JP7430320B2 - 水中構造物撮影装置 - Google Patents
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Description
本体と、
前記本体の側面に設けられ、前記本体の移動方向に沿って発光して水中構造物の検査対象面を照らす照明部と、
レンズが前記側面を向くように前記本体内に設けられ、前記照明部により照らされた前記検査対象面に係る写真を撮影する撮影部と、
を備えることを特徴とする。
前記照明部は、前記移動方向に沿って延びる少なくとも1本の線状光源を有するようにしてもよい。
前記照明部は、前記本体の側面視で前記撮影部のレンズを中心に挟むように互いに平行に設けられ、前記本体の前後方向に延びる第1の線状光源および第2の線状光源を有するようにしてもよい。
前記照明部は、前記本体の側面視で前記撮影部のレンズを中心に挟むように互いに平行に設けられ、前記本体の上下方向に延びる第3の線状光源と第4の線状光源をさらに有し、
前記本体が前後方向に移動しているときは、前記第1および第2の線状光源は点灯し、前記第3および第4の線状光源は消灯し、
前記本体が上下方向に移動しているときは、前記第1および第2の線状光源は消灯し、前記第3および第4の線状光源は点灯するようにしてもよい。
前記照明部は、前記本体の側面視で前記撮影部のレンズの周辺に設けられ、前記移動方向に合わせて線状に点灯する面状光源を有するようにしてもよい。
前記本体は、水中を移動するための推進機構を有し、前記推進機構は、前記撮影部が前記検査対象面の写真を撮影する前に前記側面が前記検査対象面と平行になるように前記本体の姿勢制御を行うようにしてもよい。
前記照明部は、前記撮影部により撮影される前記検査対象面の前記移動方向に沿う明るさが一定になるように前記移動方向の照明強度が調整された光を発光するようにしてもよい。
前記本体は、前記本体の上面視で前方および後方にいくにつれて幅狭になる流線形状を有するようにしてもよい。
前記本体は、前記本体の前面視で上方および下方にいくにつれて幅狭になる流線形状を有するようにしてもよい。
前記本体は、前記本体の側面視で前方および後方にいくにつれて幅狭になる形状を有するようにしてもよい。
前記本体は、水中を移動するための推進機構を有してもよい。
前記推進機構は、前記本体の前後方向に水流を吐出する複数のスラスタを有する第1のスラスタ群を備えるようにしてもよい。
前記第1のスラスタ群の各スラスタについて、吐出口から前記本体の前方または後方に向かって延在しつつ前記本体の中心軸に向かって傾斜するように形成された整流部が設けられているようにしてもよい。
前記推進機構は、前記本体の幅方向に水流を吐出する複数のスラスタを有する第2のスラスタ群をさらに備えるようにしてもよい。
前記推進機構は、前記本体の上下方向に水流を吐出する複数のスラスタを有する第3のスラスタ群をさらに備えるようにしてもよい。
線状のレーザ光を前記検査対象面に照射するレーザ照射部をさらに備え、
前記撮影部は、前記線状のレーザ光が照射された前記検査対象面に係る写真を撮影し、
前記推進機構は、前記写真から把握された前記本体の姿勢に基づいて前記本体の姿勢制御を行うようにしてもよい。
前記線状のレーザ光は前記移動方向と平行であるようにしてもよい。
水中構造物撮影装置による水中構造物の撮影方法であって、
前記水中構造物撮影装置は、
本体と、
前記本体の側面に設けられた照明部と、
レンズが前記側面を向くように前記本体内に設けられた撮影部と、
を備え、
前記照明部が、前記本体の移動方向に沿って発光して、水中構造物の検査対象面を照らし、
前記撮影部が、前記照明部により照らされた前記検査対象面に係る写真を撮影することを特徴とする。
水中を移動するための推進機構を有する本体と、
レンズが前記本体の側面を向くように前記本体内に設けられ、水中構造物の検査対象面に係る写真を撮影する撮影部と、
を備え、
前記本体は、前記本体の前後方向に対して扁平形状であることを特徴とする。
前記本体は、前記本体の上面視で前方および後方にいくにつれて幅狭になる流線形状を有してもよい。
前記本体は、前記本体の前面視で上方および下方にいくにつれて幅狭になる流線形状を有してもよい。
前記本体は、前記本体の側面視で前方および後方にいくにつれて幅狭になる形状を有してもよい。
前記本体には、前記本体の前方または後方に水流を吐出する複数のインペラが設けられており、前記複数のインペラの回転軸が前記本体の中心軸と平行であるようにしてもよい。
本実施形態に係る水中構造物撮影ロボットについて、図1~図6を参照しつつ説明する。図1は本実施形態に係る水中構造物撮影ロボット1の斜視図である。図2は水中構造物撮影ロボット1の側面図である。図3は水中構造物撮影ロボット1の前面図である。図4は水中構造物撮影ロボット1の後面図である。また、図5は水中構造物撮影ロボット1の上面図であり、図6は水中構造物撮影ロボット1の下面図である。
まず、水中構造物撮影ロボット1の本体10について説明する。
次に、照明部20について説明する。
次に、撮影部30について説明する。
ここで、水中構造物撮影ロボット1の推進機構について説明する。
ここで、水中構造物撮影ロボット1の姿勢把握処理について説明する。
以上説明したように、水中構造物撮影ロボット1では、照明部20が撮影部30の設けられた本体10の移動方向に沿って発光して水中構造物の検査対象面を照らす。なお、線状の光がそのまま検査対象面に照射されるわけではなく、拡散した後に面状の光として検査対象面に照射される。これにより、本体10とともに照明部20が移動しても、移動方向(撮影方向)に対する照明条件を可及的に一定に維持することができる。すなわち、照明部20が移動しているにもかかわらず、撮影部30から見て、照明部20が移動していない場合と同じ照明環境を作り出すことができる。このため、水中構造物撮影ロボット1で撮影された写真によれば、写真間における特徴点を容易に抽出することができ、フォトグラメトリにより水中構造物の高精度な三次元モデルを生成することができる。
次に、上記の水中構造物撮影ロボット1による水中構造物の撮影方法の一例について、図11のフローチャートに沿って説明する。図12は、水中構造物100の検査対象面Sを撮影する際の、水中構造物撮影ロボット1の移動経路の一例を示している。この例では、撮影方向は水平方向であり、水中構造物撮影ロボット1は、位置P1からスタートして位置P2に到るまで移動経路Rに沿って移動する。なお、図11のフローチャートは、水中構造物撮影ロボット1が所定の撮影方向に沿って移動している間に行われる処理を示している。すなわち、本例の場合、制御部40が第1のスラスタ群(インペラ51~58)を制御して水中構造物撮影ロボット1を水平方向に移動させつつ、以下に説明する処理が行われる。
次に、照明部に係る2つの変形例について説明する。
図16は、変形例1に係る照明部20Aについて説明するための図である。
図17は、変形例2に係る照明部20Bについて説明するための図である。
10 本体
11 側面
11a 開口
11b 取水口
11c 吐出口
11d,11e,11f,11g 筒部
11t 透明板
12 前面
13 後面
14 上面
15 下面
16 (反対側の)側面
17A,17B,17C,17D フレーム板
18 整流部
19 係合部
20,20A,20B 照明部
21,22,23,24 線状光源
25 面状光源
30 撮影部
31 レンズ
40 制御部
41 音響通信部
42 ソーナー部
43 ドップラ式速度計
45,46,47,48 レーザ照射部
51~58 (第1のスラスタ群を構成する)インペラ
59,60 (第2のスラスタ群を構成する)インペラ
61,62 (第3のスラスタ群を構成する)インペラ
100 水中構造物
B 水底
CA 中心軸
L 点灯部分
P1,P2 位置
R 移動経路
S 検査対象面
Claims (14)
- 水中を移動するための推進機構を有する本体と、
前記本体の側面に設けられ、水中構造物の検査対象面を照らす照明部と、
レンズが前記側面を向くように前記本体内に設けられ、前記照明部により照らされた前記検査対象面に係る写真を撮影する撮影部と、
を備え、
前記本体は、前記側面が前面、後面、上面および下面に比べて大きい縦長の扁平形状に構成されており、
前記推進機構は、前記本体の前後方向に水流を吐出する複数のスラスタを有する第1のスラスタ群を有し、
前記複数のスラスタは、前記側面に設けられた取水口と吐出口を接続する流路と、前記流路に設けられたインペラとを有し、前記インペラが回転することで前記取水口から吸入された水が前記吐出口から吐出され、前記吐出口は前記本体の前面または後面に向かって開口していることを特徴とする水中構造物撮影装置。 - 前記照明部は、前記本体の移動方向に沿って延びる少なくとも1本の線状光源を有することを特徴とする請求項1に記載の水中構造物撮影装置。
- 前記照明部は、前記本体の側面視で前記撮影部のレンズの周辺に設けられ、前記本体の移動方向に合わせて線状に点灯する面状光源を有することを特徴とする請求項1に記載の水中構造物撮影装置。
- 前記推進機構は、前記撮影部が前記検査対象面の写真を撮影する前に前記側面が前記検査対象面と平行になるように前記本体の姿勢制御を行うことを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の水中構造物撮影装置。
- 前記本体は、前記本体の上面視で前方および後方にいくにつれて幅狭になる流線形状を有することを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の水中構造物撮影装置。
- 前記本体は、前記本体の前面視で上方および下方にいくにつれて幅狭になる流線形状を有することを特徴とする請求項5に記載の水中構造物撮影装置。
- 前記本体は、前記本体の側面視で前方および後方にいくにつれて幅狭になる形状を有することを特徴とする請求項5または6に記載の水中構造物撮影装置。
- 前記第1のスラスタ群の各スラスタについて、前記吐出口から前記本体の前方または後方に向かって延在しつつ前記本体の中心軸に向かって傾斜するように形成された整流部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の水中構造物撮影装置。
- 前記推進機構は、前記本体の幅方向に水流を吐出する複数のスラスタを有する第2のスラスタ群をさらに備えることを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載の水中構造物撮影装置。
- 前記推進機構は、前記本体の上下方向に水流を吐出する複数のスラスタを有する第3のスラスタ群をさらに備えることを特徴とする請求項1~9のいずれかに記載の水中構造物撮影装置。
- 線状のレーザ光を前記検査対象面に照射するレーザ照射部をさらに備え、
前記撮影部は、前記線状のレーザ光が照射された前記検査対象面に係る写真を撮影し、
前記推進機構は、前記写真から把握された前記本体の姿勢に基づいて前記本体の姿勢制御を行うことを特徴とする請求項1~10のいずれかに記載の水中構造物撮影装置。 - 前記線状のレーザ光は前記本体の移動方向と平行であることを特徴とする請求項11に記載の水中構造物撮影装置。
- 本体と、
前記本体の側面に設けられ、前記本体の移動方向に沿って発光して水中構造物の検査対象面を照らす照明部と、
レンズが前記側面を向くように前記本体内に設けられ、前記照明部により照らされた前記検査対象面に係る写真を撮影する撮影部と、を備え、
前記照明部は、
前記本体の側面視で前記撮影部のレンズを中心に挟むように互いに平行に設けられ、前記本体の前後方向に延びる第1の線状光源および第2の線状光源と、
前記本体の側面視で前記撮影部のレンズを中心に挟むように互いに平行に設けられ、前記本体の上下方向に延びる第3の線状光源と第4の線状光源とを有し、
前記本体が前後方向に移動しているときは、前記第1および第2の線状光源は点灯し、前記第3および第4の線状光源は消灯し、
前記本体が上下方向に移動しているときは、前記第1および第2の線状光源は消灯し、前記第3および第4の線状光源は点灯することを特徴とする水中構造物撮影装置。 - 本体と、
前記本体の側面に設けられ、前記本体の移動方向に沿って発光して水中構造物の検査対象面を照らす照明部と、
レンズが前記側面を向くように前記本体内に設けられ、前記照明部により照らされた前記検査対象面に係る写真を撮影する撮影部と、を備え、
前記照明部は、前記撮影部により撮影される前記検査対象面の前記移動方向に沿う明るさが一定になるように前記移動方向の照明強度が調整された光を発光することを特徴とする水中構造物撮影装置。
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