(57)【要約】【課題】飛行体による撮像効率の低下を抑制して、飛行体により地形正面の情報を多く取得できることが望ましい。【解決手段】飛行体が飛行するための飛行経路を生成する情報処理装置であって、処理部を備える。処理部は、飛行体が飛行する飛行範囲の地形情報を取得し、飛行範囲の地形情報に基づいて、飛行範囲の地形を撮像するための３次元空間における撮像位置を含む飛行経路を生成し、飛行範囲の地形情報と飛行経路とに基づいて、飛行経路の撮像位置毎に撮像角度を導出する。【選択図】図１０
2020043543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行体が飛行するための飛行経路を生成する情報処理装置であって、
処理部を備え、
前記処理部は、
前記飛行体が飛行する飛行範囲の地形情報を取得し、
前記飛行範囲の地形情報に基づいて、前記飛行範囲の地形を撮像するための３次元空間における撮像位置を含む飛行経路を生成し、
前記飛行範囲の地形情報と前記飛行経路とに基づいて、前記飛行経路の前記撮像位置毎に撮像角度を導出する、
情報処理装置。
【請求項２】
前記処理部は、
前記飛行範囲の地形を撮像するための前記撮像角度の候補である候補角度を取得し、
前記撮像位置において前記候補角度で撮像した場合の撮像コストである第１の撮像コストを、前記候補角度毎に算出し、
前記撮像位置における前記第１の撮像コストが第１の閾値以上となる候補角度を、前記撮像位置における前記撮像角度に決定する、
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記処理部は、
前記飛行範囲の地形をサンプリングして、前記飛行体により撮像される複数のサンプリング位置を取得し、
前記撮像位置において前記候補角度で前記サンプリング位置を撮像した場合の撮像コストである第２の撮像コストを、前記サンプリング位置毎に算出し、
各サンプリング位置における前記第２の撮像コストを合計して、前記第１の撮像コストを算出する、
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記撮像位置と前記サンプリング位置との距離が短い程、前記第２の撮像コストが大きい、
請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記サンプリング位置における地表面に対する法線ベクトルと前記候補角度が示す撮像方向に沿うベクトルである撮像ベクトルとの内積値が大きい程、前記第２の撮像コストが大きい、
請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記処理部は、前記内積値が負の値となる前記第２の撮像コストを、前記第１の撮像コストの算出対象から除外する、
請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記処理部は、
前記飛行範囲に含まれ、撮像対象の位置を含む関心領域を取得し、
前記関心領域の地形情報と前記飛行経路とに基づいて、前記飛行経路の前記撮像位置毎に撮像角度を導出する、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記処理部は、
前記飛行範囲の地形を撮像するための前記撮像角度の候補である候補角度を取得し、
前記撮像位置において前記候補角度で前記関心領域を撮像した場合の撮像コストである第３の撮像コストを、前記候補角度毎に算出し、
前記撮像位置における前記第３の撮像コストが第２の閾値以上となる候補角度を、前記撮像位置における前記撮像角度に決定する、
請求項７に記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記処理部は、複数の前記撮像位置のうち第１の撮像位置において前記撮像角度で撮像された場合の前記第３の撮像コストが第３の閾値以下である場合、複数の撮像位置から前記第１の撮像位置を除外して前記飛行経路を生成する、
請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記処理部は、
複数の前記撮像位置を、前記撮像位置から撮像する撮像対象毎に分類して複数の撮像位置グループを生成し、
前記複数の撮像位置グループを接続して前記飛行経路を生成する、
請求項７〜９のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記情報処理装置は、通信部を備える端末であり、
前記処理部は、前記通信部を介して、前記撮像位置と前記飛行経路と前記撮像角度との情報を前記飛行体へ送信する、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項１２】
前記情報処理装置は、撮像部を備える飛行体であり、
前記処理部は、
前記飛行経路に従って飛行を制御し、
前記撮像部を介して、前記飛行経路の前記撮像位置において前記撮像角度で画像を撮像する、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の情報処理装置。
【請求項１３】
飛行体が飛行するための飛行経路を生成する情報処理装置における飛行経路生成方法であって、
前記飛行体が飛行する飛行範囲の地形情報を取得するステップと、
前記飛行範囲の地形情報に基づいて、前記飛行範囲の地形を撮像するための３次元空間における撮像位置を含む飛行経路を生成するステップと、
前記飛行範囲の地形情報と前記飛行経路とに基づいて、前記飛行経路の前記撮像位置毎に、前記飛行範囲の地形を撮像するための撮像角度を導出するステップと、
を含む飛行経路生成方法。
【請求項１４】
前記撮像角度を導出するステップは、
前記飛行範囲の地形を撮像するための前記撮像角度の候補である候補角度を取得するステップと、
前記撮像位置において前記候補角度で撮像した場合の撮像コストである第１の撮像コストを、前記候補角度毎に算出するステップと、
前記撮像位置における前記第１の撮像コストが第１の閾値以上となる候補角度を、前記撮像位置における前記撮像角度に決定するステップと、を含む、
請求項１３に記載の飛行経路生成方法。
【請求項１５】
前記第１の撮像コストを算出するステップは、
前記飛行範囲の地形をサンプリングして、前記飛行体により撮像される複数のサンプリング位置を取得するステップと、
前記撮像位置において前記候補角度で前記サンプリング位置を撮像した場合の撮像コストである第２の撮像コストを、前記サンプリング位置毎に算出するステップと、
各サンプリング位置における前記第２の撮像コストを合計して、前記第１の撮像コストを算出するステップと、を含む、
請求項１４に記載の飛行経路生成方法。
【請求項１６】
前記撮像位置と前記サンプリング位置との距離が短い程、前記第２の撮像コストが大きい、
請求項１５に記載の飛行経路生成方法。
【請求項１７】
前記サンプリング位置における地表面に対する法線ベクトルと前記候補角度が示す撮像方向に沿うベクトルである撮像ベクトルとの内積値が大きい程、前記第２の撮像コストが大きい、
請求項１５に記載の飛行経路生成方法。
【請求項１８】
前記第１の撮像コストを算出するステップは、前記内積値が負の値となる前記第２の撮像コストを、前記第１の撮像コストの算出対象から除外するステップ、を含む、
請求項１７に記載の飛行経路生成方法。
【請求項１９】
前記撮像角度を導出するステップは、
前記飛行範囲に含まれ、撮像対象の位置を含む関心領域を取得するステップと、
前記関心領域の地形情報と前記飛行経路とに基づいて、前記飛行経路の前記撮像位置毎に前記撮像角度を導出する、
請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の飛行経路生成方法。
【請求項２０】
前記撮像角度を導出するステップは、
前記飛行範囲の地形を撮像するための前記撮像角度の候補である候補角度を取得するステップと、
前記撮像位置において前記候補角度で前記関心領域を撮像した場合の撮像コストである第３の撮像コストを、前記候補角度毎に算出するステップと、
前記撮像位置における前記第３の撮像コストが第２の閾値以上となる候補角度を、前記撮像位置における前記撮像角度に決定するステップと、を含む、
請求項１９に記載の飛行経路生成方法。
【請求項２１】
前記飛行経路を生成するステップは、複数の前記撮像位置のうち第１の撮像位置において前記撮像角度で撮像された場合の前記第３の撮像コストが第３の閾値以下である場合、複数の撮像位置から前記第１の撮像位置を除外して前記飛行経路を生成するステップ、を含む、
請求項２０に記載の飛行経路生成方法。
【請求項２２】
前記飛行経路を生成するステップは、
複数の前記撮像位置を、前記撮像位置から撮像する撮像対象毎に分類して複数の撮像位置グループを生成するステップと、
前記複数の撮像位置グループを接続して前記飛行経路を生成するステップと、を含む、
請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の飛行経路生成方法。
【請求項２３】
前記情報処理装置は、端末であり、
前記撮像位置と前記飛行経路と前記撮像角度との情報を前記飛行体へ送信するステップ、を更に含む、
請求項１３〜２２のいずれか１項に記載の飛行経路生成方法。
【請求項２４】
前記情報処理装置は、飛行体であり、
前記飛行経路に従って飛行を制御するステップと、
前記飛行経路の前記撮像位置において前記撮像角度で画像を撮像するステップと、を更に含む、
請求項１３〜２２のいずれか１項に記載の飛行経路生成方法。
【請求項２５】
飛行体が飛行するための飛行経路を生成する情報処理装置に、
前記飛行体が飛行する飛行範囲の地形情報を取得するステップと、
前記飛行範囲の地形情報に基づいて、前記飛行範囲の地形を撮像するための３次元空間における撮像位置を含む飛行経路を生成するステップと、
前記飛行範囲の地形情報と前記飛行経路とに基づいて、前記飛行経路の前記撮像位置毎に、前記飛行範囲の地形を撮像するための撮像角度を導出するステップと、
を実行させるためのプログラム。
【請求項２６】
飛行体が飛行するための飛行経路を生成する情報処理装置に、
前記飛行体が飛行する飛行範囲の地形情報を取得するステップと、
前記飛行範囲の地形情報に基づいて、前記飛行範囲の地形を撮像するための３次元空間における撮像位置を含む飛行経路を生成するステップと、
前記飛行範囲の地形情報と前記飛行経路とに基づいて、前記飛行経路の前記撮像位置毎に、前記飛行範囲の地形を撮像するための撮像角度を導出するステップと、
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、飛行体が飛行するための飛行経路を生成する情報処理装置、飛行経路生成方法、プログラム、及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、予め設定された固定経路を通りながら撮像を行うプラットフォーム（無人機）が知られている（特許文献１参照）。このプラットフォームは、地上基地から撮像指示を受け、撮像対象を撮像する。このプラットフォームは、撮像対象を撮像する場合、固定経路を飛行しながら、プラットフォームと撮像対象との位置関係により、プラットフォームの撮像機器を傾けて撮像する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−６１２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、撮像対象が撮像範囲に入るように、プラットフォームから撮像対象を撮像するための撮像角度を決定している。しかし、地形正面の撮像を行うために撮像角度を決定しているわけではなく、地形正面の撮像が困難な箇所が存在し得るので、地形における各点の情報量が低下し得る。一方、地形における各点の情報量を十分にするために様々な撮像角度で地形を撮像すると、不要な撮像角度での画像の撮像も含まれる可能性があり、撮像効率が低下し得る。したがって、飛行体による撮像効率の低下を抑制して、飛行体により地形正面の情報を多く取得できることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様において、情報処理装置は、飛行体が飛行するための飛行経路を生成する情報処理装置であって、処理部を備え、処理部は、飛行体が飛行する飛行範囲の地形情報を取得し、飛行範囲の地形情報に基づいて、飛行範囲の地形を撮像するための３次元空間における撮像位置を含む飛行経路を生成し、飛行範囲の地形情報と飛行経路とに基づいて、飛行経路の撮像位置毎に撮像角度を導出する、情報処理装置である。
【０００６】
処理部は、飛行範囲の地形を撮像するための撮像角度の候補である候補角度を取得し、撮像位置において候補角度で撮像した場合の撮像コストである第１の撮像コストを、候補角度毎に算出し、撮像位置における第１の撮像コストが第１の閾値以上となる候補角度を、撮像位置における撮像角度に決定してよい。
【０００７】
処理部は、飛行範囲の地形をサンプリングして、飛行体により撮像される複数のサンプリング位置を取得し、撮像位置において候補角度でサンプリング位置を撮像した場合の撮像コストである第２の撮像コストを、サンプリング位置毎に算出し、各サンプリング位置における第２の撮像コストを合計して、第１の撮像コストを算出してよい。
【０００８】
撮像位置とサンプリング位置との距離が短い程、第２の撮像コストが大きくてよい。
【０００９】
サンプリング位置における地表面に対する法線ベクトルと候補角度が示す撮像方向に沿うベクトルである撮像ベクトルとの内積値が大きい程、第２の撮像コストが大きくてよい。
【００１０】
処理部は、内積値が負の値となる第２の撮像コストを、第１の撮像コストの算出対象から除外してよい。
【００１１】
処理部は、飛行範囲に含まれ、撮像対象の位置を含む関心領域を取得し、関心領域の地形情報と飛行経路とに基づいて、飛行経路の撮像位置毎に撮像角度を導出してよい。
【００１２】
処理部は、飛行範囲の地形を撮像するための撮像角度の候補である候補角度を取得し、撮像位置において候補角度で関心領域を撮像した場合の撮像コストである第３の撮像コストを、候補角度毎に算出し、撮像位置における第３の撮像コストが第２の閾値以上となる候補角度を、撮像位置における撮像角度に決定してよい。
【００１３】
処理部は、複数の撮像位置のうち第１の撮像位置において撮像角度で撮像された場合の第３の撮像コストが第３の閾値以下である場合、複数の撮像位置から第１の撮像位置を除外して飛行経路を生成してよい。
【００１４】
処理部は、複数の撮像位置を、撮像位置から撮像する撮像対象毎に分類して複数の撮像位置グループを生成し、複数の撮像位置グループを接続して飛行経路を生成してよい。
【００１５】
情報処理装置は、通信部を備える端末であり、処理部は、通信部を介して、撮像位置と飛行経路と撮像角度との情報を飛行体へ送信してよい。
【００１６】
情報処理装置は、撮像部を備える飛行体であり、処理部は、飛行経路に従って飛行を制御し、撮像部を介して、飛行経路の撮像位置において撮像角度で画像を撮像してよい。
【００１７】
一態様において、飛行経路生成方法は、飛行体が飛行するための飛行経路を生成する情報処理装置における飛行経路生成方法であって、飛行体が飛行する飛行範囲の地形情報を取得するステップと、飛行範囲の地形情報に基づいて、飛行範囲の地形を撮像するための３次元空間における撮像位置を含む飛行経路を生成するステップと、飛行範囲の地形情報と飛行経路とに基づいて、飛行経路の撮像位置毎に、飛行範囲の地形を撮像するための撮像角度を導出するステップと、を含む飛行経路生成方法である。
【００１８】
撮像角度を導出するステップは、飛行範囲の地形を撮像するための撮像角度の候補である候補角度を取得するステップと、撮像位置において候補角度で撮像した場合の撮像コストである第１の撮像コストを、候補角度毎に算出するステップと、撮像位置における第１の撮像コストが第１の閾値以上となる候補角度を、撮像位置における撮像角度に決定するステップと、を含んでよい。
【００１９】
第１の撮像コストを算出するステップは、飛行範囲の地形をサンプリングして、飛行体により撮像される複数のサンプリング位置を取得するステップと、撮像位置において候補角度でサンプリング位置を撮像した場合の撮像コストである第２の撮像コストを、サンプリング位置毎に算出するステップと、各サンプリング位置における第２の撮像コストを合計して、第１の撮像コストを算出するステップと、を含んでよい。
【００２０】
撮像位置とサンプリング位置との距離が短い程、第２の撮像コストが大きくてよい。
【００２１】
サンプリング位置における地表面に対する法線ベクトルと候補角度が示す撮像方向に沿うベクトルである撮像ベクトルとの内積値が大きい程、第２の撮像コストが大きくてよい。
【００２２】
第１の撮像コストを算出するステップは、内積値が負の値となる第２の撮像コストを、第１の撮像コストの算出対象から除外するステップ、を含んでよい。
【００２３】
撮像角度を導出するステップは、飛行範囲に含まれ、撮像対象の位置を含む関心領域を取得するステップと、関心領域の地形情報と飛行経路とに基づいて、飛行経路の撮像位置毎に撮像角度を導出してよい。
【００２４】
撮像角度を導出するステップは、飛行範囲の地形を撮像するための撮像角度の候補である候補角度を取得するステップと、撮像位置において候補角度で関心領域を撮像した場合の撮像コストである第３の撮像コストを、候補角度毎に算出するステップと、撮像位置における第３の撮像コストが第２の閾値以上となる候補角度を、撮像位置における撮像角度に決定するステップと、を含んでよい。
【００２５】
飛行経路を生成するステップは、複数の撮像位置のうち第１の撮像位置において撮像角度で撮像された場合の第３の撮像コストが第３の閾値以下である場合、複数の撮像位置から第１の撮像位置を除外して飛行経路を生成するステップ、を含んでよい。
【００２６】
飛行経路を生成するステップは、複数の撮像位置を、撮像位置から撮像する撮像対象毎に分類して複数の撮像位置グループを生成するステップと、複数の撮像位置グループを接続して飛行経路を生成するステップと、を含んでよい。
【００２７】
情報処理装置は、端末であり、撮像位置と飛行経路と撮像角度との情報を飛行体へ送信するステップ、を更に含んでよい。
【００２８】
情報処理装置は、飛行体であり、飛行経路に従って飛行を制御するステップと、飛行経路の撮像位置において撮像角度で画像を撮像するステップと、を更に含んでよい。
【００２９】
一態様において、プログラムは、飛行体が飛行するための飛行経路を生成する情報処理装置に、飛行体が飛行する飛行範囲の地形情報を取得するステップと、飛行範囲の地形情報に基づいて、飛行範囲の地形を撮像するための３次元空間における撮像位置を含む飛行経路を生成するステップと、飛行範囲の地形情報と飛行経路とに基づいて、飛行経路の撮像位置毎に、飛行範囲の地形を撮像するための撮像角度を導出するステップと、を実行させるためのプログラムである。
【００３０】
一態様において、記録媒体は、飛行体が飛行するための飛行経路を生成する情報処理装置に、飛行体が飛行する飛行範囲の地形情報を取得するステップと、飛行範囲の地形情報に基づいて、飛行範囲の地形を撮像するための３次元空間における撮像位置を含む飛行経路を生成するステップと、飛行範囲の地形情報と飛行経路とに基づいて、飛行経路の撮像位置毎に、飛行範囲の地形を撮像するための撮像角度を導出するステップと、を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【００３１】
なお、上記の発明の概要は、本開示の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】
【００３２】
【図１】第１の実施形態における飛行体システムの第１構成例を示す模式図
【図２】第１の実施形態における飛行体システムの第２構成例を示す模式図
【図３】無人航空機の具体的な外観の一例を示す図
【図４】無人航空機のハードウェア構成の一例を示すブロック図
【図５】端末のハードウェア構成の一例を示すブロック図
【図６】飛行範囲、飛行経路および撮像位置の一例を示す図
【図７】撮像角度の候補を示すテーブルの一例を示す図
【図８】起伏のある地表面に設定されたサンプリング位置の一例を示す図
【図９】候補角度に応じた撮像コストの算出例を説明する図
【図１０】第１の実施形態の飛行体システムにおける飛行経路生成手順の一例を示すシーケンス図
【図１１】第２の実施形態の飛行体システムにおける飛行経路生成手順の一例を示すシーケンス図
【図１２】関心領域の指定の一例を示す図
【図１３】関心領域を撮像するための飛行経路の再生成手順を説明する図
【図１４】第３の実施形態の飛行体システムにおける飛行経路生成手順の一例を示すシーケンス図
【図１５】第４の実施形態の飛行体システムにおける飛行経路生成手順の一例を示すシーケンス図
【図１６】無人航空機が地形に沿って飛行しながら真下にある地形を撮像する状況を示す図
【図１７】無人航空機が地形に沿って飛行しながら一定の角度で地形を撮像する状況を示す図
【図１８】無人航空機が地形に沿って飛行しながら様々な角度から地形を撮像する状況を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、発明の実施形態を通じて本開示を説明するが、以下の実施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。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とは限らない。
【００３４】
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、特許庁のファイル又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。
【００３５】
（本発明の一形態を得るに至った経緯）
地形（地上の様子）を撮像する場合、無人航空機から真下の向きや真下に対して一定の角度で撮像することが考えられる。この場合、起伏のある地形において地形正面の撮像が困難な箇所が存在し得るので、地形における各点の情報量が低下し得る（図１６、図１７参照）。図１６は、飛行体としての無人航空機１００Ｒが地形ｍｓに沿って飛行しながら真下にある地形ｍｓを撮像する状況を示す図である。真下にある地形ｍｓが山の斜面ｍｓ１である場合、地形正面の情報を十分に撮像できない場合がある。図１７は、無人航空機１００Ｒが地形ｍｓに沿って飛行しながら一定の角度で地形ｍｓを撮像する状況を示す図である。無人航空機１００Ｒが一定の角度で撮像する場合、山の裏面ｍｓ２を撮像することが困難な場合がある。つまり、地形正面の情報が取得され難い。
【００３６】
また、各撮像位置（Waypoint）において複数の角度で地形を撮像することが考えられる（図１８参照）。図１８は、無人航空機１００Ｒが地形ｍｓに沿って飛行しながら様々な角度から地形ｍｓを撮像する状況を示す図である。この場合、例えば地形形状の復元（３次元復元）やオルソ画像生成のために必要な画像以外にも不要な画像が撮像され得る。つまり、地形形状を撮像する際の撮像効率が低下し得る。
【００３７】
また、特許文献１では、撮像対象が撮像範囲に入るように、プラットフォームから撮像対象を撮像するための撮像角度を決定している。つまり、地形正面の撮像を行うために撮像角度を決定しているわけではなく、地形正面の撮像が困難な箇所が存在し得るので、地形における各点の情報量が低下し得る。
【００３８】
したがって、無人航空機による撮像効率の低下を抑制して、無人航空機により地形正面の情報を多く取得できることが望ましい。
【００３９】
以下の実施形態では、飛行体として、無人航空機（ＵＡＶ：Unmanned Aerial Vehicle）を例示する。無人航空機は、空中を移動する航空機を含む。本明細書に添付する図面では、無人航空機を「ＵＡＶ」とも表記する。情報処理装置として、例えば端末を例示するが、他の装置（例えば送信機、ＰＣ（Personal Computer）、無人航空機、その他の情報処理装置）でもよい。飛行経路生成方法は、情報処理装置の動作が規定されたものである。また、記録媒体は、プログラム（例えば情報処理装置に各種の処理を実行させるプログラム）が記録されたものである。
【００４０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における飛行体システム１０の第１構成例を示す図である。飛行体システム１０は、無人航空機１００及び端末８０を備える。無人航空機１００及び端末８０は、相互に有線通信又は無線通信（例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network））により通信可能である。図１では、端末８０が携帯端末（例えばスマートフォン、タブレット端末）であることを例示している。端末８０は、情報処理装置の一例である。
【００４１】
なお、飛行体システム１０は、無人航空機１００、送信機（プロポ）、及び端末８０を備えた構成であってもよい。送信機を備える場合、送信機の前面に配置された左右の制御棒を使って、ユーザは、無人航空機の飛行の制御を指示可能である。また、この場合、無人航空機１００、送信機、及び端末８０は、相互に有線通信又は無線通信により通信可能である。
【００４２】
図２は、第１の実施形態における飛行体システム１０の第２構成例を示す模式図である。図２では、端末８０がＰＣであることを例示している。図１及び図２のいずれであっても、端末８０が有する機能は同じでよい。
【００４３】
図３は、無人航空機１００の具体的な外観の一例を示す図である。図３には、無人航空機１００が移動方向ＳＴＶ０に飛行する場合の斜視図が示される。無人航空機１００は移動体の一例である。
【００４４】
図３に示すように、地面と平行であって移動方向ＳＴＶ０に沿う方向にロール軸（ｘ軸参照）が設定されてよい。この場合、地面と平行であってロール軸に垂直な方向にピッチ軸（ｙ軸参照）が設定され、更に、地面に垂直であってロール軸及びピッチ軸に垂直な方向にヨー軸（ｚ軸参照）が設定されよい。
【００４５】
無人航空機１００は、ＵＡＶ本体１０２と、ジンバル２００と、撮像部２２０と、複数の撮像部２３０とを含む構成である。
【００４６】
ＵＡＶ本体１０２は、複数の回転翼（プロペラ）を備える。ＵＡＶ本体１０２は、複数の回転翼の回転を制御することにより無人航空機１００を飛行させる。ＵＡＶ本体１０２は、例えば４つの回転翼を用いて無人航空機１００を飛行させる。回転翼の数は、４つに限定されない。また、無人航空機１００は、回転翼を有さない固定翼機でよい。
【００４７】
撮像部２２０は、所望の撮像範囲に含まれる被写体（例えば、撮像対象となる上空の様子、山や川等の景色、地上の建物）を撮像する撮像用のカメラである。
【００４８】
複数の撮像部２３０は、無人航空機１００の飛行を制御するために無人航空機１００の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。２つの撮像部２３０が、無人航空機１００の機首である正面に設けられてよい。さらに、他の２つの撮像部２３０が、無人航空機１００の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像部２３０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つの撮像部２３０もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像部２３０により撮像された画像に基づいて、無人航空機１００の周囲の３次元空間データが生成されてよい。なお、無人航空機１００が備える撮像部２３０の数は４つに限定されない。無人航空機１００は、少なくとも１つの撮像部２３０を備えていればよい。無人航空機１００は、無人航空機１００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つの撮像部２３０を備えてよい。撮像部２３０で設定できる画角は、撮像部２２０で設定できる画角より広くてよい。撮像部２３０は、単焦点レンズ又は魚眼レンズを有してよい。
【００４９】
図４は、無人航空機１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。無人航空機１００は、ＵＡＶ制御部１１０と、通信インタフェース１５０と、メモリ１６０と、ストレージ１７０と、ジンバル２００と、回転翼機構２１０と、撮像部２２０と、撮像部２３０と、ＧＰＳ受信機２４０と、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）２５０と、磁気コンパス２６０と、気圧高度計２７０と、超音波センサ２８０と、レーザー測定器２９０と、を含む構成である。
【００５０】
ＵＡＶ制御部１１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成される。ＵＡＶ制御部１１０は、無人航空機１００の各部の動作を統括して制御するための信号処理、他の各部との間のデータの入出力処理、データの演算処理及びデータの記憶処理を行う。
【００５１】
ＵＡＶ制御部１１０は、メモリ１６０に格納されたプログラムに従って無人航空機１００の飛行を制御する。ＵＡＶ制御部１１０は、飛行を制御してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、画像を撮像（例えば空撮）してよい。
【００５２】
ＵＡＶ制御部１１０は、無人航空機１００の位置を示す位置情報を取得する。ＵＡＶ制御部１１０は、ＧＰＳ受信機２４０から、無人航空機１００が存在する緯度、経度及び高度を示す位置情報を取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、ＧＰＳ受信機２４０から無人航空機１００が存在する緯度及び経度を示す緯度経度情報、並びに気圧高度計２７０から無人航空機１００が存在する高度を示す高度情報をそれぞれ位置情報として取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、超音波センサ２８０による超音波の放射点と超音波の反射点との距離を高度情報として取得してよい。
【００５３】
ＵＡＶ制御部１１０は、磁気コンパス２６０から無人航空機１００の向きを示す向き情報を取得してよい。向き情報は、例えば無人航空機１００の機首の向きに対応する方位で示されてよい。
【００５４】
ＵＡＶ制御部１１０は、撮像部２２０が撮像すべき撮像範囲を撮像する時に無人航空機１００が存在すべき位置を示す位置情報を取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、無人航空機１００が存在すべき位置を示す位置情報をメモリ１６０から取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、無人航空機１００が存在すべき位置を示す位置情報を、通信インタフェース１５０を介して他の装置から取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、３次元地図データベースを参照して、無人航空機１００が存在可能な位置を特定して、その位置を無人航空機１００が存在すべき位置を示す位置情報として取得してよい。
【００５５】
ＵＡＶ制御部１１０は、撮像部２２０及び撮像部２３０のそれぞれの撮像範囲を示す撮像範囲情報を取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、撮像範囲を特定するためのパラメータとして、撮像部２２０及び撮像部２３０の画角を示す画角情報を撮像部２２０及び撮像部２３０から取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、撮像範囲を特定するためのパラメータとして、撮像部２２０及び撮像部２３０の撮像方向を示す情報を取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、例えば撮像部２２０の撮像方向を示す情報として、ジンバル２００から撮像部２２０の姿勢の状態を示す姿勢情報を取得してよい。撮像部２２０の姿勢情報は、ジンバル２００のピッチ軸及びヨー軸の基準回転角度からの回転角度を示してよい。
【００５６】
ＵＡＶ制御部１１０は、撮像範囲を特定するためのパラメータとして、無人航空機１００が存在する位置を示す位置情報を取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、撮像部２２０及び撮像部２３０の画角及び撮像方向、並びに無人航空機１００が存在する位置に基づいて、撮像部２２０が撮像する地理的な範囲を示す撮像範囲を画定し、撮像範囲情報を生成することで、撮像範囲情報を取得してよい。
【００５７】
ＵＡＶ制御部１１０は、メモリ１６０から撮像範囲情報を取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、通信インタフェース１５０を介して撮像範囲情報を取得してよい。
【００５８】
ＵＡＶ制御部１１０は、ジンバル２００、回転翼機構２１０、撮像部２２０及び撮像部２３０を制御する。ＵＡＶ制御部１１０は、撮像部２２０の撮像方向又は画角を変更することによって、撮像部２２０の撮像範囲を制御してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、ジンバル２００の回転機構を制御することで、ジンバル２００に支持されている撮像部２２０の撮像範囲を制御してよい。
【００５９】
撮像範囲とは、撮像部２２０又は撮像部２３０により撮像される地理的な範囲をいう。撮像範囲は、緯度、経度、及び高度で定義される。撮像範囲は、緯度、経度、及び高度で定義される３次元空間データにおける範囲でよい。撮像範囲は、緯度及び経度で定義される２次元空間データにおける範囲でよい。撮像範囲は、撮像部２２０又は撮像部２３０の画角及び撮像方向、並びに無人航空機１００が存在する位置に基づいて特定されてよい。撮像部２２０及び撮像部２３０の撮像方向は、撮像部２２０及び撮像部２３０の撮像レンズが設けられた正面が向く方位と俯角とから定義されてよい。撮像部２２０の撮像方向は、無人航空機１００の機首の方位と、ジンバル２００に対する撮像部２２０の姿勢の状態とから特定される方向でよい。撮像部２３０の撮像方向は、無人航空機１００の機首の方位と、撮像部２３０が設けられた位置とから特定される方向でよい。
【００６０】
ＵＡＶ制御部１１０は、複数の撮像部２３０により撮像された複数の画像を解析することで、無人航空機１００の周囲の環境を特定してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、無人航空機１００の周囲の環境に基づいて、例えば障害物を回避して飛行を制御してよい。
【００６１】
ＵＡＶ制御部１１０は、無人航空機１００の周囲に存在するオブジェクトの立体形状（３次元形状）を示す立体情報（３次元情報）を取得してよい。オブジェクトは、例えば、建物、道路、車、木等の風景の一部でよい。立体情報は、例えば、３次元空間データである。ＵＡＶ制御部１１０は、複数の撮像部２３０から得られたそれぞれの画像から、無人航空機１００の周囲に存在するオブジェクトの立体形状を示す立体情報を生成することで、立体情報を取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、メモリ１６０又はストレージ１７０に格納された３次元地図データベースを参照することにより、無人航空機１００の周囲に存在するオブジェクトの立体形状を示す立体情報を取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、ネットワーク上に存在するサーバが管理する３次元地図データベースを参照することで、無人航空機１００の周囲に存在するオブジェクトの立体形状に関する立体情報を取得してよい。
【００６２】
ＵＡＶ制御部１１０は、回転翼機構２１０を制御することで、無人航空機１００の飛行を制御する。つまり、ＵＡＶ制御部１１０は、回転翼機構２１０を制御することにより、無人航空機１００の緯度、経度、及び高度を含む位置を制御する。ＵＡＶ制御部１１０は、無人航空機１００の飛行を制御することにより、撮像部２２０の撮像範囲を制御してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、撮像部２２０が備えるズームレンズを制御することで、撮像部２２０の画角を制御してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、撮像部２２０のデジタルズーム機能を利用して、デジタルズームにより、撮像部２２０の画角を制御してよい。
【００６３】
撮像部２２０が無人航空機１００に固定され、撮像部２２０を動かせない場合、ＵＡＶ制御部１１０は、特定の日時に特定の位置に無人航空機１００を移動させることにより、所望の環境下で所望の撮像範囲を撮像部２２０に撮像させてよい。あるいは撮像部２２０がズーム機能を有さず、撮像部２２０の画角を変更できない場合でも、ＵＡＶ制御部１１０は、特定された日時に、特定の位置に無人航空機１００を移動させることで、所望の環境下で所望の撮像範囲を撮像部２２０に撮像させてよい。
【００６４】
通信インタフェース１５０は、端末８０と通信する。通信インタフェース１５０は、任意の無線通信方式により無線通信してよい。通信インタフェース１５０は、任意の有線通信方式により有線通信してよい。通信インタフェース１５０は、撮像画像や撮像画像に関する付加情報（メタデータ）を、端末８０に送信してよい。
【００６５】
メモリ１６０は、ＵＡＶ制御部１１０がジンバル２００、回転翼機構２１０、撮像部２２０、撮像部２３０、ＧＰＳ受信機２４０、慣性計測装置２５０、磁気コンパス２６０、気圧高度計２７０、超音波センサ２８０、及びレーザー測定器２９０を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ１６０は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）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１６０は、無人航空機１００から取り外し可能であってよい。メモリ１６０は、作業用メモリとして動作してよい。
【００６６】
ストレージ１７０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＳＤカード、ＵＳＢメモリ、その他のストレージの少なくとも１つを含んでよい。ストレージ１７０は、各種情報、各種データを保持してよい。ストレージ１７０は、無人航空機１００から取り外し可能であってよい。ストレージ１７０は、撮像画像を記録してよい。
【００６７】
メモリ１６０又はストレージ１７０は、端末８０又は無人航空機１００により生成された撮像位置や撮像経路の情報を保持してよい。撮像位置や撮像経路の情報は、無人航空機１００により予定された撮像に係る撮像パラメータ、又は、無人航空機１００により予定された飛行に係る飛行パラメータ、の１つとして、ＵＡＶ制御部１１０により設定されてよい。この設定情報は、メモリ１６０又はストレージ１７０に保持されてよい。また、撮像パラメータは、撮像部２２０による撮像角度の情報を含んでよい。
【００６８】
ジンバル２００は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸を中心に撮像部２２０を回転可能に支持してよい。ジンバル２００は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心に撮像部２２０を回転させることで、撮像部２２０の撮像方向を変更してよい。
【００６９】
回転翼機構２１０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。回転翼機構２１０は、ＵＡＶ制御部１１０により回転を制御されることにより、無人航空機１００を飛行させる。回転翼２１１の数は、例えば４つでよいし、その他の数でよい。また、無人航空機１００は、回転翼を有さない固定翼機でよい。
【００７０】
撮像部２２０は、所望の撮像範囲の被写体を撮像して撮像画像のデータを生成する。撮像部２２０の撮像により得られた画像データ（例えば空撮画像）は、撮像部２２０が有するメモリ、又はストレージ１７０に格納されてよい。
【００７１】
撮像部２３０は、無人航空機１００の周囲を撮像して撮像画像のデータを生成する。撮像部２３０の画像データは、ストレージ１７０に格納されてよい。
【００７２】
ＧＰＳ受信機２４０は、複数の航法衛星（つまり、ＧＰＳ衛星）から発信された時刻及び各ＧＰＳ衛星の位置（座標）を示す複数の信号を受信する。ＧＰＳ受信機２４０は、受信された複数の信号に基づいて、ＧＰＳ受信機２４０の位置（つまり、無人航空機１００の位置）を算出する。ＧＰＳ受信機２４０は、無人航空機１００の位置情報をＵＡＶ制御部１１０に出力する。なお、ＧＰＳ受信機２４０の位置情報の算出は、ＧＰＳ受信機２４０の代わりにＵＡＶ制御部１１０により行われてよい。この場合、ＵＡＶ制御部１１０には、ＧＰＳ受信機２４０が受信した複数の信号に含まれる時刻及び各ＧＰＳ衛星の位置を示す情報が入力される。
【００７３】
慣性計測装置２５０は、無人航空機１００の姿勢を検出し、検出結果をＵＡＶ制御部１１０に出力する。慣性計測装置２５０は、無人航空機１００の姿勢として、無人航空機１００の前後、左右、及び上下の３軸方向の加速度と、ピッチ軸、ロール軸、及びヨー軸の３軸方向の角速度とを検出してよい。
【００７４】
磁気コンパス２６０は、無人航空機１００の機首の方位を検出し、検出結果をＵＡＶ制御部１１０に出力する。
【００７５】
気圧高度計２７０は、無人航空機１００が飛行する高度を検出し、検出結果をＵＡＶ制御部１１０に出力する。
【００７６】
超音波センサ２８０は、超音波を放射し、地面や物体により反射された超音波を検出し、検出結果をＵＡＶ制御部１１０に出力する。検出結果は、無人航空機１００から地面までの距離つまり高度を示してよい。検出結果は、無人航空機１００から物体（被写体）までの距離を示してよい。
【００７７】
レーザー測定器２９０は、物体にレーザー光を照射し、物体で反射された反射光を受光し、反射光により無人航空機１００と物体（被写体）との間の距離を測定する。レーザー光による距離の測定方式は、一例として、タイムオブフライト方式でよい。
【００７８】
図５は、端末８０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。端末８０は、端末制御部８１、操作部８３、通信部８５、メモリ８７、表示部８８、及びストレージ８９を備える。端末８０は、無人航空機１００の飛行制御を希望するユーザに所持され得る。
【００７９】
端末制御部８１は、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ又はＤＳＰを用いて構成される。端末制御部８１は、端末８０の各部の動作を統括して制御するための信号処理、他の各部との間のデータの入出力処理、データの演算処理及びデータの記憶処理を行う。
【００８０】
端末制御部８１は、通信部８５を介して、無人航空機１００からのデータや情報（各種計測データ、撮像画像、その付加情報、等）を取得してよい。端末制御部８１は、操作部８３を介して入力されたデータや情報（例えば各種パラメータ）を取得してよい。端末制御部８１は、メモリ８７に保持されたデータや情報を取得してよい。端末制御部８１は、通信部８５を介して、無人航空機１００へ、データや情報（例えば撮像位置、撮像角度、飛行経路の情報）を送信させてよい。端末制御部８１は、データや情報を表示部８８に送り、このデータや情報に基づく表示情報を表示部８８に表示させてよい。
【００８１】
端末制御部８１は、無人航空機１００に対する、飛行制御を行うためのアプリケーションを実行してよい。端末制御部８１は、アプリケーションで用いられる各種のデータを生成してよい。
【００８２】
操作部８３は、端末８０のユーザにより入力されるデータや情報を受け付けて取得する。操作部８３は、ボタン、キー、タッチスクリーン、マイクロホン、等の入力装置を含んでよい。ここでは、主に、操作部８３と表示部８８とがタッチパネルにより構成されることを例示する。この場合、操作部８３は、タッチ操作、タップ操作、ドラック操作等を受付可能である。操作部８３は、各種パラメータの情報を受け付けてよい。操作部８３により入力された情報は、無人航空機１００へ送信されてよい。各種パラメータは、飛行制御に関するパラメータを含んでよい。
【００８３】
通信部８５は、各種の無線通信方式により、無人航空機１００との間で無線通信する。この無線通信の無線通信方式は、例えば、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又は公衆無線回線を介した通信を含んでよい。通信部８５は、任意の有線通信方式により有線通信してよい。
【００８４】
メモリ８７は、例えば端末８０の動作を規定するプログラムや設定値のデータが格納されたＲＯＭと、端末制御部８１の処理時に使用される各種の情報やデータを一時的に保存するＲＡＭを有してよい。メモリ８７は、ＲＯＭ及びＲＡＭ以外のメモリが含まれてよい。メモリ８７は、端末８０の内部に設けられてよい。メモリ８７は、端末８０から取り外し可能に設けられてよい。プログラムは、アプリケーションプログラムを含んでよい。
【００８５】
表示部８８は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を用いて構成され、端末制御部８１から出力された各種の情報やデータを表示する。表示部８８は、アプリケーションの実行に係る各種データや情報を表示してよい。
【００８６】
ストレージ８９は、各種データ、情報を蓄積し、保持する。ストレージ８９は、ＨＤＤ、ＳＳＤ、ＳＤカード、ＵＳＢメモリ、等でよい。ストレージ８９は、端末８０の内部に設けられてよい。ストレージ８９は、端末８０から取り外し可能に設けられてよい。ストレージ８９は、無人航空機１００から取得された撮像画像や付加情報を保持してよい。付加情報は、メモリ８７に保持されてよい。
【００８７】
なお、飛行体システム１０が送信機（プロポ）を備える場合、端末８０が実行する処理は、送信機が実行してもよい。送信機は、端末８０と同様の構成部を有するので、詳細な説明については省略する。送信機は、制御部、操作部、通信部、表示部、メモリ、等を有する。飛行体システム１０が送信機を有する場合、端末８０が設けられなくてもよい。
【００８８】
図６は、飛行範囲ＡＲ、飛行経路ｒｔ及び撮像位置ｗｐを示す図である。飛行範囲ＡＲは、無人航空機１００が飛行する範囲を示す。飛行範囲ＡＲは、無人航空機１００の撮像部２２０が撮像する撮像範囲と一致してよい。飛行経路ｒｔは、無人航空機１００が飛行する際の経路を示す。撮像位置ｗｐは、無人航空機１００の撮像部２２０が画像を撮像する位置である。飛行経路ｒｔは、撮像位置ｗｐを通過するように生成される。端末制御部８１が、飛行範囲ＡＲの取得、飛行経路ｒｔの生成、撮像位置ｗｐの決定を行う。
【００８９】
無人航空機１００は、飛行範囲ＡＲ内の飛行経路ｒｔに沿って飛行しながら撮像位置ｗｐで空撮を行う。図６では、飛行経路ｒｔは、左下隅から入り、方形波状に移動し、右上隅から抜けるように設定されたルートである。この場合の飛行経路ｒｔは、飛行範囲ＡＲを均一に撮像するためのスキャン方式に従った飛行経路である。また、飛行経路ｒｔは、方形波状のルートの他、ジクザク状、渦巻き状に設定されたルートでよく、その他の形状の飛行経路であってもよい。
【００９０】
図７は、撮像角度の候補（候補角度とも称する）を示すテーブルを示す図である。撮像角度は、無人航空機１００の撮像部２２０が飛行範囲ＡＲの地形を撮像するための撮像角度である。撮像角度の候補は、様々な撮像角度のうち、実際に撮像の際に採用される撮像角度の候補である。候補角度を示すテーブルは、端末８０のメモリ８７又はストレージ８９に登録されてよい。候補角度を示すテーブルは、外部サーバに保持されていてもよい。
【００９１】
撮像角度は、撮像部２２０を支持するジンバル２００のピッチ角とヨー角とで規定されてよい。よって、候補角度も、撮像部２２０を支持するジンバル２００のピッチ角とヨー角とで規定されてよい。図７に示すテーブルでは、候補角度として９つのピッチ角とヨー角の組み合わせ（ポイント）が示されている。例えば、９つのポイントには、ピッチ角：０°，ヨー角：０°のポイント、ピッチ角：０°，ヨー角：２７０°のポイント、およびピッチ角：−４５°，ヨー角：２７０°のポイントが含まれる。
【００９２】
なお、図７は一例であり、ピッチ角とヨー角が更に細かく定められていてもよい。また、図７では、候補角度のピッチ角とヨー角とが均一の間隔で定められていたが、不均一の間隔で定められていてもよい。例えば、撮像部２２０による撮像角度として選択され易い（想定され易い）角度の範囲において、候補角度が多く定められ、撮像部２２０による撮像角度として選択され難い（想定され難い）角度の範囲において、候補角度が少なく定められていてもよい。
【００９３】
図７では、上空から無人航空機１００が空撮を行う場合を想定し、ピッチ角がマイナス角度、つまり水平方向に対し撮像方向が水平面よりも下向きとなるように設定されている。水平方向に沿う向きがピッチ角：０°であり、真下の向きがピッチ角：９０°である。なお、無人航空機１００の高度が低く、撮像部２２０が仰ぐように下から空撮を行う場合、ピッチ角がプラス角度に設定されてもよい。これにより、被写体の状況に適した撮像が可能となる。
【００９４】
端末制御部８１は、飛行範囲ＡＲの地形を撮像するための候補角度を取得してよい。端末制御部８１は、候補角度をメモリ８７又はストレージ８９から取得してよい。端末制御部８１は、通信部８５を介して候補角度を外部サーバから取得してよい。
【００９５】
図８は、起伏のある地表面ｈｍに設定されたサンプリング位置ｋの一例を示す図である。サンプリング位置ｋは、無人航空機１００により撮像される、飛行範囲ＡＲの地形を抽出したサンプリング位置でよい。サンプリング位置は、３次元位置（緯度、経度、高度）で規定されてよい。複数のサンプリング位置に基づいて地形情報が定まってよい。
【００９６】
図８では、飛行範囲ＡＲ内の一方向にサンプリング位置ｋが設定されているが、飛行範囲ＡＲ内の二次元方向に、サンプリング位置ｋが設定されてよい。つまり、飛行範囲ＡＲ内における格子状（グリッド状）に、つまり所定間隔で、サンプリング位置ｋが設定されてよい。また、サンプリング位置ｋは、等間隔でなく不定間隔で配置されてもよい。
【００９７】
また、地表面ｈｍにおけるサンプリング位置ｋから無人航空機１００の撮像部２２０に向かう矢印は、地表面ｈｍに対する法線ベクトル（法線方向）を示す。サンプリング位置ｋにおける法線ベクトル上に撮像部２２０が存在する場合、撮像部２２０からサンプリング位置を撮像すると、サンプリング位置ｋを正面からサンプリング位置ｋ周辺の多くの情報が撮像画像から得られる。一方、撮像部２２０による撮像範囲には、正面に存在するサンプリング位置ｋだけでなく、正面でない他のサンプリング位置ｋも含まれ得る。そのため、撮像範囲に含まれるサンプリング位置ｋの全体をなるべく正面に近い方向から、各サンプリング位置ｋが撮像されることが望ましい。撮像部２２０により各サンプリング位置ｋを撮像することがどの程度好適であるかを、撮像コストとして数値化してよい。
【００９８】
なお、図８では、グラフの縦軸は、３次元空間における高度（例えば無人航空機１００の撮像部２２０、地表面ｈｍの高度）を表し、横軸は３次元空間における位置（緯度，軽度）（例えば、サンプリング位置ｋ、撮像部２２０を備える無人航空機１００の位置）を表す。
【００９９】
サンプリング位置の情報は、メモリ８７又はストレージ８９や外部サーバに保持されていてよい。端末制御部８１は、メモリ８７又はストレージ８９からサンプリング位置ｋの情報を取得してよい。端末制御部８１は、通信部８５を介して、サンプリング位置ｋの情報を取得してよい。端末制御部８１自身が、地形情報に対してサンプリングし、サンプリング位置ｋを決定してもよい。
【０１００】
図９は、候補角度に応じた撮像コストの算出例を説明する図である。撮像コストは、無人航空機１００の撮像部２２０が撮像に適しているか否かを数値化したものである。撮像コストは、例えば候補角度毎に算出される。
【０１０１】
端末制御部８１が、以下の具体例の処理（例えば数式の計算）を行い、候補角度に応じた撮像コストを算出する。端末制御部８１は、撮像コストに基づいて、撮像角度θを決定する。撮像角度θは、撮像位置ｉ毎に算出されるので、撮像角度θｉとも称する。
【０１０２】
例えば、撮像対象である地表面ｈｍの位置を、サンプリング位置ｋ（ｋ＝１、２、・・・、Ｋ）で表す。無人航空機１００の撮像部２２０が撮像する撮像位置ｗｐを、撮像位置ｉ（ｉ＝１、２、・・・、Ｉ）で表す。撮像部２２０の候補角度を、候補角度ｊ（ｊ＝１、２、・・・、Ｊ）で表す。
【０１０３】
この場合、端末制御部８１は、撮像位置ｉにおける候補角度ｊの撮像コストＣｉｊを、式（１）に従って算出してよい。
【数１】
2020043543.tif 000003
【０１０４】
また、例えば、撮像部２２０から地表面ｈｍまでの距離、つまり撮像位置ｉとサンプリング位置ｋとの間の距離を、距離ｄで表す。撮像部２２０の候補角度ｊに応じた撮像方向を、撮像ベクトルｎで表す。サンプリング位置ｋにおける地表面ｈｍの法線方向を、法線ベクトルｌで表す。端末制御部８１は、撮像対象のサンプリング位置ｋに対する撮像コストＣｉｊｋを、式（２）に従って算出してよい。
【数２】
2020043543.tif 000004
【０１０５】
式（２）より、距離ｄが短い程、サンプリング位置の撮像コストＣｉｊｋが大きな値となる。また、ｎ＊（−ｌ）は、撮像ベクトルｎと法線ベクトルｌの内積（内積値）を表す。式（２）より、内積ｎ＊（−ｌ）が大きい程、サンプリング位置の撮像コストＣｉｊｋが大きな値となる。
【０１０６】
また、ｍａｘ（ｎ＊（−ｌ），０）は、内積ｎ＊（−ｌ）と値０のうち、大きい方の値を表す。これは、端末制御部８１が、内積ｎ＊（−ｌ）が負となるようなサンプリング位置ｋの撮像コストＣｉｊｋを、撮像位置ｉにおける撮像コストＣｉｊの算出対象から除外することを意味する。
【０１０７】
式（１）及び式（２）に示すように、端末制御部８１は、各サンプリング位置ｋでの撮像コストＣｉｊｋを合計することで、撮像コストＣｉｊを得る。撮像位置ｉにおける撮像コストＣｉｊが最大となる候補角度ｊが、最適撮像角度θｉｍとなる。端末制御部８１は、最適撮像角度θｉｍを、式（３）に従って算出してよい。
【数３】
2020043543.tif 000005
なお、ａｒｇｍａｘ（Ｃｉｊ）は、撮像コストＣｉｊが最大（ｍａｘ）となる場合の候補角度ｊであり、この角度が最適撮像角度θｉｍとなる。
【０１０８】
なお、最適撮像角度θｉｍは、撮像角度θｉの一例である。つまり、撮像角度θｉは、撮像コストＣｉｊが最大となる角度に限らず、所定基準を満たす角度でよい。例えば、候補角度から決定（選定）される撮像角度θｉは、閾値ｔｈ１以上となる角度のうち、２番目や３番目に撮像コストＣｉｊが大きい角度であってもよい。また、撮像角度θｉは、各撮像コストＣｉｊを平均した平均値以上となる撮像コストＣｉｊに対応する撮像角度でもよい。
【０１０９】
また、撮像位置ｉでの撮像コストＣｉｊがいずれも閾値ｔｈ１未満である場合、候補角度ｊから撮像角度θｉが決定されず、この撮像位置での撮像が省略されてもよい。この場合、例えば、撮像角度θｉによらず撮像画像の画質が所定基準以下となる撮像位置ｉを撮像位置としないことで、端末８０は、不要な撮像を省略でき、撮像効率を向上できる。また、端末８０は、撮像位置ｉを通過しない飛行経路ｒｔに従って無人航空機１００を飛行させることもできる。
【０１１０】
このように、端末制御部８１は、飛行範囲ＡＲの地形をサンプリングし、無人航空機１００により撮像される複数のサンプリング位置ｋを取得してよい。端末制御部８１は、撮像位置ｉにおいて候補角度ｊでサンプリング位置ｋを撮像した場合の撮像コストＣｉｊｋ（第２の撮像コストの一例）を、サンプリング位置ｋ毎に算出してよい。端末制御部８１は、各サンプリング位置ｋの撮像コストＣｉｊｋを合計し、撮像位置ｉの撮像コストＣｉｊ（第１の撮像コストの一例）を算出してよい。
【０１１１】
これにより、端末８０は、各サンプリング位置ｋの撮像コストＣｉｊｋを加味して、各撮像位置ｉにおける撮像角度θｉを決定できる。例えば、端末８０は、１つのサンプリング位置ｋにおける撮像コストＣｉｊｋが小さい場合でも、他のサンプリング位置ｋの撮像コストＣｉｊｋが大きい場合には、複数のサンプリング位置ｋ全体の撮像コストＣｉｊが大きくなり、この場合の候補角度ｊが撮像角度θｉとして採用され得る。したがって、端末８０は、複数のサンプリング位置ｋでの撮像の良好さを総合的に加味して、撮像角度θｉを決定できる。
【０１１２】
また、式（２）のように、距離ｄが短い程、サンプリング位置の撮像コストＣｉｊｋが大きな値となってよい。
【０１１３】
これにより、撮像位置ｉとサンプリング位置ｋとの間の距離ｄが短い程、サンプリング位置ｋの撮像コストＣｉｊｋが大きいので、サンプリング位置ｋが無人航空機１００から近い方が、サンプリング位置ｋでの撮像コストＣｉｊｋが大きくなり、撮像位置ｉの撮像コストＣｉｊが大きくなり易い。よって、端末８０は、撮像角度θｉを決定する際、無人航空機１００から近いサンプリング位置ｋの撮像コストＣｉｊｋの影響度を大きくできる。また、サンプリング位置ｋが無人航空機１００から近い場合、無人航空機１００により撮像される撮像範囲（撮像画像に含まれる範囲）が狭くなり、撮像範囲におけるサンプリング位置ｋの画像情報が相対的に増大する。したがって、オルソ画像や３次元復元のための地表面上の情報が増えるので、端末８０は、オルソ画像の生成精度や３次元復元精度を向上できる。
【０１１４】
また、式（２）のように、内積ｎ＊（−ｌ）が大きい程、サンプリング位置ｋの撮像コストＣｉｊｋが大きな値となってよい。
【０１１５】
これにより、サンプリング位置ｋにおける地表面ｈｍに対する法線ベクトルｌと候補角度が示す撮像方向に沿うベクトルである撮像ベクトルｎとの内積値が大きい程、サンプリング位置の撮像コストＣｉｊｋが大きくなる。したがって、法線ベクトルｌと撮像ベクトルｎとの成す角度が小さい方が、サンプリング位置ｋでの撮像コストＣｉｊｋが大きくなり、撮像位置ｉでの撮像コストＣｉｊが大きくなり易い。よって、端末８０は、撮像角度θｉを決定する際、法線ベクトルｌとの成す角度が小さくなる撮像ベクトルｎの影響度を大きくできる。また、法線ベクトルｌと撮像ベクトルｎとの成す角度が小さい場合、サンプリング位置ｋを正面に近い位置から撮像でき、サンプリング位置ｋの画像情報が増大する。したがって、オルソ画像や３次元復元のための地表面上の情報が増えるので、端末８０は、オルソ画像の生成精度や３次元復元精度を向上できる。
【０１１６】
また、端末制御部８１は、内積ｎ＊（−ｌ）の値（内積値）が負の値となるサンプリング位置ｋでの撮像コストＣｉｊｋを、撮像位置ｉでの撮像コストＣｉｊの算出対象から除外してよい。
【０１１７】
これにより、端末８０は、例えば内積ｎ＊（−ｌ）の値が負の値となるようなサンプリング位置の撮像コストＣｉｊｋを値０とすることで、内積値が負となる１つの極端な値によって撮像位置ｉにおける撮像コストＣｉｊが大きく影響を受けることを抑制できる。
【０１１８】
次に、飛行体システム１０の動作例について説明する。
【０１１９】
図１０は、飛行体システム１０における飛行経路生成手順の一例を示すシーケンス図である。図１０では、飛行経路生成の処理は、主に端末８０によって行われることを例示する。
【０１２０】
端末制御部８１は、飛行範囲ＡＲの情報を取得する（Ｔ１）。端末制御部８１は、操作部８３を介してユーザ入力を受け、飛行範囲ＡＲを取得してよい。この場合、端末制御部８１は、通信部８５を介して、外部サーバから地図情報を取得してよい。飛行範囲ＡＲの情報は、例えば、飛行範囲ＡＲを矩形の範囲に設定する場合、ユーザが地図情報における矩形の四隅の位置（緯度,経度）を入力することで得られてよい。また、飛行範囲ＡＲの情報は、飛行範囲ＡＲを円形の範囲に設定する場合、ユーザが飛行位置を中心とする円の半径を入力することで得られてよい。また、飛行範囲ＡＲの情報は、ユーザが地域や特定の地名（例えば東京）等の情報を入力することで、地図情報を基に得られてよい。また、端末制御部８１は、メモリ８７やストレージ８９に保持された飛行範囲ＡＲを、メモリ８７やストレージ８９から取得してよい。端末制御部８１は、通信部８５を介して外部サーバから飛行範囲ＡＲを取得してよい。
【０１２１】
端末制御部８１は、各種パラメータを取得する（Ｔ２）。パラメータは、撮像部２２０による撮像や無人航空機１００の飛行に関するパラメータでよい。このパラメータは、例えば、撮像位置、撮像日時、被写体までの距離、撮像画角、撮像条件、カメラパラメータ（シャッタスピード、露出値、撮像モード、等）を含んでよい。端末制御部８１は、操作部８３を介してユーザにより入力されるパラメータを取得してよい。端末制御部８１は、
メモリ８７やストレージ８９に保持された各種パラメータを、メモリ８７やストレージ８９から取得してよい。端末制御部８１は、通信部８５を介して無人航空機１００や外部サーバから各種パラメータを取得してよい。
【０１２２】
端末制御部８１は、飛行範囲ＡＲの情報を基に、地形情報を取得する（Ｔ３）。例えば、端末制御部８１は、通信部８５を介して接続されたネットワーク上の地図サーバと連動し、飛行範囲ＡＲの地形情報を取得してよい。地形情報は、飛行範囲ＡＲの各位置の位置情報（緯度、経度、高度）を含んでよい。各位置の位置情報を集約することで、飛行範囲ＡＲの３次元形状を示してよい。また、地形情報は、建物、山、森林、鉄塔等の地表面の形状の情報やオブジェクトの情報を含んでよい。
【０１２３】
端末制御部８１は、飛行範囲ＡＲの地形情報や、取得されたパラメータに含まれる被写体までの距離等の情報を基に、飛行高度を算出する（Ｔ４）。例えば、端末制御部８１は、地形情報が示す地表面ｈｍの起伏に合わせて、被写体までの距離が確保されるように、無人航空機１００の飛行高度を算出してよい。
【０１２４】
端末制御部８１は、飛行経路ｒｔを生成する（Ｔ５）。この場合、端末制御部８１は、飛行範囲ＡＲ、地形情報及び飛行高度を基に、飛行経路ｒｔを生成してよい。生成される飛行経路ｒｔは、飛行範囲ＡＲにおける各位置で、導出された飛行高度を維持し、飛行範囲ＡＲ内の地形を撮像するための３次元空間における撮像位置ｗｐを通る。なお、端末制御部８１は、飛行範囲ＡＲにおける二次元平面（緯度、経度）のどの位置を通る飛行経路とするか、飛行経路がどのサンプリング位置ｋ（撮像位置ｗｐ）を通るかについては、公知の方法に従って決定してよい。
【０１２５】
端末制御部８１は、地形情報及び飛行高度を基に、飛行経路ｒｔに沿って撮像位置ｉ毎に撮像角度θｉを導出（例えば算出）する（Ｔ６）。この撮像角度θｉの導出では、端末制御部８１は、撮像位置ｉでの撮像コストＣｉｊを、候補角度ｊ毎に算出する。端末制御部８１は、撮像位置ｉの撮像コストＣｉｊが閾値ｔｈ１以上（例えば最大）となる候補角度（例えば最適撮像角度θｉｍ）を、撮像位置ｉにおける撮像角度θｉに決定する。この撮像角度θｉの導出では、地形情報と飛行経路ｒｔの情報を基に、最適撮像角度θｉｍが算出されてよい。
【０１２６】
端末制御部８１は、通信部８５を介して、撮像位置ｗｐ、飛行経路ｒｔ、及び撮像角度θｉを含む通知パラメータを、無人航空機１００に送信する（Ｔ７）。通知パラメータは、撮像時のカメラ（撮像部２２０）に関する撮像パラメータや撮像時の飛行に関する飛行パラメータを含んでよい。
【０１２７】
無人航空機１００では、ＵＡＶ制御部１１０は、通信インタフェース１５０を介して、端末８０からの通知パラメータを受信する（Ｔ８）。ＵＡＶ制御部１１０は、受信した通知パラメータをメモリ１６０に保持することで、無人航空機１００が用いる各パラメータを設定する（Ｔ９）。ＵＡＶ制御部１１０は、設定されたパラメータを基に、飛行経路ｒｔに沿って飛行しながら撮像部２２０を駆動し、撮像角度θｉで空撮を行う（Ｔ１０）。
【０１２８】
このように、端末８０は、無人航空機１００が飛行するための飛行経路ｒｔを生成してよい。端末制御部８１は、無人航空機１００が飛行する飛行範囲ＡＲの地形情報を取得してよい。端末制御部８１は、飛行範囲ＡＲの地形情報に基づいて、飛行範囲ＡＲの地形を撮像するための３次元空間における撮像位置ｗｐを含む飛行経路ｒｔを生成してよい。端末制御部８１は、飛行範囲ＡＲの地形情報と飛行経路ｒｔとに基づいて、飛行経路ｒｔの撮像位置毎に撮像角度θｉを導出（例えば算出）してよい。
【０１２９】
これにより、端末８０は、地形の起伏を加味して、撮像角度θｉを決定するので、地形の起伏により撮像することが困難な地表面ｈｍの箇所を低減できる。よって、無人航空機１００は、撮像位置ｉ毎に、地表面ｈｍの各点を撮像する際に可能な限り正面側から撮像できる。よって、端末８０は、決定された撮像角度θｉで撮像された撮像画像が用いられることで、オルソ画像の生成精度や３次元復元精度（３次元の形状推定の精度）を向上させることができる。また、端末８０は、オルソ画像の生成精度や３次元復元精度を向上させるために、各撮像位置ｉにおいて様々な角度から画像を撮像することを不要にでき、無人航空機１００による撮像効率を向上できる。したがって、端末８０は、無人航空機１００による撮像効率の低下を抑制して、無人航空機１００により起伏のある地形の各点の情報をなるべく多く取得させることができる。なお、端末８０が主として実行する飛行経路生成処理は、無人航空機１００の飛行中又は飛行開始前のいずれにおいて行われてもよい。
【０１３０】
また、端末制御部８１は、飛行範囲ＡＲの地形を撮像するための撮像角度θｉの候補である候補角度ｊを取得してよい。端末制御部８１は、撮像位置ｉでの撮像コストＣｉｊ（撮像位置において候補角度ｊで撮像した場合の撮像コストである第１の撮像コストの一例)を、候補角度ｊ毎に算出してよい。端末制御部８１は、撮像位置ｉでの撮像コストＣｉｊに基づいて、撮像位置における撮像角度θｉに決定してよい。この場合、端末制御部８１は、撮像位置ｉでの撮像コストＣｉｊが閾値ｔｈ１以上となる候補角度ｊを、撮像位置における撮像角度θｉに決定してよい。
【０１３１】
これにより、端末８０は、撮像に適しているか否かを撮像コストとして数値化でき、撮像位置ｉ且つ候補角度ｊでの撮像がどの程度適しているかを容易に判断できる。ここでは、閾値ｔｈ１以上となる撮像位置ｉの撮像コストＣｉｊのうち、ｎ番目に大きい（例えば最大の）撮像コストＣｉｊの候補角度ｊが撮像角度θｉに決定されてよい。
【０１３２】
また、端末制御部８１は、通信部８５を介して、撮像位置ｉと飛行経路ｒｔと撮像角度θｉとの情報を無人航空機１００へ送信してよい。
【０１３３】
これにより、飛行経路ｒｔを生成するための多くの処理を端末８０側で行うことができ、端末８０は、無人航空機１００の処理の負荷を軽減しつつ、無人航空機１００による撮像効率の低下を抑制して、無人航空機１００により地形正面の情報を多く取得させることができる。
【０１３４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、飛行経路生成の処理が、主に無人航空機１００によって行われることを例示する。第２の実施形態の飛行体システムは、第１の実施形態とほぼ同一の構成を有する。第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を用いることで、その説明を省略又は簡略化する。
【０１３５】
図１１は、第２の実施形態の飛行体システム１０における飛行経路生成手順を示すシーケンス図である。図１１では、この飛行経路生成の処理は、主に無人航空機１００によって行われることを例示する。
【０１３６】
手順Ｔ２１〜Ｔ２３の処理は、第１の実施形態の手順Ｔ１〜Ｔ３と同じである。端末制御部８１は、通信部８５を介して、手順Ｔ２１〜Ｔ２３で取得した飛行範囲ＡＲ、パラメータ及び地形情報を無人航空機１００に送信する（Ｔ２４）。
【０１３７】
無人航空機１００では、ＵＡＶ制御部１１０は、通信インタフェース１５０を介して、飛行範囲ＡＲ、パラメータ及び地形情報を受信する（Ｔ２５）。ＵＡＶ制御部１１０は、受信した飛行範囲ＡＲ、パラメータ及び地形情報をメモリ１６０に記憶する。
【０１３８】
ＵＡＶ制御部１１０は、飛行高度を算出する（Ｔ２６）。飛行高度の算出方法は、Ｔ４と同様でよい。ＵＡＶ制御部１１０は、飛行経路ｒｔを生成する（Ｔ２７）。飛行経路ｒｔの生成方法は、Ｔ５と同様でよい。ＵＡＶ制御部１１０は、飛行経路ｒｔに沿って撮像位置毎に撮像角度θｉを導出する（Ｔ２８）。撮像角度θｉの導出方法は、Ｔ６と同様でよい。ＵＡＶ制御部１１０は、撮像位置、飛行経路ｒｔ及び撮像角度θｉを含むパラメータを、メモリ１６０に保持させ設定する（Ｔ２９）。ＵＡＶ制御部１１０は、設定されたパラメータを基に、飛行経路ｒｔに沿って飛行しながら、撮像位置において、撮像部２２０を駆動して撮像角度θｉで空撮を行う（Ｔ３０）。
【０１３９】
なお、Ｔ２３の処理は、無人航空機１００で行われてもよい。この場合、端末制御部８１は、通信部８５を介して、手順Ｔ２１，Ｔ２２で取得した飛行範囲ＡＲ及びパラメータを無人航空機１００に送信してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、飛行範囲ＡＲ及びパラメータを受信し、地形情報及び飛行高度を算出してよい。
【０１４０】
このように、無人航空機１００は、無人航空機１００が飛行するための飛行経路ｒｔを生成してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、無人航空機１００が飛行する飛行範囲ＡＲの地形情報を取得してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、飛行範囲ＡＲの地形情報に基づいて、飛行範囲ＡＲの地形を撮像するための３次元空間における撮像位置ｗｐを含む飛行経路ｒｔを生成してよい。ＵＡＶ制御部１１０は、飛行範囲ＡＲの地形情報と飛行経路ｒｔとに基づいて、飛行経路ｒｔの撮像位置毎に撮像角度θｉを導出（例えば算出）してよい。
【０１４１】
これにより、無人航空機１００は、地形の起伏を加味して、撮像角度θを決定するので、地形の起伏により撮像することが困難な地表面ｈｍの箇所を低減できる。よって、無人航空機１００は、撮像位置毎に、地表面ｈｍの各点を撮像する際に可能な限り正面側から撮像できる。よって、無人航空機１００は、決定された撮像角度θｉで撮像された撮像画像を用いることで、オルソ画像の生成精度や３次元復元精度（３次元の形状推定の精度）を向上させることができる。また、無人航空機１００は、オルソ画像の生成精度や３次元復元精度を向上させるために、各撮像位置において様々な角度から画像を撮像することを不要にでき、撮像効率を向上できる。したがって、無人航空機１００は、撮像効率の低下を抑制して、起伏のある地形の各点の情報をなるべく多く取得できる。なお、無人航空機１００が主として実行する飛行経路生成処理は、無人航空機１００の飛行中又は飛行開始前のいずれにおいて行われてもよい。
【０１４２】
また、ＵＡＶ制御部１１０は、飛行経路ｒｔに従って飛行を制御し、撮像部２２０を介して、飛行経路ｒｔの撮像位置ｉにおいて撮像角度θｉで地形表面を空撮（画像の撮像の一例）してよい。これにより、飛行経路ｒｔを生成するための多くの処理を無人航空機１００側で行うことができ、無人航空機１００は、端末８０の処理の負荷を軽減しつつ、撮像部２２０による撮像効率の低下を抑制して、地形正面の情報を多く取得できる。また、撮像部２２０による撮像効率の低下を抑制して地形正面の情報を多く取得できる飛行経路ｒｔの生成から、生成された飛行経路ｒｔに沿った撮像まで、無人航空機１００が集中的に実施できる。
【０１４３】
（第３の実施形態）
第１及び第２の実施形態では、飛行範囲ＡＲ全体を空撮する場合を示した。第３の実施形態では、飛行範囲ＡＲのうち、関心領域ＲＩを主に空撮する場合を示す。関心領域ＲＩは、ユーザが関心のある領域やユーザが関心のある対象物が存在する位置を含む領域でよい。関心領域ＲＩは、例えば操作部８３を介して、ユーザが関心のある領域や対象を入力操作することで設定されてよい。
【０１４４】
第３の実施形態の飛行体システム１０は、第１，第２の実施形態とほぼ同一の構成を有する。第１，第２の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を用いることで、その説明を省略又は簡略化する。
【０１４５】
図１２は、関心領域ＲＩの指定の一例を示す図である。ここでは、関心領域ＲＩが建物を含む領域である場合を示す。
【０１４６】
端末制御部８１は、例えば取得された飛行範囲ＡＲを、表示部８８に表示する。表示部８８及び操作部８３は、例えばタッチパネルで構成されてよい。ユーザが、表示部８８に表示された、飛行範囲ＡＲ内の建物５０１，５０２を指でタッチ操作すると、端末制御部８１は、操作部８３を介して、建物５０１，５０２の位置を受け付ける。端末制御部８１は、２つの建物５０１，５０２の位置を含む領域を関心領域ＲＩとして設定する。
【０１４７】
また、端末制御部８１は、関心領域ＲＩに、複数の初期撮像点ｇｐを設定する。初期撮像点ｇｐとは、初期設定として設定される撮像位置ｗｐである。端末制御部８１は、初期撮像点ｇｐの情報を、例えば、メモリ８７又はストレージ８９から取得してもよいし、操作部８３を介してユーザ操作により取得してもよいし、通信部８５を介して外部サーバから取得してもよい。図１２では、二次元平面において格子状に初期撮像点ｇｐが配置されている。また、隣り合う初期撮像点ｇｐは、等間隔で配置されている。なお、初期撮像点ｇｐは、格子状以外の形状で配置されてもよいし、隣り合う初期撮像点ｇｐ同士が等間隔で配置されなくてよい。
【０１４８】
図１３は、無人航空機１００が関心領域ＲＩを撮像するための飛行経路ｒｔの再生成手順を説明する図である。この場合、第１の実施形態と同様、端末制御部８１は、複数の初期撮像点ｇｐについての候補角度ｊでの撮像コストＣｉｊを導出する。端末制御部８１は、複数の初期撮像点ｇｐのうち、候補角度ｊでの撮像コストＣｉｊが閾値ｔｈ３以下である撮像コストＣｉｊが低い撮像点ｇｐｌを、撮像位置ｗｐから削除する。つまり、端末制御部８１は、撮像コストＣｉｊが閾値ｔｈ３以下である撮像位置（撮像点）では、画像を撮像しない。そして、端末制御部８１は、複数の初期撮像点ｇｐのうち、候補角度ｊでの撮像コストＣｉｊが閾値ｔｈ３を超える撮像コストＣｉｊが高い撮像点ｇｐｈを、撮像位置ｗｐとして残す。
【０１４９】
端末制御部８１は、撮像角度θｉの撮像コストＣｉｊの高い複数の撮像点ｇｐｈに対し、関心領域ＲＩ毎に（ここでは関心対象である建物毎に）、クラスタリング（分類）を行ってよい。クラスタリングには、Ｋ−ｍｅａｎｓ（k-平均法）やＤＢＳＣＡＮ（Density-based spatial clustering of applications with noise）等の周知の方法が用いられてよい。
【０１５０】
図１３では、端末制御部８１は、クラスタリングによって、撮像コストＣｉｊが閾値ｔｈ３以上となる４つの撮像点ｇｐｈを含む撮像位置グループｓｇ１，ｓｇ２を算出する。端末制御部８１は、撮像位置グループｓｇ１，ｓｇ２に含まれる各撮像点ｇｐｈを撮像位置ｗｐとして繋ぎ、飛行経路ｒｔｎを再生成する。
【０１５１】
このように、端末制御部８１は、撮像角度θｉでの撮像コストＣｉｊの高い複数の撮像点ｇｐｈ（撮像位置）を、撮像点ｇｐｈから撮像する関心領域ＲＩ毎に分類して、複数の撮像位置グループｓｇ１，ｓｇ２を生成してよい。端末制御部８１は、複数の撮像位置グループｓｇ１，ｓｇ２を繋いで（接続して）、飛行経路ｒｔｎを再生成（飛行経路の生成の一例）してよい。
【０１５２】
これにより、無人航空機１００は、撮像位置グループｓｇ１，ｓｇ２に含まれる複数の撮像点ｇｐｈ（撮像位置）毎にまとめて撮像できる。よって、各関心領域ＲＩを撮像するための無人航空機１００の飛行距離が短くなるので、無人航空機１００は、撮像効率を向上できる。
【０１５３】
次に、飛行体システム１０の動作例について説明する。
【０１５４】
図１４は、第３の実施形態の飛行体システム１０における飛行経路生成手順の一例を示すシーケンス図である。図１４では、この飛行経路生成の処理は、主に端末８０によって行われることを例示する。
【０１５５】
手順Ｔ４１〜Ｔ４３は、第１の実施形態における手順Ｔ１〜Ｔ３と同じである。
【０１５６】
端末制御部８１は、関心領域ＲＩの情報を取得する。端末制御部８１は、操作部８３を介してユーザ入力を受け、関心領域ＲＩを取得してよい（Ｔ４４）。例えば、ユーザが、操作部８３を介して、地名を入力することで関心領域ＲＩを直接指定し、又は、地図情報における一部の領域を囲むことで関心領域ＲＩを指定してよい。この場合、端末制御部８１は、通信部８５を介して地図情報を取得しておいてよい。また、端末制御部８１は、操作部８３を介してユーザ入力を受け、撮像対象の種類の情報を取得してよい。端末制御部８１は、撮像対象の種類に基づいて、画像処理技術を用いて、飛行範囲ＡＲに含まれる撮像対象の種類に該当する関心領域ＲＩ（例えば建物を含む領域）を検出してもよい。
【０１５７】
手順Ｔ４５，Ｔ４６は、前記第１の実施形態における手順Ｔ４，Ｔ５と同じである。端末制御部８１は、関心領域ＲＩの地形情報及び飛行高度を基に、飛行経路ｒｔに沿って初期撮像点ｇｐ（撮像位置）毎に、関心領域ＲＩを撮像するための撮像角度θｉを導出（例えば算出）する（Ｔ４７）。
【０１５８】
端末制御部８１は、関心領域ＲＩを撮像するための撮像角度θｉの導出において、式（４），（５），（６）に従って、候補角度ｊでの撮像コストＣｉｊを算出してよい。候補角度ｊでの撮像コストＣｉｊは、候補角度ｊ毎に算出される。
【０１５９】
【数４】
2020043543.tif 000006
【数５】
2020043543.tif 000007
【数６】
2020043543.tif 000008
【０１６０】
ここで、式（５）における（Ｐｋ Ｉｎ ＲＯＩ）は、撮像コストＣｉｊｋの算出対象となるサンプリング位置ｋを、関心領域ＲＩ内に含まれる位置に限定することを意味する。つまり、端末制御部８１は、初期撮像点ｇｐ（撮像位置）から関心領域ＲＩ内のサンプリング位置ｋを候補角度ｊで撮像する場合の撮像コストＣｉｊｋを、式（５）に従って算出してよい。その他の点については、式（４），（５），（６）は、式（１），（２），（３）と同様でよい。
【０１６１】
端末制御部８１は、例えば式（４），（５），（６）に従って算出された撮像コストＣｉｊに基づいて、関心領域を撮像するための撮像角度θｉを算出する。この撮像角度θｉは、関心領域を撮像するための撮像角度θｉｍでよい。
【０１６２】
端末制御部８１は、複数の初期撮像点ｇｐにおける撮像角度θｉでの撮像コストＣｉｊが、閾値ｔｈ３以下である場合、該当する（撮像コストＣｉｊの低い）撮像点ｇｐｌを削除する（Ｔ４８）。一方、端末制御部８１は、複数の初期撮像点ｇｐにおける撮像角度θｉでの撮像コストＣｉｊが閾値ｔｈ３を超える場合、該当する（撮像コストＣｉｊの高い）撮像点ｇｐｈを削除せず、撮像位置ｗｐとして維持する。
【０１６３】
端末制御部８１は、撮像コストＣｉｊの高い複数の撮像点ｇｐｈに対し、クラスタリング（撮像点のグループ化）を行い、撮像位置グループｓｇ１，ｓｇ２を算出する（Ｔ４９）。端末制御部８１は、撮像位置グループｓｇ１，ｓｇ２に含まれる各撮像点ｇｐｈを撮像位置として繋ぐように、つまり、撮像角度の撮像コストＣｉｊが閾値ｔｈ３以下である撮像位置ｗｐを除外して、飛行経路ｒｔｎを再生成する（Ｔ５０）。
【０１６４】
なお、撮像位置グループの生成は必須ではなく、撮像位置グループｓｇ１に含まれる全撮像位置ｗｐを通った後に、撮像位置グループｓｇ２に含まれる全撮像位置ｗｐを通ることは必須ではない。例えば、撮像位置グループｓｇ１に含まれる撮像位置、撮像位置グループｓｇ２に含まれる撮像位置、撮像位置グループｓｇ１に含まれる撮像位置、の順に飛行するように、異なる関心領域ＲＩを撮像するための撮像位置ｗｐが順不同となって各飛行経路ｒｔｎが再生成されてもよい。
【０１６５】
端末制御部８１は、通信部８５を介して、撮像位置ｗｐ（撮像コストＣｉｊの高い複数の撮像点ｇｐｈに相当）、再生成された飛行経路ｒｔｎ、及び撮像角度θｉを含む通知パラメータを、無人航空機１００に送信する（Ｔ５１）。
【０１６６】
無人航空機１００では、ＵＡＶ制御部１１０は、通信インタフェース５０を介して、通知パラメータを受信する（Ｔ５２）。ＵＡＶ制御部１１０は、受信した通知パラメータをメモリ１６０に保持することで、無人航空機１００が用いる各パラメータを設定する（Ｔ５３）。ＵＡＶ制御部１１０は、設定されたパラメータを基に、飛行経路ｒｔｎに沿って飛行しながら撮像部２２０を駆動し、撮像角度θｉで関心領域ＲＩの空撮を行う（Ｔ５４）。
【０１６７】
このように、端末制御部８１は、飛行範囲ＡＲに含まれる、例えば２つの建物５０１，５０２の位置を含む関心領域ＲＩを取得してよい。端末制御部８１は、関心領域ＲＩの地形情報と飛行経路ｒｔとに基づいて、撮像位置毎に撮像角度θｉを導出してよい。
【０１６８】
これにより、端末８０は、無人航空機１００が関心領域ＲＩを空撮する際、撮像効率の低下を抑制させて、起伏のある地形の各点の情報をなるべく多く取得させることができる。また、端末８０は、関心領域ＲＩのオルソ画像の生成精度や３次元復元精度を向上できる撮像角度θｉを導出できる。
【０１６９】
また、端末制御部８１は、飛行範囲ＡＲの地形を撮像するための撮像角度θｉの候補である候補角度ｊを取得してよい。端末制御部８１は、撮像位置ｉにおいて候補角度ｊで関心領域ＲＩを撮像する場合の撮像コストＣｉｊ（第３の撮像コストの一例）を、候補角度ｊ毎に算出してよい。端末制御部８１は、撮像位置ｉにおける撮像コストＣｉｊに基づいて、撮像位置ｉにおける撮像角度θｉに決定してよい。この場合、端末制御部８１は、撮像位置ｉにおける撮像コストＣｉｊが閾値ｔｈ２（第２の閾値の一例）以上となる候補角度ｊを、撮像位置ｉにおける撮像角度θｉに決定してよい。
【０１７０】
これにより、端末８０は、関心領域ＲＩの撮像に適しているか否かを撮像コストとして数値化でき、どの程度撮像に適しているかを容易に判断できる。ここでは、閾値ｔｈ２以上となる撮像位置ｉの撮像コストＣｉｊのうち、ｎ番目に大きい（例えば最大の）撮像コストＣｉｊの候補角度が最適撮像角度θｉｍに決定されてよい。
【０１７１】
また、端末制御部８１は、複数の撮像位置ｉのうち、撮像位置において撮像角度θｉで撮像された場合の撮像コストＣｉｊが閾値ｔｈ３以下となる撮像点ｇｐｌ（第１の撮像位置の一例）を、複数の撮像位置ｗｐから除外して、飛行経路ｒｔｎを再生成してよい。つまり、端末制御部８１は、生成済みの飛行経路ｒｔｎから撮像点ｇｐｌを除いて、飛行経路ｒｔｎを再生成してよい。
【０１７２】
これにより、撮像角度θｉでの撮像コストＣｉｊへの影響の少ない撮像位置が飛行経路ｒｔｎの生成（再生成）に含まれないので、端末８０は、関心領域ＲＩのオルソ画像の生成精度や３次元復元精度の低下を抑制して、無人航空機１００により関心領域ＲＩを撮像する際の撮像効率を高くできる。
【０１７３】
（第４の実施形態）
第４の実施形態では、関心領域を加味した飛行経路生成の処理が、主に無人航空機１００によって行われることを例示する。第４の実施形態の飛行体システムは、第１〜第３の実施形態とほぼ同一の構成を有する。第１〜第３の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を用いることで、その説明を省略又は簡略化する。
【０１７４】
図１５は、第４の実施形態の飛行体システム１０における飛行経路生成手順の一例を示すシーケンス図である。図１５では、この飛行経路生成の処理は、主に無人航空機１００によって行われることを例示する。
【０１７５】
手順Ｔ６１〜Ｔ６４の処理は、第３の実施形態の手順Ｔ４１〜Ｔ４４と同じである。端末制御部８１は、通信部８５を介して、手順Ｔ６１〜Ｔ６４で取得した飛行範囲ＡＲ、パラメータ、地形情報及び関心領域ＲＩを含む通知パラメータを無人航空機１００に送信する（Ｔ６５）。
【０１７６】
無人航空機１００では、ＵＡＶ制御部１１０は、通信インタフェース１５０を介して、通知パラメータを受信する（Ｔ６６）。ＵＡＶ制御部１１０は、飛行高度を算出する（Ｔ６７）。飛行高度の算出方法は、手順Ｔ４，手順Ｔ４５と同様でよい。ＵＡＶ制御部１１０は、飛行経路を生成する（Ｔ６８）。飛行経路ｒｔの生成方法は、手順Ｔ５，Ｔ４６と同様でよい。
【０１７７】
ＵＡＶ制御部１１０は、関心領域ＲＩを撮像するための撮像角度θｉを導出する（Ｔ６９）。撮像角度θｉの導出方法は、手順Ｔ４７と同様でよい。ＵＡＶ制御部１１０は、不要な撮像点ｇｐｌを削除する（Ｔ７０）。不要な撮像点ｇｐｌの削除方法は、手順Ｔ４８と同様でよい。ＵＡＶ制御部１１０は、クラスタリングを行い、撮像位置グループｓｇ１，ｓｇ２を算出する（Ｔ７１）。クラスタリングの方法及び撮像位置グループｓｇ１，ｓｇ２の算出方法は、手順Ｔ４９と同様でよい。ＵＡＶ制御部１１０は、飛行経路ｒｔｎを再生成する（Ｔ７２）。飛行経路ｒｔｎを再生成方法は、手順Ｔ５０と同様でよい。
【０１７８】
ＵＡＶ制御部１１０は、撮像位置ｗｐ（撮像コストＣｉｊの高い撮像点ｇｐｈに相当）、再生成された飛行経路ｒｔｎ、撮像角度θｉを含むパラメータを、メモリ１６０に保持することで、無人航空機１００が用いる各パラメータを設定する（Ｔ７３）。ＵＡＶ制御部１１０は、設定されたパラメータを基に、飛行経路ｒｔｎに沿って飛行しながら撮像部２２０を駆動し、撮像角度θｉで関心領域ＲＩの空撮を行う（Ｔ７４）。
【０１７９】
これにより、無人航空機１００は、関心領域ＲＩを加味した飛行経路ｒｔｎを生成するための多くの処理を無人航空機１００側で実施でき、端末８０の処理の負荷を軽減できる。
【０１８０】
以上、本開示を実施形態を用いて説明したが、本開示の技術的範囲は上述した実施形態に記載の範囲には限定されない。上述した実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本開示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も明らかである。
【０１８１】
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、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現可能である。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「先ず、」、「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。
【符号の説明】
【０１８２】
１０  飛行体システム
８０  端末
８１  端末制御部
８３  操作部
８５  通信部
８７  メモリ
８８  表示部
８９  ストレージ
１００，１００Ｒ  無人航空機（ＵＡＶ）
１１０  ＵＡＶ制御部
１５０  通信インタフェース
１６０  メモリ
１７０  ストレージ
２００  ジンバル
２１０  回転翼機構
２２０，２３０  撮像部
２４０  ＧＰＳ受信機
２５０  慣性計測装置
２６０  磁気コンパス
２７０  気圧高度計
２８０  超音波センサ
２９０  レーザー測定器
５０１，５０２  建物
ＡＲ  飛行範囲
ｇｐ  初期撮像点
ｇｐｈ，ｇｐｌ  撮像点
ｈｍ  地表面
ｋ  サンプリング位置
ｍｓ  地形
ｍｓ１  斜面
ｍｓ２  裏面
ｒｔ  飛行経路
ｓｇ１，ｓｇ２  撮像位置グループ
ｗｐ  撮像位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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