JP2017181201A - 自走式検査装置、及び検査システム - Google Patents

自走式検査装置、及び検査システム Download PDF

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Abstract

【課題】物品の検査において、検査装置の大型化を抑制しつつ、物品の検査の自動化を図りうる、自走式検査装置、及び検査システムを提供する。
【解決手段】自走式検査装置100は、検査対象の周囲を走行しながら検査に必要な画像データを収集するための装置である。自走式検査装置100は、検査対象を撮影して画像データを出力する、撮像部10と、検査対象までの距離を測定する、距離測定部20と、装置を走行させる、走行部30と、制御部40とを備えている。制御部40は、撮像部10に撮影を行わせながら、走行部30に走行を行わせ、その際、距離測定部20で測定された距離が一定となるように、走行部30に指示与える。
【選択図】図1

Description

本発明は、物品の傷、凹みなどの検査を自走しながら行う自走式検査装置、及びそれを用いた検査システムに関する。
一般に、自動車、建設機器といった物品のレンタルを行う事業者は、物品を貸し出す際において、目視によって貸出品の表面を確認すると共に、確認結果を紙媒体等に記録している。そして、事業者は、ユーザが貸出品を返却する際に、再度、目視によって表面を確認しながら、確認結果と貸出時の記録とを照合することで、新たに、傷、凹み等の不具合が生じていないかを判断している。
但し、このような判断は、人手によって行う必要があるため、事業者において大きな負担となっている。また、判断を人手で行っているため、貸出の時点で、全ての不具合について確認及び記録を完璧に行うことは困難であるので、ユーザに不安が生じる可能性がある。
また、事業者が、デジタルカメラによって貸出前の状態を撮影すれば、上述の問題を軽減できるとも考えられるが、貸出品の全体を撮影するためには、デジタルカメラと貸出品との距離をある程度とる必要がある。つまり、デジタルカメラを用いる場合は、貸出品の大きさにもよるが、貸出品を配置するスペースに加えて、撮影のためのスペースも用意する必要がある。
一方、従来から、物品の外観検査を自動的に実行する検査装置が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。これらの検査装置によれば、上述した問題は全て解決できると考えられる。
具体的には、特許文献1は、門型のゲートを備えた検査装置を開示している。特許文献1に開示された検査装置は、車を検査対象としており、ゲートの上部に車を上面から撮影するためのカメラを備え、ゲートの両側部に車を側面から撮影するためのカメラを備えている。特許文献1に開示された検査装置によれば、ユーザは、貸出時においては、車をゲートにくぐらせた状態で配置し、カメラによって車の上面と両側面とを撮影するだけで良い。そして、返却時においても、ユーザは同様にして撮影を行うだけで良い。これにより、検査装置は、貸出時の各画像と返却時の各画像とを対比して、不具合を発見する。
また、特許文献2は、ロボットアームを備えた検査装置を開示している。特許文献2に開示された検査装置は、ロボットアームの先端に照明装置とカメラとを備えており、ロボットアームを動かすことで、検査対象品の全体を撮影する。そして、特許文献2に開示された検査装置は、得られた画像から不具合を検出する。
特開平11−144042号公報 特開平2008−46103号公報
上述したように、特許文献1又は特許文献2に開示された検査装置によれば、自動的に、貸出品の不具合の検査を行うことができると考えられる。しかしながら、特許文献1に開示された検査装置及び特許文献2に開示された検査装置は、共に大型であり、導入するためには、大きな接地スペースが必要となる。このため、これらの検査装置を導入できる事業者は限定されてしまう。
本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、物品の検査において、検査装置の大型化を抑制しつつ、物品の検査の自動化を図りうる、自走式検査装置、及び検査システムを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の一側面における自走式検査装置は、
検査対象の周囲を走行しながら検査に必要な画像データを収集するための装置であって、
前記検査対象を撮影して画像データを出力する、撮像部と、
前記検査対象までの距離を測定する、距離測定部と、
当該装置を走行させる、走行部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記撮像部に撮影を行わせながら、前記走行部に走行を行わせ、その際、前記距離測定部で測定された前記距離が一定となるように、前記走行部に指示与える、
ことを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の一側面における検査システムは、
検査対象の周囲を走行しながら検査に必要な画像データを収集する自走式検査装置と、収集された前記画像データを用いて検査対象の不具合を検出する情報処理装置とを備え、
前記自走式検査装置は、
前記検査対象を撮影して画像データを出力する、撮像部と、
前記検査対象までの距離を測定する、距離測定部と、
当該装置を走行させる、走行部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記撮像部に撮影を行わせながら、前記走行部に走行を行わせ、その際、前記距離測定部で測定された前記距離が一定となるように、前記走行部に指示与える、
ことを特徴とする。
以上のように、本発明によれば、物品の検査において、検査装置の大型化を抑制しつつ、物品の検査の自動化を図ることができる。
図1は、本発明の実施の形態における自走式検査装置及び検査システムの概略構成を示すブロック図である。 図2は、本発明の実施の形態における自走式検査装置及び検査システムの具体的構成を示すブロック図である。 図3は、本発明の実施の形態における検査システムの外観の一例を示す図である。 図4(a)及び(b)は、本発明の実施の形態における自走式検査装置の外観の一例を示す図であり、図4(a)は正面図、図4(b)は側面図である。 図5は、本発明の実施の形態における自走式検査装置の機能の一例を示す斜視図である。 図6は本発明の実施の形態における自走式検査装置の機能の他の例を示す図である。 図7は、本発明の実施の形態における自走式検査装置の動作の開始時の様子を示す図である。 図8は、本発明の実施の形態における自走式検査装置による撮影動作を示す図である。 図9(a)〜(c)は、本発明の実施の形態における自走式検査装置が検査対象を周回する際の動作を示す図であり、図9(a)〜(c)それぞれは一連の動作を示している。
(実施の形態)
以下、本発明の実施の形態における、自走式検査装置及び検査システムについて、図1〜図9を参照しながら説明する。
[装置構成]
最初に、本実施の形態における自走式検査装置及び検査システムの概略構成について図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態における自走式検査装置及び検査システムの概略構成を示すブロック図である。
図1に示すように、本実施の形態における検査システム300は、自走式検査装置100と、情報処理装置200とを備えている。自走式検査装置100は、検査対象の周囲を走行しながら検査に必要な画像データを収集する装置である。情報処理装置200は、自走式検査装置100で収集された画像データを用いて、検査対象の不具合を検出する装置である。
また、図1に示すように、自走式検査装置100は、撮像部10と、距離測定部20と、走行部30と、これらの制御を行う制御部40と、を備えている。このうち、撮像部10は、検査対象を撮影して画像データを出力する。距離測定部20は、検査対象までの距離を測定する。走行部30は、自走式検査装置100を走行させる。
また、制御部40は、撮像部10に撮影を行わせながら、走行部30に走行を行わせる。その際、制御部40は、距離測定部20で測定された距離が一定となるように、走行部30に指示与える。
このように、本実施の形態では、検査対象の周囲を自走させながら、検査に必要な撮影が行われるので、従来のように、検査装置自体のサイズを大きくする必要がなく、検査装置の大型化が抑制される。また、検査対象と検査装置との距離は一定に保たれながら、撮影が行われるので、物品の検査の自動化が図られることになる。
続いて、図2〜図6を用いて、本実施の形態における自走式検査装置10及び検査システム100の構成について更に具体的に説明する。図2は、本発明の実施の形態における自走式検査装置及び検査システムの具体的構成を示すブロック図である。図3は、本発明の実施の形態における検査システムの外観の一例を示す図である。図4(a)及び(b)は、本発明の実施の形態における自走式検査装置の外観の一例を示す図であり、図4(a)は正面図、図4(b)は側面図である。図5は、本発明の実施の形態における自走式検査装置の機能の一例を示す斜視図である。図6は本発明の実施の形態における自走式検査装置の機能の他の例を示す図である。
図2に示すように、本実施の形態においては、自走式検査装置100は、撮像部10、距離測定部20、走行部30、及び制御部40に加えて、記憶装置41と、光源60と、通信部50と、を備えている。
通信部50は、端末装置200と無線通信を行い、画像データを端末装置200に送信し、更に、端末装置200からの指令を受信する。具体的には、通信部50は、特定の規格での無線通信を可能とする通信デバイスと、無線通信用のアンテナとを備えている。特定の規格としては、無線LAN、Bluetooth(登録商標)等が挙げられる。
光源60は、検査対象を照明するために用いられている。具体的には、光源60としては、発光ダイオオード(LED:Light Emitting Diode)が挙げられる。また、光源60は、単独の発光ダイオードで構成されていても良いし、複数の発光ダイオードで構成されていていも良い。
撮像部10は、本実施の形態では、レンズと、固体撮像素子と、制御回路とを備えている。撮像部10は、制御部40の指示に応じて撮影を行い、画像データを出力する。出力された画像データは、制御部40によって記憶装置41に格納される。
距離測定部20は、本実施の形態では、距離センサと、制御回路とを備えている。距離センサの具体例としては、電波を利用する距離センサ、レーザ光等の光を利用する距離センサ、超音波を利用する距離センサ等が挙げられる。
走行部30は、本実施の形態では、車輪と、車輪を駆動するための駆動用モータと、車輪の向きを制御するためのサーボモータと、各モータを駆動するための駆動回路と、バッテリとを備えている。走行部30の具体的構成及び機能については後述する。
制御部40は、本実施の形態では、撮像部10、距離測定部20、走行部30、光源60及び通信部50の制御を行っている。具体的には、制御部40は、1又は2以上のマイクロコンピュータと、接続用のインターフェイスとを備えている。また、制御部50は、記憶装置41に格納した画像データを、通信部50を介して、端末装置200に送信する。
また、図3、図4(a)及び(b)に示すように、本実施の形態では、自走式検査装置100は、撮像部10及び距離測定部20を、それぞれ複数備えている。更に、自走式検査装置100は、撮像部10、距離測定部20、走行部30、制御部40、記憶装置41、通信部50及び光源60を収納する筐体70も備えている。
更に、筐体70は、走行部以外の部分を収納する本体部71と、走行部30を収納する土台部72とを備えている。また、通信部50は、本体部71の先端に取り付けられている。なお、筐体70の形成材料は特に限定されず、筐体70は、金属、樹脂等で形成される。また、自走式検査装置100において、撮像部10、距離測定部20、及び光源60が配置されている側が、装置の正面となる。
また、本体部71は、複数の撮像部10それぞれを高さ方向における位置が異なるように、更に、複数の距離測定部20それぞれも高さ方向における位置が異なるように、複数の撮像部10及び複数の距離測定部20を収納している。
具体的には、図3及び図4(a)に示すように、自走式検査装置100では、撮像部10、距離測定部20及び光源60を1つずつ有するグループが、4つ構成されている。そして、撮像部10、距離測定部20及び光源60は、グループ毎に、本体部71の高さ方向において異なる位置に配置されている。
更に、本体部71は、複数の撮像部10の一部又は全部、及び複数の距離測定部20の一部又は全部について、高さ方向における位置を可変できるように形成されている。具体的には、図4(a)及び(b)に示すように、本体部71は、2つの筒状部材71aと71bとで構成されており、このうち筒状部材71bの内径は、筒状部材71aの外径と整合している。
つまり、図5に示すように、本体部71は、筒状部材71aを筒状部材71bの内部に収納したり、筒状部材71aを筒状部材71bから引き出したりできるように形成されている。また、筒状部材71aは任意の位置で固定できるため、筒状部材71aに配置されている撮像部10、距離測定部20及び光源60については、高さ方向における位置を可変できる。また、本体部71のこの構成により、自走式検査装置100においては、移動及び保管が容易となる。
また、図5に示すように、本体部71においては、筒状部材71aと筒状部材71bとは、長手方向の軸を中心に回転可能となっている。このため、撮像方向、光の照射方向、距離センサの検知範囲を任意の方向に設定できる。
また、図3、図4(a)及び(b)に示すように、本実施の形態では、自走用の4つの車輪31が、土台部72の底面側に取り付けられている。また、車輪31としては、キャスター車輪が用いられており、キャスター車輪は、土台部72の底面に回転可能に取り付けられている。そして、4つの車輪には、上述した駆動用モータによる駆動力が伝達され、更に、少なくとも1つ車輪の向きが上述したサーボモータによって制御される。このため、図6に示すように、自走式検査装置100は、少なくとも4方向に移動可能となる。
また、図2に示すように、端末装置200は、画像データ取得部80と、検査処理部90とを備えている。このうち、画像データ取得部80は、自走式検査装置100から送信されてきた画像データを取得する。検査処理部90は、取得された画像データに基づいて、検査対象の不具合を検出する。なお、検査処理部90における具体的な処理については後述する。
[装置動作]
次に、本実施の形態1における自走式検査装置100及び検査システム300の動作について図7〜図9を用いて説明する。図7は、本発明の実施の形態における自走式検査装置の動作の開始時の様子を示す図である。図8は、本発明の実施の形態における自走式検査装置による撮影動作を示す図である。図9(a)〜(c)は、本発明の実施の形態における自走式検査装置が検査対象を周回する際の動作を示す図であり、図9(a)〜(c)それぞれは一連の動作を示している。
また、以下の説明では、検査対象400は直方体とする。直方体の大きさは、例えば、全幅2m、全長5m、全高2m程度に設定されているとする。自走式検査装置100は、この検査対象400の周囲を周りながら撮影を実行し、検査対象400の全周を撮影する。
まず、図7に示すように、最初に、自走式検査装置100は、装置の正面を検査対象400に向けた状態で設置され、その状態で起動される。起動すると、自走式検査装置100において、制御部40は、各距離測定部20によって検査対象400までの距離を測定しながら、、各撮像部10の焦点が検査対象400に合うように、走行部30によって自走式検査装置100の位置を調整させる。各撮像部10の焦点が検査対象400に合うと、制御部40は、この時点での検査対象400までの距離を特定し、特定した距離を記憶装置41に格納する。
次に、距離の調整が終了すると、図8に示すように、制御部40は、撮像部10によって検査対象400の撮影を行いながら、走行部30に設定方向への移動を行わせる。このとき、制御部10は、特定された距離が変動しないように、走行部30に移動方向の調整を行わせる。なお、設定方向は、ユーザによって予め設定される。また、図8において、11は、撮像部10の撮影範囲を示している。
次に、図9(a)に示すように、移動してきた自走式検査装置100が、検査対象400の端部に達し、その後、端部を超えたとする。このとき、距離測定部20は距離を測定できなくなるので、制御部40は、土台部72のサイズ分だけ更に移動させた後、走行部30に移動を停止させる。
更に、図9(b)に示すように、制御部40は、自走式検査装置100の進行方向を変えるために、走行部72に回転動作を行わせる。その後、図9(c)に示すように、制御部30は、新たに、撮像部10によって検査対象400の撮影を行いながら、走行部30に移動を行わせる。このときも、制御部40は、特定された距離が変動しないように、走行部30に移動方向の調整を行わせる。
図8及び図9(a)〜(c)に示す動作が繰り返し実行されて、検査対象400の全周にわたり画像が撮影される。撮影が終了すると、制御部40は、記憶装置41に格納されている画像データを、通信部50を介して、端末装置200に送信する。このとき送信される画像データは、自走式検査装置100が検査対象400の周囲を一周する間に出力した画像データである。
また、端末装置200においては、画像データ取得部80は、自走式検査装置100から送信されてきた画像データを取得する。検査処理部90は、取得した画像データと、別の機会に自走式検査装置100が検査対象400の周囲を一周する間に出力した画像データとを比較する。そして、検査処理部90は、比較結果に基づいて、検査対象400の不具合を検出する。
続いて、検査対象400が、レンタル事業者が貸し出す物品である場合について説明する。まず、事業者の担当者は、物品の貸出時に、自走式検査装置100を使用して検査対象400の全周を撮影する。その際、端末装置200は、担当者が入力した貸出番号と、貸出時に取得した画像データと、撮影日時とを関連付けて保存する。
次に、物品が返却され、担当者は、貸出時と同様に、自走式検査装置100を使用して検査対象400の全周を撮影する。次に、端末装置200は、担当者が貸出番号を入力すると、それに関連付けられた画像データと、返却時の撮影によって得られた画像データとを比較する。次に、端末装置200は、比較結果に基づいて、検査対象400の表面における状態変化を特定し、特定した状態変化から新たに発生した不具合(傷、凹み等)を検出する。そして、変化が検出された場合は、端末装置200は、画面上に、変化が検出されたことを表示し、更に、変化が検出された部分及びその周辺の画像も表示する。最終的な判断は、担当者によって行われても良い。
[実施の形態による効果]
以上のように本実施の形態によれば、物品の貸出時及び返却時の検査にかかる時間と手間とが、大きく軽減される。また、傷、凹みの検査が人手で行われている場合に比べて、物品を借りるユーザが感じる不安も軽減される。更に、撮像部は広角での撮影を行う必要がないため、検査対象400が自動車のような大型の物品であっても、自走式検査装置100が走行するスペースのみが確保されていれば検査を実行できる。このため、検査用に広いスペースが必要とされることもない。
上述した実施の形態の一部又は全部は、以下に記載する(付記1)〜(付記12)によって表現することができるが、以下の記載に限定されるものではない。
(付記1)
検査対象の周囲を走行しながら検査に必要な画像データを収集するための装置であって、
前記検査対象を撮影して画像データを出力する、撮像部と、
前記検査対象までの距離を測定する、距離測定部と、
当該装置を走行させる、走行部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記撮像部に撮影を行わせながら、前記走行部に走行を行わせ、その際、前記距離測定部で測定された前記距離が一定となるように、前記走行部に指示与える、
ことを特徴とする自走式検査装置。
(付記2)
前記撮像部及び前記距離測定部がそれぞれ複数備えられており、
複数の前記撮像部及び複数の前記距離測定部を収納する筐体を更に備え、
前記筐体は、複数の前記撮像部それぞれを高さ方向における位置が異なるように、更に、複数の前記距離測定部それぞれも高さ方向における位置が異なるように、複数の前記撮像部及び複数の前記距離測定部を収納している、
付記1に記載の自走式検査装置。
(付記3)
前記筐体は、複数の前記撮像部の一部又は全部、及び複数の前記距離測定部の一部又は全部について、高さ方向における位置を可変できるように形成されている、
付記2に記載の自走式検査装置。
(付記4)
前記検査対象を照明する光源を更に備えている、
付記1〜3のいずれかに記載の自走式検査装置。
(付記5)
前記走行部は、当該自走式検査装置が少なくとも4方向に移動できるように構成されている、
付記1〜4のいずれかに記載の自走式検査装置。
(付記6)
検査対象の周囲を走行しながら検査に必要な画像データを収集する自走式検査装置と、収集された前記画像データを用いて検査対象の不具合を検出する情報処理装置とを備え、
前記自走式検査装置は、
前記検査対象を撮影して画像データを出力する、撮像部と、
前記検査対象までの距離を測定する、距離測定部と、
当該装置を走行させる、走行部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記撮像部に撮影を行わせながら、前記走行部に走行を行わせ、その際、前記距離測定部で測定された前記距離が一定となるように、前記走行部に指示与える、
ことを特徴とする検査システム。
(付記7)
前記情報処理装置は、
前記自走式検査装置の前記撮像部が出力した前記画像データを取得する、画像データ取得部と、
取得された前記画像データに基づいて、前記検査対象の不具合を検出する、検査処理部と、を備えている、
付記6に記載の検査システム。
(付記8)
前記検査処理部は、前記自走式検査装置が前記検査対象の周囲を一周する間に出力した画像データと、別の機会に前記自走式検査装置が前記検査対象の周囲を一周する間に出力した画像データとを比較し、比較結果に基づいて、前記検査対象の不具合を検出する、
付記7に記載の検査システム。
(付記9)
前記自走式検査装置において、前記撮像部及び前記距離測定部がそれぞれ複数備えられており、
前記自走式検査装置が、複数の前記撮像部及び複数の前記距離測定部を収納する筐体を更に備え、
前記筐体は、複数の前記撮像部それぞれを高さ方向における位置が異なるように、更に、複数の前記距離測定部それぞれも高さ方向における位置が異なるように、複数の前記撮像部及び複数の前記距離測定部を収納している、
付記6〜8のいずれかに記載の検査システム。
(付記10)
前記筐体は、複数の前記撮像部の一部又は全部、及び複数の前記距離測定部の一部又は全部について、高さ方向における位置を可変できるように形成されている、
付記9に記載の検査システム。
(付記11)
前記検査対象を照明する光源を更に備えている、
付記6〜10のいずれかに記載の検査システム。
(付記12)
前記走行部は、前記自走式検査装置が少なくとも4方向に移動できるように構成されている、
付記6〜11のいずれかに記載の検査システム。
以上のように、本発明によれば、物品の検査においいて、検査装置の大型化を抑制しつつ、物品の検査の自動化を図ることができる。本発明は、物品の検査が必要な分野、物品のレンタルを行う分野において有用である。
10 撮像部
20 距離測定部
30 走行部
31 車輪
40 制御部
41 記憶装置
50 通信部
60 光源
70 筐体
71 本体部
71a、71b 筒状部材
72 土台部
80 画像データ取得部
90 検査処理部
100 自走式検査装置
200 端末装置
300 検査システム
400 検査対象

Claims (8)

  1. 検査対象の周囲を走行しながら検査に必要な画像データを収集するための装置であって、
    前記検査対象を撮影して画像データを出力する、撮像部と、
    前記検査対象までの距離を測定する、距離測定部と、
    当該装置を走行させる、走行部と、
    制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記撮像部に撮影を行わせながら、前記走行部に走行を行わせ、その際、前記距離測定部で測定された前記距離が一定となるように、前記走行部に指示与える、
    ことを特徴とする自走式検査装置。
  2. 前記撮像部及び前記距離測定部がそれぞれ複数備えられており、
    複数の前記撮像部及び複数の前記距離測定部を収納する筐体を更に備え、
    前記筐体は、複数の前記撮像部それぞれを高さ方向における位置が異なるように、更に、複数の前記距離測定部それぞれも高さ方向における位置が異なるように、複数の前記撮像部及び複数の前記距離測定部を収納している、
    請求項1に記載の自走式検査装置。
  3. 前記筐体は、複数の前記撮像部の一部又は全部、及び複数の前記距離測定部の一部又は全部について、高さ方向における位置を可変できるように形成されている、
    請求項2に記載の自走式検査装置。
  4. 前記検査対象を照明する光源を更に備えている、
    請求項1〜3のいずれかに記載の自走式検査装置。
  5. 前記走行部は、当該自走式検査装置が少なくとも4方向に移動できるように構成されている、
    請求項1〜4のいずれかに記載の自走式検査装置。
  6. 検査対象の周囲を走行しながら検査に必要な画像データを収集する自走式検査装置と、収集された前記画像データを用いて検査対象の不具合を検出する情報処理装置とを備え、
    前記自走式検査装置は、
    前記検査対象を撮影して画像データを出力する、撮像部と、
    前記検査対象までの距離を測定する、距離測定部と、
    当該装置を走行させる、走行部と、
    制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記撮像部に撮影を行わせながら、前記走行部に走行を行わせ、その際、前記距離測定部で測定された前記距離が一定となるように、前記走行部に指示与える、
    ことを特徴とする検査システム。
  7. 前記情報処理装置は、
    前記自走式検査装置の前記撮像部が出力した前記画像データを取得する、画像データ取得部と、
    取得された前記画像データに基づいて、前記検査対象の不具合を検出する、検査処理部と、を備えている、
    請求項6に記載の検査システム。
  8. 前記検査処理部は、前記自走式検査装置が前記検査対象の周囲を一周する間に出力した画像データと、別の機会に前記自走式検査装置が前記検査対象の周囲を一周する間に出力した画像データとを比較し、比較結果に基づいて、前記検査対象の不具合を検出する、
    請求項7に記載の検査システム。
JP2016066496A 2016-03-29 2016-03-29 自走式検査装置、及び検査システム Pending JP2017181201A (ja)

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