(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサで、３次元空間内に対象物を有する前記３次元空間で幾何学的な形状を規定する複数の位置を示す複数の固定点を含む選択されたパターンを示す情報を受信する段階と、
前記プロセッサで、前記対象物の近くの前記３次元空間内の前記選択されたパターン内の前記複数の固定点のそれぞれに、それぞれが照明コンポーネントと少なくとも１つの撮像コンポーネントとを含み、前記選択されたパターン内の前記複数の固定点にいる間、前記対象物に対して静止状態のままにされる、制御可能で飛行するクワッドローターである複数の移動可能な輸送体を同時に配置する段階と、
前記プロセッサで、前記対象物を照明する光を照射することにより照明ステージを形成すべく、前記選択されたパターンの前記複数の固定点で前記複数の移動可能な輸送体の複数の照明コンポーネントのうちの少なくとも１つのサブセットを選択的にアクティブ化する段階と、
前記プロセッサで、前記光の照射の間に前記複数の移動可能な輸送体のうちの選択された複数の輸送体の複数の撮像コンポーネントから、照明された前記対象物からの撮像データを収集する段階と
を備える方法。
【請求項２】
前記プロセッサで、前記対象物の近くの前記３次元空間内の第２パターンを形成すべく、前記複数の移動可能な輸送体を再配置する段階と、
前記プロセッサで、前記対象物の撮像データを収集するために前記撮像コンポーネントのうちの少なくとも１つをアクティブ化する段階と
をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記プロセッサで、前記複数の移動可能な輸送体から前記収集された撮像データを受信する段階と、
前記プロセッサで、非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体に前記収集された撮像データを格納する段階と
をさらに備える、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記プロセッサで前記複数の移動可能な輸送体を配置する段階は、前記プロセッサで前記複数の移動可能な輸送体に前記複数の固定点に関連付けられた配置情報を送信する段階を含む、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記プロセッサで、制御信号の通信を介して前記複数の移動可能な輸送体による前記選択されたパターンの編隊を制御する段階をさらに備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記プロセッサで、３次元空間での前記複数の位置についての複数の撮像要求を受信する段階と、
前記プロセッサで、前記複数の移動可能な輸送体の複数の属性を受信する段階と、
前記プロセッサで、前記複数の属性および前記複数の撮像要求に基づいた配置のために、前記複数の移動可能な輸送体を選択する段階と
をさらに備える、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記プロセッサで、前記撮像データの前記収集についての撮像処理に関連するユーザ入力を受信する段階と、
前記プロセッサで、前記ユーザ入力に基づいて前記複数の移動可能な輸送体のプログラミングを変更する段階と
をさらに備える請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
前記複数の移動可能な輸送体の前記プログラミングを変更する段階は、さらに、前記プロセッサで、前記３次元空間で前記選択されたパターンにおける前記複数の固定点に関連付けられた複数の撮像要求を変更する段階を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の移動可能な輸送体の少なくとも１つのサブセットは、少なくとも２つの撮像コンポーネントを含み、前記撮像コンポーネントの少なくとも１つをアクティブ化する段階は、異なる時点で、前記少なくとも２つの撮像コンポーネントの異なる１つをアクティブ化する段階をさらに含む、
請求項１から請求項８のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１０】
前記プロセッサで、前記対象物の形状に基づく選択についての少なくとも前記選択されたパターンを提供する段階をさらに備える、請求項１から請求項９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１１】
前記プロセッサで、前記複数の移動可能な輸送体の配置についての前記選択されたパターンを自動的に選択する段階をさらに備える、請求項１から請求項１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】
プロセッサと、
前記プロセッサによって実行するためのプログラムロジックを有形に格納する記録媒体と
を備え、
前記プログラムロジックは、
前記プロセッサで実行される、３次元空間内に対象物を有する前記３次元空間で幾何学的な形状を規定する複数の位置を示す複数の固定点を含む選択されたパターンを示す情報を受信するためのパターン受信ロジックと、
前記プロセッサで実行される、前記対象物の近くの前記３次元空間での前記選択されたパターン内の前記複数の固定点のそれぞれに、それぞれが照明コンポーネントと少なくとも１つの撮像コンポーネントとを含み、前記選択されたパターン内の前記複数の固定点にいる間、前記対象物に対して静止状態のままにされる、制御可能で飛行するクワッドローターである複数の移動可能な輸送体を同時に配置するための配置ロジックと、
前記プロセッサで実行される、前記対象物を照明する光を照射することにより照明ステージを形成すべく、前記選択されたパターンの前記複数の固定点で前記複数の移動可能な輸送体の複数の照明コンポーネントのうちの少なくとも１つのサブセットを選択的にアクティブ化するためのアクティブ化ロジックと、
前記光の照射の間に前記選択されたパターンの前記複数の固定点にいる前記複数の移動可能な輸送体のうちの選択された複数の輸送体の複数の撮像コンポーネントから、照明された前記対象物からの撮像データを収集する収集ロジックと
を有する、装置。
【請求項１３】
前記プロセッサにより実行される、前記対象物の近くの前記３次元空間内の第２パターンを形成すべく、前記複数の移動可能な輸送体を再配置するための再配置ロジックと、
前記プロセッサにより実行される、前記対象物の撮像データを収集するために前記撮像コンポーネントのうちの少なくとも１つをアクティブ化するアクティブ化ロジックと
をさらに備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記配置ロジックは、さらに、前記プロセッサにより実行される、前記複数の移動可能な輸送体に前記複数の固定点に関連付けられた配置情報を送信するための送信ロジックをさらに有する、請求項１２または請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記プロセッサによって実行される、制御信号の通信を介して前記複数の移動可能な輸送体による前記選択されたパターンの編隊を制御するための制御ロジックをさらに備える、請求項１２から請求項１４のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１６】
前記プロセッサによって実行される、３次元空間での前記複数の位置についての複数の撮像要求を受信するための要求受信ロジックと、
前記プロセッサによって実行される、前記複数の移動可能な輸送体の複数の属性を受信するための属性受信ロジックと、
前記プロセッサによって実行される、前記複数の属性および前記複数の撮像要求に基づいた配置のために、前記複数の移動可能な輸送体を選択するための選択ロジックと
をさらに備える請求項１２から請求項１５のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１７】
３次元空間内に対象物を有する前記３次元空間で幾何学的な形状を規定する複数の位置を示す複数の固定点を含む選択されたパターンを示す情報を受信する段階と、
前記対象物の近くの前記３次元空間内の前記選択されたパターン内の前記複数の固定点のそれぞれで、それぞれが照明コンポーネントと少なくとも１つの撮像コンポーネントとを含み、前記選択されたパターン内の前記複数の固定点にいる間、前記対象物に対して静止状態のままにされる、制御可能で飛行するクワッドローターである複数の移動可能な輸送体を同時に配置する段階と、
前記対象物を照明する光を照射することにより照明ステージを形成すべく、前記選択されたパターンの前記複数の固定点で前記複数の移動可能な輸送体の複数の照明コンポーネントのうちの少なくとも１つのサブセットを選択的にアクティブ化する段階と、
前記光の照射の間に前記複数の移動可能な輸送体のうちの選択された複数の輸送体の複数の撮像コンポーネントから、照明された前記対象物からの撮像データを収集する段階と
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１８】
前記対象物の近くの前記３次元空間内の第２パターンを形成すべく、移動可能な前記複数の移動可能な輸送体を再配置する段階と、
前記対象物の撮像データを収集するために前記撮像コンポーネントのうちの少なくとも１つをアクティブ化する段階と
をさらに前記コンピュータに実行させる、請求項１７に記載のプログラム。
【請求項１９】
前記複数の移動可能な輸送体から前記収集された撮像データを受信する段階と、
非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体に前記収集された撮像データを格納する段階と
をさらに前記コンピュータに実行させる、請求項１７または請求項１８に記載のプログラム。
【請求項２０】
前記複数の移動可能な輸送体に前記複数の固定点に関連付けられた配置情報を送信する段階をさらに前記コンピュータに実行させる、請求項１７から請求項１９のいずれか１つに記載のプログラム。
【請求項２１】
制御信号の通信を介して前記複数の移動可能な輸送体による前記選択されたパターンの編隊を制御する段階をさらに前記コンピュータに実行させる、請求項２０に記載のプログラム。
【請求項２２】
プロセッサで、制御可能で、飛行する移動可能な輸送体が他の複数の移動可能な輸送体によって形成される選択されたパターンの一部になるように、前記他の複数の移動可能な輸送体とともに、３次元空間での複数の固定点の１つに前記移動可能な輸送体を同時に配置する段階であって、前記複数の固定点は、前記３次元空間内に対象物を有する前記３次元空間で幾何学的な形状を規定する複数の位置を示し、複数の移動可能な輸送体のそれぞれは、照明コンポーネントと少なくとも１つの撮像コンポーネントとを含み、前記選択されたパターン内の前記複数の固定点にいる間、前記対象物に対して静止状態のままにされる、段階と、
前記プロセッサで、前記対象物を照明する光を照射することにより照明ステージを形成すべく、前記選択されたパターンの前記複数の固定点で前記複数の移動可能な輸送体の複数の前記照明コンポーネントのうちの少なくとも１つのサブセットを選択的にアクティブ化することにより、撮像手順を開始するためのアクティブ化信号を受信する段階と、
前記プロセッサで、前記撮像手順を実行する段階と、
前記プロセッサで、前記光の照射の間に前記複数の移動可能な輸送体のうちの選択された複数の輸送体の複数の撮像コンポーネントから、照明された前記対象物の撮像データを収集する段階と
を備える方法。
【請求項２３】
プロセッサおよびコンピュータ可読記録媒体を含むコントローラと、
それぞれが少なくとも１つの撮像コンポーネントを有する制御可能な飛行する複数の移動可能な輸送体と
を備え、
前記コンピュータ可読記録媒体は、
前記プロセッサによって実行される、３次元空間内に対象物を有する前記３次元空間で幾何学的な形状を規定する複数の位置を示す複数の固定点を含む選択されたパターンを示す情報を受信するためのパターン受信ロジックと、
前記プロセッサによって実行される、前記対象物の近くの前記３次元空間での前記選択されたパターンの前記複数の固定点のそれぞれで、制御可能で飛行するクワッドローターである複数の移動可能な輸送体であって、それぞれが照明コンポーネントと少なくとも１つの撮像コンポーネントとを含み、前記選択されたパターン内の前記複数の固定点にいる間、前記対象物に対して静止状態のままにされる前記複数の移動可能な輸送体を同時に配置するための配置ロジックと、
前記プロセッサによって実行される、前記対象物を照明する光を照射することにより照明ステージを形成すべく、前記選択されたパターンの前記複数の固定点で前記複数の移動可能な輸送体の複数の前記照明コンポーネントのうちの少なくとも１つのサブセットを選択的にアクティブ化するためのアクティブ化ロジックと、
前記光の照射の間に前記選択されたパターンの前記複数の固定点にいる前記複数の移動可能な輸送体のうちの選択された複数の輸送体の複数の撮像コンポーネントから、照明された前記対象物からの撮像データを収集するための収集ロジックと
を有する、撮像システム。
【請求項２４】
前記コンピュータ可読記録媒体は、選択のための複数の撮像パターンをさらに含む、請求項２３に記載の撮像システム。
【請求項２５】
前記複数の移動可能な輸送体は、クワッドローターである、請求項２３または請求項２４に記載の撮像システム。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの撮像コンポーネントは、光源、ＬＥＤ（発光ダイオード）、カメラ、光センサ、赤外線センサ、無線センサ、および偏光源からなるコンポーネントのグループから選択される、請求項２３から請求項２５のいずれか１つに記載の撮像システム。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの撮像コンポーネントは、光照射野カメラである、請求項２３から請求項２６のいずれか１つに記載の撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
関連出願の相互参照
この出願は、発明の名称「ポータブルモバイル照明ステージ」というタイトルで２０１２年５月２２日に出願された米国の仮出願番号６１／６５０，３５０の仮出願が参照され組み込まれる。
【０００２】
本願は、概して、写真撮影、デジタル撮像、および／または表面スキャン、より具体的には、プログラム可能なポータブル照明ステージを生成するための、ポータブル無線モバイル照明および／または複数の撮像源を用いて対象物の画像データを取得することに関する。
【０００３】
写真撮影は、概して、感光紙で、今日はより一般的にデジタルセンサの手段によりで光をキャプチャする技術である。照明を最適に利用することで、良い写真と素晴らしい写真との間で違いが生じる。画像キャプチャで重要な照明は、通常、専門写真スタジオ、シアター、映画、またはテレビセットにある多数の重たい照明装置から得ることができる。
【０００４】
動画において、照明は、役者およびセットの最善の見た目を助けるだけでなく、雰囲気、注意を向けること、および強調動作を整えるための物語の話術の全体の一部に用いられてよい。照明の重要性は、いくつかの評価で、照明上で費やされる時間および費用の高い割合で反映され、セットに費やされる貴重な時間の半分またはそれ以上は、照明のセットアップにより生じうる。さらに、大きな部分において、それぞれのシーンが撮影され、撮影後の編集段階での修正の範囲を制限してしまい、照明が時間に仕上げられなければならないかもしれない事実が、重要な写真撮影に対する手間および費用がかかる。また、対象物の照明および陰影の相互作用を見つけることが、検討中の対象物の形状および／または表面の特性を考慮した意味のある情報を提供する。
【発明の概要】
【０００５】
本開示は、簡単に輸送でき、より柔軟に画像データの収集を手助けできるモバイルポータブル撮影システムおよび方法論を提供する。手短に言えば、本開示は、飛行するプログラム可能な、ポータブル、フレキシブルに構成可能な照明ステージ、および／または画像キャプチャシステムを提供する。本開示は、所望のセンサ機器を運搬し、画像データキャプチャを手助けするために多種多様なパターン、または配置または経路を飛行しうる無人飛行体（flying drones）、望ましくはクワッドローターの配置を介して予め定められた、またはプログラム可能なパターンに配置された複数の照明、および／または複数のカメラ、および／または複数の他のセンサの使用を通じて、高い可動性および柔軟性のある再構成可能な照明ステージ、および／または画像キャプチャ環境を提供する。
【０００６】
撮像のための方法が一実施形態に従って開示される。プロセッサにより実行可能である方法は、プロセッサで、３次元空間内に対象物を有する３次元空間で複数の位置を示す複数の点を含む第１パターンに関連する情報を受信する段階と、プロセッサで、対象物の近くの３次元空間に第１パターンを形成すべく、複数の点のそれぞれで、それぞれが少なくとも１つの撮像コンポーネントを含む制御可能で飛行する複数の移動可能な輸送体を配置する段階と、プロセッサで、対象物の撮像データを収集すべく、少なくとも１つの撮像コンポーネントのうちの少なくとも１つをアクティブ化する段階とを備える。一実施形態において、様々な撮像パターンがユーザによって選択できる。または第１撮像パターンがプロセッサによって自動的に選択できる。複数の移動可能な輸送体のアクティブ化は、プロセッサによって、撮像データの収集のための撮像処理を実行するための複数の移動可能な輸送体をプログラミングすることをさらに備える。一実施形態において、方法は、プロセッサで、撮像処理に関連するユーザ入力を受信する段階と、プロセッサで、ユーザ入力に基づいて複数の移動可能な輸送体のプログラミングを変更する段階とをさらに備える。一実施形態において、プロセッサで複数の移動可能な輸送体を配置する段階は、複数の移動可能な輸送体に対する複数の点に関連付けられた配置情報を送信する段階と、制御信号の通信を介して複数の移動可能な輸送体による第１パターンの編隊を制御する段階をさらに有する。一実施形態において、プロセッサで複数の移動可能な輸送体を配置する段階は、プロセッサで、３次元空間内での複数の位置についての複数の撮像要求、および複数の移動可能な輸送体の複数の属性を受信する段階、および複数の属性および複数の撮像要求に基づいた特定の位置で配置するための複数の移動可能な輸送体を選択する。方法は、プロセッサで、対象物の近くの３次元空間内の第２パターンを形成すべく、複数の移動可能な輸送体を再配置する段階と、プロセッサで、対象物の撮像データを収集するために少なくとも１つの撮像コンポーネントのうちの少なくとも１つをアクティブ化する段階とをさらに含む。一実施形態において、方法は、プロセッサで、複数の移動可能な輸送体から収集された撮像データを受信する段階と、非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体に収集された撮像データを格納する段階とを含む。
【０００７】
一実施形態において、プロセッサと、プロセッサによる実行のための撮像システムに関連付けられたプログラミングロジックを有形に格納する記録媒体とをコンピューティングデバイスが開示される。プログラミングロジックは、プロセッサで実行される、３次元空間内での複数の位置を示す複数の点を含むパターンに関連する情報を受信するためのパターン受信ロジックを有する。配置ロジックは、プロセッサで実行される、対象物の近くの空間で選択されたパターンを形成すべく、複数の点のそれぞれで、クワッドローター飛行輸送体のような複数の自立型、または半自立型または、テザー型の輸送体を配置する。複数の輸送体のそれぞれに備えられる撮像コンポーネントの少なくとも１つは、対象物の撮像データを収集すべく、プロセッサで実行されるアクティブ化ロジックによってアクティブ化される。一実施形態において、再配置ロジックが、対象物の近くの３次元空間での第２パターンを形成すべく、複数の移動可能な輸送体を再配置するために、プロセッサで実行され、アクティブ化ロジックが、対象物の撮像データを収集するための撮像コンポーネントの少なくとも１つをアクティブ化するために、プロセッサで実行される。プロセッサで実行される配置ロジックは、複数の移動可能な輸送体についての複数の点に関連付けられた配置情報を送信するためのロジック、および制御信号の通信を介して複数の移動可能な輸送体による第１パターンの編隊を制御するためのロジックとをさらに有する。一実施形態において、プロセッサは、３次元空間での複数の位置に対する撮像要求を受信するための要求受信ロジック、複数の移動可能な輸送体の複数の属性を受信するための属性受信ロジック、および複数の属性および複数の撮像要求に基づいた配置のために、複数の移動可能な輸送体を選択するための選択ロジックを実行する。プロセッサで実行される命令が格納されているコンピュータ可読記憶媒体は、他の実施形態に従って開示される。命令は、プロセッサに、３次元空間での複数の位置を示す複数の点を含むパターンの選択を受信させる。プロセッサで実行される命令は、画像データが収集される対象物の近くの３次元空間において選択されたパターンを形成すべく、複数の点のそれぞれに複数の輸送体を配置することをもたらす。複数の輸送体内に備えられる撮像コンポーネントの少なくとも１つは、対象物の画像データの収集を促進するために、プロセッサからの命令を介してアクティブ化される。
【０００８】
コンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサに、対象物の近くの３次元空間での第２パターンを形成すべく複数の移動可能な輸送体を再配置させ、対象物の撮像データを収集するための撮像コンポーネントの少なくとも１つをアクティブ化させる命令をさらに含む。請求項に記載されたコンピュータ可読記憶媒体は、プロセッサに、複数の移動可能な輸送体から収集された撮像データを受信させ、非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体に収集された撮像データを格納させる命令も有する。格納された命令は、また、プロセッサに、複数の移動可能な輸送体に対する複数の点に関連付けられた配置情報を送信させ、制御信号の通信を介して複数の移動可能な輸送体による第１パターンの編隊を制御させる。
【０００９】
撮像データを収集するための方法は、一実施形態において開示される。方法は、プロセッサで、制御可能で、飛行する移動可能な輸送体が他の複数の移動可能な輸送体によって形成されるパターンの一部になるように３次元空間での点に移動可能な輸送体を配置する段階を備える。方法は、プロセッサで、撮像手順を開始するためのアクティブ化信号を受信する段階と、撮像手順を実行する段階と、撮像手順を実行することにより対象物の撮像データを収集する段階とをさらに備える。
【００１０】
コントローラおよび複数の移動可能な輸送体を備える撮像システムは、一実施形態に従って開示される。コントローラは、プロセッサ、およびプロセッサによって実行されるプログラミングロジックを含むコンピュータ可読記憶媒体を備える。プログラミングロジックは、３次元空間で複数の位置を示す複数の点を含むパターンの選択を受信するためのパターン受信ロジック、対象物の近くの３次元空間での選択されたパターンを形成すべく、複数の点のそれぞれで、それぞれが少なくとも１つの撮像コンポーネントを有する複数の移動可能な輸送体を配置するための配置ロジック、および対象物の撮像データを収集すべく、複数の撮像コンポーネントのうちの少なくとも１つをアクティブ化するためのアクティブ化ロジックを含む。加えて、コンピュータ可読記憶媒体は、選択のための複数の撮像パターンをさらに備える。一実施形態において、複数の移動可能な輸送体は、ＬＥＤ（発光ダイオード）、カメラ、光センサ、赤外線センサ、無線センサ、および偏光源などの光源を備える複数のコンポーネントのグループから選択される少なくとも１つの撮像コンポーネントをそれぞれが含むクワッドローターなどの無人飛行体である。
【００１１】
少なくとも１つの撮像コンポーネントおよびプロセッサを備える撮像システムは、一実施形態で開示される。コンピュータ可読記憶媒体は様々なタスクを実行するためにプロセッサによって実行されるロジックを備える。ロジックは、３次元空間での位置を示す座標を受信するための座標受信ロジックと、受信された座標により示される位置に撮像システムを配置するための配置ロジックと、撮像コンポーネントに対する第１アクティブ化信号を受信するためのアクティブ化信号受信ロジックと、受信された座標によって示される位置に撮像システムが配置されると、受信された第１アクティブ化信号に関連付けられた少なくとも１つの撮像コンポーネントをアクティブ化するためのアクティブ化ロジックとを備える。一実施形態において、撮像コンポーネントは、光照射野カメラである。一実施形態において、撮像システムは、複数の撮像コンポーネントを備え、格納されたロジックは、複数の撮像コンポーネントの少なくともサブセットが異なる多重化パターンで発光するための多重化ロジックを備える。
【００１２】
これらの実施形態および他の実施形態は、以下の詳細な説明および添付の図面を参照することで、当業者に明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
図面は、大きさの基準にはならず、同等の参照符号は、いくつかの図を通して同等の要素を示す。
【００１４】
【図１】本開示の一実施形態に従った対象物の画像データを収集する撮像システムを示す図である。
【００１５】
【図２Ａ】本開示の一実施形態に従った輸送体の１つを示す図である。
【００１６】
【図２Ｂ】本開示の一実施形態に従った輸送体の下側を示す図である。
【００１７】
【図２Ｃ】本開示の一実施形態に従った輸送体の側面図を示す図である。
【００１８】
【図３】一実施形態に従った輸送体内のいくつかの要素を描写したブロック図である。
【００１９】
【図４】一実施形態に従った画像データを生成するための方法の実施形態を示すフローチャートである。
【００２０】
【図５】本開示の一実施形態に従った輸送体の配置の方法の実施形態を示すフローチャートである。
【００２１】
【図６】本開示の一実施形態に従った画像データの収集のための方法の実施形態を示すフローチャートである。
【００２２】
【図７】本開示の一実施形態に従った対象物の画像データを収集する複数の輸送体の編隊を示す図である。
【００２３】
【図８】本開示の一実施形態に従った複数の輸送体の編隊を示す図である。
【００２４】
【図９】一実施形態に従った複数の輸送体により形成される格子状のパターンを示す図である。
【００２５】
【図１０Ａ】本開示の一実施形態に従った複数の輸送体の特定の配置を示す図である。
【００２６】
【図１０Ｂ】一実施形態に従った複数の輸送体の他の特定の配置を示す図である。
【００２７】
【図１１】本開示の一実施形態に従ったコンピューティングデバイスの内部アーキテクチャを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
主題は、一部を形成して、特定の実施例を示す方法により添付の図面を参照してより完全に直ちに記載されるだろう。  しかしながら、主題は、様々な異なる形態で実施されうる。したがって、カバーされるまたは主張される主題は、本開示で説明する如何なる実施例にも限定されずに解釈されることを意図しており、複数の実施例は、単に例示のために提供される。同様に、主題を主張またはカバーするための合理的に広い範囲が意図される。とりわけ、例えば、主題は、複数の方法、複数のデバイス、複数のコンポーネント、複数のシステムとして実施されうる。その結果、複数の形態は、例えば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらのいかなる組み合わせの形態をとりうる。したがって、以下の詳細な説明は、限定的に解釈されることを意図としていない。
【００２９】
添付の図面において、いくつかの特徴は、特定のコンポーネント（および任意のサイズ、材料、および図面で示されている同様な説明は、説明に役立つことを意図しており、限定されることを意図していない）を詳細に説明するために誇張されているかもしれない。したがって、本開示で記載されている特定の構造、機能の詳細は、限定的に解釈されず、開示された複数の形態を様々に採用すべく、当業者に教示するための単なる代表的な基準である。
【００３０】
本発明は、特定のテーマに関連する媒体を選択および提示するために、複数の方法、複数のデバイスのブロック図および操作図を参照して以下に説明される。ブロック図または操作図のそれぞれのブロック、およびブロック図または操作図内のブロックの組み合わせが、アナログ、またはデジタルハードウェアおよびコンピュータプログラム命令の手段で実装されうることが理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサを介して実行するこれらのコンピュータプログラム命令が、ブロック図、操作図、または複数のブロックで特定される複数の機能、動作を実行するように、一般的な目的のコンピュータ、特定の目的のコンピュータ、ＡＳＩＣ、または他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに提供されうる。
【００３１】
いくつかの変更実施において、ブロック内で示される機能／動作は、操作図内で示される順序外で生じうる。例えば、連続して示される２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行しうる。またはその２つのブロックは、関与する機能的な動作に応じて逆の順序で実行されることもある。さらに、本開示内のフローチャートとして提示または開示されている複数の方法の複数の形態は、技術のより完全な理解を提供するために、例示の方法により提示される。開示された方法は、本開示で示されている操作図および論理フローに限定されない。代替えの形態は、様々な動作の順序が変更され、より大きな動作の一部のように記載されたサブ動作が独立して実行されるように、熟考される。
【００３２】
コンピューティングデバイスは、有線または無線ネットワークを介して信号を送信または受信できてもよい。または、コンピューティングデバイスは、物理的なメモリ状態として、メモリなどに信号を処理または格納できてもよい。したがって、コンピューティングデバイスは、サーバとして動作してもよい。よって、サーバとして動作できるデバイスは、例えば、専用のラックに搭載されたサーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、セットトップボックス、上述のデバイスの２つまたはより多くの特徴などの様々な特徴を組わせた集積デバイス、または同種のものを含んでもよい。サーバは、構成または性能上広範囲にわたって変更されてよい。しかし、概して、サーバは、１つまたは複数の中央処理ユニットおよびメモリを含んでよい。また、サーバは、１つまたは複数のマス・ストレージデバイス（大容量記憶装置）、１つまたは複数の電力供給装置、１つまたは複数の有線または無線ネットワークインタフェース、１つまたは複数の入力出力インタフェース、ウィンドウズ（登録商標）サーバ、マックＯＳ  Ｘ（ＭａｃＯＳ  Ｘ）、ユニックス（登録商標）（Ｕｎｉｘ（登録商標））、リナックス（登録商標）（Ｌｉｎｕｘ（登録商標））、ＦｒｅｅＢＳＤ、または同種のものなどの１つまたは複数のオペレーティングシステムを含んでもよい。
【００３３】
明細書、および特許請求の範囲の全体に亘って、用語は、明確に記述された意味を超えて、微細な、本文中で示唆される、または黙示の意味をもってよい。同様に、本開示で用いられる「一実施形態において」という表現は、必ずしも同一の実施形態を示すものでない。また、本開示で用いられる「他の実施形態において」という表現は、必ずしも異なる実施形態を示すものではない。例えば、特許請求の範囲に記載された主題は、実施例の全体または一部の組み合わせを含むことも意図している。概して、専門用語は、本文中において、少なくとも部分的に慣用から理解され得る。例えば、本開示で用いられる「および」、「または」、「および／または」という用語は、そのような用語が用いられる文脈に少なくとも部分的に依存するかもしれない様々な意味を含んでよい。概して、Ａ、Ｂ、Ｃなどのリストに関連して用いられる場合には、「または」は、排他的な意味で用いられるＡ、Ｂ、またはＣと同様に、包括的な意味で用いられるＡ、Ｂ、およびＣという意味も意図している。加えて、本開示で用いられる「１つまたは複数」という用語は、文脈に少なくとも部分的に依存し、単数形の意味で任意の特徴、構造、特性を記述するのみ用いられてよ。または、本開示で用いられる「１つまたは複数」という用語は、複数形の意味で、複数の特徴、複数の構造、または複数の特性の複数の組み合わせを記述するのに用いられてよい。同様に、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その（前記）（ｔｈｅ）」という用語も、さらに、文脈に少なくも部分的に依存して、単数形の使用を伝える、または複数形の使用を伝えるために、理解されてよい。加えて、「基づいて」という用語は、複数の要因の排他的なセットを伝達することを必ずしも意図していないことを理解されうる。また、それどころか、「基づいて」という用語は、特に明確に記述していない限り、文脈に少なくとも部分的に依存して、追加の要因の存在も許容されうる。
【００３４】
撮像装置および撮像方法は、部屋または屋外などの大きな場所での環境、俳優、物体の１つまたは複数に限定されない対象物の撮像データを収集および照明で非常に高い柔軟性を提供する軽量、低コスト、プログラム可能、モバイル、ポータブルな機器を用いて、実質的に固定された撮像および／または照明装置の代替品を提供することが記載されている。撮像データをキャプチャしている間、静止または運動中の対象物が、対象物の周りの異なる複数の位置に配置された照明により照らされることができる。照明は、プログラム、または予め定められたパターン、もしくは一連の時間多重化の基準の照明の構成または条件で構成される多数の固定された照明として配備されることができる。望ましくは、高速デジタルまたはアナログ動画カメラが、本開示で記載されるモバイル照明プラットフォームにより提示される様々な照明条件の間にキャプチャされる画像データを記録する。そのような記録は、限定されない例として、高精度で人物または物体の表面詳細を示すデータをキャプチャするために用いられる。このデータは、例えば、映画またはゲームのためのコンピュータ生成される視覚効果などの様々な用途のために、物体の画像を修正するための後処理に用いることができる。照明装置は、高解像度アプリケーションのための鏡面反射性または拡散照明を取得するのに使用される複数の偏向フィルタも含むことができる。
【００３５】
公知の照明ステージアプリケーションでは、照明は、対象物に焦点を合わせるために球体、格子、半球体などの構造物上の異種または固定のどちらかの構成において、対象物の周囲に配置される。しかしながら、そのような照明装置は、限定された操作性をもたらし、ポータブル性がなく、写真撮影または映画撮影される対象物が構造物の場所で獲得されることを要求する。そのような固定の複数のシステムと比較して、本開示は、所望のセンサ機器を輸送し、多種多様なパターンまたは複数の位置または複数の経路で自由に動いて画像データのキャプチャを促進できる複数の無人飛行体、望ましくはクワッドロータータイプの無人飛行体の配置により、予め定められたまたはプログラマブルなパターンで配備された複数の照明および／または複数のカメラおよび／または他の複数のセンサの使用を通じて、非常に可動性、柔軟性、および再構成可能な照明ステージ、および／または画像キャプチャ環境を提供できる。
【００３６】
図１は、対象物１１２の画像データを収集する撮像システム１００を示す。撮像システム１００は、限定はされないが、１つまたは複数の光源、光センサ、フィルタ、カメラなどの可視または不可視の複数のスペクトルまたはそれらの組み合わせ（可視光および赤外線など）で動作する撮像機器を備える観測機器をそれぞれが輸送する無線、プログラム可能な飛行、または他の複数の可動性輸送体１１０（例えば、図２Ａ−図２Ｃを参照）を備える。
【００３７】
一実施形態において、無線プログラム可能な輸送体は、特定の複数の軌跡に沿って飛行し、および／または３次元空間の特定の複数の位置で、空中で、ホバリング、空中浮揚、空中を漂うようにプログラムすることができるロボットクワッドローターまたは無人飛行体などの小型回転翼航空機を備えることができる。本開示において、クワッドローター飛行輸送体の使用例は、一実施形態を伝達することを意図しているが、現在知られているまたは世に知られるようになる他の移動可能な輸送体を使用することができ、他の可動性輸送体は、本開示で示される様々な複数のシステム、複数の方法および実用的な選択肢の実行を、文脈上、使用することが考慮されうる。
【００３８】
複数のクワッドローター１１０のそれぞれは、独立して飛行するよう構成でき、緻密に計画された個別の軌跡を有し、特定の位置に到達および空中浮揚でき、または連続して、または繰り返して、空間内のいくつかの軌跡を漂うことができる。しかしながら、それらは、遠隔制御もでき、あるいはそれらの飛行経路は、コントローラ１０２によって監視および変更されうる。一実施形態において、コントローラ１０２は、ラップトップ、ハンドヘルドユーザデバイス、またはサーバコンピュータまたはそれらの組み合わせなどの１つまたは複数のコンピューティングデバイスを含むことができる。コントローラ１０２は、限定はされないが光学、赤外線、ソナー、ライダー、無線リンク、または有線網などの複数の装置を介して複数のクワッドローター１１０に連結されることができる。一実施形態において、複数のカメラ、複数の光源、複数のフィルタ、またはそれらの組み合わせなどの撮像機器は、複数のクワッドローター１１０上で提供されることができる。例えば、いくつかのクワッドローター１１０は、少ない電力を利用して明るい光を照射する複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を含む複数の光源を輸送できる。一方、他のクワッドローター１１０は、複数のカメラだけ、さらに複数のＬＥＤ光源、またはソナー、無線または光センサの組み合わせのみを輸送してもよい。
【００３９】
図１に示すように、複数のクワッドローター１１０は、撮像される対象物１１２に関する特定のパターンで配置される。本開示で説明されるように、複数のクワッドローター１１０の数およびパターンは、実例のためのみに示され、より多くまたはより少ない数のクワッドローター１１０が様々なパターンで使用されることができ、異なる照明条件を作り出し、または様々な位置または角度から画像データを収集できることが、十分に理解できる。一実施形態において、複数のクワッドローター１１０のそれぞれは、それぞれ固有の配置情報をコントローラ１０２から受信でき、飛行経路または飛行軌跡を計画して、それぞれの計画された位置に予め定められた時間に到達できる。一実施形態において、コントローラ１０２は、デスクトップ、または、ラップトップコンピュータ、または、スマートフォンなどのモバイルコンピューティング通信デバイスなどの、１つまたは複数のクワッドローター１１０を制御するための命令を格納および通信できるコンピューティングデバイスでありうる。本開示で詳細に説明されるように、それぞれのクワッドローターに対する配置情報は、複数のクワッドローターについて選択された配置の１つまたは複数、またはクワッドローター１１０の複数の属性に基づいて生成されることができる。一実施形態において、地面または土台表面と組み合わせて、コントローラ１０２および対象物１１２は、参照実体として複数のクワッドローターによって使用され、それらの位置を達成することができる。一実施形態において、クワッドローターが対象物を特定することができ、その結果、対象物１１２の近くで計画されたパターンに従ってそれら自身を配置できるように、１つまたは複数の無線源１１４が、対象物１１２の場所に配置されることができる。これは、多数の対象物が存在でき、撮像される対象物１１２の特定の識別が要求される外部または屋外環境において有益である。代わりに、（クワッドローター自体に搭載、またはクワッドローターを追尾する外部のソナーデバイスを用いることで）対象物または既知の位置の他の物体または他のクワッドローターに関係する配置情報を１つまたは複数のクワッドローターに提供するためにソナーを使用することができる。
【００４０】
したがって、撮像される対象物または物体１１２は、クワッドローター１１０からの照明で照射される。一実施形態において、すべてのクワッドローターが、発光を必要としない。一実施形態において、クワッドローターは、予めプログラミングされ、複数のＬＥＤをアクティブ化して、時間多重化照明構成の手順で、対象物１１２を照明できる。複数のクワッドローター１１０がそれらの計画された位置に到達した後に、クワッドローター１１０上の複数の光源が、選択的にアクティブ化されて、特定の時間に発光できる。このようにして照明された対象物１１２の画像データは、１つまたは複数のカメラ１０８によって記録されることができる。一実施形態において、また、複数のクワッドローター１１０が計画された編隊に到達して、所望のやり方で対象物１１２を照明すると、カメラ１０８は、コントローラ１０２によって制御されることができる。一実施形態において、カメラ１０８の機能および複数のクワッドローター１１０は、クワッドローター１１０が特定の構成を達成するとカメラ１０８が自動的に画像データをキャプチャできるように、同期されることができる。さらに、カメラ１０８の数は、実例としてのみ示され、限定はされず、より多いまたはより少ない数のカメラが画像データを収集するのに使用されることができることは十分に理解できる。一実施形態において、画像データは、カメラ１０８に加えて、またはカメラ１０８の代わりに複数のクワッドローター１１０自身上に配置された複数のカメラによって収集されることができる。複数のクワッドローター１１０は小さく無線なので、それらはポータブルであり、対象物１１２の場所に容易に輸送されることができる。上述の通り、複数のクワッドローター１１０は、異なるタイプの光源、カメラ、フィルタ、センサまたはそれらの組み合わせを備えることができる。従って、従来型の照明およびカメラ機器を調整するために利用される努力および時間に比較して、撮像システム１００は、簡易的な調整で利用可能になる。ここで、１つまたは複数のクワッドローター１１０は、必要に応じて、異なる照明効果を作り出すために、または異なるタイプの画像データを記録するために、異なるタイプの撮像機器を輸送する他の異なるタイプのクワッドローターと交換できる。さらに、複数のクワッドローター１１０のそれぞれの独立した動きが、限定はされないが、特定の光源および／またはカメラと対象物１１２との間の距離または焦点を精密に設定することでより柔軟性を提供する。これにより、対象物１１２の画像データのキャプチャにおいてより精密さを実現できる。いくつかの実施形態において、クワッドローターは、光照射野カメラまたはプレノプティックカメラを設置するよう構成されることができる。光照射野カメラは、１つのセンサでそれぞれのフォトサイト上に降下するすべての入射光線の合計を単に記録する代わりに、すべての入射光線の明暗度、方向を測定することを目指す。そのような情報を用いて、画像キャプチャの瞬間にカメラの視野内のいかなるもののすべての可能性のある画像を生成することができる。光照射野カメラからの単一のキャプチャは、画像がキャプチャされた後に焦点、露出および被写界深度でさえ調整できるようなデジタルデータを提供できる。
【００４１】
一実施形態において、コントローラ１０２は、制御モジュール１２２および送信モジュール１２４を備える。制御モジュール１２２は、視覚、光または音の位置決め手法を利用して、複数のクワッドローター１１０の軌跡を監視し、もし必要であればその軌跡を修正できるように構成することができる。一実施形態において、制御モジュール１２２は、複数のクワッドローター１１０の複数の位置に関連する複数のクワッドローター１１０のそれぞれからフィードバックを受信し、特定の複数の軌跡に従ってそれらの進捗度を監視できる。一実施形態において、フィードバックは、ディスプレイ上の画像または動画を介してクワッドローターの進捗度を監視するユーザに対して表示されることができる。例えば、屋外の場所での風圧などの外部影響により、複数のクワッドローター１１０の１つは、予め定められた経路または位置から逸脱する可能性がある。そのような逸脱は、送信モジュール１２４を介して命令を受信して、逸脱したクワッドローターをクワッドローターで維持できる通信チャンネルを介して元の経路まで後退するようリセットできる制御モジュール１２２によって監視されることができる。一実施形態において、逸脱上の軌跡を追跡およびリセットするそのような機能は、クワッドローター自体に予め設定されることができる。
【００４２】
一実施形態において、制御モジュール１２２は、更に、カメラ１０８のそれぞれが、特定の配置を担い、特定のやり方で対象物１１２を照明するクワッドローター１１０上の対象物１１２の撮像データを収集するよう構成できるようにカメラ１０８の機能を制御する命令を提供できる。上記の通り、撮像される対象物または物体１１２は、生物、景色、または他の物体を含むことができる。一実施形態において、もし対象物１１２がプロセッサから命令を受信できる要素であれば、それに応じて、対象物１１２は、制御モジュール１２２を介して制御されることもできる。一実施形態において、カメラ１０８の安定性を確保しつつより良い動作および調整を実現できる昇降機、起重機、台車、ステディカムなどの他の可動性機器またはより大きなクワッドローターにより、カメラ１０８は移動されることもできる。
【００４３】
図２Ａは、本開示の一実施形態に従った複数のクワッドローター２００の１つを示す図である。  図２Ａおよび関連する説明は、実例を単に説明するためだけに提供され、限定されるものではなく、現在知られているまたは考案される適切な属性のいかなるタイプの空中またはマルチモードの輸送体が撮像システム１００において採用されることができる。さらに、所与のパターンの全てのクワッドローターが同一のものである必要はなく、異なるサイズおよび異なる属性（限定はされないが、特に、例えば、積載重量、飛行可能時間、内部特性、プロセッサ能力など）の異なるクワッドローターが単一の編隊で異なる位置で使用されうることはさらに十分に理解できる。クワッドローター２００は、上方フレーム２０４の下部に配置された本体部２０２を含む。フレーム２０４は、Ｘ形状に１つの他方の上になるように構成され本体部２０２に固定された２つのシャフト２０６および２０８を保持するように動作する。シャフト２０６および２０８のそれぞれは、２つのロータをそれぞれの端部に備える。シャフト２０６の２つのロータ２１０および２１２およびシャフト２０８の１つのロータ２１４のみが図２Ａに示されている。このように、一実施形態において、クワッドローター２００は、輸送体の４つの角に配置された２組の二重反転する固定ピッチの回転翼をもつ合計で４つのロータから構成できる。
【００４４】
本開示でさらに詳細に説明されるように、本体部２０２は、輸送体に電力を供給する電源および任意のコンピュータ可読記憶媒体とともにオンボード回路も備えることができる。加えて、本体部２０２は、限定はされないが、複数の光源、複数のカメラ、複数のフィルタ、複数のセンサ、およびそれらの組み合わせなどの１つまたは複数の撮像コンポーネント２２０を含む。一実施形態において、撮像コンポーネント２２０は、図２Ａで示されるホイール２２８を含む撮像コンポーネント２２０の両側面に配置された２つのホイールを介して対称支持構造２４０によって基部２３０に連結される。支持構造２４０は、溝２２４および２３４をそれぞれもった２つの移動可能な長手状の骨組部材２２２、２３２をさらに含む。撮像コンポーネント２２０のホイールのそれぞれは、骨組部材２２２および２３２の移動に基づいてそれぞれの溝２２４、２３４内を滑走するように動作可能である。一実施形態では、支持構造２４０は、クワッドローター２００またはコントローラ１０２にオンボードされたプロセッサからの命令下で様々な動作が可能な電気機械ロボットアームのように構成することができる。受信された命令に基づいて、骨組部材２２２、２３２は、水平（Ｘ）軸に沿って後方または前方に移動し、その結果、撮像コンポーネント２２０を溝２２４および２３４内で滑走させる。一実施形態において、Ｘ軸に沿った骨組部材２２２、２３２の移動が、中間の位置からＹ軸に沿った撮像コンポーネント２２０の高さを変化させることができる。一実施形態において、支持構造２４０は、骨組部材２２２、２３２の移動および撮像コンポーネント２２０に取り付けられたホイールの回転を介して撮像コンポーネント２２０を傾けることができる。これが、撮像コンポーネント２２０と撮像される対象物との間のより良い距離／焦点の調整に関してより大きな柔軟性を提供できる。一実施形態において、コンポーネント２２０は、既知のやり方で少なくとも半球体を含む領域になるように移動されることがき、様々な自動制御可能な移動ヘッド照明で使用されうる。また、クワッドローター２００の撮像コンポーネント２２０の数は、実例として示されており、限定されず、より多くの数の撮像コンポーネント２２０がクワッドローター２００上の様々な位置に方策に従って配置されることができる。クワッドローター２００は、追加的に、または選択的に、撮像コンポーネント２２０を１つまたは複数のプロセッサまたは電源に接続することで命令または電力信号を撮像コンポーネント２２０に伝えるケーブル２２６を含む。
【００４５】
一実施形態において、撮像コンポーネント２２０は、消費電力を低減しつつ明るい光を提供する１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む光源でありうる。また、クワッドローター２００が１つまたは複数の光源を含む場合、クワッドローター２００は、光源が考慮されうる時間の間動作するときに発生する熱を吸収するためのヒートシンクを選択的に含むことができる。一実施形態において、撮像コンポーネント２２０は、カメラでありうる。一実施形態において、撮像コンポーネント２２０は、記述されたようなＬＥＤなどの光源とカメラとの両方を含んでよい。さらなる実施形態において、撮像コンポーネント２２０は、限定はされないが、スペクトルまたは異なる照明状態を作り出すための偏光フィルタなどの１つまたは複数のフィルタを受け入れられるように構成できる。
【００４６】
図２Ｂは、クワッドローター２００の下側を示す図である。シャフト２０８上のロータ２１４と反対側に配置された４つのロータ２１６が図２Ｂに示されている。
【００４７】
図２Ｃは、クワッドローター２００の側面図を示す図である。撮像コンポーネント２２０に関連するフレーム２２２、溝２２４およびケーブル２２６の配置は、より明確に示すことができる。
【００４８】
図３は、一実施形態に従って、クワッドローター２００内のいくつかの要素を示すブロック図である。上記の通り、クワッドローターは、特定の軌跡に沿って独立して飛行することができる輸送体である。また、いくつかのクワッドローターは、軌跡追従をすることができ、飛行経路を動的に計画することができる。それらは、キログラム単位の観測機器を輸送できる大きな無人空港輸送体から小さな玩具サイズの輸送体までの異なる大きさで生成される。一実施形態において、クワッドローター１１０のそれぞれは、実質的により小さい、より小さいサイズの輸送体でありうる。このように、例であり、限定はされず、クワッドローターのそれぞれは、２００から４００グラムの重さでありうる。また、クワッドローターのそれぞれは、長さ全体で約１０インチのローターシャフト２０６／２０８を有することができ、１０分程度の短い時間に数グラム、または数オンスの観測機器を輸送できる。例であり、限定はされず、クワッドローター２００のそれぞれは、プロセッサ３１０、記憶媒体３２０、電源３３０、送受信機３４０、撮像コンポーネント３５０、電気機械部品３６０およびセンサ３７０を備えることができる。センサ３７０は、いかなるタイプの熱センサ、光センサ、または位置センサを含むことでき、本開示で説明されるように、様々なタスクを実行するためにプロセッサ３１０に異なる種類の入力を提供できる。
【００４９】
プロセッサ３１０は、Ｉ／Ｏモジュール３１２を介してクワッドローター２００の他のコンポーネントのそれぞれに通信可能に連結され、制御モジュール３１４からの命令を介してそれらを制御する。プロセッサ３１０は、更に、以下に示すような撮像コンポーネント３５０に対する様々な軌跡／位置の計算または調整の計算を容易にする計算モジュール３１６を備える。一実施形態において、クワッドローターの飛行経路または軌跡を制御するための命令は、予め定められ、記憶媒体３２０に格納される。図１に示すように、複数のクワッドローター１１０は、互いに関連し、撮像される対象物１１２に関連する特定のパターンまたは幾何学的な形状に配置される。一実施形態において、特定のパターン内のそれぞれのクワッドローター１１０に対する正確な位置は、１つまたは複数の参照点に関して予め計算され、それぞれのクワッドローターに供給される。したがって、適切な命令がクワッドローター２００の記憶媒体３２０に格納され、それらの命令は、センサ３７０からのデータと併せてプロセッサ３１０で使用され、パターン内の計画された位置を達成するためにロータなどの電気機械部品３６０を制御する。一実施形態において、パターン内のクワッドローターの位置は、地面および撮像される対象物などの複数の参照実体からの位置に関して特徴付けることができる。例えば、クワッドローター２００が、撮像される対象物１１２を囲む半球体または球体のパターンなどのパターン内に配置される場合、位置データは、地面からの高さおよび対象物からの距離、または他の適切な参照実体に関連して定義されることができる。このように、プロセッサ３１０は、特定の撮像パターンでクワッドローター２００を正確に位置づけるために、記憶媒体３２０からの命令およびセンサ３７０からのデータを利用できる。一実施形態において、パターンを形成するときに他の適切なクワッドローターに関連して逸脱、衝突回避、または正確な位置調整のために、プロセッサ３１０は、さらにセンサデータを使用して、軌跡の調整などの機能性を達成できる。
【００５０】
クワッドローター２００が正確に配置されると、プロセッサ３１０は、記憶媒体３２０から取得した命令に従って撮像コンポーネント３５０の調整を容易にする。代わりに、命令は、クワッドローター２００が計画された位置に到達するとコントローラ１０２によって提供されることができる。撮像コンポーネント３５０が１つまたは複数の光源を備える場合、命令が、特定の時間および特定の角度または特定の偏光で撮像される対象物１１２上に照明を合焦させるために光源に調整させる。したがって、プロセッサ３１０は、電気機械部品３６０が光源を正確に傾け、電源３３０が対象物１１２を照明するために特定の時間に光源に電力を供給できるように機能を適合させる。撮像コンポーネント３５０がカメラ、フィルタまたはそれらの組み合わせを含む場合、同様なステップが、プロセッサ３１０で実行されることができる。カメラ（および／または光源）は、対象物１１２の画像データが特定の照明条件下で正確な時間に収集できるように、プロセッサ３１０からの命令に基づいて正確に傾けられることができ、電源３３０からのパルスを用いてアクティブ化されることができる。一実施形態において、クワッドローター２００によって収集された画像データは、後の修正のために記憶媒体３２０に格納されることができる。また、クワッドローター２００は、オンボードメモリの使用を最適化するために、自動的にまたは要求に応じて、収集された画像データを、限定はされないが、コントローラ１０２などの外部の要素に送信できるように構成することができる。
【００５１】
図４は、対象物の画像データを生成するための方法の実施形態を図示したフローチャート４００を示す。方法は、４０２で開始する。ここで、クワッドローターなどの複数の移動可能な輸送体は、選択されたパターンまたは形状で３次元空間内に配置される。クワッドローターを配置するためのパターンは、限定されないが、撮像された対象物のサイズ、撮像される表面／対象物の特質、画像データに必要な性質、クワッドローターの属性を含む様々な要因に応じて選択されることができる。４０４で、複数のクワッドローターの少なくとも１つのサブセットがアクティブ化のために選択される。複数のクワッドローターは、パターン内のそれらの計画された複数の位置に到達すると予め定められた時点で照明の照射、および／または対象物の画像データの収集、またはそれらの組み合わせなどの複数のタスクを自動的に実行するようプログラムされることができる。一実施形態において、コントローラ１０２は、特定の時間間隔で発光および／または画像データの収集をすべく、いくつかのクワッドローターのみをアクティブ化することができる。一実施形態において、上述した事象の組み合わせは、コントローラ１０２が、例えばユーザ入力に基づいて発光および／画像データの収集をするために、他のアイドル状態のクワッドローターを非アクティブ化またはアクティブ化するための機能と干渉するかもしれないときに、複数のクワッドローターが特定の時点での画像データの収集に関連する複数のタスクを実行するために予めプログラミングされる場合に生じうる。したがって、選択されたクワッドローターは、４０６で示されるようにアクティブ化され、画像データが４０８でキャプチャされる。画像データは、クワッドローター内に含まれる複数のカメラによって収集されることができる。または、画像データは、外部の複数の高速カメラまたは複数のクワッドローターの組み合わせによって収集されることができる。外部の複数の高速カメラは、本開示で示される複数の実施形態に従って用いられることもできる。４１０で、収集される必要がある追加の画像データがあるかどうかを決定する。追加の画像データを収集することを継続しない場合、終了ブロックでプロセスを終了する。４１０で、追加の画像データを収集する必要があると決定された場合、手順は４１２に進み、ここで、複数のクワッドローターが異なるパターンに配置されるべきかどうかを決定する。さらに画像データを収集する前に、クワッドローターが異なるパターンに配置される必要がある場合には、手順は、ステップ４０２に進み、ここで、複数のクワッドローターが、新しいパターンに配置される。４１２で、複数のクワッドローターが新しいパターンに配置される必要がなく、複数のクワッドローターが現在のパターン内で単に再アクティブ化される必要がある場合、手順はステップ４０４に進み、複数のクワッドローターがアクティブ化のために選択される。複数のクワッドローターが１つより多い撮像コンポーネントを有している場合には、複数のクワッドローターは、異なる時間多重化パターンで発光すべくプログラムされることができ、異なる時点で異なる撮像コンポーネントを利用すべくプログラムされることもできる。
【００５２】
図５は、一実施形態に従って複数のクワッドローターを配置するための方法の実施形態を図示したフローチャート５００を示す。輸送体またはクワッドローターの配置についての方法論の詳細は、実例としてのみ示され、限定はされず、輸送体を配置するための他の方法論は、本開示の複数の実施形態に従って採用されることもできることは十分に理解されうる。  手順は、５０２で開始する。ここで、複数の移動可能な輸送体または複数のクワッドローターを配置するためのパターンの選択が受信される。上述の通り、３次元空間での複数の位置を示す複数の点を含む様々なパターンが、撮像される対象物の特質および要求される撮像データに基づいて選択されることができる。５０４で、パターン内の複数の位置または複数の点が特定され、パターンの編隊に要求されるクワッドローターの数を提供する。一実施形態において、選択されたパターンの３次元空間モデルは、ユーザ入力に基づいてプロセッサによって生成またはシミュレーションされることができる。一実施形態において、選択されたパターンは、撮像される対象物の場所に関連してプロセッサによってシミュレーションされることができる。一実施形態において、選択されたパターン内の複数のクワッドローターの複数の位置は、プロセッサ単独で決定されることもできるし、人間オペレータとの組み合わせで決定されることもできる。一実施形態において、ユーザは、例えば３次元空間モデル上の特定の複数の点でクリックすることにより、特定のパターン内に、特定の複数のクワッドローターが配置されるべきかどうかを決定できる。プロセッサは、ユーザのクリックを受信する複数の点の座標を格納するよう構成されることができる。パターンでの複数の位置は、直交座標系または球面座標系などの様々な座標系に関連して定義されることができる。異なる複数の実施形態において、プロセッサは、ユーザ選択のためにクワッドローターの複数のパターンを提示するよう構成されることができる。あるいは、さらに、プロセッサは、限定はされないが、対象物の形状、撮像される表面の特質および領域などの対象物の複数の属性に基づいていくつかの撮像パターンを自動的に選択するよう構成されることができる。一実施形態において、配置されるべき撮像機器のタイプなどのいくつかの複数の撮像要求は、選択される複数の位置に関連付けられることができる。例えば、光源を有する初期設定の撮像要求は、パターン内の選択される複数の位置のそれぞれに関連付けられることができる。複数の位置のそのような複数の撮像要求は、さらにユーザ入力に基づいて修正されることができる。このように、ユーザは、光源、カメラ、フィルタを含むそれらの組み合わせがそれぞれの位置に配置され、任意の特定の設定をそのような機器に関連付けるべきかどうかを規定することができる。その結果、５０６で、それぞれの位置についての複数の撮像要求が受信される。複数の位置についての複数の撮像要求を受信すると、配置のためのユーザによって選択されたクワッドローターの識別および属性データが５０８で受信される。実例として、限定はされないが、ユーザは、画像データを収集するためのパターンの編隊のための適切な機器、および／または属性���有する複数のクワッドローターを選択できる。一実施形態において、それぞれのクワッドローターは、クワッドローターがオンボードする撮像コンポーネントなどの複数の属性も示すことができるそれぞれのＩＤにより一意に識別されることができる。複数のクワッドローターからの識別データは、限定はされないが、ブルートゥースまたはＷｉＦｉなどの通信技術により取得されることができる。
例えば、複数のクワッドローターは、位置および属性データを提供するために、それぞれの受動的または能動的ＲＦＩＤ（無線自動識別）で符号化されたそれらの識別および属性情報を有することができる。５１２で、選択されたクワッドローターおよびそれらの属性が、複数の位置についての以前に受信された複数の撮像要求に適合するかどうかを決定する。例えば、選択されたパターンおよび位置の複数の要求が、複数のカメラを持った２台、および複数の光源を持った８台を含む１０台のクワッドローターを含む場合、５１２で、特定の複数の要求を満たす１０台のクワッドローターがあるかどうかを決定する。５１２でパターン編隊について選択された複数のクワッドローターが特定の複数の要求に適合しない場合、５１０で示すように、ユーザ通知が生成され、ユーザは、エラーを修正するための機会を与えられることができる。その後、プロセスは、５０８に戻り、複数のクワッドローターの識別および属性情報を取得する。５１２で、選択されたクワッドローターが複数の要求を満たすと決定された場合、５１４で、位置データおよび複数の撮像要求が複数のクワッドローターに送信される。一実施形態において、それぞれのクワッドローターは、自身の位置よびそれぞれの撮像設定に関連付けられたデータのみを受信できる。一実施形態において、全部の位置および撮像データのセットが、受信されたデータのセットからそれぞれのデータを認識または取得できるすべてのクワッドローターに送信される。  位置および撮像データを取得および送信するプロセスが終了し、撮像される対象物が適切に配置されると、５１６で、複数のクワッドローターは、配置またはパターン編隊のためにアクティブ化されることができる。
【００５３】
図６は、画像データを収集するための方法の実施形態を図示するフローチャート６００を示す。方法は、６０２で開始する。ここで、特定のパターンでの位置の座標などの配置情報または位置データ、および位置に関連付けられた複数の撮像要求がクワッドローターで受信される。一実施形態において、クワッドローターの位置座標は、限定はされないが、形成されるパターンまたは撮像される対象物、撮像される対象物の場所またはそれらの組み合わせなどの異なる要因に基づく１つまたは複数の参照実体に関連して定義されることができる。加えて、６０２で、限定はされないが、複数の光源の輝度、複数の光源または複数のカメラの角度および焦点を含む撮像要求の設定などの複数の撮像要求も受信されることができる。また、本開示の通り、クワッドローターは、自身の情報のみを受信することができる。またはクワッドローターは、全部のパターンの位置／設定情報を受信して、受信されたデータのセットから個別の情報を取得することができる。６０４で、パターンを形成するためのアクティブ化信号が受信される。６０６で、座標が定義され、パターンが形成されることに関連する複数の参照実体が識別される。一実施形態において、地面などの単一の参照平面のみがパターンを形成するのに十分である場合もある。しかしながら、クワッドローターは、自身の位置を特定するための１つの参照実体より多くの参照実体を要求できる。例えば、クワッドローターが、３次元空間での目標位置を特定するための参照として、地面および電波源を利用できるように、無線放射を発射する１つまたは複数の電波源が、対象物の場所に配置されることができる。６０８で、クワッドローターは、目標位置への軌跡を計画する。上記の通り、計算モジュールは、位置データ、参照位置データおよびクワッドローターの現在位置を入力として受信できるプロセッサ内に含まれることができ、現在の位置から目標位置までの軌跡を計画することができる。既知のまたは既知になる様々なアルゴリズムが、独自の軌跡計画および追跡のためにクワッドローターによって使用されることができる。１つのアルゴリズムに従って、動的に実現可能な軌跡を生成するために、初期計画が、競合および障害回避制約を満たす環境を通じて生成される。そのようなアルゴリズムは、さらに、可視グラフなどの技術にも基づいて雑然とした環境で、リアルタイムに計画されることを許容できる。結果として得られる軌跡は、それぞれの区画に沿って所望の速度で、単純な幾何学的な線および連結曲線の条件で定義される。その結果、入力の実現可能なセットおよび移動速度が、経路の曲線、輸送体の所与の速度および加速度の制約に基づいて計算される。６１０で、クワッドローターは、航行し、自身の目標に到達する。プロセッサ、複数のセンサおよび複数の電気機械部品などのクワッドローターに含まれる様々なコンポーネントが、クワッドローターが目標に到達できるように衝突回避および軌跡追跡などの機動飛行を手助けすることは十分に理解されることができる。一実施形態において、複数のクワッドローターの進捗度は、複数のクワッドローターがそれらの目標まで航行している最中に、監視され、逸脱または迫り来る衝突に備えて、フィードバックを提供する。目標に到達すると、クワッドローターは、目標位置で空中浮揚し、撮像手順の開始を示す信号を待つことができる。一実施形態において、６１２に示すように、クワッドローターの進捗度は、監視され、すべてのクワッドローターがそれらのそれぞれの目標に到達し、計算されたパターンを形成すると、撮像手順を開始するための信号が、クワッドローターによって受信されることができる。一実施形態において、全部の撮像手順についての命令セットは、複数のクワッドローターのそれぞれに提供されることができる。また、クワッドローターは、受信された命令セットから特定の命令を識別することができる。そのような識別は、命令に関連付けられたクワッドローターのＩＤ、または命令に関連付けられた配置情報のどちらかに起因して、生じることができる。その結果、クワッドローターにオンボードされた撮像機器は、受信された命令に従って、６１４に示すようにアクティブ化され、６１６で示すように、対象物の照明または画像データの収集またはそれらの組み合わせなどのタスクを実行する。
【００５４】
図７は、複数のクワッドローターが対象物７０２の画像データを収集する編隊７０４を示す実例７００である。上記の通り、複数のクワッドローター７０４は、コントローラ１０２から位置および画像命令を受信する。その結果、それらの軌跡は、それぞれの現在の位置からそれぞれの目標まで航行するように計画される。  目標に到達すると、クワッドローターが対象物７０２の画像データを収集するための命令を実行している最中に、クワッドローターは、それぞれの位置で対象物を覆う空間に空中浮揚またはホバリングまたは浮遊する。一実施形態において、クワッドローターは、画像データが外部の複数のカメラによって収集されている間に、対象物７０２を照明するためだけに使用される。一実施形態において、画像データは、複数のクワッドローターに設けられた複数のカメラによって収集されることができる。代わりに、また、画像データは、複数のクワッドローターのカメラおよび複数のカメラの組み合わせによって収集されることができる。静止画または動画などの様々な種類の画像データが、開示された複数の実施形態に従って収集されることができる。
【００５５】
図８は、撮像される対象物８０２を取り囲む複数のクワッドローターの編隊８０４を示す実例８００である。  すべてのクワッドローターは、クワッドローター８０６が対象物８０２の周囲を周回することを要求され、それらがそれぞれの軌跡に沿って移動する間、対象物の照明または画像データの収集を含む１つまたは複数のタスクを実行するクワッドローターの実質的に球体を形成する。クワッドローター８０６は、自身の位置で対象物８０２の上をホバリングし、画像データの収集を行うか、画像データの収集を手助けする。このように、クワッドローターのパターンは、画像データが収集される間、複数のクワッドローターのいくつかが、対象物８０２の周囲を特定の軌跡で移動し、複数のクワッドローターのいくつかは、対象物８０２の上を単に空中浮揚またはホバリングすることで、形成されることもできる。
【００５６】
図９は、一実施形態に従う複数のクワッドローターによって形成される格子状のパターン９００を示す実例である。撮像される対象物（不図示）は、パターンの前に位置することができ、複数のクワッドローター上の複数のカメラ、および／または外部の複数の高速カメラを通じて、撮像されてよい。それから、平面格子編隊は、格子編隊の平面が、水平または垂直な参照平面に対して無数の位置に適合されるように、移動されることができる。
【００５７】
図１０Ａは、一実施形態に従うクワッドローターの特定の配置１０００を示す。撮像される対象物（不図示）は、一実施形態において球体の内部に位置されることができる。このように、対象物は、最初に配置され、複数の無人飛行体は、本開示で示される１つまたは複数の参照実体を用いて、対象物の周囲に、パターン１０００を形成すべく、複数の実質的に均一に分散した円周に自身を配置する。
【００５８】
図１０Ｂは、一実施形態に従うクワッドローターの他の球体の配置１０５０を示す。撮像される対象物（不図示）は、球体の内部に位置されることができる。このように、対象物は、最初に位置付けられることができ、複数の無人飛行体は、本開示に示される１つまたは複数の参照実体を用いて対象物の周囲にパターン１０５０を形成すべく、複数の実質的に均一に分散されたサブパターン１０５２上に、自身を配置する。サブパターン１０５２および配置１０００または１０５０は、形状、編隊、および配列の複数の組み合わせに変更されることができる。
【００５９】
図１１は、一実施形態に従ったコンピューティングデバイス１１００の内部アーキテクチャを図示する。コンピューティングデバイスの内部アーキテクチャは、少なくとも１つのコンピュータバス１１０２に結合される１つまたは複数の処理装置（ＣＰＵしても記載される）１１１２を含む。また、継続性記録媒体／メディア１１０６、ネットワークインタフェース１１１４、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、実行時間一時メモリ（ランタイムトランジェントメモリ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）などのメモリ１１０４、メディアディスクドライブインタフェース１１０８、フロッピー（登録商標）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどの取り外し可能なメディア、メディアを含むメディアに読み取り、および／または書き込みできるドライブのためのインタフェース１１２０、モニタまたは他の表示装置のインタフェースとしてのディスプレイインタフェース１１１０、キーボードのインタフェースとしてのキーボードインタフェース１１１６、マウスまたは他のポインティングデバイスのインタフェースとしてのポインティングデバイスインタフェース１１１８、および、パラレルおよびシリアルポートインタフェース、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インタフェースなどの個別に示していない種々の他のインタフェース１１２２が、１つまたは複数のコンピュータバス１１０２に結合される。
【００６０】
メモリ１１０４は、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、デバイスドライバ、および、本開示に示される１つまたは複数のプロセスフローなどの機能を組み込んでいるプログラムコードおよび／またはコンピュータ実行可能なプロセスステップを含むソフトウェアモジュールなどのソフトウェアプログラムの実行中にメモリ１１０４に格納された情報をＣＰＵ１１１２に提供できるように、コンピュータバス１１０２に結合する。ＣＰＵ１１１２は、最初に、コンピュータ実行可能なプロセスステップを、メモリ１１０４、記録媒体／メディア１１０６、取り外し可能なメディアドライブ、および／またはその他の記憶装置などストレージからロードする。  それから、ＣＰＵ１１１２は、ロードされたコンピュータ実行可能なプロセスステップを実行すべく、格納されたプロセスステップを実行できる。  記憶装置により格納されたデータなどの格納データは、コンピュータ実行可能なプロセスステップの実行中に、ＣＰＵ１１１２によってアクセスされることができる。
【００６１】
継続性記録媒体／メディア１１０６は、ソフトウェア、オペレーティングシステムおよび１つまたは複数のアプリケーションプログラムなどのデータを格納するために用いられることができるコンピュータ可読記録媒体である。継続性記録媒体／メディア１１０６は、１つまたは複数のデジタルカメラ、モニタドライバ、プリンタドライバ、スキャナドライバ、または他のデバイスドライバ、ウェブページ、コンテンツファイル、プレイリストおよび他のファイルなどのデバイスドライバを格納するためにも用いられることができる。継続性記録媒体／メディア１１０６は、さらに、本開示の１つまたは複数の実施形態を実行するために用いられるプログラムモジュールおよびデータファイルをさらに含むことができる。
【００６２】
本開示の目的のために、コンピュータ可読媒体は、機械可読形式でコンピュータによって実行可能なコンピュータプログラムコードを含むことができるコンピュータデータを格納する。実例として、限定はされないが、コンピュータ可読記録媒体は、有形または固定式のデータのストレージ、またはコード含有信号の一時的な解釈のための通信メディアのために、コンピュータ可読記録媒体を含んでよい。本開示で用いられるようなコンピュータ可読記録媒体は、（信号とは対照的に）物理的または有形のストレージを参照し、限定されない揮発性および不揮発性、取り外し可能、および取り外し不可能な、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュールまたはその他のデータなどの情報の有形ストレージに対して任意の方法または技術で実行されるメディアを含む。  コンピュータ可読記録媒体は、限定されないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、または他のソリッドステートメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、または他の光学ストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ、または他の磁気記憶装置、または、所望の情報、またはデータ、または命令を有形に格納するために用いることができ、コンピュータまたはプロセッサによってアクセスされることができる任意の物理または有形のメディアを含む。
【００６３】
本開示の目的のために、モジュールは、ソフトウェア、ハードウェア、またはファームウェア（またはそれらの組み合わせ）システム、プロセス、または機能、または、プロセス、特徴、および／または、（人的交流または増加を用いてまたは用いずに）本開示に示される機能を実行または促進するコンポーネントである。モジュールは、サブモジュールを含むことができる。モジュールのソフトウェアコンポーネントは、コンピュータ可読媒体に格納されてもよい。モジュールは、１つまたは複数のサーバと一体となってもよいし、１つまたは複数のサーバによってロードおよび実行されてもよい。１つまたは複数のモジュールは、エンジンまたはアプリケーションに属してもよい。
【００６４】
当業者であれば、本開示の方法およびシステムが、限定はされないが、前述の例示的な実施形態および例などの多くのやり方で実行されてもよいことは認識するだろう。言い換えれば、ハードウェアおよびソフトウェアまたはファームウェアの組み合わせ、および個々の機能での単数または複数のコンポーネントによって実行される複数の機能的な要素は、クライアント、またはサーバ、または両方のいずれにおいても、ソフトウェアアプリケーションの間に分配されてもよい。これに関して、本開示で示されている異なる実施形態の特徴の数は、単数または複数の実施形態で組み合わせされてよく、本開示で示されている全ての特徴よりも少ないまたは多い特徴を有する実施形態に変更してもよい。機能性は、全体または部分的に、既知または既知になるやり方で、複数のコンポーネントの間に分配されてよい。このように、無数のソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、および組み合わせが、本開示に示されている機能、特徴、インタフェースおよびプレリファレンスを達成することを可能にする。さらに、本開示の範囲は、開示の特徴および機能およびインタフェースを実行するために慣例的に既知のやり方を包含し、さらに、本開示で示されるハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアコンポーネントによりなされてよい変形または変更が、現在、今後の当業者によって理解されうる。
【００６５】
システムおよび方法は、１つまたは複数の実施形態に関して記載されているけれども、開示が、開示された実施形態に限定される必要はないことは理解される。クレームの主旨および範囲に含まれる様々な変更または同等のアレンジを含むことが意図されており、その範囲は、すべてのそのような変更および同等の構造を包含できるように、最も広く解釈されるべきである。本開示は、以下の特許請求の範囲についての任意のおよびすべての実施形態を含む。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１１】
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