特開 2024-178766 撮像システム

(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】P2024178766

(43)【公開日】2024-12-25

(54)【発明の名称】撮像システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/88 20060101AFI20241218BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20241218BHJP

   G03B 19/07 20210101ALI20241218BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20241218BHJP

   H04N 23/60 20230101ALI20241218BHJP

   H04N 5/222 20060101ALI20241218BHJP

   E01D 22/00 20060101ALI20241218BHJP

【ＦＩ】

G01N21/88 J

G03B15/00 U

G03B15/00 T

G03B15/00 W

G03B19/07

G03B30/00

H04N23/60 500

H04N5/222 100

E01D22/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023097156

(22)【出願日】2023-06-13

(71)【出願人】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】倉田 孝男

(72)【発明者】

【氏名】塩永 亮介

【テーマコード（参考）】

2D059

2G051

2H054

5C122

【Ｆターム（参考）】

2D059AA03

2D059GG39

2G051AA90

2G051AB03

2G051AC16

2G051CA04

2G051CA07

2G051ED21

2H054BB05

2H054BB07

5C122DA12

5C122EA68

5C122FA18

5C122FB06

5C122FH11

5C122GD11

5C122HA88

5C122HB01

5C122HB10

(57)【要約】

【課題】検査面における撮像範囲の位置を特定する。
【解決手段】撮像システム１００は、検査面を撮像して広角画像を生成する広角カメラ２１０と、広角カメラ２１０よりも撮像範囲が狭く、検査面を撮像して狭角画像を生成する狭角カメラ２２０と、広角カメラ２１０および狭角カメラ２２０を一体的に保持する保持部２４０と、広角画像における予め定められた３以上の基準点に基づいて、検査面上の狭角画像の位置を特定する位置特定部２５６と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検査面を撮像して広角画像を生成する広角カメラと、
前記広角カメラよりも撮像範囲が狭く、前記検査面を撮像して狭角画像を生成する狭角カメラと、
前記広角カメラおよび前記狭角カメラを一体的に保持する保持部と、
前記広角画像における予め定められた３以上の基準点に基づいて、前記検査面上の前記狭角画像の位置を特定する位置特定部と、
を備える、撮像システム。

【請求項2】

前記検査面に対してレーザー光を照射する、３つ以上のレーザー照射部を備え、
前記保持部は、前記広角カメラ、前記狭角カメラ、および、前記レーザー照射部を一体的に保持する、請求項１に記載の撮像システム。

【請求項3】

検査面を撮像して広角画像を生成する広角カメラと、
前記広角カメラよりも撮像範囲が狭く、前記検査面を撮像して狭角画像を生成する狭角カメラと、
前記検査面に対してレーザー光を照射する、３つ以上のレーザー照射部と、
前記狭角カメラおよび前記レーザー照射部を一体的に保持する保持部と、
前記広角画像における予め定められた３以上の基準点、および、前記広角画像における、前記レーザー照射部による前記レーザー光の照射点に基づいて、前記検査面上の前記狭角画像の位置を特定する位置特定部と、
を備える、撮像システム。

【請求項4】

前記広角カメラによる前記広角画像の生成タイミングと、前記狭角カメラによる前記狭角画像の生成タイミングとを同期させる撮像制御部を備える、請求項１または３に記載の撮像システム。

【請求項5】

前記狭角カメラは、前記狭角画像を異なるタイミングで複数生成し、
複数の前記狭角画像において、前記検査面上の位置が同じ領域を抽出する領域抽出部と、
抽出された前記領域に基づいて検査を行う検査部と、
を備える、請求項１または３に記載の撮像システム。

【請求項6】

前記保持部が設けられ、前記検査面近傍に飛行可能な無人航空機を備える、請求項１または３に記載の撮像システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、撮像システムに関する。

【背景技術】

【0002】

橋梁、高速道路、トンネル、ダム、ビル等のコンクリートで構成された構造物の表面を撮像し、得られた画像を解析することで、ひび割れ、塗膜劣化、塩分濃度等の構造物の劣化状態を検査する技術が開発されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、構造物の表面を撮像して得られた画像に対し、画像処理を施して画像を正対化した正対化画像を生成し、正対化画像を解析して、構造物のひび割れを検出する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－３４５７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

構造物の劣化状態の検査において、検査すべきひび割れの幅は、例えば、０．１ｍｍ程度と小さい。このため、画像を用いて構造物の劣化状態を検査する場合、高い解像度を有する画像が必要となり、撮像範囲が狭くなる。

【0006】

ひび割れの経時変化、塗膜劣化の経時変化、塩分濃度を検査する場合、構造物の検査面における同じ検査範囲を複数回撮像し、得られた複数枚の画像を解析する。このため、撮像範囲に検査範囲が含まれるようにカメラを設置する。

【0007】

しかし、カメラを同じ位置に固定できない場合、同じ検査範囲を複数回撮像することは困難である。具体的に説明すると、上記のように、高い解像度を有する画像を取得するためには、撮像範囲を狭くする必要がある。コンクリートで構成された検査面や、一様に塗料が塗布された検査面を撮像する場合、狭い撮像範囲において、指標となりうる特徴的な部分が含まれない。このため、検査面において、どこを撮像したのか、つまり、検査面における撮像範囲の位置が不明となってしまう。このため、カメラを固定できない場合、同じ検査範囲を複数回撮像することは困難である。

【0008】

そこで、本開示は、このような課題に鑑み、検査面における撮像範囲の位置を特定することが可能な撮像システムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る撮像システムは、検査面を撮像して広角画像を生成する広角カメラと、広角カメラよりも撮像範囲が狭く、検査面を撮像して狭角画像を生成する狭角カメラと、広角カメラおよび狭角カメラを一体的に保持する保持部と、広角画像における予め定められた３以上の基準点に基づいて、検査面上の狭角画像の位置を特定する位置特定部と、を備える。

【0010】

また、上記撮像システムは、検査面に対してレーザー光を照射する、３つ以上のレーザー照射部を備え、保持部は、広角カメラ、狭角カメラ、および、レーザー照射部を一体的に保持してもよい。

【0011】

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る他の撮像システムは、検査面を撮像して広角画像を生成する広角カメラと、広角カメラよりも撮像範囲が狭く、検査面を撮像して狭角画像を生成する狭角カメラと、検査面に対してレーザー光を照射する、３つ以上のレーザー照射部と、狭角カメラおよびレーザー照射部を一体的に保持する保持部と、広角画像における予め定められた３以上の基準点、および、広角画像における、レーザー照射部によるレーザー光の照射点に基づいて、検査面上の狭角画像の位置を特定する位置特定部と、を備える。

【0012】

また、上記撮像システムは、広角カメラによる広角画像の生成タイミングと、狭角カメラによる狭角画像の生成タイミングとを同期させる撮像制御部を備えてもよい。

【0013】

また、上記狭角カメラは、狭角画像を異なるタイミングで複数生成し、上記撮像システムは、複数の狭角画像において、検査面上の位置が同じ領域を抽出する領域抽出部と、抽出された領域に基づいて検査を行う検査部と、を備えてもよい。

【0014】

また、上記撮像システムは、保持部が設けられ、検査面近傍に飛行可能な無人航空機を備えてもよい。

【発明の効果】

【0015】

本開示によれば、検査面における撮像範囲の位置を特定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本実施形態に係る撮像システムの使用形態を説明する図である。

【図2】図２は、本実施形態に係る撮像システムの概略構成を示す模式図である。

【図3】図３は、本実施形態に係る撮像システムの機能ブロック図である。

【図4】図４は、本実施形態に係る撮像方法の処理の流れを示すフローチャートである。

【図5】図５は、広角画像の一例を示す図である。

【図6】図６は、狭角画像の一例を示す図である。

【図7】図７は、位置特定処理を説明するための第１の図である。

【図8】図８は、位置特定処理を説明するための第２の図である。

【図9】図９は、変形例に係る撮像システムの機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0018】

［撮像システム１００］
図１は、本実施形態に係る撮像システム１００の使用形態を説明する図である。図２は、本実施形態に係る撮像システム１００の概略構成を示す模式図である。図３は、本実施形態に係る撮像システム１００の機能ブロック図である。図３において、破線の矢印は、信号の流れを示す。

【0019】

図１～図３に示すように、撮像システム１００は、無人航空機１１０と、撮像ユニット１２０とを備える。

【0020】

図１に示すように、撮像システム１００は、例えば、橋梁１０、高速道路、トンネル、ダム、ビル等の構造物における、作業員の立ち入りが困難な検査面を撮像し、得られた画像から検査面の塩分濃度、ひび割れ、塗膜劣化等を検査する。撮像システム１００は、例えば、橋梁１０の側面、床版、橋脚１２等の所定の検査面を検査する。本実施形態において、撮像システム１００は、橋梁１０の橋脚１２の所定の検査面１４を撮像し、得られた画像から、検査面１４の塩分濃度を測定する場合を例に挙げる。

【0021】

無人航空機１１０は、小型の航空機である。無人航空機１１０は、ドローンとも呼ばれる。無人航空機１１０は、検査面１４近傍に飛行可能である。無人航空機１１０は、後述する飛行制御部２５２によって飛行制御される。無人航空機１１０には、撮像ユニット１２０が搭載される。

【0022】

図２、図３に示すように、撮像ユニット１２０は、広角カメラ２１０と、狭角カメラ２２０と、４つのレーザー照射部２３０と、保持部２４０と、中央制御部２５０とを含む。

【0023】

広角カメラ２１０は、検査面１４の比較的広い範囲を撮像して広角画像を生成する。広角カメラ２１０は、例えば、一般的なデジタルカメラである。広角画像は、例えば、橋梁１０の一部を構成する複数の指標Ｓ１～Ｓ３および検査面１４が含まれる画像である。指標Ｓ１～Ｓ３については、後述する。

【0024】

狭角カメラ２２０は、検査面１４の比較的狭い範囲を撮像して狭角画像を生成する。狭角カメラ２２０は、広角カメラ２１０よりも狭い撮像範囲を有する。狭角カメラ２２０の撮像範囲は、例えば、広角カメラ２１０の１／２以下である。狭角カメラ２２０は、高い解像度が要求されるため、撮像範囲が狭くなる。つまり、狭角カメラ２２０は、広角カメラ２１０とは異なり広範囲を撮像できない。狭角画像は、例えば、広角カメラ２１０の撮像範囲の一部を撮像することにより得られる画像である。狭角カメラ２２０は、例えば、ハイパースペクトルカメラである。

【0025】

レーザー照射部２３０は、検査面１４に対してレーザー光を照射する。レーザー照射部２３０は、例えば、レーザーポインタで構成される。

【0026】

保持部２４０は、広角カメラ２１０、狭角カメラ２２０、および、４つのレーザー照射部２３０を、その位置関係が変化しないように一体的に保持する。つまり、保持部２４０は、広角カメラ２１０、狭角カメラ２２０、および、レーザー照射部２３０を固定する。また、保持部２４０は、無人航空機１１０に固定される。本実施形態において、保持部２４０は、例えば、広角カメラ２１０の光軸と、狭角カメラ２２０の光軸とが略平行となるように、広角カメラ２１０および狭角カメラ２２０を保持する。また、本実施形態において、保持部２４０は、４つのレーザー照射部２３０の位置関係が、例えば、狭角カメラ２２０の撮像範囲を規定する４隅、つまり、狭角画像の４隅の位置関係と略等しくなるように、４つのレーザー照射部２３０を保持する。

【0027】

中央制御部２５０は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成される。中央制御部２５０は、ＲＯＭからＣＰＵを動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出す。中央制御部２５０は、プログラムやパラメータ等に基づき、ワークエリアとしてのＲＡＭや他の電子回路と協働して撮像システム１００全体を管理および制御する。

【0028】

なお、本実施形態に係る中央制御部２５０の機能は複数の装置に分割されてもよく、複数の機能が１つの装置によって実現されてもよい。

【0029】

本実施形態において、中央制御部２５０は、飛行制御部２５２、撮像制御部２５４、位置特定部２５６、領域抽出部２５８、検査部２６０として機能する。

【0030】

飛行制御部２５２は、無人航空機１１０の飛行を制御する。撮像制御部２５４は、広角カメラ２１０、狭角カメラ２２０、および、レーザー照射部２３０の駆動を制御する。位置特定部２５６は、広角画像に基づいて、検査面１４上の狭角画像の位置を特定する。領域抽出部２５８は、複数の狭角画像における、検査面１４上の位置が同じ領域を抽出する。検査部２６０は、抽出された複数の領域に基づいて検査を行う。

【0031】

［撮像方法］
続いて、本実施形態に係る撮像システム１００による撮像方法について説明する。図４は、本実施形態に係る撮像方法の処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、本実施形態に係る撮像方法は、画像生成処理Ｓ１１０、位置特定処理Ｓ１２０、領域抽出処理Ｓ１３０、検査処理Ｓ１４０を実行する。以下、各処理について説明する。

【0032】

［画像生成処理Ｓ１１０］
図５は、広角画像２１２の一例を示す図である。図６は、狭角画像２２２の一例を示す図である。画像生成処理Ｓ１１０は、広角カメラ２１０によって広角画像２１２を生成し、狭角カメラ２２０によって狭角画像２２２を生成する処理である。

【0033】

画像生成処理Ｓ１１０では、まず、飛行制御部２５２が、橋脚１２近傍を飛行するように無人航空機１１０を制御する。本実施形態において、飛行制御部２５２は、広角カメラ２１０によって生成される広角画像２１２に、複数の指標Ｓ１～Ｓ３が含まれ、狭角カメラ２２０によって生成される狭角画像２２２に各レーザー照射部２３０による照射点ＰＡ～ＰＤが含まれるように無人航空機１１０をホバリングさせる。飛行制御部２５２は、狭角カメラ２２０による撮像範囲が、可能な限り同じ位置となるように無人航空機１１０をホバリングさせる。なお、指標Ｓ１～Ｓ３は、橋梁１０の一部であって、その位置が変動せず、広角画像２１２上、他と識別可能な特徴的な部分である。指標Ｓ１～Ｓ３は、例えば、橋脚１２の縁、角等である。

【0034】

撮像制御部２５４は、レーザー照射部２３０を制御して、検査面１４に対してレーザー光を照射させる。そして、撮像制御部２５４は、広角カメラ２１０を制御して、広角画像２１２を生成させ、狭角カメラ２２０を制御して狭角画像２２２を生成させる。

【0035】

そうすると、図５に示すように、広角画像２１２には、指標Ｓ１～Ｓ３、および、各レーザー照射部２３０による照射点ＰＡ～ＰＤが含まれることになる。

【0036】

一方、図６に示すように、狭角画像２２２には、指標Ｓ１～Ｓ３が含まれず、照射点ＰＡ～ＰＤが含まれることとなる。なお、狭角画像２２２に指標Ｓ１～Ｓ３の一部が含まれる場合もある。

【0037】

本実施形態において、撮像制御部２５４は、広角カメラ２１０による広角画像２１２の生成タイミングと、狭角カメラ２２０による狭角画像２２２の生成タイミングとを同期させる。つまり、撮像制御部２５４は、広角カメラ２１０と狭角カメラ２２０とを同じタイミングで撮像させる。また、撮像制御部２５４は、広角カメラ２１０および狭角カメラ２２０を制御して、生成タイミングを同期させた広角画像２１２および狭角画像２２２を、異なるタイミングで複数生成させる。例えば、撮像制御部２５４は、６０Ｈｚ（１枚／１０秒）で、広角画像２１２および狭角画像２２２を生成させる。

【0038】

［位置特定処理Ｓ１２０］
図７は、位置特定処理Ｓ１２０を説明するための第１の図である。図８は、位置特定処理Ｓ１２０を説明するための第２の図である。なお、図７中、理解を容易にするために、橋梁１０を破線で示す。

【0039】

図７に示すように、位置特定部２５６は、まず、広角画像２１２上の３つの指標Ｓ１～Ｓ３を基準点Ｋ１～Ｋ３として、広角画像２１２上において、座標軸を決定し、第１の画像座標系を設定する。例えば、位置特定部２５６は、広角画像２１２において、指標Ｓ１の中央に位置する画素（詳細には画素の中心）を基準点Ｋ１とし、指標Ｓ２の中央に位置する画素を基準点Ｋ２とし、指標Ｓ３の中央に位置する画素を基準点Ｋ３とする。そして、位置特定部２５６は、基準点Ｋ１を原点とし、基準点Ｋ１と基準点Ｋ２とを通る仮想線をＸ軸とし、基準点Ｋ１と基準点Ｋ３とを通る仮想線をＹ軸とした、第１の画像座標系（ＸＹ座標系）を広角画像２１２上に設定する。

【0040】

続いて、位置特定部２５６は、ＸＹ座標系における、照射点ＰＡ～ＰＤそれぞれの座標を演算する。

【0041】

また、位置特定部２５６は、狭角画像２２２上において、座標軸を決定し、第２の画像座標系を設定する。例えば、図８に示すように、位置特定部２５６は、狭角画像２２２における照射点ＰＡの中央の画素を原点とし、原点と、照射点ＰＢの中央の画素とを通る仮想線をｘ軸とし、原点と、照射点ＰＣの中央の画素とを通る仮想線をｙ軸とした、第２の画像座標系（ｘｙ座標系）を狭角画像２２２上に設定する。

【0042】

そして、位置特定部２５６は、ｘｙ座標系における照射点ＰＡ～ＰＤそれぞれの座標を演算する。

【0043】

続いて、位置特定部２５６は、ｘｙ座標系における狭角画像２２２の照射点ＰＡ～ＰＤのそれぞれの座標を、ＸＹ座標系における座標に変換する。

【0044】

位置特定部２５６は、例えば、ホモグラフィー変換行列を用いて、ｘｙ座標系における狭角画像２２２の照射点ＰＡ～ＰＤの座標を、ＸＹ座標系における座標に変換する。具体的に説明すると、広角画像２１２のＸＹ座標系における照射点ＰＡの座標を（ＸＡ，ＹＡ）、照射点ＰＢの座標を（ＸＢ，ＹＢ）、照射点ＰＣの座標を（ＸＣ，ＹＣ）、照射点ＰＤの座標を（ＸＤ，ＹＤ）とする。また、狭角画像２２２のｘｙ座標系における照射点ＰＡ（原点）の座標を（０，０）、照射点ＰＢの座標を（ｘｍａｘ，０）、照射点ＰＣの座標を（０，ｙｍａｘ）、照射点ＰＤの座標を（ｘｍａｘ，ｙｍａｘ）とする。そして、下記式（１）～（４）から８つの連立方程式を作成し、ｈ００、ｈ０１、ｈ０２、ｈ１０、ｈ１１、ｈ１２、ｈ２０、および、ｈ２１の８つの定数を求める。これにより、式（５）のホモグラフィー変換行列（Ｈ）を用いて、ｘｙ座標系における狭角画像２２２の任意の画素の座標（ｘＥ，ｙＥ）を、ＸＹ座標系の座標（ＸＥ，ＹＥ）に変換することができる。

【0045】

【数1】

【0046】

このようにして、位置特定部２５６は、まず、広角画像２１２における予め定められた３以上の基準点Ｋ１～Ｋ３に基づいて、ＸＹ座標系を設定する。そして、位置特定部２５６は、広角画像２１２上の照射点ＰＡ～ＰＤの位置と、狭角画像２２２上の照射点ＰＡ～ＰＤの位置との相対関係に基づいて、広角画像２１２における狭角画像２２２の位置関係を把握する。これにより、位置特定部２５６は、検査面１４上の狭角画像２２２の位置を、ＸＹ座標系の座標で特定する。

【0047】

なお、位置特定部２５６は、狭角画像２２２と同期した生成タイミングで生成された広角画像２１２に基づいて、検査面１４上の狭角画像２２２の位置を特定する。

【0048】

［領域抽出処理Ｓ１３０］
図４に戻って説明すると、領域抽出部２５８は、複数の狭角画像２２２において、検査面１４上の位置が同じ領域を抽出する。本実施形態において、領域抽出部２５８は、ＸＹ座標系において同じ座標を有する画素を、複数の狭角画像２２２から抽出する。例えば、領域抽出部２５８は、１枚目の狭角画像２２２と、２枚目の狭角画像２２２において、座標が重複する画素の領域を特定する。そして、１枚目と２枚目とで重複した画素の領域と座標が重複する画素の領域を３枚目の狭角画像２２２から抽出する。このように、１枚目からｎ－１枚目までにおいて座標が重複する画素の領域と、当該領域と座標が重複する画素の領域をｎ枚目の狭角画像２２２から抽出する。

【0049】

［検査処理Ｓ１４０］
検査部２６０は、領域抽出部２５８によって抽出された領域に基づいて検査を行う。例えば、検査部２６０は、抽出された、同じ座標を有する複数の画素に対し、波長ごとにフーリエ変換する。そして、検査部２６０は、塩分を示す波長（例えば、２２６６ｎｍ）の強度に基づき、各画素の塩分量を検出する。

【0050】

なお、検査部２６０は、抽出された、同じ座標を有する複数の画素の情報を積算し、当該画素の積算数で除算して、積算平均を算出し、ひび割れ、塗膜劣化等を検査してもよい。

【0051】

以上説明したように、本実施形態に係る撮像システム１００は、複数の指標Ｓ１～Ｓ３が含まれる広角画像２１２を生成する広角カメラ２１０と、高い解像度を要求されるため撮像範囲が狭い狭角カメラ２２０と、レーザー照射部２３０と、を一体的に保持する保持部２４０を備える。これにより、検査面１４における、広角画像２１２と、狭角画像２２２（照射点ＰＡ～ＰＤ）との位置関係を不変とすることができる。

【0052】

そして、本実施形態に係る撮像システム１００は、広角画像２１２に含まれる複数の指標Ｓ１～Ｓ３に基づいて、ＸＹ座標系を決定し、広角画像２１２の各画素の座標を設定する。また、撮像システム１００は、広角画像２１２に含まれる照射点ＰＡ～ＰＤの座標、すなわち、狭角画像２２２の位置を、ＸＹ座標系の座標に変換することができる。したがって、撮像システム１００は、コンクリートで構成される、または、一様に塗料が塗布される、指標を含まない検査面１４における、狭角カメラ２２０の撮像範囲の位置を特定することが可能となる。

【0053】

このため、撮像システム１００は、無人航空機１１０によって狭角カメラ２２０が動いた場合であっても、検査面１４における狭角カメラ２２０の撮像範囲の位置を特定することができ、複数の狭角画像２２２から、検査面１４において同じ位置となる領域（画素）を抽出することが可能となる。したがって、撮像システム１００は、複数の狭角画像２２２における同じ位置の領域に基づいて、検査面１４の塩分濃度、ひび割れの経時変化、塗膜劣化の経時変化等を検査することができる。

【0054】

また、上記のように、撮像システム１００の撮像制御部２５４は、広角カメラ２１０による広角画像２１２の生成タイミングと、狭角カメラ２２０による狭角画像２２２の生成タイミングとを同期させる。これにより、撮像システム１００は、ホバリング中の無人航空機１１０の振動によって生じる、広角カメラ２１０による撮像範囲と、狭角カメラ２２０による撮像範囲との位置ズレを抑制することができる。したがって、撮像システム１００は、狭角画像２２２の位置を高精度に特定することができる。

【0055】

また、上記のように、撮像システム１００の撮像ユニット１２０は、無人航空機１１０に搭載される。したがって、撮像システム１００は、作業員の立ち入りが困難な構造物の検査が可能となる。

【0056】

［変形例］
図９は、変形例に係る撮像システム３００の機能ブロック図である。図９において、破線の矢印は、信号の流れを示す。

【0057】

図９に示すように、変形例に係る撮像システム３００は、無人航空機１１０と、撮像ユニット３２０と、広角カメラ２１０とを含む。なお、上記撮像システム１００と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

【0058】

変形例において、無人航空機１１０に搭載される撮像ユニット３２０は、狭角カメラ２２０と、４つのレーザー照射部２３０と、保持部３４０と、中央制御部２５０とを含む。

【0059】

そして、保持部３４０は、狭角カメラ２２０、および、４つのレーザー照射部２３０を、その位置関係が変化しないように一体的に保持する。

【0060】

また、変形例において、広角カメラ２１０は、無人航空機１１０に搭載されず、橋梁１０の近傍に設置される。なお、変形例において、広角カメラ２１０は、複数の指標Ｓ１～Ｓ３が含まれる広角画像２１２を生成できる位置に固定される。

【0061】

変形例において、飛行制御部２５２は、広角画像２１２に照射点ＰＡ～ＰＤが含まれるように、無人航空機１１０をホバリングさせる。

【0062】

変形例に係る撮像システム３００は、高い解像度を要求されるため撮像範囲が狭い狭角カメラ２２０と、レーザー照射部２３０とを一体的に保持する保持部３４０を備える。これにより、撮像システム３００は、広角画像２１２において、狭角カメラ２２０の撮像範囲を照射点ＰＡ～ＰＤによって示すことができる。

【0063】

そして、変形例に係る撮像システム３００は、広角画像２１２に含まれる照射点ＰＡ～ＰＤの座標を、狭角画像２２２の４隅の座標として、狭角画像２２２の位置を、ＸＹ座標系の座標に変換することができる。したがって、撮像システム３００は、コンクリートで構成される、または、一様に塗料が塗布される、指標を含まない検査面１４における、狭角カメラ２２０の撮像範囲の位置を特定することが可能となる。

【0064】

以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

【0065】

例えば、上記実施形態において、撮像システム１００が、レーザー照射部２３０を備える場合を例に挙げた。しかし、撮像システム１００の保持部２４０が、広角カメラ２１０および狭角カメラ２２０を一体的に保持していれば、レーザー照射部２３０を省略することもできる。保持部２４０が、広角カメラ２１０および狭角カメラ２２０を一体的に保持することにより、広角カメラ２１０における撮像範囲と、狭角カメラ２２０の撮像範囲との位置関係を不変とすることができる。このため、撮像システム１００は、レーザー照射部２３０を備えずとも、検査面１４における狭角カメラ２２０の撮像範囲の位置を特定することが可能となる。

【0066】

また、上記実施形態および変形例において、撮像システム１００、３００が、４つのレーザー照射部２３０を備える場合を例に挙げた。しかし、撮像システム１００、３００は、３つ、または、５つ以上のレーザー照射部２３０を備えてもよい。

【0067】

また、上記実施形態において、位置特定部２５６が、広角画像２１２における３つの基準点Ｋ１～Ｋ３に基づいて、第１の画像座標系を設定する場合を例に挙げた。しかし、位置特定部２５６は、４以上の基準点に基づいて、第１の画像座標系を設定してもよい。

【0068】

また、上記実施形態において、撮像制御部２５４が、広角カメラ２１０による広角画像２１２の生成タイミングと、狭角カメラ２２０による狭角画像２２２の生成タイミングとを同期させる場合を例に挙げた。しかし、撮像制御部２５４は、広角カメラ２１０による広角画像２１２の生成タイミングと、狭角カメラ２２０による狭角画像２２２の生成タイミングとを同期させずともよい。

【0069】

また、上記実施形態において、撮像システム１００が、無人航空機１１０を備える場合を例に挙げた。しかし、撮像システムは、無人航空機１１０を備えずともよい。この場合、撮像システムの撮像ユニット１２０は、検査面１４が移動する場合であっても、検査面１４における狭角カメラ２２０の撮像範囲の位置を特定することができる。

【0070】

また、撮像システム１００は、広角画像２１２において基準点を設定可能な指標を有する構造物であれば、どのような構造物でも検査することができる。

【0071】

本開示は、例えば、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することができる。

【符号の説明】

【0072】

１４ 検査面
１００ 撮像システム
１１０ 無人航空機
２１０ 広角カメラ
２１２ 広角画像
２２０ 狭角カメラ
２２２ 狭角画像
２３０ レーザー照射部
２４０ 保持部
２５４ 撮像制御部
２５６ 位置特定部
２５８ 領域抽出部
２６０ 検査部
３００ 撮像システム
３４０ 保持部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】