(57)【要約】【課題】特定の被写体までの距離の変化に伴い、撮像制御が不安定になることがある。【解決手段】制御装置は、第１画像内の被写体を含む領域である第１領域に対して、第１コントラスト評価フィルタを適用することで、第１領域のコントラスト値を評価する第１コントラスト評価値を導出し、第１コントラスト評価値に基づいて、撮像装置の合焦制御を実行し、撮像装置が第１画像を撮像したときの撮像装置と被写体との間の第１距離及び撮像装置が第２画像を撮像したときの撮像装置と被写体との間の第２距離に基づいて、第２コントラスト評価フィルタを特定し、第２画像内の被写体を含む領域である第２領域に対して、コントラスト評価フィルタを適用することで、第２領域のコントラスト値を評価する第２コントラスト評価値を導出し、第２コントラスト評価値に基づいて、撮像装置の合焦制御を実行するように構成される回路を備えてよい。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置によって撮像された第１画像内の、被写体を含む領域である第１領域に対して、第１コントラスト評価フィルタを適用することで、前記第１領域のコントラスト値を評価する第１コントラスト評価値を導出し、
前記第１コントラスト評価値に基づいて、前記撮像装置の合焦制御を実行し、
前記撮像装置が前記第１画像を撮像したときの前記撮像装置と前記被写体との間の第１距離及び前記撮像装置が第２画像を撮像したときの前記撮像装置と前記被写体との間の第２距離に基づいて、第２コントラスト評価フィルタを特定し、
前記第２画像内の、前記被写体を含む領域である第２領域に対して、前記第２コントラスト評価フィルタを適用することで、前記第２領域のコントラスト値を評価する第２コントラスト評価値を導出し、
前記第２コントラスト評価値に基づいて、前記撮像装置の合焦制御を実行する
ように構成される回路を備える制御装置。
【請求項２】
前記第１コントラスト評価フィルタは、第１空間周波数を含む帯域があり、前記第２コントラスト評価フィルタは、第１空間周波数とは異なる第２空間周波数を含む帯域がある、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記第２コントラスト評価フィルタを特定することは、
前記第１距離と前記第２距離との比、及び前記第１コントラスト評価フィルタの情報に基づいて、前記第２コントラスト評価フィルタを特定することを含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記回路は、前記撮像装置と前記被写体との間の距離が予め定められた距離より長い場合、無限遠に合焦するように前記撮像装置のフォーカスレンズを制御するようにさらに構成される、請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
撮像装置によって撮像された第１画像内の、被写体を含む領域である第１領域の画像情報に基づいて、前記第１領域の第１評価値を導出し、
前記第１評価値に基づいて、前記撮像装置の第１撮像制御を実行し、
前記撮像装置によって前記被写体が撮像された第２画像内の、前記被写体を含む領域である第２領域の画像情報に基づいて、前記第２領域の第２評価値を導出し、
前記撮像装置が前記第１画像を撮像したときの前記撮像装置と前記被写体との間の第１距離、前記撮像装置が前記第２画像を撮像したときの前記撮像装置と前記被写体との間の第２距離、前記第１評価値、及び前記第２評価値に基づいて、前記撮像装置の第２撮像制御を実行する
ように構成される回路を備える制御装置。
【請求項６】
前記第２撮像制御を実行することは、
前記第１距離、前記第２距離、及び前記第１評価値に基づいて、前記第２領域の予測の評価値である予測評価値を導出し、前記予測評価値及び前記第２評価値に基づいて、前記撮像装置の撮像制御を実行することを含む、請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記予測評価値を導出することは、
前記第１距離と前記第２距離との比、及び前記第１評価値に基づいて、前記予測評価値を導出することを含む、請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記第１評価値を導出することは、前記第１評価値として、前記第１領域の輝度を評価する第１輝度評価値を導出することを含み、
前記第１撮像制御を実行することは、前記第１輝度評価値に基づいて、前記撮像装置の露出制御を実行することを含み、
前記第２評価値を導出することは、前記第２評価値として、前記第２領域の輝度を評価する第２輝度評価値を導出することを含み、
前記第２撮像制御を実行することは、前記第１距離、前記第２距離、前記第１輝度評価値、及び前記第２輝度評価値に基づいて、前記撮像装置の露出制御を実行することを含む、請求項６に記載の制御装置。
【請求項９】
前記第２撮像制御を実行することは、
前記第１距離、前記第２距離、及び前記第１輝度評価値に基づいて、前記第２領域の予測の輝度評価値である予測輝度評価値を導出し、前記予測輝度評価値及び前記第２輝度評価値に基づいて、前記撮像装置の露出制御を実行することを含む、請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記予測輝度評価値を導出することは、
前記第１距離と前記第２距離との比、及び前記第１輝度評価値に基づいて、前記予測輝度評価値を導出することを含む、請求項９に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記第１評価値を導出することは、前記第１評価値として、前記第１領域の第１色温度を導出することを含み、
前記第１撮像制御を実行することは、前記第１色温度に基づいて、前記撮像装置のホワイトバランス制御を実行することを含み、
前記第２評価値を導出することは、前記第２評価値として、前記第２領域の第２色温度を導出することを含み、
前記第２撮像制御を実行することは、前記第１距離、前記第２距離、前記第１色温度、及び前記第２色温度に基づいて、前記撮像装置のホワイトバランス制御を実行することを含む、請求項６に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記第２撮像制御を実行することは、
前記第１距離、前記第２距離、及び前記第１色温度に基づいて、前記第２領域の予測の色温度である予測色温度を導出し、前記予測色温度及び前記第２色温度に基づいて、前記撮像装置の露出制御を実行することを含む、請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記予測色温度を導出することは、
前記第１距離と前記第２距離との比、及び前記第１色温度に基づいて、前記予測色温度を導出することを含む、請求項１２に記載の制御装置。
【請求項１４】
請求項１から１３の何れか１つに記載の制御装置と、
イメージセンサと
を備える撮像装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の撮像装置を備えて移動する移動体。
【請求項１６】
前記移動体は、前記撮像装置の撮像方向に沿って前記被写体までの距離が前記第１距離から前記第２距離になるまで移動する、請求項１５に記載の移動体。
【請求項１７】
前記移動体は、飛行体であり、
前記飛行体は、前記撮像装置の撮像方向に沿って前記被写体までの距離が前記第１距離から前記第２距離になるまで上昇または下降する、請求項１６に記載の移動体。
【請求項１８】
撮像装置によって撮像された第１画像内の、被写体の領域である第１領域に対して、第１コントラスト評価フィルタを適用することで、前記第１領域のコントラスト値を評価する第１コントラスト評価値を導出する段階と、
前記第１コントラスト評価値に基づいて、前記撮像装置の合焦制御を実行する段階と、
前記撮像装置が前記第１画像を撮像したときの前記撮像装置と前記被写体との間の第１距離及び前記撮像装置が第２画像を撮像したときの前記撮像装置と前記被写体との間の第２距離に基づいて、第２コントラスト評価フィルタを特定する段階と、
前記第２画像内の、前記撮像装置によって選択された前記被写体の領域である第２領域に対して、前記第２コントラスト評価フィルタを適用することで、前記第２領域のコントラスト値を評価する第２コントラスト評価値を導出する段階と、
前記第２コントラスト評価値に基づいて、前記撮像装置の合焦制御を実行する段階と
を備える撮像装置の制御方法。
【請求項１９】
撮像装置によって撮像された第１画像内の、被写体を含む領域である第１領域の画像情報に基づいて、前記第１領域の第１評価値を導出する段階と、
前記第１評価値に基づいて、前記撮像装置の第１撮像制御を実行する段階と、
前記撮像装置によって前記被写体が撮像された第２画像内の、前記被写体を含む領域である第２領域の画像情報に基づいて、前記第２領域の第２評価値を導出する段階と、
前記撮像装置が前記第１画像を撮像したときの前記撮像装置と前記被写体との間の第１距離、前記撮像装置が前記第２画像を撮像したときの前記撮像装置と前記被写体との間の第２距離、前記第１評価値、及び前記第２評価値に基づいて、前記撮像装置の第２撮像制御を実行する段階と
を備える制御方法。
【請求項２０】
請求項１から１３の何れか１つに記載の制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、撮像装置、移動体、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、被写体までの距離に応じて特定された合焦位置を、撮影モードに関連付けられた空間周波数に応じて補正することが開示されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］  特開２０１７−６８１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特定の被写体までの距離の変化に伴い、オートフォーカス制御、自動露出制御、オートホワイトバランスなどの撮像制御が不安定になることがある。
【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、撮像装置によって撮像された第１画像内の、被写体を含む領域である第１領域に対して、第１コントラスト評価フィルタを適用することで、第１領域のコントラスト値を評価する第１コントラスト評価値を導出するように構成される回路を備えてよい。回路は、第１コントラスト評価値に基づいて、撮像装置の合焦制御を実行するように構成されてよい。回路は、撮像装置が第１画像を撮像したときの撮像装置と被写体との間の第１距離及び撮像装置が第２画像を撮像したときの撮像装置と被写体との間の第２距離に基づいて、第２コントラスト評価フィルタを特定するように構成されてよい。回路は、第２画像内の、被写体を含む領域である第２領域に対して、第２コントラスト評価フィルタを適用することで、第２領域のコントラスト値を評価する第２コントラスト評価値を導出するように構成されてよい。回路は、第２コントラスト評価値に基づいて、撮像装置の合焦制御を実行するように構成されてよい。
【０００５】
第１コントラスト評価フィルタは、第１空間周波数を含む帯域があってよい。第２コントラスト評価フィルタは、第１空間周波数とは異なる第２空間周波数を含む帯域があってよい。
【０００６】
第２コントラスト評価フィルタを特定することは、第１距離と第２距離との比、及び第１コントラスト評価フィルタの情報に基づいて、第２コントラスト評価フィルタを特定することを含んでよい。
【０００７】
回路は、撮像装置と被写体との間の距離が予め定められた距離より長い場合、無限遠に合焦するように撮像装置のフォーカスレンズを制御するように構成されてよい。
【０００８】
本発明の一態様に係る制御装置は、撮像装置によって撮像された第１画像内の、被写体を含む領域である第１領域の画像情報に基づいて、第１領域の第１評価値を導出するように構成される回路を備えてよい。回路は、第１評価値に基づいて、撮像装置の第１撮像制御を実行するように構成されてよい。回路は、撮像装置によって被写体が撮像された第２画像内の、被写体を含む領域である第２領域の画像情報に基づいて、第２領域の第２評価値を導出するように構成されてよい。回路は、撮像装置が第１画像を撮像したときの撮像装置と被写体との間の第１距離、撮像装置が第２画像を撮像したときの撮像装置と被写体との間の第２距離、第１評価値、及び第２評価値に基づいて、撮像装置の第２撮像制御を実行するように構成されてよい。
【０００９】
第２撮像制御を実行することは、第１距離、第２距離、及び第１評価値に基づいて、第２領域の予測の評価値である予測評価値を導出し、予測評価値及び第２評価値に基づいて、撮像装置の撮像制御を実行することを含んでよい。
【００１０】
予測評価値を導出することは、第１距離と第２距離との比、及び第１評価値に基づいて、予測評価値を導出することを含んでよい。
【００１１】
第１評価値を導出することは、第１評価値として、第１領域の輝度を評価する第１輝度評価値を導出することを含んでよい。第１撮像制御を実行することは、第１輝度評価値に基づいて、撮像装置の露出制御を実行することを含んでよい。第２評価値を導出することは、第２評価値として、第２領域の輝度を評価する第２輝度評価値を導出することを含んでよい。第２撮像制御を実行することは、第１距離、第２距離、第１輝度評価値、及び第２輝度評価値に基づいて、撮像装置の露出制御を実行することを含んでよい。
【００１２】
第２撮像制御を実行することは、第１距離、第２距離、及び第１輝度評価値に基づいて、第２関心領域の予測の輝度評価値である予測輝度評価値を導出し、予測輝度評価値及び第２輝度評価値に基づいて、撮像装置の露出制御を実行することを含んでよい。
【００１３】
予測輝度評価値を導出することは、第１距離と第２距離との比、及び第１輝度評価値に基づいて、予測輝度評価値を導出することを含んでよい。
【００１４】
第１評価値を導出することは、第１評価値として、第１領域の第１色温度を導出することを含んでよい。第１撮像制御を実行することは、第１色温度に基づいて、撮像装置のホワイトバランス制御を実行することを含んでよい。第２評価値を導出することは、第２評価値として、第２領域の第２色温度を導出することを含んでよい。第２撮像制御を実行することは、第１距離、第２距離、第１色温度、及び第２色温度に基づいて、撮像装置のホワイトバランス制御を実行することを含んでよい。
【００１５】
第２撮像制御を実行することは、第１距離、第２距離、及び第１色温度に基づいて、第２領域の予測の色温度である予測色温度を導出し、予測色温度及び第２色温度に基づいて、撮像装置の露出制御を実行することを含んでよい。
【００１６】
予測色温度を導出することは、第１距離と第２距離との比、及び第１色温度に基づいて、予測色温度を導出することを含んでよい。
【００１７】
本発明の一態様に係る撮像装置は、上記制御装置と、イメージセンサとを備えてよい。
【００１８】
本発明の一態様に係る移動体は、上記撮像装置を備えて移動する移動体でよい。
【００１９】
移動体は、撮像装置の撮像方向に沿って被写体までの距離が第１距離から第２距離になるまで移動してよい。
【００２０】
移動体は、飛行体でよい。飛行体は、撮像装置の撮像方向に沿って被写体までの距離が第１距離から第２距離になるまで上昇または下降してよい。
【００２１】
本発明の一態様に係る制御方法は、撮像装置によって撮像された第１画像内の、撮像装置によって選択された被写体の領域である第１関心領域に対して、第１コントラスト評価フィルタを適用することで、第１関心領域のコントラスト値を評価する第１コントラスト評価値を導出する段階を備えてよい。制御方法は、第１コントラスト評価値に基づいて、撮像装置の合焦制御を実行する段階を備えてよい。制御方法は、撮像装置が第１画像を撮像したときの撮像装置と被写体との間の第１距離及び撮像装置が第２画像を撮像したときの撮像装置と被写体との間の第２距離に基づいて、第２コントラスト評価フィルタを特定する段階を備えてよい。制御方法は、第２画像内の、撮像装置によって選択された被写体の領域である第２関心領域に対して、第２コントラスト評価フィルタを適用することで、第２関心領域のコントラスト値を評価する第２コントラスト評価値を導出する段階を備えてよい。制御方法は、第２コントラスト評価値に基づいて、撮像装置の合焦制御を実行する段階を備えてよい。
【００２２】
本発明の一態様に係る制御方法は、撮像装置によって撮像された第１画像内の、被写体を含む領域である第１領域の画像情報に基づいて、第１領域の第１評価値を導出する段階を備えてよい。第１評価値に基づいて、撮像装置の第１撮像制御を実行する段階を備えてよい。制御方法は、撮像装置によって被写体が撮像された第２画像内の、被写体を含む領域である第２領域の画像情報に基づいて、第２領域の第２評価値を導出する段階を備えてよい。制御方法は、撮像装置が第１画像を撮像したときの撮像装置と被写体との間の第１距離、撮像装置が第２画像を撮像したときの撮像装置と被写体との間の第２距離、第１評価値、及び第２評価値に基づいて、撮像装置の第２撮像制御を実行する段階を備えてよい。
【００２３】
本発明の一態様に係るプログラムは、上記制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムでよい。
【００２４】
本発明の一態様によれば、特定の被写体までの距離の変化に伴い、オートフォーカス制御、自動露出制御、オートホワイトバランスなどの撮像制御が不安定になることを抑制できる。
【００２５】
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、これらの特徴群の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】
【００２６】
【図１】無人航空機及び遠隔操作装置の外観の一例を示す図である。
【図２】無人航空機の機能ブロックの一例を示す図である。
【図３Ａ】コントラスト評価フィルタについて説明するための図である。
【図３Ｂ】コントラスト評価フィルタについて説明するための図である。
【図４】無人航空機が撮像装置の撮像方向に沿って移動する様子を示す図である。
【図５】撮像制御部によるＡＦ制御の手順の一例を示すフローチャートを示す図である。
【図６Ａ】輝度評価値について説明するための図である。
【図６Ｂ】輝度評価値について説明するための図である。
【図７】撮像制御部によるＡＥ制御の手順の一例を示すフローチャートを示す図である。
【図８】撮像制御部によるＡＷＢ制御の手順の一例を示すフローチャートを示す図である。
【図９】ハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
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、特許庁の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。
【００２９】
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。
【００３０】
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）、消去可能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。
【００３１】
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（登録商標）、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な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。
【００３２】
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、移動体とは、空中を移動する飛行体、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。空中を移動する飛行体とは、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。
【００３３】
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。
【００３４】
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のカメラである。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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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３７、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。
【００３８】
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３７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３７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、ＵＳＢメモリ、及びソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）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３７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。
【００３９】
ＵＡＶ制御部３０は、メモリ３７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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、メモリ１３０、及び測距センサ１４０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。撮像制御部１１０は、回路の一例である。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、ＵＳＢメモリ、及びソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）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。
【００４２】
測距センサ１４０は、被写体までの距離を測距する。測距センサ１４０は、赤外線センサ、超音波センサ、ステレオカメラ、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ  Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ）センサなどでよい。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
このように構成された撮像装置１００において、特定の被写体をトラッキングしながら、特定の被写体に焦点を合わせたり、露出制御及びホワイトバランス制御を実行したりすることがある。このような場合に、被写体までの距離が遠くなると、関心領域（ＲＯＩ）が小さくなり、適切にオートフォーカス（ＡＦ）、自動露出（ＡＥ）、またはオートホワイトバランス（ＡＷＢ）などの撮像制御が行えない場合がある。
【００４８】
そこで、本実施形態に係る撮像装置１００によれば、被写体までの距離に応じて、ＡＦ制御、ＡＥ制御、またはＡＷＢ制御などの撮像制御を調整する。
【００４９】
撮像制御部１１０は、撮像装置１００により撮像された画像に対してコントラスト評価フィルタを適用することで、画像のコントラスト評価値を導出する。撮像制御部１１０は、コントラスト評価値に基づいて、特定の被写体に合焦させるフォーカスレンズの位置を特定することで、コントラストＡＦを実行する。撮像制御部１１０は、コントラスト評価値がピークとなるフォーカスレンズの位置を特定することで、コントラストＡＦを実行する。
【００５０】
コントラスト評価フィルタは、空間周波数ごとのコントラスト評価値に対して空間周波数ごとの評価係数を乗算し、評価係数が乗算されたそれぞれのコントラスト評価値を合算することで、画像のコントラスト評価値を導出するフィルタでよい。コントラスト評価フィルタは、空間周波数ごとのコントラスト評価値を空間周波数ごとに重み付けして、重み付けした後のコントラスト評価値を合算することで、画像のコントラスト評価値を導出するフィルタでよい。例えば、図３Ａに示すように、撮像制御部１１０は、空間周波数ｆ０の評価係数が最も高い第１コントラスト評価フィルタ４００を画像に適用して、コントラスト評価値を導出してよい。空間周波数ｆ０は、イメージセンサ１２０の画素ピッチ、レンズ２１０の光学性能などによって予め定められる。画像５００は、撮像装置１００により撮像されている画像を示し、画像５００内の枠は、関心領域５１０を示す。
【００５１】
撮像装置１００を搭載するＵＡＶ１０が、例えば、図４に示すように、撮像装置１００の撮像方向５５０に沿って被写体６００から遠ざかるように移動する。この場合、撮像装置１００の画角が固定されていれば、図３Ｂに示すように、画像５００内の被写体６００の大きさは小さくなり、これに伴い画像５００内の関心領域５１０は小さくなる。
【００５２】
画像５００内の被写体６００が小さくなると、関心領域５１０内の画像の空間周波数が極端に小さくなったり、大きくなったりする。そのため、撮像制御部１１０が、空間周波数ｆ０の評価係数が最も高いコントラスト評価フィルタを画像に適用して、コントラスト評価値を導出すると、コントラスト評価値が変化してしまう。よって、コントラスト評価値に基づくコントラストＡＦが不安定になる。
【００５３】
そこで、撮像制御部１１０は、被写体までの距離に応じて、コントラスト評価フィルタの中心空間周波数をシフトさせる。撮像制御部１１０は、被写体までの距離が長くなるほど、コントラスト評価フィルタの中心空間周波数を高周波側にシフトさせてよい。撮像制御部１１０は、被写体までの距離に応じて、評価係数が最も高い空間周波数をシフトさせる。撮像制御部１１０は、被写体までの距離が長くなるほど、評価係数が最も高い空間周波数を高周波側にシフトさせてよい。
【００５４】
撮像制御部１１０は、撮像装置１００によって撮像された第１画像内の、撮像装置１００によって選択された被写体の領域である第１関心領域に対して、第１コントラスト評価フィルタ４００を適用することで、第１関心領域のコントラスト値を評価する第１コントラスト評価値を導出する。第１関心領域は、第１領域の一例である。撮像制御部１１０は、撮像装置１００によって撮像された第１画像の中からユーザに被写体を指定させることで、第１関心領域を設定してよい。撮像制御部１１０は、予め定められた条件に従う画像マッチングにより、撮像装置１００によって撮像された第１画像の中から予め定められた被写体を特定してよい。撮像制御部１１０は、特定された被写体を含む領域を第１関心領域に設定してよい。第１コントラスト評価フィルタ４００は、予め定められた空間周波数である第１空間周波数ｆ０に評価係数のピークがあるフィルタでよい。第１コントラスト評価フィルタ４００は、第１空間周波数ｆ０を含む帯域を有する。
【００５５】
撮像制御部１１０は、第１コントラスト評価値に基づいて、撮像装置の合焦制御を実行する。撮像制御部１１０は、第１コントラスト評価値に基づいて、コントラストＡＦ制御を実行してよい。撮像制御部１１０は、フォーカスレンズを移動させながら、第１コントラスト評価値がピークとなるフォーカスレンズの位置を特定し、特定された位置にフォーカスレンズを移動させることで、合焦制御を実行してよい。
【００５６】
被写体までの距離が比較的近い場合には、被写体までの距離が変化しても、関心領域５１０内の画像の空間周波数が極端に小さくなったり、大きくなったりする可能性が低い。したがって、被写体までの距離が比較的近い場合には、被写体までの距離に応じて、コントラスト評価フィルタの中心空間周波数をシフトさせなくてよい。そこで、撮像制御部１１０は、被写体までの距離が最至近から第１基準距離Ｘ１までの第１距離範囲７０１に含まれる場合、コントラスト評価フィルタをシフトさせずに、第１空間周波数ｆ０に評価係数のピークがある第１コントラスト評価フィルタ４００を適用して、画像のコントラスト評価値を導出してよい。
【００５７】
また、被写体までの距離が非常に遠い場合も、被写体までの距離が変化しても、関心領域５１０内の画像の空間周波数が極端に小さくなったり、大きくなったりする可能性が低い。この場合には、撮像制御部１１０は、無限遠に合焦させる位置にフォーカスレンズを固定すればよい。そこで、撮像制御部１１０は、被写体までの距離が予め定められた第２基準距離Ｘ２を超える第３距離範囲７０３に含まれる場合、無限遠に合焦させる位置にフォーカスレンズを固定してよい。
【００５８】
撮像制御部１１０は、被写体までの距離が第１基準距離Ｘ１から第２基準距離Ｘ２までの第２距離範囲に含まれる場合、被写体までの距離に応じて、コントラスト評価フィルタの中心空間周波数をシフトさせてよい。
【００５９】
ＵＡＶ１０は、撮像装置１００の撮像方向に沿って移動する。ＵＡＶ１０は、撮像装置１００の撮像方向に沿って被写体までの距離が第１距離から第２距離になるまで移動してよい。ＵＡＶ１０は、撮像装置１００の撮像方向に沿って被写体までの距離が第１距離から第２距離になるまで上昇または下降してよい。撮像装置１００の撮像方向が鉛直方向下向きの場合、ＵＡＶ１０は、被写体までの距離が第１距離から第２距離になるまで鉛直方向に上昇または下降してよい。
【００６０】
撮像制御部１１０は、撮像装置１００が第１画像を撮像したときの撮像装置１００と被写体６００との間の第１距離、及び移動後の撮像装置１００が第２画像を撮像したときの撮像装置と被写体との間の第２距離に基づいて、第２コントラスト評価フィルタを特定する。撮像制御部１１０は、移動後の被写体までの距離が第２距離範囲に含まれる場合、撮像装置１００が第１画像を撮像したときの撮像装置１００と被写体６００との間の第１距離、及び移動後の撮像装置１００が第２画像を撮像したときの撮像装置と被写体との間の第２距離に基づいて、第２コントラスト評価フィルタ４０１を特定する。撮像制御部１１０は、第１距離と第２距離との比、及び第１コントラスト評価フィルタの情報に基づいて、第２コントラスト評価フィルタを特定してよい。第１コントラスト評価フィルタの情報は、第１コントラスト評価フィルタの特性を示す情報でよい。第１コントラスト評価フィルタの情報は、評価係数のピークがある空間周波数を示す情報でよい。第１距離は、予め定められた第１基準距離Ｘ１でよい。第２距離は、移動後の撮像装置１００から被写体までの距離ＸＣでよい。撮像制御部１１０は、ＸＣ／Ｘ１を第１空間周波数ｆ０に乗算することで、第２空間周波数ｆ１を導出してよい。第２空間周波数ｆ１は、第１空間周波数ｆ０と異なる。撮像制御部１１０は、導出された第２空間周波数ｆ１に評価係数のピークがある第２コントラスト評価フィルタ４０１を特定してよい。撮像制御部１１０は、被写体までの距離が長くなるにつれて、評価係数のピークがある空間周波数が高くなるように、第２コントラスト評価フィルタ４０１を選択してよい。第２コントラスト評価フィルタ４０１は第２空間周波数ｆ１を含む帯域を有する。
【００６１】
撮像制御部１１０は、被写体までの距離が第２距離であるときに、撮像装置１００により撮像される第２画像内の、撮像装置１００によって選択された被写体の領域である第２関心領域に対して、第２コントラスト評価フィルタ４０１を適用することで、第２関心領域のコントラスト値を評価する第２コントラスト評価値を導出する。第２関心領域は、第２領域の一例である。撮像制御部１１０は、第２コントラスト評価値に基づいて、撮像装置の合焦制御を実行する。撮像制御部１１０は、第２コントラスト評価値に基づいて、コントラストＡＦ制御を実行してよい。撮像制御部１１０は、フォーカスレンズを移動させながら、第２コントラスト評価値がピークとなるフォーカスレンズの位置を特定し、特定された位置にフォーカスレンズを移動させることで、合焦制御を実行してよい。
【００６２】
撮像制御部１１０は、撮像装置１００と被写体との間の距離が第２基準距離Ｘ２より長い場合、無限遠に合焦するように撮像装置のフォーカスレンズを制御してよい。
【００６３】
図５は、撮像制御部１１０によるＡＦ制御の手順の一例を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートは、ＵＡＶ１０が撮像装置１００の撮像方向に沿って被写体６００から遠ざかりながら、撮像装置１００が被写体６００を撮像する場合のＡＦ制御の手順を示す。
【００６４】
撮像制御部１１０は、撮像装置１００により撮像される画像内で、関心領域を特定する（Ｓ１００）。撮像制御部１１０は、予め定められた第１空間周波数ｆ０に対応するコントラスト評価フィルタを利用して、コントラストＡＦを実行する（Ｓ１０２）。第１空間周波数ｆ０に対応するコントラスト評価フィルタは、第１空間周波数ｆ０に評価係数のピークがあるフィルタである。コントラスト評価フィルタは、空間周波数ごとのコントラスト評価値に、空間周波数ごとの評価係数を乗算し、乗算された各コントラス評価値の合計を画像のコントラスト評価値として出力するフィルタでよい。
【００６５】
次いで、ＵＡＶ１０が、移動を開始する（Ｓ１０４）。ＵＡＶ１０は、撮像装置１００の撮像方向に沿って被写体から遠ざかる方向に移動してよい。撮像制御部１１０は、被写体までの現在の距離Ｘｃを取得する（Ｓ１０６）。撮像制御部１１０は、測距センサ１４０から被写体までの距離を取得してよい。撮像制御部１１０は、現在の距離Ｘｃが第１基準距離Ｘ１より遠いか否かを判定する（Ｓ１０８）。
【００６６】
現在の距離Ｘｃが第１基準距離Ｘ１より近ければ、撮像制御部１１０は、通常のコントラストＡＦを実行する。すなわち、撮像制御部１１０は、予め定められた第１空間周波数ｆ０に対応するコントラスト評価フィルタを利用して、コントラストＡＦを実行する。
【００６７】
一方、現在の距離Ｘｃが第１基準距離Ｘ１より遠ければ、撮像制御部１１０は、第１基準距離Ｘ１及び距離Ｘｃの比と、第１空間周波数ｆ０との積である第２空間周波数ｆ１に対応するコントラスト評価フィルタを特定する（Ｓ１１０）。撮像制御部１１０は、第２空間周波数ｆ１に対応するコントラスト評価フィルタを利用して、コントラストＡＦを実行する（Ｓ１１２）。
【００６８】
ＵＡＶ１０は、撮像装置１００の撮像方向に沿ってさらに移動する。撮像制御部１１０は、被写体までの現在の距離Ｘｃをさらに取得する（Ｓ１１４）。撮像制御部１１０は、距離Ｘｃが第２基準距離Ｘ２より遠いか否かを判定する（Ｓ１１６）。距離Ｘｃが第２基準距離Ｘ２より近ければ、撮像制御部１１０は、ステップＳ１１０以降の処理を繰り返す。
【００６９】
距離Ｘｃが第２基準距離Ｘ２より遠ければ、撮像制御部１１０は、無限遠に合焦させる位置にフォーカスレンズを固定する（Ｓ１１８）。
【００７０】
以上の通り、本実施形態によれば、ＵＡＶ１０が撮像装置１００の撮像方向に沿って遠ざかりながら、撮像装置１００が被写体を撮像する場合に、コントラスト評価値を一定にしながら、ＡＦ制御を実行できる。
【００７１】
撮像制御部１１０は、ＡＦ制御以外の撮像制御についても、被写体までの距離に応じて調整してよい。撮像制御部１１０は、撮像装置１００によって撮像された第１画像内の、撮像装置によって選択された被写体の領域である第１関心領域の画像情報に基づいて、第１関心領域の第１評価値を導出してよい。撮像制御部１１０は、第１評価値に基づいて、撮像装置の第１撮像制御を実行してよい。撮像制御部１１０は、撮像装置によって被写体が撮像された第２画像内の、撮像装置によって選択された被写体の領域である第２関心領域の画像情報に基づいて、第２関心領域の第２評価値を導出してよい。撮像制御部１１０は、撮像装置が第１画像を撮像したときの撮像装置と被写体との間の第１距離、撮像装置が第２画像を撮像したときの撮像装置と被写体との間の第２距離、第１評価値、及び第２評価値に基づいて、撮像装置の第２撮像制御を実行してよい。
【００７２】
撮像制御部１１０は、第１距離、第２距離、及び第１評価値に基づいて、第２関心領域の予測の評価値である予測評価値を導出し、予測評価値及び第２評価値に基づいて、撮像装置の撮像制御を実行することで、第２撮像制御を実行してよい。撮像制御部１１０は、第１距離と第２距離との比、及び第１評価値に基づいて、予測評価値を導出してよい。
【００７３】
被写体までの距離が変化することで、関心領域の予測輝度、予測色温度などの予測評価値は変化する。例えば、距離が長くなれば、輝度は低くなる。距離が長くなれば、レイリー散乱の影響を受けて、例えば、画像の青みが増し、色温度が高くなる。予測評価値は、予め実験等により距離の関数で表すことができる。撮像装置１００は、撮像装置１００の周囲環境ごとの関数をメモリ１３０などに格納してよい。
【００７４】
撮像制御部１１０は、第１評価値として、第１関心領域の輝度を評価する第１輝度評価値を導出してよい。撮像制御部１１０は、第１輝度評価値に基づいて、撮像装置の露出制御を実行してよい。撮像制御部１１０は、第１輝度評価値に基づいて、第１露出制御値を決定してよい。撮像制御部１１０は、第１露出制御値に基づいて、絞り値、及び露光時間を決定してよい。
【００７５】
撮像制御部１１０は、第２評価値として、第２関心領域の輝度を評価する第２輝度評価値を導出してよい。撮像制御部１１０は、第１距離、第２距離、第１輝度評価値、及び第２輝度評価値に基づいて、撮像装置の露出制御を実行してよい。
【００７６】
撮像制御部１１０は、第１距離、第２距離、及び第１輝度評価値に基づいて、第２関心領域の予測の輝度評価値である予測輝度評価値を導出し、予測輝度評価値及び第２輝度評価値に基づいて、撮像装置の露出制御を実行してよい。撮像制御部１１０は、第１距離と第２距離との比、及び第１輝度評価値に基づいて、予測輝度評価値を導出してよい。輝度評価値は、画像の輝度値でよい。被写体までの距離が予め定められた距離（例えば、第１基準距離Ｘ１）の場合の画像の輝度評価値を１としてよい。
【００７７】
撮像制御部１１０は、第１評価値として、第１関心領域の第１色温度を導出してよい。撮像制御部１１０は、第１色温度に基づいて、撮像装置のホワイトバランス制御を実行してよい。撮像制御部１１０は、第２評価値として、第２関心領域の第２色温度を導出してよい。撮像制御部１１０は、第１距離、第２距離、第１色温度、及び第２色温度に基づいて、撮像装置のホワイトバランス制御を実行してよい。撮像制御部１１０は、第１距離、第２距離、及び第１色温度に基づいて、第２関心領域の予測の色温度である予測色温度を導出し、予測色温度及び第２色温度に基づいて、撮像装置の露出制御を実行してよい。撮像制御部１１０は、第１距離と第２距離との比、及び第１色温度に基づいて、予測色温度を導出してよい。
【００７８】
被写体までの距離が長くなるにつれて、撮像装置１００により撮像される画像内の被写体の輝度は低くなる。輝度は、被写体までの距離の二乗に比例して低くなる。そこで、撮像制御部１１０は、輝度が被写体までの距離の二乗に比例して低くなることを考慮して、輝度評価値を予測輝度評価値として予測して、予測輝度評価値に基づいて露出制御を実行する。
【００７９】
例えば、図６Ａに示すように、被写体までの現在の距離がＸＣ１の場合の、輝度評価値を１とする。図６Ｂに示すように、被写体までの現在の距離がＸＣ２の場合、撮像制御部１１０は、１／（ＸＣ２／ＸＣ１）２と予測輝度評価値を予測する。
【００８０】
図７は、撮像制御部１１０によるＡＥ制御の手順の一例を示すフローチャートである。図７に示すフローチャートは、ＵＡＶ１０が撮像装置１００の撮像方向に沿って遠ざかりながら、撮像装置１００が被写体を撮像する場合のＡＥ制御の手順を示す。
【００８１】
撮像制御部１１０は、撮像装置１００により撮像される画像内で、関心領域を特定する（Ｓ２００）。ＵＡＶ１０は、撮像装置１００の撮像方向に沿って移動する。撮像制御部１１０は、被写体までの現在の距離Ｘｃを取得する（Ｓ２０２）。撮像制御部１１０は、関心領域の第１輝度評価値を特定して、ＡＥを実行する（Ｓ２０４）。撮像制御部１１０は、関心領域５１０内の輝度値を、第１輝度評価値として特定してよい。撮像制御部１１０は、関心領域５１０内の平均輝度値を、第１輝度評価値として特定してよい。撮像制御部１１０は、関心領域の第１輝度評価値に基づいて、第１露出制御値を決定し、第１露出制御値に基づいて、絞り値及び露光時間を決定することで、ＡＥを実行してよい。
【００８２】
次いで、撮像制御部１１０は、被写体までの現在の距離Ｘｃをさらに取得する（Ｓ２０６）。撮像制御部１１０は、現在の距離Ｘｃが第１基準距離Ｘ１より遠いか否かを判定する（Ｓ２０８）。現在の距離Ｘｃが第１基準距離Ｘ１より近ければ、通常通り、関心領域５１０内の輝度値に基づいて、露出制御を実行してよい。
【００８３】
一方、現在の距離Ｘｃが第１基準距離Ｘ１より遠ければ、撮像制御部１１０は、前回特定された第１輝度評価値、及び前回の距離Ｘｃ１と今回の距離ＸＣ２との比に基づいて、第２輝度評価値を導出し、第２輝度評価値に基づいて、ＡＥを実行する（Ｓ２１０）。撮像制御部１１０は、前回の第１輝度評価値に、前回の距離ＸＣ１と今回の距離ＸＣ２との比を二乗した値の逆数（１／（ＸＣ２／ＸＣ１）２）を乗算することで、第２輝度評価値を導出してよい。撮像制御部１１０は、被写体までの距離の変化を考慮して予測された第２輝度評価値を導出して、一旦、第２輝度評価値に基づいて、ＡＥを実行する。その後、撮像制御部１１０は、撮像装置１００により撮像された画像の関心領域の輝度評価値に基づいて、ＡＥを実行する。予測された第２輝度評価値に基づいてＡＥが実行されることで、撮像装置１００により撮像される画像の輝度を安定させることができる。
【００８４】
図８は、撮像制御部１１０によるＡＷＢ制御の手順の一例を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートは、ＵＡＶ１０が撮像装置１００の撮像方向に沿って遠ざかりながら、撮像装置１００が被写体を撮像する場合のＡＷＢ制御の手順を示す。
【００８５】
撮像制御部１１０は、撮像装置１００により撮像される画像内で、関心領域を特定する（Ｓ３００）。ＵＡＶ１０は、撮像装置１００の撮像方向に沿って移動する。撮像制御部１１０は、被写体までの現在の距離Ｘｃを取得する（Ｓ３０２）。撮像制御部１１０は、関心領域の第１色温度を特定して、ＡＷＢを実行する（Ｓ３０４）。撮像制御部１１０は、関心領域内のＲＧＢ積分値から、白色（無彩色）領域とその領域における色温度を特定する。特定した色温度より、光源の色味による被写体の見えの変化を補正するためＲＧＢ各チャネルのピクセル値に乗算するホワイトバランス（ＷＢ）係数を決定する。これにより、撮像制御部１１０は、ＡＷＢを実行してよい。
【００８６】
次いで、撮像制御部１１０は、被写体までの現在の距離Ｘｃをさらに取得する（Ｓ３０６）。撮像制御部１１０は、現在の距離Ｘｃが第１基準距離Ｘ１より遠いか否かを判定する（Ｓ３０８）。現在の距離Ｘｃが第１基準距離Ｘ１より近ければ、通常通り、関心領域５１０内の色温度に基づいて、ＡＷＢを実行してよい。
【００８７】
一方、現在の距離Ｘｃが第１基準距離Ｘ１より遠ければ、撮像制御部１１０は、前回特定された第１色温度、及び前回の距離Ｘｃ１と今回の距離ＸＣ２との比に基づいて、第２色温度を導出し、第２色温度に基づいて、ＡＷＢを実行する（Ｓ３１０）。撮像制御部１１０は、前回の距離Ｘｃ１と今回の距離ＸＣ２との比に対して予め定められた関数に従って、第２色温度を導出してよい。撮像制御部１１０は、第１色温度に対して、前回の距離Ｘｃ１と今回の距離ＸＣ２との比に対して予め定められた関数に従って導出された係数を乗算することで、第２色温度を導出してよい。
【００８８】
撮像制御部１１０は、被写体までの距離の変化を考慮して予測された第２色温度を導出して、一旦、第２色温度に基づいて、ＡＷＢを実行する。その後、撮像制御部１１０は、撮像装置１００により撮像された画像の関心領域の色温度に基づいて、ＡＷＢを実行する。予測された第２色温度に基づいてＡＷＢが実行されることで、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安定させることができる。
【００８９】
以上、本実施形態に係る撮像装置１００によれば、特定の被写体までの距離の変化に応じて、ＡＦ制御、ＡＥ制御、ＡＷＢ制御などの撮像制御が不安定になることを抑制できる。
【００９０】
図９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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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を読み取り、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。
【００９４】
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。
【００９５】
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の属性の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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【符号の説明】
【００９９】
１０  ＵＡＶ
２０  ＵＡＶ本体
３０  ＵＡＶ制御部
３６  通信インタフェース
３７  メモリ
４０  推進部
４１  ＧＰＳ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
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
【図１】
2020181056.tif 000003
【図２】
2020181056.tif 000004
【図３Ａ】
2020181056.tif 000005
【図３Ｂ】
2020181056.tif 000006
【図４】
2020181056.tif 000007
【図５】
2020181056.tif 000008
【図６Ａ】
2020181056.tif 000009
【図６Ｂ】
2020181056.tif 000010
【図７】
2020181056.tif 000011
【図８】
2020181056.tif 000012
【図９】
2020181056.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月15日(2020.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージセンサを有する撮像装置を備えて移動する移動体を制御する制御装置であって、
前記撮像装置の撮像方向に沿って被写体までの距離が最至近から第１距離までの第１距離範囲内で前記移動体が移動する場合、前記撮像装置によって撮像された第１画像内の、前記被写体を含む領域である第１領域に対して、第１コントラスト評価フィルタを適用することで、前記第１領域のコントラスト値を評価する第１コントラスト評価値を導出し、前記第１コントラスト評価値に基づいて、前記撮像装置の合焦制御を実行し、
前記撮像装置の撮像方向に沿って前記被写体までの距離が前記第１距離から第２距離までの第２距離範囲で前記移動体が移動する場合、前記第１距離と前記撮像装置が第２画像を撮像したときの前記撮像装置と前記被写体との間の前記第２距離範囲内に含まれる第３距離との比、及び前記第１コントラスト評価フィルタの情報に基づいて、第２コントラスト評価フィルタを特定し、前記第２画像内の、前記被写体を含む領域である第２領域に対して、前記第２コントラスト評価フィルタを適用することで、前記第２領域のコントラスト値を評価する第２コントラスト評価値を導出し、前記第２コントラスト評価値に基づいて、前記撮像装置の合焦制御を実行し、
前記撮像装置の撮像方向に沿って前記被写体までの距離が前記第２距離より長い距離を含む第３距離範囲で前記移動体が移動する場合、無限遠に合焦するように前記撮像装置の合焦制御を実行するように構成される回路を備える制御装置。
【請求項２】
前記第１コントラスト評価フィルタは、第１空間周波数を含む帯域があり、前記第２コントラスト評価フィルタは、第１空間周波数とは異なる第２空間周波数を含む帯域がある、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の制御装置を備えて移動する移動体。
【請求項４】
前記移動体は、飛行体であり、
前記飛行体は、前記撮像装置の撮像方向に沿って上昇または下降する、請求項３に記載の移動体。
【請求項５】
イメージセンサを有する撮像装置を備えて移動する移動体を制御する制御方法であって、
前記撮像装置の撮像方向に沿って被写体までの距離が最至近から第１距離までの第１距離範囲内で前記移動体が移動する場合、前記撮像装置によって撮像された第１画像内の、被写体の領域である第１領域に対して、第１コントラスト評価フィルタを適用することで、前記第１領域のコントラスト値を評価する第１コントラスト評価値を導出する段階と、
前記第１コントラスト評価値に基づいて、前記撮像装置の合焦制御を実行する段階と、
前記撮像装置の撮像方向に沿って前記被写体までの距離が前記第１距離から第２距離までの第２距離範囲で前記移動体が移動する場合、前記第１距離と前記撮像装置が第２画像を撮像したときの前記撮像装置と前記被写体との間の前記第２距離範囲内に含まれる第３距離との比、及び前記第１コントラスト評価フィルタの情報に基づいて、第２コントラスト評価フィルタを特定する段階と、
前記第２画像内の、前記撮像装置によって選択された前記被写体の領域である第２領域に対して、前記第２コントラスト評価フィルタを適用することで、前記第２領域のコントラスト値を評価する第２コントラスト評価値を導出する段階と、
前記第２コントラスト評価値に基づいて、前記撮像装置の合焦制御を実行する段階と、
前記撮像装置の撮像方向に沿って前記被写体までの距離が前記第２距離より長い距離を含む第３距離範囲で前記移動体が移動する場合、無限遠に合焦するように前記撮像装置の合焦制御を実行する段階と
を備える撮像装置の制御方法。
【請求項６】
請求項１または２に記載の制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。