JP6998918B2 - 飛行航路決定装置、飛行航路決定システム、飛行航路決定方法および飛行航路決定プログラム - Google Patents

Description

この発明は、飛行航路決定装置、飛行航路決定システム、飛行航路決定方法および飛行航路決定プログラムに関する。

従来、無線基地局の鉄塔などの高所設備に劣化等の不具合が発生していないかを確認すべく定期的な点検作業が実施されている。例えば、高所設備の劣化としては、金属表面のサビやボルトの緩み、筐体のゆがみなどの症状があり、現状は人の目視によりこれらの有無が点検されるのが通常となっている。

しかし、鉄塔設備は地上高５０ｍ程度の高さがあることから危険作業となるため専門作業員の人件費が高く点検費用が嵩んでしまうこと、高所における事故の影響が人命に関わること、また、人による目視点検のため点検品質にばらつきがあることなどの問題が生じている。また、膨大に存在する鉄塔設備の数に対して高所作業員の人材が不足している現状から、点検依頼者に点検結果が報告されるまである程度の期間が必要となり点検結果を早く把握したい事案において支障を来す事態も生じている。さらに、点検品質という点においては、点検者の点検スキルのレベルを統一したり、変状を生じているか否かの判断基準を統一したり、作業漏れを確実に防止したりすることが困難であるという問題がある。

そこで、近年、高所作業の危険性を回避すべく、カメラを搭載したドローンの活用に着目されている。例えば、カメラを搭載した装置を遠隔操作により対象物の特定箇所に接近させ、撮影画像により、その部分の状況を確認する近接目視装置システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、撮影用のドローンの飛行には、市販されているドローンの自動航行用のソフトウェアが用いられている。

特開２０１７－１６６２４１号公報

しかしながら、精度の高い三次元画像を生成するには、ドローンの飛行航路、撮影した複数画像間におけるラップ率、シャッタータイミング、撮影角度などを考慮した飛行航路の設定が必要となるところ、市販の画一的なソフトウェアではこのようなパラメータを設定できない。また、点検対象となる構造物により諸要件が大きく異なったり、ドローンの飛行が禁止されている区域（例えば、皇居など）も存在したりするため、毎回の点検において手作業によるパラメータの設定が必要となる。

そこで、本発明は、点検対象となる構造物に応じて最適な飛行航路を提案可能な航路決定装置、航路決定システム、航路決定方法および航路決定プログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る飛行航路決定装置は、カメラが搭載された飛翔体の飛行航路を決定する飛行航路決定装置であって、撮像対象物の三次元画像モデルおよび緯度経度情報を取得する緯度経度情報取得部と、取得部により取得された緯度経度情報を元に撮像対象物の三次元画像モデルに寸法を定義する定義部と、撮像対象物の形状を取得する形状取得部と、形状取得部により取得された撮像対象物の形状と定義部により定義された寸法を元に飛行航路を決定する決定部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、撮像対象物の三次元画像モデルの寸法と、撮像対象物の形状等を用いて飛翔体２００の飛行航路を決定するので、点検対象となる構造物に応じて最適な飛行航路を提案することができる。

本発明の実施形態１および２に係る飛行航路決定システムの構成を示すシステム図である。 本発明の実施態様１における飛行航路決定装置の機能構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態１における飛翔体の飛行航路における撮像角度の一例を示す図である。 本発明の実施形態１における鉄塔を撮像対象物とする飛翔体の飛行航路を示す図である。 本発明の実施形態１における橋梁を撮像対象物とする飛翔体の飛行航路を示す図である。 本発明の実施形態１における飛翔体の飛行航路の一例を示す図である。本発明の実施態様１における飛翔体の機能構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態１における飛行航路決定装置による飛行航路決定処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態２における飛行航路決定装置の機能構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態２における飛翔体による鉄塔の撮像距離の一例を示す図である。 本発明の実施形態２における飛行航路決定装置による飛行航路決定処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態１および２における飛行航路決定装置を実現可能なコンピュータの一例を示すハードウェア構成図である。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施の形態に係る飛行航路決定システムの全体構成を示すシステム図である。図１に示すように、飛行航路決定システム１は、飛行航路決定装置１００と、飛翔体２００ａと、飛翔体２００ｂとを含み、これらがネットワーク１０を介して相互に通信可能となっている。ネットワーク１０は、飛行航路決定装置１００と、飛翔体２００ａと、飛翔体２００ｂの各々を相互に接続する役割を担う。例えば、ネットワーク１０は、有線ネットワークや無線ネットワークであってもよい。また、鉄塔３００ａおよび鉄塔３００ｂは、飛翔体２００による撮像対象となる構造物である。なお、図１では、カメラ２３０ａを搭載した飛翔体２００ａおよびカメラ２３０ｂを搭載した飛翔体２００ｂの２台を図示するが、さらに複数台あってもよい。また、特に明示する場合を除き、飛翔体２００ａおよび飛翔体２００ｂを飛翔体２００と、カメラ２３０ａおよびカメラ２３０ｂをカメラ２３０と、鉄塔３００ａおよび鉄塔３００ｂを鉄塔３００と総称する。

飛行航路決定装置１００は、飛翔体２００から撮像対象となる鉄塔３００の画像を取得し、取得した鉄塔３００の二次元画像を解析して鉄塔３００の劣化症状を含む三次元画像を生成する装置である。なお、鉄塔３００は、撮像対象物の一例であり、劣化症状の有無を確認するための点検が必要となる構造物であればいずれであってもよい。

飛翔体２００は、少なくとも自律飛行機能と撮像機能とを備えた装置であって、例えば、ドローンである。具体的には、飛翔体２００は、設定された飛行航路に従って飛行する飛行制御機能や、カメラにより被写体を撮像する撮像機能や、現在位置を取得するＧＰＳ機能などを備え、バッテリーに充電された電池により駆動する。また、飛翔体２００は、詳細を後述するように飛行航路決定装置１００により設定された飛行航路に従って飛行する。

図２は、本発明の実施形態１における飛行航路決定装置１００の機能構成例を示すブロック図である。図２に示すように、飛行航路決定装置１００は、制御部１１０と、通信制御部１２０と、入出力部１３０と、記憶部１４０とを備える。

通信制御部１２０は、通信回線や電話回線等に接続されるアンテナやルータ等の通信装置（図示せず）に接続されるインターフェースである。すなわち、通信制御部１２０は、飛翔体２００等のような外部装置と通信回線を介してデータを通信する機能を有している。

入出力部１３０は、情報を入力または出力するための液晶モニター等の画面である。なお、図２においては、入出力部１３０として、入力機能と出力機能が一体型された画面を例示するが、これに限定されず、キーボードなどの入力部を別に備えることで、入力機能と出力機能を別個の機能部としてもよい。

記憶部１４０は、設備情報データベース１４１を記憶する。設備情報データベース１４１には、設備情報が格納されている。ここで、設備情報とは、点検対象となる設備の構造や形状に関する情報であり、例えば、設備の設計図などの情報である。また、点検対象となる設備の構造や形状に関する情報は、同種の設備の型に応じて複数のパターンが、設備の型番や設備の所在地などに対応付けて格納されている。なお、記憶部１４０が、設備情報データベース１４１を記憶しない場合には、取得部１１２は、設備情報をオンラインマップ上の写真から取得することとなる。

制御部１１０は、受付部１１１と、取得部１１２と、定義部１１３と、決定部１１４と、送受信部１１５とを備える。なお、取得部１１２は、本発明における緯度経度情報取得部と、形状取得部と、飛行禁止区域情報取得部に相当する。
に相当する。

送受信部１１５は、飛翔体２００などの外部端末または外部装置との間で各種情報を送受信する。例えば、送受信部１１５は、飛翔体２００から点検対象となる被写体の画像を受信したり、決定部１１４により決定された飛行航路を飛翔体２００に送信したりする。被写体の画像には、被写体の位置情報およびカメラ座標が関連付けられる。ここで、被写体の位置情報とは、複数の画像間における被写体の大きさや角度により算出された被写体の相対的な撮影位置を示す情報である。

受付部１１１は、入出力部１３０から各種情報の入力を受け付ける。例えば、受付部１１１は、飛翔体２００の機種情報や、設備情報の入力などを受け付ける。ここで、飛翔体２００の機種情報とは、飛翔体２００本体の性能およびカメラ２３０の性能に関する情報のことである。例えば、飛翔体２００の性能に関する情報として、飛翔体２００の飛行速度などの飛行性能、消費電力、バッテリー量などがあり、カメラ２３０の画素数、光学ズーム、焦点距離、Ｆ値、シャッタースピードなどがある。

取得部１１２は、撮像対象物の三次元画像モデルおよび緯度経度情報を取得する。例えば、まず、取得部１１２は、撮像対象物の画像を基に撮像対象物の概略モデルとなる三次元画像モデルを生成する。なお、ここで使用される画像は、オンラインマップ上の写真であってもよいし、設備情報データベース１４１に設備の画像があらかじめ格納されている場合には、当該画像であってもよい。次に、取得部１１２は、送受信部１１５を介して、インターネット上のオンラインマップから撮像対象物の所在地を検索し、緯度経度情報を取得する。さらに、取得部１１２は、オンラインマップ上に表示される撮像対象物の平面図、航空写真、またはストリートビューを含む現地写真などから、撮像対象物の最大幅の幅、奥行き、および、当該平面図の縮尺を取得する。

また、取得部１１２は、飛翔体の飛行が禁止される区域を示す飛行禁止区域情報を取得する。ここで、飛行禁止区域情報とは、飛翔体２００を含む飛行体による飛行が禁止されている空域が定められた情報である。飛行禁止区域情報は、国土地理院により発行された地理院地図において定められており、例えば、皇居などがこれに該当する。また、飛行禁止区域情報は、撮像対象物の形状に対して、当該撮像対象物の内側を飛行禁止区域として定められた情報であってもよい。これは、飛翔体２００が撮像対象物の内側を飛行することにより撮像対象物に衝突するリスクを回避するために定められるものである。

定義部１１３は、取得部１１２により取得された緯度経度情報を元に、取得部１１２により生成された撮像対象物の概略モデルとなる三次元画像モデルに寸法を定義する。例えば、定義部１１３は、取得部１１２により取得された撮像対象物の最大幅の幅、奥行き、および、当該平面図の縮尺から実寸を求め、求めた実寸から概略モデルとなる三次元画像モデルの縮尺に応じて、三次元画像モデルの各部の長さを定義する。

決定部１１４は、取得部１１２により取得された撮像対象物の形状と、定義部１１３により定義された寸法から、飛翔体２００による飛行航路を決定する。例えば、決定部１１４は、飛翔体２００の航路進行方向に対し所定の仰俯角で、または、飛翔体２００の進行方向に対し、直角方向の所定の仰俯角で航行する航路を決定する。図３は、飛翔体２００の飛行航路における撮像角度の一例を示す図である。図３では、実線の矢印が飛翔体２００の飛行航路進行方向を示す。なお、撮像対象物である鉄塔３００は、一つの飛翔体２００により撮像されるのが通常であるが、図３においては撮像位置および撮像角度の説明の便宜のため、飛翔体２００ａと飛翔体２００ｂに分けて説明する。まず、飛翔体２００ａは、撮像対象物である鉄塔３００の部材３０５の下面部を撮像するために必要な飛行角度として、飛翔体２００の飛行航路進行方向に対して仰角となる飛行航路が定められた一例を示す。一方、飛翔体２００ｂは、撮像対象物である鉄塔３００の部材３０６の上面部を撮像するために必要な飛行角度として、飛翔体２００の飛行航路進行方向に対して俯角となる飛行航路が定められた一例を示す。なお、図３においては飛翔体２００が仰俯角で航行する航路を示したが、これに限定されず、飛翔体２００自体の角度は変更せず、飛翔体２００におけるカメラ２３０の取り付け部が可動することでカメラ２３０の向きを上下に変更することでも同様の撮像角度で撮像することができる。図４は、鉄塔３００を撮像対象物とする飛翔体２００の飛行航路を示す図である。図４では、破線の矢印が飛翔体２００の飛行航路進行方向を示す。図４において、飛翔体２００は、鉄塔３００の下部から鉄塔３００の周囲を旋回しながら鉄塔３００の上部まで飛行する。そして、飛翔体２００は、飛行航路の飛行を終了すると、出発地点まで戻る。また、図５は、橋梁３１０を撮像対象物とする飛翔体２００の飛行航路を示す図である。図５では、破線の矢印が飛翔体２００の飛行航路進行方向を示す。図５において、飛翔体２００は、橋梁３１０の下部左端から右端まで橋梁３１０の側面を平行に飛行しながら飛行し、右端まで飛行すると所定の高さ分垂直に飛行し、左端の上部まで飛行する。飛翔体２００は左端まで飛行すると、同様に、所定の高さ分垂直に飛行し、右端の上部まで折り返し飛行し、橋梁３１０の最上部までそして、飛翔体２００は、飛行航路の飛行を終了すると、出発地点まで戻る。なお、図４および図５において、飛翔体２００が撮像対象物である鉄塔３００または橋梁３１０を下部から上部に向けて飛行する飛行航路を示したが、これに限定されず、上部から下部に向けて飛行する飛行航路であってもよいし、飛行航路の向きについても同様に右回り、左回り、右から左へ、左から右へといずれのパターンであってもよい。また、垂直型の構造物であれば、スパイラル、即ち、垂直型の構造物を中心として、下から上、もしくは、上から下へと螺旋の渦を描くような飛行航路であってもよい。

また、決定部１１４は、送受信部１１５または受付部１１１を介して取得した飛翔体２００の飛行速度などの飛行性能に応じて飛翔体２００の飛行航路を決定してもよい。また、決定部１１４は、飛翔体２００の蓄電池容量と消費電力に基づいて飛翔体の移動速度を決定する。その際、さらに、決定部１１４は、撮像対象物の撮影を完了するまでに必要な給電計画を設定する。例えば、給電計画とは、撮像開始から撮像終了までの給電計画のことであり、飛翔体２００の消費電力や撮像距離などにより撮像終了までに給電が必要な場合に定められる給電タイミングなどである。つまり、全体的な飛行航路に対して、その途中に給電タイミングとして撮像を中断する位置として中断位置を設定してよく、中断位置まで飛行したら飛翔体２００を給電可能な場所に戻らせ、給電後に、中断位置から再度、飛行と撮像を再開するように構成されてもよい。

また、決定部１１４は、飛翔体２００が備えるカメラ２３０の性能に応じて飛行航路を決定することとしてもよい。例えば、決定部１１４は、撮像対象物となる被写体の所定の領域において、飛翔体２００により重複する複数画像が撮影された場合における画像のラップ率、シャッタータイミング、撮影角度の少なくともいずれか１つに基づいて飛行航路を決定することとしてもよい。

図４は、本発明の実施形態１における飛翔体２００の機能構成例を示すブロック図である。図４に示すように、飛翔体２００は、制御部２１０と、通信制御部２２０と、カメラ２３０と、記憶部２４０とを備える。

通信制御部２２０は、通信回線や電話回線等に接続されるアンテナやルータ等の通信装置（図示せず）に接続されるインターフェースである。すなわち、通信制御部２２０は、飛翔体２００等のような外部装置と通信回線を介してデータを通信する機能を有している。また、カメラ２３０は、レンズやファインダーなどの光学系や、シャッターなどの露光装置などを備えた撮像装置であり、レンズを介して被写体の画像を撮像する。

記憶部２４０は、機種情報データベース２４１と、画像データベース２４２とを記憶する。また、機種情報データベース２４１には、飛翔体２００の機種情報が格納されており、画像データベース２４２には、飛翔体２００により撮像された画像が格納されている。

制御部２１０は、設定部２１１と、飛行制御部２１２と、撮像制御部２１３と、送受信部２１４とを備える。

送受信部２１４は、飛行航路決定装置１００などの外部端末または外部装置との間で各種情報を送受信する。例えば、飛翔体２００が、飛翔体２００の飛行を制御する端末を介してネットワーク１０に接続されている場合には、送受信部２１４は、当該端末との間で飛行や撮像に関する情報を送受信する。この場合、飛翔体２００は、当該端末を介して、飛行航路決定装置１００に撮像対象物の画像を送信することとなる。一方、飛翔体２００が、ネットワーク１０に直接接続されている場合には、送受信部２１４は、飛行航路決定装置１００から飛翔体２００に設定される情報となる飛行航路、飛行速度、飛行角度、シャッター速度、シャッタータイミング、望遠率、撮像対象物の撮像枚数、給電計画などを受信する。また、送受信部２１４は、カメラ２３０を用いて撮像した撮像対象物の画像を飛行航路決定装置１００に送信したりする。

設定部２１１は、送受信部２１４を介して飛行航路決定装置１００から受信した飛行航路を設定する。例えば、設定部２１１は、飛行航路決定装置１００から飛行航路とともに、飛行速度、飛行角度、シャッター速度、シャッタータイミング、望遠率、撮像対象物の撮像枚数、給電計画なども受信し、これらの設定値を設定する。

飛行制御部２１２は、設定部２１１により設定された飛行航路に従って飛翔体２００の飛行を制御する。例えば、飛行制御部２１２は、飛行航路のほか、飛行角度、給電計画などの設定にも従って飛翔体２００の飛行を制御する。

撮像制御部２１３は、設定部２１１により設定された撮像に関する設定値に従って撮像対象物を撮像する。例えば、撮像制御部２１３は、シャッター速度、シャッタータイミング、望遠率、撮像枚数などの設定値に従って撮像対象物を撮像する。

次に、飛行航路決定装置１００による飛行航路決定処理の流れを説明する。図７は、飛行航路決定装置１００による飛行航路決定処理の流れを示すフローチャートである。

取得部１１２は、三次元画像モデルを生成する(ステップＳ１)。例えば、取得部１１２は、撮像対象物の画像を基に撮像対象物の概略モデルとなる三次元画像モデルを生成する。取得部１１２は、撮像対象物の緯度経度情報を取得する（ステップＳ２）。例えば、取得部１１２は、送受信部１１５を介して、撮像対象物が所在する所在地をインターネット上のオンラインマップに入力し検索することで、緯度経度情報を取得してもよい。ここで、取得部１１２は、オンラインマップ上に表示される撮像対象物の平面図、航空写真、またはストリートビューを含む現地写真などから、撮像対象物の最大幅の幅、奥行き、および、当該平面図の縮尺も取得する。

定義部１１３は、撮像対象物の三次元画像モデルに寸法を定義する（ステップＳ３）。例えば、定義部１１３は、ステップＳ２において取得部１１２により取得された撮像対象物の最大幅の幅、奥行き、および、当該平面図の縮尺から実寸を求め、求めた実寸から概略モデルとなる三次元画像モデルの縮尺に応じて、三次元画像モデルの各部の長さを定義する。取得部１１２は、撮像対象物の形状を取得する（ステップＳ４）。例えば、取得部１１２は、設備情報データベース１４１を参照し、撮像対象物の設備情報を取得し、取得した設備情報に含まれる撮像対象物の設計図などから形状を取得する。なお、取得部１１２は、設備情報データベース１４１から設備情報を取得する他、インターネット上のオンラインマップにおける現地写真などをもとに撮像対象物の形状を取得することとしてもよい。

決定部１１４は、飛翔体２００への各設定値を決定する（ステップＳ５）。例えば、決定部１１４は、飛翔体２００の移動速度、飛翔体２００の航路進行方向に対する仰俯角、または、飛翔体２００の進行方向に対する直角方向の仰俯角、給電計画などを設定する。なお、給電計画とは、飛翔体２００による撮像対象物の撮像開始から撮像終了までの給電計画のことであり、飛翔体２００の消費電力や撮像距離などにより撮像終了までに給電が必要な場合に定められる給電タイミングなどである。

取得部１１２は、飛行禁止区域情報を取得する（ステップＳ６）。例えば、取得部１１２は、国土地理院の地理院地図から飛行禁止区域情報を取得する。または、ステップＳ４において取得した撮像対象物の形状に対して、当該撮像対象物の内側を飛行禁止区域として定められた飛行禁止区域情報を取得する。決定部１１４は、飛翔体２００の飛行航路を決定する（ステップＳ７）。決定部１１４は、ステップＳ３において定義した三次元画像モデルの寸法、ステップＳ４において取得した撮像対象物の形状、ステップＳ５において決定した飛翔体２００に設定する各設定値、およびステップＳ６において取得した飛行禁止区域情報を基に飛行航路を決定する。

このように、実施形態１における飛行航路決定装置１００によれば、撮像対象物の三次元画像モデルの寸法と、撮像対象物の形状等を用いて飛翔体２００の飛行航路を決定するので、点検対象となる構造物に応じて最適な飛行航路を提案することができる。

（実施形態２）
実施形態１において、飛行航路決定装置１００は、撮像対象物の寸法と、撮像対象物の形状等を用いて飛翔体２００の飛行航路を決定する構成であった。実施形態２においては、さらに、飛翔体２００による撮像対象物の撮像精度をより向上しつつ、よりユーザの要望に即した飛行航路を提供可能な構成を説明する。実施形態２における全体構成は実施形態１において図１を用いて説明した全体構成と同様であるため説明を省略する。また、飛翔体２００の機能構成図も、実施形態１において図３を用いて説明した機能構成と同様であるため説明を省略する。

図８は、実施形態２における飛行航路決定装置４００の機能構成例を示すブロック図である。図８に示すように、飛行航路決定装置４００は、制御部４１０と、通信制御部１２０と、入出力部１３０と、記憶部１４０とを備える。なお、実施形態１と同様の構成および機能については、同一の符号を付して説明を省略する。

制御部４１０は、受付部４１１と、取得部１１２と、定義部１１３と、決定部４１４と、表示制御部４１５と、送受信部１１５とを備える。なお、決定部４１４は、本発明における撮像距離決定部に相当する。

受付部４１１は、入出力部１３０から各種情報の入力を受け付ける。例えば、受付部１１１は、飛翔体２００の機種情報や、設備情報の入力などを受け付ける。また、受付部４１１は、入出力部１３０に出力された複数の飛行航路の表示情報から、ユーザ操作による１つの飛行航路の選択や、出力された飛行航路に対する編集の入力を受け付ける。

決定部４１４は、撮像対象物の撮像距離を決定する。ここで、撮像距離とは、撮像対象物となる三次元画像モデルの外側から飛翔体２００により撮像が実行される位置までの距離を決定する。具体的には、決定部４１４は、三次元画像モデルの外側から撮像を実行する所定の距離を決定する。図９は、飛翔体２００による鉄塔３００の撮像距離の一例を示す図である。実線の矢印は、飛翔体２００の飛行航路の進行方向を示し、破線の矢印は、飛翔体２００による鉄塔３００の撮像距離Ｌ１を示す。図９が示すように、撮像距離Ｌ１は、鉄塔３００の外側からカメラ２３０の位置までの距離となる。外側を基点とするのは、中心を基点とすると特に錐の形状をした撮像対象物の場合、高度により飛翔体２００と撮像対象物が近接して衝突するリスクがあるためである。さらに、決定部４１４は、カメラの性能、撮像対象物の形状、撮像対象物の構造の少なくともいずれか１つ以上の要素に基づいて撮像距離を決定する。

また、決定部４１４は、取得部１１２により取得された撮像対象物の形状と、定義部１１３により定義された寸法から、候補となる飛翔体２００の飛行航路を複数決定する。また、決定部４１４は、飛翔体２００の飛行航路を複数決定し、表示制御部４１５を介して入出力部１３０にいずれか１つの飛行航路を選択可能な態様で複数の飛行航路の表示情報を出力する。

次に、飛行航路決定装置４００による飛行航路決定処理の流れを説明する。図１０は、飛行航路決定装置４００による飛行航路決定処理の流れを示すフローチャートである。なお、ステップＳ１１～ステップＳ１３、また、ステップＳ１５およびステップＳ１６の処理は、実施形態１における飛行航路決定処理の流れを示す図７のフローチャートにおけるステップＳ１～ステップＳ３、また、ステップＳ５およびステップＳ６の処理と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ１４において、取得部１１２は撮像対象物の設備情報を取得する（ステップＳ１４）。具体的には、取得部１１２は、設備情報データベース１４１から、撮像対象物の設備情報を取得する。また、ステップＳ１７において、決定部４１４は、飛翔体２００の撮像距離を決定する（ステップＳ１７）。具体的には、決定部４１４は、取得部１１２によりステップＳ１４において取得された設備情報に含まれる撮像対象物の形状や構造、および、飛翔体２００の機種情報を基に、撮像対象物の中心から飛翔体２００までの撮像距離を決定する。

決定部４１４は、飛行航路を複数決定し、表示制御部４１５を介して入出力部１３０にいずれか１つの飛行航路を選択可能な態様で複数の飛行航路の表示情報を出力する（ステップＳ１８）。決定部４１４は、ステップＳ１７において決定した撮像距離と、ステップＳ１３において定義した三次元画像モデルの寸法、ステップＳ１４において取得した撮像対象物の形状、ステップＳ１５において決定した飛翔体２００に設定する各設定値、およびステップＳ１６において取得した飛行禁止区域情報の各情報を用いて飛行航路を複数決定する。

受付部４１１は、ステップＳ１８において入出力部１３０に出力された表示情報から、１つの飛行航路の選択を受け付ける（ステップＳ１９）。決定部４１４は、ステップＳ１９において受け付けられた飛行航路を、飛翔体２００に設定する飛行航路として決定する（ステップＳ２０）。なお、本フローチャートのほか、飛行航路決定装置１００は、決定した飛行航路を外部サーバにアップロードし、飛翔体２００の操作者が有する携帯端末などで外部サーバから飛行航路をダウンロードして、当該携帯端末から飛翔体２００にダウンロードして飛行航路を飛翔体２００に設定するという流れとしてもよい。

このように、実施形態２における飛行航路決定装置４００によれば、飛翔体２００と撮像対象物との間の撮像距離を決定した上で飛行航路を決定するので、飛翔体２００による撮像対象物の撮像精度をより向上することができる。また、実施形態２における飛行航路決定装置４００によれば、複数の飛行航路をユーザによる選択が可能な形態で出力し、ユーザから最適な飛行航路の選択を受け付けるので、よりユーザの要望に即した飛行航路を提供することができる。

図１１は、実施形態１および２における飛行航路決定装置１００、４００、５００を実現可能なコンピュータ２０の一例を示すハードウェア構成図である。図１１に示すように、コンピュータ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２、ＲＯＭ（Read Only Memory）２３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）２４、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）２５、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）２６、およびメディアインターフェース（Ｉ／Ｆ）２７を備える。

ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２３またはＨＤＤ２４に格納されたプログラムにより動作し、各部の制御を行う。ＲＯＭ２３は、コンピュータ２０の起動時にＣＰＵ２１によって実行されるブートプログラムや、コンピュータ２０のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。

ＨＤＤ２４は、ＣＰＵ２１によって実行されるプログラムおよび当該プログラムによって使用されるデータ等を格納する。通信インターフェース２５は、通信回線を介して外部機器から受信したデータをＣＰＵ２１に送り、ＣＰＵ２１が生成したデータを、通信回線を介して外部機器に送信する。

ＣＰＵ２１は、入出力インターフェース２６を介して、ディスプレイやプリンタ等の出力装置、および、キーボードやマウス等の入力装置を制御する。ＣＰＵ２１は、入出力インターフェース２６を介して、入力装置からデータを取得する。また、ＣＰＵ２１は、生成したデータを、入出力インターフェース２６を介して出力装置へ出力する。

メディアインターフェース２７は、記憶媒体（不図示）に格納されたプログラムまたはデータを読み取り、ＲＡＭ２２を介してＣＰＵ２１に提供する。ＣＰＵ２１は、当該プログラムを、メディアインターフェース２７を介して記憶媒体からＲＡＭ２２上にロードし、ロードしたプログラムを実行する。記憶媒体２８は、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光学記憶媒体、磁気記憶媒体、または半導体メモリ等である。

コンピュータ２０が本実施形態における飛行航路決定装置１００として機能する場合、コンピュータ２０のＣＰＵ２１は、ＲＡＭ２２上にロードされたプログラムを実行することにより、受付部１１１、受付部４１１、取得部１１２、定義部１１３、決定部１１４、決定部４１４、表示制御部４１５、表示制御部４１５、送受信部１１５の各機能を実現する。また、ＨＤＤ２４には、設備情報データベース１４１内のデータが格納される。

飛行航路決定システムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、メモリカード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、フレキシブルディスク（ＦＤ）等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されて提供される。コンピュータ２０のＣＰＵ２１は、これらのプログラムを、メディアインターフェース２７を介して上記の記憶媒体から読み取って実行するが、他の例として、外部装置から、通信回線を介してこれらのプログラムを取得してもよい。

なお、飛行航路決定システムは、例えば、ActionScript、JavaScript（登録商標）、Python、Rubyなどのスクリプト言語、C言語、C＋＋、C＃、Objective-C、Swift、Java（登録商標）などのコンパイラ言語などを用いて実装できる。

１ 飛行航路決定システム
１００ 飛行航路決定装置
１１０ 制御部
１１１ 受付部
１１２ 取得部
１１３ 定義部
１１４ 決定部
１１５ 表示制御部
１１６ 送受信部
１２０ 通信制御部
１３０ 入出力部
１４０ 記憶部
１４１ 設備情報データベース
２００ 飛翔体
２１０ 画面
３００ 鉄塔

Claims (8)

1. カメラが搭載された飛翔体の飛行航路を決定する飛行航路決定装置であって、
   撮像対象物の三次元画像モデルおよび緯度経度情報を取得し、取得した前記緯度経度情報から地図上における前記撮像対象物の位置を特定し、特定した位置が示す地図上の前記撮像対象物の寸法および前記地図の縮尺を取得する緯度経度情報取得部と、
   前記取得部により取得された地図上の前記撮像対象物の寸法および前記地図の縮尺を元に前記撮像対象物の三次元画像モデルに寸法を定義する定義部と、
   前記撮像対象物の形状を取得する形状取得部と、
   前記形状取得部により取得された前記撮像対象物の形状と前記定義部により定義された寸法を元に前記飛行航路を決定する決定部と、を備え、
   前記定義部は、前記撮像対象物の前記地図上における最大幅の幅、奥行き、および、前記縮尺に基づき、前記撮像対象物の実寸を算出し、
   算出した実寸から前記三次元画像モデルの縮尺に応じて、前記三次元画像モデルの各部の寸法を定義する
   ことを特徴とする飛行航路決定装置。
2. 前記決定部は、前記飛翔体の蓄電池容量と消費電力に基づいて前記飛翔体の移動速度を決定することと、
   前記飛翔体の移動速度を決定する際に、前記撮像対象物の撮影を完了するまでに必要な給電計画を設定することと、
   を特徴とする請求項１に記載の飛行航路決定装置。
3. 前記飛翔体の飛行が禁止される区域を示す飛行禁止区域情報を取得する飛行禁止区域情報取得部、をさらに備え、
   前記決定部は、前記飛行禁止区域情報取得部により取得された飛行禁止区域情報を参照し前記飛行航路を決定すること、を特徴とする請求項１又は２に記載の飛行航路決定装置。
4. 前記カメラの性能、前記撮像対象物の形状、前記撮像対象物の構造の少なくともいずれか１つ以上の要素に基づいて、前記撮像対象物の三次元画像モデルの中心から撮像を実行する位置までの距離を決定する撮像距離決定部、をさらに備え、
   前記決定部は、前記形状取得部により取得された前記撮像対象物の形状と、前記定義部により定義された寸法と、前記撮像距離決定部により決定された前記距離を元に前記飛行航路を決定することを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載の飛行航路決定装置。
5. 飛行航路決定装置と、カメラが搭載された飛翔体とがネットワークにより接続された飛行航路決定システムであって、
   前記飛行航路決定装置は、
   撮像対象物の三次元画像モデルおよび緯度経度情報を取得し、取得した前記緯度経度情報から地図上における前記撮像対象物の位置を特定し、特定した位置が示す地図上の前記撮像対象物の寸法および前記地図の縮尺を取得する緯度経度情報取得部と、
   前記取得部により取得された地図上の前記撮像対象物の寸法および前記地図の縮尺を元に前記撮像対象物の三次元画像モデルに寸法を定義する定義部と、
   前記撮像対象物の形状を取得する形状取得部と、
   前記形状取得部により取得された前記撮像対象物の形状と前記定義部により定義された寸法を元に前記飛行航路を決定する決定部と、
   を備え、
   前記飛翔体は、
   前記決定部により決定された飛行航路に従って飛行制御する飛行制御部、
   を備え、
   前記定義部は、前記撮像対象物の前記地図上における最大幅の幅、奥行き、および、前記縮尺に基づき、前記撮像対象物の実寸を算出し、
   算出した実寸から前記三次元画像モデルの縮尺に応じて、前記三次元画像モデルの各部の寸法を定義する
   ことを特徴とする飛行航路決定システム。
6. 前記飛翔体は、
   前記飛行航路により飛行する際に前記撮像対象物の画像を撮像する撮像制御部、
   を備えることを特徴とする請求項５に記載の飛行航路決定システム。
7. カメラが搭載された飛翔体の飛行航路を決定する飛行航路決定装置による飛行航路決定方法であって、
   撮像対象物の三次元画像モデルおよび緯度経度情報を取得し、取得した前記緯度経度情報から地図上における前記撮像対象物の位置を特定し、特定した位置が示す地図上の前記撮像対象物の寸法および前記地図の縮尺を取得する緯度経度情報取得ステップと、
   前記取得ステップにより取得された地図上の前記撮像対象物の寸法および前記地図の縮尺を元に前記撮像対象物の三次元画像モデルに寸法を定義する定義ステップと、
   前記撮像対象物の形状を取得する形状取得ステップと、
   前記形状取得ステップにより取得された前記撮像対象物の形状と前記定義ステップにより定義された寸法を元に前記飛行航路を決定する決定ステップと、
   を含み、
   前記定義ステップは、前記撮像対象物の前記地図上における最大幅の幅、奥行き、および、前記縮尺に基づき、前記撮像対象物の実寸を算出し、
   算出した実寸から前記三次元画像モデルの縮尺に応じて、前記三次元画像モデルの各部の寸法を定義する
   ことを特徴とする飛行航路決定方法。
8. コンピュータに、
   撮像対象物の三次元画像モデルおよび緯度経度情報を取得し、取得した前記緯度経度情報から地図上における前記撮像対象物の位置を特定し、特定した位置が示す地図上の前記撮像対象物の寸法および前記地図の縮尺を取得する緯度経度情報取得機能と、
   前記取得機能により取得された地図上の前記撮像対象物の寸法および前記地図の縮尺を元に前記撮像対象物の三次元画像モデルに寸法を定義する定義機能と、
   前記撮像対象物の形状を取得する形状取得機能と、
   前記形状取得機能により取得された前記撮像対象物の形状と前記定義機能により定義された寸法を元に飛行航路を決定する決定機能、
   とを実現させ、
   前記定義機能は、前記撮像対象物の前記地図上における最大幅の幅、奥行き、および、前記縮尺に基づき、前記撮像対象物の実寸を算出し、
   算出した実寸から前記三次元画像モデルの縮尺に応じて、前記三次元画像モデルの各部の寸法を定義する
   することを特徴とする飛行航路決定プログラム。

Images