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技術 制御装置、撮像装置、飛行体、制御方法、及びプログラム

出願人 エスゼットディージェイアイテクノロジーカンパニーリミテッド
発明者 吉田崇彦
出願日 2017年10月30日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2017-209235
公開日 2019年5月30日 (2ヶ月経過) 公開番号 2019-083392
状態 特許登録済
技術分野 スタジオ装置 立体、パノラマ写真 カラーテレビジョン画像信号発生装置
主要キーワード プログラマブル回路 ディスクリート回路 マシン依存 慣性計測装置 論理操作 無人航空機 移動期間 固定翼機
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

無人航空機撮像装置の高さが変わっても、撮像装置のホワイトバランスの調整が適切に行制御装置、撮像装置、制御方法及びプログラムを提供する。

解決手段

制御装置は、撮像装置により撮像される画像のホワイトバランスを調整するためのパラメータを決定する処理の実行頻度を、撮像装置の基準位置からの高さに基づいて制御する制御部を備える。制御部は、撮像装置の基準位置からの高さ及び撮像装置の速度に基づいて、ホワイトバランスを調整するためのパラメータを決定する処理の実行頻度を制御する。

概要

背景

特許文献1には、撮像装置が移動していたと判断される移動期間直前オートホワイトバランス機能制御値を用いて、移動期間の直後のオートホワイトバランス機能の制御を行うことが記載されている。
特許文献1 特開2015−177420号公報

概要

無人航空機の撮像装置の高さが変わっても、撮像装置のホワイトバランスの調整が適切に行制御装置、撮像装置、制御方法及びプログラムを提供する。制御装置は、撮像装置により撮像される画像のホワイトバランスを調整するためのパラメータを決定する処理の実行頻度を、撮像装置の基準位置からの高さに基づいて制御する制御部を備える。制御部は、撮像装置の基準位置からの高さ及び撮像装置の速度に基づいて、ホワイトバランスを調整するためのパラメータを決定する処理の実行頻度を制御する。

目的

また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはRAMのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ1200に提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

撮像装置により撮像される画像のホワイトバランスを調整するためのパラメータを決定する処理の実行頻度を、前記撮像装置の基準位置からの高さに基づいて制御する制御部を備える制御装置

請求項2

前記制御部は、前記撮像装置の速度にさらに基づいて前記実行頻度を制御する、請求項1に記載の制御装置。

請求項3

前記制御部は、前記撮像装置の前記基準位置からの高さが第1の高さの場合、前記実行頻度を第1実行頻度に制御し、前記撮像装置の前記基準位置からの高さが前記第1の高さより高い第2の高さの場合、前記実行頻度を前記第1実行頻度より多い第2実行頻度に制御する、請求項1に記載の制御装置。

請求項4

前記制御部は、前記撮像装置の前記基準位置からの高さに基づいて第1の重み付けを決定し、前記撮像装置の速度に基づいて第2の重み付けを決定し、前記第1の重み付け及び前記第2の重み付けに基づいて、前記実行頻度を制御する、請求項2に記載の制御装置。

請求項5

前記制御部は、前記撮像装置の前記基準位置からの高さが第1の高さの場合、前記第1の重み付けを第1の値に決定し、前記撮像装置の前記基準位置からの高さが前記第1の高さより高い第2の高さの場合、前記第1の重み付けを前記第1の値より大きい第2の値に決定し、前記撮像装置の速度が第1の速度の場合、前記第2の重み付けを第3の値に決定し、前記撮像装置の速度が前記第1の速度より速い第2の速度の場合、前記第2の重み付けを第3の値より小さい第4の値に決定する、請求項4に記載の制御装置。

請求項6

請求項1から5の何れか1つに記載の制御装置と、画像を撮像するイメージセンサとを備える撮像装置。

請求項7

請求項6に記載の撮像装置を搭載して飛行する飛行体

請求項8

撮像装置により撮像される画像のホワイトバランスを調整するためのパラメータを決定する処理の実行頻度を、前記撮像装置の基準位置からの高さに基づいて制御する段階を備える制御方法

請求項9

撮像装置により撮像される画像のホワイトバランスを調整するためのパラメータを決定する処理の実行頻度を、前記撮像装置の基準位置からの高さに基づいて制御する段階をコンピュータに実行させるためのプログラム

技術分野

0001

本発明は、制御装置撮像装置飛行体制御方法、及びプログラムに関する。

背景技術

0002

特許文献1には、撮像装置が移動していたと判断される移動期間直前オートホワイトバランス機能制御値を用いて、移動期間の直後のオートホワイトバランス機能の制御を行うことが記載されている。
特許文献1 特開2015−177420号公報

発明が解決しようとする課題

0003

撮像装置の高さが変わることで、撮像装置のホワイトバランスの調整が適切に行えない場合がある。

課題を解決するための手段

0004

本発明の一態様に係る制御装置は、撮像装置により撮像される画像のホワイトバランスを調整するためのパラメータを決定する処理の実行頻度を、撮像装置の基準位置からの高さに基づいて制御する制御部を備えてよい。

0005

制御部は、撮像装置の速度に基づいて実行頻度を制御してよい。

0006

制御部は、撮像装置の基準位置からの高さが第1の高さの場合、実行頻度を第1実行頻度に制御してよい。制御部は、撮像装置の基準位置からの高さが第1の高さより高い第2の高さの場合、実行頻度を第1実行頻度より多い第2実行頻度に制御してよい。

0007

制御部は、撮像装置の基準位置からの高さに基づいて第1の重み付けを決定してよい。制御部は、撮像装置の速度に基づいて第2の重み付けを決定してよい。制御部は、第1の重み付け及び第2の重み付けに基づいて、実行頻度を制御してよい。

0008

制御部は、撮像装置の基準位置からの高さが第1の高さの場合、第1の重み付けを第1の値に決定してよい。制御部は、撮像装置の基準位置からの高さが第1の高さより高い第2の高さの場合、第1の重み付けを第1の値より大きい第2の値に決定してよい。制御部は、撮像装置の速度が第1の速度の場合、第2の重み付けを第3の値に決定してよい。制御部は、撮像装置の速度が第1の速度より速い第2の速度の場合、第2の重み付けを第3の値より小さい第4の値に決定してよい。

0009

本発明の一態様に係る撮像装置は、上記制御装置を備えてよい。撮像装置は、画像を撮像するイメージセンサを備えてよい。

0010

本発明の一態様に係る飛行体は、上記撮像装置を搭載して飛行する飛行体でよい。

0011

本発明の一態様に係る制御方法は、撮像装置により撮像される画像のホワイトバランスを調整するためのパラメータを決定する処理の実行頻度を、撮像装置の基準位置からの高さに基づいて制御する段階を備えてよい。

0012

本発明の一態様に係るプログラムは、撮像装置により撮像される画像のホワイトバランスを調整するためのパラメータを決定する処理の実行頻度を、撮像装置の基準位置からの高さに基づいて制御する段階をコンピュータに実行させるためのプログラムでよい。

0013

本発明の一態様によれば、撮像装置のホワイトバランスの調整をより適切に行うことができる。

0014

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

図面の簡単な説明

0015

無人航空機及び遠隔操作装置外観の一例を示す図である。
無人航空機の機能ブロックの一例を示す図である。
撮像装置の高さと第1の重み付けとの関係の一例を示す図である。
撮像装置の速度と第2の重み付けとの関係の一例を示す図である。
オートホワイトバランスの実行頻度の制御手順の一例を示すフローチャートである。
ハードウェア構成の一例について説明するための図である。

実施例

0016

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

0017

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。以下の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

0018

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

0019

本発明の様々な実施形態は、フローチャート及びブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、(1)操作が実行されるプロセスの段階または(2)操作を実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、プログラマブル回路、及び/またはプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び/またはアナログハードウェア回路を含んでよい。集積回路(IC)及び/またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。再構成可能なハードウェア回路は、論理AND、論理OR、論理XOR、論理NAND、論理NOR、及び他の論理操作フリップフロップレジスタフィールドプログラマブルゲートアレイFPGA)、プログラマブルロジックアレイPLA)等のようなメモリ要素等を含んでよい。

0020

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

0021

コンピュータ可読命令は、1または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードの何れかを含んでよい。ソースコードまたはオブジェクトコードは、従来の手続型プログラミング言語を含む。従来の手続型プログラミング言語は、アセンブラ命令命令セットアーキテクチャISA)命令、マシン命令マシン依存命令、マイクロコードファームウェア命令、状態設定データ、またはSmalltalk、JAVA(登録商標)、C++等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「C」プログラミング言語または同様のプログラミング言語でよい。コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネット等のようなワイドエリアネットワークWAN)を介して提供されてよい。プロセッサまたはプログラマブル回路は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ処理ユニットマイクロプロセッサデジタル信号プロセッサコントローラマイクロコントローラ等を含む。

0022

図1は、無人航空機(UAV)10及び遠隔操作装置300の外観の一例を示す。UAV10は、UAV本体20、ジンバル50、複数の撮像装置60、及び撮像装置100を備える。ジンバル50、及び撮像装置100は、撮像システムの一例である。UAV10は、空中を移動する飛行体の一例である。飛行体とは、UAVの他、空中を移動する他の航空機飛行船ヘリコプター等を含む概念である。

0023

UAV本体20は、複数の回転翼を備える。複数の回転翼は、推進部の一例である。UAV本体20は、複数の回転翼の回転を制御することでUAV10を飛行させる。UAV本体20は、例えば、4つの回転翼を用いてUAV10を飛行させる。回転翼の数は、4つには限定されない。また、UAV10は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。

0024

撮像装置100は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用カメラである。ジンバル50は、撮像装置100を回転可能に支持する。ジンバル50は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル50は、撮像装置100を、アクチュエータを用いてピッチ軸で回転可能に支持する。ジンバル50は、撮像装置100を、アクチュエータを用いて更にロール軸及びヨー軸のそれぞれを中心に回転可能に支持する。ジンバル50は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも1つを中心に撮像装置100を回転させることで、撮像装置100の姿勢を変更してよい。

0025

複数の撮像装置60は、UAV10の飛行を制御するためにUAV10の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。2つの撮像装置60が、UAV10の機首である正面に設けられてよい。更に他の2つの撮像装置60が、UAV10の底面に設けられてよい。正面側の2つの撮像装置60はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の2つの撮像装置60もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置60により撮像された画像に基づいて、UAV10の周囲の3次元空間データが生成されてよい。UAV10が備える撮像装置60の数は4つには限定されない。UAV10は、少なくとも1つの撮像装置60を備えていればよい。UAV10は、UAV10の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも1つの撮像装置60を備えてもよい。撮像装置60で設定できる画角は、撮像装置100で設定できる画角より広くてよい。撮像装置60は、単焦点レンズまたは魚眼レンズを有してもよい。

0026

遠隔操作装置300は、UAV10と通信して、UAV10を遠隔操作する。遠隔操作装置300は、UAV10と無線で通信してよい。遠隔操作装置300は、UAV10に上昇、下降加速減速前進後進、回転などのUAV10の移動に関する各種命令を示す指示情報を送信する。指示情報は、例えば、UAV10の高度を上昇させる指示情報を含む。指示情報は、UAV10が位置すべき高度を示してよい。UAV10は、遠隔操作装置300から受信した指示情報により示される高度に位置するように移動する。指示情報は、UAV10を上昇させる上昇命令を含んでよい。UAV10は、上昇命令を受け付けている間、上昇する。UAV10は、上昇命令を受け付けても、UAV10の高度が上限高度に達している場合には、上昇を制限してよい。

0027

図2は、UAV10の機能ブロックの一例を示す。UAV10は、UAV制御部30、メモリ32、通信インタフェース36、推進部40、GPS受信機41、慣性計測装置42、磁気コンパス43、気圧高度計44、温度センサ45、湿度センサ46、ジンバル50、撮像装置60及び撮像装置100を備える。

0028

通信インタフェース36は、遠隔操作装置300などの他の装置と通信する。通信インタフェース36は、遠隔操作装置300からUAV制御部30に対する各種の命令を含む指示情報を受信してよい。メモリ32は、UAV制御部30が、推進部40、GPS受信機41、慣性計測装置(IMU)42、磁気コンパス43、気圧高度計44、温度センサ45、湿度センサ46、ジンバル50、撮像装置60、及び撮像装置100を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ32は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体でよく、SRAM、DRAM、EPROM、EEPROM、及びUSBメモリ等のフラッシュメモリの少なくとも1つを含んでよい。メモリ32は、UAV本体20の内部に設けられてよい。UAV本体20から取り外し可能に設けられてよい。

0029

UAV制御部30は、メモリ32に格納されたプログラムに従ってUAV10の飛行及び撮像を制御する。UAV制御部30は、CPUまたはMPU等のマイクロプロセッサ、MCU等のマイクロコントローラ等により構成されてよい。UAV制御部30は、通信インタフェース36を介して遠隔操作装置300から受信した命令に従って、UAV10の飛行及び撮像を制御する。推進部40は、UAV10を推進させる。推進部40は、複数の回転翼と、複数の回転翼を回転させる複数の駆動モータとを有する。推進部40は、UAV制御部30からの命令に従って複数の駆動モータを介して複数の回転翼を回転させて、UAV10を飛行させる。

0030

GPS受信機41は、複数のGPS衛星から発信された時刻を示す複数の信号を受信する。GPS受信機41は、受信された複数の信号に基づいてGPS受信機41の位置(緯度及び経度)、つまりUAV10の位置(緯度及び経度)を算出する。IMU42は、UAV10の姿勢を検出する。IMU42は、UAV10の姿勢として、UAV10の前後、左右、及び上下の3軸方向の加速度と、ピッチロール、及びヨーの3軸方向の角速度とを検出する。磁気コンパス43は、UAV10の機首の方位を検出する。気圧高度計44は、UAV10が飛行する高度を検出する。気圧高度計44は、UAV10の周囲の気圧を検出し、検出された気圧を高度に換算して、高度を検出する。温度センサ45は、UAV10の周囲の温度を検出する。湿度センサ46は、UAV10の周囲の湿度を検出する。

0031

撮像装置100は、撮像部102及びレンズ部200を備える。レンズ部200は、レンズ装置の一例である。撮像部102は、イメージセンサ120、撮像制御部110、及びメモリ130を有する。イメージセンサ120は、CCDまたはCMOSにより構成されてよい。イメージセンサ120は、複数のレンズ210を介して結像された光学像を撮像し、撮像された画像データを撮像制御部110に出力する。撮像制御部110は、CPUまたはMPUなどのマイクロプロセッサ、MCUなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。撮像制御部110は、UAV制御部30からの撮像装置100の動作命令に応じて、撮像装置100を制御してよい。メモリ130は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、SRAM、DRAM、EPROM、EEPROM、及びUSBメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも1つを含んでよい。メモリ130は、撮像制御部110がイメージセンサ120などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ130は、撮像装置100の筐体の内部に設けられてよい。メモリ130は、撮像装置100の筐体から取り外し可能に設けられてよい。

0032

レンズ部200は、複数のレンズ210、複数のレンズ駆動部212、及びレンズ制御部220を有する。複数のレンズ210は、ズームレンズバリフォーカルレンズ、及びフォーカスレンズとして機能してよい。複数のレンズ210の少なくとも一部または全部は、光軸に沿って移動可能に配置される。レンズ部200は、撮像部102に対して着脱可能に設けられる交換レンズでよい。レンズ駆動部212は、カム環などの機構部材を介して、複数のレンズ210の少なくとも一部または全部を光軸に沿って移動させる。レンズ駆動部212は、アクチュエータを含んでよい。アクチュエータは、ステッピングモータを含んでよい。レンズ制御部220は、撮像部102からのレンズ制御命令に従って、レンズ駆動部212を駆動して、機構部材を介して1または複数のレンズ210を光軸方向に沿って移動させる。レンズ制御命令は、例えば、ズーム制御命令、及びフォーカス制御命令である。

0033

レンズ部200は、メモリ222、位置センサ214をさらに有する。レンズ制御部220は、撮像部102からのレンズ動作命令に応じてレンズ駆動部212を介して、レンズ210の光軸方向への移動を制御する。レンズ制御部220は、撮像部102からのレンズ動作命令に応じてレンズ駆動部212を介して、レンズ210の光軸方向への移動を制御する。レンズ210の一部または全部は、光軸に沿って移動する。レンズ制御部220は、レンズ210の少なくとも1つを光軸に沿って移動させることで、ズーム動作及びフォーカス動作の少なくとも一方を実行する。位置センサ214は、レンズ210の位置を検出する。位置センサ214は、現在のズーム位置またはフォーカス位置を検出してよい。

0034

レンズ駆動部212は、振れ補正機構を含んでよい。レンズ制御部220は、振れ補正機構を介して、レンズ210を光軸に沿った方向、または光軸に垂直な方向に移動させることで、振れ補正を実行してよい。レンズ駆動部212は、ステッピングモータにより振れ補正機構を駆動して、振れ補正を実行してよい。なお、振れ補正機構は、ステッピングモータにより駆動されて、イメージセンサ120を光軸に方向に沿った方向、または光軸に垂直な方向に移動させることで、振れ補正を実行してよい。

0035

メモリ222は、レンズ駆動部212を介して移動する複数のレンズ210の制御値を記憶する。メモリ222は、SRAM、DRAM、EPROM、EEPROM、及びUSBメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも1つを含んでよい。

0036

このように構成された撮像装置100において、撮像制御部110は、いわゆるオートホワイトバランス(AWB)処理を実行するAWB制御部116を有する。AWB制御部116は、イメージセンサ120により撮像された画像から予め定められた条件に従って白色であるべき領域を特定する。AWB制御部116は、特定された領域のR、G、Bの各画素値に基づいて、イメージセンサ120が出力する画像のR成分、G成分及びB成分のそれぞれに適用すべきそれぞれのゲインであるホワイトバランスの制御値を導出する。AWB制御部116は、導出されたR成分、G成分及びB成分のそれぞれの制御値に基づいて、イメージセンサ120により撮像された画像にホワイトバランス調整を行う。ホワイトバランスの制御値を導出する一連の処理は、撮像装置100により撮像される画像のホワイトバランスを調整するためのパラメータを決定する処理の一例である。撮像装置100が撮像したときの光源の種類に応じて、ホワイトバランスの制御値は導出される。そこで、ホワイトバランスを調整するためのパラメータを決定する処理は、撮像装置100により撮像された画像に基づいて撮像装置100が撮像したときの光源の種類を決定する一連の処理でもよい。

0037

ここで、撮像装置100が撮像する環境によって、ホワイトバランスの調整の頻度によっては、撮像装置100により撮像された画像のホワイトバランスが適切に行われない場合がある。撮像装置100の高さの違いにより、ホワイトバランスの調整の頻度によっては、撮像装置100により撮像された画像のホワイトバランスが適切に行われない場合がある。例えば、UAV10などの飛行体に搭載された撮像装置100が撮像する環境は、飛行体が飛行する環境によって大きく異なる。飛行体が飛行する環境によって、撮像装置100により撮像された画像のホワイトバランスの調整が適切に行われない場合がある。

0038

撮像装置100により撮像される画像の色成分の経時的な変化が大きい場合、ホワイトバランスの調整の頻度が比較的多いと、色成分の経時的な変化が小さい場合に比べて、ホワイトバランスの調整が適切に行われない可能性が高い。

0039

UAV10などの飛行体に搭載された撮像装置100の地面などの基準面上の基準位置からの高さが高い、つまりUAV10の高度が高い場合、撮像装置100により撮像される画像は、風景画などの場合が多い。UAV10の高度が高い場合には、画像の色成分の経時的な変化は比較的小さい傾向にある。一方、撮像装置100の地面などの基準面上の基準位置からの高さが低い場合、画像の色成分の経時的な変化が比較的大きい傾向にある。

0040

また、UAV10などの飛行体に搭載された撮像装置100の速度が速い、つまりUAV10の速度が速い場合、撮像装置100により撮像される画像の色成分の経時的な変化は比較的大きい傾向にある。一方、UAV10の速度が遅い場合、撮像装置100により撮像される画像の色成分の経時的な変化は比較的小さい傾向にある。

0041

画像の色成分の経時的な変化が小さい場合には、ホワイトバランスの調整の頻度が多くても、撮像装置100により撮像される画像のホワイトバランスの調整は適切に行われる傾向にある。ホワイトバランスの調整が適切に行われると、例えば、撮像装置100により撮像される動画像がちらつくことを抑制できる。一方、画像の色成分の経時的な変化が大きい場合には、ホワイトバランスの調整の頻度が多いと、撮像装置100により撮像される画像のホワイトバランスの調整は適切に行われない可能性がある。ホワイトバランスの調整が適切に行われないと、例えば、撮像装置100により撮像される動画像がちらつく場合がある。

0042

そこで、本実施形態に係る撮像装置100は、撮像装置100の高さ、及び撮像装置100の速度に基づいて、撮像装置100により撮像される画像の色成分の経時的な変化が比較的大きいと判断される場合には、ホワイトバランスの調整の頻度を少なくする。

0043

撮像制御部110は、ホワイトバランスの調整の頻度を制御すべく、取得部112、及び決定部114をさらに有する。取得部112は、基準位置からの撮像装置100の高さを示す高さ情報を取得する。基準位置は、予め定められた基準面上の位置でよい。基準位置は、撮像装置100またはUAV100から鉛直方向に延びる直線と基準面との交点でよい。基準位置は、撮像装置100またはUAV10の重心など予め定められた点から鉛直方向に延びる直線と基準面との交点でよい。基準面は、例えば、地面、海面、床面、屋上面などUAV10の離陸面または撮像装置100により撮像される被写体が存在する面でよい。取得部112は、地面からの撮像装置100の高さを示す高さ情報を取得してよい。UAV10は、地面までの距離を検出する赤外線センサを有してよい。赤外線センサは、鉛直方向下向きにUAV10に設けられる。赤外線センサは、延長方向下向きに赤外光放射して、その反射光を受信することで、UAV10から地面までの距離を検出する。取得部112は、その赤外線センサにより検出されたUAV10から地面までの距離を示す情報を、基準位置からの撮像装置100の高さを示す高さ情報として取得してよい。

0044

取得部112は、撮像装置100の速度を示す速度情報をさらに取得する。取得部112は、UAV制御部30からUAV10の速度を示す速度情報を、撮像装置100の速度を示す速度情報として取得してよい。

0045

決定部114は、撮像装置100の高さ、及び撮像装置100の速度に基づいて、ホワイトバランスを調整するためのパラメータを決定する処理の実行頻度を決定する。決定部114は、撮像装置100の高さ、及び撮像装置100の速度に基づいて、ホワイトバランスを調整するためのパラメータを決定する処理の単位時間当たりの実行回数を、実行頻度として決定してよい。決定部114は、高さ情報に示される高さが第1の高さの場合、実行頻度を第1実行頻度に決定してよい。決定部114は、高さ情報に示される高さが第1の高さより高い第2の高さの場合、実行頻度を第1実行頻度より高い第2実行頻度に決定してよい。

0046

決定部114は、高さ情報に示される高さに基づいて第1の重み付けを決定してよい。決定部114は、速度情報に示される速度に基づいて第2の重み付けを決定してよい。決定部114は、第1の重み付け及び第2の重み付けに基づいて、実行頻度を決定してよい。

0047

決定部114は、高さ情報に示される高さが第1の高さh1の場合、第1の重み付けW1(hn)をW1(h1)に決定してよい。決定部114は、高さ情報に示される高さが第1の高さh1より高い第2の高さh2の場合、第1の重み付けW1(hn)をW1(h1)より大きいW1(h2)に決定してよい。

0048

決定部114は、速度情報に示される速度が第1の速度v1の場合、第2の重み付けW2(vn)をW2(v1)に決定してよい。決定部114は、記撮像装置の速度が第1の速度v1より速い第2の速度v2の場合、第2の重み付けW2(vn)をW2(v1)より小さいW2(v2)に決定してよい。

0049

決定部114は、図3に示すような撮像装置100の高さと第1の重み付けW1(hn)との関係を示す関数に従って、撮像装置100の高さに対応する第1の重み付けW1(hn)を決定してよい。決定部114は、図4に示すような撮像装置100の速度と第2の重み付けW2(vn)との関係を示す関数に従って、撮像装置100の速度に対応する重み付けW2(vn)を決定してよい。

0050

決定部114は、第1の重み付けW1(hn)及び重み付けW2(vn)の合計に基づいて、重み付けWを算出する。ただし、重み付けWの最大値は、1.0とする。すなわち、決定部114は、W=Min(W1(hn)+W2(vn),1.0)に従って、重み付けWを算出する。

0051

ここで、X秒間でのAWBの基準の実行回数がY回とする。基準の実行回数は、撮像装置100の仕様により任意の回数に設定されてよい。基準の実行回数は、例えば、1秒間に2回、または3回でよい。あるいは、基準の実行回数は、1秒間に60回でもよい。決定部114は、基準の実行回数Yと重み付けWとに基づいて、AWBの実行回数を決定する。決定部114は、実行回数=INT(Y×W)に従って、実行回数を決定する。ただし、決定部114は、INT(Y×W)<1の場合、実行回数を1に決定する。すなわち、決定部114は、X秒間で最低1回、AWBを実行するように、実行回数を決定する。

0052

図5は、撮像制御部110によるオートホワイトバランスの実行頻度の制御手順の一例を示すフローチャートである。

0053

取得部112が、UAV10の高さ及び速度を示す情報を、撮像装置100の高さ情報及び速度情報として取得する(S100)。決定部114は、UAV10の高さ及び速度に基づいてAWBの実行回数を算出する(S102)。決定部114は、UAV10の高さに基づく第1の重み付けW1(hn)、及びUAV10の速度に基づく第2の重み付けW2(vn)を、図3及び図4に示す関数に従って決定してよい。決定部114は、予め定められた単位時間当たりの実行回数に、第1の重み付けW1(hn)及び第2の重み付けW2(vn)の合計である重み付けWを乗算することで、AWBの実行回数を算出してよい。次いで、決定部114は、算出された実行回数が0回か否か、すなわち算出された実行回数が1より小さいか否かを判定する(S104)。算出された実行回数が0回であれば、決定部114は、単位時間当たりのAWBの実行回数を1回と決定する(S106)。算出された実行回数が1以上であれば、決定部114は、単位時間当たりのAWBの実行回数を、算出された実行回数と決定する。AWB制御部116は、決定された実行回数に、AWBの実行回数を変更する(S108)。AWB制御部116は、変更されたAWBの実行回数に従って、ホワイトバランスの調整を順次実行する。

0054

本実施形態によれば、撮像装置100は、撮像装置100の高さ、及び撮像装置100の速度に基づいて、ホワイトバランスの調整の頻度を制御する。撮像装置100の高さ、及び撮像装置100の速度に基づいて、撮像装置100により撮像される画像の色成分の経時的な変化が比較的大きいと判断される場合には、ホワイトバランスの調整の頻度を少なくする。一方、撮像装置100の高さ、及び撮像装置100の速度に基づいて、撮像装置100により撮像される画像の色成分の経時的な変化が比較的小さいと判断される場合には、ホワイトバランスの調整の頻度を多くする。これにより、例えば、撮像装置100により撮像される動画が、ホワイトバランスの調整が適切に行われずにちらつくことを防止できる。

0055

撮像制御部110は、画像の色成分の経時的な変化を示す指標として、被写体までの距離をさらに利用してもよい。この場合、取得部112は、撮像装置100から予め定められた条件に従って決定された被写体までの距離を取得する。決定部114は、取得された距離に基づいて第3の重み付けW3(Ln)を決定する。決定部114は、例えば、被写体までの距離Lが第1の距離L1の場合、第3の重み付けW3(Ln)をW3(L1)と決定する。決定部114は、距離Lが第1の距離L1より長い第2の距離L2の場合、第3の重み付けW3(Ln)をW3(L1)より大きいW3(L2)と決定してよい。そして、決定部114は、第1の重み付けW1(hn)、第2の重み付けW2(vn)及び第3の重み付けW3(Ln)の合計である重み付けWに、AWBの基準の実行回数を乗算することで、AWBの実行回数を決定してよい。

0056

撮像制御部110は、画像の色成分の経時的な変化を示す指標として、画像の色成分の変化量をさらに利用してもよい。決定部114は、今回のフレームでの画像の予め定められた領域の色成分の平均値と、前回のフレームの画像の予め定められた領域の色成分の平均値との差分により、画像の色成分の変化量を算出してよい。そして、決定部114は、画像の色成分の変化量が大きいほど、AWBの実行回数が少なくなるように、第4の重み付けW4(Cn)を算出してよい。例えば、決定部114は、色成分の変化量CnがC1の場合、第4の重み付けW4(Cn)を第4の重み付けW4(C1)と決定してよい。決定部114は、色成分の変化量CnがC1より大きいC2の場合、第4の重み付けW4(Cn)を第4の重み付けW4(C1)より小さい第4の重み付けW4(C2)と決定してよい。決定部114は、第1の重み付けW1(hn)、第2の重み付けW2(vn)及び第4の重み付けW4(Cn)の合計である重み付けWに、AWBの基準の実行回数を乗算することで、AWBの実行回数を決定してよい。決定部114は、第1の重み付けW1(hn)、第2の重み付けW2(vn)、第3の重み付けW3(Ln)及び第4の重み付けW4(Cn)の合計である重み付けWに、AWBの基準の実行回数を乗算することで、AWBの実行回数を決定してよい。

0057

図6は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ1200の一例を示す。コンピュータ1200にインストールされたプログラムは、コンピュータ1200に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーションまたは当該装置の1または複数の「部」として機能させることができる。または、当該プログラムは、コンピュータ1200に当該オペレーションまたは当該1または複数の「部」を実行させることができる。当該プログラムは、コンピュータ1200に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ1200に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、CPU1212によって実行されてよい。

0058

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

0059

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

0060

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

0061

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

0062

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

0063

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

0064

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

0065

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

0066

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

0067

10UAV
20 UAV本体
30 UAV制御部
32メモリ
36通信インタフェース
40推進部
41GPS受信機
42慣性計測装置
43磁気コンパス
44気圧高度計
45温度センサ
46湿度センサ
50ジンバル
60撮像装置
100 撮像装置
102撮像部
110撮像制御部
112 取得部
114 決定部
116 制御部
120イメージセンサ
130 メモリ
200レンズ部
210 レンズ
212レンズ駆動部
214位置センサ
220レンズ制御部
222 メモリ
300遠隔操作装置
1200コンピュータ
1210ホストコントローラ
1212 CPU
1214 RAM
1220 入力/出力コントローラ
1222 通信インタフェース
1230 ROM

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