image the upper side of the tower 1 with the camera 27 during the first orbital flight, the camera 27 of the flight device 20 is displaced by a gimbal below the tower 1 to change the imaging angle of the tower 1 by the camera 27 and positioned to image the middle part of the tower 1 during the second orbital flight, and the camera 27 of the flight device 20 is displaced by a gimbal further below the tower 1 to change the imaging angle of the tower 1 by the camera 27 and positioned to image the underside of the tower 1 during the third orbital flight (imaging angle setting S1b).
この撮像角度の設定において、カメラ27による鉄塔1の撮像角度の変更が設定される場合は、撮像領域の少なくとも一部が鉄塔1の上下方向において重なるように連続させて撮像できる撮像角度に設定される。 When setting this imaging angle, if the imaging angle of the camera 27 of the tower 1 is changed, the imaging angle is set so that continuous imaging can be performed so that at least a portion of the imaging area overlaps in the vertical direction of the tower 1.
一方、飛行装置20が鉄塔1の上空を周回して飛行しながらカメラ27で鉄塔1を撮像する際の撮像間隔は、撮像領域の少なくとも一部が周回方向において重なるように連続させて撮像できる間隔に設定される(撮像間隔の設定S1c)。 On the other hand, when the flying device 20 orbits the tower 1 and captures images of the tower 1 with the camera 27, the imaging interval is set to an interval that allows continuous imaging so that at least a portion of the imaging area overlaps in the orbital direction (imaging interval setting S1c).
この上空撮像ステップS1では、鉄塔1の上側から下側に亘って、さらに鉄塔1の周囲に存在する周辺構造物である樹木2や家屋3といった鉄塔1の周辺環境が撮像画像として取得される。 In this aerial imaging step S1, an image is acquired of the surrounding environment of the tower 1, from the top to the bottom, as well as surrounding structures around the tower 1, such as trees 2 and houses 3.
図8は、第1撮像ステップS2の概略を説明する図である。この第1撮像ステップS2は、上空撮像ステップS1に続いて実行され、図示のように、予め設定された飛行プログラムに基づいて、飛行装置20が鉄塔1の上側から下側に向かって下降下限位置Lまで下降しながら鉄塔1の周囲を周回して飛行し、このときにカメラ27で鉄塔1を撮像する。 Figure 8 is a diagram outlining the first imaging step S2. This first imaging step S2 is executed following the aerial imaging step S1, and as shown in the figure, based on a preset flight program, the flying device 20 flies around the tower 1 while descending from the top to the bottom of the tower 1 to the descent limit position L, and at this time images of the tower 1 are captured by the camera 27.
本実施の形態では、飛行装置20は、例えば、鉄塔1の上側から下側に向かって下降下限位置Lまで下降する間に、飛行軌跡f4で示す周回飛行乃至飛行軌跡f10で示す周回飛行を実行するように設定され、周回飛行を行う際に任意の撮像角度にジンバルで固定されたカメラ27で鉄塔1を撮像する。 In this embodiment, the flying device 20 is set to perform a circular flight as shown by flight trajectory f4 or a circular flight as shown by flight trajectory f10 while descending, for example, from the top to the bottom of the tower 1 to the lower descent limit position L, and captures an image of the tower 1 with a camera 27 fixed by a gimbal at an arbitrary imaging angle during the circular flight.
第1撮像ステップS2の実行に際しては、下降下限位置Lは、鉄塔2の周囲に存在する周辺構造物である樹木2や家屋3のうち最も高い高さ位置を有する周辺構造物の高さ位置に、任意の距離d1が高さ方向に付加されて設定される(下降下限位置の設定S2a)。 When the first imaging step S2 is performed, the lower descent limit position L is set by adding an arbitrary distance d1 in the height direction to the height position of the surrounding structure that is the highest of the surrounding structures present around the tower 2, such as trees 2 and houses 3 (setting of the lower descent limit position S2a).
本実施の形態では、説明の便宜上、樹木2と家屋3との高さ位置が同程度の高さ位置である場合を想定する。 In this embodiment, for ease of explanation, it is assumed that the tree 2 and the house 3 are at approximately the same height.
第1撮像ステップS2における、飛行装置20による飛行軌跡f4で示す周回飛行と飛行軌跡f5で示す周回飛行との鉄塔1の上下方向の間隔、及び飛行軌跡f5で示す周回飛行乃至飛行軌跡f10で示す周回飛行までの間で次の周回飛行に移行する際の鉄塔1における上下方向の間隔は、飛行装置20が鉄塔1の上側から下側に向かって下降しながら鉄塔1の周囲を周回飛行して撮像領域の少なくとも一部が上下方向において重なるように連続させて撮像できる間隔に設定される(周回飛行の設定S2b)。 In the first imaging step S2, the vertical distance on the tower 1 between the circular flight shown by flight trajectory f4 and the circular flight shown by flight trajectory f5 by the flying device 20, and the vertical distance on the tower 1 when transitioning to the next circular flight between the circular flight shown by flight trajectory f5 and the circular flight shown by flight trajectory f10, are set to distances that allow the flying device 20 to fly around the tower 1 while descending from the top to the bottom of the tower 1, taking continuous images so that at least a portion of the imaging area overlaps in the vertical direction (circular flight setting S2b).
第1撮像ステップS2では、カメラ27は、例えば飛行装置20が飛行軌跡f4で示す周回飛行を行っている場合の飛行高度に対応する鉄塔1の高さ位置に対して鉄塔1の下方に向かって位置決めされており、この状態においてジンバルで固定されるように設定される(撮像角度の設定S2c)。 In the first imaging step S2, the camera 27 is positioned facing downward from the tower 1 at a height position on the tower 1 that corresponds to the flight altitude when the flying device 20 is flying in a circular flight as shown by flight trajectory f4, for example, and is set to be fixed in this state by a gimbal (setting of the imaging angle S2c).
撮像角度は、撮像画像の中心と撮像画像の上端とがなす角度であって、本実施の形態では状況に応じて算出される最適な角度に設定される。これにより、第1撮像ステップS2で撮像される撮像画像のフレームの上側に、例えば鉄塔1の上空に浮遊する雲といった三次元モデルを作成する際に不要な情報が存在する場合において、このような不要な情報が撮像画像のフレーム内に写り込むことを抑制することができる。 The imaging angle is the angle between the center of the captured image and the top edge of the captured image, and in this embodiment, it is set to an optimal angle calculated depending on the situation. As a result, in cases where unnecessary information is present at the top of the frame of the captured image captured in the first imaging step S2 when creating a three-dimensional model, such as clouds floating above the steel tower 1, it is possible to prevent such unnecessary information from appearing in the frame of the captured image.
一方、飛行装置20が鉄塔1の周囲を周回して飛行しながらカメラ27で鉄塔1を撮像する際の撮像間隔は、撮像領域の少なくとも一部が周回方向において重なるように連続させて撮像できる間隔に設定される(撮像間隔の設定S2d)。 On the other hand, when the flying device 20 captures images of the tower 1 with the camera 27 while flying around the tower 1 in orbit, the imaging interval is set to an interval that allows continuous imaging so that at least a portion of the imaging area overlaps in the orbital direction (imaging interval setting S2d).
図9は、第2撮像ステップS3の概略を説明する図である。この第2撮像ステップS3は、第1撮像ステップS1において飛行装置20が下降下限位置Lまで下降した際に実行される。 Figure 9 is a diagram outlining the second imaging step S3. This second imaging step S3 is executed when the flying device 20 descends to the lowermost descent position L in the first imaging step S1.
図示のように、第2撮像ステップS3では、予め設定された飛行プログラムに基づいて、飛行装置20が下降下限位置Lで鉄塔1の周囲を複数周回して飛行し、このときにカメラ27で鉄塔1を撮像する。 As shown, in the second imaging step S3, the flying device 20 flies around the tower 1 at the lowest descent position L multiple times based on a preset flight program, and captures an image of the tower 1 with the camera 27.
この第2撮像ステップS3では、飛行装置20は、例えば、下降下限位置Lにおいて、飛行軌跡f11で示す周回飛行乃至飛行軌跡f14で示す周回飛行を実行するように設定される。(周回飛行の設定S3a)。 In this second imaging step S3, the flying device 20 is set to perform a circular flight indicated by flight trajectory f11 or a circular flight indicated by flight trajectory f14, for example, at the lower descent limit position L. (Circular flight setting S3a).
一方、飛行軌跡f11で示す周回飛行から飛行軌跡f12で示す周回飛行に移行する際、及び飛行軌跡f12で示す周回飛行乃至飛行軌跡f14で示す周回飛行までの間で次の周回飛行に移行する際に、カメラ27の撮像角度をジンバルで変更しながら鉄塔1を撮像するように設定される(撮像角度の設定S3b)。 On the other hand, when transitioning from the circular flight indicated by flight trajectory f11 to the circular flight indicated by flight trajectory f12, and when transitioning to the next circular flight between the circular flight indicated by flight trajectory f12 and the circular flight indicated by flight trajectory f14, the imaging angle of the camera 27 is set to be changed by the gimbal to capture an image of the tower 1 (imaging angle setting S3b).
具体的には、飛行装置20が飛行軌跡f11で示す周回飛行を行う際に、飛行装置20のカメラ27を、第1撮像ステップS2において位置決めされた位置から下方にジンバルで変位させて、カメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して、撮像方向a1となる位置に位置決めされるように設定されている。 Specifically, when the flying device 20 performs the circular flight indicated by the flight trajectory f11, the camera 27 of the flying device 20 is displaced downward by a gimbal from the position determined in the first imaging step S2, changing the imaging angle of the camera 27 of the tower 1, and is set to be positioned in the imaging direction a1.
続いて、飛行装置20が飛行軌跡f12で示す周回飛行を行う際に、飛行装置20のカメラ27を、撮像方向a1から更に下方にジンバルで変位させて、カメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して、撮像方向a2となる位置に位置決めされるように設定されている。 Next, when the flying device 20 performs the circular flight shown by the flight trajectory f12, the camera 27 of the flying device 20 is displaced further downward from the imaging direction a1 by the gimbal, changing the imaging angle of the tower 1 by the camera 27, and is set to be positioned at a position corresponding to the imaging direction a2.
続いて、飛行装置20が飛行軌跡f13で示す周回飛行を行う際に、飛行装置20のカメラ27を、撮像方向a2から更に下方にジンバルで変位させて、カメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して、撮像方向a3となる位置に位置決めされるように設定されている。 Next, when the flying device 20 performs the circular flight shown by flight trajectory f13, the camera 27 of the flying device 20 is displaced further downward from the imaging direction a2 by the gimbal, changing the imaging angle of the tower 1 by the camera 27, and is set to be positioned at a position corresponding to the imaging direction a3.
さらに続いて、飛行装置20が飛行軌跡f12で示す周回飛行を行う際に、飛行装置20のカメラ27を、撮像方向a3から更に下方にジンバルで変位させて、カメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して、撮像方向a4となる位置に位置決めされるように設定されている。 Furthermore, when the flying device 20 performs the circular flight shown by the flight trajectory f12, the camera 27 of the flying device 20 is displaced further downward from the imaging direction a3 by the gimbal, changing the imaging angle of the tower 1 by the camera 27, and is set to be positioned at a position corresponding to the imaging direction a4.
この撮像角度の設定において、カメラ27による鉄塔1の撮像角度が撮像方向a1~a4と変更されるように設定される場合は、撮像領域の少なくとも一部が鉄塔1の上下方向において重なるように連続させて撮像できる撮像角度に設定される。 When this imaging angle is set so that the imaging angle of the camera 27 of the tower 1 is changed to imaging directions a1 to a4, the imaging angle is set so that continuous imaging is possible so that at least a portion of the imaging area overlaps in the vertical direction of the tower 1.
一方、飛行装置20が鉄塔1の周囲を周回して飛行しながらカメラ27で鉄塔1を撮像する際の撮像間隔は、撮像領域の少なくとも一部が周回方向において重なるように連続させて撮像できる間隔に設定される(撮像間隔の設定S3c)。 On the other hand, the imaging interval when the flying device 20 captures images of the tower 1 with the camera 27 while flying around the tower 1 is set to an interval that allows continuous imaging so that at least a portion of the imaging area overlaps in the orbital direction (imaging interval setting S3c).
図10は、第1撮像ステップS2及び第2撮像ステップS3の概略を説明する図である。図示のように、第1撮像ステップS2で飛行装置20が鉄塔1の周囲を周回して飛行する飛行軌跡f4~f10で把握される空域の面積s1と、第2撮像ステップS3で飛行装置20が鉄塔1の周囲を周回して飛行する飛行軌跡f11~f14で把握される空域の面積s2とは、本実施の形態では同一となる。 Figure 10 is a diagram outlining the first imaging step S2 and the second imaging step S3. As shown in the figure, in the first imaging step S2, the area s1 of the airspace grasped by the flight trajectories f4 to f10 along which the flying device 20 flies in an orbit around the pylon 1, and the area s2 of the airspace grasped by the flight trajectories f11 to f14 along which the flying device 20 flies in an orbit around the pylon 1, are the same in this embodiment.
したがって、第1撮像ステップS2で撮像される撮像画像の画質と第2撮像ステップS3で撮像される撮像画像の画質とを均一化することができることから、撮像画像の品質が向上する。 As a result, the image quality of the image captured in the first imaging step S2 and the image quality of the image captured in the second imaging step S3 can be made uniform, thereby improving the quality of the captured image.
飛行条件処理ステップS4では、飛行装置20が予め設定された飛行条件に到達した際に、到達した時点において飛行装置20が実行しているいずれかのステップ(上空撮像ステップS1、第1撮像ステップS2、第2撮像ステップS3)が中断され、いずれかのステップが中断された鉄塔1上の位置が飛行装置20のサーバ30のメモリ(図示せず)に記憶される。 In flight condition processing step S4, when the flight device 20 reaches a preset flight condition, any step (aerial imaging step S1, first imaging step S2, second imaging step S3) being executed by the flight device 20 at the time of reaching the preset flight condition is interrupted, and the position on the tower 1 where any step was interrupted is stored in the memory (not shown) of the server 30 of the flight device 20.
この飛行条件処理ステップS4の実行に際しては、本実施の形態では、例えば「飛行装置20のバッテリ23の残量が20%に到達したとき」、あるいは「飛行装置20の飛行時間が20分を超えたとき」等が飛行条件として設定される(飛行条件の設定S4a)。 When executing this flight condition processing step S4, in this embodiment, flight conditions are set such as "when the remaining charge of the battery 23 of the flight device 20 reaches 20%" or "when the flight time of the flight device 20 exceeds 20 minutes" (setting of flight conditions S4a).
次に、図11~図16に基づいて、本実施の形態に係る撮像システム10を用いて鉄塔1を撮像する手順について説明する。 Next, the procedure for imaging the tower 1 using the imaging system 10 according to this embodiment will be described with reference to Figures 11 to 16.
図11で示すように、まず、撮像の対象となる鉄塔1が立設されている地表Eが、その上空を飛行装置20が飛行することが許容されている飛行可能敷地E1であるかを確認し、飛行可能敷地E1である場合には、鉄塔1の周囲に周辺構造物が存在するか否かを確認する。 As shown in FIG. 11, first, it is confirmed whether the ground surface E on which the steel tower 1 to be imaged is erected is a flyable site E1 above which the flight device 20 is permitted to fly, and if it is, it is confirmed whether there are any surrounding structures around the steel tower 1.
図示のように、鉄塔1の周囲に周辺構造物である樹木2や家屋3等が存在する場合には、飛行装置20を操作して、周辺構造物の高さ位置に飛行装置20が位置するように飛行装置20の飛行高度を調整し、操作画面等に表示される飛行装置20の飛行高度に基づいて、周辺構造物の高さ位置を取得する。 As shown in the figure, when there are surrounding structures such as trees 2 and houses 3 around the steel tower 1, the flying device 20 is operated to adjust the flight altitude of the flying device 20 so that the flying device 20 is positioned at the height position of the surrounding structures, and the height position of the surrounding structures is obtained based on the flight altitude of the flying device 20 displayed on the operation screen, etc.
同様に、鉄塔1の高さ位置に飛行装置20が位置するように飛行装置20の飛行高度を調整し、操作画面等に表示される飛行装置20の飛行高度に基づいて、鉄塔1の高さ位置を取得する。この際、予め鉄塔1の高さが判明している場合には当該高さを利用することができるが、当該高さが不明な場合には本実施の形態のように飛行装置20を利用することとすればよい。 Similarly, the flight altitude of the flight device 20 is adjusted so that the flight device 20 is positioned at the height position of the steel tower 1, and the height position of the steel tower 1 is obtained based on the flight altitude of the flight device 20 displayed on the operation screen, etc. At this time, if the height of the steel tower 1 is known in advance, that height can be used, but if the height is unknown, it is sufficient to use the flight device 20 as in this embodiment.
取得された周辺構造物の高さ位置及び鉄塔1の高さ位置は、本実施の形態ではサーバ30に入力される。 In this embodiment, the acquired height positions of the surrounding structures and the height position of the tower 1 are input to the server 30.
続いて、図11で示すように、鉄塔1の中心位置Oから測定される鉄塔1の角部までの距離を取得し、この取得した距離が半径rとしてサーバ30に入力される。 Next, as shown in FIG. 11, the distance measured from the center position O of the tower 1 to the corner of the tower 1 is obtained, and this obtained distance is input to the server 30 as the radius r.
周辺構造物の高さ位置がサーバ30に入力されると、図12で示すように、飛行可能敷地E1の上空に設定される、飛行装置20が飛行可能な飛行可能空域Aにおいて、周辺構造物の高さ位置に任意の距離d1が高さ方向に付加された、第1撮像ステップS2における下降下限位置Lが設定される(下降下限位置の設定S2a)。 When the height position of the surrounding structure is input to the server 30, as shown in FIG. 12, in the flight space A in which the flight device 20 can fly, which is set above the flight site E1, an arbitrary distance d1 is added in the height direction to the height position of the surrounding structure, and a lower descent limit position L is set in the first imaging step S2 (setting of the lower descent limit position S2a).
一方、鉄塔1の高さ位置及び半径rがサーバ30に入力されると、鉄塔1が、鉄塔1の全側面を包囲する略円柱形状にモデル化されて、鉄塔モデルMが生成される。 On the other hand, when the height position and radius r of the tower 1 are input to the server 30, the tower 1 is modeled into an approximately cylindrical shape that surrounds all sides of the tower 1, and a tower model M is generated.
これにより、複数の腕金等といった構成部材を有して複雑な形状を呈する鉄塔1を簡易な形状で把握できることから、飛行装置20による周回飛行の設定を容易に行うことができる。 This allows the tower 1, which has a complex shape with multiple components such as cross arms, to be grasped in a simple form, making it easy to set up circular flight using the flying device 20.
続いて、図13で示すように、飛行装置20を鉄塔1の中心位置Oに配置し、飛行装置20が配置された位置をGPSセンサ22CaがGPS座標として取得し、取得したGPS座標がサーバ30に入力される。 Next, as shown in FIG. 13, the flying device 20 is placed at the center position O of the tower 1, the position where the flying device 20 is placed is acquired as GPS coordinates by the GPS sensor 22Ca, and the acquired GPS coordinates are input to the server 30.
サーバ30に入力されたGPS座標は、鉄塔1の中心位置Oを示す座標として把握され、飛行装置20が鉄塔1の上空や周囲を自律的に飛行する際の飛行が制御される。 The GPS coordinates input to the server 30 are understood as coordinates indicating the center position O of the tower 1, and the flight of the flying device 20 is controlled when it flies autonomously above and around the tower 1.
なお、飛行装置20を鉄塔1の中心位置Oに配置できないような場合は、平面方向における鉄塔1の対角線上の位置に飛行装置20を配置してその位置のGPS座標を取得し、GPS座標を結ぶ対角線の中心位置を鉄塔1の中心位置Oとして把握することも可能である。 If it is not possible to place the flying device 20 at the center position O of the tower 1, it is also possible to place the flying device 20 at a diagonal position of the tower 1 in the horizontal direction, obtain the GPS coordinates of that position, and determine the center position of the diagonal line connecting the GPS coordinates as the center position O of the tower 1.
その後、上空撮像ステップS1の設定がなされる。上空撮像ステップS1の設定では、周回飛行の設定S1a、撮像角度の設定S1b、及び撮像間隔の設定S1cがなされる。 Then, the aerial imaging step S1 is set. In the aerial imaging step S1, the circular flight setting S1a, the imaging angle setting S1b, and the imaging interval setting S1c are set.
本実施の形態では、周回飛行の設定S1aにおいて、第3回目の周回飛行の際の飛行軌跡f3の半径が鉄塔1の高さとなるように設定され、飛行装置20が鉄塔1の上空を飛行する地表Eからの高さ位置(飛行高度)が、鉄塔1の高さの1.5倍の高さと鉄塔の高さに安全な飛行高度を確保できる所望の高さを付加した高さとを比較したときの高いほうの高さが飛行高度となるように設定される。 In this embodiment, in the circular flight setting S1a, the radius of the flight trajectory f3 during the third circular flight is set to be the height of the steel tower 1, and the height position (flight altitude) from the ground surface E at which the flight device 20 flies above the steel tower 1 is set to be the higher of 1.5 times the height of the steel tower 1 and the height of the steel tower plus a desired height that ensures a safe flight altitude.
なお、本実施の形態では、周回飛行の設定S1aにおいて、3回の周回飛行を行うように設定されるが、周回飛行の回数は適宜に設定可能であり、さらに、周回飛行の飛行軌跡の半径を広げることなく、複数周回の周回飛行が全て同一の半径の飛行軌跡となるように設定することも可能である。 In this embodiment, the circular flight setting S1a is set to perform three circular flights, but the number of circular flights can be set appropriately. Furthermore, it is also possible to set the flight path of the multiple circular flights to all have the same flight path radius without widening the radius of the flight path of the circular flight.
次に、第1撮像ステップS2の設定がなされる。第1撮像ステップS2の設定では、周回飛行の設定S2b、撮像角度の設定S2c、及び撮像間隔の設定S2dがなされる。 Next, the first imaging step S2 is set. In the first imaging step S2, the circular flight setting S2b, the imaging angle setting S2c, and the imaging interval setting S2d are performed.
なお、下降下限位置の設定S2aは、周辺構造物の高さ位置がサーバ30に入力されることによって実行されることから、第1撮像ステップS2の設定において設定する手間が省略される。 The setting of the lower limit position S2a is performed by inputting the height position of the surrounding structure to the server 30, which eliminates the need to set it in the first imaging step S2.
本実施の形態では、周回飛行の設定S2bにおいて、図14で示すように、鉄塔モデルMの半径Mrに、周回飛行の際に鉄塔1との間で安全な飛行距離を確保できる所望の距離d2を付加した飛行半径frで、飛行装置20が飛行軌跡f4で示す周回飛行乃至飛行軌跡f10で示す周回飛行を実行するように設定される。 In this embodiment, in the circular flight setting S2b, as shown in FIG. 14, the flying device 20 is set to perform the circular flight shown by flight trajectory f4 or the circular flight shown by flight trajectory f10 with a flight radius fr obtained by adding a desired distance d2 that ensures a safe flight distance between the tower 1 and the radius Mr of the tower model M.
なお、本実施の形態では、周回飛行の設定S2bにおいて、飛行装置20が7回の周回飛行を行うように設定されるが、周回飛行の回数は適宜に設定可能である。 In this embodiment, in the circular flight setting S2b, the flying device 20 is set to perform seven circular flights, but the number of circular flights can be set as appropriate.
次に、第2撮像ステップS3の設定がなされる。第2撮像ステップS3の設定では、周回飛行の設定S3a、撮像角度の設定S3b、及び撮像間隔の設定S3cがなされる。 Next, the second imaging step S3 is set. In the second imaging step S3, the circular flight setting S3a, the imaging angle setting S3b, and the imaging interval setting S3c are performed.
本実施の形態では、周回飛行の設定S3aにおいて、第1撮像ステップS2の周回飛行の設定S2bで設定された飛行半径frと同じ飛行半径frで、飛行装置20が飛行軌跡f11で示す周回飛行乃至飛行軌跡f14で示す周回飛行を実行するように設定される。 In this embodiment, in the circular flight setting S3a, the flying device 20 is set to perform the circular flight shown by the flight trajectory f11 or the circular flight shown by the flight trajectory f14 with the same flight radius fr as the flight radius fr set in the circular flight setting S2b of the first imaging step S2.
なお、本実施の形態では、周回飛行の設定S3aにおいて、飛行装置20が4回の周回飛行を行うように設定されるが、周回飛行の回数は適宜に設定可能である。 In this embodiment, the flight device 20 is set to perform four circular flights in the circular flight setting S3a, but the number of circular flights can be set as appropriate.
次に、飛行条件処理ステップS4の設定がなされる。飛行条件処理ステップS4の設定では、飛行条件の設定S4aの設定がなされ、本実施の形態では、「飛行装置20のバッテリ23の残量が20%に到達したとき」が飛行条件として設定される。 Next, flight condition processing step S4 is set. In flight condition processing step S4, flight condition setting S4a is set, and in this embodiment, "when the remaining charge of the battery 23 of the flight device 20 reaches 20%" is set as the flight condition.
これら上記の各設定がなされることで、飛行プログラムの設定が完了し、設定された飛行プログラムに基づいて、飛行制御部33Aによって、上空撮像ステップS1、第1撮像ステップS2、第2撮像ステップS3、場合によっては飛行条件処理ステップS4が実行される。 By making the above settings, the flight program is set up, and the flight control unit 33A executes the aerial imaging step S1, the first imaging step S2, the second imaging step S3, and in some cases the flight condition processing step S4 based on the set flight program.
図15で示すように、上空撮像ステップS1の実行によって、飛行装置20が飛行軌跡f1で示す周回飛行をし、鉄塔1の上側を撮像することが可能となる位置にジンバルで位置決めされたカメラ27で鉄塔1の上側を撮像し、飛行軌跡f2で示す周回飛行及び飛行軌跡f3で示す周回飛行に移行するに従って、カメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して鉄塔1の中腹部分及び下側を撮像する。 As shown in FIG. 15, by executing the aerial imaging step S1, the flying device 20 performs an orbital flight as indicated by flight trajectory f1, images the upper side of the tower 1 with the camera 27 positioned by the gimbal in a position that allows the upper side of the tower 1 to be imaged, and as the flight transitions to an orbital flight as indicated by flight trajectory f2 and flight trajectory f3, the imaging angle of the camera 27 of the tower 1 is changed to image the middle part and the underside of the tower 1.
これにより、鉄塔1の上側から下側に亘って、さらに鉄塔1の周囲に存在する周辺構造物である樹木2や家屋3といった鉄塔1の周辺環境も含めて撮像画像として取得されることから、鉄塔1の実際の環境に近い三次元モデルを作成することができる。 As a result, an image is captured that includes the tower 1's surrounding environment, such as trees 2 and houses 3, which are structures that exist around the tower 1, making it possible to create a three-dimensional model that closely resembles the tower 1's actual environment.
上空撮像ステップS1の完了後、第1撮像ステップS2に移行する。第1撮像ステップS2の実行によって、下降下限位置Lまで下降する間に、鉄塔1の上側から下側に向かって飛行装置20が飛行軌跡f4で示す周回飛行乃至飛行軌跡f10で示す周回飛行をし、周回飛行を行う際に、撮像角度の設定S2cで設定されたカメラ27の撮像角度で鉄塔1を撮像する。 After the aerial imaging step S1 is completed, the process moves to the first imaging step S2. By executing the first imaging step S2, the flying device 20 performs a circular flight from the top of the tower 1 to the bottom thereof as shown by flight trajectory f4 or flight trajectory f10 while descending to the lowermost descent position L, and during the circular flight, the tower 1 is imaged at the imaging angle of the camera 27 set in the imaging angle setting S2c.
ここで、本実施の形態では、飛行装置20が飛行軌跡f7で示す周回飛行をしている際に、飛行条件の設定S4aの設定で設定された飛行条件に到達(「飛行装置20のバッテリ23の残量が20%に到達したとき」)したことから、飛行条件処理ステップS4によって、飛行装置20によって実行されている第1撮像ステップS2が飛行軌跡f7で示す周回飛行において中断され、鉄塔1の撮像も中断される。 In this embodiment, when the flight device 20 is flying in a circle as shown by flight trajectory f7, the flight conditions set in the flight condition setting S4a are reached ("when the remaining charge of the battery 23 of the flight device 20 reaches 20%), and therefore the first imaging step S2 being executed by the flight device 20 is interrupted in the circle as shown by flight trajectory f7 by the flight condition processing step S4, and the imaging of the tower 1 is also interrupted.
このとき、飛行軌跡f7で示す周回飛行及び鉄塔1の撮像を中断した鉄塔1上の位置をGPSセンサ22CaがGPS座標として取得し、取得したGPS座標がサーバ30のメモリ(図示せず)に記憶される。 At this time, the GPS sensor 22Ca acquires the GPS coordinates of the position on the tower 1 where the circular flight and imaging of the tower 1, as shown by flight trajectory f7, were interrupted, and the acquired GPS coordinates are stored in the memory (not shown) of the server 30.
その後、飛行装置20は予め設定された飛行装置20の帰還位置に帰還し、充電が完了しているバッテリ23と交換されると、飛行条件が解除される。 Then, the flight device 20 returns to a preset return position for the flight device 20, and the battery 23 is replaced with a fully charged battery, and the flight conditions are released.
飛行条件が解除されると、飛行装置20は、サーバ30のメモリに記憶されたGPS座標に基づいて、飛行軌跡f7で示す周回飛行及び鉄塔1の撮像を中断した鉄塔1上の位置に復帰し、図16で示すように、復帰した鉄塔1上の位置から飛行軌跡f8で示す周回飛行乃至飛行軌跡f10で示す周回飛行をし、復帰した鉄塔1上の位置から、撮像角度の設定S2cで設定されたカメラ27の撮像角度で鉄塔1の撮像を再開する。 When the flight conditions are released, the flight device 20 returns to the position on the tower 1 where the circular flight indicated by flight trajectory f7 and the imaging of the tower 1 were interrupted, based on the GPS coordinates stored in the memory of the server 30, and as shown in FIG. 16, performs a circular flight indicated by flight trajectory f8 or flight trajectory f10 from the position on the tower 1 where it has returned, and resumes imaging of the tower 1 from the position on the tower 1 where it has returned, using the imaging angle of the camera 27 set in the imaging angle setting S2c.
飛行装置20が下降下限位置Lまで下降し、第1撮像ステップS2か完了すると、第2撮像ステップS3に移行する。第2撮像ステップS3では、飛行装置20が下降下限位置Lにおいて、飛行装置20が飛行軌跡f11で示す周回飛行乃至飛行軌跡f14で示す周回飛行をし、飛行軌跡f11で示す周回飛行乃至飛行軌跡f14で示す周回飛行に移行するに従って、カメラ27による鉄塔1の撮像角度を変更して、撮像方向a1~a4となる位置から鉄塔1を撮像する。 When the flight device 20 descends to the lowest descent position L and the first imaging step S2 is completed, the process moves to the second imaging step S3. In the second imaging step S3, the flight device 20 is at the lowest descent position L and performs an orbital flight as shown by flight trajectory f11 to flight trajectory f14. As the flight device 20 transitions from the orbital flight as shown by flight trajectory f11 to flight trajectory f14, the imaging angle of the camera 27 for the tower 1 is changed and the tower 1 is imaged from positions in imaging directions a1 to a4.
この第2撮像ステップS3によって、飛行装置20がそれ以上は下降することができない下降下限位置Lよりも下側の鉄塔1を撮像して、撮像画像を取得することができる。 This second imaging step S3 allows the tower 1 to be imaged below the lower descent limit position L, below which the flying device 20 cannot descend any further, to obtain an image.
この第2撮像ステップS3における飛行装置20の飛行軌跡f11で示す周回飛行乃至飛行軌跡f14で示す周回飛行と、第1撮像ステップS2における飛行装置20の飛行軌跡f10で示す周回飛行とは、本実施の形態では同じ高さ位置である下降下限位置Lにおいて実行される。 In this embodiment, the circular flight of the flying device 20 shown by flight trajectory f11 or the circular flight shown by flight trajectory f14 in the second imaging step S3 and the circular flight shown by flight trajectory f10 of the flying device 20 in the first imaging step S2 are performed at the lower descent limit position L, which is the same height position.
このように、撮像システム10のサーバ30の飛行制御部33Aの制御によって、飛行装置20が自律的に第1撮像ステップS2及び第2撮像ステップS3を実行することから、鉄塔1の上側から下側、さらには飛行装置20がそれ以上は下降することができない、鉄塔1の周囲の樹木2や家屋3の高さ位置に基づいて設定された下降下限位置Lの下側の鉄塔1の画像を、簡便かつ効率的に撮像することができる。 In this way, the flight device 20 autonomously executes the first imaging step S2 and the second imaging step S3 under the control of the flight control unit 33A of the server 30 of the imaging system 10, so that images of the tower 1 can be captured simply and efficiently from the top to the bottom, and further below the lower descent limit position L, which is set based on the height positions of the trees 2 and houses 3 surrounding the tower 1, beyond which the flying device 20 cannot descend.
特に、飛行制御部33Aによって、上空撮像ステップS1、第1撮像ステップS2及び第2撮像ステップS3が連続して実行されることによって、鉄塔1の周囲に存在する樹木2や家屋3といった周辺構造物を含めて、鉄塔1の全方位を精密に撮像することができる。 In particular, the flight control unit 33A successively executes the aerial imaging step S1, the first imaging step S2, and the second imaging step S3, thereby enabling precise imaging of the tower 1 in all directions, including surrounding structures such as trees 2 and houses 3 that exist around the tower 1.
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。上記実施の形態では、構造物が鉄塔1である場合を説明したが、上下方向に長尺な構造物であれば、例えば高層マンション、煙突、アンテナ塔、灯台、風車、樹木、さらには観音像等でも撮像することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention. In the above embodiment, the structure is a steel tower 1, but it is possible to capture images of any structure that is long in the vertical direction, such as a high-rise apartment building, a chimney, an antenna tower, a lighthouse, a windmill, a tree, or even a Kannon statue.
1 鉄塔(構造物)
2 樹木(周辺構造物)
3 家屋(周辺構造物)
10 撮像システム
20 飛行装置
22 フライトコントローラ
22B メモリ
22Ca GPSセンサ
30 サーバ
33A 飛行制御部
f1~f14 飛行軌跡
L 下降下限位置
M 鉄塔モデル
O 中心位置
r 半径
S1 上空撮像ステップ
S2 第1撮像ステップ
S3 第2撮像ステップ
S4 飛行条件処理ステップ
1. Steel tower (structure)
2. Trees (surrounding structures)
3. Houses (surrounding structures)
10 Imaging system 20 Flight device 22 Flight controller 22B Memory 22Ca GPS sensor 30 Server 33A Flight control unit f1 to f14 Flight trajectory L Lower descent limit position M Steel tower model O Center position r Radius S1 Sky imaging step S2 First imaging step S3 Second imaging step S4 Flight condition processing step
Claims (10)
前記飛行装置が自律的に前記構造物の上側から下側に向かって下降しながら前記構造物の周囲を周回して飛行して前記構造物を予め固定された任意の撮像角度において前記カメラで撮像する第1撮像ステップと、
該第1撮像ステップにおいて前記飛行装置が前記構造物の任意の高さ位置に下降した際に該高さ位置で前記飛行装置が前記構造物の周囲を自律的に周回して飛行して前記カメラを前記構造物の下方に変位させて前記第1撮像ステップにおける前記カメラの前記撮像角度を変更して前記構造物を撮像する第2撮像ステップと、
を実行する飛行制御部を備えることを特徴とする撮像システム。 In an imaging system for imaging a long structure in the vertical direction using a camera mounted on a flying device,
a first imaging step in which the flying device autonomously flies around the structure while descending from above to below the structure and images the structure with the camera at a pre-fixed arbitrary imaging angle;
a second imaging step in which, when the flying device descends to an arbitrary height position of the structure in the first imaging step, the flying device autonomously flies around the structure at the height position and displaces the camera below the structure to change the imaging angle of the camera in the first imaging step, thereby imaging the structure;
An imaging system comprising a flight control unit that executes the above.
前記飛行装置が前記構造物の任意の前記高さ位置で前記構造物の周囲を複数周回して飛行し、前記飛行装置が次の周回飛行に移行する際に前記カメラを前記構造物の下方に変位させて前記カメラによる前記構造物の撮像角度を変更することを特徴とする請求項1に記載の撮像システム。 The second imaging step includes:
The imaging system described in claim 1, characterized in that the flying device flies multiple times around the structure at any of the height positions of the structure, and when the flying device transitions to the next orbit, the camera is displaced below the structure to change the imaging angle of the structure by the camera.
前記カメラが前記飛行装置の飛行高度に対応する前記構造物の高さ位置に対して前記構造物の下方に向かって位置決めされることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像システム。 The first imaging step includes:
4. The imaging system according to claim 1, wherein the camera is positioned facing downwardly of the structure at a height position of the structure corresponding to the flight altitude of the flying device.
前記飛行装置が前記構造物の上空を複数周回して飛行し、前記飛行装置が次の周回飛行に移行する際に前記カメラを前記構造物の下方に変位させて前記カメラによる前記構造物の撮像角度を変更して前記構造物を撮像する上空撮像ステップを実行することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像システム。 The flight control unit:
The imaging system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the flying device flies multiple orbits above the structure, and when the flying device transitions to the next orbit, an aerial imaging step is executed in which the camera is displaced below the structure to change the imaging angle of the structure by the camera and image the structure.
前記第1撮像ステップを実行する前に前記上空撮像ステップを実行することを特徴とする請求項7に記載の撮像システム。 The flight control unit:
The imaging system according to claim 7 , wherein the aerial imaging step is performed before the first imaging step is performed.
前記飛行装置が自律的に前記構造物の上側から下側に向かって下降しながら前記構造物の周囲を周回して飛行して前記構造物を予め固定された任意の撮像角度において前記カメラで撮像する第1撮像ステップと、
該第1撮像ステップにおいて前記飛行装置が前記構造物の任意の高さ位置に下降した際に該高さ位置で前記飛行装置が前記構造物の周囲を自律的に周回して飛行して前記カメラを前記構造物の下方に変位させて前記第1撮像ステップにおける前記カメラの前記撮像角度を変更して前記構造物を撮像する第2撮像ステップと、
を備えることを特徴とする撮像方法。 An imaging method for imaging a vertically long structure using a camera mounted on a flying device, comprising:
a first imaging step in which the flying device autonomously flies around the structure while descending from above to below the structure and images the structure with the camera at a pre-fixed arbitrary imaging angle;
a second imaging step in which, when the flying device descends to an arbitrary height position of the structure in the first imaging step, the flying device autonomously flies around the structure at the height position and displaces the camera below the structure to change the imaging angle of the camera in the first imaging step, thereby imaging the structure;
An imaging method comprising:
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