(57)【要約】【課題】撮像場所の各々に適した画像を取得することができる飛行撮像装置、プログラム、及び飛行撮像システムを提供する。【解決手段】飛行撮像装置は、画像を撮像する撮像手段を備えた飛行撮像装置であって、第１の照明手段と、撮像制御手段と、出力手段とを備える。前記第１の照明手段は、前記撮像手段が撮像する撮像領域を照らす。前記撮像制御手段は、前記撮像手段に一又は複数の画像を撮像させるごとに、前記第１の照明手段の照明条件を変更する。前記出力手段は、前記撮像手段が撮像した画像を出力させる。【選択図】図７
2018078397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を撮像する撮像手段を備えた飛行撮像装置であって、
前記撮像手段が撮像する撮像領域を照らす第１の照明手段と、
前記撮像手段に一又は複数の画像を撮像させるごとに、前記第１の照明手段の照明条件を変更する撮像制御手段と、
前記撮像手段が撮像した画像を出力させる出力手段と、
を備える飛行撮像装置。
【請求項２】
前記撮像制御手段は、前記照明条件として、前記第１の照明手段の光の強弱を変更する、
請求項１に記載の飛行撮像装置。
【請求項３】
前記出力手段は、前記画像を、前記飛行撮像装置の操作を受け付ける操作装置に送信する、
請求項１又は２に記載の飛行撮像装置。
【請求項４】
前記撮像手段は、第１の波長領域と、第２の波長領域との光に感度を有し、
前記撮像制御手段は、前記第１の波長領域の光を受光した撮像と、前記第２の波長領域の光を受光した撮像とを変更する、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の飛行撮像装置。
【請求項５】
前記撮像手段が撮像する前記撮像領域に、前記第２の波長領域の光を照射する第２の照明手段を更に備え、
前記撮像制御手段は、前記第１の照明手段に前記第１の波長領域の光を照射させて、前記第２の照明手段に前記第２の波長領域の光を照射させる、
請求項４に記載の飛行撮像装置。
【請求項６】
前記撮像制御手段は、前記撮像手段が受光対象にしている光の波長領域に応じて、前記第１の波長領域と前記第２の波長領域との光の強弱を変更する、
請求項５に記載の飛行撮像装置。
【請求項７】
前記撮像手段は、前記第１の波長領域の可視光と、前記第２の波長領域の赤外線とに感度を有する、
請求項４に記載の飛行撮像装置。
【請求項８】
前記出力手段は、前記撮像手段が撮像した画像を、前記照明条件ごとに出力する、
請求項１乃至６の何れか一項に記載の飛行撮像装置。
【請求項９】
コンピュータを、
撮像手段が撮像する撮像領域を照らす第１の照明手段と、
前記撮像手段に一又は複数の画像を撮像させるごとに、前記第１の照明手段の照明条件を変更する撮像制御手段と、
前記撮像手段が撮像した画像を出力させる出力手段と、
して機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
画像を撮像する撮像手段を備えた飛行撮像装置と、当該飛行撮像装置を操作する操作装置とを備える飛行撮像システムであって、
前記飛行撮像装置は、
前記撮像手段が撮像する撮像領域を照らす第１の照明手段と、
前記撮像手段に一又は複数の画像を撮像させるごとに、前記第１の照明手段の照明条件を変更する撮像制御手段と、
前記撮像手段が撮像した画像を出力させる出力手段と、
を備え、
前記操作装置は、
前記出力手段から出力された画像を受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した画像を前記照明条件ごとに表示させる表示制御手段と、
前記飛行撮像装置を操縦する操作を受け付ける操作制御手段と、
を備える飛行撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛行撮像装置、プログラム、及び飛行撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルや橋梁等の設備における老朽化等の点検において、カメラを搭載した飛行体が撮像した画像により設備を点検する技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、カメラを搭載した飛行体において障害物との衝突対策や落下時の破損軽減や第三者への安全性向上が図れる技術が公開されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
飛行体が、橋梁の主桁の側面や裏面等の照度が低い領域を撮像した場合に、画像が暗くなる所謂黒つぶれが発生するため点検に用いることができないことがある。そこで、カメラの露光時間やゲイン値を変更して画像を明るくする方策が考えられる。しかし、撮像領域に比較的に明るい領域が含まれている場合に、所謂白飛びが画像に発生してしまう場合がある。また、露光時間を変更した場合には画像がブレやすくなり、ゲイン値を上げた場合にはノイズが大きくなってしまう。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撮像場所の各々に適した画像を取得することができる飛行撮像装置、プログラム、及び飛行撮像システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像を撮像する撮像手段を備えた飛行撮像装置であって、第１の照明手段と、撮像制御手段と、出力手段とを備える。前記第１の照明手段は、前記撮像手段が撮像する撮像領域を照らす。前記撮像制御手段は、前記撮像手段に一又は複数の画像を撮像させるごとに、前記第１の照明手段の照明条件を変更する。前記出力手段は、前記撮像手段が撮像した画像を出力させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、撮像場所の各々に適した画像を取得することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、飛行撮像システムの一例を示す説明図である。
【図２】図２は、飛行撮像装置の正面図である。
【図３】図３は、飛行撮像装置の平面図である。
【図４】図４は、撮像ユニットの斜視図である。
【図５】図５は、飛行撮像装置のハードウェア構成の一例を示す説明図である。
【図６】図６は、操作装置のハードウェア構成の一例を示す説明図である。
【図７】図７は、飛行撮像システムの各装置が有する特徴的な機能構成を示す機能ブロックの一例を示すブロック図である。
【図８】図８は、飛行撮像装置が実行する撮像処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、撮像ユニットの一例を示す説明図である。
【図１０】図１０は、飛行撮像装置のハードウェア構成の一例を示す説明図である。
【図１１】図１１は、撮像部の分光感度特性を示した図である。
【図１２】図１２は、飛行撮像システムの各装置が有する特徴的な機能構成を示す機能ブロックの一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る飛行撮像装置、プログラム、及び飛行撮像システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、飛行撮像装置、プログラム、及び飛行撮像システムの一実施形態であって、その構成や仕様等を限定するものではない。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る飛行撮像システム１の一例を示す説明図である。飛行撮像システム１は、飛行撮像装置２と、操作装置３とを備えている。飛行撮像装置２と、操作装置３とは、無線通信により接続されている。飛行撮像装置２は、カメラ等を搭載した飛行体である。操作装置３は、飛行撮像装置２から受信した画像を表示させて飛行撮像装置２を操作する装置である。操作装置３は、パーソナルコンピュータやタブレット端末等の汎用的な装置であってもよいし、飛行撮像装置２を操作する専用の装置であってもよい。また、操作装置３は、飛行撮像装置２が撮像した画像を表示することができる。これにより、飛行撮像装置２の操作者は、飛行撮像装置２が撮像した画像に基づいて、飛行撮像装置２を操作することができる。
【００１１】
次に、第１の実施形態に係る飛行撮像装置２の外観について説明する。
【００１２】
図２は、第１の実施形態に係る飛行撮像装置２の正面図である。図３は、第１の実施形態に係る飛行撮像装置２の平面図である。飛行撮像装置２は、棒状の第１フレーム２１を備える。第１フレーム２１は、第１フレーム２１の中央の下側に制御ユニット２２を備える。また、第１フレーム２１は、第１フレーム２１の中央の上側に撮像ユニット２３を備える。さらに、第１フレーム２１は、第１フレーム２１の長手方向の両側にそれぞれ棒状の第２フレーム２４を備える。そして、第１フレーム２１は、第２フレーム２４の中央部分と接続されている。
【００１３】
第２フレーム２４は、第１フレーム２１の長手方向の両側にそれぞれモータ２５と回転翼２６とを備える。モータ２５は、回転翼２６を回転させる動力源である。そして、飛行撮像装置２は、モータ２５が回転翼２６を回転させることにより飛行する。なお、図２に示す飛行撮像装置２は、モータ２５と、回転翼２６とをそれぞれ４個備えているが、モータ２５と、回転翼２６との数は幾つであってもよい。
【００１４】
図４は、第１の実施形態に係る撮像ユニット２３の斜視図である。撮像ユニット２３は、筐体２３１に撮像部２３２（図５参照）を内蔵している。撮像ユニット２３は、光学像を撮像部２３２に結像するレンズ２３３を筐体２３１の前面に備える。また、撮像ユニット２３は、レンズ２３３の周りに撮像部２３２の撮像領域を照らす照明部２３４を備える。図４に示す撮像ユニット２３は、照明部２３４を６個備えているが、照明部２３４の個数は幾つであってもよい。
【００１５】
次に、第１の実施形態に係る飛行撮像システム１の各装置のハードウェア構成を説明する。
【００１６】
図５は、飛行撮像装置２のハードウェア構成の一例を示す説明図である。制御ユニット２２は、制御部２２１と、メモリ２２２と、通信部２２３と、モータコントローラ２２４と、センサ２２５と、電源部２２６とを備える。
【００１７】
制御部２２１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）とを備える。ＣＰＵは、アドレスバス、データバス等のバスラインを介して、ＲＯＭ及びＲＡＭ接続する。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭに展開する。ＣＰＵは、ＲＡＭに展開したプログラムに従って動作することで飛行撮像装置２を制御する。
【００１８】
メモリ２２２は、半導体メモリ素子や、フラッシュメモリ等の記憶装置である。メモリ２２２は、撮像部２３２が撮像した画像のうち、それぞれ異なる種別の画像を記憶する点灯画像記憶領域２２２１と、消灯画像記憶領域２２２２とを備える。
【００１９】
また、メモリ２２２は、制御プログラム２２２３を記憶する。制御プログラム２２２３は、オペレーティングシステムや、飛行撮像装置２が備えている機能を発揮させるためのプログラムである。制御プログラム２２２３には、本実施形態に係る特徴的な機能を発揮させるプログラムが含まれる。
【００２０】
通信部２２３は、無線通信により操作装置３と通信する通信インタフェースである。例えば、通信部２２３は、飛行撮像装置２を操作する情報を操作装置３から受信したり、撮像部２３２が撮像した画像を操作装置３に送信したりする。
【００２１】
モータコントローラ２２４は、制御部２２１による制御に基づいて、モータ２５の各々の回転を制御する。
【００２２】
センサ２２５は、角速度や加速度を検知する慣性センサである。センサ２２５は、例えば自装置の姿勢や運動状態を検知する。そして、センサ２２５の検知結果は、操作装置３から受信した情報に基づいた飛行の制御に用いられる。なお、センサ２２５は、３軸加速度センサ、３軸ジャイロセンサ、及び３軸地磁気センサを有する慣性計測装置であってもよい。また、飛行撮像装置２は、点検対象との距離を測距する距離センサ等の他のセンサを備えていてもよい。
【００２３】
電源部２２６は、リチウムイオン電池等である。電源部２２６は、飛行撮像装置２の各部に電力を供給する。
【００２４】
さらに、制御部２２１は、撮像ユニット２３と接続されている。すなわち、制御部２２１は、撮像ユニット２３が備える撮像部２３２と、各照明部２３４とを制御する。
【００２５】
撮像部２３２は、撮像手段の一例である。撮像部２３２は、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal-Oxide  Semiconductor）等の撮像素子を備えたカメラである。そして、撮像部２３２は、撮像領域の画像を撮像する。なお、撮像部２３２が撮像する画像は、静止画であってもよいし、動画であってもよい。
【００２６】
照明部２３４は、第１の照明手段の一例である。照明部２３４は、例えばＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）等の電灯である。そして、照明部２３４は、撮像部２３２が撮像する撮像領域を照らす。
【００２７】
図６は、操作装置３のハードウェア構成の一例を示す説明図である。操作装置３は、制御部３０１と、メモリ３０２と、通信部３０３と、表示部３０４と、操作部３０５とを備える。
【００２８】
制御部３０１は、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを備える。ＣＰＵは、アドレスバス、データバス等のバスラインを介して、ＲＯＭ及びＲＡＭ接続する。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭに展開する。ＣＰＵは、ＲＡＭに展開したプログラムに従って動作することで操作装置３を制御する。
【００２９】
メモリ３０２は、半導体メモリ素子、フラッシュメモリ等の記憶装置である。メモリ３０２は、例えば飛行撮像装置２から受信した画像を記憶する。
【００３０】
また、メモリ２２２は、制御プログラム３０２１を記憶する。制御プログラム３０２１は、オペレーティングシステムや、飛行撮像装置２が備えている機能を発揮させるためのプログラムである。制御プログラム３０２１には、本実施形態に係る特徴的な機能を発揮させるプログラムが含まれる。
【００３１】
通信部３０３は、無線通信により飛行撮像装置２と通信する通信インタフェースである。例えば、通信部３０３は、飛行撮像装置２を操作する情報を操作装置３に送信したり、飛行撮像装置２が撮像した画像を受信したりする。
【００３２】
表示部３０４は、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）である。表示部３０４は、例えば飛行撮像装置２が撮像した画像を表示する。
【００３３】
操作部３０５は、例えばハードウェアボタンやジョイスティック等の飛行撮像装置２を操縦する入力装置である。なお、操作部３０５は、タッチパネル等であってもよい。
【００３４】
次に、飛行撮像システム１の各装置が有する特徴的な機能について説明する。
【００３５】
ここで、図７は、第１の実施形態に係る飛行撮像システム１の各装置が有する特徴的な機能構成を示す機能ブロックの一例を示すブロック図である。便宜上、図７では、第１の実施形態に係る飛行撮像システム１の各装置が有する機能を主に例示しているが、飛行撮像システム１の各装置が有する機能は、これらに限られるものではない。
【００３６】
飛行撮像装置２の制御部２２１は、メモリ２２２に記憶された制御プログラム２２２３をＲＡＭに展開し、制御プログラム２２２３に従って動作することで、図７に示す各機能部をＲＡＭに生成する。具体的には、制御部２２１は、機能部として、通信制御部２００１と、飛行制御部２００２と、モード制御部２００３と、撮像制御部２００４と、記憶制御部２００５と、画像出力部２００６とを備える。
【００３７】
通信制御部２００１は、通信部２２３を制御して、無線通信により接続された操作装置３と通信する。例えば、通信制御部２００１は、飛行撮像装置２を操作するリモート操作情報を操作装置３から受信する。また、通信制御部２００１は、撮像部２３２が撮像した画像を操作装置３に送信する。
【００３８】
飛行制御部２００２は、モータコントローラ２２４を介して、モータ２５を制御することにより飛行撮像装置２自身を飛行させる。飛行制御部２００２は、センサ２２５の信号から飛行撮像装置２自身の姿勢や運動状態を検出する。また、飛行制御部２００２は、検出した姿勢や運動状態と、リモート操作情報とに応じてモータ２５の適切な回転数を算出する。そして、飛行制御部２００２は、算出した回転数をモータコントローラ２２４に出力する。これにより、飛行撮像装置２は、操作装置３の操作通りに飛行する。
【００３９】
モード制御部２００３は、点検に用いる点検画像の撮像を指示する撮像指示を含んだリモート操作情報を通信制御部２００１が受信した場合に、点検モードに移行させる。ここで、点検モードは、点検に用いる点検画像を撮像するモードである。そして、モード制御部２００３は、点検モードを終了する終了指示を有するリモート操作情報を受信した場合に、通常モードに移行させる。
【００４０】
撮像制御部２００４は、撮像制御手段の一例である。撮像制御部２００４は、撮像ユニット２３を制御して、連続して画像を撮像させる。画像を撮像する周期は任意であるが、例えば、撮像制御部２００４は、３０ＦＰＳ（Frames  Per  Second）で画像を撮像させる。なお、撮像制御部２００４が撮像させる連続した画像は、動画であってもよいし、静止画であってもよい。そして、撮像制御部２００４は、通常モードの場合に、操作装置３の操作者が飛行撮像装置２の操縦に用いる画像を撮像させる。一方、撮像制御部２００４は、点検モードの場合に、撮像部２３２に一又は複数の画像を撮像させるごとに照明条件を変更して、撮像部２３２に複数種類の画像を撮像させる。そして、撮像制御部２００４は、照明条件を変更するタイミングと、撮像部２３２に画像を撮像させるタイミングとを同期させる。ここで、照明条件を変更する撮像回数は、飛行撮像装置２が飛行を開始する前に設定されていてもよいし、飛行撮像装置２が飛行中にリモート操作情報により設定されてもよい。また、照明条件を変更する撮像回数は、任意の階数を設定することが可能であるが、１フレームごとに切り替えることが好ましい。すなわち、撮像回数が偶数の場合と、撮像回数が奇数の場合とで照明条件を切り替えることが好ましい。
【００４１】
ここで、照明条件とは、照明部２３４を点灯させるか消灯させるかである。これにより、撮像制御部２００４は、照明部２３４が光を照射した状態の点灯画像と、照明部２３４が光を照射していない状態の消灯画像とを撮像する。さらに、例えば３０ＦＰＳで画像が撮像されている場合には、飛行撮像装置２の飛行速度と比べて、画像を撮像する周期が短いため、ある撮像対象が複数の画像に撮像されることになる。また、撮像制御部２００４は、照明条件を変更するタイミングと、撮像部２３２に画像を撮像させるタイミングとを同期させている。よって、撮像制御部２００４は、ある撮像対象について、照明部２３４が光を照射した状態の点灯画像と、照明部２３４が光を照射していない状態の消灯画像とを撮像することができる。
【００４２】
記憶制御部２００５は、撮像制御部２００４が撮像させた画像を、照明条件ごとにメモリ２２２に記憶させる。すなわち、記憶制御部２００５は、点灯画像を点灯画像記憶領域２２２１に記憶させる。また、記憶制御部２００５は、消灯画像を消灯画像記憶領域２２２２に記憶させる。
【００４３】
さらに、記憶制御部２００５は、撮像部２３２が撮像した画像をメモリ２２２に記憶する場合に、各画像を照明条件ごとの動画の１フレーム画像として記憶させる。すなわち、記憶制御部２００５は、点灯画像を動画の１フレーム画像として点灯画像記憶領域２２２１に記憶させる。また、記憶制御部２００５は、消灯画像を動画の１フレーム画像として消灯画像記憶領域２２２２に記憶させる。これにより、記憶制御部２００５は、明るさの異なる複数の動画を生成する。なお、記憶制御部２００５は、各画像をメモリ２２２に記憶させる度に、各画像を動画として記憶させている。しかしながら、記憶制御部２００５が動画を生成するタイミングは、任意である。例えば、記憶制御部２００５は、点検画像の撮像を終了する終了指示を含むリモート操作情報の受信した場合に、一括して動画を生成してもよい。
【００４４】
画像出力部２００６は、出力手段の一例である。画像出力部２００６は、通信制御部２００１と協働して、記憶制御部２００５が照明条件ごとに記憶させた画像を、操作装置３に送信する。更に詳しくは、画像出力部２００６は、点灯画像と、消灯画像との少なくとも何れか一方の種別の画像を、画像の種別ごとに通信制御部２００１に送信させる。また、画像出力部２００６は、送信させる画像の種別の指定されている場合には、指定された種別の画像を通信制御部２００１に送信させる。ここで、画像の種別の指定方法は任意である。例えば、画像出力部２００６は、リモート操作情報により指定されてもよいし、飛行前に指定されてもよい。画像出力部２００６は、画像の種別ごとに送信させることにより、操作装置３の操作者は照明部２３４の点滅のない画像を視て、飛行撮像装置２を操作することができる。さらに、画像出力部２００６は、リモート操作情報による指定にも対応しているため、操作装置３の操作者は、飛行撮像装置２の撮像場所の各々に適した画像を選択することができる。
【００４５】
操作装置３の制御部３０１は、メモリ３０２に記憶された制御プログラム３０２１をＲＡＭに展開し、制御プログラム３０２１に従って動作することで、図７に示す各機能部をＲＡＭに生成する。具体的には、制御部３０１は、機能部として、通信制御部３００１と、記憶制御部３００２と、表示制御部３００３と、操作制御部３００４とを備える。
【００４６】
通信制御部３００１は、送信手段の一例である。通信制御部３００１は、通信部３０３を制御して、無線通信により接続された飛行撮像装置２と通信する。例えば、通信制御部３００１は、撮像部２３２が撮像した画像を飛行撮像装置２から受信する。すなわち、通信制御部３００１は、飛行撮像装置２から送信された画像を、照明条件ごとに受信する。また、通信制御部３００１は、飛行撮像装置２を操作するリモート操作情報を飛行撮像装置２に送信する。
【００４７】
記憶制御部３００２は、飛行撮像装置２から受信した画像を照明条件ごとにメモリ３０２に記憶させる。
【００４８】
表示制御部３００３は、表示制御手段の一例である。表示制御部３００３は、表示部３０４を制御して、飛行撮像装置２から受信した画像を表示させる。例えば、通信制御部３００１が受信した画像を照明条件ごとに表示させる。
【００４９】
操作制御部３００４は、操作制御手段の一例である。操作制御部３００４は、操作部３０５を制御して、飛行撮像装置２を操作する入力を受け付ける。飛行撮像装置２を操作する入力とは、例えば、飛行撮像装置２の飛行を操縦する操作や、点検モードに移行させる操作や、飛行撮像装置２に送信させる画像の種別を指定する操作等である。
【００５０】
さらに、表示制御部３００３と操作制御部３００４とは、表示部３０４に表示された飛行撮像装置２が撮像を頼りに、飛行撮像装置２を操作させるＦＰＶ（First  Person  View）機能を提供する。ＦＰＶ機能により操作装置３を操作する操作者は、例えば橋梁下面の狭隘部に侵入した際に操作者から直接目視できなくても飛行撮像装置２からの画像により周囲の状況がリアルタイムに確認できるので、より遠方や複雑な場所の点検を行うことが可能になる。
【００５１】
次に、飛行撮像装置２が実行する撮像処理について説明する。ここで、図８は、第１の実施形態に係る飛行撮像装置２が実行する撮像処理の一例を示すフローチャートである。
【００５２】
飛行撮像装置２の通信制御部２００１は、点検画像の撮像を指示する撮像指示を受信したか否かを判定する（ステップＳ１）。撮像指示を受信していない場合に（ステップＳ１；Ｎｏ）、通信制御部２００１は、点検モードへの移行を待機する。
【００５３】
一方、撮像指示を受信した場合に（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、飛行撮像装置２のモード制御部２００３は、点検モードに移行する（ステップＳ２）。
【００５４】
飛行撮像装置２の撮像制御部２００４は、照明部２３４の光を消灯する（ステップＳ３）。
【００５５】
飛行撮像装置２の撮像制御部２００４は、撮像部２３２に撮像させる（ステップＳ４）。
【００５６】
飛行撮像装置２の記憶制御部２００５は、撮像した画像を動画の１フレーム画像として、照明条件ごとにメモリ２２２に記憶させる（ステップＳ５）。すなわち、記憶制御部２００５は、点灯時に撮像された点灯画像を、点灯画像記憶領域２２２１に記憶させる。また、記憶制御部２００５は、消灯時に撮像された消灯画像を、消灯画像記憶領域２２２２に記憶させる。
【００５７】
飛行撮像装置２の通信制御部２００１は、撮像した画像を、操作装置３に送信する（ステップＳ６）。
【００５８】
飛行撮像装置２の撮像制御部２００４は、点灯条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ７）。すなわち、撮像制御部２００４は、消灯した状態で設定された回数の撮像を実行したか否かを判定する。点灯条件が満たされている場合に（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、撮像制御部２００４は、照明部２３４の光を点灯する（ステップＳ８）。そして、飛行撮像装置２の撮像制御部２００４は、ステップＳ４に移行して撮像を行う。
【００５９】
一方、点灯条件が満たされていない場合に（ステップＳ７；Ｎｏ）、飛行撮像装置２の撮像制御部２００４は、消灯条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳ９）。すなわち、撮像制御部２００４は、点灯した状態で設定された回数の撮像を実行したか否かを判定する。消灯条件が満たされている場合に（ステップＳ９；Ｙｅｓ）、撮像制御部２００４は、ステップＳ３に移行して消灯する。
【００６０】
一方、消灯条件が満たされていない場合に（ステップＳ９；Ｎｏ）、飛行撮像装置２の通信制御部２００１は、点検モードを終了する終了指示を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０）。終了指示を受信していない場合に（ステップＳ１０；Ｎｏ）、飛行撮像装置２の撮像制御部２００４は、ステップＳ４に移行して撮像を続行する。
【００６１】
一方、終了指示を受信した場合に（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、飛行撮像装置２のモード制御部２００３は、通常モードに移行する（ステップＳ１１）。
【００６２】
以上により、飛行撮像装置２は、撮像処理を終了する。
【００６３】
以上のように、第１の実施形態に係る飛行撮像システム１によれば、撮像制御部２００４は、撮像部２３２が一又は複数の画像を撮像するごとに、撮像部２３２の照明条件を変更して撮像部２３２に撮像させる。そして、記憶制御部２００５は、撮像部２３２が撮像した画像を、照明条件ごとに点灯画像記憶領域２２２１と、消灯画像記憶領域２２２２とに記憶させる。ここで、撮像制御部２００４は、照明条件として、照明部２３４の光の強弱を変更する。すなわち、飛行撮像装置２は、明るい場所に適した照明条件と、暗い場所に適した照明条件とで画像を撮像する。よって、飛行撮像装置２は、撮像場所の各々に適した画像を取得することができる。
【００６４】
さらに、飛行撮像装置２は、一又は複数の画像を撮像するごとに、照明部２３４の光の強弱を変更して繰り返し撮像しているため、明るさの異なる画像を連続して撮像することができる。また、飛行撮像装置２は、例えば３０ＦＰＳで画像が撮像している場合には、飛行撮像装置２の飛行速度と比べて画像を撮像する周期が短いため、ある撮像対象を複数の画像に撮像する。よって、操作者等は、ある撮像対象について、より適した明るさの画像を選択することができる。また、飛行撮像装置２は、撮像部２３２の露出制御を行う必要がないため、露出制御に必要なタイムラグも必要ない。
【００６５】
（第２の実施形態）
第１の実施形態に係る飛行撮像システム１は、照明部２３４を点滅させることもより、光が照射された状態で撮像された点灯画像と、光が照射されていない状態で撮像された消灯画像とを撮像した。ここで、一般的なカラーカメラに使用されているＣＭＯＳセンサは、７５０ｎｍ以上の近赤外・赤外領域の波長の光に対しては感度が低い。また積極的に近赤外領域の波長の光を除くためにＣＭＯＳセンサ全面やレンズに赤外フィルタを設けているものが多いため、赤外領域における感度はほぼ無い。
【００６６】
第２の実施形態に係る飛行撮像装置２は、赤外線を受光して画像を撮像する。なお、第１の実施形態との相違点の説明を主に行い、第１の実施形態と同様の機能を有する構成要素については、第１の実施形態と同様の名称・符号を付し、その説明を省略する。
【００６７】
ここで、図９は、第２の実施形態に係る撮像ユニット２３ａの一例を示す説明図である。撮像ユニット２３ａは、赤外線フィルタを具備していないレンズ２３５を備える。また、撮像ユニット２３ａは、白色光等を照射する照明部２３４と、赤外線を照射する赤外線照明部２３６とを備える。照明部２３４は、第１の波長領域の光として白色光等の可視光を照射する。赤外線照明部２３６は、第２の照明手段の一例である。赤外線照明部２３６は、第２の波長領域の光として例えば９２０ｎｍの赤外線を照射するＬＥＤである。そして、赤外線照明部２３６は、撮像部２３２が撮像する撮像領域に赤外線を照射する。なお、図９に示す撮像ユニット２３ａは、照明部２３４と、赤外線照明部２３６とをそれぞれ３個ずつ備えているが個数は任意である。さらに、照明部２３４と、赤外線照明部２３６との配置も任意に変更することができる。
【００６８】
ここで、図１０は、第２の実施形態に係る飛行撮像装置２のハードウェア構成の一例を示す説明図である。第２の実施形態に係る飛行撮像装置２の撮像ユニット２３ａは、赤外領域の感度を高めた撮像部２３７を備えている。撮像部２３７は、第１の波長領域の光である可視光と、第２の波長領域の光である赤外線に感度を有するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子である。
【００６９】
ここで、図１１は、第２の実施形態に係る撮像部２３７の分光感度特性を示した図である。図１１に示すように、第２の実施形態に係る撮像部２３７は、例えば９００ｎｍ付近の波長の光に感度を有している。よって、撮像部２３７は、ＲＧＢ（Red  Green  Blue）画像と、ＩＲ（InfraRed）画像とを撮像することができる。図１０に示す撮像ユニット２３ａは、一台の撮像部２３７を備えているが、撮像ユニット２３ａは、撮像部２３７を複数備えていてもよい。さらに、撮像ユニット２３ａは、それぞれ異なる撮像部によりＲＧＢ画像と、ＩＲ画像とを撮像してもよい。すなわち、撮像ユニット２３ａは、ＲＧＢ画像を撮像する撮像部と、ＩＲ画像を撮像する撮像部との２種類の撮像部を備えていてもよい。そして、メモリ２２２は、図１０に示すように、ＲＧＢ画像を記憶するＲＧＢ画像記憶領域２２２１ａと、ＩＲ画像を記憶するＩＲ画像記憶領域２２２２ａとを備える。
【００７０】
ここで、図１２は、第２の実施形態に係る飛行撮像システム１の各装置が有する特徴的な機能構成を示す機能ブロックの一例を示すブロック図である。便宜上、図１２では、第２の実施形態に係る飛行撮像システム１の各装置が有する機能を主に例示しているが、飛行撮像システム１の各装置が有する機能は、これらに限られるものではない。
【００７１】
第２の実施形態に係る通信制御部２００１と、飛行制御部２００２と、モード制御部２００３と、記憶制御部２００５と、画像出力部２００６とは、第１の実施形態と同様の機能を有している。また、第２の実施形態に係る通信制御部３００１と、記憶制御部３００２と、表示制御部３００３と、操作制御部３００４とは、第１の実施形態と同様の機能を有している。
【００７２】
第２の実施形態に係る撮像制御部２００４ａは、第１の実施形態に係る撮像制御部２００４と同様に撮像ユニット２３ａを制御して、連続して画像を撮像させる。すなわち、撮像制御部２００４ａは、撮像部２３７が一又は複数の画像を撮像するごとに照明条件を変更して、ＲＧＢ画像と、ＩＲ画像とを繰り返し撮像させる。
【００７３】
撮像制御部２００４ａは、照明部２３４に可視光を照射させる場合には、赤外線照明部２３６に赤外線を照射させないで撮像部２３７がＲＧＢ画像を撮像させる。一方、撮像制御部２００４ａは、照明部２３４に可視光を照射させない場合には、赤外線照明部２３６に赤外線を照射させて撮像部２３７にＩＲ画像を撮像させる。すなわち、撮像制御部２００４ａは、撮像部２３７が受光対象にしている光の波長領域に応じて、照明部２３４による可視光の照射と、赤外線照明部２３６による赤外線の照射との照明条件を切り替える。そして、撮像制御部２００４ａは、照明条件を変更するタイミングと、撮像部２３７に各画像を撮像させるタイミングとを同期させる。これにより、撮像制御部２００４ａは、照明部２３４が可視光を照射した状態のＲＧＢ画像と、赤外線照明部２３６が赤外線を照射した状態のＩＲ画像とを交互に撮像する。
【００７４】
記憶制御部２００５は、第１の実施形態と同様に、撮像制御部２００４ａが撮像させた画像を、照明条件ごとにメモリ２２２に記憶させる。すなわち、記憶制御部２００５は、ＲＧＢ画像を動画の１フレーム画像としてＲＧＢ画像記憶領域２２２１ａに記憶させる。また、記憶制御部２００５は、ＩＲ画像を動画の１フレーム画像としてＩＲ画像記憶領域２２２２ａに記憶させる。
【００７５】
以上のように、第２の実施形態に係る飛行撮像システム１によれば、飛行撮像装置２は、撮像部２３７が一又は複数の画像を撮像するごとに、撮像部２３７の照明条件を変更することによりＲＧＢ画像と、ＩＲ画像とを交互に取得する。このように、ＩＲ画像を取得することにより飛行撮像装置２は、コンクリートの漏水部分や空洞が生じている部分などの異常部を撮像した場合に、健全部とは異なる画像を取得することが可能となる。
【００７６】
本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００７７】
上述した第１の実施形態に係る飛行撮像システム１において、撮像制御部２００４は、照明部２３４の点灯と消灯との切り替えに同期して、撮像部２３２に画像を撮像させると説明した。しかしながら、撮像制御部２００４は、照明部２３４の点灯と消灯とに限らず、照明部２３４が発する光の強弱の変更であってもよい。また、撮像制御部２００４は、照明部２３４が発する光の強弱を変更する場合には、２段階に限らず３段階以上であってもよい。さらに、照明部２３４を点灯させる期間と、照明部２３４を消灯させる期間とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００７８】
上述した第２の実施形態に係る飛行撮像システム１において、撮像制御部２００４ａは、照明部２３４及び赤外線照明部２３６の点灯と消灯との切り替えに同期して、撮像部２３７に画像を撮像させると説明した。しかしながら、撮像制御部２００４ａは、照明部２３４及び赤外線照明部２３６の点灯と消灯とに限らず、照明部２３４が発する可視光及び赤外線照明部２３６が発する赤外線の強弱の変更であってもよい。また、撮像制御部２００４ａは、照明部２３４が発する可視光及び赤外線照明部２３６が発する赤外線の強弱を変更する場合には、２段階に限らず３段階以上であってもよい。さらに、照明部２３４に可視光を照射させる期間と赤外線照明部２３６に赤外線を照射させる期間とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００７９】
上述した第１の実施形態に係る飛行撮像システム１において、飛行撮像装置２の記憶制御部２００５は、照明条件ごとに分けて画像を記憶させている。すなわち、記憶制御部２００５は、点灯画像を点灯画像記憶領域２２２１に記憶させ、消灯画像を消灯画像記憶領域２２２２に記憶させている。そして、画像出力部２００６は、照明条件ごとに分けて画像を出力させている。しかしながら、記憶制御部２００５は、各画像を分けずにメモリ２２２に記憶させてもよい。すなわち、記憶制御部２００５は、各画像を一連の動画としてメモリ２２２に記憶させてもよい。そして、画像出力部２００６は、各画像を一連の動画として出力してもよい。この場合には、操作装置３が画像を表示させる際に、照明条件ごとに画像を選択して出力させればよい。さらに、第２の実施形態に係る飛行撮像システム１の飛行撮像装置２においても同様に、各画像を一連の動画としてメモリ２２２に記憶させてもよい。そして、第２の実施形態に係る飛行撮像装置２は、各画像を一連の動画として出力してもよい。
【００８０】
上述した飛行撮像装置２の各部の機能（通信制御部２００１、飛行制御部２００２、モード制御部２００３、撮像制御部２００４、２００４ａ、記憶制御部２００５、及び画像出力部２００６）は、ＣＰＵが、記憶装置（例えばメモリ２２２）に格納された制御プログラム２２２３等を実行することにより実現する。しかし、飛行撮像装置２の各部の機能は、これに限らず、例えば上記飛行撮像装置２の各部の機能のうちの少なくとも一部が専用のハードウェア回路（例えば半導体集積回路等）で実現されてもよい。
【００８１】
上述した操作装置３の各部の機能（通信制御部３００１、記憶制御部３００２、表示制御部３００３、及び操作制御部３００４）は、ＣＰＵが、記憶装置（例えばメモリ３０２）に格納された制御プログラム３０２１等を実行することにより実現する。しかし、操作装置３の各部の機能は、これに限らず、例えば上記操作装置３の各部の機能のうちの少なくとも一部が専用のハードウェア回路（例えば半導体集積回路等）で実現されてもよい。
【００８２】
上記各実施形態及び各変形例の各装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、メモリカード、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されて提供される。
【００８３】
また、上記各実施形態及び各変形例の各装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するようにしてもよい。また、上記各実施形態及び各変形例の各装置を、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するようにしてもよい。また、上記各実施形態及び各変形例の各装置で実行されるプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するようにしてもよい。
【００８４】
上記各実施形態及び各変形例の各装置で実行されるプログラムは、上述した各部をコンピュータ上で実現させるためのモジュール構成となっている。実際のハードウェアとしては、例えば、ＣＰＵがＲＯＭからプログラムをＲＡＭ上に読み出して実行することにより、上記各機能部がコンピュータ上で実現されるようになっている。
【符号の説明】
【００８５】
１  飛行撮像システム
２  飛行撮像装置
３  操作装置
２３２、２３７  撮像部
２３４  照明部
２３６  赤外線照明部
２００１  通信制御部
２００２  飛行制御部
２００３  モード制御部
２００４、２００４ａ  撮像制御部
２００５  記憶制御部
２００６  画像出力部
３００１  通信制御部
３００２  記憶制御部
３００３  表示制御部
３００４  操作制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８６】
【特許文献１】特開２０１４−２２７１６６号公報
【図１】
2018078397.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018078397.tif 000005
【図４】
2018078397.tif 000006
【図５】
2018078397.tif 000007
【図６】
2018078397.tif 000008
【図７】
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【図８】
2018078397.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2018078397.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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