JP2017116453A - 無人機を用いた構造物等の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被検査構造体の劣化・損傷個所およびその状態を検査画像撮影前にあらかじめ検知特定し、検査画像の撮影に適した位置を設定して、GPSを用いずに無人機をその位置に精度よく飛行制御して所望の検査画像を効率よく取得する構造物の検査方法を提供する。
【解決手段】本発明の無人機を用いた構造物の検査方法は、被検査構造体を複数個所から撮影した画像を得るステップと、該複数画像から前記被検査構造体の三次元点群情報の画像を得るステップと、前記被検査構造体の近傍にトータルステーションＴＳを設置して該構造物の３点以上の地上三次元座標情報を得るステップと、該複数点の地上三次元座標情報を前記三次元点群情報の画像情報に重ねて前記被検査構造体の三次元点群情報の地上三次元座標情報を得るステップと、前記三次元点群情報から撮影位置を地上三次元座標情報で設定するステップと、カメラを搭載した無人機をＴＳにより前記撮影位置に誘導して前記被検査部位の検査画像を取得するステップとを踏むものとした。
【選択図】図２

Description

本発明はカメラを搭載した無人航空機を用いた構造物等の三次元形状体の検査方法に関するもので、特に、人が近づきにくい橋梁の下面部分など構造物の精密画像を近接距離から取得する検査方法に適した技術である。

我が国の社会インフラは、高度成長期に整備されたものが多く、老朽化の時期を迎え、橋、トンネルやダムといった設備の点検が必要となっている中、安全で財政的負担が軽くかつ効率的な検査技術や情報管理の技術が強く求められている。この様な要望に応える検査方法として、カメラを搭載した無人航空機（以下単に無人機という)による写真計測が注目され、実用化されつつある。この検査方法は危険部位に人が立ち入る必要がなく、足場を組む必要もなく、被検査部材表面の画像情報を取得することができるからである。

自律型の無人機はドローン（Drone）と呼ばれ、元々偵察機として軍事用に開発されたものであったが、その後災害時の情報収集機として、近年では商業用や、民間利用も増加傾向にある。我が国では土木分野でもその活用が期待され、ドローン市場は年間１.５倍から２倍と急成長傾向を示している。特許文献１の「橋梁の損傷状態調査システム、橋梁の損傷状態調査方法および空中移動機器」には、空中移動機器を用いて、橋梁を構成する部材に生じるひび割れや、損傷の程度等の橋梁の損傷状態を調査・検査を行う空中移動機器を用いた橋梁の損傷状態調査システムおよび調査方法が開示されている。この発明の調査システムは、空中移動機器（無人機）と、この空中移動機器に搭載された撮影装置と、前記空中移動機器に搭載され、前記撮影装置で撮影したデータを送信する撮影データ送信部と、前記空中移動機器に搭載され、点検対象部分である橋梁の損傷程度認識用に、寸法基準を提供する測定機能部とを備えたものである。また、この発明の損傷状態調査方法は、空中移動機器から送信されてきた寸法基準付きの撮影データを受信し、リアルタイムに橋梁の損傷状態を調査可能とするものである。この文献では飛行制御について、地上側の調査員が空中移動機器を目視しながら操作したり、地上側の受信装置に送信されてきた撮像データをチェックしながら、空中移動機器の操作を行う方法と、自動飛行制御装置の自動飛行制御用GPSを作動させ、その飛行経路を一部自動化して、空中移動機器と橋梁との衝突等の不測の事態を回避したり、効率的な撮影が得られるようにする手法が記載されている。この調査方法は橋梁の損傷状態について無人機を飛行させながら発見し、発見したならば、その位置に無人機をホバリングさせて撮影するという手順を踏むものであるため、橋梁全体にわたり無人機を飛行させつつ損傷個所を発見する準備作業が必須となり、現場での作業負担が重い。

検査画像を撮影する前に損傷個所を検知するために無人機には橋梁の調査領域をあらかじめ飛行させる予備調査で損傷個所を検知しておき、撮影位置を設定してGPSを利用した自動飛行制御する方式をとることも可能であるが、構造物の損傷個所を調査する場合、無人機はその位置情報を正確に把握していることが重要である。現在はGPS等の衛星測位を利用した自律飛行が一般に採用されている。それはジャイロ等を搭載する自律航行より簡便であり計測精度もよいためである。しかし、前述した橋梁下面やトンネル内部、鉄骨構造体の影部など場所によってはGPSの電波が届かないという所もあって、この方式が不適合な環境もある。また、GPSによる精度についても現在は無人機の位置計測において誤差は１乃至２ｍ程度あるとされ、求められる精度として十分とは言えないケースも多い。

計測機能を備えた無人機を所望位置に移動させ対象物の計測を行うシステムにおいて、精度の高い位置制御手法として、トータルステーションを用いたものが特許文献２に示されている。この発明は対象物表面の測定点の３Ｄ座標を得る形状測定を目的としたもので、被検査体の検査画像を取得する技術ではないが、この文献には、トータルステーションのような測定器によって、エアークラフト（無人機）に配置されているモジュール、例えば反射器に照準を合わせることができることによって、エアークラフトの実際位置を確定することができる。例えば、較正プロセスが測定器側で実施されており、従って機器が既知の位置の測定によって固有位置決定を実施できていたことによって、測定器の位置は既知であるとすることができる。この測定ステーションによって、エアークラフトにおける反射器に照準が合わせられると、放射された測定ビームの配向を決定することによって、エアークラフトへの方向を決定することができ、また、測定ビームを用いて実施された距離測定に基づき、エアークラフト迄の距離を確定することができる。それらのパラメータから、測定器に対するエアークラフトの相対的な位置を一義的且つ正確に決定することができ、また、測定器の位置を考慮して、エアークラフトの絶対的な位置、特に測地的に正確な位置を導出することができる。そのようにして決定された、特に連続的に決定されたエアークラフトの位置（実際位置）に基づき、エアークラフトの制御を実施することができる。このために、位置情報から制御データを取得することができ、また、それらの制御データによってエアークラフトは所定の目標位置へと飛行させることができることが記述されている。トータルステーションによる無人機の位置制御は現在のところ400ｍ程度の距離まで可能であり、その位置精度としては±２ｍｍ程度まで可能とされており、衛星測位方式に比べて格段に精度が高い。

このトータルステーションによる無人機の位置制御方式はトータルステーションを設置した地上座標系で正確に無人機位置を制御できるのであるが、この技術を橋梁等の構造物検査に適用した場合、未知の劣化・損傷個所を検知する際には全検査領域にわたり予め無人機を飛行させ該当個所を把握する予備調査が必要となる。また、検査領域を均一に分割し、順次設定位置からの検査画像を取得することも可能であるが、損傷個所を特定したものではないので、撮影回数も多くなるし、撮影された検査画像も最適アングルからのものではないので、適正な検査画像が得られないという問題がある。

特開２０１５−３４４２８号公報 「橋梁の損傷状態調査システム、橋梁の損傷状態調査方法および空中移動機器」 平成２７年２月１９日公開 特表２０１４−５１３７９２号公報 「対象物表面の３Ｄ座標を決定するための測定システム」 平成２６年６月５日公表

本発明の課題は、被検査構造体の劣化・損傷個所と思われる箇所を検査画像撮影前にあらかじめ予測特定し、検査画像の撮影に適した位置を設定して、GPSを用いずに無人機をその位置に精度よく飛行制御して所望の検査画像を効率よく取得する構造物の検査方法を提供することにある。

本発明の無人機を用いた構造物の検査方法は、被検査構造体を複数個所から撮影した画像を得るステップと、該複数画像から前記被検査構造体の三次元点群情報の画像を得るステップと、前記被検査構造体の近傍に自動追尾型トータルステーション（ＴＳ）を設置して該構造物の３点以上の地上三次元座標情報を得るステップと、該複数点の地上三次元座標情報を前記三次元点群情報の画像情報に重ねて前記被検査構造体の三次元点群情報の地上三次元座標情報を得るステップと、前記三次元点群情報から撮影位置を地上三次元座標情報で設定するステップと、カメラを搭載した無人機を自動追尾型トータルステーション（ＴＳ）により前記撮影位置に誘導して前記被検査部位の検査画像を取得するステップとを踏むものである。
また、本発明の無人機を用いた構造物の検査方法は、上記構成に加え、前記撮像位置は事前にメモリに記憶させておき、無人機の移動をプログラムして位置制御させるようにした。
また、更なる本発明の無人機を用いた構造物の検査方法は、上記構成に加え、前記被検査構造体の三次元点群情報の画像から欠陥と推定される部位を把握し、該情報に基づき最適な位置と撮影視覚を決定し、撮影位置とカメラ角度を制御するようにした。

本発明の無人機を用いた構造物の検査方法は、GPSを用いない無人機の自律飛行手法として自動追尾型トータルステーションを採用するものであるため、衛星測位電波の届かない領域でも使用可能であり、その位置制御精度も衛星測位制御に勝るとの効果を奏する。
また、本発明の無人機を用いた構造物の検査方法は、被検査構造体を複数個所から撮影した画像を得て前記被検査構造体の三次元点群情報の画像を取得するものであるから、その画像から破損個所など要検査部位を特定することができると共に、その被検査構造体の三次元点群情報から被検査構造体の立体構造を検知し、どの個所に応力集中等の負荷がかかり、疲労している箇所であるかを推定して特定することを無人機によるデータ取得前に容易に行うことができる。またその立体画像から損傷状態をある程度事前に把握できた場合には、どのアングルから撮影すれば効果的な検査画像が得られるかを決定することも可能となる。
また、本発明の無人機を用いた構造物の検査方法は、被検査構造体の近傍に自動追尾型のトータルステーションＴＳを設置して該構造物表面の３点以上の地上三次元座標情報を得て、該複数点の地上三次元座標情報を前記三次元点群情報の画像情報に重ねることにより、前記被検査構造体の三次元点群情報の地上三次元座標情報をあらかじめ得るものであるから、特定された検査箇所に無人機をＴＳにより精度よく位置制御することが可能となる。

本発明の無人機を用いた構造物の検査方法は、前記撮像位置情報を事前にメモリに記憶させておき、無人機の移動をプログラムして位置制御させるようにすることにより、特許文献１のように無人機を飛行させその撮影画面から劣化・破損個所を検知しながら検査画像を撮影するようなオペレータに負担をかけることもなく、全領域にわたり撮影位置を均等間隔に設定して検査画像を自動取得できることは勿論、要検査部位を選定してより短時間で、かつ検査箇所の見落としもなく着実に検査画像を取得する構造物の検査を実施することができる。また、検査にあたり操作する者の負担を大きく軽減することができる。
また、本発明の無人機を用いた構造物の検査方法は、前記被検査構造体の三次元点群情報の画像から欠陥部と推定される部位を把握し、該欠陥推定情報に応じて最適な位置と撮影視覚を決定し、撮影位置とカメラ角度を制御するようにしたことにより、被検査構造体の劣化・破損部の状況をよく観察できる適正画像の取得が可能となる。

本発明に係る無人機を用いた構造物の検査方法の実施手順を示したチャート図である。 本発明の無人機を位置制御する手法を概念的に示した図である。 本発明における無人機を位置制御し、検査画像を取得する動作のフローチャートである。 検査現場で使用したトータルステーションの写真である。 検査現場で使用した無人機を示す図面である。 無人機によって撮影した検査画像の１例である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明に係る無人機を用いた構造物の検査方法の実行手順は図１に示すとおりである。まず最初の作業は、橋梁などの被検査構造体を複数個所から画角の異なる撮影した複数の画像を得ることである。この作業から得られた多視点画像をステレオマッチングして被検査構造体の三次元点群データを作成する。被検査構造体が大型の場合は領域を分割し、複数領域の画像を組み合わせて全体画像を取得する。その場合、隣接画像は一部重なる部分を有するようにして重ね合わせて合成画像とする。この三次元点群データを作成する手法にはＳｆＭ（Structure from Motion）をはじめとする既存の手法が利用できるが、これによって得られる三次元座標データは三次元形状情報であってスケール情報を持たない。要するにこの三次元点群データは、形状が分かるがその寸法は分からない情報である。そこで、本発明は被検査構造体上の３点以上の特定点を選んでその位置を地上座標系データとして取得し、その複数の特定点位置座標データを前記三次元画像の点群データの特定点データに重ねデータを対応させる。これによって、前記被検査構造体の三次元点群情報がすべて地上三次元座標情報に変換できる。これによって得られた被検査構造体の地上三次元座標情報をＰＣ５に記憶蓄積する。

本発明は、無人機を飛翔させて被検査構造体の検査画像を取得する前作業として、前記三次元画像を用いて被検査構造体の劣化・破損部の位置と画像から判別できる情報を予め把握しておく。この情報から被検査構造体全領域にわたり撮影位置を均等間隔に設定してその位置に無人機を誘導し、検査画像を自動取得することができる。また、その画像から三次元構造が分かるので、応力集中が起こる部分も把握できるし、既に表面が破損したり亀裂を生じたりしている個所についてはその画像からその部位を把握できる。したがって、前記三次元画像からは劣化や破損が認められなくてもその部分の近接画像を得て詳細に検査し、検討することができる。また、どのアングルから撮影すると要検査箇所の最適画像が得られるかも検知することができる。さらに、前記三次元画像を検証する作業によって被検査構造体全般についてではなく、どの部分の検査画像を取得するかを選別して特定し、その検査箇所を撮影するための無人機の位置を地上三次元座標情報として設定するようにして、特定箇所の検査画像を効率的に取得することが可能である。前記被検査構造体の三次元点群情報がすべて地上三次元座標情報に変換されているので、検査箇所および無人機の位置設定を地上三次元座標情報で管理することができる。これらの点に本発明の大きな技術的意義があるといえる。

被検査構造体の検査箇所の特定および当該箇所の検査画像を撮影するための無人機の位置設定がなされたならば、いよいよ検査画像の取得作業となる。ＴＳ２を用いた位置制御によりカメラ３を搭載した無人機１を前記撮影位置に誘導して前記検査箇所の検査画像を撮影する。第１の検査箇所の検査画像が撮影されたなら、第２の検査箇所の検査画像を撮影するための無人機１の移動を行い検査画像を撮影する。無人機の位置情報はこの作業において１つの検査箇所を対象とした検査画像の撮影が完了した後、オペレータが次の位置情報を順次設定入力してもよいし、予めすべての位置情報をプログラム化して設定入力し位置制御を行わせるようにしてもよい。設定されたすべての場所での撮影が終了したところで本発明に係る無人機を用いた構造物の検査は完了する。

本発明において、検査画像を撮影するカメラを搭載した無人機の位置制御は、被検査構造体の適正箇所を適正な検査画像として得るための重要な要素となるので、この手法について詳しい説明をしておく。無人機１にはカメラ３が搭載され、該カメラ３は撮像アングルが可変の機構が備えられている。また、該無人機１には反射プリズム４が取り付けられ、自動追尾型トータルステーション（ＴＳ）２からのレーザ光を反射する。このＴＳ２は経緯儀と距離測定器およびコンピューターを内蔵している三次元計測器であって、光波測距儀の動作原理は、反射プリズムで反射した光波を測距儀が感知するまでに発振した回数と位相差から距離を得るというものである。レーザ光の照射角度はＴＳ２において既知の値であるからこの角度と距離データとからＴＳ接地位置を原点とした無人機１の位置の座標データを得ることができる。

図２に示したものは本発明の無人機を位置制御する手法を概念的に示した図である。無人機１とＴＳ２そして位置制御用のコンピューター（ＰＣ）５を準備し、まず、被検査構造体10の近傍位置にＴＳ２を設置する。図３に示したフローチャートのように、ステップ１で無人機１を被検査構造体10の近傍に飛翔させる。この無人機１の反射プリズムに向け、ＴＳ２からレーザ光を照射して捉え、該無人機１の現在位置を座標情報として把握する。次に、ステップ２で無人機１の位置制御装置としての機能を果たすＰＣ５は、この現在位置情報と特定された被検査構造体10の検査箇所を撮影するために最適と設定された無人機位置情報との変位量を算出し、ステップ３でＰＣ５は、無人機１に移動量送信と共に移動を指令すると、該無人機１の駆動機構を制御して設定値への移動を開始する。ＰＣ５と無人機１へのデータ送信は無線ＬＡＮ(Wi-Fi)などの手段を用いて行われる。ステップ４で、無人機１の移動に伴いＴＳ２はトラッキング機能により無人機の自動追尾を行い、捉えた無人機１の位置情報と設定値とのズレを検知し、その位置ズレを修正するように再制御する。この自動追尾動作を順次行い、無人機１の測定位置情報と設定位置が一致したところで位置移動制御を停止し、ホバリング状態とする。次に、ステップ５で、無人機１が停止している状態で検査画像の撮影態勢に入るが、このとき、カメラのアングルは検査箇所の位置と無人機１の位置との関係から割り出された所望アングルに制御され、撮影が実行される。これにより、被検査構造体10の第１の検査箇所の撮影を終了し、第２の検査箇所の撮影に移る。無人機１の現在位置と第２の設定位置との差から無人機１の変位量をＰＣ５で計算する。この動作はステップ２の動作と同様である。以下同様にステップ３、ステップ４を踏み、第２の設定値位置に一致したらステップ５と同様に第２の設定位置での検査画像を撮影する。以下順次、第３、第４の設定位置での検査画像を撮影し、すべての設定位置での検査画像を撮影して被検査構造体の検査を完了する。

ここでは、橋梁の老朽化を検査する例として本発明の実施形態を説明する。橋梁の場合人目に付きにくい下面部の状態を検査することが求められる。まず、被検査構造体である橋梁の下面部を橋の下方から、複数個所から撮影し画像情報を取得する。橋梁が大きい場合には各部分ごとに区分して多数の画像を撮影する。橋梁10の下面は梁構造が組み合わされた立体構造であるため、多方向からの撮像画像の取得が必要となる。この例のように大型の橋梁であれば長手方向に区分して部分画像を撮影するようにする。この様にして得られた画像を組み合わせ、橋梁10の三次元点群データを作成する。この実施形態ではＳｆＭ（Structure from Motion）の手法を利用したが、これに限られるものではなく、適宜の手法で三次元点群データを作成することができ、この三次元点群データはコンピューターに蓄積される。しかし、この三次元点群データは構造体の表面形状をデータとして蓄積したものであって、この点群の元データは形状が把握できるが各部位間の距離情報は相対的なものであるため、絶対距離、すなわち、形状の寸法の情報を得ることはできない。

そこで、本発明では距離情報を加えた絶対座標で表示するために、被検査構造体である橋梁10の下方特定位置に自動追尾型トータルステーションＴＳ２を設置して該構造物の３点以上の地上三次元座標情報を得るようにする。ここで用いたトータルステーションＴＳ２を図４に示す。このＴＳはトプコンIS305（トプコン社製の自動追尾トータルステーションの商品名）で、その仕様は表１に示すとおりである。このＴＳは所望地点に設置可能なように三脚の固定されており、ＴＳ本体にはレーザ送受波機６と望遠鏡７が取り付けられている。
このＴＳ２を橋梁10の中央部の下方位置に設置した。ＴＳ２に配備されている望遠鏡７で橋梁10の特定点までのＴＳ２からの距離と角度の情報を得るが、ここでは、まず橋梁の両端部の橋桁とそれに交差して乗っかっている両側の梁の端部となる４か所の部位を特定点位置と選定し、望遠鏡７でその位置を捕えながらレーザ送受波器６からレーザ光を照射し、レーザスポットが当該特定点に当たっていることを望遠鏡７で確認して、ＴＳ２の計測機能によって距離及び角度情報を得ている。この角度情報は方位と水平面に対する迎角を含む。これは各特定点のＴＳのレーザ照射位置を原点とした地球座標系情報となる。勿論原点位置は所望の位置に決めて変換することができることは当然である。この３つ以上の特定部位の絶対位置座標情報を先の三次元点群データにおける３つ以上の特定点の情報に重ねると、先の三次元点群データは全て地球座標系情報を持つものとなる。これによって、橋梁10の各部位間は実際の距離として把握できる。この地球座標系の位置情報を含む三次元点群データは検査の基礎となるデータベースとしてコンピューター５中にファイルしておく。

次に、データベースである橋梁の三次元点群データを読み出し、ディスプレイ上に橋梁の画像を一方の端部から他方の端部まで部分画像として順次表示させる。特定場所を適宜の視角からディスプレイ上に表示させることができるので、被検査構造体である橋梁の下面部端部から他端部にわたる全域について順次表示させてゆく。この部分画像を観察しながら橋梁10に亀裂や劣化が認められる部分がないかをディスプレイ上で確認する。その時表示されている画面では影となって観察できない個所については視角を変更して観察する。これが可能となるのは三次元点群データを用いていることによる本発明の格別の効果である。亀裂や劣化があると思われる箇所を発見したならば、その箇所の三次元座標データをパソコン５上に順次記録蓄積してゆく。被検査構造体である橋梁10の全領域について事前準備としてこの観察作業を行う。この作業は現場で行うことも可能であるが、パソコンを用いてどこでも行えるものであるから、気象状況にも影響されない研究室等で落ち着いて行うことができる。橋梁10の全領域についディスプレイ上で観察を行い、亀裂や劣化が疑われる場所をピックアップする。ピックアップする箇所は画面観察から亀裂や劣化らしきものを拾うと共に、橋梁の構造上応力が集中し、劣化が予測される部分などを拾い上げる。しかも三次元点群データによって所望角度からの観察が可能であるため現場で無人機を飛行させながら亀裂や劣化部分を発見する方法に比べ、精度のよい発見ができる。そして、単に撮影箇所の特定だけでなく、構造上どの方向から撮影すれば的確な検査画像を得ることができるかも判断できる。したがって、これらのことを踏まえて、亀裂や劣化の各部分について無人機のホバリング位置と方向を設定することができる。橋梁の端部から順にこの情報を記憶させ、飛行プログラムとしてファイル化しておく。

この事前準備が完了したなら、現場に図１に示したような無人機１と自動追尾トータルステーション２及びパソコン５を持ち込み検査画像の撮影を行う。ここで用いた無人機を図５に示す。この無人機はParrot社製造のAR.Drone2.0（製品名）で、左側が無人機１を上から見た平面写真であり、右側が横から見た側面写真である。カメラ３は無人機本体の前方に設置され、反射プリズム４は無人機本体の下方中央部に設置されている。カメラ３はもともと製品に備えられているが、プリズム４は当方で取り付けたものである。この無人機の仕様は表２に示すとおりである。
取り付けたプリズム４は360度プリズムで、取り付け方向に関わらずＴＳ２からのレーザ光を受光して反射できる。

先の飛行プログラムをコンピューター５によって実行させるが、無人機１への指令はWi-Fiを介して送るようにした。まず、無人機１を離陸させ、適宜の位置でホバリングさせて停止する。ＴＳ２をその無人機１の方向に向けてレーザ光を放射させ、無人機１のプリズム４にスポットを合わせる。ＴＳ２の測位機能によって無人機１の現在位置（地球座標系情報）を測定し、この情報をコンピューター５に送る。この動作は図３のフローチャートのステップ１にあたる。プログラムされている最初の撮影位置、すなわち同じ地球座標系情報と比較し、移動すべき変位量を算出する。これは図３のステップ２にあたる。以下、図３に示したフローにしたがって順次検査画像を取得する。図６に示した写真は本発明によって橋脚の劣化部分を撮影した検査画像の１例である。

現場で自動追尾型トータルステーション２による無人機１の位置制御の実際を確認した。使用したＴＳ２は最大追尾速度が15度/秒であるから、無人機１の移動速度をこの範囲内に設定しておけば、自動追尾機能に問題がないはずであり、実験では60ｃｍ/秒で移動する無人機の移動に対応できることが確認できた。ただ、上下・左右方向の移動については問題がないが、円弧状に移動させたり、強風等の影響により急激で不規則な移動をした場合にはＴＳ２が無人機１を見失うことが起こることも確認できた。その対策として所定時間無人機１の位置データが取れないときは無人を停止させるようにした。その状態で、ＴＳ２のトラッキング機能を作動させることにより10秒以内で無人機１のプリズム４を捉えることが確認できた。もし、ＴＳが捉えられなかったときはステップ１で行ったようにマニュアルで無人機１のプリズム４にスポットを合わせるようにすればよい。

上記の実施例では被検査構造体として橋梁を対象として説明したが、本発明は橋梁に限られるものではなく、トンネルや建築物、車両、三次元形状を備えたあらゆる構造体一般に適用可能である。

１ 無人機 ２ 自動追尾型トータルステーション
３ カメラ ４ 反射プリズム
５ コンピューター ６ レーザ送受波器
７ 望遠鏡 １０ 被検査構造体

本発明の無人機を用いた構造物の検査方法は、被検査構造物を複数個所から撮影した画像を得るステップと、該複数画像から前記被検査構造物の三次元点群情報の画像を得るステップと、前記被検査構造物の近傍に自動追尾型トータルステーションを設置して該構造物の３点以上の地上三次元座標情報を得るステップと、該複数点の地上三次元座標情報を前記三次元点群情報の画像情報に重ねて前記被検査構造物の三次元点群情報の地上三次元座標情報を得るステップと、前記三次元点群情報から被検査部位を撮影する位置を地上三次元座標情報で設定するステップと、カメラを搭載した無人機を前記自動追尾型トータルステーションにより前記撮影位置に誘導制御して前記被検査部位の検査画像を取得するステップとを踏むものである。
また、本発明の無人機を用いた構造物の検査方法は、上記構成に加え、前記撮影位置は事前にメモリに記憶させておき、無人機の移動をプログラムして位置制御させるようにした。
また、更なる本発明の無人機を用いた構造物の検査方法は、上記構成に加え、前記被検査構造物の三次元点群情報の画像から欠陥と推定される部位を把握し、該情報に基づき最適な位置と撮影視覚を決定し、撮影位置とカメラ角度を制御するようにした。

Claims (3)

1. 被検査構造体を複数個所から撮影した画像を得るステップと、該複数画像から前記被検査構造体の三次元点群情報の画像を得るステップと、前記被検査構造体の近傍に自動追尾型トータルステーションを設置して該構造物の３点以上の地上三次元座標情報を得るステップと、該複数点の地上三次元座標情報を前記三次元点群情報の画像情報に重ねて前記被検査構造体の三次元点群情報の地上三次元座標情報を得るステップと、前記三次元点群情報から撮影位置を地上三次元座標情報で設定するステップと、カメラを搭載した無人機を前記自動追尾型トータルステーションにより前記撮影位置に誘導制御して前記被検査部位の検査画像を取得するステップとを踏むものである無人機を用いた構造物の検査方法。
2. 前記撮像位置は事前にメモリに記憶させておき、無人機の移動をプログラムして位置制御させるようにした請求項１に記載の無人機を用いた構造物の検査方法。
3. 前記被検査構造体の三次元点群情報の画像から欠陥部と推定される部位を把握し、該欠陥推定情報に応じて最適な位置と撮影視覚を決定し、撮影位置とカメラ角度を制御するようにした請求項１または２に記載の無人機を用いた構造物の検査方法。