特許 6661071 壁面撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6661071

(24)【登録日】2020年2月14日

(45)【発行日】2020年3月11日

(54)【発明の名称】壁面撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/88 20060101AFI20200227BHJP

   G01B 11/14 20060101ALI20200227BHJP

   G01N 21/47 20060101ALI20200227BHJP

   G01N 21/01 20060101ALI20200227BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/88 Z

   G01B11/14 H

   G01N21/47 B

   G01N21/01 Z

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-159310(P2015-159310)

(22)【出願日】2015年8月12日

(65)【公開番号】特開2017-37026(P2017-37026A)

(43)【公開日】2017年2月16日

【審査請求日】2018年6月8日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ▲１▼発行日：平成２７年８月１日 ▲２▼刊行物：土木学会平成２７年度全国大会第７０回年次学術講演会講演概要集（電子データをＤＶＤに格納して配布 講演番号：ＶＩ−１６５）

(73)【特許権者】

【識別番号】504209655

【氏名又は名称】国立大学法人佐賀大学

(73)【特許権者】

【識別番号】597165618

【氏名又は名称】株式会社ネクスコ東日本エンジニアリング

(73)【特許権者】

【識別番号】505398941

【氏名又は名称】東日本高速道路株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 幸広

(72)【発明者】

【氏名】赤木 琢也

(72)【発明者】

【氏名】飯束 義夫

【審査官】 平田 佳規

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０７２２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２１８８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−００１５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１０６３１３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０９−３２８８９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１８９４５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／８４ − ２１／９５８

Ｇ０１Ｂ １１／００ − １１／３０

Ｇ０１Ｎ ２９／００ − ２９／５２

Ｂ６５Ｇ ２５／００ − ２５／１２

Ｂ６６Ｂ ９／００ − ９／１９３

Ｅ０１Ｄ ２２／００

Ｅ０４Ｇ ３／００ − ３／３４

Ｇ１２Ｂ ５／００

Ｈ０４Ｎ ５／２２２− ５／２５７

Ｈ０４Ｎ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

狭小遊間の壁面を撮像する第一の撮像部と、前記壁面に接触するローラー部と、を備える第一の本体部と、
前記第一の本体部を壁面に沿って安定して移動させる第一の機構と、前記ローラー部を前記壁面側に押し付け、前記第一の撮像部と前記壁面との距離を一定に保持させる第二の機構と、を有する移動部と、
を備え、
前記第一の機構は、
前記壁面に固定した二本のワイヤをガイドとして、前記第一の本体部に連結された牽引ワイヤを牽引し、
前記第二の機構は、
前記第一の本体部に設けられたワイヤガイドを前記ワイヤに引っ掛け、前記ワイヤを前記壁面側に押し付ける、
ことを特徴とする壁面撮像装置。

【請求項2】

請求項１に記載の壁面撮像装置であって、
前記第一の機構は、前記牽引ワイヤを一定速度で牽引する
ことを特徴とする壁面撮像装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の壁面撮像装置であって、
前記第一の本体部は、前記壁面の形状に応じて前記第一の撮像部の位置を調整する調整部を備える、
ことを特徴とする壁面撮像装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項に記載の壁面撮像装置であって、
前記第一の撮像部の移動した距離を計測するエンコーダを備える、
ことを特徴とする壁面撮像装置。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の壁面撮像装置であって、
前記第一の本体部の移動方向に取り付けられ、前記壁面を撮像する第二の撮像部を備える第二の本体部を備える、
ことを特徴とする壁面撮像装置。

【請求項6】

請求項１乃至５のいずれか１項に記載の壁面撮像装置であって、
前記移動部は、前記ワイヤガイドに引っ掛けた前記ワイヤを前記壁面側に押し付けて調整するワイヤ抑込部を備える、
ことを特徴とする壁面撮像装置。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか１項に記載の壁面撮像装置であって、
前記ローラー部が有するローラーは、前記ローラーの幅を所定幅とし、ローラー芯に間欠的に配置する、
ことを特徴とする壁面撮像装置。

【請求項8】

請求項５記載の壁面撮像装置であって、
前記第一の本体部の前記ワイヤガイド、及び、前記第二の本体部に設けられるワイヤガイドは、前記第一の本体部及び前記第二の本体部の外側方向に設けられる外側溝と内側方向に設けられる内側溝とを備え、前記外側溝と前記内側溝の間には支持部があり、前記支持部は内部に滑車を有し、前記滑車は前記外側溝及び前記内側溝に突出するように配置され、前記ワイヤを前記滑車に通すと前記滑車に前記ワイヤが乗る構造である、
ことを特徴とする壁面撮像装置。

【請求項9】

請求項１乃至８のいずれか１項に記載の壁面撮像装置であって、
前記第一の本体部は、遠隔操作可能な点検ハンマ及び集音マイクを有する打音検査部を備える、
ことを特徴とする壁面撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、狭小遊間の壁面を撮像する壁面撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

狭小遊間の壁面を目視により確認することは難しいため、ファイバースコープ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラなどの撮像装置を狭小遊間に挿入して壁面を撮像し、撮像した壁面画像を用いて調査及び点検が行われている。

【0003】

ところが、ファイバースコープやＣＣＤカメラなどの撮像装置を用いて壁面を撮像する場合、これらの撮像装置は撮像範囲が狭いため、撮像できる壁面の範囲が局所的になってしまい、壁面全体を効率的に精度よく調査及び点検することができない。

【0004】

そこで、撮像範囲が広いラインセンサなどの撮像装置を用いて壁面を広範囲で撮像することが考えられる。関連する技術として、特許文献１、２などがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２−００２６１７号公報

【特許文献2】特開２０１３−０１９７３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、狭小遊間の壁面には、型枠の段差、釘などの突起物、経年によるエフロレッセンス、コケなどの付着物などの障害物が存在し、ラインセンサを安定して移動させることが困難である。また、仮にラインセンサを狭小遊間で移動できたとしても、狭小遊間の壁面を精度よく撮像するためには、（１）（２）に示す機構を備えることが不可欠である。
（１）ラインセンサを狭小遊間にある障害物の影響を最小にして安定して移動させる機構。
（２）ラインセンサを被写界深度が浅いため、ラインセンサと壁面との距離（撮影距離）を一定に保持し、ピントがずれないようにする機構。

【0007】

本発明の一側面に係る目的は、狭小遊間の壁面の撮像の精度を向上させる壁面撮像装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る一つの形態である壁面撮像装置は、第一の本体部、移動部とを備える。
第一の本体部は、狭小遊間の壁面を撮像する第一の撮像部と、壁面に接触するローラー部と、を有する。

【0009】

移動部は、第一の本体部を壁面に沿って安定して移動させる第一の機構と、ローラー部を壁面側に押し付け、第一の撮像部と壁面との距離を一定に保持させる第二の機構と、を備える。

【0010】

第一の機構は、壁面に固定した二本のワイヤをガイドとして、第一の本体部に連結された牽引ワイヤで牽引する。
第二の機構は、第一の本体部に設けられたワイヤガイドをワイヤに引っ掛け、ワイヤを壁面側に押し付ける。

【0011】

第一の本体部は、壁面の形状に応じて第一の撮像部の位置を調整する調整部を備える。
第一の撮像部の移動した距離を計測するエンコーダを備える。
第一の本体部の移動方向に取り付けられ、壁面を撮像する第二の撮像部を備える第二の本体部を備える。

【0012】

移動部は、ワイヤガイドに引っ掛けたワイヤを壁面側に押し付けて調整するワイヤ抑込部を備える。
ローラー部が有するローラーは、ローラー幅を所定幅とし、ローラー芯に間欠的に配置する。

【0013】

第一の本体部のワイヤガイド、及び、第二の本体部のワイヤガイドは、第一の本体部１及び第二の本体部の外側方向に設けられる外側溝と内側方向に設けられる内側溝とを備え、外側溝と内側溝の間には支持部があり、支持部は内部に滑車を有し、滑車は外側溝及び内側溝に突出するように配置され、ワイヤを滑車に通すと滑車にワイヤが乗る構造である。

【0014】

第一の本体部は、遠隔操作可能な点検ハンマ及び集音マイクを有する打音検査部を備える。

【発明の効果】

【0015】

狭小遊間の壁面の撮像の精度を向上させる壁面撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】壁面撮像装置の第一の本体部及び第二の本体部の一実施例を示す斜視図である。

【図2】壁面撮像装置の上面図と側面図の一実施例を示す図である。

【図3】調整部の構造の一実施例を示す断面図である。

【図4】壁面撮像装置及び情報処理装置の構成の一実施例を示す図である。

【図5】壁面撮像装置の動作の一実施例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

壁面撮像装置は、ラインセンサ（第一の撮像部）を壁面に沿って安定して移動させる機構（第一の機構）と、ラインセンサと狭小遊間の壁面との距離を一定に保持させる機構（第二の機構）と、を備えることにより狭小遊間の壁面を広範囲で精度よく撮像する。狭小遊間は、例えば、橋梁遊間部などが考えられる。
（Ａ）ラインセンサを壁面に沿って安定して移動させる第一の機構は、狭小遊間の壁面に二本のワイヤを張り固定し、二本のワイヤをガイドとして、ラインセンサを搭載した装置（以降、第一の本体部と呼ぶ）を、牽引ワイヤで一定速度で牽引する機構である。
（Ｂ）ラインセンサと狭小遊間の壁面との距離を一定に保持させる第二の機構は、上記二本のワイヤを壁面側に押さえ付けることで、第一の本体部を壁面側に押し付け、ラインセンサと壁面との距離を一定に保持させる機構である。また、単にラインセンサを壁面に押し付けただけではラインセンサの撮影距離を保持できないため、ラインセンサの周辺には、壁面と接触してラインセンサの撮影距離を一定にする支持部を設ける。ただしラインセンサをスムーズに移動させるため、支持部は壁面に対して摩擦が少ないローラーなどを用いることが好適である。

【0018】

以上のように、（Ａ）（Ｂ）の機構を用いることで、狭小遊間の壁面でも精度よく面的な正射画像（オルソ画像）を撮像することができる。
第一の本体部の構成について説明する。

【0019】

図１は、壁面撮像装置の第一の本体部１及び第二の本体部２の一実施例を示す斜視図である。図１に示す第一の本体部１は、ラインセンサ３（第一の撮像部）、ローラー部４（支持部）、エンコーダ５（第一の計測部）、を有する調整部６、ワイヤガイド７ａ、７ｂ、ローラー部８、９、ヒンジ１０ａ、１０ｂ、ヒンジ１１ａ、１１ｂを備えている。

【0020】

ラインセンサ３は、例えば、ＣＩＳ（Contact Image Sensor）タイプのラインセンサなどである。
ローラー部４は、調整部６のラインセンサ３の周辺に設けられ、壁面と接触してラインセンサ３の撮影距離を一定にする。図１では二つのローラー部４がラインセンサ３の前後に設けられている。ここで、撮影距離はローラー部４が壁に接触する点からラインセンサ３の表面までの距離となる。また、ローラー部４を用いた理由は、壁面と接触した際、摩擦を低減し第一の本体部１をスムーズに移動できるようにするためである。なお、ラインセンサ３と同等の長さの円筒形のローラーを備えたローラー部４を用いても摩擦を低減できるが、狭小遊間内の凹凸は複雑であり、極小の突起物など（型枠の段差、釘などの突起物、経年によるエフロレッセンス、コケなどの付着物）でも撮影距離が変化してしまう。例えば、コンパネの釘穴の跡などの直径３［ｍｍ］程度で高さ５［ｍｍ］のモルタルの突起部が一箇所でも存在した場合、上記円筒形のローラーを用いると撮影距離は５［ｍｍ］以上となりピンボケの画像となる。そこで図１の例ではローラー芯に対して、できる限りローラー幅を狭く（所定幅）した複数のローラーを間欠的に配置し、突起物の影響を受けにくくしている。なお、ローラーには摩擦低減効果の大きいベアリングを備えたものが好適である。なお、所定幅は、実験やシミュレーションにより定められ、４から６［ｍｍ］幅のローラーを３０から５０［ｍｍ］間隔で配置するのがよい。

【0021】

エンコーダ５は、ローラー部４のいずれかに設けられ、エンコーダ５と連動したローラー部４を第二の機構により壁面に押し当て、ラインセンサ３が壁面を移動した距離を計測する。なお、エンコーダ５はワイヤガイド７ａに設けてもよい。

【0022】

調整部６はラインセンサ３の位置を壁面の形状に応じて調整する機構である。ラインセンサ３はピントが合う範囲が狭く、壁面の凹凸によって撮像画像にピンボケが生ずる可能性が高いため、ラインセンサ３が適正な撮影距離を保持できるようにする。例えば、バネなどの弾性体の押圧を利用して調整部６を壁面側に押し付けることで、壁面との距離を一定に保持する。調整部６の詳細については後述する。

【0023】

ワイヤガイド７ａ、７ｂは、第一の本体部１を上記ワイヤに引っ掛けるために用いる部材である。図１では、ワイヤガイド７ａは第一の本体部１の上面に設けられ、ワイヤガイド７ｂは第一の本体部１の下面に設けられている。ワイヤについては図２のワイヤ２０６ａ、２０６ｂを参照。

【0024】

ワイヤガイド７ａ、７ｂの構造について説明にあたり、ワイヤガイド７ａ、７ｂの構造は同じであるので、ワイヤガイド７ａを用いて説明する。ワイヤガイド７ａは、第一の本体部１の外側方向に設けられる外側溝７１ａと内側方向に設けられる内側溝７１ｂを備えている。また、外側溝７１ａと内側溝７１ｂの間には支持部７１ｃがあり、支持部７１ｃは内部に滑車７１ｄを有し、滑車７１ｄは外側溝７１ａと内側溝７１ｂに突出するように配置されている。そして、ワイヤを通すと滑車７１ｄ上にワイヤが乗る構造としている。

【0025】

壁面に対して第一の本体部１を配置したときに上側に位置するワイヤガイド７には内側溝７１ｂにワイヤを通し、ワイヤにより第一の本体部１を吊り上げ、下側に位置するワイヤガイド７には外側溝７１ａにワイヤを通し、ワイヤにより第一の本体部１を支え上げる。

【0026】

なお、ワイヤ幅は滑車７１ｄの周囲のワイヤを通す溝幅よりも狭くし、滑車７１ａに上下内向きに力がかかるようにし、ワイヤが滑車７１ｄから脱輪しないようにする。
外側溝７１ａと内側溝７１ｂを配置した理由は、第一の本体部１を移動させる方向を変える際には、第一の本体部１を上下反転させなければならないため、両方向兼用で使用できるようにするためである。

【0027】

ローラー部８、９は、狭小遊間をスムーズに第一の本体部１を移動させるために用いられる。図１では、ローラー部９は第一の本体部１の右側面に設けられ、ローラー部８は左側面に設けられている。

【0028】

ローラー部８、９のローラーは、極小の突起物に影響されて撮影距離が頻繁に変動することを回避するために、ローラー幅を狭く（所定幅）し、ローラー芯に間欠的に配置される。例えば、ローラーは第一の本体部１より壁面側に０．５［ｍｍ］程度出すことにより、第一の本体部１と壁面との摩擦を低減させる。また、第一の本体部１の幅より狭い狭小遊間内に入り込み第一の本体部１が取れなくなることを回避するために設けられている。なお、所定幅は、実験やシミュレーションにより定められ、４から６［ｍｍ］幅のローラーを３０から５０［ｍｍ］間隔で配置するのがよい。

【0029】

ヒンジ１０ａ、１０ｂは、第一の本体部１と後述する第二の本体部２とを連結させる際に用いる。図１では、ヒンジ１０ａは第一の本体部１の上面の右端部と、第二の本体部２の上面の左端部と、に連結される。ヒンジ１０ｂは第一の本体部１の下面の右端部と、第二の本体部２の上面の左端部と、に連結される。

【0030】

ここで第二の本体部２はラインセンサ３以外の撮像装置や打音検査装置を搭載した装置であるため必ずしも必要ではないが、移動時の前方確認、壁面状態の確認、打音検査を行いたいという要望があるため、第一の本体部１と別に第二の本体部２を設けた。

【0031】

なお、打音検査装置を搭載する理由として、壁面の劣化を検査する際に用いる以外にも、ラインセンサ３を安定して移動させるために、剥落の危険性のある箇所を打音で確認しながら移動させることや、壁面の部分的な剥落により第一の本体部１及び第二の本体部２が狭小遊間に挟まり移動不能となることを回避させることなどが考えられる。

【0032】

また、第一の本体部１と別に設ける理由は、撮像装置や検査装置を第一の本体部１に一緒に搭載した場合、第一の本体部１の全長が長くなる。そうすると狭小遊間に突起物がある場合、全長が長くなった分第一の本体部１の筐体が壁面に接触しやすくなるので、第一の本体部１の進行を妨げられることとなる。そこで本発明では第一の本体部１と第二の本体部２とに分け、第一の本体部１と第二の本体部２とをヒンジ１０で連結させることにより突起物などを柔軟に回避できる構造としている。

【0033】

ヒンジ１１ａは第一の本体部１の上面の左端部に連結され、ヒンジ１１ｂは第一の本体部１の下面の左端部に連結され、ワイヤ１２の両端がヒンジ１１ａ、ヒンジ１１ｂに連結されている。また、ワイヤ１２に設けられている金具１３には、第一の本体部１及び第二の本体部２を一定速度で牽引する第一の機構が有する後述する牽引ワイヤ２０４（図２を参照）が連結されている。なお、第一の機構については後述する。

【0034】

第二の本体部２の構成について説明する。
図１に示す第二の本体部２は、ＣＣＤカメラ１４と反射鏡収納部１５（反射鏡１６、保護板１７）とを有する壁面状態撮像部（第二の撮像部）、ＣＣＤカメラ１８（第二の撮像部）、照明部１９、打音検査部２０（点検ハンマ２１、集音マイク２２）、ワイヤガイド７ｃ、７ｄ、ローラー部２３、２４、ヒンジ２５ａ、２５ｂを備えている。

【0035】

第二の本体部２を設ける理由として、例えば、狭小遊間には雨水が侵入することが多くＡＳＲ（アルカリシリカ反応）や鉄筋腐食によりかぶりコンクリートが剥落している箇所が散見されるため、かぶりコンクリートが剥落した狭小遊間内部の状況などの劣化現象を、ラインセンサ３で撮像する前に確認したいためである。ラインセンサ３で確認できない理由は、ラインセンサ３は被写界深度が浅いため、かぶりコンクリートが剥落した狭小遊間内部の状況などの劣化現象を確認できないためである。そこで第一の本体部１の前方（ラインセンサ３の前方）に第二の本体部２を設け、第二の本体部２に被写界深度の深いＣＣＤカメラ１４、ＣＣＤカメラ１８を設けて、壁面に生じた上記劣化現象も撮像できるようにしている。更に、第一の本体部１及び第二の本体部２を移動させている際に、狭小遊間が狭くなりこれ以上進むことができない状況がある場合、あるいは、移動を阻む障害物が進行方向に存在する状況がある場合、それらの状況を早く知る必要があるため、ＣＣＤカメラ１８で狭小遊間及びその壁面状況を撮像する。

【0036】

ＣＣＤカメラ１４は、反射鏡収納部１５に収納されている反射鏡１６（ハッチング）に映された壁面を撮像する。
反射鏡収納部１５は、壁面を映す反射鏡１６、第二の本体部２の内部及び反射鏡１６を保護する保護板１７を有する。反射鏡１６は反射鏡収納部１５の右側端辺１５ａから反射鏡収納部１５の左側端辺１５ｂに傾斜して配置される。保護板１７は、例えば、壁面を反射鏡１６に映すことができる透明なアクリル板などを用いる。

【0037】

ＣＣＤカメラ１８は、第二の本体部２の進行方向の狭小遊間及びその壁面状態を撮像する。
照明部１９は図１の第二の本体部２の右面に設けられ、ＣＣＤカメラ１８が撮像する際に狭小遊間を照明する。照明部１９は、例えば、ＬＥＤ（（Light Emitting Diode）などである。

【0038】

打音検査部２０は、遠隔操作可能な点検ハンマ２１及び集音マイク２２を有する。また、打音検査部２０と後述する情報処理部４０３（図４を参照）と連携することで、壁面の劣化位置で打音検査をする場合や、打音検査で劣化が判明した場合にその位置を特定することができる。点検ハンマ２１は、情報処理装置４０３により遠隔操作することにより、壁面を叩かせ、その打音を集音マイク２２が情報処理装置４０３に送信する。情報処理装置４０３は、打音を受信すると、受信した打音に基づいて信号処理を実行し、壁面の劣化を検査する。

【0039】

このように、従来は狭小遊間で打音検査をすることが困難であったが、第二の本体部２は壁面に近づけて用いるため、点検ハンマ２１で壁面を叩くことが可能であるので、狭小遊間においても打音検査を実施することができる。なお、打音検査部２０は第一の本体部１に設けてもよい。

【0040】

ワイヤガイド７ｃ、７ｄは、第二の本体部２を上記ワイヤに引っ掛けるために用いる部材である。図１では、ワイヤガイド７ｃは第二の本体部２の上面に設けられ、ワイヤガイド７ｄは第二の本体部２の下面に設けられている。また、ワイヤガイド７ｃ、７ｄの構造は、ワイヤガイド７ａと同様の構造で、第二の本体部２の外側と内側に二つの溝（ワイヤガイド７ａの外側溝７１ａ、内側溝７１ｂに相当）があり、それぞれにワイヤを通すと内部の滑車（ワイヤガイド７ａの滑車７１ｄに相当）上にワイヤが乗る構造である。

【0041】

ローラー部２３、２４は、狭小遊間をスムーズに第二の本体部２を移動させるために用いられる。図１では、ローラー部２３は第二の本体部２の表面に複数設けられる。
ローラー部２４は図１では第二の本体部２の右面に設けられている。ローラー部２４のローラーは、極小の突起物に影響されて撮影距離が頻繁に変動することを回避するために、ローラー幅を狭く（所定幅）し、ローラー芯に間欠的に配置される。例えば、ローラーは第二の本体部２より壁面側に０．５［ｍｍ］程度出すことにより、第二の本体部２と壁面との摩擦を低減させる。なお、所定幅は実験やシミュレーションにより定められ、例えば、４から６［ｍｍ］幅のローラーを３０から５０［ｍｍ］間隔で配置するのがよい。

【0042】

また、ローラー部２３、２４は、第二の本体部２の幅より狭い遊間内に入り込み第一の本体部１及び第二の本体部２が取れなくなることを回避するために設けられている。
ヒンジ２５ａは第二の本体部２の上面の右端部に連結され、ヒンジ２５ａは第二の本体部２の下面の右端部に連結され、ワイヤ２６の両端がヒンジ２５ａ、ヒンジ２５ｂに連結されている。また、ワイヤ２６に設けられている金具２７には、第一の本体部１及び第二の本体部２を一定速度で牽引する第一の機構が有する牽引ワイヤが連結されている。

【0043】

（Ａ）（Ｂ）の機構について説明する。
図２は、壁面撮像装置の上面図と側面図の一実施例を示す図である。図２に示す第一の本体部１及び第二の本体部２は裏面側が示されている。すなわち、図１で示したラインセンサ３などが設けられている表面と反対の面が示されている。

【0044】

図２は、第一の本体部１及び第二の本体部２を一定速度で牽引する第一の機構と、第一の本体部１及び第二の本体部２を壁面側に押し付け、ラインセンサ３と壁面との距離を一定に保持する第二の機構と、を備える移動部が示されている。移動部は、支持部２００ａ、２００ｂ、牽引ワイヤ２０４、ワイヤ２０６ａ、２０６ｂを有する。

【0045】

支持部２００ａは、ワイヤ固定部２０１ａ、２０１ｃ、ワイヤ抑込部２０２ａ、２０２ｃ、滑車２０３を有する。支持部２００ｂは、ワイヤ固定部２０１ｂ、２０１ｄ、ワイヤ抑込部２０２ｂ、２０２ｄ、巻取部２０５を有する。

【0046】

支持部２００ａ、２００ｂは、狭小遊間の壁面の撮像対象範囲の両側に固定される。
ワイヤ固定部２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄは狭小遊間の壁面に張ったワイヤ２０６ａ、２０６ｂを固定する。

【0047】

ワイヤ抑込部２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄは、ワイヤガイド７ａ、７ｃに引っ掛けたワイヤ２０６ａと、ワイヤガイド７ｂ、７ｄに引っ掛けたワイヤ２０６ｂを、壁面側に押し付ける。また、ワイヤ抑込部２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄは、第一の本体部１及び２第二の本体部２をワイヤ２０６ａ、２０６ｂへ取り付ける際、又は、取り外す際にワイヤ２０６ａ、２０６ｂを壁面から離す機能を有する。また、狭小遊間に突起物が存在した場合には、第一の本体部１及び第二の本体部２を、突起物から回避させる際にも機能する。

【0048】

牽引ワイヤ２０４はループをなし、牽引ワイヤ２０４の一方は第一の本体部１の金具１３に連結され、他方は第一の本体部１の金具２７に連結されている。
また、滑車２０３と巻取部２０５は、第一の本体部１及び第二の本体部２を移動させる際に用いられ、巻取部２０５を一定速度で回転させ、牽引ワイヤ２０４を巻き取るとともに滑車２０３側に戻すことで、一定速度で第一の本体部１及び第二の本体部２を移動させることができる。なお、巻取部２０５はモータなどにより回転させることで、牽引ワイヤ２０４を巻き取る。

【0049】

第一の機構は、二本のワイヤ２０６ａ、２０６ｂをガイドとして、牽引ワイヤ２０４を用いて第一の本体部１及び第二の本体部２を安定して移動させる機構である。
第二の機構は、ワイヤガイド７ａ、７ｃに引っ掛けたワイヤ２０６ａと、ワイヤガイド７ｂ、７ｄに引っ掛けたワイヤ２０６ｂと、をワイヤ抑込部２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄを用いて壁面側に押し付け、第一の本体部１及び第二の本体部２を壁面側に押さえ付ける機構である。

【0050】

また、壁面の大きな突起物から第一の本体部１及び第二の本体部２を回避する場合、又は、壁面の凹んでいる箇所に第一の本体部１及び第二の本体部２を押し付ける場合に、障害物の影響を最小にし、安定して移動をさせるため、ローラー部８、９、２３、２４、ヒンジ１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ、２５ａ、２５ｂ、ワイヤ１２、２６、ワイヤ抑込部２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄなどを用いて、壁面からワイヤ２０６ａ、２０６ｂまでの距離を操作する。

【0051】

なお、狭小遊間にレールを設置し移動させる方法も考えられるが、レールを直線的に設置するためには壁面に堆積した土砂を除去して清掃をする必要がある。しかし本実施形態によれば壁面に堆積した土砂を除去して清掃の必要がない。

【0052】

調整部６について説明する。
ラインセンサ３はピントが合う範囲が狭く、壁面の凹凸によって撮像した画像にピンボケが生ずる可能性が高い。そこでラインセンサ３が適正な撮影距離を保持できる機構（調整部６）を設ける。図３は、調整部６の構造の一実施例を示す断面図である。図３の断面図は図１のＡＡ断面を示す図である。

【0053】

第一の本体部１をワイヤ２０６ａ、２０６ｂにより壁面に押し付け、更に調整部６をバネ３０１（弾性体）の押圧により壁面に押し付けることで、壁面からラインセンサ３の表面の距離を一定に保持している。すなわちラインセンサ３の前後に設けたローラー部４を壁面に密着させることで、撮影距離を一定に保つことができる。

【0054】

第一の本体部１と第二の本体部２と情報処理装置４０３との関係について説明する。
図４は、壁面撮像装置及び情報処理装置４０３の構成の一実施例を示す図である。
第一の本体部１又は第二の本体部２は処理部４０１と通信部４０２を有している。処理部４０１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）を用いた回路が考えられる。通信部４０２は、情報処理装置４０３の通信部４０４と通信をする。ただし、処理部４０１と通信部４０２は、第一の本体部１あるいは第二の本体部２それぞれが有していてもよい。

【0055】

処理部４０１は、ラインセンサ３、ＣＣＤカメラ１４、ＣＣＤカメラ１８、エンコーダ５、照明部１９、打音検査部２０と接続され、ラインセンサ３、ＣＣＤカメラ１４、ＣＣＤカメラ１８が撮像した画像情報、エンコーダ５が計測した計測情報、打音検査部２０が検査した結果情報を、通信部４０２を介して情報処理装置４０３に送信する。

【0056】

情報処理装置４０３は処理部４０５と通信部４０４を有している。処理部４０５は、例えば、ＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイスを用いた回路が考えられる。通信部４０４は、第一の本体部１又は第二の本体部２の通信部４０２と通信をする。

【0057】

処理部４０５は、通信部４０４を介して取得した画像情報に基づいて壁面画像を生成する。また、計測情報に基づいてラインセンサ３が移動した距離を求める。結果情報に基づいて劣化度などを求める。更に、処理部４０５は計測情報、撮像画像、劣化度などを関連付け、撮像画像とともに距離情報や劣化度を表示装置（不図示）に表示させるための表示情報を生成してもよい。

【0058】

図５は、壁面撮像装置の動作の一実施例を示すフロー図である。
ステップＳ１では、処理部４０１が情報処理装置４０３から撮像開始要求を取得したか否かを判定し、撮像開始要求を取得した場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ２に移行し、撮像開始要求を取得していない場合（Ｎｏ）にはステップＳ１で待機する。

【0059】

ステップＳ２では、処理部４０１がラインセンサ３が起動したか否かを判定し、ラインセンサ３が起動している場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ３に移行し、起動していない場合（Ｎｏ）にはステップＳ２で待機するか又はステップＳ１に移行する。

【0060】

ステップＳ３では、牽引ワイヤ２０４が牽引されて、エンコーダ５が計測を始めたことを処理部４０１が検出すると、ラインセンサ３に撮像を開始させる。
ステップＳ４では、ラインセンサ３が所定距離を移動したか否かを処理部４０１が判定し、所定距離移動した場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ５に移行し、所定距離移動していない場合（Ｎｏ）にはステップＳ４で所定距離移動するまで待機する。なお、ラインセンサ３が移動した距離はエンコーダ５の計測したカウント値を用いて求める。

【0061】

ステップＳ５では、処理部４０１がラインセンサ３が所定距離において撮像した撮像画像を情報処理装置４０３に送信する。
ステップＳ３からステップＳ５の処理において、例えば撮像対象範囲の距離が１０［ｍ］である場合、ラインセンサ３が１［ｍ］進むごとに１［ｍ］分の撮像画像を１０回に分けて情報処理装置４０３に送信してもよいし、ラインセンサ３が１０［ｍ］進んでから一度に１０［ｍ］分の撮像画像を情報処理装置４０３に送信してもよい。

【0062】

ステップＳ６では、処理部４０１が情報処理装置４０３から撮像停止要求を取得したか否かを判定し、撮像停止要求を取得した場合（Ｙｅｓ）には撮像を停止し、図５に示す処理を終了する。撮像停止要求を取得していない場合（Ｎｏ）にはステップＳ４に移行して撮像を継続する。撮像停止要求は、例えば、エンコーダ５の計測したカウント値が、情報処理装置４０３に予め記憶しておいた距離（撮像対象範囲の距離）に対応するカウント値になると、情報処理装置４０３は処理部４０１に撮像停止要求を送信する。

【0063】

なお、情報処理装置４０３は撮像画像がずれた場合などには画像処理を実施して補正をしてもよい。例えば、ラインセンサ３の移動速度が変わっても、エンコーダ５が計測した壁面を移動した距離に関する情報と、連動して撮像された撮像画像と、を用いて補正ができるので、精度のよい壁面画像を作成できる。

【0064】

実施形態によれば、（Ａ）ラインセンサを狭小遊間にある障害物の影響を最小にして安定して移動させる第一の機構、（Ｂ）ラインセンサと狭小遊間の壁面との距離を一定に保持させる第二の機構を用いることで、狭小遊間の壁面でも精度よく面的な正射画像（オルソ画像）を撮像することができる。その結果、精度のよい撮像画像を用いて狭小遊間の壁面の調査及び点検をすることができるため、調査及び点検の精度も向上する。

【0065】

また、実際の壁面に、型枠の段差（高さ約２．５［ｍｍ］）や発泡スチロールの付着物（高さ約１［ｍｍ］）を設け、壁面にメジャーを貼り付け、本撮像装置を用いて、メジャーとともに壁面を撮像する実験を実施した。そして撮像画像に撮像されたメジャーから基準となる区間１０［ｍｍ］を切り出し、その区間１０［ｍｍ］にあるピクセル数を求め、ピクセルの幅を０．０８［ｍｍ］として、区間の長さ（０．０８×ピクセル数）を求めた。実験の結果、次のようなピクセル数「１２６」「１２８」「１３１」「１３２」「１２４」「１２８」「１２０」が計測できた。上記ピクセル数の最大「１３２」に対応する長さは１０．５６［ｍｍ］であるので、実際の区間１０［ｍｍ］との誤差は最大でも０．５６［ｍｍ］（誤差率：５．６［％］）となる。従って、上記実験から分かるように壁面に障害物があっても、ラインセンサ３を安定して移動することで、微細なひび割れが分かるほど高精度な撮像をすることができた。

【0066】

また、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。

【符号の説明】

【0067】

１ 第一の本体部
２ 第二の本体部
３ ラインセンサ
４ ローラー部
５ エンコーダ
６ 調整部
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ ワイヤガイド
８、９、２４、２３ ローラー部
１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ、２５ａ、２５ｂ ヒンジ
１２、２６ ワイヤ
１３、２７ 金具
１４、１８ ＣＣＤカメラ
１５ 反射鏡収納部
１６ 反射鏡
１７ 保護板
１９ 照明部
２０ 打音検査部
２１ 点検ハンマ
２２ 集音マイク
７１ａ 外側溝
７１ｂ 内側溝
７１ｃ 支持部
７１ｄ 滑車
２００ａ、２００ｂ 支持部
２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ ワイヤ固定部
２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ ワイヤ抑込部
２０３ 滑車
２０４ 牽引ワイヤ
２０５ 巻取部
２０６ａ、２０６ｂ ワイヤ
３０１ バネ
４０１、４０５ 処理部
４０３ 情報処理装置
４０２、４０４ 通信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】