JP2020201850A - Control method of flying body - Google Patents

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智宏 ▲高▼山
智宏 ▲高▼山
Tomohiro Takayama
良輔 深江
Ryosuke Fukae
良輔 深江
佳 隈部
Kei Kumabe
佳 隈部
彰 市村
Akira Ichimura
彰 市村
周平 小松
Shuhei Komatsu
周平 小松
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Abstract

To provide a more effective inspection method for bridges.SOLUTION: An embodiment of the present invention is a control method of a flying body, and further includes the steps of: controlling the flying body so as to move to a structure; referring to information related to the structure to set a flight route; taking an image of part of the structure; and transmitting the captured image.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、飛行体の制御方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling an air vehicle.

従来、鉄道の橋梁の保守や点検は、橋梁に足場を組み立て、作業員が歩行し、目視することにより行っており、その分時間を要するとともに、路線の走行との関連でも影響が生じていた。 In the past, maintenance and inspection of railway bridges was carried out by assembling scaffolding on the bridges, walking by workers, and visually observing them, which took time and had an impact on the running of the railway. ..

特に、橋梁の下面の目視による検査は、道路や河川が位置するため、困難とされており、このような検査を支援するシステムとして、橋梁の下部にレールを設置し、レール上をロボットカメラが走行して、橋梁下面を撮影するシステムや(特許文献1)、また、橋梁下面の道路に、屋根に複数台のカメラが設置された検査車両を走行させ、橋梁下面を撮影し、図面にマッピングするシステムが開示されている(特許文献2)。 In particular, visual inspection of the underside of a bridge is difficult due to the location of roads and rivers. As a system to support such inspection, a rail is installed at the bottom of the bridge and a robot camera is placed on the rail. A system that captures the underside of a bridge by traveling (Patent Document 1), and an inspection vehicle with multiple cameras installed on the roof is driven on the road under the bridge to photograph the underside of the bridge and map it to a drawing. (Patent Document 2).

特開2016−079615号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-079615 特開2017−106170号公報JP-A-2017-106170

しかしながら、特許文献に開示されるシステムにより、橋梁検査の支援を実現することができるが、特許文献1に開示されるシステムは、レールを始めとした構造物をさらに設置する必要があり、時間と費用がかかる。また、特許文献2に開示されるシステムは、橋梁下面に道路が無い場合、例えば、河川や峡谷のような地形である場合には、検査が困難となる。 However, although the system disclosed in Patent Document can realize the support for bridge inspection, the system disclosed in Patent Document 1 requires further installation of structures such as rails, which requires time and time. It costs money. Further, the system disclosed in Patent Document 2 is difficult to inspect when there is no road on the lower surface of the bridge, for example, when the terrain is a river or a canyon.

そこで、本発明は、かかる課題を解決し、より効率的な橋梁の検査方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to solve such a problem and to provide a more efficient bridge inspection method.

本発明の一の実施形態は、飛行体の制御方法であって、構造物まで飛行体を移動させるよう制御するステップと、構造物に関連する情報を参照し、飛行ルートを設定するステップと、構造物の一部を撮像するステップと、を含む。 One embodiment of the present invention is a method for controlling an air vehicle, which includes a step of controlling the air vehicle to move to a structure, a step of referring to information related to the structure, and a step of setting a flight route. Includes a step of imaging a portion of the structure.

本発明によれば、より効率的な橋梁の検査方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a more efficient bridge inspection method.

図1は、第1の実施の形態による飛行体10による検査方法の概観図である。FIG. 1 is an overview view of an inspection method by the flying object 10 according to the first embodiment. 図2は、第1の実施の形態にかかる飛行体10の機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of the flying object 10 according to the first embodiment. 図3は、第1の実施の形態による飛行体の検査に関連する制御を示す機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram showing controls related to inspection of the flying object according to the first embodiment. 図4は、第1の実施の形態による飛行体システムの同制御を示すフローチャート図である。FIG. 4 is a flowchart showing the control of the flying object system according to the first embodiment. 図5は、第1の実施の形態において、橋梁の図面データ上にマッピングを行った例を示す。FIG. 5 shows an example in which mapping is performed on the drawing data of the bridge in the first embodiment. 図6は、第2の実施の形態による飛行体の検査に関連する制御を示すフローチャート図である。FIG. 6 is a flowchart showing the control related to the inspection of the flying object according to the second embodiment.

本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による飛行体は、以下のような構成を備える。
[項目1]
飛行体の制御方法であって、
構造物まで飛行体を移動させるよう制御するステップと、
当該構造物に関連する情報を参照し、飛行ルートを設定するステップと、
前記構造物の一部を撮像するステップと、
を含む、飛行体の制御方法。
[項目2]
請求項1に記載の飛行体の制御方法であって、
前記撮像された画像を送信するステップをさらに含む飛行体の制御方法。
[項目3]
請求項1に記載の飛行体の制御方法であって、
前記撮像した画像を基に損傷の有無を確認するステップをさらに含む飛行体の制御方法。
[項目3]
請求項1に記載の飛行体の制御方法であって、
前記構造物の図面情報を参照し、前記撮像された画像を図面情報にマッピングすることを特徴とする、飛行体の制御方法。
[項目4]
請求項3に記載の飛行体の制御方法であって、
前記確認するステップにおいて、損傷が確認されたときに、前記構造物の図面情報を参照し、当該損傷の位置を図面情報にマッピングすることを特徴とする、飛行体の制御方法。
The contents of the embodiments of the present invention will be described in a list. The flying object according to the embodiment of the present invention has the following configuration.
[Item 1]
It ’s a control method for the aircraft.
Steps to control the movement of the flying object to the structure,
Steps to set a flight route by referring to the information related to the structure,
The step of imaging a part of the structure and
How to control the flying object, including.
[Item 2]
The method for controlling an air vehicle according to claim 1.
A method of controlling an air vehicle, further comprising a step of transmitting the captured image.
[Item 3]
The method for controlling an air vehicle according to claim 1.
A method for controlling an air vehicle, further comprising a step of confirming the presence or absence of damage based on the captured image.
[Item 3]
The method for controlling an air vehicle according to claim 1.
A method for controlling an air vehicle, which comprises referring to the drawing information of the structure and mapping the captured image to the drawing information.
[Item 4]
The method for controlling an air vehicle according to claim 3.
A method for controlling an air vehicle, which comprises referring to drawing information of the structure and mapping the position of the damage to the drawing information when damage is confirmed in the confirmation step.

(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態による飛行体について、図面を参照しながら説明する。図1は、第1の実施の形態による飛行体10による橋梁の検査方法の概観図である。
(First Embodiment)
Hereinafter, the flying object according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overview view of a bridge inspection method by the flying object 10 according to the first embodiment.

図1に示すように、飛行体10は、構造物(例えば、橋梁1)の周辺を飛行し、カメラにより橋梁1の各部を撮像することができる。飛行体10は、移動の制約が無いため、橋梁の上面及び下面を始め、あらゆる箇所を飛行することができ、機体の大きさに照らして、可能な限り橋梁の内部まで飛行することができる。また、図示しないが、撮像した画像を管理端末等の外部装置にネットワーク経由で送信することができる。 As shown in FIG. 1, the flying object 10 can fly around a structure (for example, a bridge 1) and image each part of the bridge 1 with a camera. Since the airframe 10 is not restricted in movement, it can fly at any place including the upper surface and the lower surface of the bridge, and can fly as far as possible inside the bridge in light of the size of the airframe. Further, although not shown, the captured image can be transmitted to an external device such as a management terminal via a network.

図2は、第1の実施の形態にかかる飛行体10の機能ブロック図である。まず、フライトコントローラ21は、プログラマブルプロセッサ(例えば、中央演算処理装置(CPU))などの1つ以上のプロセッサを有することができる。カメラ5は、ジンバルを介して機体に装備され、ジンバルによって、例えば、機体に対して上下方向に回転することができる。好ましくは、機体に対して3軸方向(ピッチ角、ロール角、ヨー角)に回転できることが好ましい。また、カメラと機体との関係で、飛行体10の上方または下方など、飛行体10から見て一定の方角の撮影が難しい場合は、例えば、飛行体10の上面及び下面に複数台のカメラを有することもできる。また、カメラとしてステレオカメラを用いることで、後の画像処理で撮像された画像の奥行きや距離等を計測することができる。 FIG. 2 is a functional block diagram of the flying object 10 according to the first embodiment. First, the flight controller 21 can have one or more processors such as a programmable processor (eg, a central processing unit (CPU)). The camera 5 is mounted on the airframe via a gimbal, and the gimbal can, for example, rotate the camera 5 in the vertical direction with respect to the airframe. It is preferable that the machine can rotate in three axial directions (pitch angle, roll angle, yaw angle). In addition, when it is difficult to take a picture in a certain direction when viewed from the flying object 10, such as above or below the flying object 10 due to the relationship between the camera and the aircraft, for example, a plurality of cameras are placed on the upper surface and the lower surface of the flying object 10. You can also have. Further, by using a stereo camera as a camera, it is possible to measure the depth, distance, etc. of the image captured in the subsequent image processing.

また、フライトコントローラ21は、メモリ22を有しており、当該メモリにアクセス可能である。メモリ22は、1つ以上のステップを行うためにフライトコントローラが実行可能であるロジック、コード、および/またはプログラム命令を記憶している。 Further, the flight controller 21 has a memory 22 and can access the memory. Memory 22 stores logic, code, and / or program instructions that the flight controller can execute to perform one or more steps.

メモリ22は、例えば、SDカードやランダムアクセスメモリ(RAM)などの分離可能な媒体または外部の記憶装置を含んでいてもよい。カメラやセンサ類から取得したデータは、メモリに直接に伝達されかつ記憶されてもよい。例えば、カメラ等で撮影した静止画・動画データが内蔵メモリ又は外部メモリに記録される。カメラは飛行体にジンバルを介して設置される。 The memory 22 may include, for example, a separable medium such as an SD card or random access memory (RAM) or an external storage device. The data acquired from the cameras and sensors may be directly transmitted and stored in the memory. For example, still image / moving image data taken by a camera or the like is recorded in an internal memory or an external memory. The camera is installed on the aircraft via a gimbal.

フライトコントローラ21は、飛行体の状態を制御するように構成された制御モジュールを含んでいる。例えば、制御モジュールは、6自由度(並進運動x、y及びz、並びに回転運動θ、θ及びθ)を有する飛行体の空間的配置、速度、および/または加速度を調整するために、ESCを経由して飛行体の推進機構(モータ等)を制御する。モータによりプロペラが回転することで飛行体の揚力を生じさせる。制御モジュールは、搭載部、センサ類の状態のうちの1つ以上を制御することができる。 The flight controller 21 includes a control module configured to control the state of the flying object. For example, the control module adjusts the spatial placement, velocity, and / or acceleration of an air vehicle with six degrees of freedom (translational motion x, y and z, and rotational motion θ x , θ y and θ z ). , Controls the propulsion mechanism (motor, etc.) of the flying object via ESC. The motor rotates the propeller to generate lift of the flying object. The control module can control one or more of the states of the mounting unit and the sensors.

フライトコントローラ21は、1つ以上の外部のデバイス(例えば、送受信機(プロポ)23、端末、表示装置、または他の遠隔の制御器)からのデータを送信および/または受け取るように構成された送受信部24と通信可能である。送受信機23は、有線通信または無線通信などの任意の適当な通信手段を使用することができる。 The flight controller 21 is configured to transmit and / or receive data from one or more external devices (eg, transmitter / receiver (propo) 23, terminal, display device, or other remote controller). It is possible to communicate with the unit 24. The transmitter / receiver 23 can use any suitable communication means such as wired communication or wireless communication.

例えば、送受信部24は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、赤外線、無線、WiFi、ポイントツーポイント(P2P)ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信などのうちの1つ以上を利用することができる。 For example, the transmission / reception unit 24 uses one or more of a local area network (LAN), a wide area network (WAN), infrared rays, wireless, WiFi, a point-to-point (P2P) network, a telecommunications network, and cloud communication. can do.

送受信部24は、センサ類で取得したデータ、フライトコントローラが生成した処理結果、所定の制御データ、端末または遠隔の制御器からのユーザコマンドなどのうちの1つ以上を送信および/または受け取ることができる。 The transmitter / receiver 24 may transmit and / or receive one or more of data acquired by sensors, processing results generated by a flight controller, predetermined control data, user commands from a terminal or a remote controller, and the like. it can.

本実施の形態によるセンサ類25は、慣性センサ(加速度センサ、ジャイロセンサ)、GPSセンサ、近接センサ(例えば、ライダー)、またはビジョン/イメージセンサ(例えば、カメラ)を含み得る。 Sensors 25 according to this embodiment may include inertial sensors (accelerometers, gyro sensors), GPS sensors, proximity sensors (eg, riders), or vision / image sensors (eg, cameras).

また、検査部31は、カメラ5で撮像した画像データ等検査に必要な情報をメモリ32に格納し、橋梁検査を実行する。別の例として、検査部31の全部又は一部の機能を、図示しない飛行体外部の管理端末等に備えることも可能である。 Further, the inspection unit 31 stores the information necessary for inspection such as image data captured by the camera 5 in the memory 32, and executes the bridge inspection. As another example, it is also possible to provide all or a part of the functions of the inspection unit 31 in a management terminal or the like outside the flying object (not shown).

次に図3及び図4を用いて、本実施の形態における飛行体の制御方法について説明する。図3は、本実施の形態による飛行体の橋梁の検査に関連する飛行体制御にかかる機能ブロック図である。また、図4は、本実施の形態による飛行体及び管理端末からなる飛行体システムの同制御にかかるフローチャート図である。 Next, a method of controlling the flying object in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a functional block diagram relating to the vehicle body control related to the inspection of the bridge of the vehicle body according to the present embodiment. Further, FIG. 4 is a flowchart of the control of the flight body system including the flight body and the management terminal according to the present embodiment.

本実施の形態における、飛行体が橋梁を検査するための制御方法は、フライトコントローラ21におけるCPU及び/または検査部31におけるCPUにおいて、制御プログラムを実行することで実現することが可能である。また、別の例として、フライトコントローラ21及び/または検査部31の全部又は一部の機能を、外部装置28(例えば、サーバや管理端末)に備えることもでき、かつ、必要な処理を飛行体10と外部装置28とが連携して実行することができる。本実施の形態は、飛行体10と管理端末等の外部装置28とが連携して橋梁の検査を実行する形態となっている。 The control method for the flying object to inspect the bridge in the present embodiment can be realized by executing the control program in the CPU in the flight controller 21 and / or the CPU in the inspection unit 31. Further, as another example, all or a part of the functions of the flight controller 21 and / or the inspection unit 31 can be provided in the external device 28 (for example, a server or a management terminal), and the necessary processing can be performed on the flying object. 10 and the external device 28 can be executed in cooperation with each other. In this embodiment, the flying object 10 and an external device 28 such as a management terminal cooperate with each other to inspect the bridge.

まず、図3において、橋梁情報取得部51は、例えば、メモリ22の橋梁情報格納部61に格納された橋梁の位置情報を参照し、調査の対象となる位置を確認する。橋梁情報を参照して確認した位置情報に対し、現在位置情報取得部52は、GPSセンサ54や加速度センサ55等から現在位置情報を取得し、飛行制御部53は、モータ26を制御し、目的地となる検査位置まで飛行体10を移動させるよう制御することができる(S401)。取得された現在位置情報は、メモリ22内の現在位置情報格納部62に格納される。なお、本ステップは手動により飛行体を操作することにより置き換えも可能であり、GPSが動作しない場合などは、位置情報に依存せずに、画像認識技術により橋梁を認識することで、飛行体を橋梁周辺に飛行させるよう制御させることで置き換えることも可能である。また、本ステップにおいて、橋梁情報または検査部31のメモリ32に格納される図面情報83等に含まれる橋梁の構造や検査対象となる各部に関する情報を参照し、検査項目別に飛行ルートの設定を行うことができる。例えば、画像認識技術を利用して、例えば、橋梁下面を認識し、所定のルートを飛行するよう制御することもできる。 First, in FIG. 3, the bridge information acquisition unit 51 refers to, for example, the position information of the bridge stored in the bridge information storage unit 61 of the memory 22 and confirms the position to be investigated. With respect to the position information confirmed by referring to the bridge information, the current position information acquisition unit 52 acquires the current position information from the GPS sensor 54, the acceleration sensor 55, etc., and the flight control unit 53 controls the motor 26 for the purpose. The flying object 10 can be controlled to move to the inspection position which is the ground (S401). The acquired current position information is stored in the current position information storage unit 62 in the memory 22. In addition, this step can be replaced by manually operating the flying object, and when GPS does not operate, the flying object is recognized by recognizing the bridge by image recognition technology without depending on the position information. It is also possible to replace it by controlling it to fly around the bridge. Further, in this step, the flight route is set for each inspection item by referring to the bridge information or the information about the bridge structure and each part to be inspected included in the drawing information 83 and the like stored in the memory 32 of the inspection unit 31. be able to. For example, image recognition technology can be used to recognize, for example, the underside of a bridge and control it to fly a predetermined route.

次に、飛行体10が調査対象となる橋梁の部位に位置づけされると、検査部31の橋梁検査部71は、例えば、図面情報83を参照し、対象となる線路が既に調査済であるか否かを確認することができる。本例においては、図面において調査済の位置がマッピング等されている例を想定しているが、位置情報として理解できれば、他の形式を問わない。また、本情報について、飛行体10は、送受信部24及びネットワークを介して、管理端末等の外部装置28に問い合わせを行うこともできる。また、別の例において、飛行体10は、調査済・未実施の位置を事前に理解しておき、調査未実施の位置のルーティング設定を事前に行い、飛行することができる。また、さらに別の例において、飛行体10は、調査済の位置においては、カメラの電源をオフにしておくことができる。これらにより、バッテリー資源を節約することができる。 Next, when the flying object 10 is positioned at the part of the bridge to be investigated, the bridge inspection unit 71 of the inspection unit 31 refers to, for example, drawing information 83, and whether the target track has already been investigated. You can check if it is not. In this example, it is assumed that the surveyed position is mapped in the drawing, but any other format can be used as long as it can be understood as position information. Further, the flying object 10 can also make an inquiry to an external device 28 such as a management terminal via the transmission / reception unit 24 and the network for this information. Further, in another example, the flying object 10 can fly by understanding the investigated / uninvestigated positions in advance and setting the routing of the uninvestigated positions in advance. In yet another example, the flying object 10 can keep the camera turned off at the investigated position. As a result, battery resources can be saved.

次に、検査部31の撮像制御部74は、カメラ5を制御し、対象となる橋梁の部位を撮像する(S402)。撮像に際しては、目視に変わる画像取得という意味において、いわゆるデジカメ等のエリアカメラを用いることもできる。また、夜間の撮影時には、赤外線カメラを用いたり、LED照明を当てた撮影を行うこともできる。また、上述の通り、ステレオカメラを用いることで、複数の視差画像から撮像された画像の奥行きや距離を後の画像処理工程で認識することができる。撮像された画像は、メモリ32内に格納することができる。 Next, the image pickup control unit 74 of the inspection unit 31 controls the camera 5 to take an image of a target bridge portion (S402). At the time of imaging, an area camera such as a so-called digital camera can also be used in the sense of acquiring an image that changes visually. Further, when shooting at night, it is possible to use an infrared camera or shoot with LED lighting. Further, as described above, by using a stereo camera, the depth and distance of images captured from a plurality of parallax images can be recognized in a later image processing step. The captured image can be stored in the memory 32.

続いて、検査部31の通知生成部72は送受信部24を介して、管理端末等の外部装置28に通知を送信する(S403)。通知内容として、位置情報、橋梁の部位情報、画像等を含むことができる。通知処理は、画像を蓄積して周期的に行うこともできるが、撮像と同時に実行されることが好ましい。 Subsequently, the notification generation unit 72 of the inspection unit 31 transmits a notification to an external device 28 such as a management terminal via the transmission / reception unit 24 (S403). The content of the notification can include position information, bridge part information, images, and the like. The notification process can be performed periodically by accumulating images, but it is preferably executed at the same time as the imaging.

管理端末等の外部装置28は、飛行体10から送信された画像を受信する(S404)。続いて、管理端末等の外部装置28は、受信された画像を基に橋梁の検査を実施する(S405)。検査にあたっては、例えば、管理端末の(図示しない)画像処理部にて、画像の二値化処理、エッジや線分の特徴量の検出等の既知の方法を用いて画像処理された画像を用いることもできる。または、画像処理された橋梁部位の検査画像と通常時に撮像され、画像処理された通常画像とを比較することで損傷の有無を確認することもできる。また、損傷の有無のほか、損傷の大きさをステレオカメラで得られた視差画像を基に三角測量等の既知の手法を用いて計測することも可能である。また、検査対象となる橋梁の各部の通常時の画像を機械学習させ、エッジやコーナーの特徴量から損傷の判別ルールを学習データとして抽出しておき、無人航空機10により撮像された画像の特徴量と学習データとを比較することで損傷を認識することもできる。また、損傷と判別された場合は、上述の損傷の大きさや特徴量に基づいて、スコアを算出し、後に修理の有無を判断するための優先度付けをするために利用することもできる。 The external device 28 such as the management terminal receives the image transmitted from the flying object 10 (S404). Subsequently, the external device 28 such as the management terminal inspects the bridge based on the received image (S405). In the inspection, for example, an image processed by an image processing unit (not shown) of a management terminal using a known method such as binarization of an image and detection of a feature amount of an edge or a line segment is used. You can also do it. Alternatively, the presence or absence of damage can be confirmed by comparing the image-processed inspection image of the bridge portion with the image-processed normal image captured at normal times. In addition to the presence or absence of damage, it is also possible to measure the magnitude of damage using a known method such as triangulation based on a parallax image obtained by a stereo camera. In addition, normal images of each part of the bridge to be inspected are machine-learned, damage discrimination rules are extracted as learning data from the features of edges and corners, and the features of the image captured by the unmanned aircraft 10 are used. It is also possible to recognize the damage by comparing with the training data. Further, when it is determined to be damaged, a score can be calculated based on the above-mentioned damage magnitude and feature amount, and it can be used later for prioritizing for determining the presence or absence of repair.

続いて、管理端末等の外部装置28は、S404で受信した画像及びS405で得られた検査結果を基に、橋梁の各部位の図面データ上に、画像及び損傷箇所等をマッピングする。画像については、所定の図面データのフォーマットに合うように補正処理がなされ、損傷箇所については、検査担当者が後に認識しやすいよう、損傷を表すアイコンを配置したり、特別な配色を施したりすることができる。また、損傷の度合い(大きさ、特徴量から得られるスコア)に応じて、損傷箇所を指示するマーカ等の大きさや色付けを変えた表示をすることもできる。図5は、図面データ上にマッピングを行った例を示す。撮像された複数の画像を配置し、各画像には損傷箇所を示すアイコンが示されている。損傷の大きさに応じてアイコンの大きさが異なっており、一のアイコンを選択すると、損傷の詳細や拡大画像が表示される態様となっている。また、飛行体が飛行不可能で撮像できなかった部位については、図面データ上で識別できるように表示することもできる。これにより、検査担当者は、当該部位については目視で検査を行うことができる。 Subsequently, the external device 28 such as the management terminal maps the image, the damaged part, and the like on the drawing data of each part of the bridge based on the image received in S404 and the inspection result obtained in S405. The image is corrected to match the format of the specified drawing data, and the damaged part is given an icon indicating the damage or a special color scheme so that the inspector can easily recognize it later. be able to. In addition, depending on the degree of damage (score obtained from the size and feature amount), the size and coloring of a marker or the like indicating the damaged part can be changed. FIG. 5 shows an example of mapping on the drawing data. A plurality of captured images are arranged, and each image is indicated by an icon indicating a damaged part. The size of the icon differs depending on the size of the damage, and when one icon is selected, the details of the damage and the enlarged image are displayed. In addition, the portion of the flying object that cannot be imaged because it cannot fly can be displayed so that it can be identified on the drawing data. As a result, the person in charge of inspection can visually inspect the site.

このように、飛行体を用いた橋梁の検査を行うことで、従来の目視作業を自動化できるだけでなく、公知の検査装置では困難であった部位を含めた検査を容易に行うことができる。これにより、効率的な橋梁の検査方法を提供することができる。 In this way, by inspecting a bridge using an air vehicle, not only can the conventional visual work be automated, but also an inspection including a portion that is difficult with a known inspection device can be easily performed. This makes it possible to provide an efficient bridge inspection method.

(第2の実施の形態)
図5は、第2の実施の形態にかかる飛行体の橋梁の検査に関連する飛行体制御にかかるフローチャートを示す。本実施の形態における飛行体の特徴は、第1の実施の形態において管理端末により実施していた検査を飛行体自身において実施することにある。
(Second Embodiment)
FIG. 5 shows a flowchart relating to the vehicle body control related to the inspection of the bridge of the vehicle body according to the second embodiment. The feature of the flying object in the present embodiment is that the inspection carried out by the management terminal in the first embodiment is carried out by the flying object itself.

本実施の形態の飛行体20の構造や機能ブロックは、特に言及される部分を除き、図2に示される、第1の実施の形態に開示される飛行体10と同等とすることができる。 The structure and functional blocks of the flying object 20 of the present embodiment can be equivalent to the flying object 10 disclosed in the first embodiment shown in FIG. 2, except for the parts particularly mentioned.

図6の構造物(例えば、橋梁)を飛行するステップ(S601)、検査対象の橋梁の所定の部位を撮像するステップ(S602)については、図4に記載された第1の実施の形態における方法と同等であるので、説明を省略する。また、本実施の形態の制御方法に対応する飛行体の制御ブロック図についても、特に言及される事項を除き、図3に示す図と同等とすることができるため、説明を省略する。 The step (S601) of flying the structure (for example, a bridge) of FIG. 6 and the step (S602) of imaging a predetermined part of the bridge to be inspected are the methods according to the first embodiment described in FIG. Since it is equivalent to, the description thereof will be omitted. Further, the control block diagram of the flying object corresponding to the control method of the present embodiment can be the same as the diagram shown in FIG. 3, except for the matters particularly mentioned, and thus the description thereof will be omitted.

図6において、飛行体の検査部31の橋梁検査部71は、撮像された画像を基に橋梁の検査を実施する(S603)。検査にあたっては、例えば、画像処理部73にて、画像の二値化処理、エッジ及びコーナーの特徴量の検出等の既知の方法を用いて画像処理された画像を用いることもできる。または、画像処理された橋梁の所定の部位の検査画像81と通常時に撮像され、画像処理された通常画像82とを比較することで異常の有無を確認することもできる。または、画像処理された橋梁部位の検査画像と通常時に撮像され、画像処理された通常画像とを比較することで損傷の有無を確認することもできる。また、損傷の有無のほか、損傷の大きさをステレオカメラで得られた視差画像を基に三角測量等の既知の手法を用いて計測することも可能である。また、検査対象となる橋梁の各部の通常時の画像を機械学習させ、エッジやコーナーの特徴量から損傷の判別ルールを学習データとして抽出しておき、無人航空機10により撮像された画像の特徴量と学習データとを比較することで損傷を認識することもできる。また、損傷と判別された場合は、上述の損傷の大きさや特徴量に基づいて、スコアを算出し、後に修理の有無を判断するための優先度付けをするために利用することもできる。 In FIG. 6, the bridge inspection unit 71 of the vehicle inspection unit 31 inspects the bridge based on the captured image (S603). In the inspection, for example, an image processed by the image processing unit 73 using a known method such as binarization processing of an image and detection of feature amounts of edges and corners can be used. Alternatively, the presence or absence of an abnormality can be confirmed by comparing the inspection image 81 of a predetermined portion of the image-processed bridge with the normal image 82 image-processed and image-processed at normal times. Alternatively, the presence or absence of damage can be confirmed by comparing the image-processed inspection image of the bridge portion with the image-processed normal image captured at normal times. In addition to the presence or absence of damage, it is also possible to measure the magnitude of damage using a known method such as triangulation based on a parallax image obtained by a stereo camera. In addition, normal images of each part of the bridge to be inspected are machine-learned, damage discrimination rules are extracted as learning data from the features of edges and corners, and the features of the image captured by the unmanned aircraft 10 are used. It is also possible to recognize the damage by comparing with the training data. Further, when it is determined to be damaged, a score can be calculated based on the above-mentioned damage magnitude and feature amount, and it can be used later for prioritizing for determining the presence or absence of repair.

続いて、橋梁検査部71は、検査の結果、調査対象の線路について異常があるか否かを確認する(S604)。S602で撮像した画像及びS603で得られた検査結果を基に、橋梁の各部位の図面データ上に、画像及び損傷箇所等をマッピングする。画像については、所定の図面データのフォーマットに合うように補正処理がなされ、損傷箇所については、検査担当者が後に認識しやすいよう、損傷を表すアイコンを配置したり、特別な配色を施したりすることができる。また、損傷の度合い(大きさ、特徴量から得られるスコア)に応じて、損傷箇所を指示するマーカ等の大きさや色付けを変えた表示をすることもできる。また、飛行体が飛行不可能で撮像できなかった部位については、図面データ上で識別できるように表示することもできる。これにより、検査担当者は、当該部位については目視で検査を行うことができる。 Subsequently, the bridge inspection unit 71 confirms whether or not there is an abnormality in the track to be investigated as a result of the inspection (S604). Based on the image captured in S602 and the inspection result obtained in S603, the image, the damaged part, and the like are mapped on the drawing data of each part of the bridge. The image is corrected to match the format of the specified drawing data, and the damaged part is given an icon indicating the damage or a special color scheme so that the inspector can easily recognize it later. be able to. In addition, depending on the degree of damage (score obtained from the size and feature amount), the size and coloring of a marker or the like indicating the damaged part can be changed. In addition, the portion of the flying object that cannot be imaged because it cannot fly can be displayed so that it can be identified on the drawing data. As a result, the person in charge of inspection can visually inspect the site.

本実施の形態においては、通知生成部72は、S604で生成された図面データを、送受信部24を介して、ネットワーク経由で管理端末等の外部装置28に送信することができる(S605)。また、図面データとともに、または図面データとは別に、損傷の有無を判断し、損傷が発見された場合には、その旨を示す通知、損傷が見つかった橋梁の位置情報、橋梁における損傷の位置情報、損傷の度合い、及び画像や図面データといった情報を外部装置28に送信することができる。 In the present embodiment, the notification generation unit 72 can transmit the drawing data generated in S604 to an external device 28 such as a management terminal via the network via the transmission / reception unit 24 (S605). In addition, the presence or absence of damage is determined together with the drawing data or separately from the drawing data, and if damage is found, a notification indicating that fact, the position information of the bridge where the damage was found, and the position information of the damage on the bridge , The degree of damage, and information such as images and drawing data can be transmitted to the external device 28.

このように、本実施の形態においては、飛行体が検査の全て担うことができるので、作業効率をさらに向上させることが可能となる。 As described above, in the present embodiment, since the flying object can take charge of all the inspections, it is possible to further improve the work efficiency.

本発明の飛行体は、主に鉄道事業における、橋梁を始めとする構造物の調査、測量、観察等における産業用の飛行体としての利用が期待できる。また、本発明の飛行体は、マルチコプター・ドローン等の飛行機関連産業において利用することができ、さらに、本発明を通じて、これらの飛行体及び飛行体の飛行に関連する安全性の向上に寄与することができる。 The air vehicle of the present invention can be expected to be used as an industrial air vehicle mainly in the railway business, such as surveying, surveying, and observing structures such as bridges. In addition, the air vehicle of the present invention can be used in airplane-related industries such as multicopter drones, and further, through the present invention, it contributes to the improvement of safety related to the flight of these air vehicles and air vehicles. be able to.

上述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができると共に、本発明にはその均等物が含まれることは言うまでもない。 The above-described embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the present invention, and are not intended to limit the interpretation of the present invention. It goes without saying that the present invention can be modified and improved without departing from the spirit thereof, and the present invention includes an equivalent thereof.

1 橋梁
5 カメラ
10 飛行体
21 フライトコントローラ
22 メモリ
23 センサ類
24 送受信部
25 送受信機
26 モータ
28 外部装置
31 検査部
32 メモリ
51 橋梁情報取得部
52 現在位置情報取得部
53 飛行制御部
54 GPSセンサ
55 加速度センサ
61 橋梁情報格納部
62 現在位置情報格納部
71 橋梁検査部
72 通知生成部
73 画像処理部
74 撮像制御部
81 検査画像
82 通常画像
83 図面情報


1 Bridge 5 Camera 10 Aircraft 21 Flight controller
22 Memory 23 Sensors 24 Transmitter / receiver 25 Transmitter / receiver 26 Motor 28 External device 31 Inspection unit 32 Memory 51 Bridge information acquisition unit 52 Current position information acquisition unit 53 Flight control unit 54 GPS sensor 55 Accelerometer 61 Bridge information storage unit 62 Current position Information storage unit 71 Bridge inspection unit 72 Notification generation unit 73 Image processing unit 74 Imaging control unit 81 Inspection image 82 Normal image 83 Drawing information


Claims (5)

飛行体の制御方法であって、
構造物まで飛行体を移動させるよう制御するステップと、
当該構造物に関連する情報を参照し、飛行ルートを設定するステップと、
前記構造物の一部を撮像するステップと、
を含む、飛行体の制御方法。
It ’s a control method for the aircraft.
Steps to control the movement of the flying object to the structure,
Steps to set a flight route by referring to the information related to the structure,
The step of imaging a part of the structure and
How to control the flying object, including.
請求項1に記載の飛行体の制御方法であって、
前記撮像された画像を送信するステップをさらに含む飛行体の制御方法。
The method for controlling an air vehicle according to claim 1.
A method of controlling an air vehicle, further comprising a step of transmitting the captured image.
請求項1に記載の飛行体の制御方法であって、
前記撮像した画像を基に損傷の有無を確認するステップをさらに含む飛行体の制御方法。
The method for controlling an air vehicle according to claim 1.
A method for controlling an air vehicle, further comprising a step of confirming the presence or absence of damage based on the captured image.
請求項1に記載の飛行体の制御方法であって、
前記構造物の図面情報を参照し、前記撮像された画像を図面情報にマッピングすることを特徴とする、飛行体の制御方法。
The method for controlling an air vehicle according to claim 1.
A method for controlling an air vehicle, which comprises referring to the drawing information of the structure and mapping the captured image to the drawing information.
請求項3に記載の飛行体の制御方法であって、
前記確認するステップにおいて、損傷が確認されたときに、前記構造物の図面情報を参照し、当該損傷の位置を図面情報にマッピングすることを特徴とする、飛行体の制御方法。












The method for controlling an air vehicle according to claim 3.
A method for controlling an air vehicle, which comprises referring to drawing information of the structure and mapping the position of the damage to the drawing information when damage is confirmed in the confirmation step.












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