特許第6524547号(P6524547)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6524547
(24)【登録日】2019年5月17日
(45)【発行日】2019年6月5日
(54)【発明の名称】撮像システム、無人航空機、及び方法
(51)【国際特許分類】
   H04N 5/232 20060101AFI20190527BHJP
   H04N 5/225 20060101ALI20190527BHJP
   B64C 27/08 20060101ALI20190527BHJP
   B64C 39/02 20060101ALI20190527BHJP
   B64D 47/08 20060101ALI20190527BHJP
【FI】
   H04N5/232 290
   H04N5/225 800
   H04N5/232 930
   H04N5/232 960
   H04N5/225 100
   B64C27/08
   B64C39/02
   B64D47/08
【請求項の数】16
【全頁数】63
(21)【出願番号】特願2017-539628(P2017-539628)
(86)(22)【出願日】2015年4月20日
(65)【公表番号】特表2018-507617(P2018-507617A)
(43)【公表日】2018年3月15日
(86)【国際出願番号】CN2015076998
(87)【国際公開番号】WO2016168976
(87)【国際公開日】20161027
【審査請求日】2017年8月8日
(73)【特許権者】
【識別番号】513068816
【氏名又は名称】エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】SZ DJI TECHNOLOGY CO.,LTD
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】ワン、ミンギュ
(72)【発明者】
【氏名】カオ、ジシェン
(72)【発明者】
【氏名】リウ、ファン
【審査官】 大西 宏
(56)【参考文献】
【文献】 特開2004−207774(JP,A)
【文献】 国際公開第2009/153588(WO,A1)
【文献】 特開2014−062789(JP,A)
【文献】 特開2006−027448(JP,A)
【文献】 特開2005−269413(JP,A)
【文献】 特開2005−265699(JP,A)
【文献】 特開2003−298919(JP,A)
【文献】 特開2012−083685(JP,A)
【文献】 特開2007−081473(JP,A)
【文献】 特開2013−013050(JP,A)
【文献】 特開2006−238325(JP,A)
【文献】 国際公開第2014/120331(WO,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2006/0187322(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04N 5/222− 5/257
B64B 1/00 − 1/70
B64C 1/00 −99/00
B64D 1/00 −47/08
B64F 1/00 − 5/60
B64G 1/00 −99/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の画像センサを含み第1の視野角度範囲を有する第1の光モジュールと、
第2の画像センサを含み、前記第1の視野角度範囲と異なる第2の視野角度範囲を有する第2の光モジュールと、
前記第1の光モジュール及び前記第2の光モジュールを支持し、少なくとも1つの軸のまわりに前記第1の光モジュール及び前記第2の光モジュールを回転させることができる支持機構と、
前記第1の光モジュールから第1の画像のための画像データ、または前記第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取り、前記第1の光モジュールまたは前記第2の光モジュールの少なくとも一方を使用して取り込まれた前記第1の画像または前記第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成する画像プロセッサと、
前記支持機構を制御する第1の端末と、
前記第1の光モジュール及び前記第2の光モジュールを制御する第2の端末と
を備え
狭い視界を有する前記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像が、広い視界を有する前記第1の光モジュールによって取り込まれる前記第1の画像内において選択された点を中心とするように、前記支持機構は、前記第1の光モジュールを固定させたまま、前記第2の光モジュールを回転させる、撮像システム。
撮像システム。
【請求項2】
前記画像プロセッサは、前記第1の光モジュール及び前記第2の光モジュールを使用して取り込まれた前記第1の画像及び前記第2の画像のうちの1つを前記ディスプレイ内に示すためのデータを生成する、
請求項1に記載の撮像システム。
【請求項3】
前記画像プロセッサは、前記第1の光モジュール及び前記第2の光モジュールを使用して取り込まれた前記第1の画像及び前記第2の画像の両方を前記ディスプレイ内に示すためのデータを生成する、
請求項1に記載の撮像システム。
【請求項4】
前記第1の光モジュール及び前記第2の光モジュールのうちの少なくとも1つは、光学的にズームする、
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の撮像システム。
【請求項5】
前記第1の光モジュール及び前記第2の光モジュールは、デジタル的にズームする、
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の撮像システム。
【請求項6】
狭い視界を有する前記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、広い視界を有する前記第1の光モジュールによって取り込まれる前記第1の画像内に表示される、
請求項1から請求項5の何れか1項に記載の撮像システム。
【請求項7】
前記第2の画像は、前記第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とする、
請求項1から請求項6の何れか1項に記載の撮像システム。
【請求項8】
前記第2の光モジュールは回転し、前記第2の画像の中心をユーザによって選択された点とする、
請求項1から請求項7の何れか1項に記載の撮像システム。
【請求項9】
前記第1の光モジュール及び第2の光モジュールを支持する支持機構は回転し、前記第2の画像の中心をユーザによって選択された点とする、
請求項1から請求項8の何れか1項に記載の撮像システム。
【請求項10】
狭い視界を有する前記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、前記第2の画像と、広い視界を有する前記第1の光モジュールによって取り込まれる前記第1の画像とを組み合わせて取得される第3の画像内に表示される、
請求項1から請求項9の何れか1項に記載の撮像システム。
【請求項11】
前記第2の画像は、前記第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とする、
請求項10に記載の撮像システム。
【請求項12】
広い視界を有する前記第1の光モジュールによって取り込まれる前記第1の画像及び狭い視界を有する前記第2の光モジュールによって取り込まれる前記第2の画像のうちの1つが、前記ディスプレイに表示される、
請求項10または請求項11に記載の撮像システム。
【請求項13】
前記第1の視野角度範囲及び前記第2の視野角度範囲は重複する、
請求項10から請求項12の何れか1項に記載の撮像システム。
【請求項14】
無人航空機(UAV)において、
前記UAVを移動させる1つ以上の推進ユニットと、請求項1から請求項13のうちいずれか1項に記載の撮像システムと、を含む、
UAV。
【請求項15】
前記第1の端末及び前記第2の端末の少なくとも一方は、前記UAVを制御する、請求項14に記載のUAV。
【請求項16】
複数の画像を表示する方法において、
第1の画像センサを含み第1の視野角度範囲を有する第1の光モジュールで第1の画像を取り込むステップと、
第2の画像センサを含み、前記第1の視野角度範囲と異なる第2の視野角度範囲を有する第2の光モジュールで第2の画像を取り込むステップと、
前記第1の光モジュールから前記第1の画像のための画像データ、または前記第2の光モジュールから前記第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップと、
前記第1の画像または前記第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップと、前記第1の光モジュール及び前記第2の光モジュールを支持し、少なくとも1つの軸のまわりに前記第1の光モジュール及び前記第2の光モジュールを回転させることができる支持機構を、第1の端末が制御するステップと、
前記第1の光モジュール及び前記第2の光モジュールを、第2の端末が制御するステップと
狭い視界を有する前記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像が、広い視界を有する前記第1の光モジュールによって取り込まれる前記第1の画像内において選択された点を中心とするように、前記支持機構が、前記第1の光モジュールを固定させたまま、前記第2の光モジュールを回転させるステップと
を備える、複数の画像を表示する方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
例えば無人航空機(UAV)などの航空機が、偵察、探索及び救助活動、探査、並びに他の分野を含む広範囲にわたる用途のために開発されている。このようなUAVは、搭載カメラを保持して静止画像及びビデオ画像を取り込むことができる。
【0002】
高画質な画像を取り込むために、高性能ズームレンズカメラモジュールが、UAVに搭載される場合がある。しかしながら、広いズーム範囲をカバーするズームレンズを有するカメラモジュールは、大きく、高重量で、高コストとなり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、複数の光モジュールを使用することによって複数の画像を取り込んで、表示するシステム及び方法を提供する。光モジュールから遠く離れた周囲の画像を取り込むことが望ましい場合がある。画像の光学ズームを可能にするカメラが提供され得る。ある例では、カメラは、UAVなどの、可動物体に搭載されて運ばれ、支持機構などを使用して固定され得る。支持機構は、UAVに対するカメラの移動を可能にするジンバルであり得る。従来のシステムでは、ズームレンズカメラが用いられている。このズームレンズカメラは、カメラに近い画像に焦点を合わせることと、カメラから遠く離れた画像に焦点を合わせることとの間で切り替えをするために、レンズを伸張及び後退させることができる。この場合、ズームレンズカメラモジュールの重心は、レンズの移動により大きく変化するため、ジンバルまたはUAVの少なくとも一方の機能に好ましくない影響をもたらすことがあり得る。したがって、広範囲にわたる光学ズームを可能にしながら、ジンバル及びUAVの安定性を適切に維持するために、簡単な構成及び小さな大きさで、大きなズーム比を達成することができる撮像システムが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明のある実施形態では、撮像システムは、2つ以上の光モジュールを有し得る。異なる視野(FOV)角度範囲または異なる焦点距離範囲を有する第1の光モジュール及び第2の光モジュールが、同一方向から画像を取り込むように並置かつ位置決めされ得る。画像プロセッサは、第1及び第2の光モジュールから画像データを受け取り、第1及び第2の光モジュールを使用して取り込まれた画像をディスプレイ内に示すデータを生成し得る。取り込まれた画像は、同時にまたは別々にディスプレイ内に示され得る。また、第1及び第2の光モジュールの少なくとも1つは、基本レンズまたはズームレンズを含み得る。第1及び第2の光モジュールのFOVまたは焦点距離範囲は、重複してもまたは重複しなくてもよい。
【0005】
本発明の複数の画像を表示する方法は、第1の光モジュール及び第2の光モジュールで第1の画像及び第2の画像をそれぞれ取り込むステップと、第1及び第2の画像を受け取るステップと、第1及び第2の光モジュールを使用して取り込まれた画像をディスプレイ内に同時に示すためのデータを生成するステップと、を含み得る。第1及び第2の光モジュールのFOVまたは焦点距離範囲は、2つの光モジュールの一方よりも高いズーム比を与えるように選択され得る。ピクチャー・イン・ピクチャー(PIP)機能が、実施され得る。
【0006】
本発明はまた、2つ以上の光モジュールを有する撮像システムを保持する無人航空機(UAV)を提供する。ある実施形態では、第1の光モジュール及び第2の光モジュールはUAVに搭載されたジンバル上に保持され、その結果、第1及び第2の光モジュールは、UAVの本体に対して移動または回転することができる。
【0007】
本発明の一態様としては、第1の画像センサを含み第1の視野角度範囲を有する第1の光モジュールと、第2の画像センサを含み第2の視野角度範囲を有する第2の光モジュールと、第1の光モジュールから第1の画像のための画像データをまたは第2の光モジュールの少なくとも一方から第2の画像のための画像データを受け取り、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を使用して取り込まれた第1の画像または第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成する画像プロセッサと、を含み、第1の視野角度範囲及び第2の視野角度範囲が異なる、撮像システムを備え得る。
【0008】
ある実施形態では、画像プロセッサは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールを使用して取り込まれた第1の画像及び第2の画像のうちの1つをディスプレイ内に示すためのデータを生成し得る。あるいは、画像プロセッサは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールを使用して取り込まれた第1の画像及び第2の画像の両方をディスプレイ内に示すためのデータを生成し得る。
【0009】
ある実施形態では、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、同一方向から画像を取り込むように位置決めされ得る。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールの光軸は、平行であり得る。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、筐体を共有し得る。
【0010】
ある実施形態では、第1の光モジュールは、第1の画像センサに光を向ける第1のレンズを含む得、第2の光モジュールは、第2の画像センサに光を向ける第2のレンズを含み得る。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールのうちの少なくとも1つは、光学的にズームし得る。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、デジタル的にズームしてもよい。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、デジタル的にズームし得る。また、第1のレンズまたは第2のレンズのうちの少なくとも1つは、基本レンズであり得る。また、第1のレンズまたは第2のレンズのうちの少なくとも1つは、ズームレンズであり得る。
【0011】
ある実施形態では、第1の視野角度範囲または第2の視野角度範囲は、複数の視野角度を含み得る。あるいは、第1の視野角度範囲または第2の視野角度範囲は、単一の視野角度を含み得る。また、第1の視野角度範囲及び第2の視野角度範囲は、同一の点を中心とせず、重複することができる。あるいは、第1の視野角度範囲及び第2の視野角度範囲が、同一の点を中心とせず、重複しなくてもよい。また、第1の視野角度範囲及び第2の視野角度範囲は、同一の点を中心とし、重複することができる。あるいは、第1の視野角度範囲及び第2の視野角度範囲が、同一の点を中心とし、重複しなくてもよい。
【0012】
ある実施形態では、第1の画像センサ及び第2の画像センサは、同一の大きさであり得る。また、ディスプレイは、撮像システムのローカルディスプレイであり、画像プロセッサに接続され得る。あるいは、ディスプレイは、撮像システムの遠隔にあってもよい。
【0013】
ある実施形態では、第1の視野角度範囲は、第2の視野角度範囲より広い視野角度を含み得る。
【0014】
ある実施形態では、狭い視界を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、広い視界を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像内に表示され得る。ある例では、第2の画像は、第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とし得る。第2の光モジュールが回転し、ユーザによって選択された点に第2の画像の中心を置き得る。または、第1及び第2の光モジュールを支持する支持機構が回転し、ユーザによって選択された点の中心に第2の画像を置き得る。ある例では、ズーム比が、表示される第2の画像を決定する際に考慮され得る。ある例では、第1の画像内に表示される第2の画像の大きさは、ユーザによって選択され得る。ある実施形態では、第1の画像の一部分が表示され得る。第1の画像の表示部分は、ユーザによって選択され得る。また、第2の画像の一部分も表示され得る。第2の画像の表示部分は、ユーザによって選択され得る。
【0015】
あるいは、狭い視界を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、第3の画像内に表示され得る。この第3の画像は、第2の画像と、広い視界を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像とを組み合わせることにより取得される。ある例では、第2の画像及び第1の画像は、補間アルゴリズムによって組み合わせられ、第3の画像を取得し得る。例えば、補間アルゴリズムは、三次補間またはバイリニア補間であり得る。ある例では、第2の画像は、第1の画像内においてユーザによって選択された点に、その中心が置かれ得る。第2の光モジュール、または第1及び第2の光モジュールを支持する支持機構は回転し、ユーザによって選択された点に第2の画像の中心を置き得る。ある例では、第3の画像内に表示される第2の画像の大きさは、ユーザによって選択され得る。
【0016】
あるいは、狭い視界を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像及び広い視界を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像のうちの1つが、ディスプレイに表示されてもよい。ある例では、第1の画像及び第2の画像のうちの1つの一部分が、ディスプレイに表示され得る。第1の画像及び第2の画像のうちの1つの表示部分は、ユーザによって選択され得る。ある例では、第1の視野角度範囲及び第2の視野角度範囲は、重複することができる。第1の画像の表示は、ソフトスイッチングによって第2の画像の表示に切り替えられ得る。また、第1の視野角度範囲及び第2の視野角度範囲は、重複しなくてもよい。第1の画像の表示は、補間アルゴリズムによって第2の画像の表示に切り替えられ得る。補間アルゴリズムは、三次補間またはバイリニア補間であり得る。
【0017】
本発明の態様として、無人航空機(UAV)を移動させる1つ以上の推進ユニットと、本発明の上記態様のうちのいずれかの撮像システムと、を含むUAVが更に挙げられ得る。
【0018】
本発明の態様としては、複数の画像を表示する方法が更に挙げられる。この方法は、第1の画像センサを含み第1の視野角度範囲を有する第1の光モジュールで第1の画像を取り込むステップと、第2の画像センサを含み第2の視野角度範囲を有する第2の光モジュールで第2の画像を取り込むステップと、第1の光モジュールから前記第1の画像のための画像データ、または第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップと、第1の画像または第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップと、を含み、第1の視野角度範囲及び第2の視野角度範囲は、異なる。
【0019】
ある実施形態では、第1の画像または第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップは、第1の画像及び第2の画像のうちの1つをディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップを含み得る。あるいは、第1の画像または第2の少なくとも一方の画像をディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップが、第1の画像及び第2の画像の両方をディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップを含み得る。
【0020】
ある実施形態では、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、同一方向から画像を取り込むように位置決めされ得る。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールの光軸は、平行であり得る。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、筐体を共有することができる。
【0021】
ある実施形態では、第1の光モジュールは、第1の画像センサに光を向ける第1のレンズを含み得、第2の光モジュールは、第2の画像センサに光を向ける第2のレンズを含み得る。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールのうちの少なくとも1つは、光学的にズームし得る。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、デジタル的にズームし得る。ある例では、第1のレンズまたは第2のレンズのうちの少なくとも1つは、基本レンズであり得る。また、第1のレンズまたは第2のレンズのうちの少なくとも1つは、ズームレンズであり得る。
【0022】
ある実施形態では、第1の視野角度範囲または第2の視野角度範囲は、複数の視野角度を含み得る。あるいは、第1の視野角度範囲または第2の視野角度範囲は、単一の視野角度を含み得る。ある例では、第1の視野角度範囲及び第2の視野角度範囲は、同一の点を中心とせず、重複することができる。また、第1の視野角度範囲及び第2の視野角度範囲が、同一の点を中心とせず、重複しなくてもよい。ある例では、第1の視野角度範囲及び第2の視野角度範囲は、同一の点を中心とし、重複することができる。また、第1の視野角度範囲及び第2の視野角度範囲が、同一の点を中心とし、重複しなくてもよい。
【0023】
ある実施形態では、第1の画像センサ及び第2の画像センサは、同じ大きさであり得る。ある例では、ディスプレイは、ローカルディスプレイであり得る。また、ディスプレイは、遠隔ディスプレイであり得る。
【0024】
ある実施形態では、第1の視野角度範囲は、第2の視野角度範囲より広い視野角度を含み得る。
【0025】
ある実施形態では、狭い視界を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、広い視界を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像内に表示され得る。ある例では、第2の画像は、第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とし得る。方法は、第2の光モジュールを回転させて第2の画像の中心をユーザによって選択された点とするステップ、または第1及び第2の光モジュールを支持する支持機構を回転させて第2の画像の中心をユーザによって選択された点とするステップを更に含み得る。ある例では、ズーム比が、表示される第2の画像を決定する際に考慮され得る。ある例では、第1の画像内に表示される第2の画像の大きさは、ユーザによって選択され得る。ある例では、第1の画像の一部分が表示され得る。第1の画像の表示部分は、ユーザによって選択され得る。また、第2の画像の一部分も表示され得る。第2の画像の表示部分は、ユーザによって選択され得る。
【0026】
あるいは、狭い視界を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、第3の画像内に表示され得る。この第3の画像は、第2の画像と、広い視界を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像とを組み合わせることにより取得される。ある例では、第2の画像及び第1の画像を、補間アルゴリズムによって組み合わせて、第3の画像を取得し得る。補間アルゴリズムは、三次補間またはバイリニア補間であり得る。ある例では、第2の画像は、第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とすることができる。方法は、第2の光モジュールを回転させるステップ、または第1及び第2の光モジュールを支持する支持機構を回転させるステップを更に含み、ユーザによって選択された点に第2の画像の中心を置き得る。ある例では、第3の画像内に表示される第2の画像の大きさは、ユーザによって選択され得る。
【0027】
あるいは、広い視界を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像及び狭い視界を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像のうちの1つが、ディスプレイに表示されてもよい。ある例では、第1の画像及び第2の画像のうちの1つの一部分が、ディスプレイに表示され得る。第1の画像及び第2の画像のうちの1つの表示部分は、ユーザによって選択され得る。ある例では、第1の視野角度範囲及び第2の視野角度範囲は、重複することができる。第1の画像の表示は、ソフトスイッチングによって第2の画像の表示に切り替えられ得る。また、第1の視野角度範囲及び第2の視野角度範囲は、重複しなくてもよい。第1の画像の表示は、補間アルゴリズムによって第2の画像の表示に切り替えられ得る。補間アルゴリズムは、三次補間またはバイリニア補間である。
【0028】
本発明の態様としては、第1の画像センサを含み第1の焦点距離範囲を有する第1の光モジュールと、第2の画像センサを含み第2の焦点距離範囲を有する第2の光モジュールと、第1の光モジュールから第1の画像のための画像データ、または前記第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取り、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を使用して取り込まれた第1の画像または第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成する画像プロセッサと、を含み、第1の焦点距離範囲及び第2の焦点距離範囲が異なる、像システムが更に挙げられ得る。
【0029】
ある実施形態では、画像プロセッサは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールを使用して取り込まれた第1の画像及び第2の画像のうちの1つをディスプレイ内に示すためのデータを生成し得る。あるいは、画像プロセッサは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールを使用して取り込まれた第1の画像及び第2の画像の両方をディスプレイ内に示すためのデータを生成し得る。
【0030】
ある実施形態では、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、同一方向から画像を取り込むように位置決めされ得る。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールの光軸は、平行であり得る。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、筐体を共有することができる。
【0031】
ある実施形態では、第1の光モジュールは、第1の画像センサに光を向ける第1のレンズを含み得、第2の光モジュールは、第2の画像センサに光を向ける第2のレンズを含み得る。ある例では、第1の光モジュール及び第2の光モジュールのうちの少なくとも1つは、光学的にズームし得る。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、デジタル的にズームし得る。ある例では、第1のレンズまたは第2のレンズのうちの少なくとも1つは、基本レンズであり得る。また、第1のレンズまたは第2のレンズのうちの少なくとも1つは、ズームレンズであり得る。
【0032】
ある実施形態では、第1の焦点距離範囲または第2の焦点距離範囲は、複数の焦点距離を含み得る。あるいは、第1の焦点距離範囲または第2の焦点距離範囲は、単一の焦点距離を含み得る。ある例では、第1の焦点距離範囲及び第2の焦点距離範囲は、重複することができる。また、第1の焦点距離範囲及び第2の焦点距離範囲は、重複しなくてもよい。ある例では、第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像及び第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、同一の点を中心としなくてもよい。また、第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像及び第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、同一の点を中心としてもよい。ある例では、第1の画像センサ及び第2の画像センサは、同じ大きさであり得る。ある例では、ディスプレイは、撮像システムのローカルディスプレイであり、画像プロセッサに接続され得る。また、ディスプレイは、撮像システムの遠隔にあってもよい。
【0033】
ある実施形態では、第2の焦点距離範囲は、第1の焦点距離範囲より大きな焦点距離範囲を含み得る。
【0034】
ある実施形態では、大きな焦点距離範囲を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像が、小さな焦点距離範囲を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像内に表示され得る。ある例では、第2の画像は、第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とすることができる。第2の光モジュール、または第1及び第2の光モジュールを支持する支持機構は回転し、ユーザによって選択された点に第2の画像の中心を置き得る。ある例では、ズーム比が、表示される第2の画像を決定する際に考慮され得る。また、第1の画像内に表示される第2の画像の大きさは、ユーザによって選択され得る。ある実施形態では、第1の画像の一部分が表示され得る。第1の画像の表示部分は、ユーザによって選択され得る。また、第2の画像の一部分も表示され得る。第2の画像の表示部分は、ユーザによって選択され得る。
【0035】
あるいは、大きな焦点距離範囲を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、第3の画像内に表示され得る。第3の画像は、第2の画像と、小さな焦点距離範囲を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像とを組み合わせることにより取得される。ある例では、第2の画像及び第1の画像は、補間アルゴリズムによって組み合わせられ、第3の画像を取得し得る。補間アルゴリズムは、三次補間またはバイリニア補間であり得る。また、第2の画像は、第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とすることができる。第2の光モジュール、または第1及び第2の光モジュールを支持する支持機構は回転し、ユーザによって選択された点に第2の画像の中心を置き得る。ある例では、第3の画像内に表示される第2の画像の大きさは、ユーザによって選択され得る。
【0036】
あるいは、小さな焦点距離範囲を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像及び大きな焦点距離範囲を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像のうちの1つが、ディスプレイに表示されてもよい。ある例では、第1の画像及び第2の画像のうちの1つの一部分が、ディスプレイに表示され得る。第1の画像及び第2の画像のうちの1つの表示部分は、ユーザによって選択され得る。ある実施形態では、第1の焦点距離範囲及び第2の焦点距離範囲は、重複することができる。第1の画像の表示は、ソフトスイッチングによって第2の画像の表示に切り替えられ得る。あるいは、第1の焦点距離範囲及び第2の焦点距離範囲は、重複しなくてもよい。第1の画像の表示は、三次補間またはバイリニア補間などの、補間アルゴリズムによって第2の画像の表示に切り替えられ得る。
【0037】
本発明の態様としては、無人航空機(UAV)を移動させる1つ以上の推進ユニットと、本発明の上記態様のうちのいずれかに記載の撮像システムと、を含むUAVが更に挙げられ得る。
【0038】
本発明の態様としては、複数の画像を表示する方法が更に挙げられる。この方法は、第1の画像センサを含み第1の焦点距離範囲を有す第1の光モジュールで第1の画像を取り込むステップと、第2の画像センサを含み第2の焦点距離範囲を有する第2の光モジュールで第2の画像を取り込むステップと、第1の光モジュールから第1の画像のための画像データ、または第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップと、第1の画像または第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップと、を含み、第1の焦点距離範囲及び前記第2の焦点距離範囲は異なる。
【0039】
ある実施形態では、第1の画像または第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールを使用して取り込まれる第1の画像及び第2の画像のうちの1つをディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップを含み得る。あるいは、第1の画像または第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールを使用して取り込まれる第1の画像及び第2の画像の両方をディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップ、を含み得る。
【0040】
ある実施形態では、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、同一方向から画像を取り込むように位置決めされ得る。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールの光軸は、平行であり得る。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、筐体を共有できる。
【0041】
ある実施形態では、第1の光モジュールは、第1の画像センサに光を向ける第1のレンズを含み得、第2の光モジュールは、第2の画像センサに光を向ける第2のレンズを含み得る。ある例では、第1の光モジュール及び第2の光モジュールのうちの少なくとも1つは、光学的にズームし得る。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールが、デジタル的にズームし得る。ある例では、第1のレンズまたは第2のレンズのうちの少なくとも1つは、基本レンズであり得る。また、第1のレンズまたは第2のレンズのうちの少なくとも1つは、ズームレンズであり得る。
【0042】
ある例では、第1の焦点距離範囲または第2の焦点距離範囲は、複数の焦点距離を含み得る。また、第1の焦点距離範囲または第2の焦点距離範囲は、単一の焦点距離を含み得る。ある例では、第1の焦点距離範囲及び第2の焦点距離範囲は、重複することができる。また、第1の焦点距離範囲及び第2の焦点距離範囲が、重複しなくてもよい。ある例では、第1の画像及び第2の画像は、同一の点を中心としなくてもよい。また、第1の画像及び第2の画像が、同一の点を中心としてもよい。ある例では、第1の画像センサ及び第2の画像センサは、同じ大きさであり得る。また、ディスプレイは、ローカルディスプレイであり得る。また、ディスプレイは、遠隔ディスプレイであってもよい。
【0043】
ある実施形態では、第2の焦点距離範囲は、第1の焦点距離範囲より大きな焦点距離範囲を含み得る。
【0044】
ある実施形態では、大きな焦点距離範囲を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像が、小さな焦点距離範囲を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像内に表示され得る。ある例では、第2の画像は、第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とすることができる。方法は、第2の光モジュール、または第1及び第2の光モジュールを支持する支持機構を回転させるステップを更に含み、第2の画像の中心をユーザによって選択された点とし得る。ある例では、ズーム比が、表示される第2の画像を決定する際に考慮され得る。また、第1の画像内に表示される第2の画像の大きさは、ユーザによって選択され得る。ある実施形態では、第1の画像の一部分が表示され得る。第1の画像の表示部分は、ユーザによって選択され得る。また、第2の画像の一部分も表示され得る。第2の画像の表示部分は、ユーザによって選択され得る。
【0045】
あるいは、大きな焦点距離範囲を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、第3の画像内に表示され得る。第3の画像は、第2の画像と、小さな焦点距離範囲を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像とを組み合わせることにより取得される。ある例では、第2の画像及び第1の画像は、補間アルゴリズムによって組み合わせられ、第3の画像を取得し得る。補間アルゴリズムは、三次補間またはバイリニア補間であり得る。ある例では、第2の画像は、第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とすることができる。方法は、第2の光モジュール、または第1及び第2の光モジュールを支持する支持機構を回転させるステップを更に含み、第2の画像の中心をユーザによって選択された点とし得る。また、第3の画像内に表示される第2の画像の大きさは、ユーザによって選択され得る。
【0046】
あるいは、小さな焦点距離範囲を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像及び大きな焦点距離範囲を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像のうちの1つが、ディスプレイに表示されてもよい。ある例では、第1の画像及び第2の画像のうちの1つの一部分が、ディスプレイに表示され得る。第1の画像及び第2の画像のうちの1つの表示部分は、ユーザによって選択され得る。ある実施形態では、第1の焦点距離範囲及び第2の焦点距離範囲は、重複することができる。第1の画像の表示は、ソフトスイッチングによって第2の画像の表示に切り替えられ得る。あるいは、第1の焦点距離範囲及び第2の焦点距離範囲は、重複しなくてもよい。第1の画像の表示は、三次補間またはバイリニア補間などの、補間アルゴリズムによって第2の画像の表示に切り替えられ得る。
【0047】
本発明の態様としては、無人航空機(UAV)を飛行させる1つ以上の推進ユニットと、第1の画像センサを含み第1の視野角度範囲を有する第1の光モジュールと、第2の画像センサを含み第2の視野角度範囲を有する第2の光モジュールであって、第1の視野角度範囲及び第2の視野角度範囲が異なる、第2の光モジュールと、第1の光モジュールから第1の画像のための画像データ、または第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取り、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を使用して取り込まれた画像を表示するためのデータを生成する画像プロセッサと、を含むUAVであって、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方は、UAVの1つ以上の推進ユニットに対して移動可能である、無人航空機(UAV)が更に挙げられ得る。
【0048】
ある実施形態では、画像プロセッサは、ハードウェアスイッチング技術を実施することによって、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールから画像データを選択的に受け取り得る。ある例では、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの選択は、外部からの目標ズーム比の指示に従って実行され得る。あるいは、画像プロセッサは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールから画像データを受け取り、対応するバッファに画像データを保存してもよい。ある例では、画像データは、対応するバッファから読み出され、外部からの目標ズーム比の指示に従って処理され得る。
【0049】
ある実施形態では、UAVは、多重回転翼航空機であり得る。また、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方は、第1の光モジュール及び第2の光モジュールを支持する支持機構を介して、UAVの1つ以上の推進ユニットに対して移動可能であり得る。ある例では、支持機構は、少なくとも1つの軸のまわりに第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させ得る。また、支持機構は、少なくとも2つの軸のまわりに第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させ得る。ある実施形態では、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方は、UAVの中心体に対して移動可能であり得る。
【0050】
本発明の態様としては、無人航空機(UAV)を使用して画像データを収集する方法が更に挙げられ得る。この方法は、1つ以上の推進ユニットを使用してUAVを飛行させるステップと、第1の画像センサを含み第1の焦点距離範囲を有する第1の光モジュールで第1の画像を取り込むステップと、第2の画像センサを含み第2の焦点距離範囲を有する第2の光モジュールで第2の画像を取り込むステップと、第1の光モジュールから第1の画像のための画像データ、または第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップと、第1の画像または第2の画像の少なくとも一方を表示するためのデータを生成するステップと、1つ以上の推進ユニットに対して第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を移動させるステップと、を含み、第1の焦点距離範囲及び第2の焦点距離範囲は異なる。
【0051】
ある実施形態では、第1の光モジュールから第1の画像のための画像データ、または第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップは、ハードウェアスイッチング技術を実施することによって第1の光モジュールまたは第2の光モジュールから画像データを選択的に受け取るステップを含む。ある例では、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの選択は、外部からの目標ズーム比の指示に従って実行され得る。あるいは、第1の光モジュールから第1の画像のための画像データ、または第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールから画像データを受け取り、対応するバッファに画像データを保存するステップを含み得る。ある例では、画像データは、対応するバッファから読み出され、外部からの目標ズーム比の指示に従って処理され得る。
【0052】
ある実施形態では、UAVは、多重回転翼航空機であり得る。また、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方は、第1の光モジュール及び第2の光モジュールを支持する支持機構を介して、UAVの1つ以上の推進ユニットに対して移動可能であり得る。ある例では、支持機構は、少なくとも1つの軸のまわりに第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させ得る。また、支持機構は、少なくとも2つの軸のまわりに第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させ得る。また、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方は、UAVの中心体に対して移動可能であり得る。
【0053】
本発明の態様としては、無人航空機(UAV)を飛行させる1つ以上の推進ユニットと、第1の画像センサを含み第1の焦点距離範囲を有する第1の光モジュールと、第2の画像センサを含み第2の焦点距離範囲を有する第2の光モジュールと、第1の光モジュールから第1の画像のための画像データ、または第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取り、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を使用して取り込まれた第1の画像または第2の画像の少なくとも一方を表示するためのデータを生成する画像プロセッサと、を含むUAVであり、第1の焦点距離範囲及び第2の焦点距離範囲は異なり、第2の光モジュール第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方は、UAVの1つ以上の推進ユニットに対して移動可能である、無人航空機(UAV)が挙げられ得る。
【0054】
ある実施形態では、画像プロセッサは、ハードウェアスイッチング技術を実施することによって第1の光モジュールまたは第2の光モジュールから画像データを選択的に受け取り得る。ある例では、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの選択は、外部からの目標ズーム比の指示に従って実行され得る。あるいは、画像プロセッサは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールから画像データを受け取り、対応するバッファに画像データを保存し得る。ある例では、画像データは、対応するバッファから読み出され、外部からの目標ズーム比の指示に従って処理され得る。
【0055】
ある実施形態では、UAVは、多重回転翼航空機であり得る。また、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方は、第1の光モジュール及び第2の光モジュールを支持する支持機構を介して、UAVの1つ以上の推進ユニットに対して移動可能であり得る。ある例では、支持機構は、少なくとも1つの軸のまわりに第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させ得る。また、支持機構は、少なくとも2つの軸のまわりに第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させ得る。ある実施形態では、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方は、UAVの中心体に対して移動可能であり得る。
【0056】
本発明の態様としては、無人航空機(UAV)を使用して画像データを収集する方法が更に挙げられ得る。この方法は、1つ以上の推進ユニットを使用してUAVを飛行させるステップと、第1の画像センサを含み第1の焦点距離範囲を有する第1の光モジュールで第1の画像を取り込むステップと、第2の画像センサを含み第2の焦点距離範囲を有する第2の光モジュールで第2の画像を取り込むステップと、第1の光モジュールから第1の画像のための画像データ、または第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップと、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を使用して取り込まれた第1の画像または第2の画像の少なくとも一方を表示するためのデータを生成するステップと、1つ以上の推進ユニットに対して第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を移動させるステップと、を含み、1の焦点距離範囲及び第2の焦点距離範囲は異なる。
【0057】
ある実施形態では、第1の光モジュールから第1の画像のための画像データ、または第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップは、ハードウェアスイッチング技術を実施することによって第1の光モジュールまたは第2の光モジュールから画像データを選択的に受け取るステップを含む。ある例では、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの選択は、外部からの目標ズーム比の指示に従って実行され得る。あるいは、第1の光モジュールから第1の画像のための画像データ、または第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールから画像データを受け取り、対応するバッファに画像データを保存するステップを含み得る。ある例では、画像データは、対応するバッファから読み出され、外部からの目標ズーム比の指示に従って処理され得る。
【0058】
ある実施形態では、UAVは、多重回転翼航空機であり得る。ある実施形態では、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方は、第1の光モジュール及び第2の光モジュールを支持する支持機構を介して、UAVの1つ以上の推進ユニットに対して移動可能であり得る。ある例では、支持機構は、少なくとも1つの軸のまわりに第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させ得る。また、支持機構は、少なくとも2つの軸のまわりに第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させ得る。ある実施形態では、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方は、UAVの中心体に対して移動可能であり得る。
【0059】
本発明の様々な実施形態は、個別に、集合的に、または相互に組み合わせて認識され得ることを理解されたい。本明細書で説明される本発明の様々な実施形態は、以下に示される任意の特定の用途、または任意の他の類型の可動物体に適用され得る。航空機に関する本発明の任意の説明は、さらに、空中運動(例えば、飛行)の文脈において本明細書で説明するシステム、デバイス、および方法はまた、地上もしくは水上の運動、水中の運動、または宇宙での運動などの他の類型の運動の文脈において適用され得る。
【0060】
本発明の他の目的及び特徴は、明細書、特許請求の範囲、及び添付の図面の検討によって明らかになるであろう。
【0061】
(参照による組込み)
本明細書において言及される全ての刊行物、特許、および特許出願は、個別の刊行物、特許、または特許出願のそれぞれが具体的にかつ個別に示されて参照によって組み込まれるのと同程度に参照によって本明細書に組み込まれる。
【0062】
本発明の新規の特徴は、添付の特許請求の範囲において、詳細に示される。本発明の特徴及び利点は、本発明の原理が利用される例示的な実施形態を示す以下の詳細な説明、および以下の付随する図面を参照することによって、より深く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0063】
図1】本発明の実施形態に関わる、2つの光モジュールを有する撮像システムを運ぶ無人航空機(UAV)の例を示す図である。
図2】本発明の実施形態に関わる、光学レンズの視野角度を説明するための図である。
図3】本発明の実施形態に関わる、撮像システムの概略ブロック図である。
図4】本発明の実施形態に関わる、撮像システムにおける光モジュールの重複した視野角度を示す図である。
図5】本発明の実施形態に関わる、撮像システムにおける光モジュールの重複しない視野角度を示す図である。
図6】本発明の実施形態に関わる、ディスプレイ装置に表示された2つの画像を示す図である。
図7】本発明の実施形態に関わる、ディスプレイ装置に表示された単一の画像を示す図である。
図8】本発明の実施形態に関わる、複数の画像を表示する方法のステップを示すフローチャートである。
図9】本発明の実施形態に関わる、複数の画像を表示する方法のステップを示すフローチャートである。
図10】本発明の実施形態に関わる、ピクチャー・イン・ピクチャー(PIP)拡大鏡機能を実施する方法のステップを示すフローチャートである。
図11】本発明の実施形態に関わる、UAVの外観を示す図である。
図12】本発明の実施形態に関わる、支持機構及び搭載物を備えた可動物体を示す図である。
図13】本発明の実施形態に関わる、可動物体を制御するシステムの概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0064】
本発明に関わるシステム及び方法は、2つ以上の光モジュールを使用することにより、大きなズーム比を獲得できる。撮像システムは、同一方向から画像を取り込むように並置かつ位置決めされた第1の光モジュール及び第2の光モジュールを含み得る。ある実施形態では、第1及び第2の光モジュールは、異なる視野(FOV)角度範囲を有し得る。あるいは、第1及び第2の光モジュールは、異なる焦点距離範囲を有し得る。画像プロセッサは、第1及び第2の光モジュールから画像データを受け取り、第1及び第2の光モジュールを使用して取り込まれた画像をディスプレイ内に同時にまたは別々に示すためのデータを生成することができる。第1及び第2の光モジュールの少なくとも1つは、基本レンズまたはズームレンズを含み得る。第1及び第2の光モジュールのFOVまたは焦点距離範囲は、重複してもまたは重複しなくてもよい。
【0065】
本発明に関わるシステム及び方法では、第1及び第2の光モジュールのFOVまたは焦点距離範囲を設計することによって、2つの光モジュールの一方より高いズーム比を獲得し、ピクチャー・イン・ピクチャー(PIP)機能が実施され得る。本発明に関わるシステム及び方法は、簡単な構成及び小さな大きさを有するワイドレンズ及び望遠レンズの両方を提供する、という利点を有する。
【0066】
撮像システムは、固定物体または可動物体に取り付けられ得る。可動物体は自己推進移動が可能であり(例えば、乗り物)、固定物体は自己推進移動が不可能であり得る。ある実施形態では、可動物体は、無人航空機(UAV)であり得る。UAVは、UAVを空中運動させる1つ以上の推進ユニットを有し得る。UAVは、回転翼機であり得る。ある例では、UAVは、複数の回転翼を備える多重回転翼機であり得る。複数の回転翼は、回転してUAVに揚力を与えことができ、UAVを(例えば、並進で最高3自由度または回転で最高3自由度の少なくとも一方で)空気中で自由に運動させることができる。ある実施形態では、撮像システムは、UAVに搭載され得る。本発明の実施形態として好適な可動物体の追加的な例について、更に詳細に後に説明する。
【0067】
図1は、本発明の実施形態に関わる、2つ以上の光モジュールを有する撮像システムを運ぶ無人航空機(UAV)100を示す図である。UAVによって支持される撮像システムの本明細書におけるいずれの説明も、任意の他のタイプの撮像システム、または任意の可動物体によって支持される撮像システムに適用できる。UAVは、本体120を有し得る。ある例では、本体は、1つ以上の分岐部材、すなわち「アーム」を有することができる中心体であり得る。アームは、中心体から外へ放射状に延在し、中心体を介して接続され得る。アームの数は、UAVの推進ユニット125、すなわち回転翼の数に合わせることができる。本体は、筐体を含み得る。筐体は、筐体内にUAVの1つ以上の部品を収納し得る。ある例では、UAVの1つ以上の電気部品が、筐体内に収納され得る。例えば、UAVの飛行制御器が、筐体内に収納され得る。飛行制御器は、UAVの1つ以上の推進ユニットの動作を制御できる。
【0068】
撮像システム130は、UAVによって支持され得る。撮像システムは、UAVに直接接続されるか、または支持機構を介してUAVに接続され得る。撮像システムは、複数の光モジュールを含み得る。例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、または6つ以上の光モジュールが、提供され得る。第1の光モジュール及び第2の光モジュールのいずれの説明も、任意の数の光モジュールに適用し得る。
【0069】
第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160は、UAVに強固に接続され得る。あるいは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、最高6自由度でUAV120に対して移動できるようにされ得る。第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、UAVに直接搭載されるか、またはUAVに搭載された支持構造体に接続され得る。ある実施形態では、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、UAVの搭載物の要素となり得る。ある実施形態では、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、UAVの支持機構に取り付けられ得る。また、支持機構は、ジンバルであり得る。ある例では、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方は、支持機構を介してUAVの1つ以上の推進ユニットに対して移動可能であり得る。例えば、支持機構は、少なくとも1つの軸のまわりに、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させることができる。また、支持機構は、少なくとも2つまたは3つの軸のまわりに、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させる。第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方は、UAVの中心体に対して移動可能であり得る。第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方は、1つ、2つ、または3つ以上の軸に沿ってUAVの中心体に対して並進移動できる。
【0070】
第1の光モジュール及び第2の光モジュールはそれぞれ、UAVの周囲の画像を取り込むことができる。第1の光モジュール140または第2の光モジュール160の少なくとも一方はそれぞれ、画像を連続的に取り込むことができる。あるいは、第1の光モジュール140または第2の光モジュール160の少なくとも一方はそれぞれ、特定周波数で画像を取り込み、経時的に一連の画像データを生成し得る。撮像システムの複数のモジュールは、十分に高い周波数で画像を取り込み、ビデオレート取り込みを提供し得る。画像は、少なくとも10Hz、20Hz、30Hz、40Hz、50Hz、60Hz、70Hz、80Hz、90Hz、100Hz、120Hz、150Hz、200Hz、250Hz、または300Hzのレートで取り込まれ得る。
【0071】
撮像システムの光モジュールのそれぞれは、画像センサを含み得る。光モジュールはまた、レンズを含み得る。例えば、第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160はそれぞれ、画像センサ及びレンズを含み得る。レンズは、画像センサに光を向け得る。また、画像センサに光を向ける際に助けとなり得る、ミラー、フィルター、格子、追加的なレンズ、または二色光学要素などの、他の光学素子を使用してもよい。あるいは、レンズまたは光学素子は使用されない。撮像システムのそれぞれのモジュールは、同一の光学的な装置を有し得る。あるいは、撮像システムのそれぞれのモジュールが異なる光学的な装置を有してもよく、または撮像システムの少なくとも2つの光モジュールが異なる光学的な装置を有してもよい。ある実施形態では、第1の光モジュールが固定レンズを有することができる一方で、第2の光モジュールは移動可能なレンズを有し得る。他の実施形態では、第1及び第2の光モジュールが、異なる寸法または形状を有することができ、または移動できる量の異なる移動可能なレンズを有し得る。
【0072】
撮像システムは、筐体を有し得る。撮像システムの複数の光モジュールは、単一の筐体内に収納され得る。あるいは、異なる光モジュールが、異なる筐体に収納されてもよい。ある例では、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、1つの筐体に収納されて筐体を共有し得る。あるいは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、異なる筐体に収納されてもよい。筐体は、1つ、または2つ以上の光モジュールを収納し得る。ある実施形態では、筐体は、実質的に流体密封であり得る。筐体は、気体密封であり得る。筐体は、実質的に不透明な材料、半透明な材料、または透明な材料から形成され得る。筐体は、不要な光が筐体に入ることを防止できる。筐体は、光が光モジュールに到達する入り口を、1つ以上の制御された入口に制限し得る。ある実施形態では、撮像システムの複数の光モジュールは、単一の筐体によって支持され得る。光モジュールは、筐体内にあるか、筐体の外側にあるか、または少なくとも部分的に筐体に埋め込まれ得る。筐体は、光モジュールを共に移動させ得る。例えば、光モジュールは、単一のユニットとして移動可能であり得る。光モジュールは、1つ以上の軸のまわりを共に回転可能、または1つ以上の軸に沿って共に並進可能であり得る。
【0073】
画像センサは、光画像を電子信号に変換する装置である。本発明の画像センサは、電荷結合素子(CCD)タイプ、相補的金属酸化物半導体(CMOS)タイプ、N型金属酸化物半導体(NMOS)タイプ、または裏面照射型CMOS(BSI−CMOS)タイプであり得る。撮像システムの第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、同一のタイプの画像センサまたは異なるタイプの画像センサを有することができる。画像センサは、同一の特徴を有するか、または異なる特徴を有し得る。例えば、画像センサは、同一の分解能の画像を取り込むことが可能であるか、または画像を取り込むことができる異なる分解能を有し得る。例えば、一方の画像センサは、他方の画像センサの25%、50%、75%、100%、125%、150%、200%、300%、400%、500%、または1000%の分解能を可能にし得る。画像センサは、同じ大きさであるか、または異なる大きさを有し得る。画像センサは、同一の量の処理電力を使用するか、または異なる量の処理電力を使用し得る。異なる光モジュールの画像センサは、同一の量の電力を消費するか、または異なる量の電力を消費し得る。
【0074】
ある実施形態では、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、同じ大きさであり得る。例えば、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、同一の容積を有し得る。第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、1つ、2つ、または3つの同一の寸法(例えば、長さ、幅、高さ)を有し得る。第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、同一の重さを有し得る。あるいは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、異なる大きさであってもよい。例えば、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、異なる容積を有し得る。第1の光モジュールは、第2の光モジュールの25%、50%、75%、100%、125%、150%、200%、300%、400%、500%、または1000%の容積を有し得る。第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、1つ、2つ、または3つの異なる寸法(例えば、長さ、幅、高さ)を有し得る。第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、異なる重さであり得る。第1の光モジュールは、第2の光モジュールの25%、50%、75%、100%、125%、150%、200%、300%、400%、500%、または1000%の重さを有し得る。
【0075】
第1の光モジュール140のレンズ及び第2の光モジュール160のレンズは、光学ズームタイプまたはデジタルズームタイプレンズであり得る。光学ズームは、一組の光学レンズを用いて、画像を拡大できる。デジタルズームは、画像処理アルゴリズムを使用して光学ズーム効果をシミュレーションし、取り込まれた画像の一部を拡大し得る。ある実施形態では、第1の光モジュールのレンズ及び第2の光モジュールのレンズは共に、光学ズームタイプレンズであり得る。あるいは、第1の光モジュールのレンズ及び第2の光モジュールのレンズが共に、デジタルズームタイプレンズであってもよい。また、第1の光モジュールのレンズ及び第2の光モジュールのレンズのうちの一方が光学ズームタイプレンズであり、他方がデジタルズームタイプレンズであってもよい。また、光学ズームタイプレンズは、対応する画像センサに対して1つ以上の軸に沿って移動し得る。レンズの移動は、光学ズームを可能にし得る。また、デジタルズームタイプレンズは、対応する画像センサに対して固定されたままであってよい。あるいは、デジタルズームタイプレンズは、光学ズームタイプレンズより小さく移動してもよい、
【0076】
画像プロセッサは、第1の光モジュール140または第2の光モジュール160の少なくとも一方から画像データを受け取り、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方を使用して取り込まれた少なくとも1つの画像を表示するためのデータを生成し得る。ある実施形態では、画像プロセッサは、UAV100に搭載され得る。画像プロセッサは、UAVの中心体120上に搭載され得る。画像プロセッサは、UAVの分岐部またはアーム上に搭載され得る。画像プロセッサは、UAVの撮像システムに搭載され得る。ある例では、撮像システムは、複数の光モジュールを有するカメラであり得る。画像プロセッサは、撮像システムの筐体内に、または筐体の外側に置かれ得る。ある例では、画像プロセッサは、UAVの撮像システムに搭載されずに提供され得る。画像プロセッサは、支持機構上に置かれ得る。あるいは、画像プロセッサは、UAVの遠隔に置かれてもよい。例えば、画像プロセッサは、遠隔コントローラ、サーバー、地上局、またはクラウドベースインフラストラクチャに置かれ得る。1つ以上の光モジュールからの情報が、画像プロセッサに無線送信され得る。あるいは、光モジュールからの情報が、物理的な接続を介して画像プロセッサに送られてもよい。
【0077】
ある実施形態では、画像プロセッサは、ハードウェアスイッチング技術を実施することによって第1の光モジュールまたは第2の光モジュールから画像データを選択的に受け取り得る。ある例では、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールは、外部からの目標ズーム比の指示に従って選択され得る。例えば、目標ズーム比の指示を、ユーザから遠隔端末を介して受け取ることができる。ユーザは、所望の目標ズーム比を選択し、遠隔端末に提供されたボタンを操作することによって、または遠隔端末のスクリーンに表示されたソフトボタンをタッチすることによって、目標ズーム比の指示を送ることができる。
【0078】
ある実施形態では、画像プロセッサは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールから画像データを受け取り、対応するバッファに画像データを保存し得る。また、画像データは、対応するバッファから読み出され、外部からの目標ズーム比の指示に従って処理され得る。
【0079】
第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160は、同一方向から画像を取り込むように並置かつ位置決めされ得る。ある実施形態では、第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160の光軸は、平行であり得る。第1の光モジュール及び第2の光モジュールの光軸は、30度、25度、20度、15度、10度、5度、3度、1度、0.5度、または0.1度未満だけ相違し得る。第1の光モジュール及び第2の光モジュールの光軸が互いに相違する場合には、画像補正技術が利用され得る。第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、互いに近接し得る。対象あるいはシーンからの距離と比較して第1の光モジュール140と第2の光モジュール160との間の間隔は小さくなり、間隔は省略されて、第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160は同じ対象あるいはシーンの画像を取り込むことができる。ある例では、第1の光モジュール140と第2の光モジュール160との間の間隔は、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、1cm、1.5cm、2cm、2.5cm、3cm、3.5cm、4cm、4.5cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm、12cm、14cm、16cm、18cm、20cm、22cm、24cm、26cm、28cm、30cm、35cm、40cm、45cm、または50cm以下であり得る。また、第1の光モジュール140と第2の光モジュール160との間の間隔は、本明細書において説明される任意の値以上であってよい。第1の光モジュール140と第2の光モジュール160との間の間隔は、本明細書において説明される値のうちのいずれか2つの間の範囲にある値をとり得る。
【0080】
撮像システムの複数の光モジュールは、同一の横平面内にあり得る。例えば、複数の光モジュールは、隣り合わせであり得る。あるいは、複数の光モジュールは、他の光モジュールの上に積み重ねられてもよい。複数の光モジュールは、下の表面に対してほぼ同じ高さであり得る。
【0081】
撮像システムの光モジュールは、互いに対して固定されたままであり得る。光モジュールは互いに固定されたままであり得るが、撮像システムは周囲に対して移動する。あるいは、光モジュールは、互いに対して移動可能であってもよい。
【0082】
撮像システムの焦点距離は、システムがどれくらい強く光を収束または発散するかという尺度である。光学レンズの焦点距離は、最初にコリメート光の焦点が合わせられる距離である。基本レンズ及びズームレンズの、2つのタイプのレンズが存在する。基本レンズは固定焦点距離を有し得、この焦点距離は単一の焦点距離を含み得る。ズームレンズは可変焦点距離を有し得、この焦点距離は複数の焦点距離を含み得る。光学ズームレンズは、一組の内部レンズ素子の相対的な移動によって、焦点距離を変化させ得る。デジタルズームレンズは、アルゴリズムによって可変焦点距離効果を得ることができる。ある実施形態では、第1の光モジュール140のレンズ及び第2の光モジュール160のレンズは共に、ズームレンズであり得る。あるいは、第1の光モジュール140のレンズ及び第2の光モジュール160のレンズが共に、基本レンズであってもよい。また、第1の光モジュール140のレンズ及び第2の光モジュール160のレンズのうちの一方が基本レンズであり、もう一方がズームレンズであってもよい。
【0083】
撮像システムの複数の光モジュールの焦点距離範囲を、異ならせることができる。例えば、第1の光モジュールは、第2の光モジュールの第2の焦点距離範囲と異なる第1の焦点距離範囲を有することができる。加えて、第1の焦点距離範囲または第2の焦点距離範囲の少なくとも一方と異なる第3の焦点距離範囲を有する第3の光モジュールなどが存在し得る。焦点距離範囲は、光モジュールの1つ以上のレンズまたは他の光学素子に左右され得る。例えば、第1の光モジュールは第1のレンズに基づいた第1の焦点距離範囲を有し得、第2の光モジュールは第2のレンズに基づいた第2の焦点距離範囲を有し得る。焦点距離範囲は、範囲の下限及び上限内にある複数の焦点距離を含み得る。ある例では、焦点距離範囲は、単一の焦点距離を含み得る。単一の焦点距離は、範囲の下限と上限の両方の役割を果たし得る。
【0084】
ある例では、第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160のズーム−タイプレンズの焦点距離範囲は、異なり得る。ある実施形態では、第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160のズームタイプレンズの焦点距離範囲は、重複し得る。あるいは、第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160のズームタイプレンズの焦点距離範囲は、重複しなくてもよい。第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160の基本タイプレンズの焦点距離は、異なり得る。ある実施形態では、第1の光モジュール140の基本タイプレンズの焦点距離は、第2の光モジュール160のズームタイプレンズの焦点距離範囲内にあり得る。あるいは、第1の光モジュール140の基本タイプレンズの焦点距離は、第2の光モジュール160のズーム−タイプレンズの焦点距離範囲内に存在しなくてもよい。
【0085】
ある例では、本発明の光モジュールに好適な基本レンズの焦点距離は、1mm、2mm、4mm、6mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm、100mm、105mm、110mm、120mm、130mm、140mm、150mm、160mm、170mm、180mm、190mm、200mm、220mm、240mm、260mm、280mm、300mm、320mm、340mm、360mm、380mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、650mm、700mm、750mm、800mm、850mm、900mm、950mm、1000mm、1150mm、または1200mm以下であり得る。また、本発明の光モジュールに好適な基本レンズの焦点距離は、本明細書において説明されるいずれかの値以上であり得る。本発明の光モジュールに好適な基本レンズの焦点距離は、本明細書において説明される値のうちのいずれか2つの間の範囲にある値をとり得る。例えば、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、共に基本レンズであり、異なる焦点距離を有し得る。第1の光モジュールは、第2の光モジュールの25%、50%、75%、100%、125%、150%、200%、300%、400%、500%、または1000%の焦点距離を有し得る。
【0086】
ある例では、本発明の光モジュールに好適なズームレンズのための焦点距離範囲の下限は、1mm、2mm、4mm、6mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm、100mm、105mm、110mm、120mm、130mm、140mm、150mm、160mm、170mm、180mm、190mm、200mm、220mm、240mm、260mm、280mm、300mm、320mm、340mm、360mm、380mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、650mm、700mm、750mm、800mm、850mm、900mm、950mm、1000mm、または1150mm以下であり得る。また、本発明の光モジュールに好適なズームレンズの焦点距離範囲の下限は、本明細書において説明されるいずれかの値以上であり得る。本発明の光モジュールに好適なズームレンズの焦点距離範囲の下限は、本明細書において説明される値のうちのいずれか2つの間の範囲にある値であり得る。
【0087】
ある例では、本発明の光モジュールに好適なズームレンズのための焦点距離範囲の上限は、2mm、4mm、6mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm、100mm、105mm、110mm、120mm、130mm、140mm、150mm、160mm、170mm、180mm、190mm、200mm、220mm、240mm、260mm、280mm、300mm、320mm、340mm、360mm、380mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、650mm、700mm、750mm、800mm、850mm、900mm、950mm、1000mm、1150mm、または2000mm以下であり得る。また、本発明の光モジュールに好適なズームレンズの焦点距離範囲の上限は、本明細書において説明されるいずれかの値以上であり得る。本発明の光モジュールに好適なズームレンズの焦点距離範囲の上限は、本明細書において説明される値のうちのいずれか2つの間の範囲にある値であり得る。
【0088】
撮影では、視野(FOV)は、空間における特定の位置及び配向でカメラを介して視認可能な世界の一部である。画像が取得されるときのFOV外側の対象は、写真には記録されない。視野(FOV)は、視野錐体の角の大きさ、すなわち画角として表されることが非常に多い。一般的な光学レンズに対して、視野角度αは、次の式、FOV α=2arctan(d/2f)として算出され得る。この式中、dは画像センサの大きさ、fはレンズの焦点距離である。図2には、光学レンズ200の視野角度が示され得る。
【0089】
一定の大きさを有する画像センサに対して、基本レンズは固定FOVを有し得、このFOVは単一のFOV角を含み得る。一定の大きさを有する画像センサに対して、ズームレンズは可変FOV角度範囲を有し得、このFOV角度範囲は複数のFOV角を含み得る。ある実施形態では、第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160のレンズは共に、ズームレンズであり得る。あるいは、第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160のレンズが共に、基本レンズであってもよい。また、第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160のレンズのうちの一方が基本レンズであり、他方のレンズがズームレンズであってもよい。
【0090】
撮像システムの複数の光モジュールの視野角度範囲は、異なってもよい。例えば、第1の光モジュールは、第2の光モジュールの第2のFOV角度範囲と異なる第1のFOV角度範囲を有し得る。加えて、第1のFOV角度範囲または第2のFOV角度範囲の少なくとも一方と異なる第3のFOV角度範囲を有する第3の光モジュールなどが存在し得る。FOV角度範囲は、光モジュールの1つ以上のレンズまたは他の光学素子に左右され得る。例えば、第1の光モジュールは第1のレンズに基づいた第1のFOV角度範囲を有し得、第2の光モジュールは第2のレンズに基づいた第2のFOV角度範囲を有し得る。FOV角度範囲は、範囲の下限及び上限内にある複数のFOV角を含み得る。ある例では、FOV角度範囲は、単一の角度を含むことができる。単一の角度は、FOV角度範囲の下限と上限の両方の役割を果たすことができる。
【0091】
ズームタイプの第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160のFOV角度範囲は、異なってもよい。ある実施形態では、ズームタイプの第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160のFOV角度範囲は、重複し得る。ある例では、第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160のFOV角度範囲は、同一の点を中心としていなくてもよく、重複範囲を有しなくてもよい。例えば、第1の光モジュール140と第2の光モジュール160との間の距離は、僅かに離れた2つの光モジュールのFOV角度範囲の中心を通り得る。2つの光モジュールと取り込まれる対象との間の距離と比較して2つの光モジュール間の距離が小さくなり得ることを鑑みると、2つの光モジュールのFOV角度範囲の中心間の距離は、計算を簡単にするために無視され得る。また、第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160のFOV角度範囲は、同一の点を中心としても、重複範囲を有してもよい。
【0092】
あるいは、ズームタイプの第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160のFOV角度範囲は、重複しなくてもよい。例えば、第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160のFOV角度範囲は、同一の点を中心として、重複範囲を有しなくてもよい。基本タイプの第1の光モジュール140及び第2の光モジュール160のFOVを、異ならせてもよい。ある実施形態では、基本タイプの第1の光モジュール140のFOVが、ズームタイプ第2の光モジュール160のFOV角度範囲内に存在し得る。あるいは、基本タイプの第1の光モジュール140のFOVが、ズームタイプ第2の光モジュール160のFOV角度範囲内に存在しなくてもよい。
【0093】
ある例では、本発明の光モジュールに好適な基本レンズのFOVは、170°、169°、165°、160°、155°、150°、145°、140°、135°、130°、125°、120°、115°、110°、105°、100°、95°、90°、85°、80°、75°、70°、65°、60°、55°、50°、45°、40°、35°、30°、25°、20°、15°、10°、5°、3°、2°、または1°以下であり得る。また、本発明の光モジュールに好適な基本レンズのFOVは、本明細書において説明されるいずれかの値以下であってもよい。本発明の光モジュールに好適な基本レンズのFOVは、本明細書において説明される値のうちのいずれか2つの間の範囲にある値をとり得る。
【0094】
ある例では、本発明の光モジュールに好適なズームレンズのためのFOV角度範囲の下限は、170°、169°、165°、160°、155°、150°、145°、140°、135°、130°、125°、120°、115°、110°、105°、100°、95°、90°、85°、80°、75°、70°、65°、60°、55°、50°、45°、40°、35°、30°、25°、20°、15°、10°、5°、3°、2°、または1°以下であり得る。また、本発明の光モジュールに好適なズームレンズのためのFOV角度範囲の下限は、本明細書において説明されるいずれかの値以下であってもよい。本発明の光モジュールに好適なズームレンズのためのFOV角度範囲の下限は、本明細書において説明される値のうちのいずれか2つの間の範囲にある値をとり得る。
【0095】
ある例では、本発明の光モジュールに好適なズームレンズのためのFOV角度範囲の上限は、170°、169°、165°、160°、155°、150°、145°、140°、135°、130°、125°、120°、115°、110°、105°、100°、95°、90°、85°、80°、75°、70°、65°、60°、55°、50°、45°、40°、35°、30°、25°、20°、15°、10°、5°、3°、2°、または1°以下であり得る。また、本発明の光モジュールに好適なズームレンズのためのFOV角度範囲の上限は、本明細書において説明されるいずれかの値以下であってもよい。本発明の光モジュールに好適なズームレンズのためのFOV角度範囲の上限は、本明細書において説明される値のうちのいずれか2つの間の範囲にある値をとり得る。
【0096】
ズーム比は、ズームカメラなどのズームタイプ撮像システムの最短焦点距離に対する最長焦点距離の比である。例えば、100mmから400mmの範囲にわたる焦点距離を有するズームレンズは、4:1または「4×」ズームとして示され得る。光モジュールのズーム比が大きいほど、遠隔の対象物は、取り込まれた画像に大きく示され得る。本発明の撮像システムの複数の光モジュールは、異なるズーム比を有し得る。このような光モジュールは、例えば、最短焦点距離に対して最長焦点距離の異なる比を有するレンズを、異なる組み合わせとすることにより得られる。ある例では、本発明の光モジュールに好適なズームレンズのズーム比は、1×、1.5×、2×、2.5×、3×、3.5×、4×、4.5×、5×、5.5×、6×、6.5×、7×、7.5×、8×、8.5×、9×、9.5×、10×、11×、12×,13×、14×、15×、16×、17×、18×、19×、20、30×、40×、50×、60×、70×、80×、100×、120×、140×、160×、180×、200×、250×、300×、350×、400×、450×、500×、600×、700×、800×、または1000×より高くなり得る。また、本発明の光モジュールに好適なズームレンズのズーム比は、本明細書において説明されるいずれかの値以上であってもよい。本発明の光モジュールに好適なズームレンズのズーム比は、本明細書において説明される値のうちのいずれか2つの間の範囲にある値をとり得る。例えば、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、異なるズーム比を有し得る。第1の光モジュールは、第2の光モジュールの25%、50%、75%、100%、125%、150%、200%、300%、400%、500%、または1000%のズーム比を有し得る。
【0097】
図3は、本発明の実施形態に関わる、撮像システム300の概略ブロック図である。ある実施形態では、撮像システムは、第1の光モジュール302、第2の光モジュール304、及び画像プロセッサ306を含み得る。
【0098】
第1の光モジュール302は、第1の光学レンズ3022及び第1の画像センサ3024を含み得る。第1の光学レンズ3022は、第1の画像センサ3024に光を向けることができる。第2の光モジュール304は、第2の光学レンズ3042及び第2の画像センサ3044を含み得る。第2の光学レンズ3042は、第2の画像センサ3044に光を向けることができる。光学レンズ3022及び3042は、光学ズームタイプまたはデジタルズームタイプレンズであり得る。
【0099】
ある実施形態では、第1の光学レンズ3022及び第2の光学レンズ3042は共に、ズームレンズであり得る。あるいは、第1の光学レンズ及び第2の光学レンズが共に、基本レンズであってもよい。また、第1の光学レンズ3022及び第2の光学レンズ3042のうちの一方が基本レンズであり、他方の光学レンズがズームレンズであってもよい。撮像システムは任意の数の光モジュールを含み得る。光モジュールは、基本レンズ(単数または複数)及びズームレンズ(単数または複数)の任意の組み合わせを備え得る。ある実施形態では、第1の光学レンズ3022及び第2の光学レンズ3042は共に、光学ズームタイプレンズであり得る。あるいは、第1の光学レンズ3022及び第2の光学レンズ3042は共に、デジタルズームタイプレンズであってもよい。また、第1の光学レンズ3022及び第2の光学レンズ3042のうちの一方が光学ズームタイプレンズであり、他方の光学レンズがデジタルズームタイプレンズであってもよい。ある実施形態では、第1の光学レンズ3022及び第2の光学レンズ3042のFOV角度範囲は、重複し得る。あるいは、第1の光学レンズ3022及び第2の光学レンズ3042のFOV角度範囲が、重複しなくてもよい。
【0100】
画像プロセッサ306は、第1の光モジュール302及び第2の光モジュール304に接続され得る。画像プロセッサ306は、第1の光モジュール302及び第2の光モジュール304から画像データを受け取って、ディスプレイ308内に、第1の光モジュール302及び第2の光モジュール304を使用して取り込まれた、画像を示すためのデータを生成する。ある実施形態では、画像プロセッサ306は、ディスプレイ308内に、第1の光モジュール302及び第2の光モジュール304によってそれぞれ取り込まれた、第1の画像または第2の画像を別々に示すためのデータを生成する。このモードでは、1つの画像だけが表示され得る。例えば、広いFOVを有する第1の光モジュール302によって取り込まれた、第1の画像だけがディスプレイ308に表示され得る。この別々の表示モードは、全体画像(例えば、広いFOV)または詳細画像(例えば、狭いFOV)だけを取り出すように動作し得る。あるいは、画像プロセッサ306は、ディスプレイ308内に、第1の光モジュール302及び第2の光モジュール304によってそれぞれ取り込まれた、第1の画像及び第2の画像を共に示すためのデータを生成する。例えば、第1の画像及び第2の画像が共に、所定のパターンでディスプレイ308に同時に表示され得る。この同時表示モードは、PIP(ピクチャー・イン・ピクチャー)効果のように、全体画像及び詳細画像を共に取り出すように動作し得る。
【0101】
ある実施形態では、画像プロセッサ306は、撮像システム300を保持する可動物体または固定物体の回路の一部として提供され得る。あるいは、画像プロセッサ304は、独立した回路、モジュール、またはチップとして提供されてもよい。画像プロセッサ306は、中央処理ユニット(CPU)、特定用途用集積回路(ASIC)、またはフィールドプログラマブルロジックアレイ(FPGA)によって実現され得る。本明細書におけるプロセッサのいずれの説明も、画像プロセッサのために説明された任意の機能を個別にまたは一括して実行できる1つ以上のプロセッサに適用できる。画像プロセッサは、単一または複数のプロセッサを含み得る。画像プロセッサは、1つ以上のステップを行うためのコード、ロジックまたは指示を含む非一時的なコンピュータ可読媒体により、1つ以上のステップを実行し得る。非一時的なコンピュータ可読媒体を含み得るメモリ記憶ユニットが、提供され得る。
【0102】
ディスプレイ308は、例えばLCD(液晶ディスプレイ)、CRT(陰極線管)、OLED(有機発光ダイオード)、またはプラズマなどの、画像またはビデオの表示に適する装置であり得る。ディスプレイ308は、第1の光モジュール302または第2の光モジュール304の少なくとも一方によって取り込まれた画像を表示できる。ディスプレイ308は、画像プロセッサ304によって生成された画像データに基づく画像を表示できる。ある実施形態では、ディスプレイ308は、撮像システム300のローカルディスプレイ装置であり得る。ある例では、ディスプレイ308は、撮像システムを保持する可動物体または固定物体上に搭載され得る。あるいは、ディスプレイ308は、撮像システム300に対して遠隔に存在するディスプレイ装置であってもよい。ある例では、ディスプレイ308は、無線リンクを介して撮像システム300から画像データを受け取る、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、またはパーソナルコンピュータなどの、遠隔端末であり得る。撮像システム300とディスプレイ308との間の無線リンクは、RF(高周波)リンク、Wi−Fiリンク、ブルートゥース(登録商標)リンク、3Gリンク、またはLTEリンクであり得る。
【0103】
ディスプレイ308はまた、画像表示に関するユーザの指示を受け取る入力装置として機能し得る。ある例では、ディスプレイ308は対話型スクリーンである。ユーザは、対話型スクリーンのディスプレイ上のソフトボタンに触れることにより、第1及び第2の光モジュールにより取り込まれた画像を表示するパターンを選択できる。ディスプレイ308は、タッチスクリーンであり得る。あるいは、ユーザは、マウス、キーボード、ジョイスティック、トラックボール、タッチパッド、またはマイクロフォンなどの、任意のユーザ対話型装置を使用してディスプレイと対話してもよい。第1の光モジュール302及び第2の光モジュール304によって取り込まれた第1の画像及び第2の画像は、所定のパターンでディスプレイ308に表示され得る。ある例では、第1の光モジュール302及び第2の光モジュール304によって取り込まれた第1の画像及び第2の画像のうちの1つだけが、ディスプレイ308に表示され得る。あるいは、第1の光モジュール302及び第2の光モジュール304によって取り込まれた第1の画像及び第2の画像が共に、上下パターン、左右パターン、大小パターン、ピクチャー・イン・ピクチャー(PIP)パターンなどで、ディスプレイ308に表示されてもよい。第1の光モジュールによって取り込まれた第1の画像及び第2の光モジュールによって取り込まれた第2の画像は、ユーザとディスプレイの間の相互の対話に応じて表示され得る。第1及び第2の画像は、ディスプレイに同時に表示され得る。第1及び第2の画像は、同じ時間にディスプレイに表示され得る。第1及び第2の画像は共に、いずれかの時点で同じ場所、同じ時間にディスプレイを視るユーザに視覚的に識別可能であり得る。
【0104】
図4は、本発明の実施形態に関わる、撮像システムにおける光モジュールの重複した視野角度を示す図である。図4において、第1の光モジュール402及び第2の光モジュール404は、同一方向から画像を取り込むように並置かつ位置決めされ得る。第1の光モジュール402及び第2の光モジュール404の光軸は、平行であり得る。第1の光モジュール402と第2の光モジュール404との間の距離は、対象410への距離と比較して小さいため、計算を簡単にするために無視され得る。
【0105】
図4において、第1の光モジュール402の第1のFOV範囲は、第2の光モジュール404の第2のFOV範囲より広いFOV角を含み得る。第1の光モジュール402は、角4022から角4024の範囲にわたる第1のFOVを有し得る。角4022の最小FOVで第1の光モジュール402によって取り込まれる画像は、対象410の部分A1−A1'をカバーできる。角4024の最大FOVで第1の光モジュール402によって取り込まれる画像は、対象410のより広い部分A2−A2'をカバーできる。したがって、第1の光モジュール402によって取り込まれる画像は、最小部分A1−A1'及び最大部分A2−A2'で対象410を「視る」ことができる。同様に、角4042の最小FOVで第2の光モジュール404によって取り込まれる画像は、対象410の部分B1−B1'をカバーできる。角4044の最大FOVで第2の光モジュール404によって取り込まれる画像は、対象410のより広い部分B2−B2'をカバーできる。したがって、第2の光モジュール404によって取り込まれる画像は、最小部分B1−B1'及び最大部分B2−B2'で対象410を「視る」ことができる。ある実施形態では、第1の光モジュール402における第1の画像センサの大きさ及び第2の光モジュール404における第2の画像センサの大きさは、同じであり得る。結果として、図2を参照して論じられる数式によれば、狭いFOVを有する第2の光モジュール404は、広いFOVを有する第1の光モジュール402より大きな焦点距離を有し得る。したがって、第2の光モジュール404によって取り込まれる画像は、第1の光モジュール402より広いズーム比を有し得る。これは、第2の光モジュール404によって取り込まれる画像が、対象410のより詳細を示すことができることを意味する。また、同じ時間に、第2の光モジュールによって取り込まれる画像は、狭いFOVを有してもよい。
【0106】
図4において、第1の光モジュール402の第1のFOV範囲及び第2の光モジュール404の第2のFOV範囲は、重複し得る。例えば、第1の光モジュール402及び第2の光モジュール404のFOV角度範囲は、同一の点を中心とし、角4022から角4044の重複範囲を有し得る。また、第1の光モジュール及び第2の光モジュールのFOV角度範囲は、同一の点を中心とせず、重複範囲を有してもよい。第1の光モジュール402における第1の画像センサの大きさ及び第2の光モジュール404における第2の画像センサの大きさが同じ場合、重複するFOV範囲は、第1の光モジュール402の焦点距離範囲及び第2の光モジュール404の焦点距離範囲が重複することを意味し得る。例えば、第1の光モジュール402は、94.5°から12.4°のFOV角度範囲を有することができ、これは20mmから200mmの焦点距離範囲に対応する。第2の光モジュール404は、23.3°から6.19°のFOV角度範囲を有することができ、これは105mmから600mmの焦点距離範囲に対応する。この場合、第1の光モジュール402の第1のFOV範囲及び第2の光モジュール404の第2のFOV範囲は、23.3°から12.4°まで重複し得る。これは105mmから200mmの第1の光モジュール402及び第2の光モジュール404の焦点距離範囲における重複に対応する。同一の大きさを有する画像センサに対して、狭いFOV角度範囲、すなわち大きい焦点距離範囲を有する第2の光モジュール404は、画像の広いズーム比を有し得る。
【0107】
ある実施形態では、広いFOVを有する第1の光モジュール402及び狭いFOVを有する第2の光モジュール404それぞれによって取り込まれる第1の画像及び第2の画像は、第2の光モジュール404によって取り込まれる第2の画像が第1の光モジュール402によって取り込まれる第1の画像内に表示されるように、ディスプレイ装置に表示され得る。第1の画像内で第2の画像を表示する大きさ、位置、及びパターンは、予め定められ得る。ある例では、第2の画像は、所定の表示パターンに基づいて、第1の画像の角、第1の画像の中央、または第1の画像の所定の位置に表示され得る。また、第2の画像は、第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心としてもよい。例えば、ユーザは(例えば、タッチ、または本明細書において説明される任意の他のユーザ対話型装置を介して)、第1の画像内の点を選択し、第1の画像の領域を、その領域のズームインした表示である第2の画像にすることができる。この場合、その領域はユーザによって選択された点を含む。ユーザは、第1の画像のあちこちに選択された点を移動させることができ、選択された点を追跡するようにズームインした表示である第2の画像を対応して移動させ得る。これは、選択された点を追跡するように第2の光モジュールを移動させることを含んでもまたは含まなくてもよい。また、第1の光モジュールを固定させたままで、第2の光モジュールを移動させてもよい。また、第1及び第2の光モジュールを保持する支持機構を、ユーザ選択点を追跡するように移動させてもよい。また、第2の光モジュールを移動させなくてもよいが、第2の画像の1つのサブセットだけが一度に表示され、選択された点の移動により第2の画像の異なるサブセットが表示される。
【0108】
ある実施形態では、ズーム比が、表示される第2の画像を決定する際に考慮され得る。例えば、第1の光モジュール402が(20mmから200mmの焦点距離範囲に対応する)94.5°から12.4°のFOV角度範囲を有することができ、第2の光モジュール404が(105mmから600mmの焦点距離範囲に対応する)23.3°から6.19°のFOV角度範囲を有することができる撮像システムにおいて、ユーザが6×ズーム比効果を有することを望む場合がある。第1の画像が焦点距離20mmで第1の光モジュール402によって取り込まれる場合には、第2の画像は、所望の6×ズーム比を達成するために、焦点距離120mmで第2の光モジュール404によって取り込まれ得る。
【0109】
ある実施形態では、広いFOVを有する第1の光モジュール402及び狭いFOVを有する第2の光モジュール404それぞれによって取り込まれる第1の画像及び第2の画像のうちの1つだけが、ディスプレイ装置に表示され得る。ある例では、第1の光モジュール402のFOV角度範囲及び第2の光モジュール404のFOV角度範囲は、重複し得る。この場合、第1の光モジュール402によって取り込まれる第1の画像の表示は、ソフトスイッチングによって、第2の光モジュール404によって取り込まれる第2の画像の表示に切り替えられ得る。例えば、第1の画像から第2の画像への表示の移行は、滑らかに実行され得る。ある実施形態では、第1の光モジュール402及び第2の光モジュール404両方からの画像データは、重み付けを介して処理され、ディスプレイ装置に表示される画像データを生成し得る。ソフトスイッチングによって、ユーザは、第1の画像から第2の画像への表示の移行に気づかないことがある。
【0110】
図5は、本発明の実施形態に関わる、撮像システムにおける光モジュールの重複しない視野角度を示す図である。図5において、第1の光モジュール502及び第2の光モジュール504は、同一方向から画像を取り込むように並置かつ位置決めされ得る。第1の光モジュール502及び第2の光モジュール504の光軸は、平行であり得る。第1の光モジュール502と第2の光モジュール504との間の距離は、対象510への距離と比較して小さいため、計算を簡単にするために省略され得る。
【0111】
図5において、第1の光モジュール502の第1のFOV範囲は、第2の光モジュール504の第2のFOV範囲より広いFOV角を含み得る。第1の光モジュール502は、角5022から角5024の範囲にわたる第1のFOVを有し得る。角5022の最小FOVで第1の光モジュール502によって取り込まれる画像は、対象510の部分A1−A1'をカバーできる。角5024の最大FOVで第1の光モジュール502によって取り込まれる画像は、対象510のより広い部分A2−A2'をカバーできる。したがって、第1の光モジュール502によって取り込まれる画像は、最小部分A1−A1'及び最大部分A2−A2'で対象510を「視る」ことができる。同様に、角5042の最小FOVで第2の光モジュール504によって取り込まれる画像は、対象510の部分B1−B1'をカバーできる。角5044の最大FOVで第2の光モジュール504によって取り込まれる画像は、対象510のより広い部分B2−B2'をカバーできる。したがって、第2の光モジュール504によって取り込まれる画像は、最小部分B1−B1'及び最大部分B2−B2'で対象510を「視る」ことができる。ある実施形態では、第1の光モジュール502における第1の画像センサの大きさ、及び第2の光モジュール504における第2の画像センサの大きさは、同じであり得る。結果として、図2を参照して論じられる数式によれば、狭いFOVを有する第2の光モジュール504は、広いFOVを有する第1の光モジュール502より大きな焦点距離を有し得る。したがって、第2の光モジュール504によって取り込まれる画像は、第1の光モジュール5020より広いズーム比を有し得る。これは、第2の光モジュール504によって取り込まれる画像が対象510のより詳細を示すことができることを意味する。
【0112】
図5において、第1の光モジュール502の第1のFOV範囲及び第2の光モジュール504の第2のFOV範囲は、重複しなくてもよい。第1の光モジュール502における第1の画像センサの大きさ及び第2の光モジュール504における第2の画像センサの大きさが同じ場合には、重複しないFOV範囲は、第1の光モジュール502の焦点距離範囲及び第2の光モジュール504の焦点距離範囲が重複しないことを意味し得る。例えば、第1の光モジュール502は、94.5°から23.3°のFOV角度範囲を有することができ、これは20mmから105mmの焦点距離範囲に対応する。第2の光モジュール504は、12.4°から6.19°のFOV角度範囲を有することができ、これは200mmから600mmの焦点距離範囲に対応する。同一の大きさを有する画像センサに対して、狭いFOV角度範囲、すなわち大きい焦点距離範囲を有する第2の光モジュール504は、画像の広いズーム比を有し得る。
【0113】
ある実施形態では、広いFOVを有する第1の光モジュール502及び狭いFOVを有する第2の光モジュール504それぞれによって取り込まれる第1の画像及び第2の画像は、第2の光モジュール504によって取り込まれる第2の画像が第1の光モジュール502によって取り込まれる第1の画像内に表示されるように、ディスプレイ装置に表示され得る。第1の画像内で第2の画像を表示する大きさ、位置、及びパターンは、予め定められ得る。ある例では、第2の画像は、所定の表示パターンに基づいて、第1の画像の角、第1の画像の中央、または第1の画像の所定の位置に表示され得る。あるいは、第2の画像は、第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心としてもよい。
【0114】
ある実施形態では、広いFOVを有する第1の光モジュール502及び狭いFOVを有する第2の光モジュール504それぞれによって取り込まれる第1の画像及び第2の画像のうちの1つだけが、ディスプレイ装置に表示され得る。ある例では、第1の光モジュール502のFOV角度範囲及び第2の光モジュール504のFOV角度範囲は、重複しなくてもよい。この場合、第1の光モジュール502によって取り込まれる第1の画像の表示は、補間アルゴリズムによって、第2の光モジュール504によって取り込まれる第2の画像の表示に切り替えられ得る。ある実施形態では、補間アルゴリズムは、三次補間であり得る。あるいは、補間アルゴリズムは、バイリニア補間であってもよい。補間アルゴリズムによって、重複しないFOV範囲の不足画像が算出される。したがって、第1の画像の表示が第2の画像の表示に移行するときに、ユーザに連続的なズーム効果のような感覚を与えることができる。
【0115】
図6は、本発明の実施形態に関わる、ディスプレイ装置に表示された2つの画像を示す図である。ディスプレイ装置602内に、広いFOVを有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像604、及び狭いFOVを有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像606が表示され得る。第1の光モジュールのFOV範囲は、第2の光モジュールのFOV範囲に重複し得る。例えば、第1の光モジュールのFOV範囲及び第2の光モジュールのFOV範囲は、同一の点を中心として、重複範囲を有し得る。また、第1の光モジュールのFOV範囲及び第2の光モジュールのFOV範囲が、同一の点を中心とせず、重複範囲を有してもよい。あるいは、第1の光モジュールのFOV範囲は、第2の光モジュールのFOV範囲に重複しなくてもよい。例えば、第1の光モジュールのFOV範囲及び第2の光モジュールのFOV範囲は、同一の点を中心として、重複範囲を有さなくてもよい。また、第1の光モジュールのFOV範囲及び第2の光モジュールのFOV範囲は、同一の点を中心とせず、重複範囲を有さなくてもよい。ディスプレイ装置602は、撮像システムを保持する可動物体または固定物体に搭載されたディスプレイであり得る。また、ディスプレイ装置602は、先に述べたように、撮像システムの遠隔にあるディスプレイであってもよい。
【0116】
ある実施形態では、第2の画像606は、第1の画像604内に表示され得る。ある実施形態では、第1の画像604内で第2の画像606を表示する大きさ、位置、及びパターンは、予め定められ得る。例えば、第2の画像は、第1の画像の50%のエリアを占めて、第1の画像内に表示され得る。また、第2の画像は、第1の画像の40%、30%、20%、または10%のエリアを占めて、第1の画像内に表示されてもよい。あるいは、第1及び第2の画像は、左右のパターンでディスプレイ装置に表示されてもよい。例えば、第1の画像がディスプレイ装置の50%のエリアを占め、第2の画像がディスプレイ装置の別の50%のエリアを占め得る。また、第1の画像がディスプレイ装置の60%のエリアを占め、第2の画像がディスプレイ装置の残りの60%のエリアを占めてもよい。また、第1の画像がディスプレイ装置の70%のエリアを占め、第2の画像がディスプレイ装置の残りの30%のエリアを占めてもよい。あるいは、ユーザは、例えば、第1の画像604内で第2の画像606をドラッグ及びズームすることにより、第1の画像604内で第2の画像606を表示する大きさ、位置、及びパターンを調節し得る。あるいは、広いFOVを有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像604が、狭いFOVを有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像606内に表示されてもよい。また、第1及び第2の画像の位置関係は、ユーザの指令時に変化し得る。
【0117】
ある実施形態では、第2の画像606は、第1の画像604内においてユーザによって選択された点を中心とすることができる。例えば、ユーザは、広いFOVを有する第1の光モジュールによって取り込まれ広い視野を有する第1の画像604を最初に視ることができる。次に、ユーザは、第1の画像604をタッチすることによって第1の画像上の注視点を選択できる。狭いFOVを有する第2の光モジュールによって取り込まれ拡大した視野を有し、ユーザによって選択された注視点を中心とする第2の画像606が、第1の画像604内に表示され得る。あるいは、ユーザは、第2の画像を表示する位置を移動及び大きさを変化させてもよい。
【0118】
ある実施形態では、表示される第1の画像または第2の画像の少なくとも一方は、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方によって取り込まれる画像のサブセットまたは一部分であり得る。表示される第1の画像または第2の画像の少なくとも一方のサブセットまたは一部分は、ユーザによって選択され得る。ある実施形態では、ユーザは、表示された第1の画像または第2の画像の少なくとも一方を拡大(ズームイン)または縮小(ズームアウト)の少なくとも一方をすることができる。例えば、ユーザがより大きな視野またはより広い視野を望む場合、ユーザは、ディスプレイ装置602に提供された1つ以上のボタンを操作することによって、第1の画像または第2の画像の少なくとも一方を拡大(ズームイン)または縮小(ズームアウト)の少なくとも一方をすることができる。また、ユーザは、ディスプレイ装置602に表示された1つ以上のソフトボタンに触れることによって、第1の画像または第2の画像の少なくとも一方を拡大(ズームイン)または縮小(ズームアウト)の少なくとも一方してもよい。ユーザは、表示される第1の画像または第2の画像の少なくとも一方の一部分を選択することができる。
【0119】
ある実施形態では、狭い視界を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、第2の画像と、広い視界を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像とを組み合わせることによって取得される第3の画像内に表示され得る。ある例では、第3の画像は、補間アルゴリズムを使用して第2の画像と第1の画像とを組み合わせることによって取得され得る。補間アルゴリズムは、三次補間またはバイリニア補間であり得る。例えば、ユーザは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールのFOV範囲外のFOVを有する光モジュールによって取り込まれる画像内に第2の画像を視たい場合がある。第3の画像は、第1の光モジュールかまたは第2の光モジュールによって直接取り込まれなくてもよく、第2の画像と第1の画像とを組み合わせることによって取得され得る。
【0120】
図7は、本発明の実施形態に関わる、ディスプレイ装置に示された単一の画像を示す図である。ある例では、ディスプレイ装置702内に、広いFOVを有する第1の光モジュール及び狭いFOVを有する第2の光モジュールそれぞれによって取り込まれる第1の画像604及び第2の画像606のうちの1つだけが表示され得る。図7に示される実施形態においては、1つの画像には、広いFOV(すなわち短い焦点距離)から狭いFOV(すなわち、大きい焦点距離)まで、例えばより広いビューを有する画像704からより大きなビューを有する画像710までが、表示され得る。
【0121】
ある実施形態では、広いFOVを有する第1の光モジュールによって取り込まれ、したがって広いビューを有する第1の画像、及び狭いFOVを有する第2の光モジュールによって取り込まれ、拡大した視野を有する第2の画像を表示する順序が、予め定められ得る。あるいは、ユーザが、第1の画像及び第2の画像を表示する順序を選択してもよい。例えば、システムデフォルト設定によれば、広いビューを有する第1の画像704が、ディスプレイ装置702に最初に表示され得る。また、ユーザは、ディスプレイ装置702に提供された1つ以上のボタンを操作することによって、またはディスプレイ装置702に表示された1つ以上のソフトボタンをタッチすることによって、拡大した視野を有する第2の画像へ表示を変化させてもよい。
【0122】
ある実施形態では、表示される第1の画像または第2の画像の少なくとも一方は、第1の光モジュールまたは第2の光モジュールの少なくとも一方によって取り込まれる画像のサブセットまたは一部分であり得る。表示される第1の画像または第2の画像のサブセットの少なくとも一方または一部分は、ユーザによって選択され得る。ある実施形態では、ユーザは、表示された第1の画像または第2の画像を拡大(ズームイン)または縮小(ズームアウト)することができる。例えば、ユーザがより大きな視野またはより広い視野を望む場合、ユーザは、ディスプレイ装置702に提供された1つ以上のボタンを操作することによって、第1の画像または第2の画像を拡大(ズームイン)または縮小(ズームアウト)することができる。また、ユーザは、ディスプレイ装置702に表示された1つ以上のソフトボタンに触れることによって、第1の画像または第2の画像を拡大(ズームイン)または縮小(ズームアウト)してもよい。ユーザは、表示される第1の画像または第2の画像の一部分を選択することができる。
【0123】
ある実施形態では、第1の光モジュールのFOV角度範囲は、第2の光モジュールのFOV角度範囲に重複し得る。例えば、第1の光モジュールは、94.5°から12.4°のFOV角度範囲を有することができ、これは20mmから200mmの焦点距離範囲に対応する。第2の光モジュールは、23.3°から6.19°のFOV角度範囲を有することができ、これは105mmから600mmの焦点距離範囲に対応する。この実施形態では、第1の光モジュールのFOV範囲及び第2の光モジュールのFOV範囲は23.3°から12.4°まで重複することができ、これは105mmから200mmの焦点距離範囲における重複に対応する。ある実施形態では、広いFOVを有する第1の光モジュールによって取り込まれ、広い視野を有する第1の画像704が、ディスプレイ装置702に最初に表示され得る。次いで、ユーザは、ディスプレイ装置702に提供されたボタンを押すこと、ディスプレイ装置702に表示されたソフトキーをタッチすること、またはディスプレイ装置702のマルチタッチスクリーン上で指をずらすことなどの、操作により、画像706、708、及び710などの、より大きな画像を順次視ることができる。
【0124】
第1の光モジュール及び第2の光モジュールの重複したFOV範囲において、第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像の表示は、ソフトスイッチングにより、第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像の表示に切り替えられ得る。ある例では、先に述べたような実施形態の23.3°から12.4°の重複したFOV範囲において、第1の光モジュール及び第2の光モジュール両方からの画像データは、重み付けを介して処理され、ディスプレイ装置に表示される画像データを生成し得る。ソフトスイッチングによって、ユーザは、第1の画像から第2の画像への表示の移行に気づかないことがある。ユーザは、94.5°から12.4°のFOV角度範囲を有する第1の光モジュール及び23.3°から6.19°のFOV角度範囲を有する第2の光モジュールを含む撮像システムから、(20mmから600mmの焦点距離範囲に対応する)94.5°から6.19°の広い連続的なFOV範囲を体験することができる。
【0125】
あるいは、第1の光モジュールのFOV角度範囲は、第2の光モジュールのFOV角度範囲と重複しなくてもよい。例えば、第1の光モジュールは、94.5°から23.3°のFOV角度範囲を有することができ、これは20mmから105mmの焦点距離範囲に対応する。第2の光モジュールは、12.4°から6.19°のFOV角度範囲を有することができ、これは200mmから600mmの焦点距離範囲に対応する。第1の光モジュール及び第2の光モジュールのFOV角度範囲は23.3°から12.4°の範囲にわたり重複しなくてもよく、これは105mmから200mmの焦点距離範囲に対応する。
【0126】
第1の光モジュール及び第2の光モジュールの重複しないFOV範囲において、第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像の表示は、補間アルゴリズムにより、第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像の表示に切り替えられ得る。ある実施形態では、補間アルゴリズムは、三次補間であり得る。あるいは、補間アルゴリズムは、バイリニア補間であってもよい。補間アルゴリズムによって、重複しないFOV範囲における不足画像が算出され、表示される。したがって、ユーザは、第1の画像から第2の画像への表示の移行に気づかないことがある。ユーザは、94.5°から23.3°のFOV角度範囲を有する第1の光モジュール及び12.4°から6.19°のFOV角度範囲を有する第2の光モジュールを含む撮像システムから、(20mmから600mmの焦点距離範囲に対応する)94.5°から6.19°の広い連続的なFOV範囲を体験することができる。
【0127】
本発明の構成により、第1の画像の表示が第2の画像の表示に移行するときに、ユーザは連続的なズーム効果を体験できる。本発明の複数の光モジュールを有する撮像システムによって、一組の連続的な画像が、ズームイン及びズームアウトしながら、同一のシーンに取り込まれ得る。しかし、現在の画像を取り込んでいる光モジュールは、FOV範囲または焦点距離範囲に応じて、切り替えられ得る。例えば、第1の光モジュールが、シーンの画像を取り込むために最初に使用され、次いでズームインする際に、第1のモジュールの最大FOVまたは焦点距離に到達し得る。そして、撮像システムは、第2の光モジュールへ切り替え、次いで第3の光モジュールへ切り替えることができる。撮像システムの重心は大きく変化しなくてもよく、撮像システムを保持する可動物体または固定物体の安定した操作に寄与する。
【0128】
先に図2を参照して述べたように、光モジュールのFOVは、レンズの焦点距離及び光モジュールの画像センサの大きさによって決定され得る。また、先に述べたような撮像システムは、異なる焦点距離範囲を有する2つの光モジュールを含むことにより実施され得る。2つの光モジュールの焦点距離範囲は、2つの光モジュールのFOV範囲が重複または重複しないように選択または設計され、広い連続的なFOV範囲、連続的なズーム、及び安定した操作などの、同一の効果を生み出し得る。したがって、上述の実施形態における光モジュールのFOV角度範囲に関するすべての議論は、光モジュールの焦点距離範囲に同等に適用され得る。
【0129】
図8は、本発明の実施形態に関わる、複数の画像を表示する方法のステップを示すフローチャートである。ステップ802において、第1の画像が、第1の画像センサを含む第1の光モジュールで取り込まれ得る。第1の光モジュールは、第1の視野角度範囲を有し得る。先に図2を参照して述べたように、光モジュールのFOVはレンズの焦点距離及び光モジュールの画像センサの大きさによって決定され得る。したがって、この実施形態の方法800はまた、異なる焦点距離範囲を有する2つの光モジュールを含むことによって実施され得る。
【0130】
ステップ804において、第2の画像が、第2の画像センサを含む第2の光モジュールで取り込まれ得る。ある実施形態では、第2の光モジュールは、第1の視野角度範囲と異なる第2の視野角度範囲を有し得る。ある実施形態では、第1及び第2の光モジュールのうちの少なくとも1つは、ズームレンズであり得る。あるいは、第1及び第2の光モジュールのうちの少なくとも1つが、基本レンズであってもよい。ある実施形態では、第1の光モジュールの第1のFOV角度範囲または第1の焦点距離範囲は、第2の光モジュールの第2のFOV角度範囲または第2の焦点距離範囲に重複し得る。あるいは、第1の光モジュールの第1のFOV角度範囲または第1の焦点距離範囲は、第2の光モジュールの第2のFOV角度範囲または第2の焦点距離範囲に重複しなくてもよい。
【0131】
ある実施形態では、第1の光モジュール及び第2の光モジュールは、同一方向から画像を取り込むように並置かつ位置決めされ得る。ある実施形態では、第1の光モジュール及び第2の光モジュールの光軸は平行であり、第1の光モジュールと第2の光モジュールとの間の距離は小さくなり得る。ある実施形態では、第1の光モジュールの光学レンズ及び第2の光モジュールの光学レンズは、光学ズームタイプまたはデジタルズームタイプであり得る。
【0132】
ステップ806において、第1の画像のための画像データを第1の光モジュールから受け取り、第2の画像のための画像データを第2の光モジュールから受け取ることができる。ステップ808において、第1の光モジュール及び第2の光モジュールを使用して取り込まれた第1の画像及び第2の画像を、ディスプレイ内に示すためのデータを生成することができる。
【0133】
ある実施形態では、第1の光モジュール及び第2の光モジュールを使用して取り込まれた第1の画像及び第2の画像のうちの1つが、ディスプレイ内に表示され得る。ある例では、第1の光モジュールの第1の視野角度範囲または焦点距離範囲が、第2の光モジュールの第2の視野角度範囲または第2の焦点距離範囲に重複する場合には、第1の画像の表示は、ソフトスイッチングによって第2の画像の表示に切り替えられる。第1の光モジュールの第1の視野角度範囲または焦点距離範囲が、第2の光モジュールの第2の視野角度範囲または第2の焦点距離範囲に重複しない場合には、第1の画像の表示は、補間アルゴリズムによって第2の画像の表示に切り替えられ得る。
【0134】
あるいは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールを使用して取り込まれた第1の画像及び第2の画像の両方が、ディスプレイ内に表示されてもよい。ある例では、狭いFOVまたは大きな焦点距離範囲を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像が、広いFOVまたは小さな焦点距離範囲を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像内に表示され得る。ある例では、第2の画像は、第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とすることができる。
【0135】
図9は、本発明の実施形態に関わる、複数の画像を表示する方法のステップを示すフローチャートである。
【0136】
複数の画像を表示する方法900は、ステップ902のアイドルから開始され得る。ステップ904において、取り込み指示をユーザから受け取るかどうかの決定がなされ得る。ステップ904における決定が取り込み指示をユーザから受け取らないというものである場合には、方法はステップ902に戻る。ステップ904における決定が取り込み指示をユーザから受け取るというものである場合には、ステップ906において、画像表示モードがセットされ得る。
【0137】
画像表示モードは、少なくとも単一画像表示モード及び複数画像表示モードを含み得る。ある例では、画像表示モードは、単一画像表示モードとして、広いFOV表示モード及び狭いFOV表示モードを更に含み得る。また、画像表示モードは、複数画像表示モードとして、隣り合わせ表示モード、上下表示モード、ピクチャー・イン・ピクチャー(PIP)表示モードを更に含んでもよい。ある例では、撮像システムまたはディスプレイ装置に備えられた1つ以上のボタンを操作することにより、画像表示モードが選択及び入力され得る。あるいは、ディスプレイ装置に表示された1つ以上のソフトボタンに触れることにより、画像表示モードを選択及び入力してもよい。
【0138】
ある実施形態では、ステップ906で、ユーザは、画像表示モードをセットし得る。あるいは、ステップ904で、ユーザは、取り込み指示と共に画像表示モードを選択してもよい。結果として、ステップ906において、画像表示モードは、受け取った取り込み指示に従ってセットされ得る。
【0139】
画像表示モードがセットされると、ステップ908において、1つ以上の光モジュールが、画像表示モードに従って、画像を取り込むために選択され得る。ある実施形態では、セットされた画像表示モードは、第1及び第2の光モジュールによって取り込まれる第1及び第2の画像のうちの1つを表示する単一画像表示モードであり得る。この場合、第1及び第2の光モジュールのうちの1つが、画像を取り込むために選択され得る。ある例では、セットされた画像表示モードは広いFOV表示モードであり、ステップ908において、広いFOVを有する第1及び第2の光モジュールのうちの1つが、画像を取り込むために選択され得る。あるいは、セットされた画像表示モードが狭いFOV表示モードであり、ステップ908において、狭いFOVを有する第1及び第2の光モジュールのうちの1つが、画像を取り込むために選択されてもよい。他の実施形態では、セットされた画像表示モードは、第1及び第2の光モジュールによって取り込まれる第1及び第2の画像の両方を表示する複数画像表示モードであり得る。この場合、ステップ908で、第1及び第2の光モジュールの両方が、画像を取り込むために選択され得る。
【0140】
ステップ910において、画像データを、選択された1つまたは複数の光モジュールから受け取ることができる。次いでステップ912において、受け取った画像データを処理し、処理された画像データを生成し得る。選択された1つまたは複数の光モジュールから受け取られた画像データは、ユーザによってセットされた画像表示モードに従って処理され得る。
【0141】
ある実施形態では、セットされた画像表示モードは、第1及び第2の光モジュールによって取り込まれる第1及び第2の画像のうちの1つを表示する単一画像表示モードであり得る。ステップ910で、画像データを第1及び第2の光モジュールのうちの1つから受け取り、ステップ912で、受け取った画像データを処理し得る。ある例では、画像データの処理は、第1及び第2の光モジュールの1つによって取り込まれた画像の一部分を選択及びクリッピングすることを含み得る。結果として、第1及び第2の光モジュールのうちの1つによって取り込まれた画像の一部分だけが、ディスプレイ装置に表示され得る。
【0142】
あるいは、セットされた画像表示モードが、第1及び第2の光モジュールによって取り込まれる第1及び第2の画像の両方を表示する複数画像表示モードであってもよい。ステップ910で、画像データを第1及び第2の光モジュールの両方から受け取り得る。ステップ912で、受け取った画像データを処理することができる。ある例では、画像データの処理は、第1及び第2の光モジュールによって取り込まれた第1及び第2の画像を融合することを含み得る。結果として、狭いFOVを有する第2の光モジュールによって取り込まれた第2の画像が、広いFOVを有する第1の光モジュールによって取り込まれた第1の画像内に表示される。
【0143】
ステップ914において、処理された画像データは、ユーザが視るディスプレイ装置に出力され得る。次いで、ステップ916において、画像取り込みが完了しているかどうか判定され得る。ステップ916において画像取り込みが完了していると判定される場合、方法はステップ902のアイドルに戻る。ステップ916において画像取り込みが完了していないと判定される場合には、方法はステップ906へと進み、ユーザは、更なる表示のためにもう一度画像表示モードをセットする。
【0144】
図10は、本発明の実施形態に関わる、ピクチャー・イン・ピクチャー(PIP)拡大鏡機能を実施する方法のステップを示すフローチャートである。方法1000は、本発明の撮像システムを使用することにより、ピクチャー・イン・ピクチャー(PIP)拡大鏡機能を実施できる。例えば、ユーザは、広いFOVを有する第1の光モジュール及び第2の光モジュールのうちの1つによって取り込まれた画像を視て、表示された画像の注視点を選択できる。ユーザの選択に応じて、大きなズーム比を有する別の画像が、狭いFOVを有する第1の光モジュール及び第2の光モジュールのうちの他方を導入することによって、表示され得る。
【0145】
ステップ1002において、広いFOVを有する第1の光モジュール及び第2の光モジュールのうちの1つによって取り込まれた画像が、ディスプレイ装置に表示され得る。次いでステップ1004において、ユーザが注視点を設定するかどうかの決定がなされ得る。注視点は、ユーザが詳細を大きなズーム比で視たいと望む現在表示されている画像の点または一部分であり得る。ある実施形態では、ユーザは、ディスプレイ装置または撮像システムに提供された1つ以上のボタンを操作することによって、注視点を選択及び設定することができる。あるいは、ユーザは、ディスプレイ装置に表示された1つ以上のソフトボタンに触れることによって、注視点を選択及び設定してもよい。ある例では、現在表示されている画像を取り込むための光モジュールがズームタイプレンズを含む場合、ユーザは、注視点を設定する処理の間に、光モジュールの光学レンズの焦点距離を変化させることによって、現在表示されている画像を拡大またはズームインすることができる。また、ユーザは、注視点を設定する処理の間に、現在表示されている画像をデジタル的に拡大またはズームインしてもよい。
【0146】
ステップ1004において、ユーザが注視点を設定しないと決定した場合、方法は、ステップ1002に戻り、広いFOVを有する光モジュールによって取り込まれた画像を表示し続ける。ステップ1004において、ユーザが注視点を設定すると決定した場合には、ステップ1006において、狭いFOVを有する光モジュールが選択され、ピクチャー・イン・ピクチャー(PIP)モードがオンにされ得る。ある例では、2つだけの光モジュールが本発明の撮像システムで使用される場合に、ステップ1006における狭いFOVを有する光モジュールを選択する手順が省略され得る。あるいは、2つより多い光モジュールが本発明の撮像システムで使用される場合に、ステップ1006において、適切なFOV範囲または光路長範囲(すなわち、適切なズーム比)を有する光モジュールが選択され得る。
【0147】
ステップ1008において、広い視界を有する第1の光モジュールによって取り込まれた第1の画像及び狭い視界を有する第2の光モジュールによって取り込まれた第2の画像は、処理され、処理された画像データを生成し得る。ある実施形態では、処理は、第1の光モジュール及び第2の光モジュールによって取り込まれた第1の画像及び第2の画像を融合することを含み得る。そして、狭いFOVを有する第2の光モジュールによって取り込まれた第2の画像は、広いFOVを有する第1の光モジュールによって取り込まれた第1の画像内に表示され得る。ある例では、第1の画像内の第2の画像の位置、大きさ、または形状の少なくとも1つが、予め定められ得る。また、第1の画像内の第2の画像の位置、大きさ、及び形状は、ユーザによって調節され得る。
【0148】
ステップ1010において、ステップ1008で生成された処理済の画像データは、ユーザのプレビューのためにディスプレイ装置に出力され、プレビュー表示が完成しているかどうかの判定がなされ得る。ある実施形態では、ユーザは、表示された第1及び第2の画像を確認して、第1の画像内の第2の画像の位置、大きさ、または形状の少なくとも1つを調節することができる。例えば、ユーザは、対話型スクリーンであり得るディスプレイ装置の第2の画像をドラッグすることによって、第1の画像内の第2の画像の位置、大きさ、または形状の少なくとも1つを調節することができる。
【0149】
ステップ1010においてプレビューが完成していないと判定された場合、方法はステップ1004に戻り、そこで注視点がもう一度選択される。一方、ステップ1010においてプレビューが完成していると判定された場合には、ステップ1012において、狭いFOVを有する第2の光モジュールによって取り込まれた第2の画像が、PIPモードで、広いFOVを有する第1の光モジュールによって取り込まれた第1の画像内に表示され得る。第2の画像は、大きな焦点距離範囲及び大きなズーム比を意味する狭いFOVを有する第2の光モジュールによって取り込まれる。したがって、ユーザは、第2の画像からシーンの詳細を観察することができる。ある実施形態では、方法1000は、ステップ1012の後に、PIPモードで示された第1及び第2の画像が入れ替えられ得る任意のステップを更に含み得る。結果として、広いFOVを有する第1の光モジュールによって取り込まれた第1の画像が、狭いFOVを有する第2の光モジュールによって取り込まれた第2の画像内に表示され得る。
【0150】
ある実施形態では、ステップ1010は任意であり得る。例えば、ユーザは第1及び第2の画像を確認しなくてもよく、ステップ1008において生成された処理済の画像データが、PIPモードで直接表示され得る。ある実施形態では、方法1000は、ステップ1012の後に、PIP表示モードがオフにされ得るステップを更に含んでもよく、広いFOVを有する画像が単独で表示され得る。あるいは、ステップ1012の後のステップにおいて、PIP表示モードがオフにされ、狭いFOVを有する画像が単独で表示されてもよい。
【0151】
ある実施形態では、第1の光モジュール及び第2の光モジュールのうちの少なくとも1つは、ズームレンズであり得る。あるいは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールのうちの少なくとも1つが、基本レンズであってもよい。例えば、第1の光モジュールが基本レンズであり、第2の光モジュールがズームレンズであり得る。この場合、変化するFOVまたは距離を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、一定のFOVまたは焦点距離を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像内に表示され得る。第2の画像は、第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とすることができる。また、第1及び第2の光モジュールによって取り込まれる第1及び第2の画像のうちの1つだけが、表示されてもよい。
【0152】
別の実施形態では、第1及び第2の光モジュールの両方が、基本レンズであり得る。この場合、狭いFOVまたは大きな焦点距離を有する第2の光モジュールによって取り込まれる大きなズーム比を有する第2の画像は、広いFOVまたは小さな焦点距離を有する第1の光モジュールによって取り込まれる小さなズーム比を有する第1の画像内に表示され得る。第2の画像は、第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とすることができる。また、広いFOVまたは小さな焦点距離を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第1の画像、及び狭いFOVまたは大きな焦点距離を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像のうちの1つだけが表示されてもよい。
【0153】
先に述べた実施形態では、画像が、本発明の撮像システムによって取り込まれ表示され得る。また、撮像システムは、ビデオを取り込み表示するために使用され得る。ある実施形態では、第1のFOV範囲または第1の焦点距離範囲を有する第1の光モジュールによって取り込まれる第1のビデオ及び第2のFOV範囲または第2の焦点距離範囲を有する第2の光モジュールによって取り込まれる第2のビデオのうちの両方または1つが、先に述べたように、表示され得る。あるいは、第1の光モジュール及び第2の光モジュールのうちの1つが画像を取り込み、第1の光モジュール及び第2の光モジュールのうちの他方がビデオを取り込んでもよい。取り込まれた画像及びビデオのうちの両方または1つだけが、先に述べたように表示され得る。
【0154】
光モジュールの数は、必ずしも2つでなくてもよい。ある実施形態では、本発明の撮像システムは、同一方向から画像またはビデオの少なくとも一方を取り込むように並置かつ位置決めされる3つ以上の光モジュールを含み得る。この場合、複数の光モジュールによって取り込まれる任意の数の複数の画像またはビデオの少なくとも一方は、先に述べたように選択的に表示され得る。ある例では、4つの並置された光モジュールによって取り込まれる4つの画像またはビデオの少なくとも一方のプレビューが、提供され得る。1つ、2つ、3つ、または4つの画像またはビデオの少なくとも一方がユーザによって選択されて、所定のパターンまたはユーザのカスタマイズしたパターンに従ってディスプレイ装置に表示され得る。
【0155】
本発明の複数の光モジュールを有する撮像システムは、UAVなどの航空機に特に好適であり得る。
【0156】
ある例では、複数の光モジュールは低重量である。したがって、UAVに搭載された1つ以上の追加的な光モジュールは、UAVに大きな負荷を加えるかまたはUAVの可撓性及び寿命に不利な影響を及ぼさない。ある例では、複数の光モジュールの寸法は、一組の光学レンズを有するズームタイプ光モジュールなどの従来の光モジュールと比較して、小さくなり得る。例えば、(94.5°から6.19°のFOV角度範囲に対応する)20mmから600mmの焦点距離範囲を有する従来の光モジュールの代わりに、本発明の2つの光モジュールを有する撮像システムを用いる場合には、第1の光モジュールは、例えば(94.5°から12.4°のFOV角度範囲に対応し得る)20mmから200mmの焦点距離範囲を有し得る。第2の光モジュールは、例えば(23.3°から6.19°のFOV角度範囲に対応し得る)105mmから600mmの焦点距離範囲を有し得る。一組の光学レンズのために必要とされる相対移動距離が、小さな焦点距離範囲により短くなり得るので、第1及び第2の光モジュールの寸法は、大きな焦点距離範囲を有する従来の光モジュールより小さくなり得る。ある例では、それぞれの光モジュールの一組の光学レンズに必要な移動距離は小さいため、光モジュールがズームイン及びズームアウトするときに、本発明の撮像システムを保持するUAVの重心が、大きく変化することはない。
【0157】
本発明の複数の光モジュールを有する撮像システムを保持するUAVは、ユーザが画像またはビデオの少なくとも一方を視ることを容易にし得る。ある例では、ユーザは、適度な焦点距離または焦点距離範囲を有する第1の光モジュールを介してUAVによって取り込まれたシーンの画像またはビデオの少なくとも一方を視ることができる。ユーザが、表示されたシーンの一部分に特に関心がある場合、ユーザは、大きな焦点距離または焦点距離範囲を有する第2の光モジュールを介してシーンの関心のある点または部分の拡大した画像を視ることができる。複数の光モジュールをUAV上に搭載してもよい。その場合、ユーザは、更に大きな焦点距離または焦点距離範囲を有する更なる光モジュールに切り替えることによって、シーンのより詳細を視ることができる。ユーザは、先に述べたような重み付け処理または補間アルゴリズムにより、第1の光モジュールによって取り込まれた画像またはビデオの少なくとも一方から第2、第3、または更なる光モジュールによって取り込まれた画像またはビデオの少なくとも一方への移行に気づかないことがある。同時に、それぞれの光モジュールの一組の光学レンズに必要とされる移動距離は比較的小さいので、光モジュールがズームイン及びアウトするときに、UAVの重心が大きく変化することはない。
【0158】
ユーザは、本発明の複数の光モジュールを有する撮像システムを保持するUAVとの間で、より対話型の操作を実現できる。ある例では、ユーザは、飛行するUAVによって取り込まれた画像またはビデオの少なくとも一方を視て、表示された画像またはビデオの少なくとも一方の注視点または部分を選択できる。ユーザは、ディスプレイ装置またはUAVに備えられたボタンを操作することにより、注視点または部分を選択できる。あるいは、遠隔端末のスクリーンに表示されたソフトボタンに触れることにより、注視点を選択してもよい。また、ユーザの複数の指で遠隔端末のスクリーンに触れることにより、注視部分を選択してもよい。ユーザは、最初の画像に更に表示される注視点または部分の所望のズーム比、FOV、または焦点距離の少なくとも1つを選択し得る。また、ユーザは、最初の画像に更に表示される注視点または部分の位置、大きさ、形状、またはパターンの少なくとも1つを選択し得る。
【0159】
本発明に関わるシステム、装置、及び方法は、幅広い可動物体及び固定物体に適用できる。上述したように、UAVなどの航空機に関する説明を、任意の可動物体に適用し使用することが可能である。本明細書における航空機のいずれの説明も、特にUAVに対して適用可能である。本発明における可動物体は、空気中で(例えば、固定翼機、回転翼航空機、または固定翼も回転翼も有さない航空機)、水中で(例えば、船舶または潜水艦)、地上で(例えば、車、トラック、バス、バン、オートバイ、自転車等の自動車、ステッキ、釣竿等の可動構造またはフレーム、または列車)、地下で(例えば、地下鉄)、宇宙で(例えば、宇宙飛行機、衛星、または宇宙探査機)等の任意の適切な環境の中で、またはこれらの環境の任意の組合せの中で移動きる。可動物体は、本明細書の他の箇所に説明される乗り物等の輸送手段であり得る。また、可動物体は、人間もしくは動物等の生体を使用して運ぶか、または飛び立つことができる。その場合、適切な動物は、鳥類、イヌ科の動物、ネコ科の動物、ウマ科の動物、ウシ科の動物、羊、豚、イルカ、齧歯動物、または昆虫を含み得る。
【0160】
可動物質は6自由度(例えば、並進で3自由度と回転で3自由度)に関する環境内で自由に移動可能であり得る。一方、可動物体の移動は、所定の経路、軌道、または位置等によって、1つ以上の自由度に関して制約されることがある。移動は、エンジンまたはモータ等の任意の適切な作動機構によって実現できる。可動物体の作動機構は、電気エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風力エネルギー、重力エネルギー、化学エネルギー、核エネルギー、またはその任意の適切な組合せ等の任意の適切なエネルギー源によって電力を供給され得る。可動物体は、本明細書の他の箇所に説明されるように、推進システムを使用する自走式であり得る。また、推進システムは、電気エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風力エネルギー、重力エネルギー、化学エネルギー、核エネルギー、またはその任意の適切な組合せで実行してよい。また、可動物体は生物によって運ばれ得る。
【0161】
場合によっては、可動物体は航空機であり得る。例えば、航空機は固定翼機(例えば、飛行機、グライダー)、回転翼航空機(例えば、ヘリコプター、回転翼機)、固定翼と回転翼の両方を有する航空機、またはどちらも有さない航空機(例えば、小型飛行船、熱気球)であり得る。航空機は、空気中を自己推進する等、自走式であり得る。自走式車両は、1つ以上のエンジン、モータ、車輪、車軸、磁石、回転翼、プロペラ、羽根、ノズル、またはその任意の適切な組合せを含んだ推進システム等の推進システムを利用できる。また、推進システムは、可動物体が表面から離陸する、表面に着陸する、その現在位置または向きの少なくとも一方を維持する(例えば、ホバリングする)、向きまたは位置の少なくとも一方を変更可能に使用できる。
【0162】
可動物体は、ユーザによって遠隔で制御可能、あるいは可動物体中のまたは可動物体上の乗員によって局所的に制御可能である。ある実施形態において、可動物体はUAV等の無人可動物体である。UAV等の無人可動物体には可動物体に搭乗する乗員がいないことがある。可動物体は、人間によってまたは自律制御システム(例えば、コンピュータ制御システム)、またはその任意の適切な組合せによって制御できる。可動物体は、人工知能で構成されたロボット等の自律ロボットまたは半自律ロボットであることがある。
【0163】
可動物体は任意の適切なサイズまたは寸法の少なくとも一方を有し得る。ある実施形態において、可動物体は、乗り物内部にまたは乗り物上に人間の乗員を備えるためのサイズまたは寸法の少なくとも一方を有し得る。また、可動物体は、可動物体内部にまたは可動物体上に人間の乗員を備えることができるサイズまたは寸法の少なくとも一方より、小さいサイズまたは寸法の少なくとも一方であってよい。可動物体は、人間によって持ち上げられるまたは運ばれるのに適したサイズまたは寸法の少なくとも一方であり得る。また、可動物体は、人間によって持ち上げられるか運ばれるのに適したサイズまたは寸法の少なくとも一方よりも大きいことがある。ある実施例においては、可動物体は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10m以下の最大寸法(例えば、長さ、幅、高さ、直径、対角線)を有し得る。可動物体の最大寸法は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10m以上であり得る。例えば、可動物体の対向する回転翼の軸間距離は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10m以下であってよい。あるいは、対向する回転翼の軸間の距離は、約2cm、5cm、10cm、50cm、1m、2m、5m、または10m以上であってよい。
【0164】
ある実施形態において、可動物体は、100cm×100cm×100cm未満、50cm×50cm×30cm未満、または、5cm×5cm×3cm未満の体積を有し得る。可動物体の全体積は、約1cm、2cm、5cm、10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、150cm、200cm、300cm、500cm、750cm、1000cm、5000cm、10,000cm、100,000cm、1m、または、10m以下であり得る。逆に、可動物体の全体積は、約1cm、2cm、5cm、10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、150cm、200cm、300cm、500cm、750cm、1000cm、5000cm、10,000cm、100,000cm、1m、または、10m以上でもあり得る。
【0165】
ある実施形態において、可動物体は、32,000cm、20,000cm、10,000cm、1,000cm、500cm、100cm、50cm、10cm、または5cm以下の専有面積(あるいは可動物体によって包囲される側面方向断面積)を有し得る。逆に、専有面積は約32,000cm、20,000cm、10,000cm、1,000cm、500cm、100cm、50cm、10ccm、または5cmの以上であり得る。
【0166】
ある実施形態において、可動物体の重量は1000kg以下の重量であり得る。可動物体の重量は、約1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg、または0.01kg以下であり得る。逆に、重量は約1000kg、750kg、500kg、200kg、150kg、100kg、80kg、70kg、60kg、50kg、45kg、40kg、35kg、30kg、25kg、20kg、12kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.5kg、0.1kg、0.05kg、または0.01kg以上であり得る。
【0167】
ある実施形態において、可動物体は可動物体によって運ばれる積載物に比して小さいことがある。積載物は、以下にさらに詳細に説明するように、搭載物または支持機構の少なくとも一方を含んでよい。ある実施例においては、可動物体重量と積載物重量の割合は、約1:1を超えてよい、未満であってよい、または等しくてよい。また、他の実施例においては、可動物体重量と積載物重量の割合は約1:1を超えてよい、未満であってよい、または等しくてよい。また、支持機構重量と積載物重量の割合は、約1:1を超えてよい、未満であってよい、または等しくてよい。必要とされる場合には、可動物体重量と積載物重量の割合は、1:2、1:3、1:4、1:5、1:10以下またはさらに少ないことがある。逆に、可動物体重量と積載物重量の割合は、2:1、3:1、4:1、5:1、10:1以上またはさらに大きいことがある。
【0168】
ある実施形態において、可動物体の消費エネルギーが低いことがある。例えば、可動物体は約5W/時、4W/時、3W/時、2W/時、1W/時未満、または以下のエネルギーを使用し得る。また、他の実施例では、可動物体の支持機構の消費エネルギーが低いことがある。例えば、支持機構は約5W/時、4W/時、3W/時、2W/時、1W/時未満、または以下のエネルギーを使用し得る。また、可動物体の搭載物の消費エネルギーは、約5W/時、4W/時、3W/時、2W/時、1W/時未満、または以下等の低いエネルギーであり得る。
【0169】
図11は、本発明の実施形態に関わる、無人航空機(UAV)1100を示す図である。UAVは本明細書において説明されるような可動物体の一例であり、電池アセンブリを放電する方法及び装置が使用され得る。UAV1100は、4つの回転翼1102、1104、1106、及び1108を有する推進システムを備え得る。任意の数の回転翼が、使用され得る(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、または6つ以上)。無人航空機の回転翼、回転翼アセンブリ、または他の推進システムは、無人航空機が浮揚する、位置を維持する、向きを変更する、または場所を変えることの少なくとも1つのことができるようにし得る。対向する回転翼の軸間の距離は、任意の適切な長さ1110であり得る。例えば、長さ1110は、2m以下、または5m以下であり得る。ある実施形態では、長さ1110は、40cmから1m、10cmから2m、または5cmから5mの範囲内にあり得る。本明細書におけるいかなるUAVの説明も、異なるタイプの可動物体などの、可動物体に適用してよく、逆もまた同様である。UAVは、本明細書に説明される補助装置付き離陸システムまたは方法を使用してよい。
【0170】
ある実施形態において、可動物体は積載物を運ぶように構成できる。積載物は、乗客、貨物、設備、計器等の内の1つ以上を含み得る。積載物は筐体内部に備え付けられることがある。筐体は可動物体の筐体とは別個であることもあれば、可動物体の筐体の一部分であることもある。逆に、積載物は筐体と共に備えつけられることがあり、その場合可動物体は筐体を有さない。また、積載物の一部分または積載物全体は筐体なしで提供できる。積載物は、可動物体に対してしっかりと固定できる。また、積載物は、可動物体に対して可動(例えば、可動物体に対して並進可能または回転可能)であり得る。積載物は、本明細書の他の箇所で説明するように、搭載物または支持機構の少なくとも一方を含み得る。
【0171】

ある実施形態において、端末は、可動物体、支持機構、及び、搭載物の固定基準フレーム(例えば、周囲環境)に対する移動と、互いに対する移動のいずれか、または両方を制御できる。端末は、可動物体、支持機構、搭載物の少なくとも1つから離れた場所にあるリモートコントロール装置であり得る。端末は、支持プラットホームに置いてもよく、取り付けてもよい。あるいは、端末は、ハンドヘルドまたはウェアラブルな装置でよい。例えば、端末は、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、コンピュータ、眼鏡、手袋、ヘルメット、マイクロフォン、または、それらの適切な組み合わせであり得る。端末は、キーボード、マウス、ジョイスティック、タッチスクリーン、または、ディスプレイ等のユーザーインターフェースを備え得る。手動入力命令、音声制御、ジェスチャー制御、または、(例えば、端末の移動、場所、または、傾きを介した)位置制御等、任意の適切なユーザ入力を用いて、端末と相互作用できる。
【0172】
端末を用いて、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも1つの任意の適切な状態を制御できる。例えば、端末を用いて、固定基準と互い、の少なくとも1つに対して、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも1つの、位置と向きのいずれかまたは両方を制御し得る。ある実施形態において、端末を用いて、支持機構の作動アセンブリ、搭載物のセンサ、または、搭載物のエミッタ等、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも1つの個々の要素を制御できる。端末は、可動物体、支持機構、または、搭載物の少なくとも1つと通信するように適合された無線通信装置を含み得る。
【0173】
端末は、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも1つの情報を視るための適切なディスプレイユニットを備え得る。例えば、端末は、位置、並進速度、並進加速度、向き、角速度、角加速度、または、それらの任意の適切な組み合わせに関して、可動物体、支持機構、または搭載物の少なくとも1つの情報を表示できる。ある実施形態において、端末は、機能的な搭載物によって提供されたデータ等(例えば、カメラまたは他の撮像装置によって記録された画像)、搭載物によって提供された情報を表示できる。
【0174】
また、同じ端末で、可動物体、支持機構、搭載物、の少なくとも1つ、または、可動物体、支持機構、搭載物、の1つ以上の状態の制御と、可動物体、支持機構、搭載物、の少なくとも1つからの情報の受信と表示の少なくとも1つと、の両方を行ってもよい。例えば、端末は、搭載物によって捕捉された画像データ、または、搭載物の位置に関する情報を表示しながら、環境に対する搭載物の位置決めを制御してよい。あるいは、異なる端末を異なる機能に対して用いてよい。例えば、第1の端末が、可動物体、支持機構、搭載物、の1つ以上の移動または状態を制御する一方、第2の端末が、可動物体、支持機構、搭載物、の少なくとも1つ情報を受信、表示のいずれか、または両方を行う。例えば、第1の端末を用いて、環境に対する搭載物の位置決めを制御してよく、一方、第2の端末は、搭載物によって捕捉された画像データを表示する。可動物体と、可動物体の制御とデータの受信の両方を行う統合端末との間、または、可動物体と、可動物体の制御とデータの受信の両方を行う複数の端末との間で、様々な通信モードを利用し得る。例えば、少なくとも2つの異なる通信モードを、可動物体の制御と可動物体からのデータ受信の両方を行う端末と、可動物体との間に形成してよい。
【0175】
図12は、本発明の実施形態に関わる、支持機構1202及び搭載物1204を備えた可動物体1200を示す図である。可動物体1200は、航空機として示されているが、この図は、制限を意図するものではなく、本明細書に記載した任意の適切なタイプの可動物体を用いてよい。航空機システムの文脈で本明細書に記載した実施形態はいずれも、任意の適切な可動物体(例えば、UAV)に適用可能なことを当業者は理解されよう。また、支持機構1202を使用せず、可動物体1200上に搭載物1204を設けてもよい。可動物体1200は、推進機構1206、検出システム1208、及び、通信システム1210を備え得る。
【0176】
推進機構1206は、上述したように、回転翼、プロペラ、羽根、エンジン、モータ、車輪、車軸、磁石、または、ノズルの少なくとも1つを備え得る。可動物体は、1つ以上、2つ以上、3つ以上、または、4つ以上の推進機構を有し得る。1つ以上の推進機構は、全て、同じタイプでもよいが、それぞれ異なるタイプの推進機構でもよい。推進機構1206は、本明細書の他の箇所で説明されるような、支持要素(例えば、駆動軸)等の任意の適切な手段を用いて可動物体1200に取り付け可能である。推進機構1206は、可動物体1200の、上部、底部、前部、後部、側部、または、それらの適切な組み合わせ等、任意の適切な部分に取り付け可能である。
【0177】
ある実施形態において、推進機構1206は、可動物体1200が、その水平方向に動作せずに(例えば、滑走路を進むことなく)、表面から垂直に離陸、または、表面に垂直に着陸することを可能にする。また、推進機構1206は、可動物体1200が空中の特定の位置と向きの少なくとも1つでホバリングし得る。推進機構1200の少なくとも1つを、他の推進機構と独立して制御し得るが、それぞれ同時に制御することも可能である。例えば、可動物体1200は、揚力と推力の少なくとも1つを可動物体に与える複数の水平方向に向いた回転翼を有し得る。複数の水平方向に向いた回転翼を作動させて、垂直方向の離着陸能力、及び、ホバリング能力を可動物体1200に与え得る。また、水平方向に向いた回転翼の少なくとも1つは、時計回りに、あるいは、反時計回りに回転し得る。例えば、時計回りの回転翼の数を、反時計回りの回転翼の数と等しくてよい。水平方向に向いた各回転翼の回転速度はそれぞれ独立して変更すると、各回転翼が提供する揚力と推力の少なくとも1つを制御できる。それによって、(例えば、3以下の並進度と3以下の回転度に関して)可動物体1200の空間的配置、速度、加速度、の少なくとも1つを調整する。
【0178】
検出システム1208は、(例えば、3以下の並進度と3以下の回転度に関して)可動物体1200の空間的配置、速度、加速度の少なくとも1つを検出し得る1つ以上のセンサを備え得る。1つ以上のセンサは、全地球測位システム(GPS)センサ、モーションセンサ、慣性センサ、近接センサ、または、画像センサを含み得る。検出システム1208が提供する検出データを用いて、(例えば、以下に記載のように、適切な処理ユニットと制御モジュールの少なくとも1つを用いて)可動物体1200の空間的配置、速度、向き、の少なくとも1つを制御できる。あるいは、検出システム1208を用いて、天候条件、潜在的障害物への近接性、地理的特徴のある場所、人工的構造物の場所等、可動物体の周囲環境に関するデータを提供できる。
【0179】
通信システム1210は、無線信号1216を介して通信システム1214を有する端末1212と通信を可能にする。通信システム1210、1214は、無線通信に適した任意の数の送信機、受信機、送受信機の少なくとも1つを備え得る。通信は、データを一方向にのみ送信可能な片方向通信でよい。例えば、片方向通信は、可動物体1200がデータを端末1212に送信することのみを実行してよく、逆もまた同様である。また、通信システム1210の1つ以上の送信機から通信システム1212の1つ以上の受信機にデータを送信してよく、逆もまた同様である。あるいは、通信は、データが可動物体1200と端末1212との間で両方向に送信できる双方向通信でもよい。双方向通信は、通信システム1210の1つ以上の送信機から通信システム1214の1つ以上の受信機にデータを送信してよく、逆もまた同様である。
【0180】
ある実施形態では、端末1212は、可動物体1200、支持機構1202、及び、搭載物1204の少なくとも1つに制御データを提供する。そして、端末1212は、可動物体1200、支持機構1202、及び、搭載物1204の少なくとも1つから情報(例えば、可動物体、支持機構、または、搭載物の位置と動作の情報の少なくとも1つ、搭載物カメラによって撮影された画像データ等、搭載物によって検出されたデータ)を受信できる。また、端末からの制御データは、可動物体、支持機構、搭載物、の1つ以上の相対的な位置、移動、作動、または、制御に関する命令を含んでよい。例えば、制御データによって、(例えば、推進機構1206の制御を介して)可動物体の場所と向きの1つ以上の修正を行い得る。また、(例えば、支持機構1202の制御を介して)可動物体に対して搭載物を移動させてもよい。また、端末からの制御データによって、カメラまたは他の撮像装置の操作の制御等、搭載物を制御し得る(例えば、静止画または動画を撮る、ズームインまたはズームアウトする、電源のオンまたはオフ、画像モードを切り替える、画像の解像度を変更する、フォーカスを変更する、被写界深度を変更する、露光時間を変更する、視野角または視野を変更する)。また、可動物体、支持機構、搭載物、の少なくとも1つからの通信は、(例えば、検出システム1608または搭載物1204の)1つ以上のセンサからの情報を含んでよい。通信は、1つ以上の異なるタイプのセンサ(例えば、GPSセンサ、モーションセンサ、慣性センサ、近接センサ、または、画像センサ)からの検出した情報を含み得る。このような情報は、可動物体、支持機構、搭載物、の1つ以上の位置(例えば、場所または向き)、移動、または、加速度に関連し得る。搭載物からのこのような情報は、搭載物によって取得されたデータ、または搭載物の検出された状態を含み得る。端末1212から送信された制御データによって、可動物体1200、支持機構1202、または、搭載物1204の1つ以上の状態を制御できる。また、支持機構1202及び搭載物1204は、それぞれ、端末1212と通信する通信モジュールも備え得る。端末は、可動物体1200、支持機構1202、及び、搭載物1204のそれぞれと独立して通信し、それらを制御できる。
【0181】
また、可動物体1200は、端末1212に加えて、または、端末1212の代わりに、別のリモート装置と通信することもできる。端末1212も、また、別のリモート装置、及び、可動物体1200と通信できる。例えば、可動物体1200と端末1212にいずれか、または両方は、別の可動物体、別の可動物体の支持機構または搭載物と通信可能である。必要に応じて、リモート装置は、第2の端末または他のコンピュータ装置(例えば、コンピュータ、ラップトップ、タブレット、スマートフォン、または、他のモバイル装置)であり得る。リモート装置は、可動物体1200にデータを送信、可動物体1200からデータを受信、端末1212にデータを送信、及び、端末1212からデータを受信、の少なくとも1つを行い得る。また、リモート装置は、インターネットまたは他の電気通信ネットワークに接続できる。よって、可動物体1200と端末1212の少なくとも1つから受信したデータをウェブサイトまたはサーバーにアップロードできる。
【0182】
図13は、本発明に関わる、可動物体を制御するシステム1300の概略ブロック図である。システム1300は、本明細書に開示のシステム、装置、及び、方法の任意の適切な実施形態と組み合わせて用い得る。システム1300は、検出モジュール1302、処理ユニット1304、非一時的なコンピュータ可読媒体1308、制御モジュール1308、及び、通信モジュール1310を備え得る。
【0183】
検出モジュール1302は、異なる方法で可動物体に関する情報を収集する異なるタイプのセンサを利用できる。異なるタイプのセンサは、異なるタイプの信号、または、異なるソースからの信号を検出し得る。例えば、センサは、慣性センサ、GPSセンサ、近接センサ(例えば、ライダー)、または、視覚及び画像センサ(例えば、カメラ)を含み得る。検出モジュール1302は、複数のプロセッサを有する処理ユニット1304に動作可能に接続できる。ある実施形態において、検出モジュールは、適切な外部装置またはシステムに検出データを直接送信する送信モジュール1312(例えば、Wi―Fi画像送信モジュール)に動作可能に接続できる。例えば、送信モジュール1312を用いて、検出モジュール1302のカメラによって撮影された画像を遠隔端末に送信できる。
【0184】
処理ユニット1304は、プログラム可能プロセッサ(例えば、中央処理ユニット(CPU))等、1つ以上のプロセッサを有し得る。処理ユニット1304は、非一時的コンピュータ可読媒体1306に動作可能に接続できる。非一時的なコンピュータ可読媒体1306は、1つ以上のステップを行うために処理ユニット1304によって実行可能なロジック、コード、プログラム命令、の少なくとも1つを記憶できる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、1つ以上のメモリユニット(例えば、SDカードもしくはランダムアクセスメモリ(RAM)等の取り外し可能媒体または外部記憶装置)を含み得る。また、検出モジュール1302からのデータは、非一時的なコンピュータ可読媒体1306のメモリユニットに、直接、伝達し記憶できる。非一時的なコンピュータ可読媒体1306のメモリユニットは、処理ユニット1304によって実行可能なロジック、コード、プログラム命令、の少なくとも1つを記憶でき、本明細書に記載の方法の任意の適切な実施形態を実行できる。例えば、処理ユニット1304は、検出モジュールが生成した検出データを、処理ユニット1304の1つ以上のプロセッサが分析するように命令できる。メモリユニットは、処理ユニット1304が処理すべき検出モジュールからの検出データを記憶できる。また、非一時的なコンピュータ可読媒体1306のメモリユニットを用いて、処理ユニット1304が生成する処理結果を記憶することもできる。
【0185】
ある実施形態では、処理ユニット1304は、可動物体の状態を制御する制御モジュール1308に動作可能に接続できる。例えば、制御モジュール1308は、6自由度に関して、可動物体の空間的配置、速度、加速度、の少なくとも1つを調整するように可動物体の推進機構を制御し得る。また、制御モジュール1308は、支持機構、搭載物、または、検出モジュールの状態の少なくとも1つを制御することも可能である。
【0186】
処理ユニット1304は、通信モジュール1310に動作可能に接続できる。通信モジュール1310は、1つ以上の外部装置(例えば、端末、ディスプレイ装置、または、他のリモートコントローラ)にデータを送信、その外部装置からデータを受信、のいずれか、または両方を行う。有線通信または無線通信等、任意の適切な通信手段を用い得る。例えば、通信モジュール1310は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、広域ネットワーク(WAN)、赤外線、無線、Wi−Fi、ポイント・ツー・ポイント(P2P)ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信等の少なくとも1つを利用できる。また、タワー、衛星、または、移動局等の中継局を用い得る。無線通信は、近接性に依存することも、無関係であることもあり得る。また、通信のために見通し線が必要な場合も、必要でない場合もある。通信モジュール1310は、検出モジュール1302からの検出データ、処理ユニット1304が生成した処理結果、所定の制御データ、端末もしくはリモートコントローラからのユーザ命令等の少なくとも1つを送信、受信、のいずれかあるいは両方を行い得る。
【0187】
システム1300の部品は、任意の適切な構成で配置できる。例えば、システム1300の部品の少なくとも1つは、可動物体、支持機構、搭載物、端末、検出システム、または、上述した少なくとも1つと通信する追加の外部装置に置いてよい。また、図13には、1つの処理ユニット1304と1つの非一時的コンピュータ可読媒体1306が示されているが、これは本発明の実施形態の制限を意図していない。当業者は、システム1300が、複数の処理ユニットと非一時的コンピュータ可読媒体の少なくとも1つを備えてよいことを理解するであろう。ある実施形態において、複数の処理ユニットと非一時的コンピュータ可読媒体の少なくとも1つは、可動物体、支持機構、搭載物、端末、検出モジュール、上記した少なくとも1つと通信する追加の外部装置、または、それらの適切な組み合わせ等、異なる場所に配置できる。よって、システム1300によって行われる処理、またはメモリ機能の少なくとも一方の任意の適切な実施形態は、上記した場所の少なくとも1つで実行され得る。
【0188】
本発明の好ましい実施形態を、本明細書に図示し説明したが、このような実施形態は、例示のみを目的としていることは当業者には明らかであろう。本発明を逸脱することなく、多くの変形実施形態、変更、代替形態を当業者は着想するであろう。本発明を実施するにあたり、本明細書に記載した発明の実施形態の様々な代替形態を採用し得ることを理解されたい。以下の特許請求の範囲は本発明の範囲を定め、それにより特許請求の範囲の方法及び構造、並びにそれらの均等物を網羅することを目的とする。
[項目1]
第1の画像センサを含み第1の視野角度範囲を有する第1の光モジュールと、
第2の画像センサを含み第2の視野角度範囲を有する第2の光モジュールと、
上記第1の光モジュールから第1の画像のための画像データ、または上記第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取り、上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方を使用して取り込まれた上記第1の画像または上記第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成する画像プロセッサと、を含み、
上記第1の視野角度範囲及び上記第2の視野角度範囲は異なる、
撮像システム。
[項目2]
上記画像プロセッサは、上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールを使用して取り込まれた上記第1の画像及び上記第2の画像のうちの1つを上記ディスプレイ内に示すためのデータを生成する、
項目1に記載の撮像システム。
[項目3]
上記画像プロセッサは、上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールを使用して取り込まれた上記第1の画像及び上記第2の画像の両方を上記ディスプレイ内に示すためのデータを生成する、
項目1に記載の撮像システム。
[項目4]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールは、同一方向から画像を取り込むように位置決めされる、
項目1に記載の撮像システム。
[項目5]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールの光軸は、平行である、
項目1に記載の撮像システム。
[項目6]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールは、筐体を共有する、
項目1に記載の撮像システム。
[項目7]
上記第1の光モジュールは、上記第1の画像センサに光を向ける第1のレンズを含み、上記第2の光モジュールは、上記第2の画像センサに光を向ける第2のレンズを含む、
項目1に記載の撮像システム。
[項目8]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールのうちの少なくとも1つは、光学的にズームする、
項目7に記載の撮像システム。
[項目9]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールは、デジタル的にズームする、
項目7に記載の撮像システム。
[項目10]
上記第1のレンズまたは上記第2のレンズのうちの少なくとも1つは、基本レンズである、
項目7に記載の撮像システム。
[項目11]
上記第1のレンズまたは上記第2のレンズのうちの少なくとも1つは、ズームレンズである、
項目7に記載の撮像システム。
[項目12]
上記第1の視野角度範囲または上記第2の視野角度範囲は、複数の視野角度を含む、
項目1に記載の撮像システム。
[項目13]
上記第1の視野角度範囲または上記第2の視野角度範囲は、単一の視野角度を含む、
項目1に記載の撮像システム。
[項目14]
上記第1の視野角度範囲及び上記第2の視野角度範囲は、同一の点を中心とせず、重複する、
項目1に記載の撮像システム。
[項目15]
上記第1の視野角度範囲及び上記第2の視野角度範囲は、同一の点を中心とせず、重複しない、
項目1に記載の撮像システム。
[項目16]
上記第1の視野角度範囲及び上記第2の視野角度範囲は、同一の点を中心として、重複する、
項目1に記載の撮像システム。
[項目17]
上記第1の視野角度範囲及び上記第2の視野角度範囲は、同一の点を中心として、重複しない、
項目1に記載の撮像システム。
[項目18]
上記第1の画像センサ及び上記第2の画像センサは、同一の大きさを有する、
項目1に記載の撮像システム。
[項目19]
上記ディスプレイは、上記撮像システムのローカルディスプレイであり、上記画像プロセッサに接続される、
項目1に記載の撮像システム。
[項目20]
上記ディスプレイは、上記撮像システムの遠隔にある、
項目1に記載の撮像システム。
[項目21]
上記第1の視野角度範囲は、上記第2の視野角度範囲より広い視野角度を含む、
項目1に記載の撮像システム。
[項目22]
狭い視界を有する上記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、広い視界を有する上記第1の光モジュールによって取り込まれる上記第1の画像内に表示される、
項目21に記載の撮像システム。
[項目23]
上記第2の画像は、上記第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とする、
項目22に記載の撮像システム。
[項目24]
上記第2の光モジュールは回転し、上記第2の画像の中心を上記ユーザによって選択された点とする、
項目23に記載の撮像システム。
[項目25]
上記第1の光モジュール及び第2の光モジュールを支持する支持機構は回転し、上記第2の画像の中心を上記ユーザによって選択された点とする、
項目23に記載の撮像システム。
[項目26]
ズーム比が、表示される上記第2の画像を決定する際に考慮される、
項目22に記載の撮像システム。
[項目27]
上記第1の画像内に表示される上記第2の画像の大きさは、ユーザによって選択される、
項目22に記載の撮像システム。
[項目28]
上記第1の画像の一部分が表示される、
項目22に記載の撮像システム。
[項目29]
上記第1の画像の上記表示部分は、ユーザによって選択される、
項目28に記載の撮像システム。
[項目30]
上記第2の画像の一部分が表示される、
項目22に記載の撮像システム。
[項目31]
上記第2の画像の上記表示部分は、ユーザによって選択される、
項目30に記載の撮像システム。
[項目32]
狭い視界を有する上記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、上記第2の画像と、広い視界を有する上記第1の光モジュールによって取り込まれる上記第1の画像とを組み合わせて取得される第3の画像内に表示される、
項目21に記載の撮像システム。
[項目33]
上記第3の画像は、上記第2の画像及び第1の画像を、補間アルゴリズムによって組み合わせることにより取得される、
項目32に記載の撮像システム。
[項目34]
上記補間アルゴリズムは、三次補間またはバイリニア補間である、
項目33に記載の撮像システム。
[項目35]
上記第2の画像は、上記第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とする、
項目32に記載の撮像システム。
[項目36]
上記第1の光モジュール及び第2の光モジュールを支持する支持機構、または上記第2の光モジュールは回転し、上記第2の画像の中心を上記ユーザによって選択された点とする、
項目35に記載の撮像システム。
[項目37]
上記第3の画像内に表示される上記第2の画像の大きさは、ユーザによって選択される、
項目32に記載の撮像システム。
[項目38]
狭い視界を有する上記第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像及び広い視界を有する上記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像のうちの1つが、上記ディスプレイに表示される、
項目21に記載の撮像システム。
[項目39]
上記第1の画像及び第2の画像のうちの1つの一部分が、上記ディスプレイに表示される、
項目38に記載の撮像システム。
[項目40]
上記第1の画像及び第2の画像のうちの1つの上記表示部分は、ユーザによって選択される、
項目39に記載の撮像システム。
[項目41]
上記第1の視野角度範囲及び上記第2の視野角度範囲は重複する、
項目38に記載の撮像システム。
[項目42]
上記第1の画像の表示は、ソフトスイッチングによって上記第2の画像の表示に切り替えられる、
項目41に記載の撮像システム。
[項目43]
上記第1の視野角度範囲及び上記第2の視野角度範囲は重複しない、
項目38に記載の撮像システム。
[項目44]
上記第1の画像の表示は、補間アルゴリズムによって上記第2の画像の表示に切り替えられる、
項目43に記載の撮像システム。
[項目45]
上記補間アルゴリズムは、三次補間またはバイリニア補間である、
項目44に記載の撮像システム。
[項目46]
無人航空機(UAV)において、
上記UAVを移動させる1つ以上の推進ユニットと、項目1から項目45のうちいずれか1項に記載の撮像システムと、を含む、
UAV。
[項目47]
複数の画像を表示する方法において、
第1の画像センサを含み第1の視野角度範囲を有する第1の光モジュールで第1の画像を取り込むステップと、
第2の画像センサを含み第2の視野角度範囲を有する第2の光モジュールで第2の画像を取り込むステップと、
上記第1の光モジュールから上記第1の画像のための画像データ、または上記第2の光モジュールから上記第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップと、
上記第1の画像または上記第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップと、を含み、
上記第1の視野角度範囲及び上記第2の視野角度範囲は異なる、
複数の画像を表示する方法。
[項目48]
上記第1の画像または上記第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップは、上記第1の画像及び上記第2の画像のうちの1つを上記ディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップを含む、項目47に記載の方法。
[項目49]
上記第1の画像または上記第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップが、上記第1の画像及び上記第2の画像の両方を上記ディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップを含む、項目47に記載の方法。
[項目50]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールは、同一方向から画像を取り込むように位置決めされる、項目47に記載の方法。
[項目51]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールの光軸は、平行である、項目47に記載の方法。
[項目52]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールは、筐体を共有する、項目47に記載の方法。
[項目53]
上記第1の光モジュールは、上記第1の画像センサに光を向ける第1のレンズを含み、
上記第2の光モジュールは、上記第2の画像センサに光を向ける第2のレンズを含む、項目47に記載の方法。
[項目54]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールのうちの少なくとも1つは、光学的にズームする、項目53に記載の方法。
[項目55]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールは、デジタル的にズームする、項目53に記載の方法。
[項目56]
上記第1のレンズまたは上記第2のレンズのうちの少なくとも1つは、基本レンズである、項目53に記載の方法。
[項目57]
上記第1のレンズまたは上記第2のレンズのうちの少なくとも1つは、ズームレンズである、項目53に記載の方法。
[項目58]
上記第1の視野角度範囲または上記第2の視野角度範囲は、複数の視野角度を含む、項目47に記載の方法。
[項目59]
上記第1の視野角度範囲または上記第2の視野角度範囲は、単一の視野角度を含む、項目47に記載の方法。
[項目60]
上記第1の視野角度範囲及び上記第2の視野角度範囲は、同一の点を中心とせず、重複する、項目47に記載の方法。
[項目61]
上記第1の視野角度範囲及び上記第2の視野角度範囲は、同一の点を中心とせず、重複しない、項目47に記載の方法。
[項目62]
上記第1の視野角度範囲及び上記第2の視野角度範囲は、同一の点を中心として、重複する、項目47に記載の方法。
[項目63]
上記第1の視野角度範囲及び上記第2の視野角度範囲は、同一の点を中心として、重複しない、項目47に記載の方法。
[項目64]
上記第1の画像センサ及び上記第2の画像センサは、同一の大きさを有する、項目47に記載の方法。
[項目65]
上記ディスプレイは、ローカルディスプレイである、項目47に記載の方法。
[項目66]
上記ディスプレイは、遠隔ディスプレイである、項目47に記載の方法。
[項目67]
上記第1の視野角度範囲は、上記第2の視野角度範囲より広い視野角度を含む、項目47に記載の方法。
[項目68]
狭い視界を有する上記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、広い視界を有する上記第1の光モジュールによって取り込まれる上記第1の画像内に表示される、項目67に記載の方法。
[項目69]
上記第2の画像は、上記第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とする、項目68に記載の方法。
[項目70]
上記第2の光モジュールを回転させ、上記第2の画像の中心を上記ユーザによって選択された点とするステップを更に含む、項目69に記載の方法。
[項目71]
上記第1の光モジュール及び第2の光モジュールを支持する支持機構を回転させ、上記第2の画像の中心を上記ユーザによって選択された点とするステップを更に含む、項目69に記載の方法。
[項目72]
ズーム比が、表示される上記第2の画像を決定する際に考慮される、項目68に記載の方法。
[項目73]
上記第1の画像内に表示される上記第2の画像の大きさは、ユーザによって選択される、項目68に記載の方法。
[項目74]
上記第1の画像の一部分が表示される、項目68に記載の方法。
[項目75]
上記第1の画像の上記表示部分は、ユーザによって選択される、項目74に記載の方法。
[項目76]
上記第2の画像の一部分が表示される、項目68に記載の方法。
[項目77]
上記第2の画像の上記表示部分は、ユーザによって選択される、項目76に記載の方法。
[項目78]
狭い視界を有する上記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、上記第2の画像と、広い視界を有する上記第1の光モジュールによって取り込まれる上記第1の画像とを組み合わせることにより取得される第3の画像内に表示される、項目67に記載の方法。
[項目79]
上記第3の画像は、上記第2の画像及び第1の画像を、補間アルゴリズムによって組み合わせることにより取得される、項目78に記載の方法。
[項目80]
上記補間アルゴリズムは、三次補間またはバイリニア補間である、項目79に記載の方法。
[項目81]
上記第2の画像は、上記第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とする、項目78に記載の方法。
[項目82]
上記第2の光モジュールを回転させるか、または上記第1の光モジュール及び第2の光モジュールを支持する支持機構を回転させ、上記第2の画像の中心を上記ユーザによって選択された点とするステップを更に含む、項目81に記載の方法。
[項目83]
上記第3の画像内に表示される上記第2の画像の大きさは、ユーザによって選択される、項目78に記載の方法。
[項目84]
広い視界を有する上記第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像及び狭い視界を有する上記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像のうちの1つが、上記ディスプレイに表示される、項目67に記載の方法。
[項目85]
上記第1の画像及び第2の画像のうちの1つの一部分が、上記ディスプレイに表示される、項目84に記載の方法。
[項目86]
上記第1の画像及び第2の画像のうちの1つの上記表示部分は、ユーザによって選択される、項目85に記載の方法。
[項目87]
上記第1の視野角度範囲及び上記第2の視野角度範囲は、重複する、項目84に記載の方法。
[項目88]
上記第1の画像の表示は、ソフトスイッチングによって上記第2の画像の表示に切り替えられる、項目87に記載の方法。
[項目89]
上記第1の視野角度範囲及び上記第2の視野角度範囲は、重複しない、項目84に記載の方法。
[項目90]
上記第1の画像の表示は、補間アルゴリズムによって上記第2の画像の表示に切り替えられる、項目89に記載の方法。
[項目91]
上記補間アルゴリズムは、三次補間またはバイリニア補間である、項目90に記載の方法。
[項目92]
第1の画像センサを含み第1の焦点距離範囲を有する第1の光モジュールと、
第2の画像センサを含み第2の焦点距離範囲を有する第2の光モジュールと、
上記第1の光モジュールから第1の画像のための画像データ、または上記第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取り、上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方を使用して取り込まれた上記第1の画像または上記第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成する画像プロセッサと、を含み、
上記第1の焦点距離範囲及び上記第2の焦点距離範囲は、異なる、
撮像システム。
[項目93]
上記画像プロセッサは、上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールを使用して取り込まれた上記第1の画像及び上記第2の画像のうちの1つを上記ディスプレイ内に示すためのデータを生成する、
項目92に記載の撮像システム。
[項目94]
上記画像プロセッサは、上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールを使用して取り込まれた上記第1の画像及び上記第2の画像の両方を上記ディスプレイ内に示すためのデータを生成する、
項目92に記載の撮像システム。
[項目95]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールは、同一方向から画像を取り込むように位置決めされる、
項目92に記載の撮像システム。
[項目96]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールの光軸は、平行である、
項目92に記載の撮像システム。
[項目97]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールは、筐体を共有する、
項目92に記載の撮像システム。
[項目98]
上記第1の光モジュールは、上記第1の画像センサに光を向ける第1のレンズを含み、
上記第2の光モジュールは、上記第2の画像センサに光を向ける第2のレンズを含む、
項目92に記載の撮像システム。
[項目99]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールのうちの少なくとも1つは、光学的にズームする、
項目98に記載の撮像システム。
[項目100]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールは、デジタル的にズームする、
項目98に記載の撮像システム。
[項目101]
上記第1のレンズまたは上記第2のレンズのうちの少なくとも1つは、基本レンズである、
項目98に記載の撮像システム。
[項目102]
上記第1のレンズまたは上記第2のレンズのうちの少なくとも1つは、ズームレンズである、
項目98に記載の撮像システム。
[項目103]
上記第1の焦点距離範囲または上記第2の焦点距離範囲は、複数の焦点距離を含む、
項目92に記載の撮像システム。
[項目104]
上記第1の焦点距離範囲または上記第2の焦点距離範囲は、単一の焦点距離を含む、
項目92に記載の撮像システム。
[項目105]
上記第1の焦点距離範囲及び上記第2の焦点距離範囲は、重複する、
項目92に記載の撮像システム。
[項目106]
上記第1の焦点距離範囲及び上記第2の焦点距離範囲は、重複しない、
項目92に記載の撮像システム。
[項目107]
上記第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像及び上記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、同一の点を中心としない、
項目92に記載の撮像システム。
[項目108]
上記第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像及び上記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、同一の点を中心とする、
項目92に記載の撮像システム。
[項目109]
上記第1の画像センサ及び第2の画像センサは、同一の大きさを有する、
項目92に記載の撮像システム。
[項目110]
上記ディスプレイは、上記撮像システムのローカルディスプレイであり、上記画像プロセッサに接続される、
項目92に記載の撮像システム。
[項目111]
上記ディスプレイは、上記撮像システムの遠隔にある、
項目92に記載の撮像システム。
[項目112]
上記第2の焦点距離範囲は、上記第1の焦点距離範囲より大きな焦点距離範囲を含む、
項目92に記載の撮像システム。
[項目113]
大きな焦点距離範囲を有する上記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、小さな焦点距離範囲を有する上記第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像内に表示される、
項目112に記載の撮像システム。
[項目114]
上記第2の画像は、上記第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とする、
項目113に記載の撮像システム。
[項目115]
上記第2の光モジュールは、回転し、上記第2の画像の中心を上記ユーザによって選択された点とする、
項目114に記載の撮像システム。
[項目116]
上記第1の光モジュール及び第2の光モジュールを支持する支持機構は、回転し、上記第2の画像の中心を上記ユーザによって選択された点とする、
項目114に記載の撮像システム。
[項目117]
ズーム比が、表示される上記第2の画像を決定する際に考慮される、
項目113に記載の撮像システム。
[項目118]
上記第1の画像内に表示される上記第2の画像の大きさは、ユーザによって選択される、
項目113に記載の撮像システム。
[項目119]
上記第1の画像の一部分が表示される、
項目113に記載の撮像システム。
[項目120]
上記第1の画像の上記表示部分は、ユーザによって選択される、
項目119に記載の撮像システム。
[項目121]
上記第2の画像の一部分が表示される、
項目113に記載の撮像システム。
[項目122]
上記第2の画像の上記表示部分は、ユーザによって選択される、
項目121に記載の撮像システム。
[項目123]
大きな焦点距離範囲を有する上記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、上記第2の画像と、小さな焦点距離範囲を有する上記第1の光モジュールによって取り込まれる上記第1の画像とを組み合わせることにより取得される第3の画像内に表示される、
項目112に記載の撮像システム。
[項目124]
上記第3の画像は、上記第2の画像及び第1の画像を、補間アルゴリズムによって組み合わせることにより取得される、
項目123に記載の撮像システム。
[項目125]
上記補間アルゴリズムは、三次補間またはバイリニア補間である、
項目124に記載の撮像システム。
[項目126]
上記第2の画像は、上記第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とする、
項目123に記載の撮像システム。
[項目127]
上記第2の光モジュール、または上記第1の光モジュール及び第2の光モジュールを支持する支持機構は、回転し、上記第2の画像の中心を上記ユーザによって選択された点とする、
項目92に記載の撮像システム。
[項目128]
上記第3の画像内に表示される上記第2の画像の大きさは、ユーザによって選択される、
項目123に記載の撮像システム。
[項目129]
小さな焦点距離範囲を有する上記第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像及び大きな焦点距離範囲を有する上記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像のうちの1つが、上記ディスプレイに表示される、
項目112に記載の撮像システム。
[項目130]
上記第1の画像及び第2の画像のうちの1つの一部分が、上記ディスプレイに表示される、
項目129に記載の撮像システム。
[項目131]
上記第1の画像及び第2の画像のうちの1つの上記表示部分は、ユーザによって選択される、
項目130に記載の撮像システム。
[項目132]
上記第1の焦点距離範囲及び上記第2の焦点距離範囲は、重複する、
項目129に記載の撮像システム。
[項目133]
上記第1の画像の表示は、ソフトスイッチングによって上記第2の画像の表示に切り替えられる、
項目132に記載の撮像システム。
[項目134]
上記第1の焦点距離範囲及び上記第2の焦点距離範囲は、重複しない、
項目129に記載の撮像システム。
[項目135]
上記第1の画像の表示は、補間アルゴリズムによって上記第2の画像の表示に切り替えられる、
項目134に記載の撮像システム。
[項目136]
上記補間アルゴリズムは、三次補間またはバイリニア補間である、
項目135に記載の撮像システム。
[項目137]
無人航空機(UAV)において、
上記UAVを移動させる1つ以上の推進ユニットと、項目92から項目136のうちいずれか1項に記載の上記撮像システムと、を含む、
UAV。
[項目138]
複数の画像を表示する方法において、
第1の画像センサを含み第1の焦点距離範囲を有する第1の光モジュールが第1の画像を取り込むステップと、
第2の画像センサを含み第2の焦点距離範囲を有する第2の光モジュールが第2の画像を取り込むステップと、
上記第1の光モジュールから上記第1の画像のための画像データ、または上記第2の光モジュールから上記第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップと、
上記第1の画像または上記第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップと、を含み、
上記第1の焦点距離範囲及び上記第2の焦点距離範囲は異なる、
複数の画像を表示する方法。
[項目139]
上記第1の画像または上記第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップは、上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールを使用して取り込まれる上記第1の画像及び上記第2の画像のうちの1つを上記ディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップを含む、項目138に記載の方法。
[項目140]
上記第1の画像または上記第2の画像の少なくとも一方をディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップは、上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールを使用して取り込まれる上記第1の画像及び上記第2の画像の両方を上記ディスプレイ内に示すためのデータを生成するステップを含む、項目138に記載の方法。
[項目141]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールは、同一方向から画像を取り込むように位置決めされる、項目138に記載の方法。
[項目142]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールの光軸は、平行である、項目138に記載の方法。
[項目143]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールは、筐体を共有する、項目138に記載の方法。
[項目144]
上記第1の光モジュールは、上記第1の画像センサに光を向ける第1のレンズを含み、
上記第2の光モジュールは、上記第2の画像センサに光を向ける第2のレンズを含む、項目138に記載の方法。
[項目145]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールのうちの少なくとも1つは、光学的にズームする、項目144に記載の方法。
[項目146]
上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールは、デジタル的にズームする、項目144に記載の方法。
[項目147]
上記第1のレンズまたは上記第2のレンズのうちの少なくとも1つは、基本レンズである、項目144に記載の方法。
[項目148]
上記第1のレンズまたは上記第2のレンズのうちの少なくとも1つは、ズームレンズである、項目144に記載の方法。
[項目149]
上記第1の焦点距離範囲または上記第2の焦点距離範囲は、複数の焦点距離を含む、項目138に記載の方法。
[項目150]
上記第1の焦点距離範囲または上記第2の焦点距離範囲は、単一の焦点距離を含む、項目138に記載の方法。
[項目151]
上記第1の焦点距離範囲及び上記第2の焦点距離範囲は、重複する、項目138に記載の方法。
[項目152]
上記第1の焦点距離範囲及び上記第2の焦点距離範囲は、重複しない、項目138に記載の方法。
[項目153]
上記第1の画像及び上記第2の画像は、同一の点を中心としない、項目138に記載の方法。
[項目154]
上記第1の画像及び上記第2の画像は、同一の点を中心とする、項目138に記載の方法。
[項目155]
上記第1の画像センサ及び第2の画像センサは、同一の大きさを有する、項目138に記載の方法。
[項目156]
上記ディスプレイは、ローカルディスプレイである、項目138に記載の方法。
[項目157]
上記ディスプレイは、遠隔ディスプレイである、項目138に記載の方法。
[項目158]
上記第2の焦点距離範囲は、上記第1の焦点距離範囲より大きな焦点距離範囲を含む、項目138に記載の方法。
[項目159]
大きな焦点距離範囲を有する上記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、小さな焦点距離範囲を有する上記第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像内に表示される、項目158に記載の方法。
[項目160]
上記第2の画像は、上記第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とする、項目159に記載の方法。
[項目161]
上記第2の光モジュールを回転させ、上記第2の画像の中心を上記ユーザによって選択された点とするステップ、を更に含む、項目160に記載の方法。
[項目162]
上記第1の光モジュール及び第2の光モジュールを支持する支持機構を回転させ、上記第2の画像の中心を上記ユーザによって選択された点とするステップ、を更に含む、項目160に記載の方法。
[項目163]
ズーム比が、表示される上記第2の画像を決定する際に考慮される、項目159に記載の方法。
[項目164]
上記第1の画像内に表示される上記第2の画像の大きさは、ユーザによって選択される、項目159に記載の方法。
[項目165]
上記第1の画像の一部分が表示される、項目159に記載の方法。
[項目166]
上記第1の画像の上記表示部分は、ユーザによって選択される、項目165に記載の方法。
[項目167]
上記第2の画像の一部分が表示される、項目159に記載の方法。
[項目168]
上記第2の画像の上記表示部分は、ユーザによって選択される、項目167に記載の方法。
[項目169]
大きな焦点距離範囲を有する上記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像は、上記第2の画像と、小さな焦点距離範囲を有する上記第1の光モジュールによって取り込まれる上記第1の画像とを組み合わせることにより取得される第3の画像内に表示される、項目158に記載の方法。
[項目170]
上記第3の画像は、上記第2の画像及び第1の画像を、補間アルゴリズムによって組み合わせることにより取得される、項目169に記載の方法。
[項目171]
上記補間アルゴリズムは、三次補間またはバイリニア補間である、項目170に記載の方法。
[項目172]
上記第2の画像は、上記第1の画像内においてユーザによって選択された点を中心とする、項目169に記載の方法。
[項目173]
上記第1及び第2の光モジュールを支持する支持機構、または上記第2の光モジュールを回転させ、上記第2の画像の中心を上記ユーザによって選択された点とするステップ、を更に含む、項目172に記載の方法。
[項目174]
上記第3の画像内に表示される上記第2の画像の大きさは、ユーザによって選択される、項目169に記載の方法。
[項目175]
小さな焦点距離範囲を有する上記第1の光モジュールによって取り込まれる第1の画像及び大きな焦点距離範囲を有する上記第2の光モジュールによって取り込まれる第2の画像のうちの1つが、上記ディスプレイに表示される、項目158に記載の方法。
[項目176]
上記第1の画像及び第2の画像のうちの1つの一部分が、上記ディスプレイに表示される、項目175に記載の方法。
[項目177]
上記第1の画像及び第2の画像のうちの1つの上記表示部分は、ユーザによって選択される、項目176に記載の方法。
[項目178]
上記第1の焦点距離範囲及び上記第2の焦点距離範囲は、重複する、項目175に記載の方法。
[項目179]
上記第1の画像の表示は、ソフトスイッチングによって上記第2の画像の表示に切り替えられる、項目178に記載の方法。
[項目180]
上記第1の焦点距離範囲及び上記第2の焦点距離範囲は、重複しない、項目175に記載の方法。
[項目181]
上記第1の画像の表示は、補間アルゴリズムによって上記第2の画像の表示に切り替えられる、項目180に記載の方法。
[項目182]
上記補間アルゴリズムは、三次補間またはバイリニア補間である、項目181に記載の方法。
[項目183]
無人航空機(UAV)において、
上記UAVを飛行させる1つ以上の推進ユニットと、
第1の画像センサを含み、第1の視野角度範囲を有する上記第1の光モジュールと、
第2の画像センサを含み、第2の視野角度範囲を有する上記第2の光モジュールと、
上記第1の光モジュールから第1の画像のための画像データ、または上記第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取り、上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方を使用して取り込まれた画像を表示するためのデータを生成する画像プロセッサと、を含み、
上記第1の視野角度範囲及び上記第2の視野角度範囲は異なり、
上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方は、上記UAVの上記1つ以上の推進ユニットに対して移動可能である、
UAV。
[項目184]
上記画像プロセッサは、ハードウェア切り替え技術を実施することによって上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールから画像データを選択的に受け取る、
項目183に記載のUAV。
[項目185]
上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの選択は、外部からの目標ズーム比の指示に従って実行される、
項目184に記載のUAV。
[項目186]
上記画像プロセッサは、上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールから画像データを受け取り、対応するバッファに上記画像データを保存する、
項目183に記載のUAV。
[項目187]
上記画像データは、上記対応するバッファから読み出され、外部からの目標ズーム比の指示に従って処理される、
項目186に記載のUAV。
[項目188]
上記UAVは、多重回転翼航空機である、
項目183に記載のUAV。
[項目189]
上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方は、上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールを支持する支持機構を介して、上記UAVの上記1つ以上の推進ユニットに対して移動可能である、
項目183に記載のUAV。
[項目190]
上記支持機構は、少なくとも1つの軸のまわりに上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させる、
項目189に記載のUAV。
[項目191]
上記支持機構は、少なくとも2つの軸のまわりに上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させる、
項目189に記載のUAV。
[項目192]
上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方は、上記UAVの中心体に対して移動可能である、
項目183に記載のUAV。
[項目193]
無人航空機(UAV)を使用して画像データを収集する方法において、
1つ以上の推進ユニットを使用して上記UAVを飛行させるステップと、
第1の画像センサを含み第1の焦点距離範囲を有する第1の光モジュールで第1の画像を取り込むステップと、
第2の画像センサを含み第2の焦点距離範囲を有する第2の光モジュールで第2の画像を取り込むステップと、
上記第1の光モジュールから上記第1の画像のための画像データ、または上記第2の光モジュールから上記第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップと、
上記第1の画像または上記第2の画像の少なくとも一方を表示するためのデータを生成するステップと、
上記1つ以上の推進ユニットに対して上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方を移動させるステップと、を含み、
上記第1の焦点距離範囲及び上記第2の焦点距離範囲は異なる、
画像データを収集する方法。
[項目194]
上記第1の光モジュールから上記第1の画像のための画像データまたは上記第2の光モジュールから上記第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップは、ハードウェアスイッチング技術を実施することによって上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールから画像データを選択的に受け取るステップを含む、項目193に記載の方法。
[項目195]
上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの選択は、外部からの目標ズーム比の指示に従って実行される、項目194に記載の方法。
[項目196]
上記第1の光モジュールから上記第1の画像のための画像データまたは上記第2の光モジュールからの上記第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップは、上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールから画像データを受け取り、対応するバッファに上記画像データを保存するステップを含む、項目193に記載の方法。
[項目197]
上記画像データは、上記対応するバッファから読み出され、外部からの目標ズーム比の指示に従って処理される、項目196に記載の方法。
[項目198]
上記UAVは、多重回転翼航空機である、項目193に記載の方法。
[項目199]
上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方は、上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールを支持する支持機構を介して、上記UAVの上記1つ以上の推進ユニットに対して移動可能である、項目193に記載の方法。
[項目200]
上記支持機構は、少なくとも1つの軸のまわりに上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させる、項目199に記載の方法。
[項目201]
上記支持機構は、少なくとも2つの軸のまわりに上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させる、項目199に記載の方法。
[項目202]
上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方は、上記UAVの中心体に対して移動可能である、項目193に記載の方法。
[項目203]
無人航空機(UAV)において、
上記UAVを飛行させる1つ以上の推進ユニットと、
第1の画像センサを含み、第1の焦点距離範囲を有する第1の光モジュールと、
第2の画像センサを含み、第2の焦点距離範囲を有する第2の光モジュールと、
上記第1の光モジュールから第1の画像のための画像データ、または上記第2の光モジュールから第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取り、上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方を使用して取り込まれた上記第1の画像または上記第2の画像の少なくとも一方を表示するためのデータを生成する画像プロセッサと、を含み、
上記第1の焦点距離範囲及び上記第2の焦点距離範囲は異なり、
上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方は、上記UAVの上記1つ以上の推進ユニットに対して移動可能である、
UAV。
[項目204]
上記画像プロセッサは、ハードウェア切り替え技術を実施することによって上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールから画像データを選択的に受け取る、
項目203に記載のUAV。
[項目205]
上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの選択は、外部からの目標ズーム比の指示に従って実行される、
項目204に記載のUAV。
[項目206]
上記画像プロセッサは、上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールから画像データを受け取り、対応するバッファに上記画像データを保存する、
項目203に記載のUAV。
[項目207]
上記画像データは、上記対応するバッファから読み出され、外部からの目標ズーム比の指示に従って処理される、
項目206に記載のUAV。
[項目208]
上記UAVは、多重回転翼航空機である、
項目203に記載のUAV。
[項目209]
上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方は、上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールを支持する支持機構を介して、上記UAVの上記1つ以上の推進ユニットに対して移動可能である、
項目203に記載のUAV。
[項目210]
上記支持機構は、少なくとも1つの軸のまわりに上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させる、
項目209に記載のUAV。
[項目211]
上記支持機構は、少なくとも2つの軸のまわりに上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させる、
項目209に記載のUAV。
[項目212]
上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方は、上記UAVの中心体に対して移動可能である、
項目203に記載のUAV。
[項目213]
無人航空機(UAV)を使用して画像データを収集する方法において、
1つ以上の推進ユニットを使用して上記UAVを飛行させるステップと、
第1の画像センサを含み第1の焦点距離範囲を有する第1の光モジュールで第1の画像を取り込むステップと、
第2の画像センサを含み第2の焦点距離範囲を有する第2の光モジュールで第2の画像を取り込むステップと、
上記第1の光モジュールから上記第1の画像のための画像データ、または上記第2の光モジュールから上記第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップと、
上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方を使用して取り込まれた上記第1の画像または上記第2の画像の少なくとも一方を表示するためのデータを生成するステップと、
上記1つ以上の推進ユニットに対して上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方を移動させるステップと、を含み、
上記第1の焦点距離範囲及び上記第2の焦点距離範囲は異なる、
画像データを収集する方法。
[項目214]
上記第1の光モジュールから上記第1の画像のための画像データ、または上記第2の光モジュールから上記第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップは、ハードウェアスイッチング技術を実施することによって上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールから画像データを選択的に受け取るステップを含む、項目213に記載の方法。
[項目215]
上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの選択は、外部からの目標ズーム比の指示に従って実行される、項目214に記載の方法。
[項目216]
上記第1の光モジュールから上記第1の画像のための画像データをまたは上記第2の光モジュールから上記第2の画像のための画像データの少なくとも一方を受け取るステップは、上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールから画像データを受け取り、対応するバッファに上記画像データを保存するステップを含む、項目213に記載の方法。
[項目217]
上記画像データは、上記対応するバッファから読み出され、外部からの目標ズーム比の指示に従って処理される、項目216に記載の方法。
[項目218]
上記UAVは、多重回転翼航空機である、項目213に記載の方法。
[項目219]
上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方は、上記第1の光モジュール及び上記第2の光モジュールを支持する支持機構を介して、上記UAVの上記1つ以上の推進ユニットに対して移動可能である、項目213に記載の方法。
[項目220]
上記支持機構は、少なくとも1つの軸のまわりに上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させる、項目219に記載の方法。
[項目221]
上記支持機構は、少なくとも2つの軸のまわりに上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方を回転させる、項目219に記載の方法。
[項目222]
上記第1の光モジュールまたは上記第2の光モジュールの少なくとも一方は、上記UAVの中心体に対して移動可能である、項目213に記載の方法。
図1
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