(57)【要約】【課題】  物体を撮影するための移動体の移動経路を容易に設定できる経路生成装置を実現する。【解決手段】  実施形態によれば、取得手段と、第１生成手段と、受付手段と、第２生成手段とを具備する。取得手段は、被写体として第１物体を含む距離画像を取得する。第１生成手段は、前記距離画像を用いて三次元データを生成する。受付手段は、前記三次元データに基づき前記第１物体の少なくとも一部を含む第１領域を特定する第１領域情報を受け付ける。第２生成手段は、前記第１領域情報と前記三次元データを用いて、経路データを生成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体として第１物体を含む距離画像を取得する取得手段と、
前記距離画像を用いて三次元データを生成する第１生成手段と、
前記三次元データに基づき前記第１物体の少なくとも一部を含む第１領域を特定する第１領域情報を受け付ける受付手段と、
前記第１領域情報と前記三次元データを用いて、経路データを生成する第２生成手段とを具備する経路生成装置。
【請求項２】
前記取得手段は、前記第１物体を含む画像をさらに取得し、
前記第１生成手段は、前記距離画像と前記画像とを用いて前記三次元データを生成する請求項１記載の経路生成装置。
【請求項３】
前記第１生成手段は、さらに、前記三次元データが水平面上に投影された投影データを生成し、
前記第１領域情報は前記投影データを使って表される、
請求項１または２に記載の経路生成装置。
【請求項４】
前記三次元データに基づく三次元モデルを表示部に表示させる表示信号を出力する表示制御手段をさらに具備する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の経路生成装置。
【請求項５】
前記受付手段は、さらに、前記距離画像に含まれる一部である第２領域を特定する第２領域情報を受け付け、
前記第２生成手段は、前記第２領域に入らずに前記第１領域を撮影する経路データを生成する請求項１記載の経路生成装置。
【請求項６】
前記第２生成手段は、前記第１領域の撮影に用いられる解像度と、前記第１物体上の特定の特徴を有する領域の大きさの少なくとも一方に基づいて前記第１物体までの距離が規定された前記経路データを生成する請求項１記載の経路生成装置。
【請求項７】
前記第２生成手段は、さらに、前記第１物体上の特定の特徴を有する領域を抽出し、前記抽出された領域が中心となる画像を取得するための経路データを生成する請求項１記載の経路生成装置。
【請求項８】
前記経路データを、撮像装置を備える移動体に送信する送信手段をさらに具備する請求項１記載の経路生成装置。
【請求項９】
前記経路データは前記第１領域を撮影するためのものである、請求項１記載の経路生成装置。
【請求項１０】
前記距離画像は、単一の結像光学系による一度の撮像で画像とともに取得される、請求項１記載の経路生成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の経路生成装置と、
撮像装置を備え、前記経路データに基づいて移動する移動体とを具備する経路制御システム。
【請求項１２】
被写体として第１物体を含む距離画像を取得し、
前記距離画像を用いて三次元データを生成し、
前記三次元データに基づき前記第１物体の少なくとも一部を含む第１領域を特定する第１領域情報を受け付け、
前記第１領域情報と前記三次元データを用いて、経路データを生成する経路生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、経路生成装置、経路制御システム、及び経路生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、橋やトンネルのような大型の構造物の外観検査にドローンのような移動体が利用されることがある。例えば、ドローンに搭載されたカメラを用いて構造物の画像を取得し、その画像を用いて、人が容易には近付くことができない箇所の検査を行うことができる。
【０００３】
また、物体までの距離が計測された距離データを用いて、その物体の三次元モデルを作成する様々な技術が利用されている。このような物体の三次元モデルは、例えば、コンピュータの画面上に表示され、ユーザは、その三次元モデルによって物体を立体的に認識することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−８６７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、物体を撮影するための移動体の移動経路を容易に設定できる経路生成装置、経路制御システム、及び経路生成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、経路生成装置は、取得手段と、第１生成手段と、受付手段と、第２生成手段とを具備する。取得手段は、被写体として第１物体を含む距離画像を取得する。第１生成手段は、前記距離画像を用いて三次元データを生成する。受付手段は、前記三次元データに基づき前記第１物体の少なくとも一部を含む第１領域を特定する第１領域情報を受け付ける。第２生成手段は、前記第１領域情報と前記三次元データを用いて、経路データを生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る経路生成装置を含む経路制御システムの構成を説明するための図。
【図２】図１の経路制御システムに含まれるドローンの外観の例を示す斜視図。
【図３】図２のドローンのシステム構成の例を示すブロック図。
【図４】図２のドローンに設けられる撮像装置のシステム構成の例を示すブロック図。
【図５】図４の撮像装置に設けられるフィルタの構成の例を示す図。
【図６】図５のフィルタの透過率特性の例を示す図。
【図７】図５のフィルタが配置されたカラー開口による光線変化と、ぼけの形状とを説明するための図。
【図８】図４の撮像装置によって撮像された画像上のぼけを利用して、被写体までの距離を算出する方法の例を説明するための図。
【図９】図４の撮像装置の機能構成の例を示すブロック図。
【図１０】同実施形態の経路生成装置のシステム構成の例を示すブロック図。
【図１１】同実施形態の経路生成装置によって実行される経路生成プログラムの機能構成の例を示すブロック図。
【図１２】図１の経路制御システムに含まれるタブレットコンピュータのシステム構成の例を示すブロック図。
【図１３】図１２のタブレットコンピュータによって実行される領域指定アプリケーションプログラムの機能構成の例を示すブロック図。
【図１４】図１２のタブレットコンピュータにおいて三次元モデル上の領域が指定される例を示す図。
【図１５】図１３で指定された三次元モデル上の領域に基づいて、ドローンの経路データが生成される例を説明するための図。
【図１６】図１２のタブレットコンピュータにおいて投影像上の領域が指定される例を示す図。
【図１７】図１６で指定された投影像上の領域に基づいて、ドローンの経路データが生成される例を説明するための図。
【図１８】図１５又は図１７の経路データに基づく撮影によって得られた画像を含む検査画面の例を示す図。
【図１９】図２のドローンによって実行される処理の手順の例を示すフローチャート。
【図２０】同実施形態の経路生成装置によって実行される処理の手順の例を示すフローチャート。
【図２１】図１２のタブレットコンピュータによって実行される処理の手順の例を示すフローチャート。
【図２２】同実施形態の経路生成装置によって実行される処理の手順の別の例を示すフローチャート。
【図２３】図１２のタブレットコンピュータによって実行される処理の手順の別の例を示すフローチャート。
【図２４】第２実施形態に係る経路生成装置を含む経路制御システムの構成を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。  
（第１実施形態）  
まず、図１を参照して、第１実施形態に係る経路生成装置を含む経路制御システムの構成を説明する。経路制御システムは、移動体が移動する経路を制御するためのシステムである。経路制御システムは、例えば、橋やトンネル等の大型の構造物の歪みやひび割れ等の外観検査を実施する場合に、その構造物を撮影するために移動する移動体の経路を制御する。
【０００９】
経路制御システムは、経路生成装置と移動体と入力端末とを備える。経路生成装置１は、例えば、サーバコンピュータとして実現され得る。入力端末は、タブレットコンピュータ、スマートフォン、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）等として実現され得る。また、移動体は、例えば、無人航空機、自律型の移動ロボット、自動運転機能を有する自動車等として実現され得る。無人航空機は、人が乗ることができない飛行機、回転翼航空機、滑空機、飛行船であって、遠隔操作又は自動操縦により飛行させることができるものあり、例えば、ドローン（マルチコプター）、ラジコン機、農薬散布用ヘリコプター等を含む。なお、経路生成装置１は、移動体に備えられていてもよいし、入力端末に備えられていてもよい。この場合、経路生成装置１は、移動体または入力端末と無線または有線で通信することができる。
【００１０】
以下では、説明を分かりやすくするために、移動体がドローン２であり、入力端末がタブレットコンピュータ３である場合について例示する。
【００１１】
ドローン２に搭載されたカメラを用いて構造物の画像が取得された場合、その画像から、人が容易には近付くことができない高さや形状の箇所の検査を行うことができ、また検査記録をデータとして簡便に保存することができる。しかし、そのような画像を効率的に漏れなく取得するためには、ドローン２の操縦者の技術の熟練が求められ、また広範囲の撮影は人手による負担が大きいことがある。さらに、ドローン２を手動で操縦するためには、通常、一台のドローン２につき一人の操縦者が必要となる。したがって、ドローン２の操縦に係る負担を軽減するために、ドローン２の飛行計画を自動的に作成できる新たな機能の実現が必要とされる。
【００１２】
本実施形態では、検査等の対象である構造物の距離画像を用いて作成された三次元モデル又はその投影像を用いて、ユーザが構造物の一部の領域を指定したことに応じて、指定された領域の画像を取得するためのドローン２の飛行計画を自動的に作成する。例えば、ユーザが、検査等の現場で、構造物の三次元モデル又はその投影像上の一部の領域を指定するだけで、指定された領域に対応する実際の構造物上の領域の画像を取得するためのドローン２の飛行ルートを自動的に作成することができる。これにより、ドローン２の操縦のための人手による負担等を軽減して、構造物上の指定された領域を撮影するためのドローン２の飛行ルートを容易に設定することができる。そして、設定された飛行ルートに基づくドローン２の飛行中に撮影された画像を用いて、構造物の検査等を効率的に実施することができる。
【００１３】
図１に示すように、ドローン２は撮像装置２４を備える。撮像装置２４は、ドローン２が飛行している間の撮影によって、連続的に画像を取得することができる。ドローン２は、例えば、専用のリモートコントローラ（図示せず）や、タブレットコンピュータ３上で実行されるアプリケーションプログラムを用いたユーザ操作に基づく操縦データを受け取って、離陸、着陸、旋回、加速、減速等を遠隔から制御されることにより、手動操縦される。また、リモートコントローラ等を用いた操作によって、撮像装置２４の姿勢の変更や、撮像装置２４による撮影の開始及び終了も指示できる。ドローン２は、さらに、ＧＰＳレシーバや慣性センサのような各種の位置・姿勢センサを用いて、あらかじめ設定された経路を自動航行することもできる。
【００１４】
例えば、ある構造物（以下、第１物体とも称する）の外観検査が実施される場合、ドローン２は、ユーザによる遠隔操縦に従って飛行し、飛行中に、撮像装置２４を用いてその構造物の三次元モデルを作成するための画像を取得する。取得された画像は経路生成装置１に送信される。
【００１５】
経路生成装置１は、ドローン２から受信した画像を用いて、構造物の三次元モデルを示す三次元データを生成する。経路生成装置１は、生成された三次元データをタブレットコンピュータ３に送信する。
【００１６】
タブレットコンピュータ３は、受信した三次元データを用いて三次元モデルを画面に表示し、表示された三次元モデル上の一部の領域を指定するためのユーザ操作を受け付ける。この領域は、構造物の外観検査のための詳細な画像がさらに取得される領域である。タブレットコンピュータ３は、指定された領域を示す領域情報を経路生成装置１に送信する。
【００１７】
経路生成装置１は、領域情報を用いて、指定された領域の画像を取得できるようにドローン２を飛行させるための飛行ルートを示す経路データを生成し、ドローン２に送信する。
【００１８】
ドローン２は、この経路データを用いて飛行し、飛行中に、撮像装置２４を用いてその構造物の画像を取得する。取得された画像は、経路生成装置１やタブレットコンピュータ３に送信され、例えば、構造物の三次元モデルと共にユーザによって閲覧される。これにより、ユーザは、構造物の指定された領域の画像を用いた外観検査を実施することができる。
【００１９】
なお、経路生成装置１は、三次元モデルを水平面に投影した投影データを生成し、この投影データをタブレットコンピュータ３に送信してもよい。その場合、タブレットコンピュータ３は、投影データを用いて投影像を画面に表示し、表示された投影像上の一部の領域を指定するためのユーザ操作を受け付ける。そして、タブレットコンピュータ３は、投影像上の指定された領域を示す領域情報を経路生成装置１に送信する。
【００２０】
三次元モデル上の領域が指定される場合と同様にして、経路生成装置１は、領域情報を用いて、指定された領域の画像を取得できるようにドローン２を飛行させるための飛行ルートを示す経路データを生成し、ドローン２に送信する。ドローン２は、この経路データを用いて飛行し、飛行中に、撮像装置２４を用いてその構造物の画像を取得する。
【００２１】
次いで、図２はドローン２の外観の例を示す。ドローン２は、ドローン本体２０と四つのプロペラ部２２１，２２２，２２３，２２４とを備える。各プロペラ部２２１，２２２，２２３，２２４はプロペラとモータとを有する。モータの駆動がプロペラに伝達されることによって、プロペラが回転し、その回転による揚力によってドローン２が浮上する。
【００２２】
ドローン本体２０の、例えば下部には、撮像装置２４と、撮像装置２４の姿勢（向き）を変えるための姿勢制御装置２６とが搭載されている。撮像装置２４と姿勢制御装置２６とは、姿勢制御装置２６の動作に応じて、撮像装置２４が任意の姿勢を取るように構成されている。撮像装置２４と姿勢制御装置２６とは、ドローン本体２０の下部に限らず、ドローン本体２０の上部、側部等の様々な位置に取り付けられ得る。また、一台のドローン２に複数の撮像装置２４が取り付けられていてもよい。さらに、経路制御システムでは、撮像装置２４の取り付け位置がそれぞれ異なる複数のドローン２が使用されてもよい。
【００２３】
図３に示すように、ドローン２は、飛行制御部２１、不揮発性メモリ２３、撮像装置２４、姿勢制御装置２６、無線通信デバイス２７、ＧＰＳレシーバ２８、慣性センサ２９等を備える。
【００２４】
飛行制御部２１は、プロペラ部２２１，２２２，２２３，２２４の各々の回転数等を制御することで、ドローン２の飛行速度、飛行方向等を制御する。飛行制御部２１は、例えば、上述した手動操縦に従ってドローン２が航行するように、プロペラ部２２１，２２２，２２３，２２４を制御する。また、飛行制御部２１は、ドローン２が設定された経路を自動航行するように、プロペラ部２２１，２２２，２２３，２２４を制御することもできる。飛行制御部２１は、例えば、経路生成装置１から受信した経路データを用いて、この経路データに示される飛行ルートを自動航行するように、プロペラ部２２１，２２２，２２３，２２４を制御する。
【００２５】
飛行制御部２１は、さらに、セミオートの操縦に従ってドローン２が航行するように、プロペラ部２２１，２２２，２２３，２２４を制御することもできる。飛行制御部２１は、例えば、ユーザによる手動操縦の操縦データと経路生成装置１から受信した経路データとを用いて、操縦データで示される離陸、着陸、旋回、加速、減速等に従いながら、構造物との距離が一定に保たれるようにプロペラ部２２１，２２２，２２３，２２４を制御する。これによりユーザは、構造物の斜めの面を撮影する場合のような、難易度の高いドローン２の操縦を容易に行うことができる。なお、操縦データのみに基づく手動操縦（マニュアル）と、操縦データと経路データとに基づくセミオートの操縦と、経路データのみに基づく自動操縦（オート）とは、ユーザによる操作等に応じて適宜切り替えることができる。
【００２６】
撮像装置２４は、ドローン２が飛行している間の撮影によって画像を生成する。したがって、撮像装置２４は、ドローン２が飛行している位置から見た物体の画像を取得することができる。撮像装置２４の詳細な構成については、図４から図９を参照して後述する。
【００２７】
姿勢制御装置２６は、撮像装置２４を任意の姿勢に変更するための装置である。姿勢制御装置２６は、撮像装置２４の向き、すなわち、カメラの光軸の向き（ヨー、ピッチ、ロール）を物体の撮影に適した角度にする。姿勢制御装置２６は、例えば、カメラの光軸が、撮影しようとする物体の面に対して垂直になるように、撮像装置２４の姿勢を変更する。また、姿勢制御装置２６は、例えば、経路生成装置１から受信した経路データに含まれる、撮像装置２４の姿勢を示すデータに基づいて、撮像装置２４の姿勢を変更することもできる。
【００２８】
無線通信デバイス２７は、無線通信を実行するように構成されたデバイスである。無線通信デバイス２７は、信号を無線送信する送信部と、信号を無線受信する受信部とを含む。
【００２９】
ＧＰＳレシーバ２８は、複数のＧＰＳ衛星によって送信されるＧＰＳ信号を受信する。ＧＰＳレシーバ２８は、受信されたＧＰＳ信号を用いて、ドローン２の現在の位置（緯度、経度）を示す位置データを取得することができる。
【００３０】
慣性センサ２９は、ドローン２の姿勢データを取得するセンサである。慣性センサ２９は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の三方向に対する加速度と、ヨー、ピッチ、ロールの三軸方向に対する角速度とを検出するための加速度センサ、ジャイロセンサ等を含む。
【００３１】
不揮発性メモリ２３には、航行時に取得された様々なデータが格納される。このデータには、例えば、画像、位置データ、姿勢データ等が含まれる。
【００３２】
ドローン２にはミラー（図示せず）がさらに設けられていてもよい。このミラーは、当該ミラーに写り込んだ物体を撮像装置２４が撮影できるように配置される。また、姿勢制御装置２６が、撮像装置２４の角度とミラーの角度の両方を制御できるようにしてもよい。ミラーをさらに用いることより、ドローン２及び撮像装置２４の姿勢を制御するだけでは撮影が困難な領域（例えば、橋の底面や側面）についても、画像を容易に取得することができる。
【００３３】
図４は、撮像装置２４のシステム構成を示す。この撮像装置２４は、画像を取得し、取得した画像を処理する機能を有する。
【００３４】
図４に示すように、撮像装置２４は、例えば、フィルタ４１、レンズ４２、イメージセンサ４３、処理部、記憶部等を備える。処理部は、例えばＣＰＵ４４等の処理回路で構成される。記憶部は、ＲＡＭ４５や不揮発性メモリ４６のような各種の記憶媒体で構成される。撮像装置２４は、さらにメモリカードスロット４７と通信デバイス４８とを備えていてもよい。イメージセンサ４３、ＣＰＵ４４、ＲＡＭ４５、メモリカードスロット４７、通信デバイス４８、及び不揮発性メモリ４６は、例えば、バス４０を介して相互に接続され得る。
【００３５】
イメージセンサ４３は、フィルタ４１とレンズ４２とを透過した光を受光し、受光した光を電気信号に変換（光電変換）することによって、画像を生成する。イメージセンサ４３は、各々が少なくとも一つの色成分を含む複数の画素を含む画像を生成する。イメージセンサ４３には、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）が用いられる。イメージセンサ４３は、例えば、赤色（Ｒ）の光を受光する撮像素子と、緑色（Ｇ）の光を受光する撮像素子と、青色（Ｂ）の光を受光する撮像素子とを備える。各撮像素子は、対応する波長帯域の光を受光し、受光した光を電気信号に変換する。この電気信号をＡ／Ｄ変換することによりカラー画像を生成することができる。以下では、画像のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分を、それぞれＲ画像、Ｇ画像、Ｂ画像とも称する。なお、赤、緑、青の撮像素子毎の電気信号を用いて、Ｒ画像、Ｇ画像、Ｂ画像をそれぞれ生成することもできる。
【００３６】
ＣＰＵ４４は、撮像装置２４内の様々なコンポーネントの動作を制御するプロセッサである。ＣＰＵ４４は、ストレージデバイスである不揮発性メモリ４６からＲＡＭ４５にロードされる様々なプログラムを実行する。不揮発性メモリ４６には、イメージセンサ４３によって生成された画像や、その画像の処理結果も格納され得る。
【００３７】
メモリカードスロット４７には、ＳＤメモリカードやＳＤＨＣメモリカードのような各種の可搬記憶媒体が挿入され得る。メモリカードスロット４７に記憶媒体が挿入された場合、その記憶媒体に対するデータの書き込み及び読み出しが実行され得る。データは、例えば画像データや距離データである。
【００３８】
通信デバイス４８は、有線通信又は無線通信を実行するように構成されたインターフェース機器である。通信デバイス４８は、信号を有線又は無線送信する送信部と、信号を有線又は無線受信する受信部とを含む。
【００３９】
図５は、フィルタ４１の構成の例を示す。フィルタ４１は、例えば、二色のカラーフィルタ領域である第１フィルタ領域４１１と第２フィルタ領域４１２とで構成される。フィルタ４１の中心は、撮像装置２４の光学中心４１３と一致している。第１フィルタ領域４１１及び第２フィルタ領域４１２はそれぞれ、光学中心４１３に対して非点対称である形状を有している。また、例えば各フィルタ領域４１１，４１２は重複せず、且つ二つのフィルタ領域４１１，４１２によってフィルタ４１の全領域を構成している。図５に示す例では、第１フィルタ領域４１１及び第２フィルタ領域４１２はそれぞれ、円形のフィルタ４１が光学中心４１３を通る線分で分割された半円の形状を有している。また、第１フィルタ領域４１１は、例えばイエロー（Ｙ）のフィルタ領域であり、第２フィルタ領域４１２は、例えばシアン（Ｃ）のフィルタ領域である。
【００４０】
フィルタ４１は、２以上のカラーフィルタ領域を有する。カラーフィルタ領域それぞれは、撮像装置２４の光学中心に対して非点対称な形状である。一つのカラーフィルタ領域が透過する光の波長帯域の一部と、別の一つのカラーフィルタ領域が透過する光の波長帯域の一部は、例えば重複する。一つのカラーフィルタ領域が透過する光の波長帯域は、例えば別の一つのカラーフィルタ領域が透過する光の波長帯域を含んでもよい。
【００４１】
なお、第１フィルタ領域４１１と第２フィルタ領域４１２とは、任意の波長帯域の透過率を変更するフィルタ、任意方向の偏光光を通過させる偏光フィルタ、又は任意の波長帯域の集光パワーを変更するマイクロレンズであってもよい。例えば、任意の波長帯域の透過率を変更するフィルタは、原色フィルタ（ＲＧＢ）、補色フィルタ（ＣＭＹ）、色補正フィルタ（ＣＣ−ＲＧＢ／ＣＭＹ）、赤外線・紫外線カットフィルタ、ＮＤフィルタ、又は遮蔽板であってもよい。第１フィルタ領域４１１や第２フィルタ領域４１２がマイクロレンズである場合は、レンズ４２により光線の集光の分布に偏りが生じることでぼけの形状が変化する。
【００４２】
以下では、説明を分かりやすくするために、図５に示すフィルタ４１において、第１フィルタ領域４１１がイエロー（Ｙ）のフィルタ領域であり、第２フィルタ領域４１２がシアン（Ｃ）のフィルタ領域である場合を主に例示する。
【００４３】
このようなフィルタ４１がカメラの開口部に配置されることによって、開口部が二色で二分割された構造開口であるカラー開口が構成される。このカラー開口を透過する光線に基づいて、イメージセンサ４３は画像を生成する。イメージセンサ４３に入射する光の光路上において、フィルタ４１とイメージセンサ４３との間にレンズ４２が配置されてもよい。イメージセンサ４３に入射する光の光路上において、レンズ４２とイメージセンサ４３との間にフィルタ４１が配置されてもよい。また、レンズ４２が複数設けられる場合には、フィルタ４１が２つのレンズ４２の間に配置されてもよい。
【００４４】
より具体的には、イメージセンサ４３の緑色（Ｇ）の光を受光する撮像素子に対応する波長帯域の光は、イエローの第１フィルタ領域４１１とシアンの第２フィルタ領域４１２の両方を透過する。イメージセンサ４３の赤色（Ｒ）の光を受光する撮像素子に対応する波長帯域の光は、イエローの第１フィルタ領域４１１を透過し、シアンの第２フィルタ領域４１２を透過しない。イメージセンサ４３の青色（Ｂ）の光を受光する撮像素子に対応する波長帯域の光は、シアンの第２フィルタ領域４１２を透過し、イエローの第１フィルタ領域４１１を透過しない。
【００４５】
なお、ある波長帯域の光がフィルタ又はフィルタ領域を透過するとは、フィルタ又はフィルタ領域が高い透過率でその波長帯域の光を透過し、そのフィルタ又はフィルタ領域による当該波長帯域の光の減衰（すなわち、光量の低下）が極めて小さいことを意味する。また、ある波長帯域の光がフィルタ又はフィルタ領域を透過しないとは、光がフィルタ又はフィルタ領域に遮蔽されることであり、例えば、フィルタ又はフィルタ領域が低い透過率でその波長帯域の光を透過し、そのフィルタ又はフィルタ領域による当該波長帯域の光の減衰が極めて大きいことを意味する。フィルタ又はフィルタ領域は、例えば、ある波長帯の光を吸収することにより光を減衰させる。
【００４６】
図６は、第１フィルタ領域４１１及び第２フィルタ領域４１２の透過率特性の例を示す。なお、可視光の波長帯域のうち７００ｎｍより長い波長の光に対する透過率は図示を省略してあるが、その透過率は７００ｎｍの場合に近いものである。図６中のイエローの第１フィルタ領域４１１の透過率特性５１では、波長帯域が６２０ｎｍから７５０ｎｍ程度のＲ画像と、波長帯域が４９５ｎｍから５７０ｎｍ程度のＧ画像とに対応する光が高い透過率で透過され、波長帯域が４５０ｎｍから４９５ｎｍ程度のＢ画像に対応する光がほとんど透過されていない。また、シアンの第２フィルタ領域４１２の透過率特性５２では、Ｂ画像及びＧ画像に対応する波長帯域の光が高い透過率で透過され、Ｒ画像に対応する波長帯域の光がほとんど透過されていない。
【００４７】
したがって、Ｒ画像に対応する波長帯域の光はイエローの第１フィルタ領域４１１のみを透過し、Ｂ画像に対応する波長帯域の光はシアンの第２フィルタ領域４１２のみを透過する。
【００４８】
Ｒ画像及びＢ画像上のぼけの形状は被写体までの距離ｄに応じて変化する。また、各フィルタ領域４１１，４１２が光学中心４１３に対して非点対称な形状であるので、Ｒ画像及びＢ画像上のぼけの偏りの方向が、撮像点から見て、被写体が合焦位置よりも手前にあるか、それとも奥にあるかによってそれぞれ反転する。この合焦位置は、撮像点から合焦距離ｄｆだけ離れた点であり、撮像装置２４から、画像上にぼけが発生しないピントが合う位置である。
【００４９】
図７を参照して、フィルタ４１が配置されたカラー開口による光線変化と、ぼけの形状とについて説明する。
【００５０】
まず、被写体５が合焦距離ｄｆ（合焦位置）よりも奥にある場合（ｄ＞ｄｆ）、イメージセンサ４３によって撮像された画像にはぼけが発生する。この画像上のぼけの形状を示すぼけ関数は、Ｒ画像、Ｇ画像及びＢ画像でそれぞれ異なっている。すなわち、Ｒ画像のぼけ関数４０１Ｒは左側に偏ったぼけの形状を示し、Ｇ画像のぼけ関数４０１Ｇは偏りのないぼけの形状を示し、Ｂ画像のぼけ関数４０１Ｂは右側に偏ったぼけの形状を示している。
【００５１】
次に、被写体５が合焦距離ｄｆにある場合（ｄ＝ｄｆ）、イメージセンサ４３によって撮像された画像にはほとんどぼけが発生しない。この画像上のぼけの形状を示すぼけ関数は、Ｒ画像、Ｇ画像及びＢ画像でほぼ同じである。すなわち、Ｒ画像のぼけ関数４０２Ｒ、Ｇ画像のぼけ関数４０２Ｇ、及びＢ画像のぼけ関数４０２Ｂは、偏りのないぼけの形状を示している。
【００５２】
さらに、被写体５が合焦距離ｄｆよりも手前にある場合（ｄ＜ｄｆ）、イメージセンサ４３によって撮像された画像にはぼけが発生する。この画像上のぼけの形状を示すぼけ関数は、Ｒ画像、Ｇ画像及びＢ画像でそれぞれ異なっている。すなわち、Ｒ画像のぼけ関数４０３Ｒは右側に偏ったぼけの形状を示し、Ｇ画像のぼけ関数４０３Ｇは偏りのないぼけの形状を示し、Ｂ画像のぼけ関数４０３Ｂは左側に偏ったぼけの形状を示している。
【００５３】
図８は、このような画像上のぼけを利用して被写体５までの距離を算出する方法を示す。図８に示す例では、フィルタ４１は、イエローの第１フィルタ領域４１１とシアンの第２フィルタ領域４１２とによって構成されている。そのため、Ｒ画像に対応する波長帯域の光が、第１フィルタ領域４１１に対応する部分５４Ｒを通過し、Ｇ画像に対応する波長帯域の光が、第１フィルタ領域４１１及び第２フィルタ領域４１２に対応する部分５４Ｇを通過し、Ｂ画像に対応する波長帯域の光が、第２フィルタ領域４１２に対応する部分５４Ｂを通過する。
【００５４】
このようなフィルタ４１を用いて撮像された画像上にぼけが生じた場合、Ｒ画像、Ｇ画像及びＢ画像上のぼけはそれぞれ異なる形状になる。図８に示すように、Ｇ画像のぼけ関数５６Ｇは左右対称であるぼけの形状を表している。また、Ｒ画像のぼけ関数５６Ｒ及びＢ画像のぼけ関数５６Ｂは非点対称であるぼけの形状を表し、ぼけの偏りはそれぞれ異なっている。
【００５５】
Ｒ画像のぼけ関数５６Ｒ及びＢ画像のぼけ関数５６Ｂには、被写体までの距離毎に推定されるぼけに基づいて、Ｒ画像及びＢ画像上の非点対称なぼけを左右対称なぼけに補正するためのぼけ補正フィルタ５７，５８が適用され、これらぼけ関数５６Ｒ，５６ＢがＧ画像のぼけ関数５６Ｇと一致するかどうかが判定される。ぼけ補正フィルタ５７，５８として、例えば、特定の間隔の距離毎に、複数の距離に対応する複数のぼけ補正フィルタが用意される。あるぼけ補正フィルタ５７，５８が適用されたぼけ関数５９Ｒ，５９Ｂが、Ｇ画像のぼけ関数５６Ｇと一致した場合には、そのぼけ補正フィルタ５７，５８に対応する距離が、撮影された被写体５までの距離に決定される。
【００５６】
このぼけ関数が一致しているかどうかの判定には、例えば、ぼけ補正フィルタが適用されたＲ画像又はＢ画像と、Ｇ画像との相関が用いられる。したがって、例えば、複数のぼけ補正フィルタから、ぼけ補正フィルタが適用されたＲ画像又はＢ画像と、Ｇ画像との相関がより高くなるぼけ補正フィルタを探索することで、画像上の各画素に写る被写体までの距離が推定される。つまり、画像に写る被写体までの距離が任意の距離であると仮定して作成した複数のぼけ補正フィルタを用いて、Ｒ画像又はＢ画像のぼけ形状を補正した補正画像を生成し、生成した補正画像とＧ画像との相関がより高くなる距離を求めることで、被写体までの距離を算出することができる。
【００５７】
ぼけ補正フィルタが適用されたＲ画像又はＢ画像と、Ｇ画像との相関を示す相関値には、例えば、ＮＣＣ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）、ＺＮＣＣ（Ｚｅｒｏ−ｍｅａｎ  Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  Ｃｒｏｓｓ−Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）、Ｃｏｌｏｒ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ｍｅａｓｕｒｅ、等が用いられ得る。
【００５８】
また、あるぼけ補正フィルタ５７，５８が適用されたぼけ関数５９Ｒ，５９Ｂが、Ｇ画像のぼけ関数５６Ｇと一致しているかどうかの判定に、ぼけ補正フィルタが適用されたＲ画像又はＢ画像と、Ｇ画像との相違度が用いられてもよい。この相違度がより低くなる距離を求めることで、被写体までの距離を算出することができる。相違度には、例えば、ＳＳＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）、ＳＡＤ（Ｓｕｍ  ｏｆ  Ａｂｓｏｌｕｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）、等が用いられ得る。
【００５９】
図９を参照して、撮像装置２４の機能構成の例について説明する。上述したように、撮像装置２４は、フィルタ４１、レンズ４２及びイメージセンサ４３を備えている。フィルタ４１からイメージセンサ４３までの矢印は、光の経路を示す。フィルタ４１は、第１フィルタ領域４１１と第２フィルタ領域４１２とを含んでいる。第１フィルタ領域４１１は、例えばイエローのフィルタ領域である。第２フィルタ領域４１２は、例えばシアンのフィルタ領域である。イメージセンサ４３は、第１センサ４３１、第２センサ４３２及び第３センサ４３３を含んでいる。第１センサ４３１は、例えば赤色（Ｒ）の光を受光する撮像素子を含む。第２センサ４３２は、例えば緑色（Ｇ）の光を受光する撮像素子を含む。第３センサ４３３は、例えば青色（Ｂ）の光を受光する撮像素子を含む。イメージセンサ４３は、受光した光を光電変換することにより得られた電気信号を用いて、画像を生成する。生成される画像は、Ｒ成分、Ｇ成分及びＢ成分を含む画像であってもよいし、Ｒ画像、Ｇ画像及びＢ画像の三つの画像であってもよい。
【００６０】
撮像装置２４は、さらに、処理部４９を備える。イメージセンサ４３から処理部４９までの矢印は、電気信号の経路を示す。この処理部４９を含む撮像装置２４内の各機能構成は、ハードウェア（回路）、ＣＰＵ４４によって実行されるソフトウェア（プログラム）、及びソフトウェアとハードウェアの組み合わせのいずれとして実現されてもよい。
【００６１】
処理部４９は、取得部４９１と送信制御部４９２とを含む。取得部４９１及び送信制御部４９２は、ドローン２の飛行中に撮影された画像を取得し、取得された画像を経路生成装置１に送信する。
【００６２】
より具体的には、取得部４９１は、イメージセンサ４３によって生成された画像を取得する。取得部４９１は、例えば、非点対称なぼけ関数を有し第１物体を含む第１色成分（第１波長成分）の画像と、点対称なぼけ関数を有し第１物体を含む第２色成分（第２波長成分）の画像とを取得する。この第１色成分は、例えばＲ成分又はＢ成分であり、第２色成分は、例えばＧ成分である。また、取得部４９１は、例えば、各々が少なくとも一つの色成分を含む複数の画素を含む画像であって、被写体までの距離が合焦距離である画素ではぼけが発生せず、被写体までの距離がその合焦距離でない画素ではぼけが発生し、複数の画素の第１色成分のぼけを表すぼけ関数が非点対称である画像を取得してもよい。ぼけ関数が非対称な第１波長成分とぼけ関数が対称な第２波長成分とを含む画像を生成可能な単一の光学系により、画像および距離画像（距離マップ）が取得される。
【００６３】
送信制御部４９２は、ドローン２の無線通信デバイス２７を介して、画像を経路生成装置１に送信する。なお、送信制御部４９２は、通信デバイス４８を介して、画像を経路生成装置１に送信してもよい。
【００６４】
また、処理部４９は、図７及び図８を参照して上述したような、画像上のぼけに基づいて、画素毎に物体（被写体）までの距離を算出する機能をさらに有していてもよい。その場合、画素毎の物体までの距離を含む距離画像を経路生成装置１に送信することもできる。この距離画像は、単一の結像光学系による一度の撮像で画像とともに取得される。例えば、カラー開口を有する撮像装置２４では、レンズ４２及びイメージセンサ４３を含む単一の結像光学系による一度の撮像で得られた撮像画像から、画像（例えば、カラー画像）とともに距離画像を取得することができる。
【００６５】
なお、物体までの距離を取得する方法には、上述した画像上のぼけを用いる方法に限らず、あらゆるセンサや方法を利用することができる。例えば、ドローン２に、ステレオカメラ、赤外線デプスセンサ、超音波センサ、ミリ波レーダ、又はＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）を設けることによって、物体までの距離を取得することができる。また、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｆｒｏｍ  Ｍｏｔｉｏｎ（ＳｆＭ）等の画像解析に基づく方法によって物体までの距離を取得してもよい。
【００６６】
次いで、図１０は経路生成装置１のシステム構成を示す。経路生成装置１は、ＣＰＵ１１、システムコントローラ１２、主メモリ１３、不揮発性メモリ１４、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１５、エンベデッドコントローラ（ＥＣ）１６、無線通信デバイス１７等を備える。
【００６７】
ＣＰＵ１１は、経路生成装置１内の様々なコンポーネントの動作を制御するプロセッサである。ＣＰＵ１１は、ストレージデバイスである不揮発性メモリ１４から主メモリ１３にロードされる様々なプログラムを実行する。これらプログラムには、オペレーティングシステム（ＯＳ）１３Ａ、及び様々なアプリケーションプログラムが含まれている。アプリケーションプログラムには、経路生成プログラム１３Ｂが含まれている。この経路生成プログラム１３Ｂは、ドローン２の飛行ルートを示す経路データを生成するための命令群を含む。
【００６８】
また、ＣＰＵ１１は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１５に格納された基本入出力システム（ＢＩＯＳ）も実行する。ＢＩＯＳは、ハードウェア制御のためのプログラムである。
【００６９】
システムコントローラ１２は、ＣＰＵ１１のローカルバスと各種コンポーネントとの間を接続するデバイスである。システムコントローラ１２には、主メモリ１３をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。
【００７０】
無線通信デバイス１７は、無線通信を実行するように構成されたデバイスである。無線通信デバイス１７は、信号を無線送信する送信部と、信号を無線受信する受信部とを含む。ＥＣ１６は、電力管理のためのエンベデッドコントローラを含むワンチップマイクロコンピュータである。ＥＣ１６は、ユーザによるパワーボタンの操作に応じて本経路生成装置１を電源オン又は電源オフする機能を有している。
【００７１】
図１１は、経路生成プログラム１３Ｂの機能構成を示す。経路生成プログラム１３Ｂは、画像取得部６１、距離データ生成部６２、三次元データ生成部６３、表示制御部６４、領域情報受付部６５、経路生成部６６、及び経路送信部６７を備える。
【００７２】
画像取得部６１及び距離データ生成部６２は、被写体として第１物体を含む距離画像を取得する。画像取得部６１及び距離データ生成部６２は、例えば、第１地点から、検査等の対象である第１物体上の複数の点までの複数の距離を含む距離画像を取得する。より具体的には、画像取得部６１は、無線通信デバイス１７を介して、ドローン２から第１物体を撮影した画像を取得する。この画像は、例えば、第１フィルタ領域４１１と第２フィルタ領域４１２とを含むフィルタ４１がカメラの開口部に配置された撮像装置２４を用いて取得された画像である。そのため、図７及び図８を参照して上述したように、画像上のぼけに基づいて、画素毎に、撮影時の撮像装置２４の位置である第１地点から物体（画素に対応する物体上のある点）までの距離を算出することができる。距離データ生成部６２は、取得された画像上のぼけに基づいて、画素毎の物体までの距離を含む距離画像を生成する。距離画像は、取得された画像（原画像）上の各画素に対応する距離データを含んでいる。
【００７３】
三次元データ生成部６３は、生成された距離画像を用いて三次元データを生成する。三次元データ生成部６３は、例えば、撮像装置２４であるカメラの内部パラメータに基づいて、カメラ座標系における画素毎の三次元位置が示された三次元データを生成する。なお、三次元データ生成部６３は、距離画像だけでなく、原画像の画素値（例えば、輝度値、ＲＧＢ値、等）もさらに用いて三次元データを生成してもよい。また、三次元データ生成部６３は、ドローン２のＧＰＳレシーバ２８及び慣性センサ２９を用いて得られた、撮影時のカメラの位置・姿勢データをさらに用いて、ＧＰＳ座標系における画素毎の三次元位置が示された三次元データを生成してもよい。
【００７４】
三次元データ生成部６３は、原画像と距離画像とを用いて、例えば、三次元データに示される複数の点をクラスタリングし、類似する点を含む領域を一つのメッシュに割り当てることによって、物体の三次元モデルを構成する面（ポリゴン）を表すメッシュデータを生成する。三次元データ生成部６３は、各点の色に基づいて、例えば、色が類似する二点（例えば、色を示す画素値の差が閾値未満である二点）を同一のメッシュに割り当て、異なる色を有する二点（例えば、色を示す画素値の差が閾値以上である点）を別々のメッシュに割り当てる。また、三次元データ生成部６３は、各々が点を含む二つの領域間にエッジがある場合、それら二つの領域にそれぞれ含まれる点を別々のメッシュに割り当てる。このメッシュデータは、三次元データに含まれ得る。
【００７５】
また、三次元データ生成部６３は、この三次元データに示される各点が水平面（ｘ−ｙ平面）上に投影された投影像を示す投影データをさらに生成してもよい。
【００７６】
表示制御部６４は、無線通信デバイス１７を介して、生成された三次元データ又は投影データを表示するための表示信号をタブレットコンピュータ３に送信する。これにより、表示制御部６４は、タブレットコンピュータ３の画面に、三次元データに基づく三次元モデル、又は投影データに基づく投影像を表示させる。
【００７７】
領域情報受付部６５は、タブレットコンピュータ３から、三次元データに基づき第１物体の少なくとも一部を含む第１領域を特定する第１領域情報を受け付ける。領域情報受付部６５は、例えば、三次元データに基づく三次元モデルの一部の第１領域を特定する第１領域情報、又は投影データに基づく投影像の一部の第２領域を特定する第２領域情報を受け付ける。また、第１領域情報は、三次元データが水平面上に投影された投影データを使って表されてもよい。特定された領域は、第１物体の検査等のために、ユーザが画像をさらに取得したい三次元モデル又は投影像上の領域を示している。
【００７８】
なお、表示制御部６４は、三次元データ又は投影データに基づく表示信号を、タブレットコンピュータ３ではなく、経路生成装置１に接続されたタッチスクリーンディスプレイ（図示せず）に送出し、そのタッチスクリーンディスプレイの画面に三次元モデル又は投影像を表示させてもよい。その場合、領域情報受付部６５は、このタッチスクリーンディスプレイを介して、三次元データに基づく三次元モデルの一部の第１領域を特定する第１領域情報、又は投影データに基づく投影像の一部の第２領域を特定する第２領域情報を受け取ることができる。
【００７９】
経路生成部６６は、第１領域情報を受け取った場合、この第１領域情報と三次元データとを用いて、第１領域（すなわち、第１領域に対応する、第１物体上の領域）を撮影するための飛行ルートを示す経路データを生成する。経路生成部６６は、例えば、第１領域に対応する第１物体上の領域の寸法（例えば、幅及び奥行き）を用いて、ドローン２の飛行距離と方向転換（旋回）の回数とに基づくコスト関数の値が最小化されるように飛行ルートを決定する。この第１領域に対応する第１物体上の領域の寸法は、三次元データを用いて算出することができる。ドローン２は、例えば、バッテリから供給される電力で駆動されるので、一度に飛行できる時間は限られた時間となる。そのため、経路生成部６６は、ドローン２による電力消費が低減される飛行ルートを決定できるコスト関数を使用する。
【００８０】
経路生成部６６は、例えば、上昇又は下降のような垂直移動による飛行距離と、水平移動による飛行距離とに異なる重み付けを行うコスト関数を使用する。経路生成部６６は、例えば、垂直移動による飛行距離に大きく重み付けし、水平移動による飛行距離に小さく重み付けする。これにより、ドローン２による電力消費が大きくなる垂直移動の飛行距離が短くなるように飛行ルートを決定することができる。また、経路生成部６６は、第１領域に対応する第１物体上の領域が、例えば矩形である場合、この矩形の領域の長い方の辺に優先して沿うように飛行ルートを決定することにより、方向転換の回数を低減することができる。
【００８１】
また、経路生成部６６は、投影像上の第２領域が特定された第２領域情報を受け取った場合、この第２領域情報を用いて、第２領域に対応する、第１物体上の領域を撮影するための飛行ルートを示す経路データを生成する。より詳しくは、経路生成部６６は、第２領域に対応する三次元モデル上の領域を決定する。そして、経路生成部６６は、第１領域情報を受け取った場合と同様にして、決定された三次元モデル上の領域に対応する、第１物体上の領域を撮影するための飛行ルートを示す経路データを生成する。
【００８２】
経路生成部６６は、原画像、距離画像及び三次元データの少なくともいずれかを用いて、第１物体上の特定の特徴を有する領域を抽出し、この抽出された領域が中心となる画像を取得するための飛行ルートを示す経路データを生成してもよい。このような画像が取得される場合の飛行ルートは、上述したコスト関数を最小化する飛行ルートから一時的に逸脱するように設定されてもよい。また、経路生成部６６は、撮影に用いられる撮像装置２４の解像度（例えば、第１領域の撮影に用いられる解像度）と、第１物体上の特定の特徴を有する領域の大きさの少なくとも一方に基づいて、飛行中の第１物体までの距離が規定された経路データを生成してもよい。この特定の特徴を有する領域は、例えば、ひび割れ、傷、歪み等の異常箇所や、ネジやナット等の所定の部材が取り付けられている箇所を含む領域である。経路生成部６６は、例えば、小さな異常箇所の領域が撮影される場合に第１物体までの距離が短くなり、大きな異常箇所の領域が撮影される場合に第１物体までの距離が長くなるように、経路データを生成する。つまり、経路生成部６６は、小さな異常箇所の領域を撮影するために第１物体に近付き、大きな異常箇所の領域を撮影するために第１物体から遠ざかるように、経路データを生成することができる。
【００８３】
経路データは、飛行ルート上の各地点の位置だけでなく、その各地点におけるドローン２の姿勢及び速度、ドローン２に取り付けられた撮像装置２４の姿勢、解像度、及びズームイン／アウトの度合い等の、飛行及び撮影に関するあらゆるパラメータを含み得る。なお、位置は、例えば緯度、経度、高度で表され、姿勢は、例えばヨー、ピッチ、ロールのような角度で表され得る。飛行ルートが決定される具体的な例については、図１４から図１７を参照して後述する。
【００８４】
また、撮像装置２４の取り付け位置が異なる複数のドローン２が用いられる場合には、経路生成部６６は、撮影対象である領域を構成する面の向きに基づいて、撮影に用いられる一つ以上のドローン２を選択し、そのドローン２の経路データを生成してもよい。経路生成部６６は、例えば、水平な面を下方から撮影する場合、ドローン本体２０の上部に撮像装置２４が取り付けられているドローン２を選択する。また、経路生成部６６は、例えば、垂直な面を撮影する場合、ドローン本体２０の側面に撮像装置２４が取り付けられているドローン２を選択する。これにより、ドローン２の姿勢を複雑に制御することなく、対象の領域を撮影することができる。
【００８５】
経路送信部６７は、生成された経路データを、無線通信デバイス１７を介してドローン２に送信する。ドローン２は、受信した経路データを用いた飛行中に、ユーザによって指定された領域の画像を取得することができる。
【００８６】
なお、ドローン２上の撮像装置２４を用いて取得される画像には、検査等の対象である第１物体だけでなく、別の第２物体も含まれることがある。したがって、距離データ生成部６２によって生成される距離画像は、第１地点から、第２物体上の複数の点までの複数の距離をさらに含み得る。
【００８７】
このような第２物体が検査等の対象でない場合、ユーザは、画像をさらに取得したい三次元モデル又は投影像上の領域を指定するだけでなく、ドローン２による接近を禁止する領域を指定することもできる。ドローン２による接近を禁止する領域は、例えば、検査の対象外の領域、ドローン２による飛行や撮影が禁止される領域、ドローン２による飛行に危険が伴う領域等を含む。
【００８８】
この場合、領域情報受付部６５は、タブレットコンピュータ３から、ユーザが画像をさらに取得したい領域を指定するための、三次元モデルの一部の第１領域を特定する第１領域情報と、ドローン２による接近が禁止される領域を指定するための、距離画像に含まれる一部である第３領域（例えば、三次元モデルの一部の第３領域）を特定する第３領域情報とを受け付ける。そして、経路生成部６６は、第１領域情報と第３領域情報とを用いて、第３領域に入らずに第１領域に対応する第１物体上の領域を撮影するための飛行ルートを示す経路データを生成する。経路データは、第３領域に接近せずに第１領域に対応する第１物体上の領域を撮影する飛行ルートを示してもよい。
【００８９】
なお、領域情報受付部６５は、タブレットコンピュータ３から、ユーザが画像をさらに取得したい領域を指定するための、投影像の一部の第２領域を特定する第２領域情報と、ドローン２による接近が禁止される領域を指定するための、投影像の一部の第４領域を特定する第４領域情報とを受け付けてもよい。その場合、経路生成部６６は、第２領域情報と第４領域情報とを用いて、第２領域に対応する第１物体上の領域を撮影し、且つ第４領域に対応する第２物体上の領域に接近しないための飛行ルートを示す経路データを生成する。
【００９０】
図１２は、タブレットコンピュータ３のシステム構成を示す。タブレットコンピュータ３は、ＣＰＵ３１、システムコントローラ３２、主メモリ３３、グラフィクスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）３４、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ３５、不揮発性メモリ３６、無線通信デバイス３７、エンベデッドコントローラ（ＥＣ）３８等を備える。
【００９１】
ＣＰＵ３１は、タブレットコンピュータ３内の様々なコンポーネントの動作を制御するプロセッサである。ＣＰＵ３１は、ストレージデバイスである不揮発性メモリ３６から主メモリ３３にロードされる様々なプログラムを実行する。これらプログラムには、オペレーティングシステム（ＯＳ）３３Ａ、及び様々なアプリケーションプログラムが含まれている。アプリケーションプログラムには、領域指定アプリケーションプログラム３３Ｂが含まれている。この領域指定アプリケーションプログラム３３Ｂは、三次元データに基づく三次元モデル又は投影データに基づく投影像を表示するための命令群と、三次元モデル又は投影像上で指定された領域を示す領域情報を生成するための命令群とを含む。
【００９２】
また、ＣＰＵ３１は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ３５に格納された基本入出力システム（ＢＩＯＳ）も実行する。ＢＩＯＳは、ハードウェア制御のためのプログラムである。
【００９３】
システムコントローラ３２は、ＣＰＵ３１のローカルバスと各種コンポーネントとの間を接続するデバイスである。システムコントローラ３２には、主メモリ３３をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。また、システムコントローラ３２は、ＰＣＩ  ＥＸＰＲＥＳＳ規格のシリアルバスなどを介してグラフィクスプロセッシングユニット（ＧＰＵ）３４との通信を実行する機能も有している。
【００９４】
ＧＰＵ３４は、本タブレットコンピュータ３のディスプレイモニタとして使用されるＬＣＤ３９１を制御する表示プロセッサである。このＧＰＵ３４によって生成される表示信号はＬＣＤ３９１に送られる。ＬＣＤ３９１は、表示信号に基づいて画面イメージを表示する。このＬＣＤ３９１の上面側にはタッチパネル３９２が配置されている。タッチパネル３９２は、ＬＣＤ３９１の画面上で入力を行うための静電容量式のポインティングデバイスである。指が接触される画面上の接触位置及び接触位置の動き等はタッチパネル３９２によって検出される。
【００９５】
無線通信デバイス３７は、無線通信を実行するように構成されたデバイスである。無線通信デバイス３７は、信号を無線送信する送信部と、信号を無線受信する受信部とを含む。ＥＣ３８は、電力管理のためのエンベデッドコントローラを含むワンチップマイクロコンピュータである。ＥＣ３８は、ユーザによるパワーボタンの操作に応じて本タブレットコンピュータ３を電源オン又は電源オフする機能を有している。
【００９６】
図１３は、領域指定アプリケーションプログラム３３Ｂの機能構成を示す。領域指定アプリケーションプログラム３３Ｂは、受信制御部７１、表示制御部７２、領域情報生成部７３、及び送信制御部７４を備える。後述する各部７１，７２，７３，７４の動作は、ＣＰＵ３１が領域指定アプリケーションプログラム３３Ｂに含まれる命令群を実行することによって実現されるものである。
【００９７】
受信制御部７１は、経路生成装置１から無線通信デバイス３７を用いて三次元データを受信する。この三次元データは、検査等の対象物体を表す三次元モデルのデータを含む。また、この三次元データは、三次元モデルのメッシュデータを含み得る。
【００９８】
表示制御部７２は、この三次元データを用いてタッチスクリーンディスプレイ３９の画面に三次元モデルを表示する。表示制御部７２は、三次元モデルを、例えば、三次元形状を構成する複数の領域（面）を示す三次元メッシュとして表示する。ユーザは、検査等のための画像を取得する領域を指定するために、タッチスクリーンディスプレイ３９の画面上の操作（例えば、タップ操作、スライド操作等）によって、表示されている三次元モデルの一部を指定する。
【００９９】
領域情報生成部７３は、三次元モデルの一部の第１領域を指定するためのユーザ操作（タップ操作）に応じて、指定された第１領域を特定する第１領域情報を生成する。領域情報生成部７３は、例えば、ユーザによるタップ操作に対応する位置を含む三次元領域（三次元メッシュ）を、ユーザによって指定された第１領域として検出し、この第１領域を示す第１領域情報を生成する。第１領域情報は、指定された領域を特定できる情報であればどのような形態であってもよく、例えば、指定された領域に対応する三次元データを含む。ユーザは、タップ操作等によって、タッチスクリーンディスプレイ３９の画面に表示されている三次元モデルの一部を、領域（メッシュ）単位で容易に選択することができる。
【０１００】
受信制御部７１は、経路生成装置１から無線通信デバイス３７を用いて三次元データを受信する。この三次元データは、検査等の対象物体を表す三次元モデルのデータを含む。また、この三次元データは、三次元モデルのメッシュデータを含み得る。
【０１０１】
表示制御部７２は、この三次元データを用いてタッチスクリーンディスプレイ３９の画面に三次元モデルを表示する。表示制御部７２は、三次元モデルを、例えば、三次元形状を構成する複数の領域（面）を示す三次元メッシュとして表示する。ユーザは、検査等のための画像を取得する領域を指定するために、タッチスクリーンディスプレイ３９の画面上の操作（例えば、タップ操作、スライド操作等）によって、表示されている三次元モデルの一部を指定する。
【０１０２】
領域情報生成部７３は、三次元モデルの一部の第１領域を指定するためのユーザ操作（タップ操作）に応じて、指定された第１領域を特定する第１領域情報を生成する。領域情報生成部７３は、例えば、ユーザによるタップ操作に対応する位置を含む三次元領域（三次元メッシュ）を、ユーザによって指定された第１領域として検出し、この第１領域を示す第１領域情報を生成する。第１領域情報は、指定された領域を特定できる情報であればどのような形態であってもよく、例えば、指定された領域に対応する三次元データを含む。ユーザは、タップ操作等によって、タッチスクリーンディスプレイ３９の画面に表示されている三次元モデルの一部を、領域（メッシュ）単位で容易に選択することができる。
【０１０３】
なお、受信制御部７１は、経路生成装置１から無線通信デバイス３７を用いて投影データを受信してもよい。この投影データは、検査等の対象物体を表す三次元モデルの三次元データを、水平面（ｘ−ｙ平面）に投影したデータに含む。
【０１０４】
表示制御部７２は、この投影データを用いてタッチスクリーンディスプレイ３９の画面に投影像を表示する。ユーザは、検査等のための画像を取得する領域を指定するために、タッチスクリーンディスプレイ３９の画面上の操作（例えば、タップ操作、スライド操作等）によって、表示されている投影像の一部を指定する。
【０１０５】
領域情報生成部７３は、投影像の一部の第２領域を指定するためのユーザ操作（スライド操作）に応じて、指定された第２領域を特定する第２領域情報を生成する。領域情報生成部７３は、例えば、ユーザによるスライド操作に対応する位置を含む領域を、ユーザによって指定された第２領域として検出し、この第２領域を示す第２領域情報を生成する。第２領域情報は、指定された領域を特定できる情報であればどのような形態であってもよく、例えば、指定された領域に対応する投影データを含む。
【０１０６】
送信制御部７４は、生成された第１領域情報又は第２領域情報を無線通信デバイス３７を用いて経路生成装置１に送信する。上述したように、経路生成装置１では、第１領域情報又は第２領域情報を用いて、ドローン２の飛行ルートを示す経路データが生成される。
【０１０７】
なお、表示制御部７２は、ユーザによるタッチスクリーンディスプレイ３９を用いたジェスチャ操作（例えば、ドラッグ操作、ピンチ操作、等）に応じて、三次元モデル又は投影像が移動、回転、及び拡大／縮小して表示されるようにしてもよい。これにより、三次元モデル又は投影像がユーザに認識しやすいように表示されるので、ユーザが領域を指定しやすくすることができる。
【０１０８】
次いで、図１４から図１７を参照して、タブレットコンピュータ３において、三次元モデル又は投影像上の領域が指定され、経路生成装置１において、指定された領域の画像を取得するためのドローン２の経路が決定される例について説明する。
【０１０９】
まず、図１４は、タブレットコンピュータ３において、画面に表示された三次元モデルの一部の領域が指定される例を示す。ここでは、タブレットコンピュータ３に設けられるタッチスクリーンディスプレイ３９上に、橋の三次元モデル８１１を含む画面イメージ８１が表示される場合を例示する。この三次元モデル８１１は、経路生成装置１によって送信された三次元データを用いて、例えば、三次元形状を構成する複数の領域を含む三次元メッシュとして表示されている。
【０１１０】
ユーザは、表示されている三次元モデル８１１上でのタップ操作等によって、検査等のための画像を取得する領域を特定するために、三次元モデル８１１の一部の領域を指定することができる。図１４に示す例では、ユーザによるタップ操作に基づいて、橋の三次元モデル８１１の内、タップ操作で示された位置を含む一つの橋脚の領域８１２が指定されている。この橋脚の領域８１２が、ユーザによって指定された領域として検出され、この領域８１２を特定する領域情報が生成される。つまり、この橋脚の領域８１２の画像を取得するための領域情報が生成される。
【０１１１】
そして、図１５に示すように、経路生成装置１の経路生成部６６は、指定された橋脚の領域８１２に基づいてドローン２の飛行ルート８２を示す経路データを生成する。経路生成部６６は、撮像装置２４によって撮像される範囲（画角）、解像度、対象（ここでは、橋脚）までの距離等を考慮して、指定された領域８１２に対応する橋脚の画像を漏れなく、効率的に取得できる飛行ルート８２を示す経路データを生成する。経路生成部６６は、領域８１２に対応する橋脚を、例えばラスタ走査するような飛行ルート８２を決定する。この飛行ルート８２は、橋脚の長い方の辺に優先して沿うように、また、垂直移動よりも水平移動が優先して行われるように設定されているので、ドローン２の方向転換の回数や電力消費を低減することができる。
【０１１２】
また、図１６は、タブレットコンピュータ３において、画面に表示された投影像上の一部の領域が指定される例を示す。ここでは、タブレットコンピュータ３に設けられるタッチスクリーンディスプレイ３９上に、橋の三次元モデル８１１の投影像８３を含む画面イメージ８６が表示される場合を例示する。この投影像８３は、三次元モデル８１１を水平面（ｘ−ｙ平面）上に投影したものである。
【０１１３】
ユーザは、表示されている投影像８３上のスライド操作等によって、検査等のための画像を取得する領域を特定するために、投影像８３の一部の領域を指定することができる。図１６に示す例では、ユーザによるスライド操作で指示された位置を含む領域８４が指定されている。この領域８４が、ユーザによって指定された領域として検出され、この領域８４を特定する領域情報が生成される。
【０１１４】
ユーザは、さらに、各種のボタンのようなグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）や、特定のジェスチャ操作を用いて、この領域８４に対応する、橋の実際の領域の上面と背面（底面）のいずれの画像を取得するかを指定することもできる。その場合、領域情報には、領域８４を特定する情報と、上面と背面のいずれの画像を取得するかを示す情報とが含まれる。したがって、ユーザが、例えば、投影像８３上の領域８４を指定し、背面からの画像を取得することを指定する操作を行った場合、領域８４を特定する情報と、背面の画像を取得することを示す情報とを含む領域情報が生成される。つまり、投影像８３
上の領域８４に対応する橋桁の領域８１３の背面の画像を取得するための領域情報が生成される。
【０１１５】
図１７に示すように、経路生成装置１の経路生成部６６は、領域８４を特定する情報と、背面の画像を取得することを示す情報とに基づいて、ドローン２の飛行ルート８５を示す経路データを生成する。経路生成部６６は、撮像装置２４によって撮像される範囲（画角）、解像度、対象（ここでは、橋桁）までの距離等を考慮して、指定された領域８４に対応する橋桁の背面の画像を漏れなく、効率的に取得できる飛行ルート８５を示す経路データを生成する。経路生成部６６は、領域８４に対応する橋桁の背面を、例えばラスタ走査するような飛行ルート８５を決定する。この飛行ルート８５は、橋桁の長い方の辺に優先して沿うように、また、垂直移動よりも水平移動が優先して行われるように設定されているので、ドローン２の方向転換の回数や電力消費を低減することができる。
【０１１６】
次いで、図１８は、タブレットコンピュータ３によって表示される画面の例を示す。この画面は、経路データに基づく飛行中の撮影によって得られた画像を含む画面であり、例えば、構造物（第１物体）の外観検査のための検査画面９１である。検査画面９１には、検査画像表示領域９２とマップ画像表示領域（三次元メッシュ領域）９３とが含まれている。
【０１１７】
検査画像表示領域９２には、経路データに基づく飛行中の撮影によって得られた画像が描画されている。マップ画像表示領域９３には、検査対象の物体の三次元モデル８１１が描画されている。また、マップ画像表示領域９３には、検査画像表示領域９２に対応する注目領域９４（例えば、矩形領域）が示されている。つまり、検査画像表示領域９２に描画されている画像が、この注目領域９４を撮影した画像であることが示されている。ユーザは、この注目領域９４を、タッチスクリーンディスプレイ３９を用いた操作によって自由に移動することができ、それにより、マップ画像表示領域９３内の任意の位置（例えば、三次元モデル８１１上の任意の位置）に注目領域９４を設定することができる。
【０１１８】
ユーザが、例えば、マップ画像表示領域９３において、橋の三次元モデル８１１上の橋脚の位置に注目領域９４を設定することによって、検査画像表示領域９２に、その橋脚の検査のために撮影された画像が表示される。ユーザは、検査画像表示領域９２に表示された橋脚の画像を見て、例えば、橋脚のひび割れや歪み等の検査を実施することができる。
【０１１９】
また、検査画像表示領域９２では、経路データに基づく飛行中の撮影によって得られた動画像が再生されてもよい。この再生に応じて、検査画像表示領域９２に描画されている画像に対応するマップ画像表示領域９３上の位置に、注目領域９４が描画されるようにしてもよい。
【０１２０】
なお、マップ画像表示領域９３では、三次元モデル８１１上のひび割れや歪み等の異常検知箇所が、他の箇所とは識別できるように、例えば、枠線や特定の色で予め示されていてもよい。
【０１２１】
次いで、図１９のフローチャートを参照して、ドローン２によって実行される処理の手順の例を説明する。
【０１２２】
まず、ドローン２の飛行制御部２１は、ユーザによる操縦に基づく制御によってドローン２を飛行させ、この飛行中に、撮像装置２４の取得部４９１は画像を取得する（ステップＳ１１）。そして、送信制御部４９２は、取得された画像を無線通信デバイス２７を介して経路生成装置１に送信する（ステップＳ１２）。取得部４９１及び送信制御部４９２は、飛行中に連続的に画像を取得し、例えば一定時間毎に、取得された画像を経路生成装置１に送信してもよい。また、送信制御部４９２は、飛行及び撮影の終了後に、取得された多数の画像をまとめて経路生成装置１に送信するようにしてもよい。これにより、経路生成装置１は、対象物体の三次元モデルを作成するための画像を取得することができる。
【０１２３】
次いで、飛行制御部２１は、経路生成装置１から飛行ルートを示す経路データを受信したか否かを判定する（ステップＳ１３）。経路データを受信していない場合（ステップＳ１３のＮＯ）、ステップＳ１３の手順に戻り、経路データを受信したか否かが再度判定される。
【０１２４】
経路データを受信した場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、飛行制御部２１は、その経路データに示される飛行ルートに基づいてドローン２を飛行させ、その飛行中に、撮像装置２４の取得部４９１は画像を取得する（ステップＳ１４）。これにより、例えば、対象物体の検査のための画像を取得することができる。送信制御部４９２は、取得された画像を、経路生成装置１とタブレットコンピュータ３の少なくとも一方に送信してもよい。
【０１２５】
図２０のフローチャートは、経路生成装置１によって実行される処理の手順の例を示す。この処理の手順は、例えば、経路生成装置１のＣＰＵ１１によって実行される経路生成プログラム１３Ｂ内の各部の機能として実現される。
【０１２６】
まず、画像取得部６１は、無線通信デバイス１７を介してドローン２から画像を受信したか否かを判定する（ステップＳ２１）。ドローン２から画像を受信していない場合（ステップＳ２１のＮＯ）、ステップＳ２１の手順に戻り、ドローン２から画像を受信したか否かが再度判定される。
【０１２７】
ドローン２から画像を受信した場合（ステップＳ２１のＹＥＳ）、距離データ生成部６２は、その画像を用いて距離画像を生成する（ステップＳ２２）。距離画像は、原画像上の各画素に対応する距離データを含んでいる。三次元データ生成部６３は、この距離画像を用いて三次元データを生成する（ステップＳ２３）。そして、表示制御部６４は、タブレットコンピュータ３の画面上に三次元モデルを表示するために、生成された三次元データをタブレットコンピュータ３に送信する（ステップＳ２４）。
【０１２８】
次いで、領域情報受付部６５は、無線通信デバイス１７を介してタブレットコンピュータ３から領域情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ２５）。タブレットコンピュータ３から領域情報を受信していない場合（ステップＳ２５のＮＯ）、ステップＳ２５の手順に戻り、タブレットコンピュータ３から領域情報を受信したか否かが再度判定される。
【０１２９】
タブレットコンピュータ３から領域情報を受信した場合（ステップＳ２５のＹＥＳ）、経路生成部６６は、受信した領域情報に基づいて、ドローン２の飛行ルートを示す経路データを生成する（ステップＳ２６）。領域情報は、例えば、ユーザが画像をさらに取得したい第１物体上の領域に対応する、三次元モデル上の領域を示している。経路生成部６６は、この第１物体上の領域を撮影するための飛行ルートを示す経路データを生成する。経路送信部６７は、無線通信デバイス１７を介して、生成された経路データをドローン２に送信する（ステップＳ２７）。
【０１３０】
また、図２１のフローチャートは、タブレットコンピュータ３によって実行される処理の手順の例を示す。この処理の手順は、例えば、タブレットコンピュータ３のＣＰＵ３１によって実行される領域指定アプリケーションプログラム３３Ｂ内の各部の機能として実現される。
【０１３１】
まず、受信制御部７１は、無線通信デバイス３７を介して、経路生成装置１から三次元データを受信したか否かを判定する（ステップＳ３１）。三次元データを受信していない場合（ステップＳ３１のＮＯ）、ステップＳ３１の手順に戻り、経路生成装置１から三次元データを受信したか否かが再度判定される。
【０１３２】
三次元データを受信した場合（ステップＳ３１のＹＥＳ）、表示制御部７２は、その三次元データを用いて、ＬＣＤ３９１の画面に三次元モデルを表示する（ステップＳ３２）。ユーザは、例えば、タッチパネル３９２を用いて、表示された三次元モデルの一部の領域を指定するための操作を行う。ユーザは、この操作によって、例えば、三次元モデルとして表されている第１物体の検査のために、その第１物体の画像をさらに取得したい領域を指定する。領域情報生成部７３は、表示された三次元モデル上でのユーザ操作に基づいて、領域情報を生成する（ステップＳ３３）。この領域情報は、例えば、ユーザ操作によって指定された領域に対応する三次元データを含む。送信制御部７４は、生成された領域情報を無線通信デバイス３７を介して経路生成装置１に送信する（ステップＳ３４）。
【０１３３】
次いで、図２２のフローチャートは、経路生成装置１によって実行される処理の別の手順の例を示す。図２０のフローチャートが、経路生成装置１からタブレットコンピュータ３に三次元データが送信される場合の処理の手順を例示していたのに対して、図２２のフローチャートは、経路生成装置１からタブレットコンピュータ３に、三次元データが水平面上に投影された投影データが送信される場合の処理の手順を例示する。
【０１３４】
ステップＳ４１からステップＳ４３までの手順は、図２０に示したステップＳ２１からステップＳ２３までの手順と同様である。
【０１３５】
ステップＳ４３の手順の後、三次元データ生成部６３は、生成された三次元データが水平面に投影された投影データを生成する（ステップＳ４４）。投影データは、三次元データが投影された水平面上の位置を示すデータを含む。表示制御部６４は、タブレットコンピュータ３の画面上に投影像を表示するために、生成された投影データをタブレットコンピュータ３に送信する（ステップＳ４５）。
【０１３６】
次いで、領域情報受付部６５は、無線通信デバイス１７を介してタブレットコンピュータ３から領域情報を受信したか否かを判定する（ステップＳ４６）。タブレットコンピュータ３から領域情報を受信していない場合（ステップＳ４６のＮＯ）、ステップＳ４６の手順に戻り、タブレットコンピュータ３から領域情報を受信したか否かが再度判定される。
【０１３７】
タブレットコンピュータ３から領域情報を受信した場合（ステップＳ４６のＹＥＳ）、経路生成部６６は、受信した投影像上の一部の領域を示す領域情報に基づいて、その領域対応する三次元データ上の領域を特定する（ステップＳ４７）。そして、経路生成部６６は、特定された三次元データ上の領域に基づいて、ドローン２の飛行ルートを示す経路データを生成する（ステップＳ４８）。領域情報は、ユーザが画像をさらに取得したい第１物体上の領域に対応する、投影像上の領域を示している。経路生成部６６は、第１物体上の領域を撮影するための飛行ルートを示す経路データを生成する。経路送信部６７は、無線通信デバイス１７を介して、生成された経路データをドローン２に送信する（ステップＳ４９）。
【０１３８】
また、図２３のフローチャートは、経路生成装置１からタブレットコンピュータ３に、三次元データが水平面上に投影された投影データが送信される場合に、タブレットコンピュータ３によって実行される処理の手順の例を示す。
【０１３９】
まず、受信制御部７１は、無線通信デバイス３７を介して、経路生成装置１から投影データを受信したか否かを判定する（ステップＳ５１）。投影データを受信していない場合（ステップＳ５１のＮＯ）、ステップＳ５１の手順に戻り、経路生成装置１から投影データを受信したか否かが再度判定される。
【０１４０】
投影データを受信した場合（ステップＳ５１のＹＥＳ）、表示制御部７２は、その投影データを用いて、ＬＣＤ３９１の画面に投影像を表示する（ステップＳ５２）。ユーザは、例えば、タッチパネル３９２を用いて、表示された投影像の一部の領域を指定するための操作を行う。ユーザは、この操作によって、例えば、投影像として表されている第１物体の検査のために、その第１物体の画像をさらに取得したい領域を指定する。領域情報生成部７３は、表示された投影像上でのユーザ操作に基づいて、領域情報を生成する（ステップＳ５３）。この領域情報は、例えば、ユーザ操作によって指定された領域に対応する投影データを含む。送信制御部７４は、生成された領域情報を無線通信デバイス３７を介して経路生成装置１に送信する（ステップＳ５４）。
【０１４１】
以上説明したように、本実施形態によれば、物体を撮影するための移動体の移動経路を容易に設定することができる。経路生成装置１の画像取得部６１は、第１地点から第１物体上の複数の点までの複数の距離を含む距離画像を取得する。距離データ生成部６２は、距離画像を用いて三次元データを生成する。領域情報受付部６５は、三次元データに基づく三次元モデルの一部の第１領域を特定する第１領域情報を受け付ける。経路生成部６６は、第１領域情報を用いて、第１領域に対応する第１物体上の領域を撮影するための経路データを生成する。
【０１４２】
ドローン２はこの経路データに基づく飛行ルートで飛行しながら、撮像装置２４を用いて画像を取得する。これにより、三次元モデル上で指定された領域に対応する第１物体上の領域の画像が取得されるので、取得された画像を用いた検査等を効率的に実施することができる。
【０１４３】
（第２実施形態）  
次いで、図２４を参照して、第２実施形態に係る経路生成装置を含む経路制御システムの構成を説明する。本実施形態の経路制御システムは、第１実施形態の経路制御システムが備える経路生成装置１、ドローン（移動体）２、及びタブレットコンピュータ３に加えて、距離を含むセンサデータを取得する距離取得センサ９をさらに備えている。経路生成装置１、ドローン（移動体）２、及びタブレットコンピュータ３は、第１実施形態において上述した構成を有している。距離取得センサ９は、対象までの距離を取得可能な各種のセンサであり、例えば、赤外線デプスセンサ、超音波センサ、ミリ波レーダ、又はＬｉＤＡＲのような距離センサや、対象までの距離と対象の画像とを取得可能なカラー開口カメラ又はステレオカメラによって実現され得る。カラー開口カメラは、例えば、第１実施形態における撮像装置２４と同様の構成を有するものである。なお、距離取得センサ９として、距離センサと撮像装置とが用いられてもよい。その場合、距離取得センサ９は距離と画像とを取得する。
【０１４４】
上述したように、第１実施形態の経路生成装置１は、ドローン２に設けられる撮像装置２４（例えば、カラー開口カメラ）を用いて被写体までの距離情報を含む画像を取得し、この画像を用いて被写体の三次元データ又は投影データを生成する。
【０１４５】
これに対して、第２実施形態の経路生成装置１は、距離取得センサ９を用いて、被写体までの距離情報、距離情報を含む画像、あるいは距離画像及び画像（例えば、カラー画像）を取得し、この距離情報、距離情報を含む画像、又は距離画像及び画像を用いて、被写体の三次元データ又は投影データを生成する。距離取得センサ９は、自動車やロボットに搭載されていてもよいし、ドローン２とは別のドローンに搭載されていてもよい。あるいはユーザが、被写体をセンシングする位置に距離取得センサ９を持ち運んでもよい。距離取得センサ９により取得された距離情報、距離情報を含む画像、あるいは距離画像及び画像は、有線又は無線によるデータ伝送を介して、距離取得センサ９から経路生成装置１に送信（出力）され得る。また、距離取得センサ９により取得されたデータをＳＤメモリカードのような各種の記憶媒体に格納し、経路生成装置１に設けられるカードスロット（図示せず）等を介してこの記憶媒体を接続し、データを経路生成装置１に取り込むようにしてもよい。
【０１４６】
本実施形態では、検査等の対象である構造物の距離情報（距離画像）が距離取得センサ９により取得される。そして、経路生成装置１は、この距離情報を用いて作成された三次元モデル又はその投影像を用いて、ユーザが構造物の一部の領域を指定したことに応じて、指定された領域の画像を取得するための移動体の移動計画を自動的に作成する。例えば、ユーザは、事前に、あるいは検査等の現場で、距離取得センサ９を用いて距離情報を取得し、距離情報を用いて作成された構造物の三次元モデル又はその投影像上の一部の領域を指定するだけで、指定された領域に対応する実際の構造物上の領域の画像を取得するための移動体の移動ルートを示す経路データを自動的に作成することができる。これにより、移動体の操縦のための人手による負担等を軽減して、構造物上の指定された領域を撮影するための移動体の移動ルートを容易に設定することができる。そして、設定された移動ルートに基づく移動体の移動中に撮影された画像を用いて、構造物の検査等を効率的に実施することができる。
【０１４７】
図２４においてドローン２から経路生成装置１に送信される画像は、例えば、この移動ルートに基づく移動体の移動中に撮影された画像である。したがって、本実施形態のドローン２は、図１９のフローチャートに示す処理の内、ステップＳ１３及びステップＳ１４の手順を実行するように構成され得る。また、経路生成装置１は、図２０のフローチャートに示すステップＳ２１の手順、又は図２２のフローチャートに示すＳ４１の手順において、ドローン２からではなく、距離取得センサ９からデータ（例えば、距離画像、距離情報を含む画像、あるいは距離画像及び画像）を受信（取得）したか否かを判定する。そして、経路生成装置１は、距離取得センサ９から距離画像が取得された場合、ステップＳ２２又はステップＳ４２の手順をスキップできる。
【０１４８】
距離情報を用いて経路データを生成する経路生成装置１の構成は、図１１を参照して上述した経路生成プログラム１３Ｂの構成において、距離取得センサ９によって取得された距離画像（又は画像と距離画像）が用いられるようにすることで容易に実現できる。例えば、距離取得センサ９によって取得された距離画像（又は画像と距離画像）を三次元データ生成部６３の入力とすればよい。
【０１４９】
なお、距離取得センサ９が、例えば、カラー開口カメラ又はステレオカメラである場合には、撮像画像を画像取得部６１の入力としてもよいし、撮像画像を距離取得センサ９に設けられる処理部（図示せず）等を用いて処理することにより得られた画像と距離画像とを三次元データ生成部６３の入力としてもよい。撮像画像を画像取得部６１の入力とする場合、画像取得部６１及び距離データ生成部６２は、撮像画像を処理することにより画像と距離画像を生成し、これらを三次元データ生成部６３に出力する。
【０１５０】
また、経路生成装置１により移動経路が設計される移動体が、撮像装置２４（例えば、カラー開口カメラ）を備えるドローン２である場合、ドローン２は、飛行中に被写体との距離情報を取得可能であるので、経路生成装置１によって生成された経路（例えば、被写体との距離が指定された経路）を飛行することができる。さらに、このドローン２は、撮像画像から距離情報を得ることにより、橋脚のひび割れや歪み等の異常部分の幅や深さを得ることができる。
【０１５１】
また、本実施形態に記載された様々な機能の各々は、回路（処理回路）によって実現されてもよい。処理回路の例には、中央処理装置（ＣＰＵ）のような、プログラムされたプロセッサが含まれる。このプロセッサは、メモリに格納されたコンピュータプログラム（命令群）を実行することによって、記載された機能それぞれを実行する。このプロセッサは、電気回路を含むマイクロプロセッサであってもよい。処理回路の例には、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロコントローラ、コントローラ、他の電気回路部品も含まれる。本実施形態に記載されたＣＰＵ以外の他のコンポーネントの各々もまた処理回路によって実現されてもよい。
【０１５２】
また、本実施形態の各種処理はコンピュータプログラムによって実現することができるので、このコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を通じてこのコンピュータプログラムをコンピュータにインストールして実行するだけで、本実施形態と同様の効果を容易に実現することができる。
【０１５３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、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。
【符号の説明】
【０１５４】
１…経路生成装置、１１…ＣＰＵ、１２…システムコントローラ、１３…主メモリ、１３Ａ…ＯＳ、１３Ｂ…経路生成プログラム、１４…不揮発性メモリ、１５…ＢＩＯＳ−ＲＯＭ、１６…ＥＣ、１７…無線通信デバイス、２…ドローン、２０…ドローン本体、２１…飛行制御部、２２１，２２２，２２３，２２４…プロペラ部、２３…不揮発性メモリ、２４…撮像装置、２５…バス、２６…姿勢制御装置、２７…無線通信デバイス、２８…ＧＰＳレシーバ、２９…慣性センサ、３…タブレットコンピュータ、４１…フィルタ、４２…レンズ、４３…イメージセンサ、６１…画像取得部、６２…距離データ生成部、６３…三次元データ生成部、６４…表示制御部、６５…領域情報受付部、６６…経路生成部、６７…経路送信部。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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