JP7051743B2 - 検査装置 - Google Patents
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Description
(1)検査対象物を撮影する第1カメラを搭載した無人飛行体と、前記無人飛行体を遠隔操縦する操縦装置と、前記操縦装置と有線又は無線で接続された第2カメラとを備えた検査装置であって、
前記無人飛行体には、前記第2カメラから撮影可能で前記第1カメラの撮影角度と対応した外観上の特徴部を有するマーク部材が装着されていること、
前記操縦装置には、前記第2カメラが撮影した前記無人飛行体の撮影画像に基づいて前記無人飛行体の飛行位置の適否を判定し、前記マーク部材の撮影画像に基づいて前記第1カメラの撮影角度の適否を判定する判定部と、当該判定部が判定した飛行位置と撮影角度の適否に基づいて前記無人飛行体を予定する次の撮影予定位置と目標の撮影角度へ移動又は旋回させる制御情報を、前記無人飛行体に対して指示する制御指示部とを備え、
前記無人飛行体は、前記制御指示部からの制御情報に基づいて飛行位置と撮影角度を修正しながら飛行し、前記検査対象物に対する前記第1カメラによる撮影を行うことを特徴とする。
前記判定部は、前記第2カメラが撮影した前記無人飛行体の撮影画像が次の撮影予定位置を示す枠画像の中に所定の大きさで入っている場合には、前記無人飛行体の飛行位置が適正であると判定する前記無人飛行体の飛行位置判定手段を備えたことを特徴とする。
前記判定部は、前記検査対象物に対する前記第1カメラの撮影角度が目標の撮影角度であるときに前記第2カメラが撮影した前記マーク部材の撮影画像を正規マーク画像として前記操縦装置の記憶部に予め記憶し、前記第2カメラが撮影した前記マーク部材の撮影画像が前記記憶部に記憶した前記正規マーク画像と一致する場合には、前記第1カメラの撮影角度が適正であると判定する撮影角度判定手段を備えたことを特徴とする。
前記判定部は、前記検査対象物に対する前記第1カメラの撮影角度が目標の撮影角度であるときに前記第2カメラが撮影した前記マーク部材の撮影画像を正規マーク画像として前記操縦装置の記憶部に予め記憶し、前記第2カメラが撮影した前記マーク部材の撮影画像が前記記憶部に記憶した前記正規マーク画像と一致する場合には、前記第1カメラの撮影角度が適正であると判定する撮影角度判定手段を備えたことを特徴とする。
前記判定部は、前記第2カメラが撮影した前記無人飛行体の撮影画像が次の撮影予定位置を示す枠画像の中に所定の大きさで入っている場合には、前記無人飛行体の飛行位置が適正であると判定する前記無人飛行体の飛行位置判定手段を備えたことを特徴とする。
前記判定部は、前記検査対象物に対する前記第1カメラの撮影角度が目標の撮影角度から特定の角度だけズレているときに前記第2カメラが撮影した前記マーク部材の撮影画像を、目標の撮影角度に対する角度のズレ量と共に予め前記記憶部に記憶し、前記第2カメラが撮影した前記マーク部材の撮影画像と前記記憶部に記憶した前記マーク部材の撮影画像との比較に基づいて、目標の撮影角度に対する前記第1カメラの撮影角度のズレ量を判定する撮影角度ズレ量判定手段を備えたことを特徴とする。
前記制御指示部は、前記飛行位置判定手段にて前記無人飛行体の飛行位置が適正でないと前記判定部が判定したときには、前記無人飛行体に対して所定の方向で旋回するよう指示し、前記撮影角度判定手段にて前記第1カメラの撮影角度が適正であると判定部が判定したときには、前記無人飛行体に対して旋回を停止するよう指示することを特徴とする。
前記制御指示部は、前記飛行位置判定手段にて前記無人飛行体の飛行位置が適正であると前記判定部が判定し、前記撮影角度判定手段にて前記第1カメラの撮影角度が適正でないと前記判定部が判定したときには、前記無人飛行体に対して所定の方向で旋回するよう指示し、その後の前記撮影角度判定手段にて前記第1カメラの撮影角度が適正であると判定部が判定したときに、前記無人飛行体に対して旋回を停止するよう指示することを特徴とする。
前記制御指示部は、前記飛行位置判定手段にて前記無人飛行体の飛行位置が適正であると前記判定部が判定し、前記撮影角度判定手段にて前記第1カメラの撮影角度が適正でないと前記判定部が判定し、前記撮影角度ズレ量判定手段にて目標の撮影角度に対する前記第1カメラの撮影角度のズレ量を前記判定部が判定したときには、前記無人飛行体に対して撮影角度のズレ量を修正するよう指示することを特徴とする。
前記第1カメラによる前記検査対象物の撮影方法を1枚撮りに選定した場合には、前記制御指示部は、前記飛行位置判定手段にて前記無人飛行体の飛行位置が適正であると前記判定部が判定し、前記撮影角度判定手段にて前記第1カメラの撮影角度が適正であると前記判定部が判定した後に、前記無人飛行体に対して前記第1カメラによる前記検査対象物の撮影を指示することを特徴とする。
前記第1カメラによる前記検査対象物の撮影方法を動画撮り又は連写撮りに選定した場合には、前記制御指示部は、前記第1カメラによる撮影を前記無人飛行体の飛行開始後のいずれかの時点で指示し、前記飛行位置判定手段及び前記撮影角度判定手段の判定結果に関係なく、前記第1カメラによる撮影を継続するよう指示することを特徴とする。
前記第2カメラを移動させながら前記無人飛行体を遠隔操縦する場合には、前記制御指示部は、前記無人飛行体に対して、前記無人飛行体を前記第2カメラの移動又は前記第2カメラにおける前記枠画像の変更若しくは画角の変更に追従して次の撮影予定位置へ移動させる指示を行うことを特徴とする。
前記第2カメラの位置を固定して前記無人飛行体を遠隔操縦する場合には、前記制御指示部は、前記無人飛行体に対して、前記無人飛行体を前記第2カメラにおける前記枠画像の変更又は画角の変更に追従して次の撮影予定位置へ移動させる指示を行うことを特徴とする。
前記マーク部材の特徴部は、前記無人飛行体の中心位置を示すとともに、前記検査対象物に対する前記第1カメラの撮影角度が目標の撮影角度であるときに限って、前記第2カメラによる撮影が可能である形状的特徴又は色彩的特徴を有することを特徴とする。
前記マーク部材の特徴部は、前記検査対象物に対する前記第1カメラの撮影角度が目標の撮影角度から特定の角度だけズレているときに前記第2カメラが撮影した前記マーク部材の撮影画像が、特定の角度のズレ量に対応してそれぞれ異なった形状的特徴又は色彩的特徴を有することを特徴とする。
本実施形態に係る検査装置における第1実施例(第2カメラを移動させるタイプ)の構成を、図1~図8を用いて説明する。図1に、本実施形態に係る第1実施例の検査装置の構成概念図を示す。図2に、図1に示す検査装置において、撮影予定位置に飛行した無人飛行体の概略平面図を示す。図3に、図1に示す検査装置の第2カメラによって撮影した無人飛行体及びマーク部材の撮影画像を示す。図4に、図1に示す検査装置の制御ブロック図を示す。図5に、図3に示すA視から見た無人飛行体の機体底面とマーク部材の概略図を示す。図6に、図5に示す時計時間毎の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(a)は、時計5時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(b)は、時計6時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(c)は、時計7時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(d)は、時計7時半の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示す。図7に、図5に示す時計時間毎の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(a)は、時計9時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(b)は、時計10時半の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(c)は、時計11時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(d)は、時計12時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示す。図8に、図5に示す時計時間毎の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(a)は、時計1時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(b)は、時計1時半の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(c)は、時計3時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(d)は、時計4時半の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示す。
次に、本実施形態に係る検査装置における第1実施例(第2カメラを移動させるタイプ)の動作方法を、図4、図9~図12を用いて説明する。図9に、図1に示す検査装置において、第2カメラによる撮影画像上における枠画像と無人飛行体の撮影画像の大きさとの関係を説明する概念図を示す。図10に、図1に示す検査装置において、第2カメラによる撮影画像上における画角と無人飛行体の撮影画像の大きさとの関係を説明する概念図を示す。図11に、図1に示す検査装置において、第2カメラを移動させるタイプ(第1カメラは1枚撮り)の制御フローチャート図を示す。図12に、図1に示す検査装置において、第2カメラを移動させるタイプ(第1カメラは動画撮り又は連写撮り)の制御フローチャート図を示す。
次に、本実施形態に係る検査装置における第2実施例(第2カメラを固定させるタイプ)の構成を、図13~図19を用いて説明する。図13に、本実施形態に係る第2実施例の検査装置の構成概念図を示す。図14に、図13に示す検査装置において、撮影予定位置に飛行した無人飛行体の概略平面図を示す。図15に、図13に示す検査装置の第2カメラによって撮影した無人飛行体及びマーク部材の撮影画像を示す。図16に、図15に示すB視から見た無人飛行体の機体底面とマーク部材の概略図を示す。図17に、図16に示す時計時間毎の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(a)は、時計5時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(b)は、時計6時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(c)は、時計7時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(d)は、時計7時半の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示す。図18に、図16に示す時計時間毎の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(a)は、時計9時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(b)は、時計10時半の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(c)は、時計11時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(d)は、時計12時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示す。図19に、図16に示す時計時間毎の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(a)は、時計1時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(b)は、時計1時半の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(c)は、時計3時の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示し、(d)は、時計4時半の方向から見た無人飛行体の機体とマーク部材の概略図を示す。
次に、本実施形態に係る検査装置における第2実施例(第2カメラを固定させるタイプ)の動作方法を、図4、図20、図21を用いて説明する。図20に、図13に示す検査装置において、第2カメラを固定させるタイプ(第1カメラは1枚撮り)の制御フローチャート図を示す。図21に、図13に示す検査装置において、第2カメラを固定させるタイプ(第1カメラは動画撮り又は連写撮り)の制御フローチャート図を示す。
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る検査装置10、10Bによれば、無人飛行体2には、第2カメラ4から撮影可能で第1カメラ1の撮影角度θと対応した外観上の特徴部51、52、53、54、55、56、57、58を有するマーク部材5、5Bが装着され、また、操縦装置3には、第2カメラ4が撮影した無人飛行体2の撮影画像2Gに基づいて無人飛行体2の飛行位置βの適否を判定し、マーク部材5、5Bの撮影画像5G、5BGに基づいて第1カメラ1の撮影角度θの適否を判定する判定部33と、当該判定部33が判定した飛行位置βと撮影角度θの適否に基づいて無人飛行体2を予定する次の撮影予定位置β1、β4、β5・・・と目標の撮影角度θ1へ移動又は旋回させる制御情報を、無人飛行体2に対して指示する制御指示部36とを備え、無人飛行体2は、制御指示部36からの制御情報に基づいて飛行位置βと撮影角度θを修正しながら飛行し、検査対象物Zに対する第1カメラ1による撮影を行うので、無人飛行体2には、第2カメラ4による撮影が可能で第1カメラ1の撮影角度θと対応した外観上の特徴部51、52、53、54、55、56、57、58を有するマーク部材5、5Bを装着すれば良く、無人飛行体2に対する過大な負荷を回避できる。そのため、無人飛行体2の軽量化や第1カメラ1による撮影の長時間化が容易である。
上述した実施形態は、本発明の要旨を変更しない範囲で変更することができる。例えば、本実施形態の第2実施例によれば、マーク部材5Bは、無人飛行体2の中心位置2T(旋回中心)となる機体24の中央下端部に連結された円柱部材55と、四角形状の機体四隅に配置された球状部材51、52、53、54とを備えているが、必ずしも、これに限られない。
本実施形態の第2実施例によれば、マーク部材5Bは、無人飛行体2の中心位置2T(旋回中心)となる機体24の中央下端部に連結された円柱部材55と、四角形状の機体四隅に配置された球状部材51、52、53、54とを備えているが、必ずしも、これに限られない。
2 無人飛行体
2G 撮影画像
2T 中心位置
3 操縦装置
4 第2カメラ
4G 撮影画面
5、5B マーク部材
5G、5BG 撮影画像
5GS、5BGS 正規マーク画像
10、10B 検査装置
33 判定部
33H 飛行位置判定手段
33S 撮影角度判定手段
35 記憶部
36 制御指示部
51、52、53、54 特徴部
55、56、57、58 特徴部
θ、θ1 撮影角度
Δθ ズレ量
α、α1、α2 画角
β 飛行位置
β1、β4、β5 撮影予定位置
WG 枠画像
Z 検査対象物
Claims (15)
- 検査対象物を撮影する第1カメラを搭載した無人飛行体と、前記無人飛行体を遠隔操縦する操縦装置と、前記操縦装置と有線又は無線で接続された第2カメラとを備えた検査装置であって、
前記無人飛行体には、前記第2カメラから撮影可能で前記第1カメラの撮影角度と対応した外観上の特徴部を有するマーク部材が装着されていること、
前記操縦装置には、前記第2カメラが撮影した前記無人飛行体の撮影画像に基づいて前記無人飛行体の飛行位置の適否を判定し、前記マーク部材の撮影画像に基づいて前記第1カメラの撮影角度の適否を判定する判定部と、当該判定部が判定した飛行位置と撮影角度の適否に基づいて前記無人飛行体を予定する次の撮影予定位置と目標の撮影角度へ移動又は旋回させる制御情報を、前記無人飛行体に対して指示する制御指示部とを備え、
前記無人飛行体は、前記制御指示部からの制御情報に基づいて飛行位置と撮影角度を修正しながら飛行し、前記検査対象物に対する前記第1カメラによる撮影を行うことを特徴とする検査装置。 - 請求項1に記載された検査装置において、
前記判定部は、前記第2カメラが撮影した前記無人飛行体の撮影画像が次の撮影予定位置を示す枠画像の中に所定の大きさで入っている場合には、前記無人飛行体の飛行位置が適正であると判定する前記無人飛行体の飛行位置判定手段を備えたことを特徴とする検査装置。 - 請求項2に記載された検査装置において、
前記判定部は、前記検査対象物に対する前記第1カメラの撮影角度が目標の撮影角度であるときに前記第2カメラが撮影した前記マーク部材の撮影画像を正規マーク画像として前記操縦装置の記憶部に予め記憶し、前記第2カメラが撮影した前記マーク部材の撮影画像が前記記憶部に記憶した前記正規マーク画像と一致する場合には、前記第1カメラの撮影角度が適正であると判定する撮影角度判定手段を備えたことを特徴とする検査装置。 - 請求項1に記載された検査装置において、
前記判定部は、前記検査対象物に対する前記第1カメラの撮影角度が目標の撮影角度であるときに前記第2カメラが撮影した前記マーク部材の撮影画像を正規マーク画像として前記操縦装置の記憶部に予め記憶し、前記第2カメラが撮影した前記マーク部材の撮影画像が前記記憶部に記憶した前記正規マーク画像と一致する場合には、前記第1カメラの撮影角度が適正であると判定する撮影角度判定手段を備えたことを特徴とする検査装置。 - 請求項4に記載された検査装置において、
前記判定部は、前記第2カメラが撮影した前記無人飛行体の撮影画像が次の撮影予定位置を示す枠画像の中に所定の大きさで入っている場合には、前記無人飛行体の飛行位置が適正であると判定する前記無人飛行体の飛行位置判定手段を備えたことを特徴とする検査装置。 - 請求項3又は請求項5に記載された検査装置において、
前記判定部は、前記検査対象物に対する前記第1カメラの撮影角度が目標の撮影角度から特定の角度だけズレているときに前記第2カメラが撮影した前記マーク部材の撮影画像を、目標の撮影角度に対する角度のズレ量と共に予め前記記憶部に記憶し、前記第2カメラが撮影した前記マーク部材の撮影画像と前記記憶部に記憶した前記マーク部材の撮影画像との比較に基づいて、目標の撮影角度に対する前記第1カメラの撮影角度のズレ量を判定する撮影角度ズレ量判定手段を備えたことを特徴とする検査装置。 - 請求項3又は請求項5に記載された検査装置において、
前記制御指示部は、前記飛行位置判定手段にて前記無人飛行体の飛行位置が適正でないと前記判定部が判定したときには、前記無人飛行体に対して所定の方向で旋回するよう指示し、前記撮影角度判定手段にて前記第1カメラの撮影角度が適正であると判定部が判定したときには、前記無人飛行体に対して旋回を停止するよう指示することを特徴とする検査装置。 - 請求項3又は請求項5に記載された検査装置において、
前記制御指示部は、前記飛行位置判定手段にて前記無人飛行体の飛行位置が適正であると前記判定部が判定し、前記撮影角度判定手段にて前記第1カメラの撮影角度が適正でないと前記判定部が判定したときには、前記無人飛行体に対して所定の方向で旋回するよう指示し、その後の前記撮影角度判定手段にて前記第1カメラの撮影角度が適正であると判定部が判定したときに、前記無人飛行体に対して旋回を停止するよう指示することを特徴とする検査装置。 - 請求項6に記載された検査装置において、
前記制御指示部は、前記飛行位置判定手段にて前記無人飛行体の飛行位置が適正であると前記判定部が判定し、前記撮影角度判定手段にて前記第1カメラの撮影角度が適正でないと前記判定部が判定し、前記撮影角度ズレ量判定手段にて目標の撮影角度に対する前記第1カメラの撮影角度のズレ量を前記判定部が判定したときには、前記無人飛行体に対して撮影角度のズレ量を修正するよう指示することを特徴とする検査装置。 - 請求項3又は請求項5に記載された検査装置において、
前記第1カメラによる前記検査対象物の撮影方法を1枚撮りに選定した場合には、前記制御指示部は、前記飛行位置判定手段にて前記無人飛行体の飛行位置が適正であると前記判定部が判定し、前記撮影角度判定手段にて前記第1カメラの撮影角度が適正であると前記判定部が判定した後に、前記無人飛行体に対して前記第1カメラによる前記検査対象物の撮影を指示することを特徴とする検査装置。 - 請求項3又は請求項5に記載された検査装置において、
前記第1カメラによる前記検査対象物の撮影方法を動画撮り又は連写撮りに選定した場合には、前記制御指示部は、前記第1カメラによる撮影を前記無人飛行体の飛行開始後のいずれかの時点で指示し、前記飛行位置判定手段及び前記撮影角度判定手段の判定結果に関係なく、前記第1カメラによる撮影を継続するよう指示することを特徴とする検査装置。 - 請求項3又は請求項5に記載された検査装置において、
前記第2カメラを移動させながら前記無人飛行体を遠隔操縦する場合には、前記制御指示部は、前記無人飛行体に対して、前記無人飛行体を前記第2カメラの移動又は前記第2カメラにおける前記枠画像の変更若しくは画角の変更に追従して次の撮影予定位置へ移動させる指示を行うことを特徴とする検査装置。 - 請求項3又は請求項5に記載された検査装置において、
前記第2カメラの位置を固定して前記無人飛行体を遠隔操縦する場合には、前記制御指示部は、前記無人飛行体に対して、前記無人飛行体を前記第2カメラにおける前記枠画像の変更又は画角の変更に追従して次の撮影予定位置へ移動させる指示を行うことを特徴とする検査装置。 - 請求項1乃至請求項13のいずれか1項に記載された検査装置において、
前記マーク部材の特徴部は、前記無人飛行体の中心位置を示すとともに、前記検査対象物に対する前記第1カメラの撮影角度が目標の撮影角度であるときに限って、前記第2カメラによる撮影が可能である形状的特徴又は色彩的特徴を有することを特徴とする検査装置。 - 請求項14に記載された検査装置において、
前記マーク部材の特徴部は、前記検査対象物に対する前記第1カメラの撮影角度が目標の撮影角度から特定の角度だけズレているときに前記第2カメラが撮影した前記マーク部材の撮影画像が、特定の角度のズレ量に対応してそれぞれ異なった形状的特徴又は色彩的特徴を有することを特徴とする検査装置。
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