特開 2024-119069 検査方法および検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024119069

(43)【公開日】2024-09-03

(54)【発明の名称】検査方法および検査装置

(51)【国際特許分類】

   B63B 59/10 20060101AFI20240827BHJP

   B63B 81/00 20200101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

B63B59/10 A

B63B81/00

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023025658

(22)【出願日】2023-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】000005902

【氏名又は名称】株式会社三井Ｅ＆Ｓ

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 達也

(57)【要約】

【課題】船舶の外壁面の汚損状況を効率よく検査可能な検査方法および検査装置を提供する。
【解決手段】船舶１０の外壁面１０ｂの汚損状況を検査する検査方法において、船舶１０の船首から船尾に至る範囲で一つの検査位置Pを選定する水平位置選定ステップと、水平位置選定ステップで選定された検査位置Ｐでカメラを有する水中機器２を上下方向ｚに沿って移動させながら外壁面１０ｂの画像を取得する撮影ステップと、処理機構が水中機器２からデータを取得する取得ステップとを備えていて、水平位置選定ステップおよび撮影ステップおよび取得ステップが繰り返し実行される。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

船舶の外壁面の汚損状況を検査する検査方法において、
前記船舶の船首から船尾に至る範囲で一つの検査位置を選定する水平位置選定ステップと、
前記水平位置選定ステップで選定された前記検査位置でカメラを有する水中機器を上下方向に沿って移動させながら前記外壁面の画像を取得する撮影ステップと、
処理機構が前記水中機器からデータを取得する取得ステップとを備えていて、
前記水平位置選定ステップおよび前記撮影ステップおよび前記取得ステップが繰り返し実行されることを特徴とする検査方法。

【請求項2】

前記水平位置選定ステップは、上下方向に延設されるガイド機構が前記検査位置に配置される構成を有していて、
前記撮影ステップは、前記水中機器が前記ガイド機構に沿って移動する構成を有する請求項１に記載の検査方法。

【請求項3】

前記取得ステップは、前記カメラで取得された画像のデータと、この画像のデータに対応する前記水中機器の位置情報を前記処理機構が取得する構成を有していて、
前記処理機構が、前記取得ステップで取得したデータに基づき、仮想の前記外壁面に複数の前記画像を配置した外観画像を生成する外観画像生成ステップを備える請求項１または２に記載の検査方法。

【請求項4】

船舶の外壁面の汚損状況を検査する検査装置において、
カメラを有する水中機器と、この水中機器からデータを取得する処理機構とを備えていて、
前記水中機器は上下方向に沿って移動しながら前記外壁面の画像を取得することを特徴とする検査装置。

【請求項5】

上下方向に延設されて前記外壁面の近傍に配置されるガイド機構を備えていて、
前記水中機器は前記ガイド機構に案内されて上下方向に沿って移動する請求項４に記載の検査装置。

【請求項6】

前記ガイド機構が、上下方向に張設されるワイヤと、このワイヤの下端近傍に配置される重りとを有する請求項５に記載の検査装置。

【請求項7】

前記外壁面の画像のデータに対応する上下方向の位置情報を取得する位置検知機構を備える請求項４～６のいずれかに記載の検査装置。

【請求項8】

上下方向を中心軸とする前記水中機器の傾きを取得する姿勢検知機構を備えていて、
前記カメラが、少なくとも水平方向に３６０°の画像を取得するカメラで構成される請求項４に記載の検査装置。

【請求項9】

上下方向を軸方向とする円筒形に構成されて中心に前記カメラが配置されるケースを前記水中機器が有していて、
前記ケースの周面は透明な部材で構成されて、平面視で前記ケースの中心から前記カメラの端部までの距離に対して前記ケースの中心から前記ケースの周面までの距離が２倍以上に設定されていて、前記ケースの内部には透明な気体または透明な液体が充填されている請求項８に記載の検査装置。

【請求項10】

前記水中機器は、前記カメラの撮影方向となる位置に配置される鏡と、壁面の少なくとも一部が透明な部材で構成されて且つ内部に透明な気体または液体が充填されるケースとを有していて、
前記カメラは前記ケースに充填される気体または液体と前記鏡とを介して前記外壁面の画像を取得する構成を有する請求項４に記載の検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船舶の外壁面の汚損状況を検査する検査方法および検査装置に関するものであり、詳しくは船舶の外壁面の汚損状況を効率よく検査可能な検査方法および検査装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、船舶に付着した藻類や貝類の海洋生物の移動を阻止することが求められている。藻類等による船舶の汚損の有無を、入港前に確認できることが望ましく、入港前に船舶の汚損状況を把握して入港の可否を判断するためには、比較的短時間で効率よく船舶の全体的な汚損状況を把握する必要がある。船舶の外壁面の汚損状況を検査するための水中ロボットが種々提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１には外壁面に沿って移動してセンサ等で外壁面の状況を示すデータを取得する水中ロボットの構成が開示されている。

【0003】

特許文献１の水中ロボットは船舶の外壁面の大きさに対して非常に小さいため、船舶の全体を検査するためには多大な時間が必要となっていた。また水が濁っている場合は、距離をあけて撮影しようとすると、水の濁りで船舶の外壁面が見えなくなる。水中ロボットのカメラを船舶の外壁面に接近させる必要があり、水中ロボットのカメラで取得できる画像の範囲が小さくなる。そのためカメラで取得した画像が船舶のどの位置に対応しているかを把握することが極めて困難であった。さらに特許文献１の水中ロボットは、航行中の船舶での使用が前提となっているため、停泊中の船舶の検査には利用できなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】日本国特開２０２２－５３５６８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は船舶の外壁面の汚損状況を効率よく検査可能な検査方法および検査装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するための検査方法は、船舶の外壁面の汚損状況を検査する検査方法において、前記船舶の船首から船尾に至る範囲で一つの検査位置を選定する水平位置選定ステップと、前記水平位置選定ステップで選定された前記検査位置でカメラを有する水中機器を上下方向に沿って移動させながら前記外壁面の画像を取得する撮影ステップと、処理機構が前記水中機器からデータを取得する取得ステップとを備えていて、前記水平位置選定ステップおよび前記撮影ステップおよび前記取得ステップが繰り返し実行されることを特徴とする。

【0007】

上記の目的を達成するための検査装置は、船舶の外壁面の汚損状況を検査する検査装置において、カメラを有する水中機器と、この水中機器からデータを取得する処理機構とを備えていて、前記水中機器は上下方向に沿って移動しながら前記外壁面の画像を取得することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、船舶の船首から船尾に至る方向において複数の検査位置で、上下方向に沿った画像を取得することで、船舶の外壁面の全体的な汚損状況を把握することが可能となる。船舶の外壁面の汚損状況を効率よく検査するには有利である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】検査装置の概略を例示する説明図である。

【図2】船舶の概略を例示する説明図である。

【図3】処理機構で取得されるデータを例示する説明図である。

【図4】検査方法のフローを例示する説明図である。

【図5】外観画像を例示する説明図である。

【図6】船舶に設置したガイド機構を例示する説明図である。

【図7】図６のガイド機構をＡ－Ａ矢視で例示する説明図である。

【図8】図７のガイド機構の変形例を例示する説明図である。

【図9】ガイド機構が傾いている状態を例示する説明図である。

【図10】外観画像を例示する説明図である。

【図11】図１の水中機器の変形例を例示する説明図である。

【図12】図１１の水中機器をＢ－Ｂ矢視で例示する説明図である。

【図13】図１１の水中機器で取得されるデータを例示する説明図である。

【図14】図１１の水中機器の変形例を例示する説明図である。

【図15】図１４の水中機器をＣ－Ｃ矢視で例示する説明図である。

【図16】図１４の水中機器の変形例を例示する説明図である。

【図17】図１４の水中機器の変形例を例示する説明図である。

【図18】図１７の水中機器をＤ－Ｄ矢視で例示する説明図である。

【図19】図１８の水中機器をＥ－Ｅ矢視で例示する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、検査方法および検査装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。図中では船舶の船首と船尾とを結ぶ方向である船舶の長さ方向を矢印ｙ、長さ方向ｙを直角に横断する船舶の幅方向を矢印ｘ、上下方向を矢印ｚで示している。

【0011】

図１に例示するように検査装置１は、水中機器２と、この水中機器２からデータを取得する処理機構３とを備えている。水中機器２は、本体２ａと、この本体２ａに設置されるカメラ４とを有している。本体２ａは例えば円柱形状に構成される。本体２ａは上端および下端に配置される円錐形状の部材を有していてもよい。カメラ４は動画または静止画の少なくとも一方を取得できる。

【0012】

処理機構３は水中機器２とケーブル５で接続されている。ケーブル５は、例えばカメラ４で撮影した画像のデータを処理機構３に送る信号線で構成されている。ケーブル５が、処理機構３から水中機器２に電力を供給する電線を含んでいてもよい。処理機構３は公知の種々のコンピュータで構成できる。処理機構３は、中央演算処理部（ＣＰＵ）、主記憶部（メモリ）、補助記憶部（例えばＨＤＤ）を有している。処理機構３は水中機器２の本体２ａに設置される構成でもよい。

【0013】

水中機器２は、本体２ａを中心に両側に配置される一対の補助構造体２ｂを有していてもよい。補助構造体２ｂは、例えば円柱形状に構成される。補助構造体２ｂは上端および下端を配置される円錐形状の部材を有していてもよい。またそれぞれの補助構造体２ｂは本体２ａとの間に配置される二本の腕部２ｃを有していてもよい。

【0014】

検査装置１は、例えば本体２ａの内部に設置される位置検知機構６を備えていてもよい。位置検知機構６は水中機器２の位置情報を取得する構成を有していて、例えば水深計で構成される。

【0015】

一対の補助構造体２ｂを有する構成により、水中機器２は上下方向ｚを中心軸とする回転（以下、スキューということがある）を抑制できる。

【0016】

水中機器２は、例えばモータに連結されたプロペラで構成される複数のスラスタ７を有していてもよい。スラスタ７は例えば本体２ａや補助構造体２ｂに設置される。スラスタ７を有する構成により、水中機器２は水中で上下方向ｚの移動を制御できる。またスラスタ７により、水中機器２は水中における姿勢を制御できる。ここで水中機器２の姿勢とは、幅方向ｘまたは長さ方向ｙまたは上下方向ｚを中心軸とする水中機器２の傾きをいう。

【0017】

水中機器２は、例えば補助構造体２ｂに設置されるバラストタンク８を有していてもよい。バラストタンク８は外部との間で水の出入りを制御できる。バラストタンク８を有する構成により、バラストタンク８に水を注入した状態で水中機器２を沈降させて、バラストタンク８から水を排水することで水中機器２を浮力で浮上させることが可能となる。バラストタンク８は本体２ａに設置されてもよい。一対の補助構造体２ｂにそれぞれバラストタンク８を配置して、水の出入りをそれぞれ制御することで、水中機器２の姿勢を制御することも可能となる。水中機器２はスラスタ７またはバラストタンク８の両方を備えていてもよく、一方のみを備えていてもよい。

【0018】

水中機器２は、例えば本体２ａに設置される照明９を有するのが好ましい。照明９により光量不足となる比較的深い場所や夜間であってもカメラ４による撮影が可能となる。照明９は補助構造体２ｂに設置されてもよい。複数の照明９が水中機器２に設置されてもよい。

【0019】

図２に例示するようにタンカーやコンテナ船などの停泊中の船舶１０において、船舶１０の船首から船尾に至る範囲で一つの検査位置Ｐを選定する（水平位置選定ステップＳ１）。長さ方向ｙに３００ｍの船舶１０である場合、例えば検査位置Ｐは１５ｍごとに設定できる。この場合、左舷側で２０点の検査位置Ｐ１－２０が設定されて、右舷側で２０点の検査位置Ｐ２１－４０が設定される。検査位置Ｐの設定方法は上記に限定されない。検査位置Ｐどうしの間隔は等間隔に限定する必要はない。また検査位置Ｐの数は両舷合わせて４０点とする必要はなく、例えば両舷合わせて１０点でもよく５０点以上に設定されてもよい。左舷側または右舷側の一方にのみ検査位置Ｐが設定される構成でもよい。

【0020】

水平位置選定ステップＳ１では、予め設定されている検査位置Ｐの中から例えば検査位置Ｐ３など一つの検査位置Ｐが選定される。

【0021】

次に選定された検査位置Ｐ３の上甲板１０ａから水中機器２を降下させる。水中機器２は例えば自重で水中を降下していく。水中機器２を降下させながら船舶１０の外壁面１０ｂの撮影を行う（撮影ステップＳ２）。水中機器２は、上甲板１０ａから船底１０ｃに至る範囲を上下方向ｚに沿って降下しながら撮影を行う。水中機器２を船底１０ｃの近傍まで降下させた後に、上昇させながら撮影を行ってもよい。また水中機器２の降下中および上昇中の両方で撮影を行ってもよい。水中機器２は例えばケーブル５の巻取により上昇していく。水中機器２がケーブル５とは別のロープを連結されて、このロープの巻取により上昇する構成を有していてもよい。水中機器２により撮影される範囲は、水面より下となる範囲に限らない。水面より上の範囲が撮影されてもよい。図２では説明のため外壁面１０ｂの汚損部分１１を斜線で示している。

【0022】

検査装置１を船舶１０に配置して検査を行う構成に限らない。検査装置１を配置された小型船舶を検査対象の船舶１０に接近させて、この小型船舶から水中機器２を降下させて撮影を行う構成であってもよい。この場合、水平位置選定ステップＳ１で船舶１０に対する小型船舶の位置が選定される。検査を行う作業員が、検査対象の船舶１０に乗り込むことなく検査を行える。

【0023】

図３に例示するように処理機構３は、水中機器２からデータを取得する（取得ステップＳ３）。処理機構３が取得するデータには、カメラ４で撮影した画像のデータが含まれる。画像のデータは動画でも静止画でもよく、その両方であってもよい。動画の場合は、例えば上甲板１０ａから船底１０ｃまでの一連の画像、または水面から船底１０ｃまでの一連の画像が取得される。静止画の場合は、時間または上下方向ｚの距離において所定の間隔で複数取得される。

【0024】

処理機構３が取得するデータには、画像のデータに対応する水平方向の位置情報が含まれてもよい。水平方向の位置情報は、複数の検査位置Ｐを区別する番号または検査位置Ｐの座標データで構成される。水平方向の位置情報は、船舶１０における位置を示すデータで構成されるとも言える。図３の実施形態では、画像のデータが取得された検査位置Ｐの番号が、水平方向の位置情報として含まれている。例えば検査位置Ｐ１に対応する画像のデータと、検査位置Ｐ３に対応する画像のデータとが判別できる状態となる。

【0025】

処理機構３が取得するデータには、画像のデータに対応する上下方向ｚの位置情報が含まれてもよい。上下方向ｚの位置情報は、撮影範囲の水深で構成される。上下方向ｚの位置情報は、水深を直接または間接に示すデータであればよい。水中機器２の位置情報は、例えば水中機器２に設置される位置検知機構６により取得される。位置検知機構６は例えば水中機器２に設置される圧力センサや水深計で構成される。圧力センサや水深計により画像のデータに対応する上下方向ｚの位置情報を処理機構３は取得できる。位置検知機構６は水中機器２に設置される構成に限定されない。例えば上甲板１０ａに設置されてケーブル５の繰り出し量を検知するエンコーダで位置検知機構６が構成されてもよい。上甲板１０ａから水中機器２に対して繰り出しているケーブル５の繰り出し量に基づき、水中機器２の水深を取得する構成にしてもよい。位置検知機構６は例えば処理機構３に記憶されるプログラムで構成される。このプログラムにより水中機器２が水面から降下する速度と時間とに基づき水深を推定する構成にしてもよい。プログラムは例えばカメラ４で取得される画像から水中機器２の速度や移動方向を演算して、水中機器２の位置を推定する構成を有していてもよい。

【0026】

位置検知機構６の構成は上記に限らない。位置検知機構６は画像のデータに対応する上下方向ｚの位置情報を取得できる構成を有していればよい。これに加えて位置検知機構６は画像のデータに対応する水平方向の位置情報を取得できる構成を有していてもよい。位置検知機構６は、検査装置１の必須の構成要件ではない。

【0027】

位置検知機構６が水平方向の位置情報を取得する構成を有していてもよい。位置検知機構６は、例えば水中機器２に設置される全球測位衛星システム（ＧＮＳＳ）のアンテナで構成される。また位置検知機構６は超音波を利用した測位システムで構成されてもよい。位置検知機構６は、例えば水中機器２に設置される加速度センサで構成されてもよい。加速度センサにより加速度の変化量の積算から水中機器２の位置を推定する。これらの位置検知機構６は水中機器２の三次元空間における座標を位置情報として取得できる。三次元空間における座標からなる位置情報は、画像のデータに対応する上下方向ｚおよび水平方向の位置情報を含んでいる。

【0028】

位置検知機構６は上記の複数の機器の組み合わせで構成されもよい。例えば位置検知機構６がＧＮＳＳおよび超音波測位システムにより構成されて、水中機器２が水上にあるときにＧＮＳＳにより位置情報が取得されて、水中にあるとき超音波測位システムにより位置情報が取得される構成であってもよい。

【0029】

撮影ステップＳ２においてカメラ４が撮影を行っている際に、この画像のデータに位置情報が付加されて処理機構３に送られる構成であってもよい。この場合、水中機器２はカメラ４で撮影しながら、画像のデータおよび位置情報を処理機構３に送る。撮影ステップＳ２と取得ステップＳ３とが同時に実行されていると言える。

【0030】

撮影ステップＳ２の完了後に、取得ステップＳ３が実行される構成にしてもよい。この場合、撮影ステップＳ２の完了後に、水中機器２から処理機構３にデータが転送される。水中機器２が水中にあるとき、水中機器２に設置される記憶機構にデータは蓄積される。この実施形態の検査装置１は、ケーブル５を有さない構成であってもよい。

【0031】

検査位置ＰをＰ１から例えばＰ４０まで変更しながら、水中機器２による撮影が複数回繰り返される。つまり水平位置選定ステップＳ１および撮影ステップＳ２および取得ステップＳ３が繰り返し実行される。複数台の検査装置１を使用して、同時に検査を行ってもよい。例えば二台の検査装置１を使用して、一方の検査装置１が左舷側の検査位置Ｐ１－２０の検査を行い、他方の検査装置１が右舷側の検査位置２１－４０の検査を行う構成としてもよい。

【0032】

複数の画像のデータから、外壁面１０ｂの汚損状況を評価することができる。図３に例示するように画像のデータには、少なくとも水面（水深０ｍ）から船底１０ｃ（水深１５ｍ）に至る範囲の外壁面１０ｂの状況が示される。例えば検査位置Ｐ２、Ｐ３の画像からは、水深約６ｍの部分に汚損部分１１が水平方向に広がっていることが容易に想像できる。また検査位置Ｐ２０の画像からは、水深約１０ｍの部分に汚損部分１１があるため、検査位置Ｐ２の汚損部分１１が検査位置Ｐ２０まで下側にずれながら水平方向に広がっていると容易に想像できる。図３では説明のため汚損部分１１に斜線を付してある。また図３では検査位置Ｐ４～Ｐ１９のデータを省略している。

【0033】

船舶１０の船首から船尾に至る長さ方向ｙにおいて、検査装置１により複数の検査位置Ｐで画像を取得するすることで、船舶１０の外壁面１０ｂの全体的な汚損状況を把握することが可能となる。藻類や貝類などの海洋生物による汚損は、水平方向に広がる性質がある。そのため複数の検査位置Ｐで、上下方向ｚに沿った画像を取得することで、外壁面１０ｂの全体的な汚損状況の推定が可能となる。

【0034】

撮影ステップＳ２において水中機器２は上下方向ｚに沿ってのみ移動する構成であるため、上下方向ｚにおける位置を把握すれば画像に示される部分の位置を把握できる。

【0035】

水中機器２は水流を利用することなく上下方向ｚに移動できるため、停泊中の船舶１０において汚損状況の検査が可能となる。

【0036】

図４に例示するように予め設定されているすべての検査位置Ｐでの撮影が完了したか否かを判定する判定ステップＳ４が処理機構３で実行される構成を有していてもよい。判定ステップＳ４で次の検査位置Ｐがないと判定された後に、外壁面１０ｂの全体を再現した外観画像を生成する外観画像生成ステップＳ５が実行される構成を有していてもよい。処理機構３が外観画像生成ステップＳ５を実行する。外観画像が生成される場合は、画像のデータは少なくとも上下方向ｚの位置情報を有している。画像のデータが水平方向および上下方向ｚの位置情報を有していることが望ましい。

【0037】

図５に示すように外観画像１２は、水平方向および上下方向ｚの位置情報に基づき、複数の画像のデータが配置されている。外観画像生成ステップＳ５では、例えば水面の位置（水深０ｍ）や船底１０ｃの位置（水深１５ｍ）が一致する状態で各画像の上下方向ｚの位置が調整される。例えば左舷側の複数の画像が、上下方向ｚおよび長さ方向ｙの相対位置を合わせた状態で一つの外観画像１２として生成される。外観画像生成ステップＳ５では、例えば左舷側で一つの外観画像１２、右舷側で一つの外観画像１２が生成される。図５では説明のため外観画像１２の範囲を破線で示している。破線の内側となる範囲が外観画像１２として生成される。外観画像１２は、例えば処理機構３に接続されるモニタに表示される。図５では説明のため長さ方向ｙにおける画像のデータどうしの間隔を狭く表示している。実際には、長さ方向ｙにおいて一つの画像のデータに示される範囲は例えば１ｍであり、隣接する画像のデータどうしの間隔は例えば１５ｍとなる。

【0038】

この外観画像１２に基づき汚損状況が判断される。図５に例示するように外観画像１２は、画像の情報が欠落している部分は多々あるものの、あたかも外壁面１０ｂの全体を観察しているような状態となる。外観画像１２から、画像が取得されていない範囲における汚損部分１１の広がりを推定することは容易となる。図５では説明のため汚損部分１１であると推定される範囲を一点鎖線で示している。外観画像１２を生成することで、汚損状況の判断が容易となる。

【0039】

図４に例示するように画像のデータが得られない範囲の状況を推定して、外観画像１２を補完する補完ステップＳ５ａが実行される構成を有していてもよい。処理機構３が補完ステップＳ５ａを実行する。補完ステップＳ５ａでは、例えば汚損部分１１の範囲が推定されて、この範囲が外観画像１２に付加される。例えば図５に例示される一点鎖線が外観画像１２に付加される。

【0040】

補完ステップＳ５ａでは、画像処理により個別の画像のデータから汚損部分１１の抽出を行う。例えば二値化処理やエッジ検出処理などの画像処理により汚損部分１１が抽出される。隣接する画像のデータにおいて、上下方向ｚの位置が最も近い汚損部分１１の境界線どうしを直線で結ぶ（図５の一点鎖線参照）。これにより外観画像１２の汚損部分１１が補完される。一点鎖線で囲まれる範囲が汚損部分１１であると推定できる。外観画像１２に汚損部分１１の範囲を表示することで、外壁面１０ｂ全体における汚損部分１１の範囲を把握しやすくなる。

【0041】

作業員が補完ステップＳ５ａを実行する構成を有していてもよい。作業員が画像のデータを見て、汚損部分１１の範囲を抽出する。外観画像１２において汚損部分１１が広がっていると推定される範囲に、作業員が境界線を付加する。例えば図５に例示する一点鎖線を作業員が外観画像１２に付加する。

【0042】

図４に例示するように外観画像１２から汚損状況を判断する汚損状況判断ステップＳ６が実行される構成を有していてもよい。処理機構３が汚損状況判断ステップＳ６を実行する。処理機構３が、外観画像１２において外壁面１０ｂに対する汚損部分１１の占める割合（以下、汚損度ということがある）を算出して、この汚損度に基づき汚損状況を判断する。汚損度が高いほど汚損がひどい状況となる。具体的には図５の外観画像１２における水面から船底１０ｃに至る範囲を外壁面１０ｂの面積として算出する。また斜線で示される汚損部分１１および一点鎖線で囲まれる推定範囲の面積を汚損部分１１の範囲として算出する。二つの面積から汚損度を算出する。つまり補完ステップＳ５ａで補完される範囲を含めて汚損度が算出される。上甲板１０ａから船底１０ｃに至る範囲を、外壁面１０ｂの面積として算出してもよい。この場合、それぞれの画像のデータに上甲板１０ａが含まれている必要がある。

【0043】

入港前に検査を行うことで、汚損度が例えば１０％など予め設定されるしきい値を超える場合に、入港を拒否する等の対応が可能となる。また船舶の点検の際に、汚損度に応じて外壁面１０ｂの洗浄の有無を判断してもよい。汚損度を算出する構成により、船舶１０の外壁面１０ｂの汚損状況を定量的に評価することが可能となる。

【0044】

汚損度の算出方法は上記に限定されない。汚損部分１１の広がりを定量的に評価できる構成を有していればよい。例えば補完される範囲を含めずに汚損度を算出する構成を有していてもよい。具体的には図５の画像のデータにおける水面から船底１０ｃに至る範囲を外壁面１０ｂの面積として算出する。また斜線で示される汚損部分１１の面積を算出する。二つの面積から汚損度を算出する。検査方法が、外観画像生成ステップＳ５または補完ステップＳ５ａを有さない場合も上記方法で汚損度を算出できる。

【0045】

作業員が汚損状況判断ステップＳ６を実行する構成を有していてもよい。作業員が外観画像１２または複数の画像のデータを確認して、これらに基づき汚損度を算出して評価してもよい。

【0046】

図６に例示するように検査装置１は、上下方向ｚに延設されていて外壁面１０ｂの近傍に配置されるガイド機構１３を備えていてもよい。この実施形態ではガイド機構１３は、上下方向ｚに張設される一本のワイヤ１４と、このワイヤ１４の下端近傍に配置される重り１５とを有している。ワイヤ１４は、水中機器２が船底１０ｃの近傍まで移動可能とする長さを少なくとも有している。

【0047】

ガイド機構１３は、上甲板１０ａからワイヤ１４を懸吊するための支持機構１６を有していてもよい。支持機構１６は上甲板１０ａから海側に突設されている。支持機構１６は、外壁面１０ｂから海側に例えば１ｍの位置にワイヤ１４を保持する。また支持機構１６は、上甲板１０ａの上を長さ方向ｙに沿って移動可能に構成されている。水平位置選定ステップＳ１では、予め設定される検査位置Ｐに合わせて検査装置１とともにガイド機構１３を移動させる。

【0048】

図７に例示するように水中機器２は、上下方向ｚに間隔をあけて配置される一対の連結具１７を介してワイヤ１４に連結されている。撮影ステップＳ２では、水中機器２がガイド機構１３のワイヤ１４に案内されながら移動する。水中機器２は、一対の連結具１７によりワイヤ１４に連結されるため、長さ方向ｙまたは幅方向ｘを中心軸とする水中機器２の回転を抑制できる。この実施形態では水中機器２は補助構造体２ｂを有していない。

【0049】

図６および図７に例示するように、ガイド機構１３を備える構成により、水中機器２が意図せずに水平方向（長さ方向ｙおよび幅方向ｘ）に移動する不具合を抑制できる。水中機器２が、外壁面１０ｂに沿ってほぼ真っすぐに降下または上昇できるため、画像のデータに対応する位置情報の精度を向上できる。

【0050】

図８に例示するようにガイド機構１３が二本のワイヤ１４を有していてもよい。二本のワイヤ１４の下端近傍には一つの重り１５が配置されている。水中機器２は、上下方向ｚに間隔をあけて配置される一対の連結具１７を介して一方のワイヤ１４に連結されて、別の一対の連結具１７を介して他方のワイヤ１４に連結されている。水中機器２は、連結具１７により二本のワイヤ１４に連結されるため、長さ方向ｙおよび幅方向ｘに加えて上下方向ｚを中心軸とする水中機器２の回転を抑制できる。水中機器２は、外壁面１０ｂを正面からまっすぐに撮影できる。画像のデータに対応する位置情報の精度を更に向上できる。

【0051】

ガイド機構１３の構成は上記に限定されない。ガイド機構１３が、ワイヤに比べて変形し難いレールで構成されてもよい。レールは上下方向ｚに延設される圧延鋼材などの鋼材で構成される。このときレールの下端近傍に重りが配置されてもよく、重りが配置されなくてもよい。長さ方向ｙおよび幅方向ｘおよび上下方向ｚを中心軸とする水中機器２の回転を抑制するには有利である。またワイヤに比べてレールは、変形し難く且つ重量が大きいため、潮流や風の影響を受け難い。水中機器２を上下方向ｚに平行にまっすぐ降下させるには有利である。

【0052】

ガイド機構１３を構成するレールに対して、水中機器２が車輪等の駆動機構を利用して移動する構成としてもよい。例えばレールにラックが形成されて、水中機器２にピニオンギアが配置される。上下方向ｚにおける水中機器２の移動速度を精度良く制御するには有利である。

【0053】

図９に例示するように検査装置１が、水中機器２またはガイド機構１３の傾きを検知する姿勢検知機構１８を備えていてもよい。姿勢検知機構１８は、例えば支持機構１６に設置されて上下方向ｚに対するワイヤ１４の傾きθを検知する傾斜計で構成される。支持機構１６に設置されてワイヤ１４をかけ回されるシーブ等に、傾斜計が設置される。

【0054】

姿勢検知機構１８は、例えば水中機器２に設置されて、上下方向ｚに対する水中機器２の傾きθを検知する傾斜計やジャイロスコープや加速度センサや光学ジャイロで構成される。姿勢検知機構１８は、水中機器２およびガイド機構１３の両方に設置されてもよい。処理機構３は、取得ステップＳ３で、水中機器２の位置情報と同様に姿勢検知機構１８から傾きθの値を取得する。

【0055】

検査装置１が姿勢検知機構１８を備える構成により、水中機器２により撮影された画像の上下方向ｚに対する傾きθを取得できる。傾きθは幅方向ｘを中心軸とする水中機器２の傾きを示している。図１０に例示するように外観画像１２を生成する際に、例えば検査位置Ｐ２の画像のデータが傾きθに合わせて傾けた状態で配置される。

【0056】

傾きθの取得により、外観画像１２を生成する際の精度を向上できる。特に汚損部分１１の範囲を推定する際には有利である。例えば検査位置Ｐ２に示される汚損部分１１が検査位置Ｐ２０に示される汚損部分１１につながるものであるか、否かを正確に判断できる。補完ステップＳ５ａにおいて、外観画像１２のうち画像のデータが取得されていない範囲における汚損部分１１の広がりを推定する際の精度を向上できる。

【0057】

水中機器２にジャイロスコープや加速度センサが設置される場合は、上下方向ｚを中心軸とする水中機器２の傾きφも検知できる。水中機器２に傾きφが発生すると、カメラ４は上下方向ｚを中心軸として左方または右方にずれた位置を撮影する。傾きφの取得により、図１０の検査位置Ｐ２０の領域Ｒ１に示されるように、撮影されている範囲を外観画像１２に反映することができる。外観画像１２を生成する際の精度をさらに向上できる。姿勢検知機構１８は上記の複数の機器の組み合わせで構成されてもよい。

【0058】

姿勢検知機構１８が加速度センサで構成される場合は、この加速度センサで水平方向よび上下方向ｚにおける水中機器２の位置を検知することが可能となる。つまりこの姿勢検知機構１８は位置検知機構６としての機能も有することになる。

【0059】

図１１および図１２に例示するように、カメラ４が少なくとも水平方向に３６０°の画像を取得するカメラで構成されてもよい。カメラ４は、例えば水平方向の３６０°を撮影可能とする半天球カメラや、水平方向および上下方向の３６０°を撮影可能とする全天球カメラで構成される。この場合検査装置１は、上下方向ｚを中心軸とする水中機器２の傾きφを検知する姿勢検知機構１８を備えている。図１２では説明のため便宜上設けた水中機器２の正面方向を矢印Ｆで示している。外壁面１０ｂから幅方向ｘに延びる垂線と、水中機器２の正面方向Ｆとのなす角が、水中機器２の傾きφとなる。例えば水中機器２の正面方向Ｆが、図１２の下方を向いたとき傾きφ＝９０°となり、図１２の左方を向いたときφ＝１８０°となり、図１２の上方を向いたとき傾きφ＝２７０°となる。

【0060】

ここで正面方向Ｆが外壁面１０ｂを向いている状態の水中機器２が、図１２において時計回りに回転しながら降下した場合を例に説明する。図１３に例示するように水中機器２のカメラ４は水平方向の３６０°を撮影している。図１３の左方では、３６０°の画像を便宜上、正面方向Ｆに対応する位置で切り開いた平面で表示している。図１３の画像のデータには、水深と、水中機器２の傾きφに対応する角度とが位置情報として付加されている。図１３の左方では説明のため、画像のデータにおいて正面方向Ｆに対応する位置に記号Ｆを表示している。

【0061】

図１３の画像のデータによれば、水深０ｍでは正面方向Ｆが外壁面１０ｂに正対する状態であり、画像において正面方向Ｆに対応する位置に外壁面１０ｂが含まれている。図１３では説明のため外壁面１０ｂが画像に含まれている範囲を斜線で示している。水深５ｍでは傾きφ＝９０°であり、水中機器２の正面方向Ｆが図１２の下方を向いている状態となる。このとき外壁面１０ｂは正面方向Ｆの左方側に位置している。水深１０ｍでは傾きφ＝１８０°であり、水中機器２の正面方向Ｆが図１３の左方を向いている状態となる。このとき画像において外壁面１０ｂは正面方向Ｆの反対側に位置している。水深１５ｍでは傾きφ＝２７０°であり、水中機器２の正面方向Ｆが図１３の上方を向いている状態となる。このとき画像において外壁面１０ｂは正面方向Ｆの右方側に位置している。水中機器２が時計回りに回転しながら降下しているので、画像のデータにおいて外壁面１０ｂが含まれる位置は、水中機器２の回転に合わせて正面方向Ｆから左方に移動していく。

【0062】

処理機構３は、取得ステップＳ３で水中機器２の上下方向ｚにおける位置情報とともに姿勢検知機構１８から傾きφの値を取得する。処理機構３は、図１３に示す３６０°の画像から外壁面１０ｂに対応する部分を抽出して、図１３の右方に示すように画像をつなぎ合わせる。図１３の右方に示されるように、水面（水深０ｍ）から船底（水深１５ｍ）まで外壁面１０ｂに沿って撮影した場合と同様の画像のデータが取得される。この画像のデータが、例えば検査位置Ｐ３など一つの画像のデータとして処理機構３により取り扱われる。この画像のデータを利用して、外観画像１２を生成してもよい。

【0063】

傾きφを取得する姿勢検知機構１８と半天球カメラとを有する構成により、外壁面１０ｂの画像を精度良く取得できる。検査装置１において、ガイド機構１３を一本のワイヤ１４として簡易にしたり、ガイド機構１３を有さない構成を採用できる。ガイド機構１３を有さないまたは簡易とする構成により、ある検査位置Ｐから別の検査位置Ｐへのガイド機構１３の移動が容易になる。検査時間を短縮するには有利である。

【0064】

水中機器２が、上下方向ｚに沿って移動する際に、上下方向ｚを中心軸とする回転を伴う構成を有していてもよい。つまり撮影ステップＳ２において、水中機器２を積極的に回転させる。例えば水中機器２の本体２ａの下端や上端等に回転を拘束されたプロペラを設置する。水中機器２が降下する際の水流をプロペラが受けて、水中機器２が上下方向ｚを中心軸として時計回りまたは反時計回りに回転しながら降下する。水中機器２を積極的に回転させる構成により、上下方向ｚに沿って移動する水中機器２の直進性を向上できる。潮流等の影響を水中機器２が受けにくくなる。

【0065】

図１４および図１５に例示するように上下方向ｚを中心軸とする円筒形に構成されて、中心Ｏにカメラ４が配置されるケース１９を、水中機器２が有していてもよい。ケース１９の周面はアクリル樹脂やガラスなどの透明な部材で構成されている。ケース１９の上面および下面は、水中機器２の本体２ａを構成する部材で覆われている。この実施形態ではカメラ４は、前述の半天球カメラや全天球カメラで構成される。

【0066】

図１５に例示するように平面視で、ケース１９の中心Ｏからカメラ４の端部までの距離ｄ１に対して、ケース１９の中心Ｏからケース１９の周面までの距離ｄ２が二倍以上に設定されている。つまりカメラ４に対して、ケース１９は著しく大きく形成されている。図１５に例示する実施形態では、距離ｄ２は距離ｄ１の八倍に設定されている。ケース１９の半径となる距離ｄ２は、ｄ１＊２≦ｄ２≦ｄ１＊２０を満たす範囲で適宜設定できる。またケース１９の内部には空気などの透明な気体、または蒸留水などの透明な液体が充満している。ケース１９は気密性または水密性を有している。

【0067】

カメラ４から撮影の対象である外壁面１０ｂまで、通常は海水等を介する状態で撮影が行われる。撮影された外壁面１０ｂの画像が、海水等の濁りの影響で汚損状況を把握しにくい場合がある。ケース１９を備える構成により、カメラ４と外壁面１０ｂとの間に存在する海水等の量が減少する。図１５では説明のためカメラ４の撮影範囲を直線で囲むとともに、海水等が存在する部分に墨入れをしている。ケース１９の内部には透明な流体が充填されているため、海水等の影響を抑制した状態で画像を取得できる。外壁面１０ｂの鮮明な画像を取得するには有利である。

【0068】

図１６に例示するように半天球カメラや全天球カメラではなく、撮影範囲が一方向に限定されているカメラ４を有する水中機器２において、水中機器２がカメラ４の撮影方向であり水平方向に突設される膨出部２０を有していてもよい。この膨出部２０は、前述のケース１９と同様に透明な流体が充填されていて、気密性または水密性を有している。

【0069】

この実施形態では膨出部２０は、円錐台形に形成されている。膨出部２０の中心軸がカメラ４の撮影方向と一致する状態で、膨出部２０はカメラ４に設置される。またカメラ４の撮影範囲を内側に含む状態に、膨出部２０の大きさは設定される。また水平方向においてカメラ４から外壁面１０ｂまでの距離のうち２０％以上を占める長さに、膨出部２０の長さは設定されることが望ましい。膨出部２０の形状は上記に限定されない。膨出部２０は角錐台形に形成されてもよく、円柱形状または角柱形状に形成されてもよい。

【0070】

図１７に例示するように、水中機器２が、内部にカメラ４を配置されるケース１９と、このケース１９の内部でありカメラ４の撮影方向となる位置に配置される鏡２１とを有していてもよい。この実施形態ではカメラ４の撮影方向が上下方向ｚにおける下向きであり、カメラ４はケース１９の上端近傍に配置されていて、鏡２１はケース１９の下端近傍に配置されている。鏡２１は外壁面１０ｂの方向に傾く状態でケース１９に固定されており、カメラ４は鏡２１を介して画像を取得する。

【0071】

この実施形態のカメラ４は、ケース１９に充填される気体または液体と鏡２１とを介して外壁面１０ｂの画像を取得する構成を有していればよい。そのためカメラ４はケース１９の内部に配置される構成に限定されず、ケース１９の外部に配置されてもよい。例えばケース１９の上方にカメラ４が配置される場合、ケース１９はカメラ４の撮影方向である下方に配置される。また鏡２１がケース１９の外部に配置されてもよい。例えばケース１９の下方に鏡２１が配置される。カメラ４および鏡２１のいずれか一方がケース１９の内部に配置されてもよく、両方がケース１９の外部に配置されてもよい。

【0072】

カメラ４は鏡２１を介して外壁面１０ｂの撮影を行うので、外壁面１０ｂに対するカメラ４の物理的な距離を接近させても、カメラ４から外壁面１０ｂまでの光学的な距離を大きくできる。そのため水中機器２を外壁面１０ｂに接近させつつ、比較的広い範囲の外壁面１０ｂをカメラ４で撮影できる。ここで光学的な距離とは、外壁面１０ｂで反射した光がカメラ４に到達するまでの経路の距離をいう。カメラ４のピントの合う合焦面がカメラ４から遠くなるため、焦点の合う範囲が広くなる。被写界深度が深くなるので、カメラ４と外壁面１０ｂとの距離の変化や、外壁面１０ｂの湾曲や凹凸に対しても、カメラ４はピントのあった画像を取得しやすくなる。外壁面１０ｂの鮮明な画像を得るには有利である。

【0073】

図１８および図１９に例示するように水中機器２の本体２ａは例えば四角柱状に形成されている。ケース１９は全体が本体２ａの内部に配置される。ケース１９は例えば台形柱状に形成されている。本体２ａおよびケース１９は、長さ方向ｙおよび上下方向ｚの長さに比べて幅方向ｘの長さが小さく構成される。水中機器２は幅方向ｘに薄く構成されているとも言える。

【0074】

ケース１９は壁面の少なくとも一部が透明な部材で構成されている。外壁面１０ｂから鏡２１を介してカメラ４に到達する光が通過する範囲の壁面は、少なくとも透明な部材で構成される。カメラ４がケース１９の外部に配置される場合は、カメラ４がケース１９の内部を覗き込む部分が透明な部材で構成される。その他の部分は透明な部材で構成されてもよく、光を透過しない部材で構成されてもよい。ケース１９の内部には透明な気体または透明な液体が充填されている。同様に本体２ａの壁面であり、外壁面１０ｂから鏡２１に到達する光が通過する範囲の壁面は、少なくとも透明な部材で構成される。本体２ａの壁面におけるその他の部分は透明な部材で構成されてもよく、光を透過しない部材で構成されてもよい。図１９では説明のためカメラ４の撮影範囲を直線で囲むとともに、海水等が存在する部分に墨入れをしている。

【0075】

水中機器２は、本体２ａの壁面であり幅方向ｘの一端側となる壁面に、複数の車輪２２が設置されてもよい。この車輪２２は長さ方向ｙを軸方向として転動可能に構成されている。水中機器２は、車輪２２が設置される壁面に、一つまたは複数の照明７が設置されてもよい。水中機器２は、本体２ａに設置されるスラスタ７を有していてもよい。このスラスタ７は、例えば本体２ａを幅方向に貫通する円筒形の部材と、この部材の内部に配置されて幅方向ｘを軸方向とするプロペラとで構成される。スラスタ７は、車輪２２が設置されている方向に向かって水中機器２に力を発生させる。スラスタ７の軸方向は幅方向ｘと平行となる方向に限定されない。幅方向ｘに対して上下方向ｚまたは長さ方向ｙに所定の角度傾けた方向に、スラスタ７の軸方向が設定されてもよい。

【0076】

ケース１９が、このケース１９を構成する壁面に固定されるダイヤフラム２３を有していてもよい。このダイヤフラム２３は、ケース１９の内側と外側との圧力差を調整する機能を有している。ダイヤフラム２３によりケース１９の内外の圧力差を抑制できるので、ケース１９に力が発生して破損する不具合を回避するには有利である。図１４に例示する実施形態のケース１９に、ダイヤフラム２３を設置してもよい。図１４に例示する実施形態でも上記と同様の効果が得られる。

【0077】

この水中機器２が水中に投下されると、スラスタ７により水中機器２は外壁面１０ｂに押し付けられる状態となる。モータ等により車輪２２を回転させると、車輪２２は外壁面１０ｂとの接触を維持しながら転動する。水中機器２は下方に向かって移動しつつ外壁面１０ｂを撮影する。船底１０ｃに到達した水中機器２は、スラスタ７を停止して、ケーブル５等により水上に引き上げられる。

【0078】

車輪２２が受動的に回転可能な状態で本体２ａに設置される構成でもよい。この場合、車輪２２はモータ等の動力を有さない。スラスタ７により外壁面１０ｂに押し付けられる水中機器２は、車輪２２と外壁面１０ｂとの接触を維持しながら自重で降下する。スラスタ７の軸方向が上下方向ｚにおける上方に向かって傾いていて、このスラスタ７により水中機器２が下向きの推進力を得る構成としてもよい。

【0079】

鏡２１を介して外壁面１０ｂの撮影を行う構成により、外壁面１０ｂに対するカメラ４の物理的な距離を接近させても、カメラ４から外壁面１０ｂまでの光学的な距離を大きくできる。水中機器２を幅方向ｘに小型化して、且つカメラ４から外壁面１０ｂまでの光学的な距離を大きくできる。

【0080】

幅方向ｘにおいて水中機器２の大きさを抑制できるため、潮流等の影響を受けて水中機器２が長さ方向ｙに流されることを抑制しやすくなる。水中機器２が長さ方向ｙに移動し難くなるので、上下方向ｚに沿って水中機器２を移動させるには有利である。

【0081】

スラスタ７により水中機器２を外壁面１０ｂに押し付ける構成により、外壁面１０ｂとカメラ４との光学的な距離を一定に維持しやすくなる。船舶１０の船首付近や船尾付近など外壁面１０ｂが比較的大きく湾曲している場合であっても、外壁面１０ｂとカメラ４との物理的な距離および光学的な距離のいずれも一定に維持して撮影を行える。水中機器２は、外壁面１０ｂの鮮明な画像を得やすくなる。

【符号の説明】

【0082】

１ 検査装置
２ 水中機器
２ａ 本体
２ｂ 補助構造体
２ｃ 腕部
３ 処理機構
４ カメラ
５ ケーブル
６ 位置検知機構
７ スラスタ
８ バラストタンク
９ 照明
１０ 船舶
１０ａ 上甲板
１０ｂ 外壁面
１０ｃ 船底
１１ 汚損部分
１２ 外観画像
１３ ガイド機構
１４ ワイヤ
１５ 重り
１６ 支持機構
１７ 連結具
１８ 姿勢検知機構
１９ ケース
２０ 膨出部
２１ 鏡
２２ 車輪
２３ ダイヤフラム
Ｐ 検査位置
Ｓ１ 水平位置選定ステップ
Ｓ２ 撮影ステップ
Ｓ３ 取得ステップ
Ｓ４ 判定ステップ
Ｓ５ 外観画像生成ステップ
Ｓ５ａ 補完ステップ
Ｓ６ 汚損状況判断ステップ
Ｆ （水中機器の）正面方向
ｄ１，ｄ２ 距離
ｘ 幅方向
ｙ 長さ方向
ｚ 上下方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】