JP2019078589A - 電柱健全性判定装置、電柱健全性判定方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
このように電柱が変形していく過程では、引っ張られる面が圧縮され、その引っ張られる面の反対側である背面側が伸張することで、電柱を構成するコンクリートにひび割れが生じる。ひび割れが大きくなると、ひび割れの箇所から雨水等の水分が電柱の内部に侵入し、電柱の内部を構成する鉄筋が湿潤状態となることで錆が生じる。このような錆は長期間放置すると、鉄筋はその錆によって劣化が進むことで破断し、最終的には電柱が折損する。
このような電柱が折損するリスクを回避するために、定期的に目視により電柱のひび割れの様相の点検が行われ、点検の結果、ひび割れの幅が或る閾値以上となった場合は、電柱の建替えが行われている。
一方、トータルステーションを用いた場合には、トータルステーションなどの機器を設置する場所が必要であり、さらに、トータルステーションと測量点との間は見通しがよくなければならない。つまり、トータルステーションを用いた場合には、建造物や樹木などで見通しが遮られる地域、狭隘地域、交通量の多い地域などでは測量が難しい。また、トータルステーションを用いた場合には、測量前に水平方向などのキャリブレーションが必要であり、測量ポイントも事前に決めておく必要があるなど事前のセッティングが煩雑であり、一箇所の測量でも多くの時間を要する。
さらには、トータルステーションを用いた場合には、時間のかかる測量を人手で行うため人件費も増加する。したがって、トータルステーションを用いた場合には、目視によるひび割れ点検に比べてトータルコストが大幅に増加する。
本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的は、人手によることなく、電柱の設置箇所を問わずに電柱の健全性を判定することである。
本発明の一態様の電柱健全性判定装置において、飛翔体が上空から撮像した前記電柱と、少なくとも五個の前記基準点とを含む複数の画像を取得する取得部を備え、前記導出部は、前記取得部が取得した前記画像に基づいて、前記電柱の変位を導出する。
本発明の一態様の電柱健全性判定装置において、前記導出部は、前記電柱の頂部の変位を導出し、前記判定部は、前記導出部が導出した前記電柱の頂部の前記変位が閾値以上である場合には前記電柱が不健全であると判定し、前記電柱の頂部の前記変位が閾値未満である場合には前記電柱が健全であると判定する。
本発明の一態様の電柱健全性判定装置において、前記基準点を含む基準点プレートを備え、前記導出部は、前記基準点プレートを含む前記複数の画像から取得される前記基準点に基づいて、前記電柱の前記変位を導出する。
本発明の一態様の電柱健全性判定装置において、複数の前記基準点を含み、前記複数の前記基準点の位置関係が既知である基準点群プレートを備え、前記導出部は、水平に置かれた前記基準点群プレートを含む前記複数の画像から取得される前記複数の前記基準点に基づいて、前記電柱の前記変位を導出する。
本発明の一態様の電柱健全性判定装置において、前記基準点群プレートは、水準器を備え、前記導出部は、前記水準器に基づいて、水平に置かれた前記基準点群プレートを含む前記複数の画像から取得される前記複数の前記基準点に基づいて、前記電柱の前記変位を導出する。
本発明の一態様の電柱健全性判定装置において、前記複数の前記基準点の各々は、発光体を含む。
本発明の一態様は、コンピュータが実行する電柱健全性判定方法であって、電柱と、前記電柱に対する位置が既知である少なくとも五個の基準点とを上空から撮像した複数の画像に基づいて、前記電柱の変位を導出するステップと、前記導出するステップで導出した前記電柱の前記変位が閾値以上である場合には前記電柱が不健全であると判定し、前記電柱の前記変位が閾値未満である場合には前記電柱が健全であると判定するステップとを有する、電柱健全性判定方法である。
本発明の一態様は、コンピュータに、電柱と、前記電柱に対する位置が既知である少なくとも五個の基準点とを上空から撮像した複数の画像に基づいて、前記電柱の変位を導出するステップと、前記導出するステップで導出した前記電柱の前記変位が閾値以上である場合には前記電柱が不健全であると判定し、前記電柱の前記変位が閾値未満である場合には前記電柱が健全であると判定するステップとを実行させる、プログラムである。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
また、本願でいう「XXに基づく」とは、「少なくともXXに基づく」ことを意味し、XXに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「XXに基づく」とは、XXを直接に用いる場合に限定されず、XXに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「XX」は、任意の要素(例えば、任意の情報)である。
(電柱健全性判定システム)
図1は、本実施形態に係る電柱健全性判定システムの一例を示す図である。電柱健全性判定システム1は、電柱10が架線された電線によって引っ張られ、その電柱10の上部が電線の方向に曲がっていくことで生じる変位に基づいて、電柱の健全性を判定する。実施形態では、一例として、電柱10の頂部Tの前回以前からの変位に基づいて、電柱Tの健全性を判定する場合について説明を続ける。
電柱健全性判定システム1は、電柱健全性判定装置100と、無人飛翔体200と、基準点30A−基準点30Eとを備える。ここで、基準点30A−基準点30Eの各々は、建物などの対象や、電柱10との間の位置関係が既知であるマーカである。以下、基準点30A−基準点30Eのうちの任意の基準点を、基準点30と記載する。
基準点30A−基準点30Eは、電柱10の近傍に置かれる。図1において、基準点30A、および基準点30Bについては上空から見た場合について示され、基準点30C−基準点30Eについては建物20の側面から見た場合について示されている。図1において、基準点30Aと基準点30Bとを結んだ方向(紙面前面から紙面の背面の方向)をY軸とし、地面に対して鉛直方向をZ軸とし、X軸、及びZ軸の両方に垂直な方向をX軸とする。図1に示される例では、基準点30A、及び基準点30Bは、電柱10の底部からX軸方向に一定距離離れた位置に置かれている。また、基準点30Aと基準点30Bとの間のY軸方向の長さも既知である。さらに、基準点30C、基準点30D、及び基準点30Eと、電柱10の底部との間の位置関係も既知である。
電柱健全性判定装置100は、無人飛翔体200が送信した被写体の画像情報を受信する。電柱健全性判定装置100は、受信した被写体の画像情報に含まれる健全性の判定を行う電柱10と、電柱10の周辺に置かれた基準点30A−基準点30Eとに基づいて、電柱10の頂部Tの変位を導出する。電柱健全性判定装置100は、導出した電柱10の頂部Tの前回以前に求めた変位からの変位が変位閾値以上である場合には電柱10は健全でないと判定し、導出した電柱10の頂部Tの前回以前に求めた変位からの変位が変位閾値未満ある場合には電柱10は健全であると判定する。
図2は、撮像画像の像点の一例(その1)を示す図である。
撮像装置に傾きがない場合について説明する。撮像装置のレンズの位置(レンズ中心)を原点とし、撮像画像上の像点を(xp,yp)とし、被写体の位置を(Xp,Yp,Zp)とした場合、写真計測基本式として、式(1)、及び式(2)が成り立つ。
xp=−C×Xp/Zp (1)
yp=−C×Yp/Zp (2)
式(1)、及び式(2)において、Cは焦点距離である。
式(1)、及び式(2)より、撮像画像上の像点は、被写体の座標と撮像装置のレンズ位置とにより表現することができる。
一般的に、撮像装置のレンズ中心を(Xc,Yc,Zc)とし、方向性を(ωc,φc,θc)とし、撮像画像上の像点を(xp,yp)とし、被写体の位置を(Xp,Yp,Zp)とする。
写真計測基本式として、式(3)、及び式(4)が得られる。
xp=f(Xc,Yc,Zc,ωc,φc,θc,Xp,Yp,Zp) (3)
yp=g(Xc,Yc,Zc,ωc,φc,θc,Xp,Yp,Zp) (4)
次に、N台の撮像装置で、写真計測した場合について説明する。
被写体の像点がm個、撮像装置がn台の場合、2×m×n個の写真計測基本式が成立する。このとき未知数の数は、撮像装置の位置が3×n個、撮像装置の方向性が3×n個、被写体が3×m個である。
また、座標系の取り方は任意なので、一つのカメラの位置と方向を基準にとれば、未知数を六個減らすことができる。さらに、スケールはないので、未知数は一つ減らすことができる。以上より、未知数の数は、3×n+3×n+3×m−6−1=6×n+3×m−7で表される。
これら未知数を方程式として解くためには、方程式数>=未知数の関係が必要である。したがって、式(5)が成り立つ。
2×m×n>=6×n+3×m−7 (5)
二台で写真計測した場合、つまり写真二枚で写真計測した場合に必要な像点数について説明する。この場合、n=2であるので、式(5)は、4×m>=12+3×m−7と変形でき、最終的に、m>=5が得られる。
したがって、最低五点以上の被写体の像点を得ることによって、写真計測をすることができることが分かる。この場合、二台のカメラの位置と被写体の位置との関係は、方程式を解くことで求めることができる。二台のカメラの位置と被写体の位置との関係は、相対的な位置関係であるため、撮像画像内で実寸スケールを分かるようにすることによって、実寸スケールでの位置関係は求まる。本実施形態では、一例として、五点の像点を有する被写体を撮像した画像を複数取得する場合について説明を続ける。以下、五点の像点は、基準点とも記載する。
図5は、本実施形態に係る無人飛翔体の外観模式図の一例を示す図である。無人飛翔体200は、電柱10の上空まで自律飛行して、健全性の判定を行う電柱10と、電柱10の周辺に置かれた基準点30A−基準点30Eとの両方を含む被写体を複数撮像する。ここで、基準点30A−基準点30Eの各々は、電柱10との間の位置関係が既知である。無人飛翔体200は、撮像することによって得られる被写体の複数の画像情報を、電柱健全性判定装置100へ送信する。
無人飛翔体200は、モータ202aとモータ202bとモータ202cとモータ202dとロータ204aとロータ204bとロータ204cとロータ204dとを備える。
モータ202a、モータ202b、モータ202c、およびモータ202dは、対応するロータ204a、ロータ204b、ロータ204c、およびロータ204dを、それぞれ回転させることにより、無人飛翔体200に揚力および推進力を与える。
また、モータ202a、モータ202b、モータ202c、およびモータ202dの各々に供給する駆動電流を制御することにより、無人飛翔体200の飛行高度、方位、進行方向を制御することができる。
以下、モータ202a、モータ202b、モータ202c、およびモータ202dのうち、任意のモータをモータ202と記載する。また、ロータ204a、ロータ204b、ロータ204c、およびロータ204dのうち、任意のロータをロータ204と記載する。
図6は、実施形態に係る無人飛翔体の一例を示す機能ブロック図である。
実施形態に係る無人飛翔体200は、モータ202と通信部203とロータ204と測位部205と撮像部208と電源部212と情報処理部214とを備える。
この一例では、モータ202と通信部203とロータ204と測位部205と撮像部208と電源部212は、専用のハードウェアによって実現される。
情報処理部214は、CPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)およびメモリにより構成され、飛行制御部216、取得部218、作成部220などの機能を実現するためのプログラムをCPUが実行することによりその機能を実現させる。
通信部203は、電柱健全性判定装置100との間で通信を行う。例えば、通信部203は、LTE(Long Term Evolution)等の通信方式の携帯電話ネットワークの基地局と通信を行い、該携帯電話ネットワークのバックボーンネットワーク回線を介して、電柱健全性判定装置100と通信を行う。通信部203は、制御装置(図示無し)が送信した飛行制御情報を受信し、受信した飛行制御情報を、情報処理部214へ出力する。通信部203は、電柱健全性判定装置100が送信した撮像画像要求を受信し、受信した撮像画像要求を、情報処理部214へ出力する。また、通信部203は、情報処理部214が出力した撮像画像応答を、電柱健全性判定装置100へ送信する。撮像画像応答は、撮像画像要求に対する応答である。
測位部205は、高度計を備え、高度計によって、垂直方向の位置を測位する。測位部205は、制御装置が送信した測位命令にしたがって無人飛翔体200の測位を行い、測位結果を、情報処理部214へ出力する。測位結果には、水平方向の位置(緯度と経度)と、垂直方向の位置(高度)とが含まれる。
電源部212は、無人飛翔体200の電源であるバッテリーと、該バッテリーの充電残量を監視する電源監視部とを備える。電源部212は、バッテリーの充電残量を示す情報を情報処理部214へ出力する。
取得部218は、通信部203が出力した撮像画像要求を取得し、取得した撮像画像要求にしたがって、撮像部208が撮像することによって得られた被写体の撮像画像の画像情報を取得し、取得した画像情報を、作成部220へ出力する。
具体的には、作業者は、制御装置を操作することによって、無人飛翔体200を、健全性を判定する電柱10の上空に移動させる。さらに、作業者は、制御装置を操作することによって、撮像部208に撮像させる。撮像部208は、健全性の判定を行う電柱10と、その電柱10の周辺に置かれた基準点30A−基準点30Eとの両方を含む被写体を撮像する。取得部218は、撮像画像要求を取得した場合、取得した撮像画像要求にしたがって、被写体の撮像画像の画像情報を取得し、取得した画像情報を、作成部220へ出力する。
作成部220は、取得部218が出力した画像情報を取得し、取得した画像情報を含み、電柱健全性判定装置100を宛先とする撮像画像応答を作成し、作成した撮像画像応答を、通信部203へ出力する。
図7は、撮像画像の一例を示す模式図である。図7に示される撮像画像300によれば、健全性の判定を行う電柱10A、電柱10B、および電柱10Cと、一個の基準点30を含む基準点プレート20Aを二個と、三個の基準点30を含む基準点群プレート20Bを一個とが撮像されている。ここで、基準点プレート20Aに含まれる基準点30と、基準点群プレート20Bに含まれる基準点30と、電柱10A、電柱10B、及び電柱10Cとの間の位置関係や、基準点同士の位置関係は、既知である。基準点プレート20Aと、基準点群プレート20Bについて、詳細に説明する。
図8は、基準点プレートの一例を示す図である。基準点プレート20Aは、プレート35上に、基準点30を形成したものである。プレート35は、板状であり、地面に平行に置かれる。プレート35の地面に平行な面は、矩形である。図8に示される例では、プレート35の地面に平行な面は、一辺の長さがaの正方形であり、一辺の長さaの一例は、100mmである。プレート35は、プラスチックなどの合成樹脂、紙、木材によって形成される。
基準点30は、撮像画像をみたときに地面や、電柱10から識別できるように構成される。具体的には、基準点30は、発光ダイオード(light emitting diode: LED)等の光を発するもので形成される。このように構成することによって、発光ダイオードは、撮像画像で、ドット単位で識別できるため、撮像画像を見たときに、地面や、電柱から識別し易くできる。
基準点30は、撮像画像をみたときに地面や、電柱から識別できるように構成される。基準点30は、L字型のプレート40の両端部分と、曲りの部分に形成される。具体的には、基準点30は、発光ダイオード等の光を発するもので形成される。このように構成することによって、撮像画像を見たときに、地面や、電柱から識別しやすくできる。
図10は、本実施形態に係る電柱健全性判定装置の一例を示すブロック図である。
電柱健全性判定装置100は、例えば、通信部102と、記憶部110と、情報処理部130と、表示部145と、操作部146とを備える。
通信部102は、通信モジュールによって実現される。通信部102は、ネットワーク50を経由して、無人飛翔体200と通信を行う。通信部102は、無人飛翔体200へ、情報処理部130が出力した撮像画像要求を送信する。通信部102は、撮像画像要求に対して、無人飛翔体200が送信した撮像画像応答を受信する。通信部102は、受信した撮像画像応答を、情報処理部130へ出力する。
記憶部110は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ、またはこれらのうち複数が組み合わされたハイブリッド型記憶装置などにより実現される。記憶部110の一部または全部は、電柱健全性判定装置100の一部として設けられる場合に代えて、NAS(Network Attached Storage)や外部のストレージサーバなど、電柱健全性判定装置100のプロセッサがネットワーク50を介してアクセス可能な外部装置により実現されてもよい。記憶部110には、情報処理部130により実行されるプログラム112と、測定データDB114とが記憶される。測定データDB114は、電柱10の頂部Tの変位の導出結果を含む。また、記憶部110には、電柱10と基準点30との間の位置関係と、五つの基準点30同士の位置関係が記憶される。
操作部146は、例えば、タッチパネルによって構成され、表示部145に表示されるメニューアイコンなどに対するタッチ操作を検出し、タッチ操作の検出結果を、情報処理部130へ出力する。タッチ操作には、電柱健全性を判定する処理を開始する操作などが含まれる。
なお、情報処理部130の全部または一部は、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、またはFPGA(Field-Programmable Gate Array)などのハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウェア機能部とハードウェアとの組み合わせによって実現されてもよい。
情報処理部130は、例えば、取得部132と、導出部134と、判定部136と、作成部138とを備える。
取得部132は、ユーザが操作部146へ、電柱10の健全性を判定する処理を開始する操作を行った場合に、撮像画像要求を作成し、作成した撮像画像要求を通信部102へ出力する。また、取得部132は、撮像画像要求に対する応答である撮像画像応答を、通信部102から取得し、取得した撮像画像応答を、導出部134へ出力する。
具体的には、導出部134は、複数の撮像画像の各々から電柱10の位置と、五個の基準点30の位置とを、画像処理することによって求める。導出部134は、求めた電柱10の位置と、五個の基準点30の位置と、記憶部110から取得した位置関係とに基づいて、写真計測を行うことによって、電柱10の頂部Tの位置を求める。五個の基準点の各々と、電柱10との間の位置関係が既知であるため、電柱10の頂部Tの変位を求めることができる。導出部134は、電柱10の頂部Tの変位の導出結果を、判定部136へ出力する。また、導出部134は、電柱10の頂部Tの変位の導出結果を、記憶部110の測定データDB114に記憶する。
判定部136は、記憶部110に記憶された電柱10の頂部Tの変位の導出結果と、導出部134が出力した電柱10の頂部Tの変位の導出結果とに基づいて、電柱10の健全性を判定する。判定部136は、導出部134が出力した電柱10の頂部Tの変位の導出結果と、記憶部110に記憶された電柱10の頂部Tの変位の導出結果との差が閾値以上である場合にはその電柱は不健全であると判定し、閾値未満である場合にはその電柱は健全であると判定する。判定部136は、電柱が健全であるか不健全であるかの判定結果を、作成部138へ出力する。
作成部138は、判定部136が出力した判定結果を取得し、取得した判定結果を表した画面を作成する。作成部138は、作成した画面を表示部145へ出力する。
表示部145は、作成部138が出力した画面を表示する。
図11は、本実施形態に係る電柱健全性判定システムの動作の一例を示すシーケンスチャートである。図11に示される例では、電柱健全性判定装置100が、電柱10と基準点30との間の位置関係を示す情報と、複数の基準点30同士の位置関係を示す情報とを取得している場合について説明する。
(ステップS101) 電柱健全性判定装置100の取得部132は、作業者が操作部146へ、電柱健全性を判定する処理を開始する操作を行った場合に、撮像画像要求を作成する。取得部132は、作成した撮像画像要求を、通信部102へ出力する。
(ステップS102) 電柱健全性判定装置100の通信部102は、取得部132が出力した撮像画像要求を、無人飛翔体200へ送信する。無人飛翔体200の通信部203は、電柱健全性判定装置100が送信した撮像画像要求を受信し、受信した撮像画像要求を、情報処理部214へ出力する。情報処理部214の取得部218は、通信部203が出力した撮像画像要求を取得する。
(ステップS103) 作業者が、制御装置を操作することによって、無人飛翔体200を、健全性を判定する電柱10の上空に移動させ、撮像部208に撮像させる。撮像部208は、健全性の判定を行う電柱10と、その電柱10の周辺に置かれた基準点30A−基準点30Eとの両方を含む被写体を撮像する。取得部218は、撮像部208が撮像することによって得られた被写体の撮像画像の画像情報を取得する。取得部218は、撮像画像要求にしたがって、取得した画像情報を、作成部220へ出力する。
(ステップS104) 無人飛翔体200の作成部220は、取得部218が出力した画像情報を取得し、取得した画像情報を含む撮像画像応答を作成し、作成した撮像画像応答を、通信部203へ出力する。
(ステップS106) 電柱健全性判定装置100の通信部102は、受信した撮像画像応答を、情報処理部130へ出力する。情報処理部130の取得部132は、通信部102が出力した撮像画像応答を取得し、取得した撮像画像応答を、導出部134へ出力する。導出部134は、取得部132が出力した画像情報応答を取得する。導出部134は、取得した画像情報応答に含まれる複数の撮像画像に基づいて、それらの撮像画像に含まれる電柱10の位置情報と、五個の基準点30の位置情報と、電柱10と基準点30との間の位置関係と、五つの基準点30同士の位置関係とに基づいて、電柱10の変位を導出する。導出部134は、電柱10の頂部Tの変位の導出結果を、判定部136へ出力する。また、導出部134は、電柱10の頂部Tの変位の導出結果を、記憶部110の測定データDB114に記憶する。
(ステップS107) 電柱健全性判定装置100の判定部136は、記憶部110に記憶された電柱10の頂部Tの変位の導出結果と、導出部134が出力した電柱10の頂部Tの変位の導出結果とに基づいて、電柱10の健全性を判定する。判定部136は、導出部134が出力した電柱10の頂部Tの変位の導出結果と、記憶部110に記憶された電柱10の頂部Tの変位の導出結果との差が閾値以上である場合にはその電柱は不健全であると判定し、電柱の変位の導出結果が閾値未満である場合にはその電柱は健全であると判定する。
図11に示されるシーケンスチャートにおいて、無人飛翔体200が行うステップS103の処理は、電柱健全性判定装置100が送信した撮像画像要求を受信する前に行われてもよい。この場合、無人飛翔体200は、健全性の判定を行う電柱10と、その電柱10の周辺に置かれた基準点30A−基準点30Eとの両方を含む被写体を撮像した撮像画像を蓄積する。無人飛翔体200は、電柱健全性判定装置100が送信した撮像画像要求を受信した場合に、蓄積している撮像画像含む撮像画像応答を送信する。
図11に示されるシーケンスチャートにおいては、電柱健全性判定装置100が、電柱10と基準点30との間の位置関係を示す情報と、複数の基準点30同士の位置関係を示す情報とを記憶している場合について説明したが、この例に限られない。例えば、電柱健全性判定装置100は、撮像画像を取得した後に、電柱10と基準点30との間の位置関係を示す情報と、複数の基準点30同士の位置関係を示す情報とを取得していてもよい。
図12は、本実施形態に係る電柱健全性判定装置の効果の一例を説明するための図である。図12によれば、一例として、電柱10に曲げ荷重を作用させ、頂部Tの位置について直立状態と曲げ状態をそれぞれ本実施形態に係る電柱健全性判定装置で行われる写真計測と、トータルステーションについて行いその変位量を比較した。その結果、写真計測で得られる電柱10の頂部Tの変位量とトータルステーションで得られる電柱10の頂部Tの変位量の誤差は1cm程度であることが分かった。
前述した実施形態では、電柱10の頂部Tの変位に基づいて、電柱10の健全性を判定する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、電柱10の底部から所定の高さの位置、電柱10の頂部Tから所定の長さ下った位置などの頂点Tとは異なる位置の変位に基づいて、電柱10の健全性を判定するようにしてもよい。
前述した実施形態では、基準点群プレートの一例として、プレート上に三個の基準点30が形成されたものについて説明したが、この例に限られない。例えば、プレート上に二個の基準点30が形成されてもよいし、四個以上の基準点30が形成されてもよい。
前述した実施形態では、無人飛翔体200を制御する制御装置と、電柱健全性判定装置100とが別々の装置である場合について説明したがこの例に限られない。例えば、電柱健全性判定装置100に、無人飛翔体200を制御する制御装置が含まれてもよい。このように構成することによって、電柱健全性判定装置100によって、無人飛翔体200の操作から、電柱10の健全性を判定する処理まで一貫して行うことができる。
前述した実施形態では、ユーザが電柱健全性判定装置100の操作部146へ、電柱健全性を判定する処理を開始する操作を行った場合に、電柱健全性判定装置100が、撮像画像要求を作成する場合について説明したがこの例に限られない。例えば、無人飛翔体200から、撮像画像の画像情報がクラウドに記憶されるように構成し、電柱健全性判定装置100は、クラウドから撮像画像の画像情報を取得するようにしてもよい。
前述した実施形態において、無人飛翔体200が、健全性の判定を行う電柱10と、その電柱10の周辺に置かれ、電柱10との位置関係が既知である基準点30A−基準点30Eとの両方を含む被写体を撮像したときの位置を、保持するようにしてもよい。そして、無人飛翔体200は、保持している位置から被写体を、周期的に撮像する。電柱健全性判定装置100は、撮像することによって得られる画像情報を取得するようにしてもよい。このように構成することによって、電柱10の頂部Tの変位の履歴を取得することができる。そして、電柱10の頂部Tの変位を計測することなく、変位を見ることができる。
このように構成することによって、複数の画像に基づいて、電柱の変位が導出されるため、目視を行う専門の巡視員などの人手を不要にできるため、人手によることなく、電柱の設置箇所を問わずに電柱の健全性を判定することができる。さらに、トータルステーションを用いた場合では、測量前に水平方向などの方向のキャリブレーションや、測量ポイントも事前に決めておく必要があり、一箇所の測量に長い時間を要する。しかし、本実施形態に係る電柱健全性判定装置100によれば、トータルステーションを用いた場合のような、キャリブレーションや、測量ポイントの設定は必要ないため、短い時間で処理を行うことができる。
また、本実施形態に係る電柱健全性判定装置によれば、飛翔体が上空から撮像した電柱と、少なくとも五個の基準点とを含む複数の画像を取得し、取得した画像に基づいて、電柱の変位を導出する。このように構成することによって、トータルステーションなどの機器を設置する場所を不要にできる。また、上空から撮像するため、建造物や樹木などで見通しが遮られる地域、狭隘地域、交通量の多い地域などでも測量できる。ここで、上空から撮像することによる利点について説明する。
図13は、撮像方向の一例を示す図である。図13に示される例では、電柱10の長手方向に垂直な方向と、平行な方向から撮像する例を示す。電柱10の長手方向に垂直な方向から撮像する場合には、電柱10の周りに建物などの撮影上障害になるものがなく、広々としたところであれば可能である。しかし、電柱10の周りに建物がある場合が多いため、電柱10の長手方向に垂直な方向から、電柱の傾斜を撮影するのは適さないところが多いと想定される。
これに対し、電柱10の長手方向に平行な方向から撮像する場合には、空中からの撮影なので、周囲の建造物は障害になることはほとんどない。また、比較的広範囲な撮影が可能となるので、建造物を基準点として計測することも可能である。建造物を基準点としてできない場合、所定位置にマーカを設置することによって、基準点を設ける。
また、本実施形態に係る電柱健全性判定装置によれば、基準点を含む基準点プレートを備え、基準点プレートを含む複数の画像から取得される基準点に基づいて、電柱の変位を導出する。基準点プレートに含まれる基準点は、撮像画像から、識別容易にできるため、複数の撮像画像を画像処理することによって、それらの撮像画像に含まれる電柱10と、複数の基準点プレートに含まれる基準点30とに基づいて、電柱10の変位を導出できる。
また、本実施形態に係る電柱健全性判定装置によれば、複数の前記基準点を含み、複数の基準点の位置関係が既知である基準点群プレートを備え、水平に置かれた基準点群プレートを含む複数の画像から取得される複数の基準点に基づいて、電柱の変位を導出する。基準点群プレートに含まれる複数の基準点の各々は、撮像画像から、識別容易にできるため、複数の撮像画像を画像処理することによって、それらの撮像画像に含まれる電柱10と、基準点群プレートに含まれる基準点30に基づいて、電柱10の変位を導出できる。
また、本実施形態に係る電柱健全性判定装置によれば、基準点群プレートは、水準器を備え、水準器に基づいて、水平に置かれた基準点群プレートを含む複数の画像から取得される複数の基準点に基づいて、電柱の変位を導出する。このように構成することによって、基準点群プレートを水平に置きやすくできる。
また、本実施形態に係る電柱健全性判定装置によれば、複数の基準点の各々は、発光体を含む。発光体を含む基準点は、撮像画像から、識別容易にできるようにできるため、複数の撮像画像を画像処理することによって、それらの撮像画像に含まれる電柱10と、複数の基準点30とに基づいて、電柱10の変位を導出できる。
なお、上述した電柱健全性判定装置と、無人飛翔体とは、コンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、各機能ブロックの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録する。この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、CPUが実行することで実現してもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、OS(Operating System)や周辺機器などのハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROMなどの可搬媒体のことをいう。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」は、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置を含む。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、サーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。また、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。また、上記プログラムは、プログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。プログラマブルロジックデバイスは、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)である。
ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリなどをいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Claims (9)
- 電柱と、前記電柱に対する位置が既知である少なくとも五個の基準点とを上空から撮像した複数の画像に基づいて、前記電柱の変位を導出する導出部と、
前記導出部が導出した前記電柱の前記変位が閾値以上である場合には前記電柱が不健全であると判定し、前記電柱の前記変位が閾値未満である場合には前記電柱が健全であると判定する判定部と
を備える、電柱健全性判定装置。 - 飛翔体が上空から撮像した前記電柱と、少なくとも五個の前記基準点とを含む複数の画像を取得する取得部を備え、
前記導出部は、前記取得部が取得した前記画像に基づいて、前記電柱の変位を導出する、請求項1に記載の電柱健全性判定装置。 - 前記導出部は、前記電柱の頂部の変位を導出し、
前記判定部は、前記導出部が導出した前記電柱の頂部の前記変位が閾値以上である場合には前記電柱が不健全であると判定し、前記電柱の頂部の前記変位が閾値未満である場合には前記電柱が健全であると判定する、請求項1又は請求項2に記載の電柱健全性判定装置。 - 前記基準点を含む基準点プレートを備え、
前記導出部は、前記基準点プレートを含む前記複数の画像から取得される前記基準点に基づいて、前記電柱の前記変位を導出する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電柱健全性判定装置。 - 複数の前記基準点を含み、前記複数の前記基準点の位置関係が既知である基準点群プレートを備え、
前記導出部は、水平に置かれた前記基準点群プレートを含む前記複数の画像から取得される前記複数の前記基準点に基づいて、前記電柱の前記変位を導出する、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の電柱健全性判定装置。 - 前記基準点群プレートは、水準器を備え、
前記導出部は、前記水準器に基づいて、水平に置かれた前記基準点群プレートを含む前記複数の画像から取得される前記複数の前記基準点に基づいて、前記電柱の前記変位を導出する、請求項5に記載の電柱健全性判定装置。 - 前記複数の前記基準点の各々は、発光体を含む、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の電柱健全性判定装置。
- コンピュータが実行する電柱健全性判定方法であって、
電柱と、前記電柱に対する位置が既知である少なくとも五個の基準点とを上空から撮像した複数の画像に基づいて、前記電柱の変位を導出するステップと、
前記導出するステップで導出した前記電柱の前記変位が閾値以上である場合には前記電柱が不健全であると判定し、前記電柱の前記変位が閾値未満である場合には前記電柱が健全であると判定するステップと
を有する、電柱健全性判定方法。 - コンピュータに、
電柱と、前記電柱に対する位置が既知である少なくとも五個の基準点とを上空から撮像した複数の画像に基づいて、前記電柱の変位を導出するステップと、
前記導出するステップで導出した前記電柱の前記変位が閾値以上である場合には前記電柱が不健全であると判定し、前記電柱の前記変位が閾値未満である場合には前記電柱が健全であると判定するステップと
を実行させる、プログラム。
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