(57)【要約】      （修正有）【課題】撮像装置により撮像される撮像領域の明るさが変化しても、撮像装置の露出を適切に制御する。【解決手段】撮像装置１００において、撮像制御部は、撮像装置により撮像された第１画像において、撮像装置の撮像範囲に対して予め定められた参照領域に存在する第１オブジェクトを特定する特定部を備る。制御部はまた、撮像装置の位置または向きを変更するための駆動情報に基づいて、第１画像より後に撮像される第２画像における参照領域の位置を予測する予測部を備える。制御部はさらに、第２画像における参照領域の位置が、第１画像に含まれており、かつ、第１オブジェクト上にない場合、第２画像における参照領域に対応する第１画像内の画像領域の画像データに基づいて、第２画像を撮像する場合の撮像装置の露出を制御する露出制御部を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置より撮像された第１画像において、前記撮像装置の撮像範囲に対して予め定められた参照領域に存在する第１オブジェクトを特定する特定部と、
前記撮像装置の位置または向きを変更するための駆動情報に基づいて、前記第１画像より後に撮像される第２画像における前記参照領域の位置を予測する予測部と、
前記第２画像における前記参照領域の位置が、前記第１画像に含まれておりかつ前記第１オブジェクト上にない場合、前記第２画像における前記参照領域に対応する前記第１画像内の画像領域の画像データに基づいて、前記第２画像を撮像する場合の前記撮像装置の露出を制御する制御部と
を備える制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２画像における前記参照領域の位置が前記第１オブジェクト上にある場合、前記第１画像における前記参照領域の画像データに基づいて、前記第２画像を撮像する場合の前記撮像装置の露出を制御する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記予測部は、前記駆動情報に基づいて、前記撮像装置が前記第１画像を撮像したタイミングと前記撮像装置が前記第２画像を撮像するタイミングとの間の前記撮像装置の移動量を特定し、前記移動量に基づいて、前記第２画像における前記参照領域の位置を予測する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記予測部は、前記駆動情報に基づいて、前記撮像装置の速度を特定し、前記速度と、前記撮像装置が前記第１画像を撮像したタイミングと前記撮像装置が前記第２画像を撮像するタイミングとの差に基づいて前記移動量を特定する、請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記予測部は、前記駆動情報に基づいて、前記撮像装置が前記第１画像を撮像したタイミングと前記第２画像を撮像するタイミングとの間の前記撮像装置の向きの変化量をさらに特定し、前記移動量及び前記変化量に基づいて、前記第２画像における前記参照領域の位置を予測する、請求項３に記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２画像における前記参照領域の位置が前記第１オブジェクト上になくなるまでに前記撮像装置が前記第１画像を撮像してから前記第２画像を撮像するまでに移動すべき第１移動量[a1]を特定し、前記撮像装置の前記移動量が前記第１移動量以上の場合、前記第１画像内の前記画像領域の画像データに基づいて、前記第２画像を撮像する場合の前記撮像装置の露出を制御する、請求項３に記載の制御装置。
【請求項７】
前記特定部は、前記撮像装置とは異なる撮像範囲を撮像する他の撮像装置により前記第２画像より前に撮像された第３画像に存在する第２オブジェクトをさらに特定し、
前記制御部は、前記第２画像における前記参照領域の位置が、前記第１画像に含まれず、前記第３画像に含まれ、かつ前記第１オブジェクト及び前記第２オブジェクト上にない場合、前記第２画像における前記参照領域に対応する前記第３画像内の画像領域の画像データに基づいて、前記第２画像を撮像する場合の前記撮像装置の露出を制御する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第２画像における前記参照領域の位置が、前記第１画像に含まれず、前記第３画像に含まれ、前記第１オブジェクトまたは前記第２オブジェクト上にある場合、前記第１画像における前記参照領域の画像データに基づいて、前記第２画像を撮像する場合の前記撮像装置の露出を制御する、請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記予測部は、前記駆動情報に基づいて、前記撮像装置が前記第１画像を撮像したタイミングと前記撮像装置が前記第２画像を撮像するタイミングとの間の前記撮像装置の移動量を特定し、前記移動量に基づいて、前記第２画像における前記参照領域の位置を予測し、
前記制御部は、前記第２画像における前記参照領域の位置が前記第１オブジェクト上になくなるまでに前記撮像装置が前記第１画像を撮像してから移動すべき第１移動量、及び前記第２画像における前記参照領域の位置が前記第２オブジェクト上に位置するまでに前記撮像装置が前記第１画像を撮像してから移動すべき第２移動量を特定し、前記撮像装置の前記移動量が前記第１移動量以上かつ前記第２移動量より小さい場合、前記第３画像内の前記画像領域の画像データに基づいて、前記第２画像を撮像する場合の前記撮像装置の露出を制御する、請求項７に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記撮像装置の移動量が前記第１移動量より小さい、または前記第２移動量以上の場合、前記第１画像における前記参照領域の画像データに基づいて、前記第２画像を撮像する場合の前記撮像装置の露出を制御する、請求項９に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記第３画像に含まれ、かつ前記第１オブジェクト及び前記第２オブジェクト上にない場合、前記第３画像内の前記画像領域の画像データと、前記撮像装置により撮像される画像の特性と前記他の撮像装置により撮像される画像の特性との間の差とに基づいて、前記第２画像を撮像する場合の前記撮像装置の露出を制御する、請求項７に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記他の撮像装置の撮像範囲は、前記撮像装置の撮像範囲より広い、請求項７に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記撮像装置が前記第２画像を撮像する前に、前記駆動情報とは異なる前記撮像装置の位置または向きを変更するための他の駆動情報を検知した場合、前記第２画像における前記参照領域の位置が、前記第１画像に含まれておりかつ前記第１オブジェクト上にない場合でも、前記第１画像における前記参照領域の画像データに基づいて、前記第２画像を撮像する場合の前記撮像装置の露出を制御する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記特定部は、前記第１画像に存在する第２オブジェクトをさらに特定し、
前記制御部は、
前記第２画像における前記参照領域の位置が、前記第１画像に含まれておりかつ前記第１オブジェクト及び前記第２オブジェクト上にない場合、前記第１画像内の前記画像領域の画像データに基づいて、前記第２画像を撮像する場合の前記撮像装置の露出を制御し、
前記第２画像における前記参照領域の位置が前記第１オブジェクトまたは前記第２オブジェクト上にある場合、前記第１画像における前記参照領域の画像データに基づいて、前記第２画像を撮像する場合の前記撮像装置の露出を制御する、請求項１に記載の制御装置。
【請求項１５】
請求項１から１４の何れか１つに記載の制御装置を備え、前記制御部により制御された露出で撮像する撮像装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の撮像装置と、
前記撮像装置の向きを変更可能に前記撮像装置を支持する支持機構と
を備える撮像システム。
【請求項１７】
前記撮像装置とは異なる撮像範囲を撮像する他の撮像装置をさらに備える、請求項１６に記載の撮像システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載の撮像システムを備えて移動する移動体。
【請求項１９】
撮像装置より撮像された第１画像において、前記撮像装置の撮像範囲に対して予め定められた参照領域に存在する第１オブジェクトを特定する段階と、
前記撮像装置の位置または向きを変更するための駆動情報に基づいて、前記第１画像より後に撮像される第２画像における前記参照領域の位置を予測する段階と、
前記第２画像における前記参照領域の位置が、前記第１画像に含まれておりかつ前記第１オブジェクト上にない場合、前記第２画像における前記参照領域に対応する前記第１画像内の画像領域の画像データに基づいて、前記第２画像を撮像する場合の前記撮像装置の露出を制御する段階と
を備える制御方法。
【請求項２０】
撮像装置より撮像された第１画像において、前記撮像装置の撮像範囲に対して予め定められた参照領域に存在する第１オブジェクトを特定する段階と、
前記撮像装置の位置または向きを変更するための駆動情報に基づいて、前記第１画像より後に撮像される第２画像における前記参照領域の位置を予測する段階と、
前記第２画像における前記参照領域の位置が、前記第１画像に含まれておりかつ前記第１オブジェクト上にない場合、前記第２画像における前記参照領域に対応する前記第１画像内の画像領域の画像データに基づいて、前記第２画像を撮像する場合の前記撮像装置の露出を制御する段階と
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【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、撮像システム、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、被写体輝度の測定結果に撮影に適したフィルムの感度を演算するカメラが開示されている。
特許文献１  特開２００３−４３５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
撮像装置により撮像される撮像領域の明るさが変化し、撮像装置の露出を適切に制御できない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様に係る制御装置は、撮像装置より撮像された第１画像において、撮像装置の撮像範囲に対して予め定められた参照領域に存在する第１オブジェクトを特定する特定部を備えてよい。制御装置は、撮像装置の位置または向きを変更するための駆動情報に基づいて、第１画像より後に撮像される第２画像における参照領域の位置を予測する予測部を備えてよい。制御装置は、第２画像における参照領域の位置が、第１画像に含まれておりかつ第１オブジェクト上にない場合、第２画像における参照領域に対応する第１画像内の画像領域の画像データに基づいて、第２画像を撮像する場合の撮像装置の露出を制御する制御部を備えてよい。
【０００５】
制御部は、第２画像における参照領域の位置が第１オブジェクト上にある場合、第１画像における参照領域の画像データに基づいて、第２画像を撮像する場合の撮像装置の露出を制御してよい。
【０００６】
予測部は、駆動情報に基づいて、撮像装置が第１画像を撮像したタイミングと撮像装置が第２画像を撮像するタイミングとの間の撮像装置の移動量を特定し、移動量に基づいて、第２画像における参照領域の位置を予測してよい。
【０００７】
予測部は、駆動情報に基づいて、撮像装置の速度を特定し、速度と、撮像装置が第１画像を撮像したタイミングと撮像装置が第２画像を撮像するタイミングとの差に基づいて移動量を特定してよい。
【０００８】
予測部は、駆動情報に基づいて、撮像装置が第１画像を撮像したタイミングと第２画像を撮像するタイミングとの間の撮像装置の向きの変化量をさらに特定し、移動量及び変化量に基づいて、第２画像における参照領域の位置を予測してよい。
【０００９】
制御部は、第２画像における参照領域の位置が第１オブジェクト上になくなるまでに撮像装置が第１画像を撮像してから第２画像を撮像するまでに移動すべき第１移動量を特定し、撮像装置の移動量が第１移動量以上の場合、第１画像内の画像領域の画像データに基づいて、第２画像を撮像する場合の撮像装置の露出を制御してよい。
【００１０】
特定部は、撮像装置とは異なる撮像範囲を撮像する他の撮像装置により第２画像より前に撮像された第３画像に存在する第２オブジェクトをさらに特定してよい。制御部は、第２画像における参照領域の位置が、第１画像に含まれず、第３画像に含まれ、かつ第１オブジェクト及び第２オブジェクト上にない場合、第２画像における参照領域に対応する第３画像内の画像領域の画像データに基づいて、第２画像を撮像する場合の撮像装置の露出を制御してよい。
【００１１】
制御部は、第２画像における参照領域の位置が、第１画像に含まれず、第３画像に含まれ、第１オブジェクトまたは第２オブジェクト上にある場合、第１画像における参照領域の画像データに基づいて、第２画像を撮像する場合の撮像装置の露出を制御してよい。
【００１２】
予測部は、駆動情報に基づいて、撮像装置が第１画像を撮像したタイミングと撮像装置が第２画像を撮像するタイミングとの間の撮像装置の移動量を特定し、移動量に基づいて、第２画像における参照領域の位置を予測してよい。制御部は、第２画像における参照領域の位置が第１オブジェクト上になくなるまでに撮像装置が第１画像を撮像してから移動すべき第１移動量、及び第２画像における参照領域の位置が第２オブジェクト上に位置するまでに撮像装置が第１画像を撮像してから移動すべき第２移動量を特定し、撮像装置の移動量が第１移動量以上かつ第２移動量より小さい場合、第３画像内の画像領域の画像データに基づいて、第２画像を撮像する場合の撮像装置の露出を制御してよい。
【００１３】
制御部は、撮像装置の移動量が第１移動量より小さい、または第２移動量以上の場合、第１画像における参照領域の画像データに基づいて、第２画像を撮像する場合の撮像装置の露出を制御してよい。
【００１４】
制御部は、第３画像に含まれ、かつ第１オブジェクト及び第２オブジェクト上にない場合、第３画像内の画像領域の画像データと、撮像装置により撮像される画像の特性と他の撮像装置により撮像される画像の特性との間の差とに基づいて、第２画像を撮像する場合の撮像装置の露出を制御してよい。
【００１５】
他の撮像装置の撮像範囲は、撮像装置の撮像範囲より広くてよい。
【００１６】
制御部は、撮像装置が第２画像を撮像する前に、駆動情報とは異なる撮像装置の位置または向きを変更するための他の駆動情報を検知した場合、第２画像における参照領域の位置が、第１画像に含まれておりかつ第１オブジェクト上にない場合でも、第１画像における参照領域の画像データに基づいて、第２画像を撮像する場合の撮像装置の露出を制御してよい。
【００１７】
特定部は、第１画像に存在する第２オブジェクトをさらに特定してよい。制御部は、第２画像における参照領域の位置が、第１画像に含まれておりかつ第１オブジェクト及び第２オブジェクト上にない場合、第１画像内の画像領域の画像データに基づいて、第２画像を撮像する場合の撮像装置の露出を制御してよい。制御部は、第２画像における参照領域の位置が第１オブジェクトまたは第２オブジェクト上にある場合、第１画像における参照領域の画像データに基づいて、第２画像を撮像する場合の撮像装置の露出を制御してよい。
【００１８】
本発明の一態様に係る撮像装置は、上記制御装置を備えてよい。撮像装置は、制御部により制御された露出で撮像してよい。
【００１９】
本発明の一態様に係る撮像システムは、上記撮像装置を備えてよい。撮像システムは、撮像装置の向きを変更可能に撮像装置を支持する支持機構を備えてよい。
【００２０】
撮像システムは、撮像装置とは異なる撮像範囲を撮像する他の撮像装置を備えてよい。
【００２１】
本発明の一態様に係る移動体は、上記撮像システムを備えて移動する。
【００２２】
本発明の一態様に係る制御方法は、撮像装置より撮像された第１画像において、撮像装置の撮像範囲に対して予め定められた参照領域に存在する第１オブジェクトを特定する段階を備えてよい。制御方法は、撮像装置の位置または向きを変更するための駆動情報に基づいて、第１画像より後に撮像される第２画像における参照領域の位置を予測する段階を備えてよい。制御方法は、第２画像における参照領域の位置が、第１画像に含まれておりかつ第１オブジェクト上にない場合、第２画像における参照領域に対応する第１画像内の画像領域の画像データに基づいて、第２画像を撮像する場合の撮像装置の露出を制御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、撮像装置より撮像された第１画像において、撮像装置の撮像範囲に対して予め定められた参照領域に存在する第１オブジェクトを特定する段階をコンピュータに実行させてよい。プログラムは、撮像装置の位置または向きを変更するための駆動情報に基づいて、第１画像より後に撮像される第２画像における参照領域の位置を予測する段階をコンピュータに実行させてよい。プログラムは、第２画像における参照領域の位置が、第１画像に含まれておりかつ第１オブジェクト上にない場合、第２画像における参照領域に対応する第１画像内の画像領域の画像データに基づいて、第２画像を撮像する場合の撮像装置の露出を制御する段階をコンピュータに実行させてよい。
【００２４】
本発明の一態様によれば、撮像装置により撮像される撮像領域の明るさが変化することで、撮像装置の露出を適切に制御できなくなるのを防止できる。
【００２５】
上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。
【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】画像の参照領域とオブジェクトとの関係を説明するための図である。
【図３Ｂ】画像の参照領域とオブジェクトとの関係を説明するための図である。
【図３Ｃ】画像の参照領域とオブジェクトとの関係を説明するための図である。
【図３Ｄ】画像の参照領域とオブジェクトとの関係を説明するための図である。
【図４Ａ】画像の参照領域とオブジェクトとの関係を説明するための図である。
【図４Ｂ】画像の参照領域とオブジェクトとの関係を説明するための図である。
【図５】画像の参照領域とオブジェクトとの関係を説明するための図である。
【図６】撮像装置の露出制御の手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】撮像装置の露出制御の手順の他の一例を示すフローチャートである。
【図８】露出制御値を導出する手順の一例を示すフローチャートである。
【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、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、推進部により推進される移動体の一例である。移動体とは、ＵＡＶの他、空中を移動する他の航空機などの飛行体、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。
【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の姿勢を変更可能に撮像装置１００を支持する。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さら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。さらに他の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。すなわち、撮像装置６０の撮像範囲は、撮像装置１００の撮像範囲より広くてよい。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駆動命令を示す駆動情報を送信する。駆動情報は、例えば、ＵＡＶ１０の高度を上昇させる駆動情報を含む。駆動情報は、ＵＡＶ１０が位置すべき高度を示してよい。ＵＡＶ１０は、遠隔操作装置３００から受信した駆動情報により示される高度に位置するように移動する。
【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３２、通信インタフェース３４、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、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３４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３４は、遠隔操作装置３００からＵＡＶ制御部３０に対する各種の命令を含む指示情報を受信してよい。メモリ３２は、ＵＡＶ制御部３０が、推進部４０、ＧＰＳ受信機４１、慣性計測装置（ＩＭＵ）４２、磁気コンパス４３、気圧高度計４４、ジンバル５０、撮像装置６０、及び撮像装置１００を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ３２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリ等のフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ３２は、ＵＡＶ本体２０の内部に設けられてよい。ＵＡＶ本体２０から取り外し可能に設けられてよい。
【００３９】
ＵＡＶ制御部３０は、メモリ３２に格納されたプログラムに従ってＵＡＶ１０の飛行及び撮像を制御する。ＵＡＶ制御部３０は、ＣＰＵまたはＭＰＵ等のマイクロプロセッサ、ＭＣＵ等のマイクロコントローラ等により構成されてよい。ＵＡＶ制御部３０は、通信インタフェース３４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からの駆動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】
ＵＡＶ制御部３０は、センシング用の複数の撮像装置６０により撮像された複数の画像を解析することで、ＵＡＶ１０の周囲の環境を特定してよい。ＵＡＶ制御部３０は、ＵＡＶ１０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する。ＵＡＶ制御部３０は、複数の撮像装置６０により撮像された複数の画像に基づいてＵＡＶ１０の周囲の３次元空間データを生成し、３次元空間データに基づいて飛行を制御してよい。
【００４１】
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、つまりＵＡＶ１０の位置を算出する。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。
【００４２】
撮像装置１００は、撮像部１０２及びレンズ部２００を備える。レンズ部２００は、レンズ装置の一例である。撮像部１０２は、イメージセンサ１２０、撮像制御部１１０、及びメモリ１３０を有する。イメージセンサ１２０は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳにより構成されてよい。イメージセンサ１２０は、複数のレンズ２１０を介して結像された光学像の画像データを撮像制御部１１０に出力する。撮像制御部１１０は、ＣＰＵまたはＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。撮像制御部１１０は、ＵＡＶ制御部３０からの撮像装置１００の動作命令に応じて、撮像装置１００を制御してよい。メモリ１３０は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ１３０は、撮像制御部１１０がイメージセンサ１２０などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体の内部に設けられてよい。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体から取り外し可能に設けられてよい。
【００４３】
レンズ部２００は、複数のレンズ２１０、レンズ移動機構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。レンズ移動機構２１２は、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、レンズ移動機構２１２を駆動して、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】
このように構成された撮像装置１００は、撮像装置１００の撮像範囲に対して予め定められた参照領域の画像データに基づいて、撮像装置１００の露出を制御する。撮像装置１００は、画像内の参照領域の明るさの評価値を導出し、明るさの評価値に基づいて露出制御値（ＥＶ値）を導出してよい。撮像装置１００は、露出制御値に基づいて、撮像装置１００の絞り、シャッタ速度、イメージセンサ１２０の出力ゲインなどを制御することで、撮像装置１００の露出を制御してよい。
【００４５】
参照領域は、撮像装置１００の露出を制御するために撮像装置１００の撮像範囲に対して予め定められた関心領域（ＲＯＩ）でよい。参照領域の位置は、撮像装置１００の撮像範囲の中央部分でよい。参照領域の位置は、撮像装置１００の撮影モードごとに予め定められてよい。参照領域の位置は、ユーザの指示に応じて撮像装置１００の撮像範囲内で任意の位置に設定されてよい。参照領域の形状、大きさは撮影モードまたはユーザの指示に応じて変更されてよい。参照領域は、複数の領域に分割され、分割されたそれぞれの領域が撮像装置１００の撮影範囲内で点在してよい。
【００４６】
撮像装置１００は、例えば、現在の画像内の参照領域の輝度に基づいて、次に撮像する画像のための露出制御値を導出してよい。撮像装置１００は、導出された露出制御値に基づいて次の画像を撮像してよい。撮像装置１００は、予め定められたフレームレートで、順次画像を撮像してよい。撮像装置１００は、現在のフレーム（画像）の参照領域の画像データに基づいて、次のフレームを撮像する場合の露出制御値を導出してよい。
【００４７】
ＵＡＶ１０などの移動体に搭載された撮像装置１００の撮像範囲は、ＵＡＶ１０の移動に伴い次の画像が撮像されるまでに変化する。ジンバル５０に支持された撮像装置１００の撮像範囲は、ジンバル５０の駆動に伴い次の画像が撮像されるまでに変化する。このような変化により、撮像範囲の明るさが変化し、次の画像を撮像する場合の撮像装置１００の露出が適切に制御できない場合がある。
【００４８】
例えば、図３Ａに示すように、撮像装置１００により撮像される画像５０１が、オブジェクト４００を含み、参照領域５１１がオブジェクト４００上にある。一方、撮像装置１００により、画像５０１より後に撮像される画像５０２において、参照領域５１２はオブジェクト４００上にない。ここで、オブジェクト４００の明るさと、オブジェクト４００の背景の明るさとの差が大きい場合、撮像装置１００は、画像５０１の参照領域５１１の画像データに基づいて画像５０２を撮像する場合の露出を適切に制御できない場合がある。この場合、撮像装置１００が画像５０２を撮像すると、露出オーバーまたは露出アンダーとなる。例えば、オブジェクトとして高層ビル、高層ビルの背景が空である風景をＵＡＶ１０が飛行しながら撮像装置１００が撮像する場合、高層ビルが画像の参照領域から外れると、露出オーバーになる場合がある。
【００４９】
そこで、本実施形態に係る撮像装置１００によれば、図３Ｂに示すように、撮像装置１００が次に撮像する画像５０２の参照領域５１２の位置を予測する。画像５０２における参照領域５１２の位置が、画像５０２により前に撮像された画像５０１に含まれており、かつ参照領域５１２がオブジェクト４００上にない場合、撮像装置１００は、画像５０２における参照領域５１２に対応する画像５０１内の画像領域５２１の画像データに基づいて、画像５０２を撮像する場合の撮像装置１００の露出を制御する。これにより、撮像装置１００の撮像範囲の明るさが変化しても、撮像装置１００の露出を適切に制御できる。
【００５０】
一方、図３Ｃに示すように、画像５０２における参照領域５１２の位置が、画像５０１に含まれており、かつ参照領域５１２が、画像５０１の参照領域５１１にあるオブジェクト４０１上にある場合、撮像装置１００は、画像５０１の参照領域５１１の画像データに基づいて、画像５０２を撮像する場合の撮像装置１００の露出を制御する。画像５０１の参照領域５１１に存在するオブジェクト４０１が、画像５０２の参照領域５１２にも存在する場合には、画像５０１の参照領域５１１の画像データに基づいて、露出が制御されても、撮像装置１００は、露出オーバーまたは露出アンダーとならずに画像５０２を撮像できる。よって、この場合には、撮像装置１００は、露出を制御するために参照される領域を移動する処理を実行せず、必要以上に処理の負担が増加することを防止できる。
【００５１】
さらに、図３Ｄに示すように、画像５０１内に複数のオブジェクト４０２及び４０３が存在する場合、オブジェクト４０２が画像５０２の参照領域５１２に存在しなくても、オブジェクト４０３が画像５０２の参照領域５１２に存在する場合がある。この場合には、図３Ｃの場合と同様に、撮像装置１００は、画像５０１の参照領域５１１の画像データに基づいて、画像５０２を撮像する場合の撮像装置１００の露出を制御する。参照領域５１２に他のオブジェクトが存在する場合、他のオブジェクトが存在しない場合に比べて、明るさの変化が少ない。したがって、撮像装置１００が画像５０１の参照領域５１１の画像データに基づいて露出を制御しても、露出オーバーまたは露出アンダーになる可能性が少ない。例えば、撮像装置１００が高層ビル群を撮影する場合、現在の画像の参照領域に存在する高層ビルが次の画像の参照領域に含まれていなくても、他の高層ビルが含まれていれば、現在の画像の予め定められた参照領域の画像データに基づいて露出を制御しても、露出オーバーまたは露出アンダーになる可能性が少ない。よって、この場合にも、撮像装置１００は、露出を制御するために参照される領域を移動する処理を実行しない。これにより、必要以上に処理の負担が増加することを防止できる。
【００５２】
上記のように露出をより適切に制御すべく、撮像制御部１１０は、特定部１１２、予測部１１４、及び露出制御部１１６を有する。露出制御部１１６は、制御部の一例である。
【００５３】
特定部１１２は、例えば、図４Ａに示すように、撮像装置１００より撮像された画像６０１において、撮像装置１００の撮像範囲に対して予め定められた参照領域６１１に存在するオブジェクト７０１を特定する。特定部１１２は、撮像装置１００から予め定められた距離以内に存在する物体をオブジェクトとして特定してよい。
【００５４】
予測部１１４は、撮像装置１００の位置または向きを変更するための駆動情報に基づいて、画像６０１より後に撮像される画像６０２における参照領域６１２の位置を予測する。予測部１１４は、駆動情報に基づいて、撮像装置１００が画像６０１を撮像したタイミングと撮像装置１００が画像６０２を撮像するタイミングとの間の撮像装置の移動量Ｄを特定し、移動量Ｄに基づいて、画像６０２における参照領域６１２の位置を予測してよい。
【００５５】
予測部１１４は、駆動情報に基づいて、撮像装置１００の速度を特定し、速度と、撮像装置１００が画像６０１を撮像したタイミングと撮像装置１００が画像６０２を撮像するタイミングとの差に基づいて移動量Ｄを特定してよい。予測部１１４は、遠隔操作装置３００より送信されるＵＡＶ１０の駆動情報に基づいて、撮像装置１００の速度を特定してよい。予測部１１４は、撮像装置１００の速度ｖと、撮像装置１００のフレームレートｆ（ｆｐｓ）とに基づいて、移動量Ｄを特定してよい。予測部１１４は、ｖ×（１／ｆ）を算出することで、移動量Ｄを特定してよい。
【００５６】
予測部１１４は、駆動情報に基づいて、撮像装置１００が画像６０１を撮像したタイミングと画像６０２を撮像するタイミングとの間の撮像装置１００の向きの変化量Ｈをさらに特定し、移動量Ｄ及び変化量Ｈに基づいて、画像６０２における参照領域６１２の位置を予測してよい。予測部１１４は、遠隔操作装置３００より送信されるＵＡＶ１０の駆動情報及びジンバル５０の駆動情報の少なくとも一方に基づいて、撮像装置１００の向きの変化量Ｈを特定してよい。
【００５７】
露出制御部１１６は、図４Ａに示すように、画像６０２における参照領域６１２の位置が、画像６０１に含まれておりかつオブジェクト７０１上にない場合、画像６０２における参照領域６１２に対応する画像６０１内の画像領域６２１の画像データに基づいて、画像６０２を撮像する場合の撮像装置１００の露出を制御する。露出制御部１１６は、図４Ｂに示すように、画像６０２における参照領域６１２の位置がオブジェクト７０１上にある場合、画像６０１における参照領域６１１の画像データに基づいて、画像６０２を撮像する場合の撮像装置１００の露出を制御する。
【００５８】
露出制御部１１６は、画像６０２における参照領域６１２の位置がオブジェクト７０１上になくなるまでに撮像装置１００が画像６０１を撮像してから画像６０２を撮像するまでに移動すべき基準移動量ｄ０を特定してよい。基準移動量ｄ０は、第１移動量の一例である。撮像装置１００の移動量Ｄが基準移動量ｄ０以上の場合、画像６０１内の画像領域６２１の画像データに基づいて、画像６０２を撮像する場合の撮像装置１００の露出を制御してよい。露出制御部１１６は、画像６０１の参照領域６１１の撮像装置１００の移動方向側の端から、オブジェクト７０１の撮像装置１００の移動方向側の端部までの距離を基準移動量ｄ０として特定してよい。露出制御部１１６は、画像６０１の参照領域６１１の撮像装置１００の移動方向側の端から、撮像装置１００の移動方向側の端から最も離れているオブジェクト７０１の撮像装置１００の移動方向側の端部までの距離を基準移動量ｄ０として特定してよい。露出制御部１１６は、画像６０１の参照領域６１１の撮像装置１００の移動方向の端と反対側の端から、オブジェクト７０１の撮像装置１００の移動方向側の端部までの距離を基準移動量ｄ０として特定してよい。
【００５９】
露出制御部１１６は、画像６０２の参照領域６１２の少なくとも一部にオブジェクト７０１が含まれていない場合には、画像６０２における参照領域６１２の位置が、オブジェクト７０１上にないと判断してよい。露出制御部１１６は、画像６０２の参照領域６１２の全てがオブジェクト７０１で占められている場合に、画像６０２における参照領域６１２の位置が、オブジェクト７０１上にあると判断してよい。露出制御部１１６は、画像６０１の参照領域６１１に含まれるオブジェクト７０１が画像６０２の参照領域６１２の予め定められた割合Ｗ以下のみを占めている場合に、画像６０２における参照領域６１２の位置が、オブジェクト７０１上にないと判断してよい。露出制御部１１６は、画像６０１の参照領域６１１に含まれるオブジェクト７０１が画像６０２の参照領域６１２の予め定められた割合Ｗよりも多く占めている場合に、画像６０２における参照領域６１２の位置が、オブジェクト７０１上にあると判断してよい。
【００６０】
ここで、例えば、撮像装置１００の移動が速い、すなわち、ＵＡＶ１０の移動が速いなどの場合に、次に撮像される画像の参照領域が、撮像装置１００の現在の撮像範囲外に存在する場合がある。この場合、次に撮像される画像の参照領域にどのようなオブジェクト存在するかを撮像装置１００が撮像する画像からは判断できない。したがって、このような場合には、撮像装置１００は、参照領域を移動せずに、露出を制御してよい。
【００６１】
一方、ＵＡＶ１０は、撮像装置１００以外に、撮像装置１００とは異なる撮像範囲を撮像する撮像装置６０をさらに備えている。撮像装置６０は、ＵＡＶ１０の周囲の障害物を検知するためのセンシング用のカメラとして機能する。特定部１１２は、撮像装置６０の画像を利用することで、撮像装置１００の撮像範囲外のオブジェクトを特定してよい。
【００６２】
例えば、図５に示すように、撮像装置６０により撮像された画像８００には、オブジェクト７０１及びオブジェクト７０２が含まれる。一方、撮像装置１００により撮像された画像６０１には、オブジェクト７０１が含まれるが、オブジェクト７０２は含まれない。そして、画像６０１より後に撮像装置１００により撮像される画像６０２の参照領域６１２に対応する画像領域は、画像６０１には存在しない。一方、画像８００には、画像６０２の参照領域６１２に対応する画像領域８２１が存在する。このような場合、撮像装置１００は、撮像装置６０により撮像された画像８００内の画像領域８２１の画像データに基づいて、撮像装置１００の露出を制御してよい。
【００６３】
そこで、特定部１１２は、撮像装置１００とは異なる撮像範囲を撮像する撮像装置６０により画像６０２より前に撮像された画像８００に存在するオブジェクト７０２をさらに特定してよい。露出制御部１１６は、画像６０２における参照領域６１２の位置が、画像６０１に含まれず、画像８００に含まれ、かつオブジェクト７０１及びオブジェクト７０２上にない場合、画像６０２における参照領域６１２に対応する画像８００内の画像領域８２１の画像データに基づいて、画像６０２を撮像する場合の撮像装置１００の露出を制御してよい。露出制御部１１６は、画像６０２における参照領域６１２の位置が、画像６０１に含まれず、画像８００に含まれ、オブジェクト７０１またはオブジェクト７０２上にある場合、画像６０１における参照領域６１１の画像データに基づいて、画像６０２を撮像する場合の撮像装置１００の露出を制御してよい。
【００６４】
ここで、撮像装置１００のイメージセンサ１２０及びレンズ２１０などの特性と、撮像装置６０のイメージセンサ及びレンズの特性とは異なる可能性がある。この場合、撮像装置１００により撮像された画像の特性と、撮像装置６０により撮像された画像の特性とは異なる可能性がある。したがって、撮像装置６０により撮像された画像に基づいて、撮像装置１００の露出を制御する場合には、キャリブレーションを実行するほうが好ましい。露出制御部１１６は、画像８００に含まれ、かつオブジェクト７０２及びオブジェクト７０２上にない場合、画像８００内の画像領域８２１の画像データと、撮像装置１００により撮像される画像の特性と撮像装置６０により撮像される画像の特性との間の差とに基づいて、画像６０２を撮像する場合の撮像装置１００の露出を制御してよい。例えば、露出制御部１１６は、画像８００内の画像領域８２１の輝度を予め定められた補間係数に基づいて補間し、補間された輝度から画像領域８２１の明るさの評価値を導出し、導出された明るさの評価値に基づいて、撮像装置１００の露出制御値を導出してよい。補間係数は、撮像装置１００により撮像される画像の特性と撮像装置６０により撮像される画像の特性との間の差とに基づいて定められてよい。撮像装置１００及び撮像装置６０で同じ被写体を撮像し、撮像された画像同士を比較することで、補間係数を予め定めてよい。
【００６５】
予測部１１４は、駆動情報に基づいて、撮像装置１００が画像６０１を撮像したタイミングと撮像装置１００が画像６０２を撮像するタイミングとの間の撮像装置１００の移動量Ｄを特定し、移動量Ｄに基づいて、画像６０２における参照領域６１２の位置を予測してよい。露出制御部１１６は、画像６０２における参照領域６０２の位置がオブジェクト７０１上になくなるまでに撮像装置１００が画像６０２を撮像してから移動すべき第１基準移動量ｄ０、及び画像６０２における参照領域６１２の位置がオブジェクト７０２上に位置するまでに撮像装置１００が画像６０１を撮像してから移動すべき第２基準移動量ｄ１を特定してよい。露出制御部１１６は、撮像装置１００の移動量Ｄが第１基準移動量ｄ０以上かつ第２基準移動量ｄ１より小さい場合、画像８００内の画像領域８２１の画像データに基づいて、画像６０２を撮像する場合の撮像装置１００の露出を制御してよい。第１基準移動量ｄ０は、第１移動量の一例である。第２基準移動量ｄ１は、第２移動量の一例である。
【００６６】
露出制御部１１６は、撮像装置１００の移動量Ｄが第１基準移動量ｄ０より小さい、または第２基準移動量ｄ１以上の場合、画像６０１における参照領域６１１の画像データに基づいて、画像６０２を撮像する場合の撮像装置１００の露出を制御してよい。
【００６７】
予測部１１４による次の画像の参照領域の位置の予測は、次の画像を撮像する前にＵＡＶ１０またはジンバル５０を制御するための駆動情報に基づいて行われる。ここで、駆動情報に基づく予測が行われた後に、さらに追加の駆動情報に基づいてＵＡＶ１０またはジンバル５０が制御される場合がある。このような場合、予測部１１４により予測された参照領域の位置は正確ではない可能性がある。そこで、露出制御部１１６は、例えば、撮像装置１００が画像６０２を撮像する前に、先の駆動情報とは異なる撮像装置１００の位置または向きを変更するための他の駆動情報を検知した場合、画像６０２における参照領域６１２の位置が、画像６０１に含まれておりかつオブジェクト７０１上にない場合でも、画像６０１における参照領域６１１の画像データに基づいて、画像６０２を撮像する場合の撮像装置の露出を制御してよい。
【００６８】
図６は、撮像制御部１１０により実行される撮像装置１００の露出制御の手順の一例を示すフローチャートである。
【００６９】
特定部１１２は、撮像装置１００により撮像された現在の画像の参照領域にオブジェクトが存在するか否かを判定する（Ｓ１００）。特定部１１２は、現在の画像の参照領域内に撮像装置１００から予め定められた距離以内に存在する物体があるか否かにより、現在の画像の参照領域にオブジェクトが存在するか否かを判定してよい。参照領域にオブジェクトが存在しなければ、露出制御部１１６は、現在の画像内の参照領域の明るさの評価値に基づいて、撮像装置１００の露出制御値を導出する（Ｓ１１４）。次いで、露出制御部１１６は、現在の画像内の参照領域について導出された露出制御値を次の撮像に適用して、次の画像を撮像する（Ｓ１１６）。
【００７０】
現在の画像の参照領域にオブジェクトが存在する場合には、予測部１１４は、ＵＡＶ制御部３０がＵＡＶ１０またはジンバル５０の駆動命令を受信しているか否かを判定する（Ｓ１０２）。駆動命令を受信していなければ、露出制御部１１６は、現在の画像内の参照領域について導出された露出制御値を次の撮像に適用して、次の画像を撮像する。ＵＡＶ１０がホバリングすることを示す駆動命令を受信している場合も、ＵＡＶ１０は移動しないと判断して、露出制御部１１６は、現在の画像内の参照領域について導出された露出制御値を次の撮像に適用して、次の画像を撮像してよい。
【００７１】
ＵＡＶ制御部３０が駆動命令を受信している場合には、予測部１１４は、駆動命令に基づいて、ＵＡＶ１０の速度、及び撮像装置１００のフレームレートに基づく次の撮像までの時間を特定し、速度及び時間に基づいて次の画像の参照領域の位置を予測する（Ｓ１０４）。
【００７２】
次いで、露出制御部１１６は、次の画像の参照領域の位置が、現在の画像の参照領域に存在するオブジェクト上にあるか否かを判定する（Ｓ１０６）。次の画像の参照領域の位置が、現在の画像の参照領域に存在するオブジェクト上にある場合、露出制御部１１６は、現在の画像内の参照領域について導出された露出制御値を次の撮像に適用して、次の画像を撮像する。
【００７３】
次の画像の参照領域の位置が、現在の画像の参照領域に存在するオブジェクト上にない場合、露出制御部１１６は、次の画像の参照領域に対応する現在の画像内の画像領域の明るさの評価値に基づいて露出制御値を導出する（Ｓ１０８）。次いで、露出制御部１１６は、次の撮影までに、ＵＡＶ制御部３０がＵＡＶ１０またはジンバル５０の追加の駆動命令を受信しているか否かを判定する（Ｓ１１０）。追加の駆動命令を受信していれば、露出制御部１１６は、現在の画像内の参照領域について導出された露出制御値を次の撮像に適用して、次の画像を撮像する。Ｓ１１０では、例えば１秒程度の所定時間待機してからＵＡＶ制御部３０が駆動してよい。これは、ＵＡＶ１０が当初の移動方向とは異なる方向へ移動する入力に対応するためである。このような場合には、参照領域６１１がオブジェクト７０１内に存在し、露出が変化しない。
【００７４】
一方、追加の駆動命令を受信していなければ、露出制御部１１６は、ステップＳ１０８で現在の画像内の画像領域について導出された露出制御値を次の撮像に適用して、次の画像を撮像する（Ｓ１１２）。
【００７５】
以上のように、撮像装置１００は、次の画像の参照領域の位置を予測して、予測された参照領域の位置、現在の画像の参照領域に存在するオブジェクトが存在しなければ、現在の画像内の予測された次の画像の参照領域に対応する画像領域の画像データに基づいて、次の画像を撮像する場合の露出を制御する。これにより、ＵＡＶ１０またはジンバル５０の駆動により、撮像装置１００の撮像範囲の明るさが次の画像を撮像するまでに大きく変化した場合でも、撮像装置１００の露出の制御が不適切になることを防止できる。
【００７６】
図７は、撮像制御部１１０により実行される撮像装置１００の露出制御の手順の他の一例を示すフローチャートである。
【００７７】
特定部１１２は、センシング用の撮像装置６０により撮像された画像に基づいて、オブジェクトが存在するか否かを判定する（Ｓ２００）。オブジェクトが存在しなければ、露出制御部１１６は、現在の画像内の参照領域の明るさ評価値に基づいて、撮像装置１００の露出制御値を導出する（Ｓ２２４）。次いで、露出制御部１１６は、現在の画像内の参照領域について導出された露出制御値を次の撮像に適用して、次の画像を撮像する（Ｓ２２６）。
【００７８】
オブジェクトが存在する場合、特定部１１２は、撮像装置１００により撮像された現在の画像の参照領域内にオブジェクトが存在するか否かを判定する（Ｓ２０２）。現在の画像の参照領域にオブジェクトが存在しなければ、露出制御部１１６は、現在の画像内の参照領域について導出された露出制御値を次の撮像に適用して、次の画像を撮像する。
【００７９】
現在の画像の参照領域内にオブジェクトが存在する場合、予測部１１４は、ＵＡＶ制御部３０がＵＡＶ１０またはジンバル５０の駆動命令を受信しているか否かを判定する（Ｓ２０４）。駆動命令を受信していなければ、露出制御部１１６は、現在の画像内の参照領域について導出された露出制御値を次の撮像に適用して、次の画像を撮像する。
【００８０】
ＵＡＶ制御部３０が駆動命令を受信している場合には、予測部１１４は、駆動命令に基づいて、ＵＡＶ１０の速度、及び撮像装置１００のフレームレートに基づく次の撮像までの時間を特定し、速度及び時間に基づいて次の画像の参照領域の位置を予測する（Ｓ２０６）。
【００８１】
露出制御部１１６は、現在の画像の参照領域のＵＡＶ１０の移動方向側の端部から参照領域のオブジェクトの移動方向側の端部までの距離ｄ０、及び撮像装置１００が次の画像を撮像するまでに移動する距離Ｄを導出する（Ｓ２０８）。露出制御部１１６は、距離Ｄが距離ｄ０以下か否かを判定する（Ｓ２１０）。距離Ｄが距離ｄ０以下であれば、次の画像の参照領域にオブジェクトが存在すると判断して、露出制御部１１６は、現在の画像内の参照領域について導出された露出制御値を次の撮像に適用して、次の画像を撮像する。
【００８２】
距離Ｄが距離ｄ０より大きい場合、露出制御部１１６は、他のオブジェクトが存在するか否かを判定する（Ｓ２１２）。露出制御部１１６は、特定部１１２による撮像装置６０の画像に基づくオブジェクトの検出の結果に基づいて、他のオブジェクトが存在するか否かを判定してよい。すなわち、露出制御部１１６は、撮像装置１００の撮像範囲内に加えて、撮像範囲外に存在するオブジェクトの存在の有無も判定してよい。
【００８３】
他のオブジェクトが存在しない場合には、露出制御部１１６は、次の画像の参照領域に対応する撮像装置１００により撮像された現在の画像内の画像領域、または撮像装置６０により撮像された画像内の画像領域の明るさの評価値に基づいて露出制御値を導出する（Ｓ２１８）。
【００８４】
より具体的には、露出制御部１１６は、図８に示すフローチャートに示すように、次の画像の参照領域が、撮像装置１００の現在の画像内に存在するか否かを判定する（Ｓ３００）。次の画像の参照領域が撮像装置１００の現在の画像内に存在する場合には、露出制御部１１６は、次の画像の参照領域に対応する撮像装置１００の現在の画像内の画像領域の明るさの評価値に基づいて露出制御値を導出する（Ｓ３０２）。
【００８５】
次の画像の参照領域が、撮像装置１００の現在の画像内に存在しない場合、露出制御部１１６は、センシング用の撮像装置６０により撮像された画像から次の画像の参照領域に対応する画像領域を特定する（Ｓ３０４）。露出制御部１１６は、撮像装置６０により撮像された画像内の特定された画像領域の明るさの評価値に基づいて露出制御値を導出する（Ｓ３０６）。
【００８６】
露出制御値の導出後、露出制御部１１６は、次の撮影までに、ＵＡＶ制御部３０がＵＡＶ１０またはジンバル５０の追加の駆動命令を受信しているか否かを判定する（Ｓ２２０）。追加の駆動命令を受信していれば、露出制御部１１６は、現在の画像内の参照領域について導出された露出制御値を次の撮像に適用して、次の画像を撮像する。
【００８７】
一方、追加の駆動命令を受信していなければ、露出制御部１１６は、ステップＳ２１８で導出された露出制御値を次の撮像に適用して、次の画像を撮像する（Ｓ２２２）。
【００８８】
ステップＳ２１２の判定の結果、他のオブジェクトが存在する場合には、露出制御部１１６は、現在の画像の参照領域のＵＡＶ１０の移動方向側の端部から他のオブジェクトの移動方向の端部と反対側の端部までの距離ｄ１を導出する（Ｓ２１４）。露出制御部１１６は、距離Ｄが距離ｄ０以上、かつ距離ｄ１以下かどうかを判定する。距離Ｄが距離ｄ１より大きい場合には、露出制御部１１６は、現在の画像内の参照領域について導出された露出制御値を次の撮像に適用して、次の画像を撮像する。
【００８９】
距離Ｄが距離ｄ０以上、かつ距離ｄ１以下であれば、露出制御部１１６は、次の画像の参照領域に対応する撮像装置１００により撮像された現在の画像内の画像領域、または撮像装置６０により撮像された画像内の画像領域の明るさの評価値に基づいて露出制御値を導出する（Ｓ２１８）。露出制御値の導出後、露出制御部１１６は、次の撮影までに、ＵＡＶ制御部３０がＵＡＶ１０またはジンバル５０の追加の駆動命令を受信しているか否かを判定する（Ｓ２２０）。追加の駆動命令を受信していれば、露出制御部１１６は、現在の画像内の参照領域について導出された露出制御値を次の撮像に適用して、次の画像を撮像する。
【００９０】
一方、追加の駆動命令を受信していなければ、露出制御部１１６は、ステップＳ２１８で導出された露出制御値を次の撮像に適用して、次の画像を撮像する（Ｓ２２２）。
【００９１】
以上の通り、本実施形態に係る撮像装置１００によれば、次に撮像される画像の参照領域に、撮像装置１００または撮像装置６０により撮像された現在の画像内のオブジェクトが存在しなければ、次に撮像される画像の参照領域に対応する画像領域の画像データに基づいて、次の画像を撮像装置１００が撮像する場合の露出を制御する。これにより、ＵＡＶ１０またはジンバル５０の駆動により、撮像装置１００の撮像範囲の明るさが次の画像を撮像するまでに変化した場合でも、撮像装置１００の露出の制御が不適切になることを防止できる。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【符号の説明】
【０１００】
１０  ＵＡＶ
２０  ＵＡＶ本体
３０  ＵＡＶ制御部
３２  メモリ
３４  通信インタフェース
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
５０  ジンバル
６０  撮像装置
１００  撮像装置
１０２  撮像部
１１０  撮像制御部
１１２  特定部
１１４  予測部
１１６  露出制御部
１２０  イメージセンサ
１３０  メモリ
２００  レンズ部
２１０  レンズ
２１２  レンズ移動機構
２２０  レンズ制御部
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】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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