CN115127528A - 测量系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种测量系统。所述测量系统具有：飞行装置，能够远程操纵，设置有飞行器和测定器；位置测定装置，能够进行该飞行装置的位置测定；以及远程操纵机，控制所述飞行装置的飞行，能够与该飞行装置以及所述位置测定装置进行无线通信，其中，所述远程操纵机被构成为使所述飞行装置飞行到期望的结构物，利用所述测定器对测定对象面进行测定，将该测定对象面的测定结果变换为以所述位置测定装置为基准的测定结果。

Description

测量系统
技术领域
本发明涉及一种一边追踪飞行器一边利用飞行器进行测定对象物的测定的测量系统。
背景技术
建筑物、桥梁等结构物随着时间的推移而劣化，有可能产生外墙的剥离、不平整（凹凸）、掉落等的不良。因此，为了防止结构物的不良，需要对结构物进行定期的诊断、维护。
作为以往的结构物诊断方法，存在如下的敲击声检查：通过在结构物的周围搭建脚手架、或者从屋顶用绳索等吊起吊舱来确保脚手架等，作业者用规定的器具敲击外墙，基于反射声来判断外墙的状态。此外，还存在如下的方法：在可远程操作的UAV等飞行器上搭载红外线摄像机，用红外线摄像机拍摄结构物的外墙，基于得到的墙面的温度分布来判断外墙的状态。进而，还存在如下的方法：用三维激光扫描仪扫描结构物的外墙，或者用闪光激光雷达或TOF摄像机取得三维图像，基于三维图像来测定墙面的三维形状，基于得到的墙面的不平整来判断外墙的状态。
在敲击声检查中，在结构物的周围没有空间的情况下或者结构物为高层的情况下，很难搭建脚手架，即使在能够搭建脚手架的情况下，作业也需要时间。此外，因为是活人的高空作业，所以作业伴随着危险。此外，由于红外线摄像机的分辨率低，所以难以进行高性能的诊断。进而，在使用激光扫描仪的情况下，需要用于对设置有激光扫描仪的三脚架进行设置的脚手架。进而，即使在用闪光激光雷达或TOF摄像机的拍摄时，结构物的周围也需要脚手架的空间，此外，脚手架的搭建也需要时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在短时间内高精度地测定结构物的测量系统。
为了实现上述目的，本发明的测量系统具有：飞行装置，能够远程操纵，设置有飞行器和测定器；位置测定装置，能够进行该飞行装置的位置测定；以及远程操纵机，控制所述飞行装置的飞行，能够与该飞行装置以及所述位置测定装置进行无线通信，其中，所述远程操纵机被构成为使所述飞行装置飞行到期望的结构物，利用所述测定器对测定对象面进行测定，将该测定对象面的测定结果变换为以所述位置测定装置为基准的测定结果。
此外，在优选实施例的测量系统中，所述飞行器具有在相对于该飞行器的基准点已知的位置设置的至少3个反射部，所述位置测定装置具有：测距部，射出测距光，对反射测距光进行光接收，测定到所述反射部的距离；测距光偏转部，以使得所述测距光在规定的范围内扫描的方式偏转该测距光；以及运算控制部，控制所述测距部和所述测距光偏转部，该运算控制部被构成为通过所述测距光偏转部使所述测距光针对各反射部依次执行包括所述反射部之中的至少一个的局部扫描，测定各反射部。
此外，在优选实施例的测量系统中，所述位置测定装置还具备：测定装置主体，具有所述测距部、所述测距光偏转部以及所述运算控制部；以及主体驱动部，在水平方向以及铅直方向上驱动该测定装置主体，所述运算控制部被构成为将前一次测定的所述反射部之中的一个的位置作为中心，针对各反射部依次进行用于测定该反射部之中的一个的当前位置的局部扫描，追踪所述飞行装置。
此外，在优选实施例的测量系统中，所述运算控制部被构成为将在待机位置测定的各反射部的位置分别设定为初始位置，基于各初始位置的测定结果来开始所述飞行装置的追踪。
此外，在优选实施例的测量系统中，所述运算控制部被构成为基于各反射部的测定结果来运算由各反射部的中心形成的平面和该平面的法线，基于所述平面以及所述法线来运算所述飞行装置的姿势以及方位。
此外，在优选实施例的测量系统中，所述飞行装置还具备飞行控制装置，所述测定器是单轴的激光扫描仪，该激光扫描仪被构成为能够经由扫描镜一维地扫描波长与所述位置测定装置不同的测距光，所述飞行控制装置被构成为通过所述扫描镜的旋转和在与该扫描镜正交的方向上旋转的所述飞行器的旋转的协作，三维地旋转照射所述测距光，通过二维的扫描来取得三维点云数据。
此外，在优选实施例的测量系统中，所述远程操纵机具有终端存储部和终端运算处理部，所述终端存储部保存有具有正常的结构物的表面形状的设计数据，该终端运算处理部被构成为将所述激光扫描仪取得的三维点云数据与所述设计数据进行比较，基于比较结果来检测所述结构物的不良位置。
此外，在优选实施例的测量系统中，所述飞行装置还具备在所述飞行器的周面设置的飞行器摄像机和红外线摄像机，所述终端运算处理部被构成为使所述飞行装置移动到所述不良位置，利用所述飞行器摄像机和红外线摄像机取得所述不良位置的图像。
进而，此外，在优选实施例的测量系统中，设置有多个所述飞行器摄像机，所述飞行控制装置被构成为使所述飞行器摄像机取得活动图像或连续图像，在时间上相邻的图像中分别提取同一特征点，运算该特征点之间的位置偏差，基于该位置偏差，对之后的图像取得时相对于先前的图像取得时的所述飞行器的倾斜角、方位角、移动量进行运算。
根据本发明，提供一种测量系统，所述测量系统具有：飞行装置，能够远程操纵，设置有飞行器和测定器；位置测定装置，能够进行该飞行装置的位置测定；以及远程操纵机，控制所述飞行装置的飞行，能够与该飞行装置以及所述位置测定装置进行无线通信，其中，所述远程操纵机被构成为使所述飞行装置飞行到期望的结构物，利用所述测定器对测定对象面进行测定，将该测定对象面的测定结果变换为以所述位置测定装置为基准的测定结果，因此，不需要设置作业者或所述测定器用的脚手架，能够谋求作业时间的缩短并且能够提高作业的安全性。
附图说明
图1是说明本发明的实施例的测量系统的说明图。
图2是说明测量系统中的飞行装置的各反射部之间的关系的说明图。
图3是示出飞行器的平面图。
图4是示出所述飞行装置的控制系统的框图。
图5是示出测量系统中的位置测定装置的控制系统的框图。
图6是示出测量系统中的远程操纵机的控制系统的框图。
图7是说明在测定时设定的测定区域的说明图。
图8是说明本发明的实施例的飞行装置的追踪的说明图。
图9是说明使用了测量系统的结构物的诊断的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施例。
测量系统1主要由飞行装置（UAV）2、激光扫描仪等位置测定装置3、远程操纵机4构成。
所述飞行装置2主要具备：飞行器5、设置在该飞行器5的下表面并作为旋转照射测距光的测定器的激光扫描仪6、在所述飞行器5的规定的位置至少设置有3个的球状的反射部7（在图1中为7a～7d这4个）、在所述飞行器5的周面设置有多个的飞行器摄像机8（例如4个）、在所述飞行器5的周面的规定位置设置的红外线摄像机9、在与所述远程操纵机4之间进行通信的飞行器通信部11（后述）。
此外，在所述飞行器5上设定了基准点和基准方向。该基准点例如是所述飞行器5的机械中心，位于该飞行器5的铅直轴心上。此外，所述基准方向能够设定为任意的方向，例如与所述红外线摄像机9的拍摄光轴一致。基准点以及基准方向、所述激光扫描仪6的光学中心（测距光的射出位置）、各反射部7的中心、各飞行器摄像机8的光学中心、所述红外线摄像机9的光学中心的位置关系分别是已知的。
所述激光扫描仪6将脉冲发光或突发发光的激光光线作为测距光射出，经由扫描镜（后述）将测距光照射到规定的测定对象物。此外，由测定对象物反射的测距光（反射测距光）由所述激光扫描仪6进行光接收，基于往返时间以及光速来测定到测定对象物的距离。此外，通过旋转所述扫描镜，从而测距光在包括所述飞行器5的铅直轴心的平面内被一维地旋转照射。
各反射部7分别成为遍及外周面的整个面而贴附有具有回归反射性的反射片的球状的反射构件。所述反射部7分别具有已知的直径，各反射部7的中心之间的位置关系（距离）是已知的。如图2所示，连接各反射部7（在图示中为7a～7d）的中心而形成的平面12与所述飞行器5的基准点为已知的位置关系，以通过所述平面12的中心的法线13与所述飞行器5的铅直轴心一致的方式来设置各反射部7。再有，各反射部7既可以是相同直径，也可以是不同的直径。
关于各飞行器摄像机8，以相邻的飞行器摄像机8彼此的图像重叠规定量的方式来决定各飞行器摄像机8的视角、数量、配置等。此外，各飞行器摄像机8的拍摄光轴例如设定为与所述飞行器5的基准点正交并且在基准点处交叉。进而，所述飞行器摄像机8的拍摄中心和基准点的位置关系是已知的。
所述红外线摄像机9被构成为能够以规定的视角取得红外图像。此外，所述红外线摄像机9的拍摄光轴与所述飞行器5的基准点以及所述飞行器摄像机8的拍摄光轴处于已知的位置关系，所述红外线摄像机9的拍摄中心和基准点的位置关系是已知的。
所述位置测定装置3被设置在具有已知的三维坐标的点处。该位置测定装置3具有追踪功能，一边依次测定各反射部7一边进行追踪。通过测定各反射部7的三维坐标，从而所述位置测定装置3能够运算连接各反射部7的中心而得到的所述平面12和通过该平面12的中心的所述法线13。能够基于该法线13的倾斜（倾斜角、倾斜方向）运算所述飞行装置2的姿势。此外，所述位置测定装置3能够与所述远程操纵机4进行无线通信，所述位置测定装置3测定出的所述反射部7的三维坐标以及所述飞行装置2的姿势作为坐标数据以及姿势数据被输入到所述远程操纵机4。
所述远程操纵机4例如是智能电话或平板电脑等便携终端、或者在该便携终端中连接或一体化了输入装置的装置。所述远程操纵机4具有：具有运算功能的运算装置、对数据、程序进行储存的存储部、以及终端通信部（后述）。所述远程操纵机4能够在所述终端通信部和所述飞行器通信部11之间进行与所述飞行装置2的无线通信，此外，能够在所述终端通信部和所述位置测定装置3的通信部之间进行与该位置测定装置3的无线通信。进而，所述远程操纵机4能够远程操作所述飞行装置2的飞行、所述激光扫描仪6的测距工作，由所述位置测定装置3进行的测定也能够远程操作。
接下来，在图3、图4中，对所述飞行装置2进行说明。
所述飞行器5具有呈放射状延伸的多个且偶数个的螺旋桨框架14（在图示中为14a～14d）。该螺旋桨框架14的中心成为所述飞行装置2的中心。在各螺旋桨框架14的前端分别设置有螺旋桨单元。该螺旋桨单元由设置在所述螺旋桨框架14的前端的螺旋桨电机15（在图示中为15a～15d）、安装在该螺旋桨电机15的输出轴上的螺旋桨16（在图示中为16a～16d）、以及分别设置在所述螺旋桨电机15的规定位置例如下端部的所述反射部7构成。进而，在所述飞行器5中内置有飞行控制装置17。再有，所述反射部7也可以经由已知长度的轴而设置在所述螺旋桨电机15的下端部。
该飞行控制装置17主要具备：运算控制部18、存储部19、飞行控制部21、螺旋桨电机驱动器部22、扫描仪控制部23、第一拍摄控制部24、第二拍摄控制部25、所述飞行器通信部11。
再有，在本实施例中，所述扫描仪控制部23被包括在所述飞行控制装置17中，但是也可以是其他的结构。例如，在所述激光扫描仪6内设置所述扫描仪控制部23并且经由所述飞行器通信部11在所述飞行器5和所述激光扫描仪6之间进行控制信号的收发也可以。
在所述存储部19中形成有程序储存部和数据储存部。在所述程序储存部中，储存有用于对所述飞行器摄像机8（在图示中为飞行器摄像机8a～8d）以及所述红外线摄像机9的拍摄进行控制的拍摄程序、用于从图像数据中提取特征点的特征点提取程序、在时间上相邻的图像数据中运算同一特征点之间的位置偏差的位置偏差运算程序、用于驱动控制所述螺旋桨电机15的飞行控制程序、控制由所述激光扫描仪6进行的测距工作的测距程序、用于将所取得的数据发送到所述远程操纵机4以及接收来自该远程操纵机4的飞行指令或拍摄指令的通信程序等程序。
在所述数据储存部中，储存有由所述飞行器摄像机8取得的静止图像数据或活动图像数据、经由所述远程操纵机4接收到的由所述位置测定装置3测定出的位置数据或姿势数据、基于特征点之间的位置偏差而运算出的所述飞行装置2的移动距离、移动方向数据，进而，储存有取得了所述静止图像数据、所述活动图像数据时的时间、位置数据等。
所述飞行控制部21基于与飞行相关的控制信号，经由所述螺旋桨电机驱动器部22将所述螺旋桨电机15驱动并控制为需要的状态。
所述扫描仪控制部23控制所述激光扫描仪6的驱动。即，所述扫描仪控制部23控制测距光的发光间隔、扫描镜26（参照图1）的旋转速度等，经由该扫描镜26旋转照射所述测距光。此外，所述扫描仪控制部23控制从所述激光扫描仪6照射的测距光的点云间隔、点云密度。此外，将反射测距光与所述扫描镜26的旋转角相关联地输入到所述运算控制部18，执行测距。
所述第一拍摄控制部24基于从所述运算控制部18发出的控制信号来控制所述飞行器摄像机8的拍摄。所述飞行器摄像机8例如为数字摄像机，能够拍摄静止图像，并且能够取得构成活动图像或连续的图像的帧图像。此外，作为拍摄元件，设置有作为像素的集合体的CCD、CMOS传感器等，能够确定各像素在拍摄元件内的位置。例如，根据将所述飞行器摄像机8的光轴通过拍摄元件的点作为原点的正交坐标来确定各像素的位置。各像素将像素坐标与光接收信号一起输出到所述第一拍摄控制部24。
所述第二拍摄控制部25基于从所述运算控制部18发出的控制信号来控制所述红外线摄像机9的拍摄。该红外线摄像机9具有拍摄元件，能够根据将所述红外线摄像机9的光轴通过拍摄元件的点作为原点的正交坐标来确定各像素的位置。各像素将像素坐标与光接收信号一起输出到所述第二拍摄控制部25。
所述运算控制部18展开并执行储存在所述存储部19中的各种程序，执行用于利用测距光来扫描（测定）测定对象物的各种控制。此外，所述运算控制部18基于所述操纵信号或相邻的图像数据之间的特征点的位置偏差来运算与飞行相关的控制信号，输出到所述飞行控制部21。
接下来，参照图5来说明所述位置测定装置3。
该位置测定装置3具有设置在三脚架27（参照图1）上的测定装置主体28。该测定装置主体28主要具备：作为运算控制部的测定控制装置29、作为测距光偏转部的扫描镜31、测距部32、水平角检测器33、铅直角检测器34、倾斜角检测器35、水平旋转驱动部36、铅直旋转驱动部37、广角摄像机38、望远摄像机39等。
所述测定装置主体28能够通过所述水平旋转驱动部36在水平方向上旋转，此外，能够通过所述铅直旋转驱动部37在铅直方向上旋转。
所述扫描镜31例如是在正交的2个轴（X轴和Y轴）方向上倾斜自由的MEMS镜。MEMS镜是由电流流过线圈时的洛伦兹力驱动的镜，能够基于驱动电流的正负以及大小，在期望的方向上以期望的角度二维地往返倾斜。此外，所述扫描镜31可倾斜的范围例如在2个轴方向上为±30°。
所述测距部32经由所述扫描镜31、所述望远摄像机39的光学系统，射出测距光41（参照图1），进而，经由该扫描镜31、所述望远摄像机39的光学系统，对来自所述测定对象物的反射测距光进行光接收，进行测距。即，所述测距部32作为光波距离计发挥作用。所述测距光41是脉冲光或脉冲状的光，按每个脉冲光进行测距。此外，所述扫描镜31在例如±30°的范围内偏转测距光41的光轴，能够以高响应性进行所述测距光41的局部扫描。再有，作为所述测距光41，使用波长与在所述激光扫描仪6中使用的测距光不同的光。
所述水平角检测器33检测所述广角摄像机38或所述望远摄像机39的瞄准方向中的水平角。再有，被检测的水平角是相对于预先设定的任意的基准方向的水平角。此外，所述铅直角检测器34检测所述广角摄像机38或所述望远摄像机39的瞄准方向中的铅直角。进而，所述倾斜角检测器35检测所述扫描镜31的2个轴的各倾斜角以及合成倾斜角。所述水平角检测器33、所述铅直角检测器34、所述倾斜角检测器35的检测结果被输入到所述测定控制装置29。
所述广角摄像机38和所述望远摄像机39内置于所述位置测定装置3中。所述广角摄像机38具有广视角，例如30°，所述望远摄像机39具有比所述广角摄像机38窄的视角，例如5°。再有，所述广角摄像机38的光轴与所述望远摄像机39的光轴分别平行，各光轴之间的距离为已知的。因此，能够进行由所述广角摄像机38取得的图像和由所述望远摄像机39取得的图像之间的相对应。通过所述广角摄像机38或所述望远摄像机39，能够在视角内捕捉各反射部7。再有，将所述测距光41的光轴与所述广角摄像机38的光轴或所述望远摄像机39的光轴平行或一致时的所述扫描镜31的位置设为该扫描镜31的基准位置。
所述测定控制装置29主要具有：测距运算部42、测定运算控制部43、测定存储部44、测定通信部45、电机驱动控制部46、镜驱动控制部47、拍摄控制部48等。
所述测距运算部42基于来自所述测定运算控制部43的控制信号，控制由所述测距部32对各反射部7进行的测距工作。即，所述测距运算部42基于脉冲光的往返时间例如从所述测距部32射出的所述测距光41的发光定时与由所述测距部32进行光接收的反射测距光的光接收定时之间的时间差和光速，执行所述测距光41的每一个脉冲的测距（飞行时间）。此外，作为测距方法，也能够应用使激光光的频率进行啁啾而根据返回光的频率差来测量距离的FMCW（Frequency Modulated Continuous Wave：调频连续波）。
此外，在所述测定存储部44中，储存有从所述广角摄像机38或所述望远摄像机39的图像中提取所述反射部7并检测该反射部7的位置的图像处理程序、用于对各反射部7依次执行局部扫描来进行各反射部7的测定（测距以及测角）并实时地运算每一个的三维坐标的测定程序、用于基于各反射部7的测定结果来运算所述平面12的所述法线13并运算所述飞行器5的姿势的姿势运算程序、运算所述飞行器5的方位的方位运算程序、分别按时间序列取得各反射部7的测定结果并预测接下来的所述反射部7的位置的预测程序、用于进行各反射部7的追踪的追踪程序、用于进行所述广角摄像机38和所述望远摄像机39的拍摄的拍摄程序、用于进行与所述飞行装置2以及所述远程操纵机4的通信的通信程序等程序。此外，在所述测定存储部44中，将各反射部7的测定结果（测距结果、测角结果）与测定时间相关联地按时间序列储存。
所述测定通信部45将测定所述反射部7的结果（所述反射部7的斜距、水平角、铅直角）实时地发送到所述远程操纵机4。
所述电机驱动控制部46为了瞄准所述反射部7或者为了追踪该反射部7而控制所述水平旋转驱动部36、所述铅直旋转驱动部37，使所述测定装置主体28在水平方向或铅直方向上旋转。再有，所述水平旋转驱动部36、所述铅直旋转驱动部37构成用于使所述测定装置主体28在水平方向以及铅直方向上旋转的主体驱动部。
所述镜驱动控制部47使所述扫描镜31在规定角度范围内在规定方向上往返倾斜，使所述测距光41从规定的扫描中心对规定的范围二维地进行面扫描（光栅扫描）。此外，所述镜驱动控制部47在整个扫描范围内的多处部分地进行扫描（局部扫描）的情况下，一边依次变更扫描中心一边执行局部扫描。通过依次执行局部扫描，从而能够得到与在多处同时进行局部扫描相同的效果。进而，所述拍摄控制部48被构成为控制所述广角摄像机38和所述望远摄像机39的拍摄。
所述位置测定装置3一边依次追踪各反射部7一边进行测距，基于测距结果和所述水平角检测器33、所述铅直角检测器34、所述倾斜角检测器35的检测结果，实时地测定各反射部7的三维坐标。此外，所述测定运算控制部43基于各反射部7的测定结果来运算所述平面12并运算该平面12的所述法线13，基于该法线13来实时地运算所述飞行装置2（飞行器5）的姿势。此外，通过依次测定各反射部7，从而也依次运算所述平面12。因此，通过依次运算时间上相邻的所述平面12之间的旋转位移，从而所述测定运算控制部43能够运算所述平面12相对于初始位置的相对旋转角、即所述飞行装置2相对于基准方向的相对方位角。
图6是示出所述远程操纵机4的概略结构、以及所述飞行装置2、所述位置测定装置3和所述远程操纵机4的关联的图。
该远程操纵机4具有：具有运算功能的终端运算处理部49、终端存储部51、终端通信部52、操作部53、显示部54。
所述终端运算处理部49具有时钟信号发生部，将从所述飞行装置2接收到的图像数据、测定数据、从所述位置测定装置3接收到的图像数据、测定数据等与时钟信号相关联。此外，所述终端运算处理部49基于所述时钟信号将接收到的各种数据处理为时间序列的数据，保存在所述终端存储部51中。
在该终端存储部51中，储存有用于与所述飞行装置2或所述位置测定装置3进行通信的通信程序、用于基于所述位置测定装置3的设置位置的三维坐标来运算各反射部7的三维坐标的程序、用于基于各反射部7的测定结果、所述平面12的倾斜和到所述飞行器5的基准点的距离来将所述激光扫描仪6测定出的三维坐标变换为将所述位置测定装置3的设置位置作为基准的三维坐标的程序、用于将扫描画面、测定结果、由各摄像机取得的图像等显示在所述显示部54中的显示程序、用于经由触摸面板等输入指示的操作程序等程序。此外，在所述终端存储部51中预先储存有在后述的诊断面中不存在凹凸、剥离、掉落等的数据例如设计数据。
所述终端通信部52在与所述飞行装置2之间以及在与所述位置测定装置3之间进行通信。此外，所述操作部53经由与所述显示部54一体地设置的控制器的按钮等输入各种指示，进行所述飞行器5的操作。
所述显示部54显示由所述飞行器摄像机8以及所述红外线摄像机9取得的摄像机图像以及红外图像、由所述广角摄像机38取得的广角图像、由所述望远摄像机39取得的望远图像、示出由所述位置测定装置3或所述激光扫描仪6取得的测定结果的测定结果画面等。
再有，也可以使所述显示部54的全部成为触摸面板。在该显示部54的全部是触摸面板的情况下，也可以省略所述操作部53。在这种情况下，在所述显示部54设置有用于操作所述飞行器5的操作面板。
接下来，在图7、图8中，对所述飞行装置2的追踪进行说明。再有，在以下的说明中，假设在4处设置有所述反射部7。
首先，在使所述飞行装置2静止在规定的待机位置的状态下，所述位置测定装置3依次进行4个所述反射部7的测定。调整所述位置测定装置3的朝向，以使广角图像中或望远图像中包括全部的所述反射部7，所述测定运算控制部43从广角图像中或望远图像中提取各反射部7。进而，基于广角图像中或望远图像中的各反射部7的位置来设定扫描方向、扫描范围（测定区域55）。再有，扫描方向、扫描范围的设定既可以经由所述操作部53手动进行，也可以由所述测定运算控制部43自动进行。此外，在待机位置处，所述飞行装置2的基准方向的方位角通过方位计等是已知的。
所述位置测定装置3通过由所述测距部32进行的所述测距光41的射出和所述扫描镜31向2个轴方向的倾斜之间的协作，呈光栅扫描状地局部扫描规定范围的所述测定区域55。再有，该测定区域55中的扫描密度根据状况来适当设定。此外，所述测定区域55的大小设定为至少包括所述反射部7之中的任一个的大小。
所述位置测定装置3以规定的扫描密度对所述测定区域55内进行扫描，取得沿着所述测距光41的轨迹56的点云数据。在本实施例中，作为测定对象物的所述反射部7成为在整个面上贴附了具有回归反射性的反射片的球体。
因此，在所述反射部7的中心不存在于所述测距光41的光轴上的情况下，反射测距光57不朝向所述测距部32反射，成为不可测定。即，仅在所述反射部7的中心存在于所述测距光41的光轴上的情况下，才能运算测定结果。
因此，在对所述测定区域55内进行局部扫描时，能够将得到了测定结果的点的测定结果作为所述反射部7的测定结果。再有，所述反射部7的测定结果是该反射部7的表面的三维坐标，各反射部的中心的三维坐标能够基于所述反射部7的测定结果以及所述反射部7的已知的直径来运算。
在追踪所述飞行装置2时，针对在初始位置（待机位置）以静止状态以任意的姿势设置的所述飞行装置2，驱动所述水平旋转驱动部36以及所述铅直旋转驱动部37，从广角图像或望远图像中提取各反射部7，从图像中求出向所述反射部7的方向（方向角）。
首先，设定将规定的所述反射部7（反射部7a）作为中心的所述测定区域55（第一测定区域55a），设定将与所述反射部7a相邻的所述反射部7（反射部7b）作为中心的所述测定区域55（第二测定区域55b），设定将与所述反射部7b相邻的所述反射部7（反射部7c）作为中心的所述测定区域55（第三测定区域55c），设定将与所述反射部7c相邻的所述反射部7（反射部7d）作为中心的所述测定区域55（第四测定区域55d）。
当设定了各测定区域55a～55d时，所述测定运算控制部43通过所述测距部32（在图8中为发光元件58和光接收元件59）与所述扫描镜31之间的协作，将从图像中提取出的所述反射部7a的中心作为扫描中心，利用所述测距光41对所述第一测定区域55a内进行局部扫描，测定所述反射部7a。
同样地，所述测定运算控制部43将提取出的所述反射部7b的中心作为扫描中心，利用所述测距光41对所述第二测定区域55b内进行局部扫描，测定所述反射部7b，将提取出的所述反射部7c的中心作为扫描中心，利用所述测距光41对所述第三测定区域55c内进行局部扫描，测定所述反射部7c，将提取出的所述反射部7d的中心作为扫描中心，利用所述测距光41对所述第四测定区域55d内进行局部扫描，测定所述反射部7d。
将在此测定出的所述反射部7a的三维坐标设定为所述反射部7a的第一初始位置61，将所述反射部7b的三维坐标设定为所述反射部7b的第二初始位置62，将所述反射部7c的三维坐标设定为所述反射部7c的第三初始位置63，将所述反射部7d的三维坐标设定为所述反射部7d的第四初始位置64。所设定的各初始位置61～64被储存在所述测定存储部44中。
在各初始位置61～64的设定后，开始由所述位置测定装置3进行的追踪，并且使所述飞行装置2飞行。在追踪中，所述测定运算控制部43依次重复地执行以所述第一初始位置61为中心的局部扫描（第一局部扫描）、以所述第二初始位置62为中心的局部扫描（第二局部扫描）、以所述第三初始位置63为中心的局部扫描（第三局部扫描）、以及以所述第四初始位置64为中心的局部扫描（第四局部扫描），大致同时且大致实时地测定所述反射部7a～7d。所述反射部7a～7d的测定值也与所述飞行装置2的移动一起变化。因此，追随于所述反射部7a～7d的测定值的变化，所述测定装置主体28的瞄准方向也进行追随。
再有，所述扫描镜31能够高速地往返倾斜，扫描速度与所述飞行装置2的移动速度相比足够高速。因此，即使在使扫描中心从所述反射部7a依次移动到所述反射部7d并依次执行了从第一局部扫描到第四局部扫描之后，也能够再次在以所述第一初始位置61为中心的所述第一测定区域55a内捕捉到所述反射部7a。
通过执行第一局部扫描，测定了从所述第一初始位置61在规定的方向上移动了规定距离的所述反射部7a的第一位置61a的三维坐标，将该第一位置61a的测定结果保存在所述测定存储部44中。此外，所述测定运算控制部43运算连接所述第一位置61a和作为所述反射部7a的前一次的测定位置的所述第一初始位置61的直线，该直线作为所述反射部7a的轨迹65保存在所述测定存储部44中。进而，基于所述轨迹65来运算所述反射部7a的移动方向、移动速度，将运算结果保存在所述测定存储部44中。
在所述第一位置61a的测定后，所述测定运算控制部43基于所述反射部7a和所述反射部7b的位置关系，将局部扫描的扫描中心变更为所述第二初始位置62。此时，基于所述反射部7a的测定位置、移动方向、移动速度来预测所述反射部7b的位置，将预测结果也反映在扫描中心的变更中。
同样地，通过第二局部扫描的执行，所述测定运算控制部43运算从所述第二初始位置62在规定的方向上移动了规定距离的所述反射部7b的第二位置62a的三维坐标，通过第三局部扫描的执行，运算从所述第三初始位置63在规定的方向上移动了规定距离的所述反射部7c的第三位置63a的三维坐标，通过第四局部扫描的执行，运算从所述第四初始位置64在规定的方向上移动了规定距离的所述反射部7d的第四位置64a的三维坐标。第一位置61a～第四位置64a的三维坐标分别保存在所述测定存储部44中。
此外，所述测定运算控制部43将连接所述第二位置62a和所述第二初始位置62的直线运算为所述反射部7b的轨迹66，将连接第三位置63a和所述第三初始位置63的直线运算为所述反射部7c的轨迹67，将连接第四位置64a和所述第四初始位置64的直线运算为所述反射部7d的轨迹68，将各运算结果保存在所述测定存储部44中。进而，所述测定运算控制部43基于所述轨迹66来运算所述反射部7b的移动速度、移动方向，基于所述轨迹67来运算所述反射部7c的移动速度、移动方向，基于所述轨迹68来运算所述反射部7d的移动速度、移动方向，将各运算结果保存在所述测定存储部44中。
在将局部扫描的扫描中心的位置变更为所述第二初始位置62～所述第四初始位置64的情况下，也基于所述反射部7b～所述反射部7d的测定结果、移动方向、移动速度，预测接下来的测定位置，将预测结果反映在扫描中心的变更中。
所述测定运算控制部43基于所述第一位置61a、所述第二位置62a、所述第三位置63a、所述第四位置64a的测定结果，运算所述平面12的所述法线13。即，所述测定运算控制部43运算所述飞行装置2的姿势。进而，所述测定运算控制部43运算由各位置61a～64a形成的所述平面12相对于由各初始位置61～64形成的所述平面12的相对旋转角，基于该相对旋转角来运算所述飞行装置2的基准方向的方位角。
在所述第四位置64a的测定后，依次重复所述反射部7a～7d的测定，运算第一位置61b、……、61n（未图示）、第二位置62b、……、62n（未图示）、第三位置63b、……、63n（未图示）、第四位置64b、……、64n（未图示）的三维坐标，将各运算结果保存在所述测定存储部44中。此外，连接各测定位置和前一次的测定位置的直线作为所述反射部7a～7d的轨迹65～68分别保存在所述测定存储部44中。
通过依次重复所述反射部7a～7d的测定，从而实时地测定该反射部7a～7d的位置，基于该反射部7a～7d的测定结果，执行由所述位置测定装置3进行的所述飞行装置2的追踪。此外，与该飞行装置2的追踪并行地，实时地运算该飞行装置2的姿势。进而，当将从所述反射部7a到所述反射部7d的测定设为一个周期时，基于各反射部7a～7d的测定结果，依次运算所述平面12相对于前一个周期的该平面12的相对旋转角，因此，能够基于各相对旋转角运算所述飞行装置2的基准方向的方位角。
此外，由于局部扫描的扫描中心的变更通过MEMS镜高速地执行，所以能够大致同时且大致实时地执行所述反射部7a～7d的测定。因此，由于各反射部7a～7d总是以相同的顺序被测定，所以能够将所述平面12之间的旋转位移视为相对旋转角，不需要区别各反射部7a～7d。进而，关于所述飞行装置2的追踪，由于该飞行装置2的移动速度不是高速，所以能够通过由所述水平旋转驱动部36和所述铅直旋转驱动部37进行的所述测定装置主体28的旋转来进行充分追踪。
在所述飞行装置2的追踪中，存在所述测距光41被所述飞行器5遮挡而即使执行局部扫描也不能得到所述反射部7a～7d的测定结果的情况。在这种情况下，假设不可测定，使局部扫描的中心向接下来的测定位置移动。局部扫描的扫描中心的变更反映基于其他的反射部7的测定结果的预测结果，并且变更速度为高速。因此，即使在存在不可测定的所述反射部7的情况下，也能够继续追踪。此外，如果能够测定所述反射部7a～7d之中的3个，则能够制作所述平面12，因此，即使不能测定所述反射部7a～7d之中的一个，也能够进行实时的姿势检测和方位角检测。
接下来，参照图9来说明使用了所述测量系统1的测定。
在开始测定的情况下，经由所述远程操纵机4使所述飞行器5从待机位置飞行。此时，既可以经由所述远程操纵机4的操作面板来手动操作所述飞行器5，也可以基于预先设定的飞行程序使所述飞行器5自动飞行。此外，在手动操作该飞行器5的情况下，既可以通过目视来操作，也可以基于由所述飞行器摄像机8取得的图像来操作。
再有，由于该飞行器5不具有方位计，所以不能直接检测飞行中的所述飞行器5的方位。在本实施例中，所述测定运算控制部43或所述终端运算处理部49基于时间上相邻的所述平面12之间的旋转位移来运算所述飞行器5的相对旋转角，基于各相对旋转角和在待机位置处设定的基准方向的方位角来运算所述飞行器5的方位角。
或者，从所述飞行器5开始飞行的时间点起，所述第一拍摄控制部24按照每个所述飞行器摄像机8a～8d连续地取得飞行器摄像机图像。由于该飞行器摄像机8a～8d被配置成使得由相邻的飞行器摄像机取得的飞行器摄像机图像重叠规定量，所以取得了360°全周的飞行器摄像机图像。
所述运算控制部18根据建造物、钢架的角、或者特征性亮度等，按照每个所述飞行器摄像机图像来提取特征点。此外，所述运算控制部18将由同一所述飞行器摄像机8得到的时间上相邻的所述飞行器摄像机图像进行比较。
所述运算控制部18基于时间上相邻的2个所述飞行器摄像机图像，运算同一特征点在所述飞行器摄像机图像中的位置偏差。此外，所述运算控制部18同样地还针对由其他的所述飞行器摄像机8取得的所述飞行器摄像机图像，运算特征点在所述飞行器摄像机图像中的位置偏差。
能够确定各像素在拍摄元件内的位置。因此，通过针对各飞行器摄像机8来比较时间上相邻的所述飞行器摄像机图像中的特征点的位置，从而所述运算控制部18能够对取得之后的所述飞行器摄像机图像的时间点相对于取得先前的所述飞行器摄像机图像的时间点的所述飞行器5的倾斜角、方位角、移动量进行运算。
所述运算控制部18基于依次运算出的所述飞行器5的倾斜角、方位角、移动量，控制所述飞行器5的姿势、飞行状态（光流）。再有，关于飞行状态的控制，也可以使用由所述位置测定装置3运算出的姿势、方位角、移动量。
再有，在本实施例中，在所述飞行装置2和所述位置测定装置3这二者中，能够运算所述飞行器5的倾斜角、方位角、移动量。另一方面，所述位置测定装置3相比于所述飞行装置2能够高精度地运算。因此，在倾斜角、方位角、移动量都能够运算的情况下，使用由所述位置测定装置3进行的运算。此外，在只能由所述飞行装置2运算的情况下，使用由该飞行装置2运算出的倾斜角、方位角、移动量。
当将所述飞行装置2移动到作为测定对象的结构物69的附近时，开始由所述飞行装置2进行的所述结构物69的测定以及诊断。再有，在图9中，所述结构物69例如是大楼，作为测定对象面的诊断面71是大楼的一个面。
在针对所述飞行装置2的追踪被继续的状态下，所述扫描仪控制部23一边以与所述测距光41不同的波长射出测距光72，一边旋转所述扫描镜26，在包括所述飞行器5的铅直轴心的平面内一维地旋转照射所述测距光72。此外，所述飞行控制部21使所述飞行器5向与所述测距光72的照射方向正交的方向飞行或旋转。所述扫描仪控制部23能够通过所述扫描镜26的旋转和所述飞行器5的飞行或旋转之间的协作，二维地扫描所述测距光72，取得所述诊断面71整个面的三维点云数据。
以所述飞行器5的基准点为基准的三维点云数据的各点的每个点的三维坐标与根据所述平面12或所述飞行器摄像机图像73求出的所述飞行器5的方位角、和所述飞行器5的位置（基准点的位置）以及姿势相关联地保存在所述存储部19中。或者，所述远程操纵机4将从所述飞行装置2接收到的三维点云数据与从所述位置测定装置3接收到的所述飞行器5的位置、姿势以及方位相关联地保存在所述终端存储部51中。所述终端运算处理部49基于所述反射部7a～7d的测定结果，运算所述飞行器5的基准点的位置（三维坐标）和所述飞行器5的姿势以及方位。此外，所述终端运算处理部49基于运算结果，将所述激光扫描仪6所取得的三维点云数据变换为以所述位置测定装置3的设置位置为基准的三维点云数据。
所述终端运算处理部49将由所述飞行装置2取得的三维点云数据即所述诊断面71的表面形状与在所述终端存储部51中储存的设计数据进行比较。此外，所述终端运算处理部49能够基于比较结果检测所述诊断面71的不平整（凹凸）、瓷砖等的剥离或掉落等不良。
此外，所述终端运算处理部49向所述飞行装置2发送被检测到不良的所述诊断面71上的位置、以及向该位置的拍摄指示。
所述运算控制部18基于从所述远程操纵机4接收到的不良的位置，使所述飞行装置2飞行到不良位置。此外，所述运算控制部18以使得所述飞行器摄像机8中的任一个和所述红外线摄像机9朝向不良位置的方式旋转所述飞行器5，取得由所述飞行器摄像机8所得的不良位置的飞行器摄像机图像73、以及由所述红外线摄像机9所得的不良位置的红外图像74。将所取得的所述飞行器摄像机图像73和所述红外图像74与不良位置以及方位角相关联地保存在所述存储部19中。或者，所述飞行器摄像机图像73和所述红外图像74与方位角一起被发送给所述远程操纵机4，与从所述位置测定装置3接收到的所述飞行器5的位置以及姿势相关联地保存在所述终端存储部51中。
能够基于所取得的所述飞行器摄像机图像73，以与从非常近的距离的目视同等的精度，判断所述诊断面71的不平整、剥离、掉落等不良的细节。进而，能够基于所述红外图像74，得到所述诊断面71的温度分布，基于该温度分布，判断所述诊断面的状态。再有，基于所述飞行器摄像机图像73和所述红外图像74的不良的细节的判断既可以由作业者通过目视来进行，也可以通过图像处理等使所述终端运算处理部49自动进行。
当所述诊断面71的整个面的点云数据的取得、所述飞行器摄像机图像73的取得、所述红外图像74的取得完成时，经由所述远程操纵机4使所述飞行装置2向接下来的所述诊断面71或者接下来的所述结构物69附近移动，再次执行点云数据的取得、所述飞行器摄像机图像73的取得、所述红外图像74的取得。再有，所述运算控制部18也可以控制所述飞行装置2，以使得所述飞行装置2自动地向接下来的所述诊断面71或所述结构物69移动。
当全部的所述诊断面71、所述结构物69的测定以及图像取得完成时，使所述飞行装置2向规定的待机位置着陆，结束所述诊断面71的测定。
如上述那样，在本实施例中，能够对所述飞行装置2进行远程操作，通过设置在该飞行装置2的所述激光扫描仪6、所述飞行器摄像机8、所述红外线摄像机9，从期望的所述诊断面71的附近，取得三维点云数据、图像。
因此，不需要用于作业者进行作业的或者用于对设置有三维激光扫描仪的三脚架进行设置的脚手架，所以，不需要用于搭建脚手架的时间或空间，能够谋求作业时间的大幅缩短。
此外，由于作业者不需要靠近墙壁来直接诊断所述诊断面71，所以，作业者不需要进行高处的诊断作业，能够提高安全性。
此外，由于构成为针对所述诊断面71分别取得三维点云数据、所述飞行器摄像机图像73、所述红外图像74，所以，能够通过多个手段来诊断不良位置，能够高精度地诊断所述诊断面71。
此外，在本实施例中，所述反射部7a～7d为球体，通过对至少包括该反射部7a～7d中的任一个的所述测定区域55进行局部扫描来测定所述反射部7a～7d。因此，无论所述反射部7a～7d的朝向如何，都能够运算该反射部7a～7d的中心的三维坐标。
此外，在所述飞行器5的规定位置设置有4个反射部7a～7d，能够基于该反射部7a～7d的测定结果来运算所述平面12以及所述法线13，基于该法线13来运算所述飞行器5的倾斜。此外，能够基于时间上相邻的所述平面12的旋转位移来运算所述飞行器5的相对旋转角。因此，无论是在该飞行器5倾斜的情况下，或者是在所述飞行器5旋转的情况下，都能够基于运算出的所述飞行器5的倾斜和方位来校正所述激光扫描仪6的测定结果。
此外，在本实施例中，通过依次局部扫描并测定所述反射部7a～7d来追踪所述飞行装置2。此外，与所述飞行装置2的追踪并行地，实时地运算该飞行装置2的姿势以及方位。
因此，由于不需要在所述飞行装置2设置倾斜传感器、姿势检测装置或方位计，所以能够谋求装置结构的简略化，谋求制造成本的降低并且减轻所述飞行装置2的重量。
此外，由于能够通过驱动所述螺旋桨电机15来使所述飞行器5在与所述测距光72的射出方向正交的方向上飞行或旋转，所以能够通过所述扫描镜26的旋转和所述飞行器5的飞行或旋转之间的协作，在任意的方向上照射所述测距光72。因此，即使在取得三维的点云数据的情况下，搭载在所述飞行装置2的是单轴的激光扫描仪就行，所以能够谋求轻量化以及制作成本的降低。
此外，在飞行中，由设置在所述飞行器5的多个所述飞行器摄像机8连续地取得所述飞行器摄像机图像73，因此，能够进行飞行中的姿势的控制、针对障碍物的碰撞避免等，能够提高飞行稳定性。
此外，也可以在所述飞行装置2中设置作为位置信息发送器的BLE（Bluetooth LowEnergy：蓝牙低功耗）信标。利用该BLE信标发出概略的位置信息信号，由此，例如，即使在由所述位置测定装置3进行的所述飞行装置2的追踪因障碍物等而中断的情况下，也能够基于来自BLE信标的位置信息，容易地使所述位置测定装置3恢复到所述飞行装置2的追踪。
此外，在本实施例中，作为测定器，在所述飞行器5中搭载单轴的所述激光扫描仪6，利用该激光扫描仪6取得所述诊断面71的三维点云数据。然而，由所述飞行装置2进行的测定方法不限于此。例如，也可以在所述飞行器5中设置向所述诊断面71照射线激光并通过光切断法来测定所述诊断面71的表面形状的测定器。此外，也可以在所述飞行器5中设置向所述诊断面71照射THz（太赫兹）波段的电磁波来测定所述诊断面71的表面状态的测定器。通过使用THz波段的电磁波，从而能够执行所述诊断面71的墙面内间隙检查等。
此外，作为测定器，也可以使用闪光激光雷达或TOF摄像机。闪光激光雷达以及TOF摄像机被构成为利用规定的光源对测定范围（拍摄范围）进行脉冲照射，用CMOS传感器等拍摄元件对来自该测定范围的反射光进行光接收，按拍摄元件的各像素的每一个进行测距。因此，通过用闪光激光雷达或TOF摄像机拍摄所述诊断面71，从而能够按各像素的每一个，取得具有距离信息的所述诊断面71的图像，因此，能够基于该图像来求出所述诊断面71的三维形状。
另一方面，在闪光激光雷达或TOF摄像机的情况下，测定范围由脉冲光的照射范围、摄像机的视角限定，因此，为了取得所述诊断面71整个面的图像，需要一边使所述飞行装置2沿着所述诊断面71飞行，一边取得多个图像。
因此，在使用闪光激光雷达或TOF摄像机作为测定器的情况下，也可以事先设定所述飞行装置2的飞行路线以使得能够取得所述诊断面71整个面的图像，并基于该飞行路线来使所述飞行装置2自动飞行。或者，也可以经由所述远程操纵机4设定任意的范围的测定区域，并以能够取得测定区域整个区域的图像的方式使所述飞行装置2自动飞行。
此外，预先设定用于取得包括所述诊断面71的至少一部分的图像的图像取得区域，使所述飞行装置2以在图像取得区域中取得图像的方式自动飞行，基于取得的图像使所述飞行装置2以依次取得图像直到取得所述诊断面71整个面的图像的方式自动飞行也可以。例如，基于图像中的棱线等来决定飞行方向，并且，使所述飞行装置2以所取得的图像彼此重叠规定量的方式飞行。进而，也可以一边参照所述飞行器摄像机8a～8d的图像，一边经由所述远程操纵机4手动执行所述飞行装置2的飞行以及测定。
此外，在本实施例中，作为用于扫描所述测距光41的测距光偏转部，使用2个轴的MEMS镜，但是不限于该MEMS镜。例如，也可以是由利用电机进行旋转的旋转镜、电流镜、光学相控阵、液晶光束转向、Risley棱镜等各种偏转手段来扫描测距光的结构。
进而，在本实施例中，作为所述反射部7a～7d，使用了在整个面贴设有反射片的球体，但当然也可以使用全周棱镜。

Claims (20)

1.一种测量系统，具有：
飞行装置，能够远程操纵，设置有飞行器和测定器；
位置测定装置，能够进行该飞行装置的位置测定；以及
远程操纵机，控制所述飞行装置的飞行，能够与该飞行装置以及所述位置测定装置进行无线通信，
其中，
所述远程操纵机被构成为使所述飞行装置飞行到期望的结构物，利用所述测定器对测定对象面进行测定，将该测定对象面的测定结果变换为以所述位置测定装置为基准的测定结果。
2.根据权利要求1所述的测量系统，其中，
所述飞行器具有在相对于该飞行器的基准点已知的位置设置的至少3个反射部，
所述位置测定装置具有：测距部，射出测距光，对反射测距光进行光接收，测定到所述反射部的距离；测距光偏转部，以使得所述测距光在规定的范围内扫描的方式偏转该测距光；以及运算控制部，控制所述测距部和所述测距光偏转部，
该运算控制部被构成为通过所述测距光偏转部使所述测距光针对各反射部依次执行包括所述反射部之中的至少一个的局部扫描，测定各反射部。
3.根据权利要求2所述的测量系统，其中，所述位置测定装置还具备：
测定装置主体，具有所述测距部、所述测距光偏转部以及所述运算控制部；以及
主体驱动部，在水平方向以及铅直方向上驱动该测定装置主体，
所述运算控制部被构成为将前一次测定的所述反射部之中的一个的位置作为中心，针对各反射部依次进行用于测定该反射部之中的一个的当前位置的局部扫描，追踪所述飞行装置。
4.根据权利要求3所述的测量系统，其中，所述运算控制部被构成为将在待机位置测定的各反射部的位置分别设定为初始位置，基于各初始位置的测定结果来开始所述飞行装置的追踪。
5.根据权利要求3所述的测量系统，其中，所述运算控制部被构成为基于各反射部的测定结果来运算由各反射部的中心形成的平面和该平面的法线，基于所述平面以及所述法线来运算所述飞行装置的姿势以及方位。
6.根据权利要求1所述的测量系统，其中，
所述飞行装置还具备飞行控制装置，
所述测定器是单轴的激光扫描仪，
该激光扫描仪被构成为能够经由扫描镜一维地扫描波长与所述位置测定装置不同的测距光，
所述飞行控制装置被构成为通过所述扫描镜的旋转和在与该扫描镜正交的方向上旋转的所述飞行器的旋转的协作，三维地旋转照射所述测距光，通过二维的扫描来取得三维点云数据。
7.根据权利要求6所述的测量系统，其中，
所述远程操纵机具有终端存储部和终端运算处理部，所述终端存储部保存有具有正常的结构物的表面形状的设计数据，
该终端运算处理部被构成为将所述激光扫描仪取得的三维点云数据与所述设计数据进行比较，基于比较结果来检测所述结构物的不良位置。
8.根据权利要求7所述的测量系统，其中，
所述飞行装置还具备在所述飞行器的周面设置的飞行器摄像机和红外线摄像机，
所述终端运算处理部被构成为使所述飞行装置移动到所述不良位置，利用所述飞行器摄像机和红外线摄像机取得所述不良位置的图像。
9.根据权利要求8所述的测量系统，其中，
设置有多个所述飞行器摄像机，
所述飞行控制装置被构成为使所述飞行器摄像机取得活动图像或连续图像，在时间上相邻的图像中分别提取同一特征点，运算该特征点之间的位置偏差，基于该位置偏差，对之后的图像取得时相对于先前的图像取得时的所述飞行器的倾斜角、方位角、移动量进行运算。
10.根据权利要求4所述的测量系统，其中，所述运算控制部被构成为基于各反射部的测定结果来运算由各反射部的中心形成的平面和该平面的法线，基于所述平面以及所述法线来运算所述飞行装置的姿势以及方位。
11.根据权利要求2所述的测量系统，其中，
所述飞行装置还具备飞行控制装置，
所述测定器是单轴的激光扫描仪，
该激光扫描仪被构成为能够经由扫描镜一维地扫描波长与所述位置测定装置不同的测距光，
所述飞行控制装置被构成为通过所述扫描镜的旋转和在与该扫描镜正交的方向上旋转的所述飞行器的旋转的协作，三维地旋转照射所述测距光，通过二维的扫描来取得三维点云数据。
12.根据权利要求3所述的测量系统，其中，
所述飞行装置还具备飞行控制装置，
所述测定器是单轴的激光扫描仪，
该激光扫描仪被构成为能够经由扫描镜一维地扫描波长与所述位置测定装置不同的测距光，
所述飞行控制装置被构成为通过所述扫描镜的旋转和在与该扫描镜正交的方向上旋转的所述飞行器的旋转的协作，三维地旋转照射所述测距光，通过二维的扫描来取得三维点云数据。
13.根据权利要求4所述的测量系统，其中，
所述飞行装置还具备飞行控制装置，
所述测定器是单轴的激光扫描仪，
该激光扫描仪被构成为能够经由扫描镜一维地扫描波长与所述位置测定装置不同的测距光，
所述飞行控制装置被构成为通过所述扫描镜的旋转和在与该扫描镜正交的方向上旋转的所述飞行器的旋转的协作，三维地旋转照射所述测距光，通过二维的扫描来取得三维点云数据。
14.根据权利要求5所述的测量系统，其中，
所述飞行装置还具备飞行控制装置，
所述测定器是单轴的激光扫描仪，
该激光扫描仪被构成为能够经由扫描镜一维地扫描波长与所述位置测定装置不同的测距光，
所述飞行控制装置被构成为通过所述扫描镜的旋转和在与该扫描镜正交的方向上旋转的所述飞行器的旋转的协作，三维地旋转照射所述测距光，通过二维的扫描来取得三维点云数据。
15.根据权利要求10所述的测量系统，其中，
所述飞行装置还具备飞行控制装置，
所述测定器是单轴的激光扫描仪，
该激光扫描仪被构成为能够经由扫描镜一维地扫描波长与所述位置测定装置不同的测距光，
所述飞行控制装置被构成为通过所述扫描镜的旋转和在与该扫描镜正交的方向上旋转的所述飞行器的旋转的协作，三维地旋转照射所述测距光，通过二维的扫描来取得三维点云数据。
16.根据权利要求11所述的测量系统，其中，
所述远程操纵机具有终端存储部和终端运算处理部，所述终端存储部保存有具有正常的结构物的表面形状的设计数据，
该终端运算处理部被构成为将所述激光扫描仪取得的三维点云数据与所述设计数据进行比较，基于比较结果来检测所述结构物的不良位置。
17.根据权利要求12所述的测量系统，其中，
所述远程操纵机具有终端存储部和终端运算处理部，所述终端存储部保存有具有正常的结构物的表面形状的设计数据，
该终端运算处理部被构成为将所述激光扫描仪取得的三维点云数据与所述设计数据进行比较，基于比较结果来检测所述结构物的不良位置。
18.根据权利要求13所述的测量系统，其中，
所述远程操纵机具有终端存储部和终端运算处理部，所述终端存储部保存有具有正常的结构物的表面形状的设计数据，
该终端运算处理部被构成为将所述激光扫描仪取得的三维点云数据与所述设计数据进行比较，基于比较结果来检测所述结构物的不良位置。
19.根据权利要求14所述的测量系统，其中，
所述远程操纵机具有终端存储部和终端运算处理部，所述终端存储部保存有具有正常的结构物的表面形状的设计数据，
该终端运算处理部被构成为将所述激光扫描仪取得的三维点云数据与所述设计数据进行比较，基于比较结果来检测所述结构物的不良位置。
20.根据权利要求15所述的测量系统，其中，
所述远程操纵机具有终端存储部和终端运算处理部，所述终端存储部保存有具有正常的结构物的表面形状的设计数据，
该终端运算处理部被构成为将所述激光扫描仪取得的三维点云数据与所述设计数据进行比较，基于比较结果来检测所述结构物的不良位置。
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