WO2023139719A1 - 特定システム、特定方法及び記憶媒体 - Google Patents

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WO2023139719A1
WO2023139719A1 PCT/JP2022/001954 JP2022001954W WO2023139719A1 WO 2023139719 A1 WO2023139719 A1 WO 2023139719A1 JP 2022001954 W JP2022001954 W JP 2022001954W WO 2023139719 A1 WO2023139719 A1 WO 2023139719A1
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wavelength
identifying
stationary structure
reflected
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PCT/JP2022/001954
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English (en)
French (fr)
Inventor
勝広 油谷
Original Assignee
日本電気株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination

Definitions

  • the present invention relates to, for example, a specific system that enables monitoring of stationary structures.
  • Patent Literature 1 detects whether or not an abnormality has occurred in a structure by detecting the vibration velocity of the structure using LiDAR.
  • Patent Document 2 the technique described in Patent Document 2 is also known.
  • Patent Document 3 the technique described in Patent Document 3 is also known.
  • stationary structure when an abnormality occurs in a part of a structure that should be stationary (hereinafter referred to as “stationary structure"), such a part may move. For example, a part of the surface member of the stationary structure may be peeled off, causing the peeled surface member to hang and sway. In the monitoring of stationary structures, it is necessary to detect events in which such abnormalities occur, as well as to identify locations where such abnormalities occur (hereinafter referred to as "abnormality occurrence sites").
  • Patent Document 1 merely detects the presence or absence of an abnormality in a structure, and does not have a means for specifying an abnormality occurrence site. Therefore, in the technique described in Patent Document 1, it is difficult to specify the abnormal site. As a result, for example, there is a problem that it is difficult to realize monitoring of an abnormal site.
  • the purpose of the present invention is to identify an abnormal location where an abnormality has occurred in a stationary structure.
  • the present invention is a specific system comprising: Acquisition means for acquiring position information corresponding to each position and wavelength information based on the wavelength of the reflected light reflected at each position based on the laser light irradiated to each position in the target space including the stationary structure and the reflected light of the laser light; an identifying means for identifying an abnormal location at which an abnormality has occurred with respect to the stationary structure, among the positions, based on the wavelength information; a monitoring means for monitoring the abnormal location; Prepare.
  • the present invention is a particular method comprising: Acquiring position information corresponding to each position and wavelength information based on the wavelength of the reflected light reflected at each position based on the laser light irradiated to each position in the target space including the stationary structure and the reflected light of the laser light, based on the wavelength information, identifying an abnormal location where an abnormality has occurred with respect to the stationary structure, among the positions; The abnormal location is monitored.
  • the present invention also provides a storage medium, A process of acquiring position information corresponding to each position and wavelength information based on the wavelength of the reflected light reflected at each position based on the laser light irradiated to each position in the target space including the stationary structure and the reflected light of the laser light; a process of identifying an abnormal location where an abnormality has occurred with respect to the stationary structure, among the positions, based on the wavelength information; a process of monitoring the abnormal location; A program for causing the information processing apparatus to execute the above is stored.
  • an identification system or the like that can identify an abnormal location where an abnormality has occurred in a stationary structure.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining details of a specific system in the first embodiment of the present invention
  • FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining details of a specific system in the first embodiment of the present invention
  • FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining details of a specific system in the first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a flow chart showing an operation example of a specific system according to the first embodiment of the present invention
  • It is a block diagram which shows the structural example of the specific system in the 2nd Embodiment of this invention.
  • It is a flow chart which shows an example of operation of a specific system in a 2nd embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the specific system 1.
  • FIG. 2, 3 and 4 are diagrams for explaining the details of the identification system 1.
  • FIG. FIG. 5 is a flowchart for explaining an operation example of the specific system 1. As shown in FIG.
  • the identification system 1 includes a light source section 10 and a identification device 20 .
  • the light source unit 10 and the identification device 20 are provided separately in FIG. 1, they may be integrated.
  • the light source unit 10 and the identification device 20 can communicate with each other.
  • the light source unit 10 includes light irradiation means 11 and light reception means 13 .
  • the light irradiation means 11 irradiates a light irradiation area 300 including the target space 200 in which the stationary structure 400 is arranged with laser light.
  • the laser light is pulsed laser light.
  • the light irradiation means 11 irradiates a laser beam from the light input/output terminal OI provided in the light source section 10, as shown in FIGS.
  • the irradiated laser beam propagates along the optical path OP and enters the reflection point RP of the object existing within the object space 200 .
  • the optical path OP is a line segment connecting the optical input/output end OI and the reflection point RP.
  • the target space is land including a stationary structure 400 such as a building.
  • the stationary structure 400 is a steel tower, a bridge, a utility pole, or the like.
  • the light receiving means 13 receives laser light reflected by the stationary structure 400 in the target space 200 .
  • laser light reflected by the stationary structure 400 in the target space 200 will be referred to as “laser reflected light”.
  • the light receiving means 13 receives laser reflected light from the reflection point RP of the stationary structure 400 via the optical path OP and the optical input/output terminal OI. Further, by changing the direction in which the light source unit 10 irradiates the laser beam as described later, the light receiving means 13 can receive laser reflected light from different reflection points RP.
  • the identification device 20 includes acquisition means 21 , identification means 22 , three-dimensional model generation means 23 and monitoring means 24 .
  • the acquisition means 21 will be explained. Acquisition means 21 acquires position information corresponding to each position irradiated with the laser light based on the laser light and the reflected laser light. Further, based on the laser reflected light, the acquisition unit 21 acquires wavelength information corresponding to the wavelength of the laser reflected light reflected at each position irradiated with the laser light.
  • the laser reflected light refers to the reflected light of the laser light irradiated to each position of the target space 200 including the stationary structure 400 .
  • FIG. 2 shows the positional relationship between the light source unit 10 and the target space 200 by the x-axis, y-axis and z-axis.
  • FIG. 3 also shows the positional relationship between the light source unit 10 and the target space 200 by the z-axis and the a-axis.
  • the a-axis is obtained by orthographically projecting the optical path OP onto the xy plane.
  • the light irradiation means 11 can irradiate laser light at an arbitrary angle ⁇ 1 as shown in FIG.
  • the angle ⁇ 1 is the angle formed by the straight line extending vertically downward from the optical input/output end OI of the laser beam and the optical path OP.
  • Acquisition means 21 can detect the angle ⁇ 1 using a gyro sensor (not shown) or the like.
  • the acquisition means 21 obtains the length of the optical path OP from the time from when the laser light is irradiated by the light irradiation means 11 to when the reflected laser light is received by the light receiving means 13 .
  • time t the time until the reflected laser light is received by the light receiving means 13
  • the length of the optical path OP is obtained by dividing the value obtained by multiplying the time t by the speed of light by two. By multiplying the length of the optical path OP by cos ⁇ 1, the obtaining means 21 can calculate the difference (H1 in FIG.
  • the obtaining means 21 obtains the relative position of the reflection point RP on the z-axis with respect to the optical input/output end OI.
  • the acquisition means 21 multiplies the length of the optical path OP by sin ⁇ 1 to calculate the length of the line segment D1 of the optical path OP projected onto the xy plane.
  • the line segment D1 is a line segment connecting the optical input/output end OI of the laser light to the reflection point RP on the xy plane.
  • the light irradiation means 11 can irradiate laser light at an arbitrary angle ⁇ 2.
  • the angle ⁇ 2 is the angle formed by the reference line L set on the xy plane and the optical path OP, as shown in FIG.
  • the reference line L is one side of the sides forming the outer circumference of the target space 200 .
  • the acquisition means 21 can detect the angle ⁇ 2 using a gyro sensor (not shown) or the like.
  • the acquisition means 21 obtains the difference (D2 in FIG. 4) between the x-coordinate of the optical input/output end OI and the x-coordinate of the reflection point RP by multiplying the length of the line segment D1 by sin ⁇ 2. Further, the acquisition unit 21 obtains the difference (D3 in FIG. 4) between the y-coordinate of the optical input/output end OI and the y-coordinate of the reflection point RP by multiplying the length of the line segment D1 by cos ⁇ 2. Thereby, the acquisition means 21 acquires the relative position on the x-axis and the relative position on the y-axis of the reflection point RP with respect to the optical input/output terminal OI. The obtaining means 21 stores the obtained relative positions on each axis in association with the angles ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • the laser light is incident on the reflection points RP at different positions.
  • the light source unit 10 receives the reflected laser light from the plurality of reflection points RP in the light irradiation region 300 by irradiating the laser light according to the predetermined angles ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • the acquisition means 21 can acquire the relative position on each axis for each of the plurality of reflection points RP in the target space 200 .
  • the acquisition means 21 acquires the relative position on each axis of each reflection point RP acquired as described above as position information.
  • the acquisition unit 21 may convert the relative position into an absolute position using a predetermined reference point and acquire the absolute position as the position information.
  • the wavelength information is information indicating the difference between the wavelength of the laser light and the wavelength of the reflected laser light.
  • the wavelength information is information indicating the amount of wavelength shift due to the Doppler effect.
  • the light receiving means 13 detects the wavelength of the reflected laser light by coherently detecting the reflected laser light using local light having the same wavelength as the laser light.
  • the light receiving means 13 notifies the acquisition means 21 of the wavelength of the reflected light when receiving the reflected light from the reflection point RP.
  • the acquisition unit 21 stores in advance the wavelength of the laser light irradiated by the light irradiation unit 11 . Thereby, the acquiring means 21 can acquire wavelength information according to the wavelength of the reflected light.
  • the acquiring means 21 outputs the acquired position information and wavelength information to the identifying means 22 .
  • the identifying means 22 Based on the wavelength information, the identifying means 22 identifies an abnormal location where an abnormality has occurred with respect to the stationary structure, among the positions corresponding to the position information.
  • the specifying means 22 specifies, among the positions according to the position information, the position where the reflected light having the wavelength that is more than the threshold value away from the wavelength of the laser light is reflected as the abnormal location where the stationary structure 400 is abnormal.
  • the identification unit 22 can identify the position where the reflected light having the wavelength that is more than the threshold value away from the wavelength of the laser light is reflected as the abnormal location where the abnormality occurs in the stationary structure 400 .
  • the specifying unit 22 outputs information indicating the position of the abnormal location to an external device such as a display, a speaker, or other information processing device.
  • the identifying means 22 may identify whether the position is an abnormal location based on wavelength information corresponding to wavelengths of reflected light reflected at the same position at different times. Specifically, the acquiring means 21 acquires the first wavelength information. Here, the first wavelength information is wavelength information corresponding to the wavelength of the reflected light reflected at the first position among the positions. Also, the obtaining means 21 obtains the second wavelength information. Here, the second wavelength information is wavelength information corresponding to the wavelength of reflected light reflected at the first position after obtaining the first wavelength information. After that, the identification unit 22 identifies whether the first position is an abnormal location based on the difference between the first wavelength information and the second wavelength information.
  • Both the first wavelength information and the second wavelength information indicate the amount of wavelength shift due to the Doppler effect. That is, the difference between the first wavelength information and the second wavelength information indicates the amount of change in wavelength shift amount due to the Doppler effect.
  • the identifying means 22 can detect that the moving speed at the first position is changing based on the difference between the first wavelength information and the second wavelength information. As described above, when damage or the like occurs in the stationary structure 400 such as a steel tower, the damaged portion is likely to sway due to wind and vibration. Therefore, the amount of wavelength shift due to the Doppler effect in the light reflected at the location where the breakage occurred is different from the light reflected at the same location before the breakage occurred.
  • the specifying means 22 can specify that the position where the laser light is reflected is an abnormal location based on the wavelength information (wavelength shift amount) corresponding to the wavelength of the reflected light reflected at the same position at different times.
  • the 3D model generation means 23 may generate a 3D model of the target space 200 using the position information.
  • a three-dimensional model is a set of points whose positions are uniquely determined by x-axis coordinates, y-axis coordinates, and z-axis coordinates.
  • a three-dimensional model is, for example, a three-dimensional point cloud model.
  • the three-dimensional model generation means 23 plots a plurality of reflection points RP on the three-dimensional model based on the relative positions of the reflection points RP with respect to the light input/output terminal O1, thereby generating a model representing the shape of the stationary structure 400 in the target space 200.
  • the acquisition means 21 acquires the relative position of the reflection point RP with respect to the light input/output end O1.
  • the monitoring means 24 monitors the abnormal location identified by the identifying means 22. Specifically, for example, the three-dimensional model generating means 23 continuously executes processing for generating point cloud data. The monitoring means 24 generates a three-dimensional model of the stationary structure 400 using the generated point cloud data. That is, such three-dimensional models are generated in so-called "real time”. The monitoring means 24 displays an image containing the generated three-dimensional model on a display (not shown). Thereby, monitoring of the stationary structure 400 is realized.
  • the monitoring means 24 makes the aspect (eg, color) of the portion corresponding to the location of the abnormality in the 3D model different from the aspect (eg, color) of other parts in the 3D model.
  • the aspect (eg, color) of the portion corresponding to the location of the abnormality in the 3D model different from the aspect (eg, color) of other parts in the 3D model.
  • the three-dimensional model generating means 23 may continuously execute the process of measuring the moving speed in addition to continuously executing the process of generating the point cloud data.
  • the moving speed is obtained from the amount of wavelength shift due to the Doppler effect.
  • the monitoring means 24 may vary the appearance (for example, color) of the location of abnormality in the three-dimensional model according to the moving speed at the corresponding point in the point cloud data, based on the result of such measurement. As a result, more detailed monitoring of the location of the abnormality is realized.
  • the monitoring means 24 uses the point cloud data to monitor the abnormal locations, but the monitoring means 24 may perform monitoring using a method that does not use the point cloud data. Specifically, the monitoring means 24 may perform monitoring by continuously extracting to the outside only the position information specified as the abnormal point among the position information corresponding to each point in the target space 200 .
  • the light source unit 10 adjusts the irradiation angle of the laser light (S101). For example, the light source unit 10 adjusts the angle ⁇ 1 shown in FIG. 3 and the angle ⁇ 2 shown in FIG. 4 to predetermined angles.
  • the light irradiation means 11 of the light source unit 10 irradiates laser light (S102). Thereby, the laser light is reflected at the reflection point RP of the stationary structure 400 .
  • the light receiving means 13 of the light source unit 10 receives the reflected laser light (S103).
  • a memory (not shown) provided in the identification device 20 stores the time t from the irradiation of the laser beam to the reception of the reflected laser beam in association with the irradiation angle of the laser beam.
  • the light source unit 10 stores the intensity of the reflected laser beam in addition to the time t.
  • the light source unit 10 determines whether or not the laser beam has been irradiated within a predetermined angle range (S104).
  • the light source unit 10 adjusts the irradiation angle of the laser light (S101). For example, the light source unit 10 changes at least one of the angle ⁇ 1 shown in FIG. 3 and the angle ⁇ 2 shown in FIG.
  • the acquisition means 21 acquires position information corresponding to each position irradiated with the laser light and wavelength information based on the wavelength of the reflected light reflected at each position based on the laser reflected light (S105).
  • the 3D model generation means 23 uses the position information to generate a 3D model of the target space 200 (S106).
  • the specifying unit 22 specifies an abnormal location in the stationary structure 400 in the target space 200 based on the position information and the wavelength information (S107).
  • the monitoring means 24 monitors the location of the abnormality (S108).
  • the acquisition means 21 acquires position information corresponding to each position and wavelength information based on the wavelength of the reflected light reflected at each position based on the reflected light of the laser light irradiated to each position in the target space 200 including the stationary structure 400. Further, the identification unit 22 identifies an abnormal location where an abnormality occurs in the stationary structure 400 among the positions irradiated with the laser beam based on the wavelength information. Moreover, the monitoring means 24 monitors an abnormal location. As described above, according to the identification system 1, it is possible to identify an abnormality occurrence site for a stationary structure. As a result, according to the identification system 1, it is possible to implement monitoring of the abnormal site of the stationary structure.
  • a first modified example of the identification system 1 according to the first embodiment will be described.
  • a first modification of the specific system 1 includes a light source unit 10 and a specific device 20, similar to the specific system 1.
  • the light source unit 10 includes light irradiation means 11 and light reception means 13 .
  • the identification device 20 includes acquisition means 21 , identification means 22 , three-dimensional model generation means 23 and monitoring means 24 .
  • the first modification of the identification system 1 differs from the identification system 1 in that the identification means 22 performs additional processing.
  • the specifying means 22 specifies that there is a possibility of an intruder to the stationary structure.
  • the identification means 22 identifies a specific position within the target space 200 as an abnormal location, as described above.
  • the "specific position within the target space 200" will be referred to as the "second position”.
  • the identifying means 22 After specifying the second position as the abnormal site, the identifying means 22 identifies positions adjacent to the second position among the positions in the target region as the abnormal site.
  • a position adjacent to the second position among the positions within the target area is referred to as a "third position”. In this case, the identifying means 22 identifies that there is a possibility that an intruder is present in the stationary structure 400 .
  • the identifying means 22 identifies the third position as the abnormal point after identifying the second position as the abnormal point. In this case, the identifying means 22 compares the second position and the third position. Then, when the distance between the second position and the third position is equal to or less than a predetermined value, the specifying means 22 specifies that there is a possibility that an intruder is present in the stationary structure 400 .
  • the identification unit 22 can identify the position where the moving object exists as the abnormal location using the wavelength information based on the wavelength of the reflected light. Therefore, when the identifying means 22 identifies the second position and the third position located within a predetermined value distance from each other as abnormal points at different times, the identifying means 22 can identify that there is a possibility that an intruder is present in the stationary structure 400.
  • a second modification of the identification system 1 according to the first embodiment will be described.
  • a second modification of the specific system 1 includes a light source unit 10 and a specific device 20, similar to the specific system 1.
  • the light source unit 10 includes light irradiation means 11 and light reception means 13 .
  • the identification device 20 includes acquisition means 21 , identification means 22 , three-dimensional model generation means 23 and monitoring means 24 .
  • the second modification of the identification system 1 differs from the identification system 1 in that the identifying means 22 performs additional processing.
  • the identifying means 22 identifies that there is something approaching the stationary structure.
  • the identification means 22 identifies a specific position within the target space 200 as an abnormal location, as described above.
  • the "specific position within the target space 200" will be referred to as the "fourth position”.
  • the identifying means 22 After identifying the fourth position as the abnormal position, the identifying means 22 identifies a position closer to the position of the stationary structure 400 than the fourth position as the abnormal position.
  • the position closer to the position of the stationary structure 400 than the fourth position after the fourth position is specified as the abnormal site is referred to as the "fifth position”. In this case, the identifying means 22 identifies that there is something approaching the stationary structure 400 .
  • the identification unit 22 identifies the fifth position as the abnormal location after identifying the fourth position as the abnormal location.
  • the identifying means 22 compares the distance from the fourth position to the position of the stationary structure 400 and the distance from the fifth position to the position of the stationary structure 400 .
  • the specifying means 22 specifies that there is something approaching the stationary structure 400 when the distance from the fifth position to the position of the stationary structure 400 is shorter. It is assumed that the position of the stationary structure 400 is given to the specific system 1 in advance by a user or the like.
  • the identifying means 22 identifies the fifth position closer to the position of the stationary structure 400 than the fourth position as the abnormal location after identifying the fourth position as the abnormal location, it can identify that there is something approaching the stationary structure 400.
  • a third modified example of the identification system 1 according to the first embodiment will be described.
  • a third modification of the specific system 1 includes a light source unit 10 and a specific device 20, like the specific system 1.
  • the light source unit 10 includes light irradiation means 11 and light reception means 13 .
  • the identification device 20 includes acquisition means 21 , identification means 22 , three-dimensional model generation means 23 and monitoring means 24 .
  • the third modification of the identification system 1 differs from the identification system 1 in that the identification means 22 performs additional processing.
  • the specifying means 22 specifies that an abnormality is continuously occurring with respect to the stationary structure.
  • the identifying means 22 identifies a specific position within the target space 200 as an abnormal location.
  • the "specific position within the target space 200" will be referred to as the "sixth position”.
  • the identifying means 22 again identifies the sixth position as the abnormal location. In this case, it is identified that the abnormality with respect to the stationary structure 400 continues to occur at the sixth position.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the specific system 2.
  • FIG. 7 is a flow chart showing an operation example of the specific system 2.
  • the identification system 2 includes acquisition means 21, identification means 22 and monitoring means 24. It should be noted that the aforementioned light source unit 10 (not shown) is provided outside the specific system 2 and is capable of communicating with the specific system 2 .
  • the obtaining means 21 , identifying means 22 and monitoring means 24 of the specific system 2 may have the same functions and connections as those of the obtaining means 21 , identifying means 22 and monitoring means 24 of the specific system 1 .
  • the acquisition means 21 acquires position information corresponding to each position based on the reflected light of the laser beam irradiated to each position in the target space including the stationary structure. Further, the acquiring means 21 acquires wavelength information based on the wavelength of the reflected light reflected at each position.
  • the identifying means 22 identifies, among the positions, an abnormal location where an abnormality has occurred with respect to the stationary structure, based on the wavelength information. Also, the monitoring means 24 monitors the abnormal location specified by the specifying means 22 .
  • the storage medium may store a program for causing the information processing apparatus to execute each process of the operation example below.
  • the acquisition means 21 acquires position information corresponding to each position in the target space and wavelength information based on the wavelength of the reflected light reflected at each position (S201).
  • the identifying means 22 Based on the wavelength information, the identifying means 22 identifies, among the positions, an abnormal location where an abnormality has occurred with respect to the stationary structure (S202).
  • the monitoring means 24 monitors the abnormal location (S203).
  • the acquisition means 21 acquires position information corresponding to each position and wavelength information based on the wavelength of the reflected light reflected at each position based on the reflected light of the laser beam irradiated to each position in the target space including the stationary structure. Further, based on the wavelength information, the identification unit 22 identifies, among the positions irradiated with the laser beam, an abnormal location where an abnormality has occurred with respect to the stationary structure. Moreover, the monitoring means 24 monitors an abnormal location.
  • the identification unit 22 can identify the abnormal location of the stationary structure 400 based on the wavelength information based on the wavelength of the reflected light reflected at each position. As described above, according to the identification system 2, it is possible to identify an abnormal site in a stationary structure. As a result, according to the identification system 2, it is possible to implement monitoring of the abnormal site of the stationary structure.
  • each component of each device or system can be implemented by any combination of an information processing device 2000 and a program as shown in FIG. 8, for example.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of an information processing device that implements the specific systems 1, 2, and the like.
  • the information processing apparatus 2000 includes, as an example, the following configuration.
  • each device may be realized by any combination of the information processing device 2000 and a program that are separate for each component.
  • a plurality of components included in each device may be realized by any combination of one information processing device 2000 and a program.
  • each component of each device is realized by a general-purpose or dedicated circuit including a processor, etc., or a combination thereof. These may be composed of a single chip or multiple chips connected via a bus. A part or all of each component of each device may be realized by a combination of the above-described circuits and the like and programs.
  • each component of each device When part or all of each component of each device is realized by a plurality of information processing devices, circuits, etc., the plurality of information processing devices, circuits, etc. may be centrally arranged or distributed.
  • the information processing device, circuits, and the like may be realized as a form in which each is connected via a communication network, such as a client-and-server system, a cloud computing system, or the like.
  • identification system 10 light source unit 11 light irradiation means 13 light reception means 20 identification device 21 acquisition means 22 identification means 23 three-dimensional model generation means 2001 CPU 2002 ROM 2003 RAM 2004 program 2005 storage device 2007 drive device 2008 communication interface 2009 communication network 2010 input/output interface 2011 bus connecting each component

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Abstract

静止構造物のモニタリングを可能にするために、特定システムは、静止構造物を含む対象空間内の各位置に照射されるレーザ光及び前記レーザ光の反射光に基づいて、前記各位置に応じた位置情報及び前記各位置で反射した前記反射光の波長に基づく波長情報を取得する取得手段と、前記波長情報に基づいて、前記位置のうち、前記静止構造物に対する異常が発生している異常箇所を特定する特定手段と、前記異常箇所をモニタリングするモニタリング手段とを備える。

Description

特定システム、特定方法及び記憶媒体
　本発明は、例えば、静止構造物のモニタリングを可能にする特定システム等に関する。
　ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）を用いて構造物のモニタリングをする技術が知られている。例えば特許文献１に記載の技術は、ＬｉＤＡＲを用いて構造物の振動速度を検出することにより、構造物における異常の発生の有無を検出する。なお、関連技術として、特許文献２に記載の技術も知られている。また、他の関連技術として、特許文献３に記載の技術も知られている。
特開２００１－２１５１４８号公報 特開２００３－５０５６７６号公報 特開平１１－００２６８０号公報
　一般に、静止しているべき構造物（以下「静止構造物」という。）の一部に異常が発生することにより、かかる部位が動いている状態が発生することがある。例えば、静止構造物の一部の表面部材が剥がれて、当該剥がれた表面部材がぶら下がって揺れている状態が発生することがある。静止構造物のモニタリングにおいては、かかる異常が発生している事象を検出することはもちろんのこと、かかる異常が発生している箇所（以下「異常発生部位」という。）を特定することが求められる。
　しかしながら、特許文献１に記載の技術は、単に構造物の異常の発生の有無を検出するものに過ぎず、異常発生部位を特定するための手段を有しない。このため、特許文献１に記載の技術においては、異常発生部位を特定することが困難である。この結果、例えば、異常発生部位のモニタリングを実現することが困難であるという問題があった。
　本発明の目的は、上述した課題を鑑み、静止構造物に対する異常が発生している異常箇所の特定を実現することにある。
　本発明は、特定システムであって、
　静止構造物を含む対象空間内の各位置に照射されるレーザ光及び前記レーザ光の反射光に基づいて、前記各位置に応じた位置情報及び前記各位置で反射した前記反射光の波長に基づく波長情報を取得する取得手段と、
　前記波長情報に基づいて、前記位置のうち、前記静止構造物に対する異常が発生している異常箇所を特定する特定手段と、
　前記異常箇所をモニタリングするモニタリング手段と、
　を備える。
　本発明は、特定方法であって、
　静止構造物を含む対象空間内の各位置に照射されるレーザ光及び前記レーザ光の反射光に基づいて、前記各位置に応じた位置情報及び前記各位置で反射した前記反射光の波長に基づく波長情報を取得し、
　前記波長情報に基づいて、前記位置のうち、前記静止構造物に対する異常が発生している異常箇所を特定し、
　前記異常箇所をモニタリングする。
　また、本発明は、記憶媒体であって、
　静止構造物を含む対象空間内の各位置に照射されるレーザ光及び前記レーザ光の反射光に基づいて、前記各位置に応じた位置情報及び前記各位置で反射した前記反射光の波長に基づく波長情報を取得する処理と、
　前記波長情報に基づいて、前記位置のうち、前記静止構造物に対する異常が発生している異常箇所を特定する処理と、
　前記異常箇所をモニタリングする処理と、
　を情報処理装置に実行させるプログラムを記憶する。
　本発明によれば、静止構造物に対する異常が発生している異常箇所の特定可能な特定システム等を提供することが可能である。
本発明の第１の実施形態における特定システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における特定システムの詳細を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態における特定システムの詳細を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態における特定システムの詳細を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態における特定システムの動作例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における特定システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態における特定システムの動作例を示すフローチャートである。 本発明の第１及び第２の実施形態における特定システム等を実現する情報処理装置の一例を示す図である。
　＜第１の実施の形態＞
　第１の実施形態における特定システム１について、図１、図２、図３、図４及び図５に基づき説明する。図１は、特定システム１の構成例を示すブロック図である。図２、図３及び図４は、特定システム１の詳細を説明するための図である。図５は、特定システム１の動作例を説明するためのフローチャート図である。
　特定システム１の構成について説明する。特定システム１は、光源部１０及び特定装置２０を備える。なお、図１において、光源部１０及び特定装置２０は別体に設けられているが、一体であっても良い。光源部１０及び特定装置２０は、互いに通信可能である。
　光源部１０は、光照射手段１１及び光受光手段１３を備える。
　光照射手段１１は、静止構造物４００が配置された対象空間２００を含む光照射領域３００にレーザ光を照射する。具体的には、レーザ光は、パルス状のレーザ光である。例えば、光照射手段１１は、図２、図３及び図４に示されるように、光源部１０に設けられた光入出力端ＯＩからレーザ光を照射する。これにより、照射されたレーザ光は、光路ＯＰに沿って伝搬し、対象空間２００内に存在する対象物の反射点ＲＰに入射する。光路ＯＰは、光入出力端ＯＩと反射点ＲＰとを結ぶ線分である。ここで、対象空間とは、建物などの静止構造物４００を含む土地である。なお、静止構造物４００とは、鉄塔、橋又は電柱などである。
　また、光受光手段１３は、対象空間２００内の静止構造物４００で反射されたレーザ光を受光する。以下、「対象空間２００内の静止構造物４００で反射されたレーザ光」を「レーザ反射光」とする。例えば、光受光手段１３は、図２、図３及び図４の例においては、静止構造物４００の反射点ＲＰからのレーザ反射光を、光路ＯＰ及び光入出力端ＯＩを介して受光する。また、後述のように光源部１０がレーザ光を照射する方向を変化させることで、光受光手段１３は、異なる反射点ＲＰからのレーザ反射光を受信することができる。
　次に、特定装置２０について説明する。特定装置２０は、取得手段２１、特定手段２２、３次元モデル生成手段２３及びモニタリング手段２４を備える。
　取得手段２１について説明する。取得手段２１は、レーザ光及びレーザ反射光に基づいて、レーザ光が照射された各位置に応じた位置情報を取得する。また、取得手段２１は、レーザ反射光に基づいて、レーザ光が照射された各位置で反射したレーザ反射光の波長に応じた波長情報を取得する。ここでのレーザ反射光とは、静止構造物４００を含む対象空間２００の各位置に照射されるレーザ光の反射光を指す。
　ここで、図２、図３及び図４をもちいて位置情報を説明する。図２は、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸によって、光源部１０と対象空間２００の位置関係を示すものである。また、図３は、ｚ軸及びａ軸によって、光源部１０と対象空間２００の位置関係を示すものである。ａ軸は、光路ＯＰをｘｙ平面上に正射影することによって得られる。
　光源部１０が図２に示されるα方向（ｘｙ平面に対する上下方向）に沿って傾くことにより、光照射手段１１は、図３に示されるように、任意の角度θ１でレーザ光を照射できる。例えば、角度θ１とは、図３に示されるように、レーザ光の光入出力端ＯＩから鉛直下向きに伸びる直線と、光路ＯＰによって形成される角の角度である。取得手段２１は、不図示のジャイロセンサなどにより、角度θ１を検出できる。
　取得手段２１は、光照射手段１１によりレーザ光が照射されてから、光受光手段１３によりレーザ反射光が受光されるまでの時間から光路ＯＰの長さを求める。以下、「光受光手段１３によりレーザ反射光が受光されるまでの時間」を「時間ｔ」とする。具体的には、光路ＯＰの長さは、時間ｔに光速を乗じた値を２で除することにより求められる。取得手段２１は、光路ＯＰの長さにｃｏｓθ１を乗じることで、レーザ光の光入出力端ＯＩのｚ座標と、レーザ光の反射点ＲＰのｚ座標との差（図３におけるＨ１）を算出できる。これにより、取得手段２１は、光入出力端ＯＩに対する反射点ＲＰのｚ軸上の相対位置を取得する。
　更に、取得手段２１は、光路ＯＰの長さにｓｉｎθ１を乗じることで、ｘｙ平面上に投影された光路ＯＰの線分Ｄ１の長さを算出する。線分Ｄ１は、図４に示されるように、ｘｙ平面上において、レーザ光の光入出力端ＯＩから反射点ＲＰまでを結ぶ線分である。
　光源部１０が図２に示されるβ方向（ｘｙ平面に対して平行な方向）に沿って傾くことにより、光照射手段１１は、任意の角度θ２でレーザ光を照射できる。例えば、角度θ２は、図４に示されるように、ｘｙ平面上に設定された基準線Ｌと、光路ＯＰによって形成される角の角度である。図４に示される例においては、基準線Ｌは、対象空間２００の外周を構成する辺のうちの一辺である。取得手段２１は、不図示のジャイロセンサなどにより、角度θ２を検出できる。
　取得手段２１は、線分Ｄ１の長さにｓｉｎθ２を乗じることで、光入出力端ＯＩのｘ座標と反射点ＲＰのｘ座標の差（図４におけるＤ２）を求める。また、取得手段２１は、線分Ｄ１の長さにｃｏｓθ２を乗じることで、光入出力端ＯＩのｙ座標と反射点ＲＰのｙ座標の差（図４におけるＤ３）を求める。これにより、取得手段２１は、光入出力端ＯＩに対する反射点ＲＰのｘ軸上の相対位置及びｙ軸上の相対位置を取得する。取得手段２１は、取得した各軸上の相対位置を、角度θ１及び角度θ２と対応付けて記憶する。
　光源部１０が角度θ１及び角度θ２の少なくとも一方を変化させることにより、レーザ光は異なる位置の反射点ＲＰに入射する。光源部１０は、予め定められた複数の角度θ１及び複数の角度θ２に従ってレーザ光を照射することにより、光照射領域３００内の複数の反射点ＲＰからの反射レーザ光を受光する。これにより、取得手段２１は、対象空間２００内の複数の反射点ＲＰごとに、各軸上の相対位置を取得できる。取得手段２１は、前述のように取得した反射点ＲＰ毎の各軸上の相対位置を位置情報として取得する。なお、取得手段２１は、所定の基準点を用いて、相対位置を絶対位置に換算し、絶対位置を位置情報として取得してもよい。
　次に、波長情報について説明する。波長情報とは、レーザ光の波長及びレーザ反射光の波長間の差分を示す情報である。レーザ光が移動する反射点RPに入射すると、レーザ光の反射光の波長は、ドップラー効果により変化する。すなわち、波長情報とは、ドップラー効果による波長シフト量を示す情報である。
　光受光手段１３は、レーザ光と同じ波長の局発光を用いて、レーザ反射光をコヒーレント検波することで、レーザ反射光の波長を検出する。光受光手段１３は、反射点ＲＰからの反射光を受光した際に反射光の波長を取得手段２１に通知する。また、取得手段２１は、光照射手段１１により照射されるレーザ光の波長を予め記憶しておく。これにより、取得手段２１は、反射光の波長に応じた波長情報を取得することができる。取得手段２１は、取得した位置情報及び波長情報を特定手段２２に出力する。
　特定手段２２は、波長情報に基づいて、位置情報に対応する位置のうち、静止構造物に対する異常が発生している異常箇所を特定する。
　具体的には、特定手段２２は、位置情報に応じた位置のうち、レーザ光の波長から閾値以上離れた波長の反射光を反射した位置を、静止構造物４００に対する異常が発生している異常箇所として特定する。一般的に、鉄塔などの静止構造物４００において破損などが生じた場合、破損が生じた箇所は風や振動によって揺れやすい。このため、破損が生じた箇所で反射する光は、ドップラー効果により波長が変化する。そこで、特定手段２２は、レーザ光の波長から閾値以上離れた波長の反射光を反射した位置を、静止構造物４００で異常が発生している異常箇所として特定できる。特定手段２２は、異常箇所の位置を示す情報を、ディスプレイやスピーカや他の情報処置装置等の外部装置に出力する。
　また、特定手段２２は、異なる時間に同じ位置で反射した反射光の波長に対応する波長情報に基づいて、当該位置が異常箇所であるかどうかを特定しても良い。具体的には、取得手段２１は、第１の波長情報を取得する。ここで、第１の波長情報は、各位置のうち第１の位置で反射した反射光の波長に対応する波長情報である。また、取得手段２１は、第２の波長情報を取得する。ここで、第２の波長情報は、第１の波長情報を取得した後に、第１の位置で反射した反射光の波長に対応する波長情報である。その後、特定手段２２は、第１の波長情報及び第２の波長情報間の差分に基づいて、第１の位置が異常箇所であるかどうかを特定する。
　第１の波長情報及び第２の波長情報は、両方ともドップラー効果による波長シフト量を指すものである。すなわち、第１の波長情報及び第２の波長情報間の差分は、ドップラー効果による波長シフト量の変化量を示す。特定手段２２は、第１の波長情報及び第２の波長情報間の差分に基づいて、第１の位置における移動速度が変化していることを検出することができる。前述のように、鉄塔などの静止構造物４００において破損などが生じた場合、破損が生じた箇所は風や振動によって揺れやすい。このため、破損が生じた箇所で反射する光におけるドップラー効果による波長シフト量は、破損が生じる前に同じ箇所で反射した光と異なる。そこで、例えば波長シフト量の変化量が閾値を超えていた場合に、特定手段２２は、異なる時間に同じ位置で反射された反射光の波長に対応する波長情報（波長シフト量）に基づいて、レーザ光が反射した位置が異常箇所であることを特定できる。
　３次元モデル生成手段２３は、位置情報を用いて対象空間２００の３次元モデル生成しても良い。３次元モデルとは、ｘ軸の座標、ｙ軸の座標及びｚ軸の座標によって位置が一意に定まる点の集合体である。３次元モデルは、例えば、３次元点群モデルである。３次元モデル生成手段２３は、反射点ＲＰの光入出力端Ｏ１に対する相対位置に基づいて、複数の反射点ＲＰを３次元モデル上にプロットすることにより、対象空間２００内の静止構造物４００の形状を示すモデルを生成する。反射点ＲＰの光入出力端Ｏ１に対する相対位置は、取得手段２１により取得される。
　モニタリング手段２４は、特定手段２２によって特定された異常箇所をモニタリングする。具体的には、例えば、3次元モデル生成手段２３は、点群データを生成する処理を継続的に実行する。モニタリング手段２４は、当該生成された点群データを用いて、静止構造物４００の三次元モデルを生成する。すなわち、かかる三次元モデルは、いわゆる「リアルタイム」に生成される。モニタリング手段２４は、当該生成された三次元モデルを含む画像をディスプレイ（不図示）に表示する。これにより、静止構造物４００のモニタリングが実現される。
　このとき、モニタリング手段２４は、三次元モデルにおける異常発生箇所に対応する部分の態様（例えば色）を、三次元モデルにおける他の部位の態様（例えば色）と異ならしめる。これにより、静止構造物４００のモニタリングにおいて、異常発生箇所の集中的なモニタリングが実現される。この結果、異常発生箇所の正確なモニタリングが実現される。
　なお、３次元モデル生成手段２３は、点群データを生成する処理を継続的に実行するのに加えて、移動速度を測定する処理を継続的に実行するものであっても良い。移動速度は、ドップラー効果による波長シフト量から求められる。モニタリング手段２４は、かかる測定の結果に基づき、三次元モデルにおける異常発生箇所の態様（例えば色）を、点群データにおける対応する点における移動速度に応じて異ならしめるものであっても良い。これにより、異常発生箇所について、より詳細なモニタリングが実現される。
　なお、上述の例において、モニタリング手段２４は点群データを用いて異常箇所をモニタリングしているが、モニタリング手段２４は点群データを用いない方法でモニタリングを行ってもよい。具体的には、モニタリング手段２４は、対象空間２００内の各点に対応する位置情報のうち、異常箇所として特定された位置情報のみを外部に抽出し続けることにより、モニタリングを行ってもよい。
　次に、図５を用いて、特定システム１の動作例を説明する。
　光源部１０は、レーザ光の照射角を調整する（Ｓ１０１）。例えば、光源部１０は、図３に示される角度θ１及び図４に示される角度θ２を所定の角度に調整する。
　光源部１０の光照射手段１１は、レーザ光を照射する（Ｓ１０２）。これにより、レーザ光は、静止構造物４００の反射点ＲＰで反射される。
　光源部１０の光受光手段１３は、レーザ反射光を受光する（Ｓ１０３）。この際、特定装置２０に備えられた不図示のメモリには、レーザ光が照射されてから反射レーザ光が受光されるまでの時間ｔが、レーザ光の照射角に対応づけられて記憶される。なお、この際、光源部１０は、時間ｔに加えて、反射レーザ光の強度を記憶する。
　光源部１０は、予め定められた角度の範囲で、レーザ光が照射されたかどうかを判断する（Ｓ１０４）。
　予め定められた角度の範囲でレーザ光が照射されていない場合（Ｓ１０４のＮｏ）、光源部１０は、レーザ光の照射角を調整する（Ｓ１０１）。例えば、光源部１０は、図３に示される角度θ１及び図４に示される角度θ２の少なくとも一方を変化させる。
　予め定められた角度の範囲でレーザ光が照射された場合（Ｓ１０４のＹｅｓ）、取得手段２１は、レーザ反射光に基づいて、レーザ光が照射された各位置に応じた位置情報及び各位置で反射した反射光の波長に基づく波長情報を取得する（Ｓ１０５）。
　３次元モデル生成手段２３は、位置情報を用いて対象空間２００の３次元モデル生成する（Ｓ１０６）。特定手段２２は、位置情報及び波長情報に基づいて、対象空間２００のうち静止構造物４００に対する異常発生している異常箇所を特定する（Ｓ１０７）。モニタリング手段２４は、異常箇所のモニタリングを行う（Ｓ１０８）。
　以上、特定システム１について説明した。特定システム１において、取得手段２１は、静止構造物４００を含む対象空間２００内の各位置に照射されるレーザ光の反射光に基づいて、各位置に応じた位置情報及び各位置で反射した反射光の波長に基づく波長情報を取得する。また、特定手段２２は、波長情報に基づいて、レーザ光が照射される各位置のうち、静止構造物４００に対する異常が発生している異常箇所を特定する。また、モニタリング手段２４は、異常箇所のモニタリングを行う。以上のように、特定システム１によれば、静止構造物に対する異常発生部位を特定することができる。この結果、特定システム１によれば、静止構造物に対する異常発生部位のモニタリングを実現することができる。
　第１の実施形態に係る特定システム１の第１の変形例について説明する。特定システム１の第１の変形例は、特定システム１と同様に、光源部１０及び特定装置２０を備える。光源部１０は、光照射手段１１及び光受光手段１３を備える。特定装置２０は、取得手段２１、特定手段２２、３次元モデル生成手段２３及びモニタリング手段２４を備える。
　特定システム１の第１の変形例は、特定手段２２が追加の処理を行う点で、特定システム１と相違する。第１の変形例において特定手段２２は、静止構造物への侵入者が存在するおそれがあることを特定する。
　具体的には、特定手段２２は、前述したように、対象空間２００内の特定の位置を異常箇所として特定する。以下、「対象空間２００内の特定の位置」を「第２の位置」とする。特定手段２２は、第２の位置を異常箇所として特定した後に、対象領域内の各位置のうち第２の位置に隣接する位置を異常箇所として特定する。以下、「対象領域内の各位置のうち第２の位置に隣接する位置」を「第３の位置」とする。この場合、特定手段２２は、静止構造物４００への侵入者が存在するおそれがあることを特定する。
　例えば、前述のS１０７の処理を繰り返すことにより、特定手段２２は、第２の位置を異常箇所として特定した後に第３の位置を異常箇所として特定したとする。この場合、特定手段２２は、第２の位置及び第３の位置を比較する。そして、特定手段２２は、第２の位置及び第３の位置間の距離が所定値以下である場合に、静止構造物４００への侵入者が存在するおそれがあることを特定する。
　静止構造物４００への侵入者が存在している場合、侵入者は、対象空間２００内を移動している可能性が高い。この場合、侵入者は、移動する物体として、異なる時間において、隣接する位置に存在する。特定手段２２は、反射光の波長に基づく波長情報を用いて、移動する物体が存在する位置を異常箇所として特定可能である。そのため、特定手段２２は、互いに所定値距離内に位置する第２の位置及び第３の位置を、異なる時間に異常箇所として特定した場合、静止構造物４００への侵入者が存在するおそれがあることを特定できる。
　第１の実施形態に係る特定システム１の第２の変形例について説明する。特定システム１の第２の変形例は、特定システム１と同様に、光源部１０及び特定装置２０を備える。光源部１０は、光照射手段１１及び光受光手段１３を備える。特定装置２０は、取得手段２１、特定手段２２、３次元モデル生成手段２３及びモニタリング手段２４を備える。
　特定システム１の第２の変形例は、特定手段２２が追加の処理を行う点で、特定システム１と相違する。第２の変形例において特定手段２２は、静止構造物へ接近するものが存在することを特定する。
　具体的には、特定手段２２は、前述したように、対象空間２００内の特定の位置を異常箇所として特定する。以下、「対象空間２００内の特定の位置」を「第４の位置」とする。特定手段２２は、第４の位置を異常箇所として特定した後に、第４の位置よりも静止構造物４００の位置に近い位置を異常箇所として特定する。以下、「第４の位置を異常箇所として特定した後に、第４の位置よりも静止構造物４００の位置に近い位置」を「第５の位置」とする。この場合、特定手段２２は、静止構造物４００へ接近するものが存在することを特定する。
　例えば、前述のS１０７の処理を繰り返すことにより、特定手段２２は、第４の位置を異常箇所として特定した後に第５の位置を異常箇所として特定したとする。この場合、特定手段２２は、第４の位置から静止構造物４００の位置までの距離及び第５の位置から静止構造物４００の位置までの距離を比較する。そして、特定手段２２は、第５の位置から静止構造物４００の位置までの距離の方が短い場合に、静止構造物４００へ接近するものが存在することを特定する。なお、静止構造物４００の位置は、ユーザ等により特定システム１へ予め与えられているものとする。
　静止構造物４００へ接近する物体例えば車両など）が存在している場合、接近するものは、対象空間２００内を静止構造物４００へ近づく方向に移動している可能性が高い。そのため、特定手段２２は、第４の位置を異常箇所として特定した後に、第４の位置よりも静止構造物４００の位置に近い第５の位置を異常箇所として特定した場合、静止構造物４００への接近するものが存在することを特定できる。
　第１の実施形態に係る特定システム１の第の３変形例について説明する。特定システム１の第３の変形例は、特定システム１と同様に、光源部１０及び特定装置２０を備える。光源部１０は、光照射手段１１及び光受光手段１３を備える。特定装置２０は、取得手段２１、特定手段２２、３次元モデル生成手段２３及びモニタリング手段２４を備える。
　特定システム１の第３の変形例は、特定手段２２が追加の処理を行う点で、特定システム１と相違する。第３の変形例において特定手段２２は、静止構造物に対する異常が継続的に発生していることを特定する。
　具体的には、特定手段２２は、対象空間２００内の特定の位置を異常箇所として特定する。以下、「対象空間２００内の特定の位置」を「第６の位置」とする。特定手段２２は、第６の位置を異常箇所として特定した後に、再度、第６の位置を異常箇所として特定する。この場合、第６の位置において静止構造物４００に対する異常が継続的に発生していることを特定する。
＜第２の実施形態＞
　第２の実施形態に係る特定システム２について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、特定システム２の構成例を示すブロック図である。図７は、特定システム２の動作例を示すフローチャートである。
　図６に示されるように、特定システム２は、取得手段２１、特定手段２２及びモニタリング手段２４を備える。なお、特定システム２の外部には、前述の光源部１０（不図示）が設けられており、特定システム２と通信可能であるとする。なお、特定システム２の取得手段２１、特定手段２２及びモニタリング手段２４は、特定システム１の取得手段２１、特定手段２２及びモニタリング手段２４と同様の機能や接続関係を有していても良い。
　取得手段２１は、静止構造物を含む対象空間内の各位置に照射されるレーザ光の反射光に基づいて、前記各位置に応じた位置情報を取得する。また、取得手段２１は、各位置で反射した反射光の波長に基づく波長情報を取得する。
　特定手段２２は、波長情報に基づいて、位置のうち、静止構造物に対する異常が発生している異常箇所を特定する。また、モニタリング手段２４は、特定手段２２により特定された異常箇所のモニタリングを行う。
　次に、図７を用いて特定システム２の動作例を説明する。なお、下記の動作例は、特定方法に対応する。また、下記の動作例の各処理を情報処理装置に実行させるためのプログラムを記憶媒体が記憶していてもよい。
　取得手段２１は、対象空間内の各位置に応じた位置情報及び各位置で反射した反射光の波長に基づく波長情報を取得する（Ｓ２０１）。
　特定手段２２は、波長情報に基づいて、位置のうち、静止構造物に対する異常が発生している異常箇所を特定する（Ｓ２０２）。
　モニタリング手段２４は、異常箇所のモニタリングを行う（Ｓ２０３）。
　以上、特定システム２について説明した。特定システム２において、取得手段２１は、静止構造物を含む対象空間内の各位置に照射されるレーザ光の反射光に基づいて、各位置に応じた位置情報及び各位置で反射した反射光の波長に基づく波長情報を取得する。また、特定手段２２は、波長情報に基づいて、レーザ光が照射される各位置のうち、静止構造物に対する異常が発生している異常箇所を特定する。また、モニタリング手段２４は、異常箇所のモニタリングを行う。
　一般的に、鉄塔などの静止構造物において破損などが生じた場合、破損が生じた箇所は風や振動によって揺れやすい。このため、破損が生じた箇所で反射する光は、ドップラー効果により波長が変化する。そこで、特定手段２２は、各位置で反射した反射光の波長に基づく波長情報に基づいて、静止構造物４００に対する異常発生している異常箇所を特定できる。以上のように、特定システム２によれば、静止構造物に対する異常発生部位を特定することができる。この結果、特定システム２によれば、静止構造物に対する異常発生部位のモニタリングを実現することができる。
　また、各装置又はシステムの各構成要素の一部又は全部は、例えば図８に示すような情報処理装置２０００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現される。図８は、特定システム１，２等を実現する情報処理装置の一例を示す図である。情報処理装置２０００は、一例として、以下のような構成を含む。
　・ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）２００１
　　・ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）２００２
　　・ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）２００３
　　・ＲＡＭ２００３にロードされるプログラム２００４
　　・プログラム２００４を格納する記憶装置２００５
　　・記録媒体２００６の読み書きを行うドライブ装置２００７
　　・通信ネットワーク２００９と接続する通信インターフェース２００８
　　・データの入出力を行う入出力インターフェース２０１０
　　・各構成要素を接続するバス２０１１
　各実施形態における各装置の各構成要素は、これらの機能を実現するプログラム２００４をＣＰＵ２００１が取得して実行することで実現される。各装置の各構成要素の機能を実現するプログラム２００４は、例えば、予め記憶装置２００５やＲＡＭ２００３に格納されており、必要に応じてＣＰＵ２００１が読み出す。なお、プログラム２００４は、通信ネットワーク２００９を介してＣＰＵ２００１に供給されてもよいし、予め記録媒体２００６に格納されており、ドライブ装置２００７が当該プログラムを読み出してＣＰＵ２００１に供給してもよい。
　各装置の実現方法には、様々な変形例がある。例えば、各装置は、構成要素毎にそれぞれ別個の情報処理装置２０００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。また、各装置が備える複数の構成要素が、一つの情報処理装置２０００とプログラムとの任意の組み合わせにより実現されてもよい。
　また、各装置の各構成要素の一部又は全部は、プロセッサ等を含む汎用または専用の回路 （ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）や、これらの組み合わせによって実現される。これらは、単一のチップ によって構成されてもよいし、バスを介して接続される複数のチップ によって構成されてもよい。各装置の各構成要素の一部又は全部は、上述した回路等とプログラムとの組み合わせによって実現されてもよい。
　各装置の各構成要素の一部又は全部が複数の情報処理装置や回路等により実現される場合には、複数の情報処理装置や回路等は、集中配置されてもよいし、分散配置されてもよい。例えば、情報処理装置や回路等は、クライアントアンドサーバシステム、クラウドコンピューティングシステム等、各々が通信ネットワークを介して接続される形態として実現されてもよい。
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
１、２　特定システム
１０　光源部
１１　光照射手段
１３　光受光手段
２０　特定装置
２１　取得手段
２２　特定手段
２３　３次元モデル生成手段
２００１　ＣＰＵ
２００２　ＲＯＭ
２００３　ＲＡＭ
２００４　プログラム
２００５　記憶装置
２００７　ドライブ装置
２００８　通信インターフェース
２００９　通信ネットワーク
２０１０　入出力インターフェース
２０１１　各構成要素を接続するバス

Claims (9)

  1. 　静止構造物を含む対象空間内の各位置に照射されるレーザ光及び前記レーザ光の反射光に基づいて、前記位置に応じた位置情報及び前記位置で反射した前記反射光の波長に基づく波長情報を取得する取得手段と、
    　前記波長情報に基づいて、前記位置のうち、前記静止構造物に対する異常が発生している異常箇所を特定する特定手段と、
    　前記異常箇所をモニタリングするモニタリング手段と、
    　を備える特定システム。
  2. 　前記位置情報を用いて、前記対象空間における前記静止構造物の形状を示す生成する３次元モデル生成手段を更に備える請求項１に記載の特定システム。
  3. 　前記取得手段は、前記反射光の前記波長と前記レーザ光の波長間の差分に応じた前記波長情報を取得する請求項１又は２に記載の特定システム。
  4. 　前記取得手段は、
    　　前記対象空間内の位置のうち第１の位置で反射した前記反射光の前記波長に基づく前記波長情報である第１の波長情報を取得し、
    　　前記第１の波長情報を取得した後に、前記第１の位置で反射した前記反射光の前記波長に基づく前記波長情報である第２の波長情報を取得し、
    　前記特定手段は、前記第１の波長情報及び前記第２の波長情報の間の差分に基づいて、前記第１の位置が前記異常箇所であるかどうかを特定する、
    　請求項１から３の何れか１項に記載の特定システム。
  5. 　前記特定手段は、
    　　前記対象空間内の位置のうち第２の位置を前記異常箇所として特定し、
    　　前記第２の位置を前記異常箇所として特定した後に、前記対象空間内の位置のうち前記第２の位置に隣接する第３の位置を前記異常箇所として特定し、
    　　前記静止構造物への侵入者が存在するおそれがあることを特定する
    　請求項１から４の何れか1項に記載の特定システム。
  6. 　前記特定手段は、
    　　前記対象空間内の位置のうち、第４の位置を前記異常箇所として特定し、
    　　前記第４の位置を前記異常箇所として特定した後に、前記第４の位置よりも前記静止構造物の前記位置に近い第５の位置を前記異常箇所として特定し、
    　　前記静止構造物へ接近するものが存在することを特定する
    　請求項１から４の何れか1項に記載の特定システム。
  7. 　前記特定手段は、
    　　前記対象空間内の前記位置のうち第６の位置を前記異常箇所として特定し、
    　　前記第６の位置を前記異常箇所として特定した後に、再度、前記第６の位置を前記異常箇所として特定し、
    　　前記第６の位置における異常が継続的に発生していることを特定する
    　請求項１から４の何れか1項に記載の特定システム。
  8. 　静止構造物を含む対象空間内の各位置に照射されるレーザ光及び前記レーザ光の反射光に基づいて、前記位置に応じた位置情報及び前記位置で反射した前記反射光の波長に基づく波長情報を取得し、
    　前記波長情報に基づいて、前記位置のうち、前記静止構造物に対する異常が発生している異常箇所を特定し、
    　前記異常箇所をモニタリングする
    　特定方法。
  9. 　静止構造物を含む対象空間内の各位置に照射されるレーザ光及び前記レーザ光の反射光に基づいて、前記位置に応じた位置情報及び前記位置で反射した前記反射光の波長に基づく波長情報を取得する処理と、
    　前記波長情報に基づいて、前記位置のうち、前記静止構造物に対する異常が発生している異常箇所を特定する処理と、
    　前記異常箇所をモニタリングする処理と、
    　を情報処理装置に実行させるプログラムを記憶する記憶媒体。
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