ドローンに用いられている計測技術(懐かしのオプティカルフロー)

あるドローンを衝動買い?してしまいました。理由は「オプティカルフロー」というキーワードです。

このドローンには空中での姿勢安定化のために、カメラから得られる画像からオプティカルフローを算出して用いているというのです。

改めて調べてみたところ、多くのドローンでは姿勢安定化にジャイロセンサーを用いているようです。ジャイロは角速度(回転)を測るセンサーです。高機能なドローンでは更に、加速度センサー、地磁気センサー(コンパス)、圧力センサー(気圧。高度がわかる)、超音波センサー(地上との距離)を用いている例が多いようです。(撮影用ではなく姿勢安定化に)カメラからの動画像を用いているものは他にもありましたが、従来は高価な高機能ドローンだけであったようです。

オプティカルフローは動画像において、各点の動きをベクトルとして求める技術です。ドローンへの適用を考えてみると、風などの影響に対してオプティカルフローはたいへん有効に機能すると考えられます。これはパイロットが風景を見て、自身の位置を制止させるような操作をすることに相当します。

実は私が大学院に進学したときに、文献購読をした最初の内容がオプティカルフローでした。当時、苦労して読み進んだことを今でも良く覚えています。内容は緻密な数式に基づいていて、実際の処理は当時のコンピュータではリアルタイム利用はかなり困難でした。

安価(実売で5,000円程度)で手のひらに乗るドローンに、かなり低解像度と予想されるとはいえ、オプティカルフローを利用できるだけの機能が搭載されるとは、時代の進歩に驚きを感じます。

いわば、オプティカルフローは私にとって「センシング」の原点だったわけで、工学部が3年目の後期となり、センシング技術活用研究室として学生を受け入れるこのタイミングで、このドローンと出会ったのは巡り合わせというものではないでしょうか。

 

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