JP2015194069A - Inspection device for structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、構造物表面における不良の有無を点検する構造物の点検装置に関する。 The present invention relates to a structure inspection apparatus that inspects the presence or absence of defects on a structure surface.
ダムやビル、高架橋等の構造物では、建設中から建設後に渡って、不良の有無を確認する点検作業が行われている。
従来、このような点検作業は、総足場組み立てや高所作業車を使用するなどして、人手によって行うのが一般的である。
例えば、下記特許文献１では、天井下地材上を作業員が歩いて点検・修理を行う場合にも、十分な強度を維持できるとともに、耐震性能に優れた天井下地構造を提供する技術が開示されている。
In structures such as dams, buildings, and viaducts, inspection work is performed to check for defects from during construction to after construction.
Conventionally, such inspection work is generally performed manually by using a total scaffold assembly or an aerial work platform.
For example,
しかしながら、人手による点検作業には、高所作業等、危険が伴う場合があり、また人が近づけない場所で点検が必要となる可能性もある。
また、人手による点検作業では点検作業者によって点検結果がバラつく可能性もある。
さらに、大規模な構造物では、点検のために作業者が構造物内を巡回する時間、点検結果を集計する時間など、点検作業に多大な時間が必要となるという課題がある。
However, manual inspection work may involve dangers such as work at high places, and there is a possibility that inspection may be required in a place where people cannot approach.
In addition, in the manual inspection work, the inspection result may vary depending on the inspection operator.
Furthermore, in a large-scale structure, there is a problem that a lot of time is required for inspection work such as a time for an operator to circulate in the structure for inspection and a time for counting inspection results.
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、効率的かつ安全に構造物の点検作業を行うことを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to efficiently and safely inspect a structure.
上述した問題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる構造物の点検装置は、構造物表面における不良の有無を点検する構造物の点検装置であって、無線操縦式の回転翼機と、前記回転翼機に搭載され、前記構造物表面の画像を連続的に撮影するカメラと、前記カメラで撮影された前記画像を画像解析して、前記構造物に不良があるか否かを判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
請求項２にかかる構造物の点検装置は、前記構造物に不良がある場合に報知する報知手段をさらに備え、前記判定手段は、前記画像に前記構造物の不良を示す事象が映っている場合に前記構造物に不良があると判定するとともに、当該不良を示す事象が発生している前記構造物上の位置を特定し、前記報知手段は、前記構造物に不良がある場合、当該不良を前記構造物上の位置とともに報知する、ことを特徴とする。
請求項３にかかる構造物の点検装置は、前記回転翼機の現在位置を特定する位置特定手段を備え、前記位置特定手段によって特定された現在位置は、前記画像とともに当該画像が撮影された位置を示す位置情報として記録され、前記判定手段は、前記画像とともに記録された前記位置情報を用いて前記不良を示す事象が発生している位置を特定する、ことを特徴とする。
請求項４にかかる構造物の点検装置は、前記回転翼機は、予め定められた飛行経路および飛行速度で飛行し、前記カメラは、前記回転翼機が飛行を開始した時刻からの経過時間を前記画像とともに記録し、前記判定手段は、前記飛行経路、前記飛行速度、および前記画像とともに記録された前記経過時刻とを用いて前記不良を示す事象が発生している位置を特定する、ことを特徴とする。
請求項５にかかる構造物の点検装置は、前記回転翼機は、前記構造物の周辺を所定期間ごとに同じ飛行経路で飛行し、前記カメラは、撮影ごとに同じ角度から前記構造物を撮影し、前記判定手段は、前記画像に前記不良を示す事象が映っている場合には、前記画像より前に撮影された過去画像と比較して、当該不良を示す事象が生じた日時を推定する、ことを特徴とする。
請求項６にかかる構造物の点検装置は、前記カメラは全方位カメラである、ことを特徴とする。
請求項７にかかる構造物の点検装置は、構造物の三次元形状を測定する三次元形状取得手段と、前記三次元形状から前記構造物の三次元モデルを生成すると共に、前記三次元モデルと前記不良箇所位置とを関連付けた三次元不良箇所情報を生成する三次元データ生成手段とを備え、前記報知手段は、前記三次元不良箇所情報に基づいて前記構造物の三次元モデルと共に前記不良箇所を報知することを特徴とする。
請求項８にかかる構造物の点検装置は、前記構造物の三次元モデルを平面に展開することで前記構造物の展開図を生成する展開図生成手段を備え、前記報知手段は、前記三次元不良箇所情報に基づいて前記構造物の展開図と共に前記不良箇所を報知することを特徴とする。
請求項９にかかる構造物の点検装置は、前記カメラで撮影された前記画像を画像解析して、前記構造物の不良箇所の評価内容を示す不良計測情報を生成する不良計測情報生成手段を備え、前記報知手段は、前記構造物の三次元形状の画像と前記三次元不良箇所情報と前記不良計測情報とを対応付けて報知することを特徴とする。
請求項１０にかかる構造物の点検装置は、前記回転翼機に設けられ、前記構造物表面に当接することで前記構造物表面と前記回転翼機との距離を一定に保持しつつ、前記構造物表面に沿って前記回転翼機に移動を案内する案内手段を備えることを特徴とする。
請求項１１にかかる構造物の点検装置は、前記回転翼機に設けられ、前記構造物表面に対して吸着することで前記構造物表面と前記回転翼機との距離を一定に保持し、前記構造物表面に対する吸着を解除することで前記回転翼機の移動を許容する吸着手段を備えることを特徴とする。
請求項１２にかかる構造物の点検装置は、前記回転翼機に設けられ前記構造物表面を叩打する叩打手段と、前記回転翼機に設けられ前記構造物表面から発生する打音を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された打音に基づいて前記構造物表面の不良の有無を判定する打音判定手段と、前記構造物表面の不良があると判定された場合に、当該不良を示す事象が発生している前記構造物上の位置を検出する位置検出手段とを備え、前記報知手段は、前記構造物表面の不良がある場合、当該不良を前記構造物上の位置とともに報知することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, a structure inspection apparatus according to the invention of
The structure inspection device according to claim 2 further includes notification means for notifying when there is a defect in the structure, and the determination means includes an event indicating a defect in the structure in the image. And determining the position on the structure where an event indicating the defect has occurred, and the notifying means determines the defect if the structure is defective. Notification is made together with the position on the structure.
The structure inspection apparatus according to claim 3 includes position specifying means for specifying a current position of the rotorcraft, and the current position specified by the position specifying means is a position where the image is taken together with the image. The determination means specifies a position where an event indicating the defect occurs using the position information recorded together with the image.
The structure inspection apparatus according to claim 4, wherein the rotary wing aircraft flies at a predetermined flight path and flight speed, and the camera calculates an elapsed time from a time when the rotary wing aircraft starts flying. Recording with the image, and the determination means identifies the position where the event indicating the defect occurs using the flight path, the flight speed, and the elapsed time recorded with the image. Features.
The structure inspection apparatus according to claim 5, wherein the rotorcraft flies around the structure on the same flight path every predetermined period, and the camera photographs the structure from the same angle for each photographing. When the event indicating the defect is reflected in the image, the determination unit estimates the date and time when the event indicating the defect has occurred, as compared with a past image captured before the image. It is characterized by that.
The structure inspection apparatus according to claim 6 is characterized in that the camera is an omnidirectional camera.
The structure inspection device according to claim 7 includes a three-dimensional shape acquisition unit that measures a three-dimensional shape of the structure, a three-dimensional model of the structure from the three-dimensional shape, and the three-dimensional model; Three-dimensional data generation means for generating three-dimensional defect location information in association with the defect location, and the notification means together with the three-dimensional model of the structure based on the three-dimensional defect location information Is notified.
The structure inspection apparatus according to claim 8 includes a development view generation means for generating a development view of the structure by expanding a three-dimensional model of the structure on a plane, and the notification means includes the three-dimensional view. The defect location is notified together with the development of the structure based on the defect location information.
An inspection apparatus for a structure according to
The structure inspection device according to
An inspection device for a structure according to claim 11 is provided in the rotary wing machine, and maintains a constant distance between the structure surface and the rotary wing machine by adsorbing to the structure surface. It is characterized by comprising suction means for allowing movement of the rotorcraft by releasing the suction on the surface of the structure.
A structure inspection apparatus according to claim 12 is provided with a tapping means for tapping the surface of the structure provided in the rotary wing machine, and a detection for detecting a sound generated from the surface of the structure provided in the rotary wing machine. Means, sound hitting judgment means for judging presence / absence of a defect on the surface of the structure based on the hitting sound detected by the detection means, and when it is determined that there is a defect on the surface of the structure, the defect is determined. A position detection unit that detects a position on the structure where the event to be generated occurs, and when the surface of the structure has a defect, the notification unit reports the defect together with the position on the structure. It is characterized by that.
請求項１の発明によれば、無線操縦式の回転翼機に搭載されたカメラで構造物の画像を撮影し、当該画像を画像解析して構造物に不良があるか否かを判定する。これにより、人が近づけない場所の点検が可能となり、構造物の安全性を向上させることができる。また、人手により点検作業を行うのと比較して、高所等における事故を防止して作業の安全性を向上させることができる。また、人手により点検作業を行うのと比較して、短時間で点検作業を完了させることができる。また、人手により点検作業を行うのと比較して、点検結果のバラつきを少なくし、点検作業の作業品質を向上させることができる。
請求項２の発明によれば、構造物に不良がある場合に報知する報知手段を備え、構造物に不良がある場合、当該不良を構造物上の位置とともに報知するので、不良が生じている箇所を容易に特定することができ、不良への対応を迅速に行うことができる。
請求項３の発明によれば、画像が撮影された位置を示す位置情報を画像とともに記録して、不良を示す事象が発生している位置の特定に用いるので、点検作業ごとに回転翼機の飛行経路が異なる場合でも不良箇所の位置を特定することができる。
請求項４の発明によれば、予め定められた回転翼機の飛行経路、飛行速度、および回転翼機からの経過時刻を用いて不良を示す事象が発生している位置を特定するので、位置特定手段を用いずに不良箇所の位置を特定することができ、点検装置のコストを低減することができる。
請求項５の発明によれば、不良を示す事象が生じた日時を推定するので、不良が生じた原因を推定しやすくなり、より的確な方法で不良に対応できる可能性を高くすることができる。
請求項６の発明によれば、画像の撮影に全方位カメラあるいは全天球カメラを用いるので、通常のカメラでは構造物がレンズの画角内に入るようにレンズの向きを調整しなくてはならないような場所でも、レンズの調整が不要となる。また、通常のカメラと比較して画角が広いので、少ない飛行時間で構造物全体の撮影が可能となり、点検作業を短時間で完了させることができる。
請求項７記載の発明によれば、三次元モデルの画像上に不良箇所を表示させることができ、構造物における不良箇所の位置をより効率的に把握する上で有利となる
請求項８記載の発明によれば、構造物の展開図の画像上に不良箇所を表示させることができ、構造物における不良箇所の位置をより効率的に把握する上で有利となる。
請求項９記載の発明によれば、三次元モデルの画像上に不良箇所の評価内容を不良箇所と共に報知するので、不良箇所の不良内容を的確に把握する上で有利となる。
請求項１０記載の発明によれば、構造物表面と回転翼機との距離を一定に保持しつつ、構造物表面に沿って回転翼機を移動できるので、構造物の表面の詳細をカメラで撮影する上で有利となる。
請求項１１記載の発明によれば、吸着手段により構造物表面と回転翼機との距離を一定に保持できるため、構造物の表面の詳細をカメラで撮影する上で有利となる。
請求項１２記載の発明によれば、画像に反映されにくい構造物の表面の状態である外装材の浮きや剥がれの有無などを正確に評価する上で有利となる。
According to the first aspect of the present invention, an image of a structure is taken with a camera mounted on a radio-operated rotary wing aircraft, and the image is analyzed to determine whether or not the structure is defective. As a result, it is possible to inspect a place where people cannot approach, and the safety of the structure can be improved. In addition, accidents at high places and the like can be prevented and work safety can be improved as compared to manual inspection work. In addition, the inspection work can be completed in a short time compared to the case where the inspection work is performed manually. In addition, it is possible to reduce the variation in the inspection results and improve the quality of the inspection work as compared with the case where the inspection work is performed manually.
According to the second aspect of the present invention, it is provided with notifying means for notifying when there is a defect in the structure, and when there is a defect in the structure, the defect is notified together with the position on the structure, so that a defect has occurred. The location can be easily identified, and it is possible to quickly deal with defects.
According to the third aspect of the present invention, the position information indicating the position where the image was taken is recorded together with the image and used to identify the position where the event indicating the defect occurs. Even when the flight path is different, the position of the defective portion can be specified.
According to the invention of claim 4, since the position where the event indicating the failure is generated is specified using the predetermined flight path of the rotorcraft, the flight speed, and the elapsed time from the rotorcraft, The position of the defective part can be specified without using the specifying means, and the cost of the inspection device can be reduced.
According to the invention of claim 5, since the date and time when the event indicating the failure occurs is estimated, it is easy to estimate the cause of the failure, and the possibility that the failure can be dealt with by a more accurate method can be increased. .
According to the invention of claim 6, since an omnidirectional camera or an omnidirectional camera is used for taking an image, the orientation of the lens must be adjusted so that the structure is within the angle of view of the lens in a normal camera. It is not necessary to adjust the lens even in places where this is not possible. In addition, since the angle of view is wider than that of a normal camera, the entire structure can be photographed in a short flight time, and the inspection work can be completed in a short time.
According to the invention described in claim 7, it is possible to display a defective part on the image of the three-dimensional model, which is advantageous for more efficiently grasping the position of the defective part in the structure. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to invention, a defective location can be displayed on the image of the development of a structure, and it becomes advantageous when grasping | ascertaining the position of the defective location in a structure more efficiently.
According to the ninth aspect of the invention, since the evaluation content of the defective part is notified together with the defective part on the image of the three-dimensional model, it is advantageous in accurately grasping the defective content of the defective part.
According to the tenth aspect of the present invention, since the rotary wing machine can be moved along the structure surface while keeping the distance between the structure surface and the rotary wing machine constant, details of the surface of the structure can be obtained with a camera. This is advantageous for shooting.
According to the eleventh aspect of the present invention, the distance between the surface of the structure and the rotary wing machine can be kept constant by the suction means, which is advantageous in photographing details of the surface of the structure with the camera.
According to the twelfth aspect of the present invention, it is advantageous in accurately evaluating whether or not the exterior material is lifted or peeled off, which is the state of the surface of the structure that is hardly reflected in the image.
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる構造物の点検装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態では、点検対象とする構造物として建設中のダム５０を例にして説明する。
Exemplary embodiments of a structure inspection apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, a
（第１の実施の形態）
図１は、点検対象となる構造物の一例であるダム５０の構造を示す説明図であり、図１Ａはダム５０の上面図、図１Ｂはダム５０の正面図（図１ＡのＸ矢視図）である。
ダム５０は、主に貯水池Ｗに貯められた水をせき止めるダム堤体５０２によって構成されている。ダム堤体５０２の頂部には、所定の幅を有する天端５０４が設けられている。また、ダム堤体５０２の貯水池Ｗの反対側の側面には、排水用のゲート５０８を備える排水路５０６が形成されている。
ダム堤体５０２の両側は陸地Ｌとなっており、ダム５０の建設作業中は、作業機器等が設置される。
ダム堤体５０２の高さ（堤高）は一般的に１００ｍ以上の場合が多く、人手によってダム５０全体の点検を行うには多くの時間および労力がかかる。
よって、本実施の形態では、図２に示すような点検装置１０を用いてダム５０の点検を行う。
(First embodiment)
1A and 1B are explanatory views showing the structure of a
The
Both sides of the
In general, the height (dam height) of the
Therefore, in this embodiment, the
図２は、点検装置１０の機能的構成を示すブロック図である。
本実施の形態では点検装置１０は、回転翼機２０と管理端末３０とによって構成される。
回転翼機２０は無線操縦式の小型ヘリコプターであり、管理端末３０または図示しないリモートコントローラによって飛行方向や飛行速度が制御される。
回転翼機２０には、カメラ２０２、ＧＰＳユニット２０４、処理部２０６、通信部２０８が設けられている。
カメラ２０２は、構造物表面の画像を連続的に撮影する。
カメラ２０２で撮影する画像は、構造物表面を漏れなく撮影するために動画とすることが好ましいが、撮影間隔を適当に設定した静止画であってもよい。
また、カメラ２０２は、周囲１８０°を撮影範囲とする全方位カメラであってもよい。また、カメラ２０２は、全方位、すなわち、上下左右全方位の３６０°を撮影範囲とする全天球カメラであってもよい。
全方位カメラあるいは全天球カメラを用いることによって、通常のカメラではレンズの向きを調整しなくてはならないような場所でも、レンズの調整が不要となる。
また、通常のカメラと比較して画角が広いのでより構造物上のより広い領域を撮影範囲とすることができ、短時間で点検作業を終了することができる。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
In the present embodiment, the
The
The
The
The image captured by the
Further, the
By using an omnidirectional camera or an omnidirectional camera, it is not necessary to adjust the lens even in a place where a normal camera has to adjust the direction of the lens.
Further, since the angle of view is wider than that of a normal camera, a wider area on the structure can be set as an imaging range, and the inspection work can be completed in a short time.
図３は、回転翼機２０の構成を示す説明図である。
図３Ａは回転翼機２０の上面斜視図、図３Ｂは回転翼機２０の底面図（図３ＡのＹ矢視図）である。
図Ａの例では、回転翼機２０には筐体２１２に４つのプロペラ２１４が設置されている。このため、風などの影響を受けやすい屋外等でも安定して飛行が可能である。
回転翼機２０の操縦は、例えばリモートコントローラ（図示なし）などを用いて点検作業者が行ってもよいし、管理端末３０やリモートコントローラからの自動制御によって行ってもよい。特に、後述するように、点検ごとに同じ飛行経路で飛行する場合には、自動制御によって操縦することが好ましい。
また、図３Ｂに示すように、回転翼機２０の底面側（飛行中に地面に対向する面）には、カメラ２０２が設けられている。
本実施の形態では、カメラ２０２として、周囲１８０°を撮影範囲とする半球状の全方位カメラを用いることとする。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the
3A is a top perspective view of the
In the example of FIG. A, the
The operation of the
Also, as shown in FIG. 3B, a
In this embodiment, a hemispherical omnidirectional camera having a shooting range of 180 ° is used as the
図２の説明に戻り、ＧＰＳユニット２０４（位置特定手段）は、ＧＰＳ衛星から送信される信号を受信して、回転翼機２０の現在位置（例えば緯度経度および標高など）を特定する。
ＧＰＳユニット２０４で特定した回転翼機２０の現在位置は、回転翼機２０の飛行経路の制御等に用いられる。
Returning to the description of FIG. 2, the GPS unit 204 (position specifying means) receives a signal transmitted from a GPS satellite and specifies the current position (for example, latitude / longitude and altitude) of the
The current position of the
処理部２０６は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
処理部２０６は、カメラ２０２で撮影された画像と、ＧＰＳユニット２０４で特定した回転翼機２０の現在位置とを関連づけて記録する。すなわち、処理部２０６は、ＧＰＳユニット２０４によって特定された現在位置を、カメラ２０２で撮影された画像とともに当該画像が撮影された位置を示す位置情報として記録する。
なお、位置情報とともに、画像撮影時のカメラ２０２の撮影方向を記録してもよい。
The
The
Note that the shooting direction of the
通信部２０８は、管理端末３０の通信部３０２との間で無線通信を行う。
通信部２０８は、カメラ２０２で撮影された画像を管理端末３０に送信する。
通信部２０８による画像の送信は、カメラ２０２での撮影中に逐次行ってもよいし、一連の撮影が終了してから一括して行ってもよい。
The
The
The transmission of the image by the
つぎに、管理端末３０について説明する。
管理端末３０は、例えばパーソナルコンピュータやタブレット端末、スマートホン等であり、構造物周辺に位置する点検作業者が保持している。
管理端末３０は、通信部３０２、処理部３０４（判定手段）、表示部３０６（報知手段）、設計データ記憶部３０８によって構成される。
通信部３０２は、回転翼機２０の通信部２０８との間で無線通信を行う。
なお、通信部３０２を介して回転翼機２０の飛行経路や飛行速度を制御する制御信号を送信してもよい。
Next, the
The
The
The
A control signal for controlling the flight path and flight speed of the
処理部３０４は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
処理部３０４は、カメラ２０２で撮影された画像を画像解析して、構造物に不良があるか否かを判定する判定手段として機能する。
処理部３０４は、画像に構造物の不良を示す事象が映っている場合に構造物に不良があると判定する。構造物の不良を示す事象とは、例えば構造物表面のひびや水漏れ、周囲の土砂の崩落等である。
処理部３０４による不良の有無の判定は、従来公知の様々な画像解析技術を用いて行うことができる。処理部３０４は、例えばこれらの不良を示す事象が生じた際に画像上に現れるパターンを記憶し、カメラ２０２の撮影画像上に、不良を示すパターンとの一致度が所定値以上の領域がある場合に構造物に不良があると判定する。
The
The
The
The determination of the presence or absence of a defect by the
また、処理部３０４は、不良を示す事象が発生している構造物上の位置を特定する。
処理部３０４は、例えば画像に関連付けて記録された位置情報に基づいて不良を示す事象が発生している位置を特定する。より詳細には、処理部３０４は、画像に関連付けて記録された位置情報に基づいて当該画像に映っている構造物の位置を推定し、不良を示す事象が発生している位置を特定する。
In addition, the
For example, the
この時、処理部３０４は、設計データ記憶部３０８に記憶されたダム５０の設計データを用いて、画像に映っている構造物の位置を推定する。なお、ダム５０の設計データには、ダム５０を構成する各部の位置情報（例えば緯度経度および標高など）が含まれるものとする。
処理部３０４は、まず画像に関連付けられた位置情報と設計データ内の位置情報とに基づいて、ダム５０と回転翼機２０との相対位置を特定する。カメラ２０２の画角および撮影方向は既知であるため、ダム５０と回転翼機２０との相対位置を特定できれば、画像がダム５０のいずれの範囲を撮影したものかを特定することができる。
よって、不良を示す事象が映っている画像が、ダム５０のいずれの範囲を撮影したものかを特定することにより、不良が発生している構造物（ダム５０）上の位置を特定する。
At this time, the
The
Therefore, the position on the structure (dam 50) where the defect has occurred is specified by specifying which range of the
また、不良の発生箇所の位置は、回転翼機２０の飛行経路等から特定してもよい。
より詳細には、回転翼機２０を予め定められた飛行経路および飛行速度で飛行するように設定しておき、カメラ２０２は回転翼機２０が飛行を開始した時刻からの経過時間を画像とともに記録する。
この場合、回転翼機２０が飛行を開始した時刻からの経過時間に基づいて、回転翼機２０が飛行経路上のどの位置にいるかを推定することができ、回転翼機２０の位置から画像に映った構造物の位置を特定することができる。
すなわち、処理部３０４は、飛行経路飛行速度、および画像とともに記録された経過時刻とを用いて不良を示す事象が発生している位置を特定する。
Further, the position of the defect occurrence location may be specified from the flight path of the
More specifically, the
In this case, based on the elapsed time from the time when the
That is, the
また、定期的に回転翼機２０で構造物の点検を行い、不良の発生日時を推定できるようにしてもよい。
より詳細には、回転翼機２０に構造物の周辺を所定期間ごとに同じ飛行経路で飛行させ、カメラ２０２で撮影ごとに同じ角度から構造物を撮影する。
処理部３０４は、画像に不良を示す事象が映っている場合には、当該不良を示す事象が映っている画像より前に撮影された過去画像と比較して、当該不良を示す事象が生じた日時を推定する。
例えば、１日ごとに回転翼機２０で構造物周辺を飛行させて点検を行う場合、ある日に撮影された画像の地点Ａに不良を示す事象が映っていたとする。この場合、その前日に撮影された画像の地点Ａと比較する。前日に撮影された画像に不良を示す事象が映っていない場合には、前日に画像が撮影された後、翌日の画像撮影前までに不良が生じたと推定することができる。
このように、不良の発生日時を推定することにより、不良の発生原因が特定しやすくなり、不良に対してより的確な対応を行うことができる。
Further, the structure may be periodically inspected by the
More specifically, the periphery of the structure is caused to fly around the structure by the same flight path every predetermined period, and the
When an event indicating a defect is reflected in the image, the
For example, when an inspection is performed by flying around the structure with the
In this way, by estimating the date and time of occurrence of a defect, it becomes easier to identify the cause of the occurrence of the defect, and a more accurate response to the defect can be performed.
表示部３０６は、構造物に不良がある場合に報知する報知手段として機能する。
表示部３０６は、例えば構造物に不良がある場合、当該不良を構造物上の位置とともに報知する。
図４は、表示部３０６に表示される不良報知画面の一例を示す説明図である。
図４には、表示部３０６にダム５０の不良箇所周辺の画像Ｎ１が表示されている。画像Ｎ１上の不良に対応する箇所にはポインタＰ１が点滅し、不良箇所を容易に特定できるようになっている。なお、不良箇所を特定の色やハイライトで表示するなど、不良箇所の表示形態は任意である。
また、表示部３０６の上部には、不良箇所（「Ａ−６付近」）および不良内容（「ひび割れ」）に関するメッセージＭが表示されている。
また、表示部３０６の下部には、ダム５０全体の画像Ｎ２が表示されている。画像Ｎ２にも不良に対応する箇所にポインタＰ２が表示され、ダム５０全体に対する不良箇所の位置を特定できるようになっている。
なお、画像Ｎ１，Ｎ２は、カメラ２０２で撮影した画像でもよいし、ダム５０の設計データに基づいて描画した描画画像であってもよい。
また、報知手段としては、表示部３０６の他、音声で不良を報知する音声出力部を設けてもよい。
The
For example, when there is a defect in the structure, the
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a failure notification screen displayed on the
In FIG. 4, an image N <b> 1 around the defective portion of the
In addition, a message M regarding a defective portion (“near A-6”) and a defect content (“crack”) is displayed at the top of the
In addition, an image N2 of the
The images N1 and N2 may be images taken by the
In addition to the
図５は、点検装置１０の処理を示すフローチャートである。
点検作業者等からの指示または自動制御によって点検開始が指示されると、点検装置１０は、回転翼機２０の飛行を開始させる（ステップＳ５００）。
回転翼機２０ではカメラ２０２で構造物表面を撮影し（ステップＳ５０２）、撮影した画像を通信部２０８を介して管理端末３０へと送信する（ステップＳ５０４）。この時、処理部２０６では画像撮影時の位置情報または撮影時刻を画像に付加する。
FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the
When the start of inspection is instructed by an instruction from an inspection operator or the like or by automatic control, the
In the
管理端末３０では回転翼機２０が送信した画像を受信し（ステップＳ５０６）、処理部３０４によって画像解析を行う（ステップＳ５０８）。
画像解析の結果、不良が見つからなかった場合は（ステップＳ５１０：Ｎｏ）、そのまま本フローチャートによる処理を終了する。
なお、構造物全体において不良が見つからなかった場合には、点検の終了（不良なし）を示す表示等を行ってもよい。
一方、不良が見つかった場合は（ステップＳ５１０：Ｙｅｓ）、表示部３０６に不良が生じている旨および不良箇所を表示して（ステップＳ５１２）、本フローチャートによる処理を終了する。
The
If no defect is found as a result of the image analysis (step S510: No), the processing according to this flowchart is terminated as it is.
In addition, when no defect is found in the whole structure, a display indicating the end of inspection (no defect) may be performed.
On the other hand, when a defect is found (step S510: Yes), the
なお、本実施の形態では点検装置１０を回転翼機２０と管理端末３０とによって構成したが、これに限らず、例えば回転翼機２０が管理端末３０の機能（判定部や報知部）を備えるようにしてもよい。
この場合、点検作業者は回転翼機２０が構造物全体の撮影を終えて戻った後に、不良の有無を知ることになる。
In the present embodiment, the
In this case, the inspection operator knows whether or not there is a defect after the
また、本実施の形態では、構造物としてダム５０を例にして説明したが、本発明は様々な構造物に対して適用可能である。
本発明の他の適用例としては、例えばビル等のコンクリート構造物の劣化診断、壁面タイルの剥離診断、橋梁下部（橋の裏側）の点検、災害時における被災状況の確認等が挙げられる。
In the present embodiment, the
Other application examples of the present invention include, for example, deterioration diagnosis of a concrete structure such as a building, wall tile peeling diagnosis, inspection of the lower part of the bridge (back side of the bridge), confirmation of a damage situation at the time of a disaster, and the like.
以上説明したように、実施の形態にかかる構造物の点検装置１０は、無線操縦式の回転翼機２０に搭載されたカメラ２０２で構造物の画像を撮影し、当該画像を画像解析して構造物に不良があるか否かを判定する。
これにより、人が近づけない場所の点検が可能となり、構造物の安全性を向上させることができる。また、人手により点検作業を行うのと比較して、高所等における事故を防止して作業の安全性を向上させることができる。また、人手により点検作業を行うのと比較して、短時間で点検作業を完了させることができる。また、人手により点検作業を行うのと比較して、点検結果のバラつきを少なくし、点検作業の作業品質を向上させることができる。
また、点検装置１０は、構造物に不良がある場合に報知する報知手段（表示部３０６）を備え、構造物に不良がある場合、当該不良を構造物上の位置とともに報知するので、不良が生じている箇所を容易に特定することができ、不良への対応を迅速に行うことができる。
また、点検装置１０は、画像が撮影された位置を示す位置情報を画像とともに記録して、不良を示す事象が発生している位置の特定に用いるので、点検作業ごとに回転翼機２０の飛行経路が異なる場合でも不良箇所の位置を特定することができる。
また、点検装置１０において、予め定められた回転翼機２０の飛行経路、飛行速度、および回転翼機からの経過時刻を用いて不良を示す事象が発生している位置を特定するようにすれば、位置特定手段であるＧＰＳユニット２０４を用いずに不良箇所の位置を特定することができ、点検装置１０のコストを低減することができる。
また、点検装置１０は、不良を示す事象が生じた日時を推定するので、不良が生じた原因を推定しやすくなり、より的確な方法で不良に対応できる可能性を高くすることができる。
また、点検装置１０は、画像の撮影に全方位カメラを用いるので、通常のカメラでは構造物がレンズの画角内に入るようにレンズの向きを調整しなくてはならないような場所でも、レンズの調整が不要となる。また、通常のカメラと比較して画角が広いので、少ない飛行時間で構造物全体の撮影が可能となり、点検作業を短時間で完了させることができる。
As described above, the
As a result, it is possible to inspect a place where people cannot approach, and the safety of the structure can be improved. In addition, accidents at high places and the like can be prevented and work safety can be improved as compared to manual inspection work. In addition, the inspection work can be completed in a short time compared to the case where the inspection work is performed manually. In addition, it is possible to reduce the variation in the inspection results and improve the quality of the inspection work as compared with the case where the inspection work is performed manually.
In addition, the
In addition, since the
Further, in the
Moreover, since the
Further, since the
（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
第１の実施の形態では、構造物に不良がある場合、カメラ２０２で撮像した画像上に当該不良を表示することで、当該不良を構造物上の位置とともに報知するようにした場合について説明した。
そのため、構造物は二次元の画像で表示されるに留まることから、不良も二次元の画像上で表示されるため、立体的な構造物における不良の位置を効率的に把握する点で改善の余地がある。
そこで、第２の実施の形態は、構造物の立体的な形状を三次元モデルの画像として表示するとともに、三次元モデルの画像上に不良の位置を表示させるようにし、構造物における不良の位置をより効率的に把握できるようにしたものである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
In the first embodiment, when there is a defect in the structure, the defect is displayed on the image captured by the
Therefore, since the structure is only displayed as a two-dimensional image, the defect is also displayed on the two-dimensional image. Therefore, it is improved in that the position of the defect in the three-dimensional structure is efficiently grasped. There is room.
Therefore, in the second embodiment, the three-dimensional shape of the structure is displayed as an image of the three-dimensional model, and the position of the defect is displayed on the image of the three-dimensional model, so that the position of the defect in the structure is displayed. Can be grasped more efficiently.
図６は、第２の実施の形態における点検装置１０の機能的構成を示すブロック図である。なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材については第１の実施の形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
第２の実施の形態では、第１の実施の形態に加えて、回転翼機２０に３Ｄスキャナ２１０が搭載されている。
３Ｄスキャナ２１０は、構造物の三次元形状を測定するものであり、三次元形状取得手段として機能する。
３Ｄスキャナ２１０は、レーザーパルス（レーザー光）を照射する光源と、レーザーパルスを受光するセンサなどを備え、光源と計測対象物との間をレーザーパルスが往復する時間を計測することで距離を計測すると共にレーザーパルスを発射した方向を計測することで計測対象物の３次元座標を生成するものである。
なお、三次元形状取得手段として、赤外線深度センサを用いても良い。赤外線深度センサは、赤外線レーザ光を用いてランダムなドットからなる単一の矩形状の投影パターンを計測対象物に照射する光源と、計測対象物で反射された赤外線光を検出するカメラなどを備え、カメラで撮像された計測対象物上のドットの画像から三角測量により画像上の各点の深度、言い換えると計測対象物の３次元座標を生成するものである。
また、三次元形状取得手段は、構造物の三次元形状を測定できれるものであればよく、従来公知の様々な３Ｄセンサを用いることができる。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
In the second embodiment, in addition to the first embodiment, a
The
The
In addition, you may use an infrared depth sensor as a three-dimensional shape acquisition means. The infrared depth sensor includes a light source that irradiates a measurement target with a single rectangular projection pattern composed of random dots using infrared laser light, a camera that detects infrared light reflected by the measurement target, and the like. The depth of each point on the image, in other words, the three-dimensional coordinates of the measurement object is generated by triangulation from the dot image on the measurement object captured by the camera.
The three-dimensional shape acquisition means may be any means that can measure the three-dimensional shape of the structure, and various conventionally known 3D sensors can be used.
処理部２０６は、カメラ２０２で撮影された画像と、３Ｄスキャナ２１０で取得された構造物の三次元形状と、ＧＰＳユニット２０４で特定した回転翼機２０の現在位置とを関連づけて記録する。すなわち、処理部２０６は、ＧＰＳユニット２０４によって特定された現在位置を、カメラ２０２で撮影された画像および構造物の三次元形状とともに当該画像が撮影された位置を示す位置情報として記録する。
なお、位置情報とともに、画像撮影時のカメラ２０２の撮影方向を記録してもよい。
The
Note that the shooting direction of the
通信部２０８は、カメラ２０２で撮影された画像および３Ｄスキャナ２１０で取得された構造物の三次元形状を管理端末３０に送信する。
通信部２０８による画像および３Ｄスキャナ２１０で取得された構造物の三次元形状の送信は、カメラ２０２の撮影中および３Ｄスキャナ２１０による計測中に逐次行ってもよいし、一連の撮影および一連の３Ｄスキャナ２１０による計測が終了してから一括して行ってもよい。
The
The transmission of the image by the
管理端末３０は、第１の実施の形態と同様に、例えばパーソナルコンピュータやタブレット端末、スマートホン等であり、構造物周辺に位置する点検作業者が保持している。
管理端末３０は、通信部３０２、処理部３０４（判定手段）、表示部３０６（報知手段）、設計データ記憶部３０８によって構成される。
処理部３０４は、第１の実施の形態と同様に、カメラ２０２で撮影された画像を画像解析して、構造物に不良があるか否かを判定する判定手段として機能すると共に、不良を示す事象が発生している構造物上の位置を特定する。このような不良の有無の判定および不良箇所の位置特定の手順については第１の実施の形態と同様である。
さらに、処理部３０４は、３Ｄスキャナ２１０で取得された構造物の三次元形状から前記構造物の三次元モデルを生成すると共に、前記三次元モデルと前記不良箇所位置とを関連付けた三次元不良箇所情報を生成する三次元データ生成手段として機能する。
As in the first embodiment, the
The
As in the first embodiment, the
Further, the
表示部３０６は、第１の実施の形態と同様に、構造物に不良がある場合に報知する報知手段として機能する。
第２の実施の形態では、表示部３０６は、三次元不良箇所情報に基づいて構造物の三次元モデルと共に不良箇所を報知する報知手段としても機能する。
図７は、表示部３０６に表示される構造物の三次元モデルと共に不良箇所位置を報知した報知画面の一例を示す説明図である。
第２の実施の形態では、構造物がビル６０である場合について説明する。なお、図中６０１はビル６０に設けられた窓を示す。
表示部３０６に、不良箇所周辺のビル６０の画像が三次元モデルで表示されると共に、画像Ｎ１０上の不良に対応する箇所にはポインタＰ１０が点滅し、不良箇所を容易に特定できるようになっている。
また、表示部３０６の上部には、不良箇所（「西側壁面」）および不良内容（「ひび割れ」）に関するメッセージＭが表示されている。
また、表示部３０６の下部には、ビル６０全体の三次元モデルの画像Ｎ１２が表示されている。画像Ｎ１２にも不良に対応する箇所にポインタＰ１２が表示され、ビル６０全体に対する不良箇所の位置を特定できるようになっている。
図７において、三次元モデルは、ビル６０の斜め上方に位置した視点からビル６０を俯瞰した状態で表示されているが、不良箇所の位置が特定しやすくなるように、三次元モデルの画像を見る視点の位置、ビル６０を見る角度、倍率などを任意に設定すればよい。
Similar to the first embodiment, the
In 2nd Embodiment, the
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of a notification screen that notifies the position of the defective portion together with the three-dimensional model of the structure displayed on the
In the second embodiment, a case where the structure is a
An image of the
In addition, a message M related to a defective portion (“west wall surface”) and a defect content (“crack”) is displayed on the upper portion of the
In the lower part of the
In FIG. 7, the three-dimensional model is displayed in a state where the
図８は、点検装置１０の処理を示すフローチャートである。
点検作業者等からの指示または自動制御によって点検開始が指示されると、点検装置１０は、回転翼機２０の飛行を開始させる（ステップＳ６００）。
回転翼機２０ではカメラ２０２で構造物表面を撮影する（ステップＳ６０２）。
また、回転翼機２０では、３Ｄスキャナ２１０で構造物表面を計測して三次元形状を取得する（ステップＳ６０４）。
次いで、撮影した画像および計測した三次元形状を通信部２０８を介して管理端末３０へと送信する（ステップＳ６０６）。この時、処理部２０６では画像撮影時の位置情報または撮影時刻を画像に付加する。
FIG. 8 is a flowchart showing the processing of the
When an inspection start is instructed by an instruction from an inspection operator or the like or by automatic control, the
In the
Further, in the
Next, the captured image and the measured three-dimensional shape are transmitted to the
管理端末３０では回転翼機２０が送信した画像および三次元形状を受信する（ステップＳ６０８）。
そして、処理部３０４によって画像に基づいて画像解析を行う（ステップＳ６１０）。
画像解析の結果、不良が見つからなかった場合は（ステップＳ６１２：Ｎｏ）、そのまま本フローチャートによる処理を終了する。
なお、構造物全体において不良が見つからなかった場合には、点検の終了（不良なし）を示す表示等を行ってもよい。
一方、不良が見つかった場合は不良箇所位置を特定し（ステップＳ６１２：Ｙｅｓ）、処理部３０４により構造物の三次元モデルを作成し（ステップＳ６１４）、三次元モデルと不良箇所位置とを関連付けた三次元不良箇所情報を生成する（ステップＳ６１６）。
そして、表示部３０６に、表示が生じている旨を表示すると共に、構造物の三次元モデルと共に不良箇所を表示して（ステップＳ６１８）、本フローチャートによる処理を終了する。
The
Then, the
If no defect is found as a result of the image analysis (step S612: No), the processing according to this flowchart is terminated as it is.
In addition, when no defect is found in the whole structure, a display indicating the end of inspection (no defect) may be performed.
On the other hand, when a defect is found, the position of the defect is specified (step S612: Yes), a three-dimensional model of the structure is created by the processing unit 304 (step S614), and the three-dimensional model and the position of the defect are associated with each other. Three-dimensional defect location information is generated (step S616).
Then, the
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、３Ｄスキャナ２１０で測定した構造物の三次元形状に基づいて作成した三次元モデルと共に構造物の不良箇所を報知するようにしたので、三次元モデルの画像上に不良箇所を表示させることができ、構造物における不良箇所の位置をより効率的に把握する上で有利となる。
なお、第２の実施の形態において、構造物の三次元モデルと共に不良箇所を表示部３０６により表示する状態と、第１の実施の形態と同様に不良が生じている旨および不良箇所を構造物の二次元の画像と共に表示部３０６により表示する状態とを、管理端末３０の操作により切り替えるようにしてもよい。
このようにすると、構造物の三次元モデルの画像と、構造物の二次元の画像との双方を視認でき、不良箇所の位置を効率的に把握する上でより一層有利となる。
According to the second embodiment, it is a matter of course that the same effects as those of the first embodiment can be obtained. The three-dimensional model created based on the three-dimensional shape of the structure measured by the
In the second embodiment, the state in which the defective portion is displayed on the
In this way, it is possible to visually recognize both the image of the three-dimensional model of the structure and the two-dimensional image of the structure, which is further advantageous in efficiently grasping the position of the defective portion.
（第３の実施の形態）
次に第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態は第２の実施の形態の変形例である。
図６を流用して説明すると、第３の実施の形態では、処理部３０４が、構造物の三次元モデルを平面に展開することで構造物の展開図を生成する展開図生成手段として機能する。
また、表示部３０６は、三次元不良箇所情報に基づいて構造物の展開図と共に不良箇所を報知する。
すなわち、構造物が平面視矩形のビル６０であった場合、図９に示すように、表示部３０６には、ビル６０の４つの側面６０２，６０４，６０６，６０８と、上面（屋上面）６１０との５つの面が展開図として表示され、また、画像Ｎ２０上の不良に対応する箇所にはポインタＰ３０が点滅し、不良箇所を容易に特定できるようになっている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described.
The third embodiment is a modification of the second embodiment.
Referring to FIG. 6, in the third embodiment, the
In addition, the
That is, when the structure is a
第３の実施の形態では、展開図と共に不良箇所が表示されるため、構造物の展開図の画像上に不良箇所を表示させることができ、構造物における不良箇所の位置をより効率的に把握する上で有利となる。 In the third embodiment, since the defective portion is displayed together with the development view, the defective portion can be displayed on the image of the development view of the structure, and the position of the defective portion in the structure can be grasped more efficiently. This is advantageous.
（第４の実施の形態）
次に第４の実施の形態について説明する。
第４の実施の形態は、構造物の不良箇所の有無に加えて、不良箇所の評価内容を取得し、その評価内容を不良箇所と共に報知するようにしたものである。
図１０に示すように、第４の実施の形態では、処理部３０４が構造物の不良箇所の評価内容を示す不良計測情報を生成する不良計測情報生成手段として機能する。
具体的に説明すると、処理部３０４は、カメラ２０２で撮影された画像を画像解析して、構造物の不良箇所の評価を行なう。
すなわち、処理部３０４は、不良内容がひび割れであれば、画像解析によりひび割れの大きさ（長さ）を検出し、ひび割れの大きさを構造物の不良箇所の評価内容を示す不良計測情報として生成する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described.
In the fourth embodiment, in addition to the presence / absence of a defective portion of a structure, the evaluation content of the defective portion is acquired, and the evaluation content is notified together with the defective portion.
As shown in FIG. 10, in the fourth embodiment, the
Specifically, the
That is, if the defect content is a crack, the
図１１に示すように、表示部３０６は、構造物の三次元形状の画像と三次元不良箇所情報と不良計測情報とを対応付けて報知する。
すなわち、表示部３０６の上部には、不良箇所（「西側壁面」）および不良内容（「ひび割れ」）に関するメッセージＭ１と、不良計測情報（「ひび割れ５０ｍｍ）」に関するメッセージＭ２が表示されている。
不良計測情報の表示形態としては、上記のように具体的なひび割れの寸法を表示する他に以下のような表示形態が考えられる。
１）ひび割れの寸法の大小に応じた複数の段階に分けて、例えば、「ひび割れ大」、「ひび割れ中」、「ひび割れ小」といったように文字で表示する。
２）ひび割れの大小に応じて色を変えたマークで表示する。例えば、ひび割れの寸法が大きいほど暖色系となり、ひび割れが小さいほど寒色系となるように色を変化させたマークで表示する。
このような不良計測情報の表示形態は、不良内容に応じて適宜決定される。
As illustrated in FIG. 11, the
That is, on the upper part of the
As a display form of the defect measurement information, the following display forms can be considered in addition to displaying the specific crack dimensions as described above.
1) Characters are displayed in a plurality of stages according to the size of cracks, for example, “large crack”, “under crack”, and “small crack”.
2) Display with marks that change color according to the size of cracks. For example, it is displayed with a mark whose color is changed so that the larger the size of the crack, the warmer the color is, and the smaller the crack, the colder the color.
The display form of such defect measurement information is appropriately determined according to the defect content.
第４の実施の形態によれば、構造物の不良箇所の有無に加えて、三次元モデルの画像上に不良箇所の評価内容を不良箇所と共に報知するので、不良箇所の不良内容を的確に把握する上で有利となる。
なお、第４の実施の形態に第３の実施の形態を適用して、構造物の展開図と三次元不良箇所情報と不良計測情報とを対応付けて報知するようにしてもよい。
According to the fourth embodiment, in addition to the presence / absence of a defective portion of the structure, the evaluation content of the defective portion is notified together with the defective portion on the image of the three-dimensional model, so that the defective content of the defective portion is accurately grasped. This is advantageous.
Note that the third embodiment may be applied to the fourth embodiment to notify the development view of the structure, the three-dimensional defect location information, and the defect measurement information in association with each other.
（第５の実施の形態）
次に第５の実施の形態について説明する。
第１〜第４の実施の形態では、回転翼機２０が構造物の近傍を飛行しつつカメラ２０２で構造物の表面を撮影する場合について説明した。
この場合、回転翼機２０が構造物に衝突しないように回転翼機２０と構造物とを一定距離以上離間させる必要があるため、カメラ２０２を構造物の表面に接近させてより詳細な画像を得る上で不利がある。また、構造物の表面を撮影して得られる画像に基づいて構造物の表面の状態を検出するため、画像に反映されにくい構造物の表面の状態、例えば、タイルなどの外装材の浮きや剥がれの有無などを評価することは困難である。
そこで、第５の実施の形態では、回転翼機２０と構造物表面との距離を一定に保持しつつ構造物の表面をカメラ２０２で撮影すると共に、構造物表面を叩打することで発生する打音に基づいて構造物表面の状態をも判定するようにしたものである。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described.
In the first to fourth embodiments, the case has been described in which the
In this case, since the
Therefore, in the fifth embodiment, the surface of the structure is photographed by the
図１２に示すように、第５の実施の形態では、回転翼機２０は、第１の実施の形態と同様のカメラ２０２、ＧＰＳユニット２０４、処理部２０６、通信部２０８に加えて、案内手段７０と、打撃部２２０（叩打手段）と、打音検出部２２２（検出手段）とを備えている。
また、第５の実施の形態においても、カメラ２０２で撮影された画像を画像解析して、構造物に不良があるか否かを判定し、構造物に不良がある場合に報知する一連の処理は、第１の実施の形態と同様になされる。
As shown in FIG. 12, in the fifth embodiment, the
Also in the fifth embodiment, a series of processing for analyzing whether an image captured by the
案内手段７０は、構造物表面６２（ビル６０の表面６２）に当接することで構造物表面と回転翼機２０との距離を一定に保持しつつ、構造物表面６２に沿って回転翼機２０に移動を案内するものである。
本実施の形態では、案内手段７０は、回転翼機２０のボディに設けられた３個以上のキャスター（車輪）７２で構成されている。
各キャスター７２は、３６０度旋回可能な全方向キャスターで構成され、同一平面上に互いに間隔をおいて配置されており、各キャスター７２が構造物表面６２に当接した状態で回転翼機２０と構造物表面６２との距離が予め定められた寸法となるように構成されている。なお、構造物表面６２は、構造物（ビル６０）の側面や上面（屋根）を含む。
上記予め定められた寸法は、カメラ２０２が構造物表面６２を撮影するために必要な焦点距離を確保するに足る寸法であればよい。
したがって、回転翼機２０が構造物表面６２に接近し、やがて各キャスター７２が構造物表面６２に当接すると、回転翼機２０と構造物表面６２との距離が予め定められた寸法となり、この状態を保ったまま回転翼機２０が構造物表面６２に沿って移動可能となる。
The guide means 70 abuts against the structure surface 62 (the
In the present embodiment, the guide means 70 includes three or more casters (wheels) 72 provided on the body of the
Each of the
The predetermined dimension may be a dimension sufficient to ensure a focal length necessary for the
Therefore, when the
打撃部２２０は、構造物表面６２を叩打することで構造物表面６２から打音を発生させるものであり、例えば、ハンマーと、ハンマーを構造物表面６２に向けて出没させるアクチュエータとを含んで構成されている。アクチュエータとしては、電磁ソレノイドやモータなど従来公知の様々なアクチュエータが使用可能である。
打音検出部２２２は、打撃部２２０により叩打された構造物から発生する打音を検出して打音検出信号を生成するものであり、例えば、マイクロフォンで構成されている。
The
The hitting
処理部２０６は、打撃部２２０の動作を制御すると共に、打音検出部２２２から供給される打音検出信号に基づいて構造物表面６２の不良の有無を判定する打音判定手段として機能する。
具体的には、処理部２０６は、例えば、打音検出信号の周波数、振幅、波長などに基づいて構造物表面６２に貼り付けられているタイルなどの外装材の剥離の有無や構造物表面６２における構造物部分の剥がれの有無や空洞の有無を検出しその検出結果に基づいて構造物表面６２の不良の有無を判定する。このような打音に基づく構造物表面６２の状態の検出方法として従来公知の様々な手法が採用可能である。
The
Specifically, the
また、処理部２０６は、構造物表面６２の不良があると判定された場合に、ＧＰＳユニット２０４により特定された回転翼機２０の現在位置を、当該不良を示す事象が発生している構造物上の位置として検出する位置検出手段として機能する。
さらに、処理部２０６は、特定された回転翼機２０の現在位置と構造物表面６２の状態の判定結果とを関連付けた構造物表面状態情報を生成し、通信部２０８を介して管理端末３０の処理部３０４に送信する。
管理端末３０の処理部３０４は、構造物表面状態情報に含まれる回転翼機２０の現在位置と、設計データ内の位置情報とに基づいて、構造物と回転翼機２０との相対位置を特定し、表示部３０６に、構造物表面６２の状態の判定結果を構造物上の位置とともに報知する。すなわち、報知手段により構造物表面６２の状態の判定結果が構造物上の位置とともに報知される。
In addition, when it is determined that the
Further, the
The
表示部３０６に表示される構造物の画像の形態は以下のようなものであってよい。
１）第１の実施の形態（図４）のように二次元で示された構造物の画像（カメラ２０２で撮像された画像、あるいは、設計データに基づいて描画した描画画像）
２）第２の実施の形態（図７）のように三次元で示された構造物の画像（三次元モデルの画像）
３）第３の実施の形態（図９）のように構造物の三次元モデルを平面に展開することで得られる構造物の展開図の画像
The form of the structure image displayed on the
1) An image of a structure two-dimensionally shown in the first embodiment (FIG. 4) (an image captured by the
2) Structure image shown in three dimensions (image of a three-dimensional model) as in the second embodiment (FIG. 7)
3) An image of a development view of a structure obtained by developing a three-dimensional model of the structure on a plane as in the third embodiment (FIG. 9)
以上説明したように第５の実施の形態によれば、回転翼機２０に、構造物表面６２に当接することで構造物表面６２と回転翼機２０との距離を一定に保持しつつ、構造物表面６２に沿って回転翼機２０に移動を案内する案内手段７０を設けたので、回転翼機２０により移動しつつ構造物表面６２の詳細をカメラ２０２で撮影する上で有利となる。
また、第５の実施の形態によれば、構造物表面６２を叩打して構造物表面６２から発生する打音に基づいて構造物表面６２の不良の有無を判定し、構造物表面６２の不良があると判定された場合に、当該不良を示す事象が発生している構造物上の位置を特定し、当該不良を構造物上の位置とともに報知するようにしたので、画像に反映されにくい構造物表面６２の状態、例えば、外装材の浮きや剥がれの有無などを正確に評価する上で有利となる。
また、第５の実施の形態によれば、案内手段７０により構造物表面６２と回転翼機２０との距離を一定に保持できるため、構造物表面６２に対する回転翼機２０の位置および姿勢を安定した状態で構造物表面６２を叩打することができ、打音の検出を安定して行え、構造物表面６２の不良の有無の判定を正確に行なう上で有利となる。
As described above, according to the fifth embodiment, the structure of the
Further, according to the fifth embodiment, whether or not the
Further, according to the fifth embodiment, since the distance between the
（第６の実施の形態）
次に第６の実施の形態について説明する。
第５の実施の形態では、案内手段７０により回転翼機２０の構造物表面６２に対する位置および姿勢を安定して保持する場合について説明したが、第６の実施の形態では、案内手段７０に代えて、構造物表面６２に対して吸着する吸着手段８０を回転翼機２０に設けることで回転翼機２０の構造物表面６２に対する位置および姿勢を安定して保持する場合について説明する。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment will be described.
In the fifth embodiment, the case where the position and the posture of the
図１３に示すように、第６の実施の形態では、回転翼機２０は、第５の実施の形態の案内手段７０に代えて吸着手段８０を備えている。
吸着手段８０は、回転翼機２０に設けられ、構造物表面６２に吸着することで構造物表面６２と回転翼機２０との距離を一定に保持し、構造物表面６２に対する吸着を解除することで回転翼機２０の移動を許容するものである。
本実施の形態では、案内手段７０は、バキュームチャック８２と、真空ポンプ８４とを備えている。
バキュームチャック８２は、対象物を吸引固定する吸引面８２０２と、吸引面８２０２に開口する複数の吸引孔８２０４と、各吸引孔８２０４に連通する接続口８２０６を備えている。
真空ポンプ８４は、処理部２０６の制御により駆動、駆動の停止が制御されるものであり、真空ポンプ８４の吸気口８４０２がバキュームチャック８２の接続口８２０６に接続されており、真空ポンプ８４が作動することで吸引面８２０２が構造物表面６２に吸着する。なお、処理部２０６の制御は、管理端末３０によってなされる。
バキュームチャック８２は、真空ポンプ８４の動作により吸引面８２０２が構造物表面６２に吸着した状態で回転翼機２０と構造物表面６２との距離が予め定められた寸法となるように、ブラケットを介して回転翼機２０に取り付けられている。
そして、真空ポンプ８４の駆動が停止された状態で構造物６０の近傍において回転翼機２０の移動がなされ、所望の位置で真空ポンプ８４を駆動することで回転翼機２０がバキュームチャック８２を介して構造物表面６２に固定されることになる。
As shown in FIG. 13, in the sixth embodiment, the
The adsorbing means 80 is provided in the
In the present embodiment, the guide means 70 includes a
The
The
The
Then, the
第６の実施の形態によれば、回転翼機２０に、構造物表面６２に対して吸着することで構造物表面６２と回転翼機２０との距離を一定に保持し、構造物表面６２に対する吸着を解除することで回転翼機２０の移動を許容する吸着手段８０を設けたので、構造物表面６２の詳細をカメラ２０２で撮影する上で有利となる。
また、第６の実施の形態によれば、吸着手段８０により構造物表面６２と回転翼機２０との距離を一定に保持できるため、構造物表面６２に対する回転翼機２０の位置および姿勢を安定した状態で構造物表面６２を叩打することができ、打音の検出を安定して行え、構造物表面６２の不良の有無の判定を正確に行なう上で有利となる。
なお、吸着手段８０は、構造物表面６２に吸着できればよいのであり、例えば、構造物表面６２が鉄などのように磁石に吸引される材料で構成されている場合は、吸着手段８０を電磁石および電磁石に電流を供給する駆動回路によって構成してもよい。
According to the sixth embodiment, the distance between the
Further, according to the sixth embodiment, since the distance between the
The adsorbing means 80 only needs to be able to adsorb to the
１０……点検装置
２０……回転翼機
２０２……カメラ
２０４……ＧＰＳユニット
２０６……処理部
２０８……通信部
２１２……筐体
２１４……プロペラ
３０……管理端末
３０２……通信部
３０４……処理部
３０６……表示部
３０８……設計データ記憶部
６０……ビル
６２……表面
７０……案内手段
７２……キャスター
８０……吸着手段
８２……バキュームチャック
８４……真空ポンプ
２１０……３Ｄスキャナ
２２０……打撃部
２２２……打音検出部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
無線操縦式の回転翼機と、
前記回転翼機に搭載され、前記構造物表面の画像を連続的に撮影するカメラと、
前記カメラで撮影された前記画像を画像解析して、前記構造物に不良があるか否かを判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする構造物の点検装置。 A structure inspection device for inspecting the surface of a structure for defects.
A radio-operated rotorcraft,
A camera mounted on the rotary wing machine and continuously taking images of the surface of the structure;
A determination unit that analyzes the image captured by the camera and determines whether the structure has a defect;
A structure inspection apparatus comprising:
前記判定手段は、前記画像に前記構造物の不良を示す事象が映っている場合に前記構造物に不良があると判定するとともに、当該不良を示す事象が発生している前記構造物上の位置を特定し、
前記報知手段は、前記構造物に不良がある場合、当該不良を前記構造物上の位置とともに報知する、
ことを特徴とする請求項１記載の構造物の点検装置。 Further comprising a notification means for notifying when there is a defect in the structure,
The determination means determines that the structure is defective when an event indicating the defect of the structure is reflected in the image, and a position on the structure where the event indicating the defect occurs. Identify
If the structure has a defect, the notification means notifies the defect together with the position on the structure.
The structure inspection apparatus according to claim 1, wherein:
前記位置特定手段によって特定された現在位置は、前記画像とともに当該画像が撮影された位置を示す位置情報として記録され、
前記判定手段は、前記画像とともに記録された前記位置情報を用いて前記不良を示す事象が発生している位置を不良箇所位置として特定する、
ことを特徴とする請求項２記載の構造物の点検装置。 A position specifying means for specifying a current position of the rotary wing machine;
The current position specified by the position specifying means is recorded as position information indicating the position where the image is taken together with the image,
The determination means specifies a position where an event indicating the defect is generated as a defect location using the position information recorded together with the image.
The structure inspection apparatus according to claim 2, wherein:
前記カメラは、前記回転翼機が飛行を開始した時刻からの経過時間を前記画像とともに記録し、
前記判定手段は、前記飛行経路、前記飛行速度、および前記画像とともに記録された前記経過時刻とを用いて前記不良を示す事象が発生している位置を特定する、
ことを特徴とする請求項２記載の構造物の点検装置。 The rotorcraft flies with a predetermined flight path and flight speed;
The camera records the elapsed time from the time when the rotorcraft started flying with the image,
The determination means specifies a position where an event indicating the failure occurs using the flight path, the flight speed, and the elapsed time recorded together with the image.
The structure inspection apparatus according to claim 2, wherein:
前記カメラは、撮影ごとに同じ角度から前記構造物を撮影し、
前記判定手段は、前記画像に前記不良を示す事象が映っている場合には、前記画像より前に撮影された過去画像と比較して、当該不良を示す事象が生じた日時を推定する、
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項記載の構造物の点検装置。 The rotary wing aircraft flies around the structure in the same flight path every predetermined period,
The camera shoots the structure from the same angle for each shooting,
If the event indicating the defect is reflected in the image, the determination unit estimates the date and time when the event indicating the defect occurred, as compared with a past image captured before the image.
The structure inspection device according to any one of claims 2 to 4, wherein
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の構造物の点検装置。 The camera is an omnidirectional camera or an omnidirectional camera,
The structure inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein
前記三次元形状から前記構造物の三次元モデルを生成すると共に、前記三次元モデルと前記不良箇所位置とを関連付けた三次元不良箇所情報を生成する三次元データ生成手段とを備え、
前記報知手段は、前記三次元不良箇所情報に基づいて前記構造物の三次元モデルと共に前記不良箇所を報知する、
ことを特徴とする請求項３記載の構造物の点検装置。 3D shape acquisition means for measuring the 3D shape of the structure;
A three-dimensional data generating means for generating a three-dimensional model of the structure from the three-dimensional shape, and generating three-dimensional defect location information that associates the three-dimensional model with the defect location,
The notifying means notifies the defective portion together with the three-dimensional model of the structure based on the three-dimensional defective portion information.
The structure inspection apparatus according to claim 3, wherein:
前記報知手段は、前記三次元不良箇所情報に基づいて前記構造物の展開図と共に前記不良箇所を報知する、
ことを特徴とする請求項７記載の構造物の点検装置。 A development view generating means for generating a development view of the structure by expanding a three-dimensional model of the structure on a plane;
The notifying means notifies the defective portion together with a development view of the structure based on the three-dimensional defective portion information.
The structure inspection device according to claim 7.
前記報知手段は、前記構造物の三次元形状の画像と前記三次元不良箇所情報と前記不良計測情報とを対応付けて報知する、
ことを特徴とする請求項８記載の構造物の点検装置。 Image analysis of the image taken by the camera is provided, and includes defect measurement information generation means for generating defect measurement information indicating evaluation contents of a defective portion of the structure,
The notification means notifies the three-dimensional shape image of the structure, the three-dimensional defect location information, and the defect measurement information in association with each other.
9. The structure inspection apparatus according to claim 8, wherein
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の構造物の点検装置。 It is provided in the rotary wing machine and moves to the rotary wing machine along the structure surface while maintaining a constant distance between the structure surface and the rotary wing machine by contacting the structure surface. Provided with guiding means for guiding,
The structure inspection apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の構造物の点検装置。 It is provided in the rotary wing machine and maintains the distance between the structure surface and the rotary wing machine by adsorbing to the structure surface, and the rotation by releasing the adsorption to the structure surface. Equipped with suction means for allowing movement of the wing machine;
The structure inspection apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein
前記回転翼機に設けられ前記構造物表面から発生する打音を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された打音に基づいて前記構造物表面の不良の有無を判定する打音判定手段と、
前記構造物表面の不良があると判定された場合に、当該不良を示す事象が発生している前記構造物上の位置を検出する位置検出手段とを備え、
前記報知手段は、前記構造物表面の不良がある場合、当該不良を前記構造物上の位置とともに報知する、
ことを特徴とする請求項１０または１１記載の構造物の点検装置。 A tapping means provided on the rotary wing machine for tapping the surface of the structure;
Detecting means provided on the rotary wing machine for detecting a hitting sound generated from the surface of the structure;
A sound hit judging means for judging the presence or absence of a defect on the surface of the structure based on the hit sound detected by the detecting means;
When it is determined that there is a defect on the surface of the structure, a position detection unit that detects a position on the structure where an event indicating the defect has occurred, and
The notification means, when there is a defect on the structure surface, notifies the defect together with the position on the structure,
The structure inspection apparatus according to claim 10 or 11, wherein
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