JP6507268B2 - 撮影支援装置及び撮影支援方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態での撮影支援装置の構成例を示すブロック図である。
視野角φ=2×arctan(撮像素子サイズ[mm]/(2×焦点距離[mm]))
図2のように撮影対象面Spに直交する撮影方向Dvから撮影する場合、1画素当たりの分解能(画素密度の逆数である)は、撮影距離Lを用いて、次の数2により求めることができる。尚、数2において「tan」はtangent関数である。
分解能[mm/画素]=2×撮影距離L[mm]×tan(視野角φ/2)/撮像素子画素数
図3のように撮影対象面Spに対して非直交の方向Dsから撮影する場合、1画素当たりの分解能(画素密度の逆数である)は、撮影距離L及び撮影対象面Spの傾き角度θを用いて、次の数3により求めることができる。
分解能[mm/画素]=(2×撮影距離L[mm]×tan(視野角φ/2)/撮像素子画素数)/cosθ
数1〜数3を用いて説明したように、実画素密度は、撮像素子画素数、撮像素子サイズ、焦点距離、撮影距離L、及び傾き角度θに基づいて算出することができる。
図5は、第2の実施形態での撮影支援装置の構成例を示すブロック図である。図5において、図1に示した第1の実施形態の撮影支援装置と同じ構成要素には同じ符号を付してあり、説明を省略する。
図8は、第3の実施形態での撮影支援装置の構成例を示すブロック図である。図8において、図5に示した第2の実施形態の撮影支援装置と同じ構成要素には同じ符号を付してあり、説明を省略する。
以下では、社会的なインフラストラクチャーとして建造された構造物を点検する際に使用される撮影支援装置の一例について説明する。
図10は、構造物の一例である橋梁の外観図であり、橋梁を下から見た斜視図である。
図11は、撮像装置200を含むロボット装置100の外観を示す斜視図であり、橋梁1の主桁2間に設置されている状態に関して示している。また、図12は、図11に示したロボット装置100の要部断面図である。
図15は、本発明に係る撮影支援装置を用いた撮影支援システムの一例を示すブロック図である。本例では、図15の撮影支援装置10を、図11〜図14に示したロボット装置100を制御する端末装置として適用した場合を示す。
2 主桁
3 横桁
4 対傾構
5 横構
6 床版
10 撮影支援装置
12 無線通信部
14 記憶部
16 要求画素密度情報取得部
18 撮影性能情報取得部
20 距離情報取得部
22 傾き角度情報取得部
24 実画素密度算出部
26 画素密度判定部
28 要求適合範囲判定部
32 撮影制御演算部
34 撮影制御部
40 出力部
50 データベース
62 外部入出力部
63 表示部
64 音出力部
65 指示入力部
70 CPU
72 撮影箇所特定部
74 撮影計画部
76 実撮影情報取得部
78 撮影支援情報生成部
82 画質判定部
84 撮影範囲判定部
86 撮影完了判定部
88 撮影未完了判定部
90 画質制御部
100 ロボット装置
102 主フレーム
104 垂直伸延アーム
104A カメラ設置部
106 筐体
108 X方向駆動部
108A ボールネジ
108B ボールナット
108C モータ
110 Y方向駆動部
110A タイヤ
110B タイヤ
112 Z方向駆動部
120 パンチルト機構
130 ロボット制御部
200 撮像装置
202 二眼カメラ
202A 第1の撮像部
202B 第2の撮像部
204 撮影制御部
206 パンチルト駆動部
210 パンチルト制御部
230 ロボット側通信部
300 基準装置
Ag 要求適合範囲
Ap 撮影可能範囲
Dv 撮影方向
L 撮影距離
P パン軸
Sp 撮影対象面
T チルト軸
φ 視野角
θ 傾き角度
Claims (13)
- 撮像装置を用いる構造物の撮影を支援する撮影支援装置であって、
前記構造物の損傷状態の認識に要求される前記構造物の撮影対象面の要求画素密度情報を取得する要求画素密度情報取得部と、
前記撮像装置の撮像素子の画素数情報及びサイズ情報と、前記撮像装置の撮像レンズの焦点距離情報とを含む前記撮像装置の撮影性能情報を取得する撮影性能情報取得部と、
前記撮像装置から前記構造物の撮影対象面までの距離情報を取得する距離情報取得部と、
前記撮像装置の撮影方向と直交する方向に対する前記構造物の撮影対象面の傾き角度情報を取得する傾き角度情報取得部と、
取得された前記撮影性能情報、前記距離情報及び前記傾き角度情報に基づいて、前記構造物の撮影対象面の実画素密度を算出する実画素密度算出部と、
算出された前記実画素密度が前記要求画素密度情報に適合するか否かを判定する画素密度判定部と、
を備える撮影支援装置。 - 前記実画素密度算出部は、前記傾き角度情報が0度よりも大きな角度θである場合の前記実画素密度を、前記傾き角度情報が0度である場合の前記実画素密度に比べてcosθ倍にする、
請求項1に記載の撮影支援装置。 - 前記撮像装置の視野角に対応する前記構造物の撮影対象面の撮影可能範囲うち、前記実画素密度が前記要求画素密度情報に適合する要求適合範囲を判定する要求適合範囲判定部を備える、
請求項1又は2に記載の撮影支援装置。 - 前記要求画素密度情報取得部は、前記構造物の部材の種類、及び前記構造物の損傷の種類のうち少なくとも一つに基づいて、前記要求画素密度情報を取得する、
請求項1から3のうちいずれか一項に記載の撮影支援装置。 - 前記判定の結果を出力する出力部を備える、
請求項1から4のうちいずれか一項に記載の撮影支援装置。 - 前記出力部は、前記実画素密度が前記要求画素密度情報に不適合であると判定された場合、前記撮像装置の移動を促す情報を出力する、
請求項5に記載の撮影支援装置。 - 前記実画素密度が前記要求画素密度情報に不適合であると判定された場合、前記撮像装置の現在の撮影位置及び現在の撮影方向に基づいて、前記実画素密度が前記要求画素密度情報に適合する前記撮像装置の撮影位置及び撮影方向を演算する撮影制御演算部と、
前記撮影制御演算部の演算結果に基づいて、前記撮像装置の撮影位置及び撮影方向を制御する撮影制御部と、
を備える、
請求項1から6のうちいずれか一項に記載の撮影支援装置。 - 前記画素密度判定部は、前記構造物の複数回の撮影を行う前に、前記構造物の撮影ごとの前記構造物の撮影対象面での画素密度を前記実画素密度として前記複数回の撮影にわたり前記実画素密度が前記要求画素密度情報を満たすか否かを判定する、
請求項1から7のうちいずれか一項に記載の撮影支援装置。 - 前記画素密度判定部は、前記撮像装置の種類又は前記撮像装置を搭載した装置の種類に応じて、前記実画素密度と比較する前記要求画素密度情報を切替える、
請求項1から8のうちいずれか一項に記載の撮影支援装置。 - 前記構造物の図面情報を取得する図面情報取得部と、
取得された前記図面情報に基づいて、前記構造物の撮影箇所を特定する撮影箇所特定部と、
特定された前記構造物の撮影箇所に基づいて、前記構造物の撮影ごとの撮影位置及び撮影方向を判定し、前記構造物の撮影ごとの撮影位置及び撮影方向を示す撮影計画情報を生成する撮影計画部と、
を備える、
請求項9に記載の撮影支援装置。 - 前記構造物は、点検対象の部材としてコンクリート部材及び鋼部材のうち少なくとも一つを含む、
請求項1から10のうちいずれか一項に記載の撮影支援装置。 - 前記構造物は、認識対象の損傷としてひび割れ及び亀裂のうち少なくとも一つが生じる部材を含む、
請求項1から11のうちいずれか一項に記載の撮影支援装置。 - 撮像装置を用いる構造物の撮影を支援する撮影支援方法であって、
前記構造物の損傷状態の認識に要求される前記構造物の撮影対象面の要求画素密度情報を取得する工程と、
前記撮像装置の撮像素子の画素数情報及びサイズ情報と、前記撮像装置の撮像レンズの焦点距離情報とを含む前記撮像装置の撮影性能情報を取得する工程と、
前記撮像装置から前記構造物の撮影対象面までの距離情報を取得する工程と、
前記撮像装置の撮影方向と直交する方向に対する前記構造物の撮影対象面の傾き角度情報を取得する工程と、
取得された前記撮影性能情報、前記距離情報及び前記傾き角度情報に基づいて、前記構造物の撮影対象面の実画素密度を算出する工程と、
算出された前記実画素密度が前記要求画素密度情報に適合するか否かを判定する工程と、
を含む撮影支援方法。
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