(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体部と、
前記筐体部に設置されており、第１方向において被写体を撮像する撮像部と、
前記筐体部における前記撮像部の周辺に配置されており、前記撮像部において撮像された画像における対象物の寸法を測定する基準となるレーザ光を前記第１方向に平行に、被写体に向かって照射する複数のレーザ照射部と、
前記筐体部の姿勢を安定化させ、前記撮像部により前記被写体を撮像するときは、前記撮像部と前記被写体との距離が同じになるように、水平方向における相対的な位置を一定に保持するよう自動姿勢制御するコントローラと、を備え、
前記筐体部は、前記撮像部と前記レーザ照射部とを内包しており、防水構造を有する、
検査用カメラ。
【請求項２】
前記筐体部は、前記撮像部と前記複数のレーザ照射部とを、前記第１方向における撮像側の端部において保持するフロントケースを有している、
請求項１に記載の検査用カメラ。
【請求項３】
前記複数のレーザ照射部は、前記撮像部の光軸に対して平行に照射する、
請求項１または２に記載の検査用カメラ。
【請求項４】
前記複数のレーザ照射部は、前記撮像部を中心とする円周上に配置されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の検査用カメラ。
【請求項５】
前記レーザ照射部は、前記第１方向に直交する第２方向および前記第１方向と前記第２方向にそれぞれ直交する第３方向に沿って４つ設けられている、
請求項４に記載の検査用カメラ。
【請求項６】
前記レーザ照射部は、３つ設けられている、
請求項４に記載の検査用カメラ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の検査用カメラと、
前記撮像部において第１方向における被写体の画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部において取得された画像における前記複数のレーザ照射部によって照射された複数のレーザ光の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部において検出された前記画像における複数のレーザ光の間隔を基準にして、対象物の寸法を測定する検査対象測定部と、
を備えた検査システム。
【請求項８】
前記位置検出部における前記レーザ光の検出時において、撮像時における前記検査用カメラの姿勢を検出する姿勢検出部を、さらに備えている、
請求項７に記載の検査システム。
【請求項９】
前記姿勢検出部における検出結果に応じて、前記対象物の寸法を補正する補正部を、さらに備えている、
請求項８に記載の検査システム。
【請求項１０】
請求項１から６のいずれか１項に記載の検査用カメラを用いた検査方法であって、
前記撮像部において第１方向における被写体の画像を取得するステップと、
前記取得された画像における前記複数のレーザ照射部によって照射された複数のレーザ光の位置を検出するステップと、
前記画像における複数のレーザ光の間隔を基準にして、対象物の寸法を測定するステップと、
を備えた検査方法。
【請求項１１】
前記レーザ光の検出時において、撮像時における前記検査用カメラの姿勢を検出するステップを、さらに備えている、
請求項１０に記載の検査方法。
【請求項１２】
前記検査用カメラの姿勢の検出結果に応じて、前記対象物の寸法を補正するステップを、さらに備えている、
請求項１０または１１に記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、壁面等に発生したひび割れ等の検査を実施するために用いられる検査用カメラおよびこれを備えた検査システム、検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１および特許文献２は、水中で検査対象を撮影する遠隔制御ロボットを開示する。これらは、浮力体、推進装置、カメラ、照明等からなる本体と、本体を制御する制御装置等から構成される。これにより、従来の潜水士に代わって、人が水中に潜らずとも遠隔制御でダム等の水中を移動して検査対象を撮影することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２０００８９号公報
【特許文献２】特公平７−７４０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、撮像された画像を用いて高精度に測定対象物の寸法を検出することが可能な検査用カメラおよびこれを備えた検査システム、検査方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示に係る検査用カメラは、筐体部と、撮像部と、複数のレーザ照射部と、を備え、筐体部は、撮像部とレーザ照射部とを内包しており、防水構造を有する。筐体部の姿勢は、前記撮像部により前記被写体を撮像するときは、前記撮像部と前記被写体との距離が同じになるように、水平方向における相対的な位置を一定に保持するよう自動姿勢制御される。撮像部は、筐体部に設置されており、第１方向において被写体を撮像する。複数のレーザ照射部は、筐体部における撮像部の周辺に配置されており、撮像部において撮像された画像における対象物の寸法を測定する際の基準となるレーザ光を第１方向に平行に、被写体に向かって照射する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示に係る検査用カメラによれば、撮像された画像を用いて高精度に測定対象物の寸法を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の一実施形態に係る水中用ロボットの構成を示す全体斜視図。
【図２Ａ】図１の水中用ロボットの上面図。
【図２Ｂ】図１の水中用ロボットの左側面図。
【図２Ｃ】図１の水中用ロボットの正面図。
【図２Ｄ】図１の水中用ロボットの右側面図。
【図２Ｅ】図１の水中用ロボットの背面図。
【図３】図１の水中用ロボットを含む検査システムの構成を示す制御ブロック図。
【図４】図１の水中用ロボットの構成に含まれる検査用カメラの構成を示す斜視図。
【図５】図４の検査用カメラの構成を示す分解斜視図。
【図６】図４の検査用カメラの内部構成を示す正面図。
【図７】図６のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図８】図１の水中用ロボットを用いてダムの壁面を検査する際の工程を示す模式図。
【図９】図１の水中用ロボットを用いた検査方法において、ダムの壁面に照射された複数のレーザの重心位置を検出して壁面からの水中用ロボットの距離および傾きを算出する工程を説明するための図。
【図１０Ａ】壁面からの距離０．５ｍで撮影した画像におけるレーザの照射位置の間隔を示す図。
【図１０Ｂ】壁面からの距離１．０ｍで撮影した画像におけるレーザの照射位置の間隔を示す図。
【図１１】ダムの壁面に生じた傷と４点のレーザ光の位置とを含む画像を示す図。
【図１２】図１の水中用ロボットを用いた壁面に生じた傷の大きさを算出する検査方法の流れを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
（実施形態１）
本開示の一実施形態に係る検査用カメラ１３を搭載した水中用ロボット１０およびこれを備えた検査システム、検査方法について、図１〜図１２を用いて説明すれば以下の通りである。
【０００９】
なお、本実施形態では、以下の説明において、上下・前後・左右の各方向を図１に示すように定義する。
すなわち、水中用ロボット１０が水中において潜行している際の基本姿勢（直立姿勢）において、水面側を上、水底側を下と定義する。そして、円筒状の本体ユニット１２の中心軸に沿って上下方向に伸びる仮想的な軸を上下軸（第２軸）とする。
この上下軸の方向に直交する平面において、後述する操作用カメラ１２ａおよび検査用カメラ１３が撮影する方向を前と定義する。つまり、検査用カメラ１３等の光軸に沿って被写体へ向かう方向（第１方向）を前とし、その反対を後とする。そして、検査用カメラ１３の光軸と平行であって、前後方向に伸びる仮想的な軸を前後軸（第１軸）とする。
さらに、上下軸と前後軸とにそれぞれ直交する仮想的な軸を左右軸（第３軸）とする。
【００１０】
従って、操縦者が操作用カメラ１２ａによって撮影された画面をコントローラ１のモニタ等で見ながら操作する場合には、浮上／潜航が上／下方向、前進／後進が前／後方向、左進（あるいは左旋回／反時計回り）／右進（あるいは右旋回／時計回り）が左／右方向に対応する。
また、以下の説明では、前後軸を中心とする回転の方向をロール方向、左右軸を中心とする回転の方向をピッチ方向、上下軸を中心とする回転の方向をヨー方向とする。
ここで、高速道路やダム等の社会インフラは、建設されて長い年月が経過したことによる老朽化が進んでいる。近年、これらの社会インフラにおける事故や災害等の発生を未然に防ぐために、点検・整備等が重要となっている。
例えば、ダムの点検は、水深の深い位置まで潜水して点検作業を行う必要があり、ダイバーによる点検作業ではリスクを伴うとともに高額な費用がかかってしまう。このため、人の代わりとして水中の様子を把握できるように、水中用ロボットが開発されている。しかしながら、従来の水中用ロボットは、ダムの壁面に対して相対的な位置・姿勢を任意の状態に制御したり、一定に保持したりすることが難しく、鮮明な画像を得ることが困難であった。本開示の水中用ロボット１０は、このような課題に鑑みて、以下のような構成を備えたものである。
【００１１】
＜水中用ロボット１０の説明＞
本実施形態に係る水中用ロボット１０は、例えば、ダムの壁面に生じた亀裂等の検査を実施するために、水中において潜行しながら検査対象となる壁面等の撮影を行う。そして、水中用ロボット１０は、図１および図２Ａ〜図２Ｅに示すように、バンパー（フレーム）１１、本体ユニット１２、検査用カメラ１３、ソナー１４、照明１５、バッテリユニット１６、固定浮力材１７ａ，１７ｂ、推進器ユニット２０、姿勢調整機構３０を備えている。
また、水中用ロボット１０は、図３に示すように、ケーブル２を介して、コントローラ１に有線接続されており、地上の操作者からコントローラ１を介して入力された操作内容に応じて、動作・姿勢等が制御される。
【００１２】
水中用ロボット１０を操作するコントローラ１は、例えば、水中用ロボット１０から送信される各種情報を表示するモニタ、水中用ロボット１０を操縦するための入力部等を有している。そして、コントローラ１は、ダムの壁面等の検査対象物との相対的な位置および姿勢を一定に保持するように、複数のスラスタを含む推進器ユニット２０を制御しながら、検査用カメラ１３等の撮影動作を制御する。
ここで、コントローラ１としては、キーボード、マウス、およびモニタを含むノートパソコン等を利用することができる。あるいは、コントローラ１としては、ラジコン機器の操縦等で使用されるプロポーショナル方式のコントローラを利用してもよい。
そして、コントローラ１は、図３に示すように、画像取得部１ａ、位置検出部１ｂ、距離測定部１ｃ、姿勢検出部１ｄ、補正部１ｅ、検査対象測定部１ｆおよびメモリ１ｇを備えている。コントローラ１は、ＣＰＵがメモリ１ｇに保存された各種プログラムを読み込んで実行することにより、これらの機能ブロックとして動作する。
【００１３】
画像取得部１ａは、検査用カメラ１３（撮像部１３ａ）において撮像された画像（動画、静止画）を取得する。
位置検出部１ｂは、後述する４つのレーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄから照射され画像中に写りこんだレーザのスポットＰ１〜Ｐ４（図９等参照）の各々について、画像内における重心位置を検出する。
距離測定部１ｃは、画像における、位置検出部１ｂにおいて検出された各レーザのスポットＰ１〜Ｐ４の重心位置と、撮像部１３ａの光軸Ｘとの間の距離を算出する。また、距離測定部１ｃは、位置検出部１ｂにおいて検出された各レーザのスポットＰ１〜Ｐ４の重心位置に基づいて、４つのレーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄのそれぞれから壁面までの距離を算出する。
【００１４】
姿勢検出部１ｄは、４つのレーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄのそれぞれの壁面までの距離から、水中用ロボット１０（検査用カメラ１３）の壁面に対する傾き（姿勢）を算出する。
補正部１ｅは、姿勢検出部１ｄにおいて検出された水中用ロボット１０（検査用カメラ１３）の傾きに応じて、画像を補正する。
検査対象測定部１ｆは、補正部１ｅにおいて補正された画像を用いて、検査対象となる壁面に生じた傷Ｄ１，Ｄ２（図１１参照）等の大きさ（幅）を測定する。
なお、コントローラ１によるダムの壁面等に生じた傷の大きさ（幅）の測定に関しては、後段にて詳述する。
なお、水中用ロボット１０からコントローラ１へ送信される情報としては、例えば、水中用ロボット１０において撮影された画像や、水中用ロボット１０に登載された各種センサから取得した値、推進器ユニット２０に含まれる各スラスタの状態値等がある。
【００１５】
また、コントローラ１は、水中用ロボット１０から送信される情報を記録するための記録装置を備えていてもよい。さらに、コントローラ１は、水中用ロボット１０において撮影された水中の画像を鮮明化する画像処理を行う画像処理部を備えていてもよい。
水中用ロボット１０とコントローラ１との間を接続するケーブル２は、信号線と係留線とを含むように構成されている。
信号線は、電気信号あるいは光信号によって、水中用ロボット１０とコントローラ１との間の通信を可能とする。係留線は、水中用ロボット１０とコントローラ１とを係留する。
ここで、係留線は、少なくとも、金属および樹脂のいずれかの素材によって形成されているが、材質としてはこれらに限定されるものではない。
【００１６】
また、信号線と係留線とは、一体的に形成されていることが好ましい。例えば、係留線を中空としてその中空部に信号線を通したものや、信号線と係留線をねじり合わせて撚り線としたもの、線材や補強材を保護チューブ内に設けた構成とするいわゆるキャブタイヤケーブル等を用いることができる。
これにより、水中で複数の線同士が絡まってしまうリスクが低減され、ケーブルの取り回しが容易になる。
なお、信号線のみで係留に十分な強度が得られる場合には、信号線が係留線を兼ねる構成とし、係留線を含まない構成であってもよい。
また、水中用ロボット１０とコントローラ１との間には、ケーブル２を巻き取るための巻き取り器（図示せず）が設けられていてもよい。
【００１７】
この場合には、水中用ロボット１０と巻き取り器との間は係留線によって接続し、巻き取り器とコントローラ１との間は通信線のみで接続してもよい。なお、巻き取り器としては、巻き芯にケーブル２を巻き取って収納可能とするものであって、いわゆるウインチやリール、ライン巻きと呼ばれるものを利用することができる。
＜水中用ロボット１０の構成＞
水中用ロボット１０は、上述したように、バンパー（フレーム）１１、本体ユニット１２、検査用カメラ１３、ソナー１４、照明１５、バッテリユニット１６、固定浮力材１７ａ，１７ｂ、推進器ユニット２０、姿勢調整機構３０を備えている（図１および図２Ａ〜図２Ｅ参照）。
【００１８】
（バンパー１１）
バンパー（フレーム）１１は、図１等に示すように、上面と下面を構成する２つの八角形のパイプ状部材と、これらの八角形の部材の４隅から上下方向（第２軸方向）に沿って立設された４本のパイプ状部材とを組み合わせた状態で、ボルト等を用いて固定して構成されている。そして、バンパー１１には、上述した本体ユニット１２、検査用カメラ１３、ソナー１４、照明１５、バッテリユニット１６等が固定される。また、バンパー１１は、図１に示すように、前後方向（第１軸方向）に沿って配置されたセンターフレーム１１ａ、上下方向（第２軸方向）に沿って配置されたセンターフレーム１１ｂを有している。
センターフレーム１１ａは、図１および図２Ａに示すように、水中用ロボット１０の上面における左右方向（第３軸方向）の中央部分において、前後方向（第１軸方向）に沿って配置されている。そして、センターフレーム１１ａは、後述する姿勢調整機構３０の可動おもりユニット３１の移動方向を誘導するガイド軸として使用される。
センターフレーム１１ｂは、図１および図２Ｅに示すように、水中用ロボット１０の背面における左右方向（第３軸方向）の中央部分において、上下方向（第２軸方向）に沿って配置されている。そして、センターフレーム１１ｂは、後述する姿勢調整機構３０の可動浮力材ユニット３５の移動方向を誘導するガイド軸として使用される。
【００１９】
（本体ユニット１２）
本体ユニット１２は、図１および図２Ｂ等に示すように、内部に操作用カメラ１２ａが設置された透明の円筒形容器である。そして、本体ユニット１２は、その両端に設けられた蓋によって操作用カメラ１２ａ等の内容物を密閉することによって、水中において内部に水が浸入しない防水構造を形成する。そして、本体ユニット１２は、円筒形容器の軸が上下方向（第２軸方向）に沿って配置されるように、バンパー１１の略中央部分に固定されている。
操作用カメラ１２ａは、水中用ロボット１０を水中で操作する際に動画または静止画を撮影してコントローラ１へ送信する撮像装置である。そして、操作用カメラ１２ａは、図１および図２Ｃに示すように、水中用ロボット１０の前後方向（第１軸方向）に沿ってカメラの光軸が配置されるように、バンパー１１へ固定されている。そして、操作用カメラ１２ａは、水中用ロボット１０の前方向が撮影領域となる向きで設置されている。また、操作用カメラ１２ａは、本体ユニット１２を構成する円筒形容器に形成された透明な窓部分から動画や静止画の撮影を行う。
【００２０】
（検査用カメラ１３）
検査用カメラ１３は、検査対象となるダムの壁面を撮影するための撮像装置であって、操作用カメラ１２ａと比較して、高解像度の動画や静止画の撮影が可能である。そして、検査用カメラ１３は、図１および図２Ｂ〜図２Ｄに示すように、操作用カメラと同様に、水中用ロボット１０の前後方向（第１軸方向）に沿ってカメラの光軸が配置されるように、バンパー１１の下部へ固定されている。そして、検査用カメラ１３は、水中用ロボット１０の前方向が撮影領域となる向きで設置されている。
本実施形態の検査用カメラ１３は、図４に示すように、ケース（筐体部）４１、透明板４２、フロントケース４３を備えている。また、検査用カメラ１３は、図５に示すように、内部に、撮像部１３ａと、４つのレーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄとを備えている。
ケース４１は、検査用カメラ１３の被写体側（第１方向）とは反対側の筐体部分を形成する円筒状の部材であって、撮像部１３ａ、４つのレーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄを内包する。
透明板４２は、フロントケース４３の被写体側の前面を覆うように取り付けられており、透明な樹脂によって成形されている。そして、透明板４２は、検査用カメラ１３の内部に水が浸入しない防水構造を形成するように、フロントケース４３の前面に取り付けられている。
【００２１】
なお、透明板４２は、検査用カメラ１３による撮影とレーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄによるレーザ光の照射が可能になるように、光を透過する材料で成形されていればよい。透明板４２は、例えば、ガラスによって成形されていてもよい。
フロントケース４３は、図５に示すように、保持部４３ａにおいて撮像部１３ａを、保持部４３ｂにおいて４つのレーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄをそれぞれ保持する。
保持部４３ａは、図６および図７に示すように、フロントケース４３の円形の前面の中心部分に形成された円筒状の貫通穴であって、円筒状の撮像部１３ａが挿入される。
保持部４３ｂは、図６および図７に示すように、保持部４３ａを中心とする円周上に、角度９０度間隔で配置された円筒状の貫通孔であって、レーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄがそれぞれ挿入される。
【００２２】
撮像部１３ａは、ダムの壁面等の検査用の画像を撮像するカメラであって、図６および図７に示すように、フロントケース４３の円形の前面の中心部分に形成された保持部４３ａ内に挿入された状態で保持されている。そして、撮像部１３ａは、光軸Ｘ方向における被写体側を透明板４２によって覆われている。これにより、透明板４２によって検査用カメラ１３内への水の浸入を防ぎつつ、被写体方向の撮影を行うことができる。
４つのレーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄは、光軸Ｘ方向における被写体側に向かって、撮像部１３ａの光軸Ｘと平行にレーザを照射する。すなわち、４つのレーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄの光軸と撮像部１３ａの光軸Ｘとは互いに平行である。そして、レーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄは、図６に示すように、撮像部１３ａを中心とする円周上に、角度９０度間隔で配置されている。換言すれば、４つのレーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄは、撮像部１３ａの光軸Ｘに直交する平面上の２つの軸上に、撮像部１３ａの光軸Ｘを中心とする円周に沿って配置されている。
【００２３】
４つのレーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄから照射されるレーザ光は、撮像部１３ａの光軸Ｘと平行な方向に沿ってダムの壁面に対して照射され、４つのスポットＰ１〜Ｐ４を形成する。各スポットの間隔は、壁面の傷の大きさの測定時の基準となる。
なお、本実施形態の検査用カメラ１３を用いたダムの壁面の傷等を検査する方法については、後段にて詳述する。
【００２４】
（ソナー１４）
ソナー１４は、ダムの壁面等の検査対象物との間の距離を検出するために、音波発信器と音波検出器とを有している。そして、ソナー１４は、水中用ロボット１０の前方の物体との距離を検知可能とするために、図１および図２Ｃに示すように、正面視において、バンパー１１の前面側における四隅に配置されている。
なお、ダムの堤体壁面等のように、検査対象物が平面である場合には、本実施形態のように、バンパー１１の前面における左上と右下、右上と左下のように、対角となる２箇所にそれぞれ設けることが好ましい。
これにより、ダムの堤体壁面等の検査対象物との相対姿勢を安定した状態で維持しながら壁面撮影を実施することができるため、検査対象物を撮影した画像として、画像処理に適した画像データを容易に取得することができる。
【００２５】
（照明１５）
照明１５は、検査用カメラ１３によって撮影可能な照度を確保するための光を検査対象物に対して照射する。また、照明１５は、図１および図２Ｃに示すように、バンパー１１における前面の上部中央に固定されている。
これにより、操作用カメラ１２ａと検査用カメラ１３の光軸方向前方を、撮影可能な照度になるように保つことができる。
なお、本実施形態のように、照明１５が１つの場合には、検査対象物を一様に照らすことが可能な照明を利用することが好ましい。また、照明１５を複数設ける場合には、双方の照明の重なりによって画像処理に影響が及ばないように、画面内あるいは画像処理に使用する範囲の照度が一様になるように各照明を取り付ける位置と向きを調整することが好ましい。
また、照明１５は、コントローラ１から照度等を制御されるように構成されてもよい。
【００２６】
（バッテリユニット１６）
バッテリユニット１６は、図３に示すように、本体ユニット１２（操作用カメラ１２ａ）と接続されており、本体ユニット１２内の電気回路を介して、検査用カメラ１３、ソナー１４、照明１５、推進器ユニット２０、姿勢調整機構３０に対して電力を供給する。そして、バッテリユニット１６は、図１および図２Ｃに示すように、バンパー１１の下部、特に、下端面に、結束帯あるいはネジ等を用いて固定さられている。
これにより、水中用ロボット１０の重心位置を低い位置に設定することができるため、水中用ロボット１０の水中姿勢を安定化させることができる。
なお、バッテリユニット１６のバンパー１１に対する固定部分には、バッテリユニット１６をバンパー１１に対して傾けることが可能なチルト機構を設けることがより好ましい。これにより、バッテリユニット１６内の電池あるいは充電池を取り出す作業をより容易に実施することができる。
また、バッテリユニット１６は、防水コネクタ等を用いて、密閉容器である本体ユニット１２や照明１５と着脱可能な状態で接続されていることがより好ましい。
（固定浮力材１７ａ，１７ｂ）
固定浮力材１７ａ，１７ｂは、水中用ロボット１０に浮力を付与するために設けられた浮力材であって、図１および図２Ａに示すように、バンパー１１の上面における後ろ寄りの位置に固定配置されている。また、固定浮力材１７ａ，１７ｂは、その下方に設けられた上下スラスタ２２ｃ，２２ｄの推進力の障壁となることを回避するために、図２Ａに示すように、平面視において上下スラスタ２２ｃ，２２ｄと重なる部分が切り欠かれた形状を有している。
【００２７】
（推進器ユニット２０）
推進器ユニット２０は、水中用ロボット１０の水中における移動時の推進力を生じさせる機構であって、スクリュー（プロペラとも呼ぶ）とスクリューを回転させるモータとを組み合わせて構成される複数のスラスタによって構成されている。
推進器ユニット２０は、コントローラ１からの指示入力や自動姿勢制御によって、各スラスタのモータの回転数が制御されることで、前後、左右、上下の各方向（第１〜第３軸方向）における推進力が制御される。
これにより、水中用ロボット１０の水中における移動、姿勢等を制御することができる。
そして、推進器ユニット２０は、図１および図２Ａ〜図２Ｅに示すように、前後スラスタ（第１推進器）２１ａ，２１ｂ、上下スラスタ（第２推進器）２２ａ〜２２ｄ、左右スラスタ（第３推進器）２３ａ，２３ｂを有している。
前後スラスタ２１ａ，２１ｂ、上下スラスタ２２ａ〜２２ｄ、左右スラスタ２３ａ，２３ｂは、互いに直交する３つの軸（第１〜第３軸）方向において、水中用ロボット１０の各軸方向における並進と各軸回りの回転とが可能になるように、それぞれバンパー１１に固定される。そして、前後スラスタ２１ａ，２１ｂ、上下スラスタ２２ａ〜２２ｄ、左右スラスタ２３ａ，２３ｂは、それぞれが独立して制御される。
なお、以下の説明においてスラスタの方向とは、各スラスタが備えるスクリューの回転軸に平行な方向、すなわち、各スラスタによって生じる推進力の方向を指すものとする。
【００２８】
（前後スラスタ２１ａ，２１ｂ）
２つの前後スラスタ（第１推進器）２１ａ，２１ｂは、前後方向（第１軸方向）における水中での推進力を生じさせるために、図１および図２Ａ〜図２Ｅに示すように、バンパー１１の右前と左後ろの位置に固定されている。また、前後スラスタ２１ａ，２１ｂは、上下方向（第２軸方向）における中央からやや下寄りの位置において、バンパー１１に固定されている。そして、前後スラスタ２１ａ，２１ｂは、各スラスタの回転軸が前後方向（第１軸方向）において互いに平行になるように配置されている。
本実施形態の水中用ロボット１０では、図１および図２Ａ〜図２Ｅに示すように、前後スラスタ２１ａ，２１ｂが、平面視において水中用ロボット１０の直立姿勢における重心位置ｇ１（図２Ａ参照）を中心として対称な位置に配置されている。
これにより、前後スラスタ２１ａ，２１ｂのそれぞれの推進力の出力を変化させることで、水中用ロボット１０を安定した状態で、前後方向に移動させたり、前後方向に沿う第１軸に対して傾けたりすることができる。すなわち、水中用ロボット１０を、ピッチ方向およびヨー方向において回転させることが可能となる。
【００２９】
（上下スラスタ２２ａ〜２２ｄ）
４つの上下スラスタ（第２推進器）２２ａ〜２２ｄは、上下方向（第２軸方向）における水中での推進力を生じさせるために、図１および図２Ｂ〜図２Ｅに示すように、平面視におけるバンパー１１の四隅付近に設けられている。また、上下スラスタ２２ａ〜２２ｄは、バンパー１１の上下方向における中央よりやや上寄りの位置に設けられている。さらに、上下スラスタ２２ａ〜２２ｄは、水中用ロボット１０が潜水する際に大きな推進力を必要とするため、他のスラスタ（前後スラスタ２１ａ，２１ｂ、および左右スラスタ２３ａ，２３ｂ）と比較して、大きな推進力を生じさせることが可能なスラスタが配置されている。
【００３０】
具体的には、上下スラスタ２２ａ〜２２ｄのスクリューの羽根の大きさ、モータの馬力、回転数等が他のスラスタよりも大きくなるように調整すればよい。
また、４つの上下スラスタ２２ａ〜２２ｄは、上下方向（第２軸方向）を向くように、バンパー１１に固定されている。すなわち、上下スラスタ２２ａ〜２２ｄは、各スラスタの回転軸が、上下方向に対して互いに平行になるように配置される。
また、上下スラスタ２２ａ〜２２ｄは、それぞれの回転軸に直交する同一平面上に、平面視において水中用ロボット１０の重心位置ｇ１を中心とする長方形の四隅付近に配置されている。
これにより、４つの上下スラスタ２２ａ〜２２ｄの推進力の出力を変化させることで、水中用ロボット１０を上下方向に移動させたり、上下方向（第２軸方向）に対して傾けたりすることができる。すなわち、水中用ロボット１０を、ロール方向に移動させたり、ピッチ方向において回転（前傾・後傾）させたりすることができる。
また、本実施形態の水中用ロボット１０では、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、他の部品と比較して重量の大きいバッテリユニット１６がバンパー１１の下端面に配置されている。
このため、水中用ロボット１０を水中で上下に移動させる際に、姿勢を安定化させることができる。
【００３１】
（左右スラスタ２３ａ，２３ｂ）
２つの左右スラスタ（第３推進器）２３ａ，２３ｂは、左右方向（第３軸方向）における水中での推進力を生じさせるために、図１および図２Ａ〜図２Ｅに示すように、バンパー１１の左前と右後ろの位置に固定されている。また、左右スラスタ２３ａ，２３ｂは、上下方向（第２軸方向）における中央からやや下寄りの位置、つまり前後スラスタ２１ａ，２１ｂと略同じ高さ位置において、バンパー１１に固定されている。そして、左右スラスタ２３ａ，２３ｂは、各スラスタの回転軸が左右方向（第３軸方向）において互いに平行になるように配置されている。
【００３２】
本実施形態の水中用ロボット１０では、図１および図２Ａ〜図２Ｅに示すように、左右スラスタ２３ａ，２３ｂが、平面視において、直立姿勢の水中用ロボット１０の重心位置ｇ１（図２Ａ参照）を中心として対称な位置に配置されている。
これにより、左右スラスタ２３ａ，２３ｂのそれぞれの推進力の出力を変化させることで、水中用ロボット１０を安定した状態で、左右方向に移動させたり、左右方向に沿う第３軸に対して傾けたりすることができる。すなわち、水中用ロボット１０を、ヨー方向およびロール方向において回転させることが可能となる。
ただし、上記の各スラスタの配置や方向は、標準的な配置であって、水中用ロボット１０の重心位置や水中推進時における水の抵抗による挙動等に鑑みて、位置や方向を調整すればよい。
【００３３】
（姿勢調整機構３０）
姿勢調整機構３０は、左右方向に沿った第３軸を中心として回転させて、水中用ロボット１０を前傾姿勢へ移行させる機構であって、水中用ロボット１０の重心位置および浮心位置を移動させるために設けられている。
すなわち、姿勢調整機構３０は、図１、および図２Ａ〜図２Ｅに示すように、可動おもりユニット３１と、第１送りねじ３２と、可動浮力材ユニット３５と、第２送りねじ３６と、ギアボックス３７と、を有している。
【００３４】
（可動おもりユニット３１）
可動おもりユニット３１は、水中用ロボット１０の重心位置を前後方向（第１軸方向）において移動させるために、前後方向に沿って配置された第１送りねじ３２の回転に伴って、前後方向において前後に移動する。
本実施形態の水中用ロボット１０では、ギアボックス３７に近接した位置が、可動おもりユニット３１の初期位置として設定されている。そして、水中用ロボット１０を前傾姿勢に移行させる際には、図１等に示すように、ギアボックス３７から離間した位置まで可動おもりユニット３１を移動させる。
すなわち、水中用ロボット１０が直立姿勢（図１等参照）で水中を移動する際には、可動おもりユニット３１は、前後方向における後端の初期位置にある。
そして、水中用ロボット１０が前傾姿勢へ移行する際には、可動おもりユニット３１は、可動浮力材ユニット３５の上下方向における移動に連動して、前後方向における前端の位置まで移動する。
これにより、水中用ロボット１０の重心位置を、前後方向における前寄りの位置へと移動させることができる。
【００３５】
（第１送りねじ３２）
第１送りねじ３２は、図１および図２Ａ等に示すように、前後方向（第１軸方向）に沿って配置されている。そして、第１送りねじ３２は、外周面に送り溝と停止溝とが形成されており、回転することによって可動おもりユニット３１を前後方向において移動させる。
なお、第１送りねじ３２と後述する第２送りねじ３６とは、送り溝のピッチが異なるものの、ほぼ同じ構成を有している。
送り溝は、円柱状の第１送りねじ３２の軸方向に対して斜めに、前後方向に沿って連続的に形成された１本の溝として形成されている。
可動おもりユニット３１は、この送り溝内にその一部が係止された状態で第１送りねじ３２が回転することで、前後方向において移動可能となる。
停止溝は、円柱状の第１送りねじ３２の軸方向に対して垂直な平面に沿って形成された円環状の溝であって、送り溝の両端に形成されている。
可動おもりユニット３１は、停止溝内にその一部が係止された状態になると、第１送りねじ３２を回転させても、前後方向において移動不能となる。よって、停止溝は、可動おもりユニット３１の前後方向の両端部におけるストッパとして機能する。
【００３６】
（可動浮力材ユニット３５）
可動浮力材ユニット３５は、水中用ロボット１０の浮心位置を上下方向（第２軸方向）において移動させるために、上下方向に沿って配置された第２送りねじ３６の回転に伴って、上下方向において前後に移動する。
本実施形態の水中用ロボット１０では、可動おもりユニット３１と同様に、ギアボックス３７に近接した位置が、可動浮力材ユニット３５の初期位置として設定されている。そして、水中用ロボット１０を前傾姿勢に移行させる際には、ギアボックス３７から離間した位置まで可動浮力材ユニット３５を移動させる。
すなわち、水中用ロボット１０が直立姿勢（図１等参照）で水中を移動する際には、可動浮力材ユニット３５は、上下方向における上端の初期位置にある。
そして、水中用ロボット１０が前傾姿勢へ移行する際には、可動浮力材ユニット３５は、可動おもりユニット３１の前後方向における移動に連動して、上下方向における下端の位置まで移動する。
これにより、水中用ロボット１０の浮心位置を、鉛直方向における下向きの位置へと移動させることができる。
【００３７】
（第２送りねじ３６）
第２送りねじ３６は、図１および図２Ｂ、図２Ｄ等に示すように、上下方向（第２軸方向）に沿って配置されている。そして、第２送りねじ３６は、第１送りねじ３２と同様に、外周面に送り溝と停止溝とが形成されており、回転することによって可動浮力材ユニット３５を上下方向において移動させる。
送り溝は、円柱状の第２送りねじ３６の軸方向に対して斜めに、前後方向に沿って連続的に形成された１本の溝として形成されている。
可動浮力材ユニット３５は、この送り溝内にその一部が係止された状態で第２送りねじ３６が回転することで、上下方向において移動可能となる。
【００３８】
なお、第２送りねじ３６の送り溝のピッチは、第１送りねじ３２の送り溝のピッチよりも大きい。これは、可動浮力材ユニット３５の上下方向における移動距離が、可動おもりユニット３１の前後方向における移動距離よりも長く、かつ可動おもりユニット３１と可動浮力材ユニット３５とが、それぞれ第１・第２送りねじ３２，３６における両端へ到達するタイミングを一致させるためである。
停止溝は、円柱状の第２送りねじ３６の軸方向に対して垂直な平面に沿って形成された円環状の溝であって、送り溝の両端に形成されている。
可動浮力材ユニット３５は、その一部が停止溝内に係止された状態になると、第２送りねじ３６を回転させても、上下方向において移動不能となる。よって、停止溝は、可動浮力材ユニット３５の上下方向の両端部におけるストッパとして機能する。
【００３９】
（ギアボックス３７）
ギアボックス（駆動機構）３７は、可動おもりユニット３１および可動浮力材ユニット３５を、それぞれ前後方向および上下方向において駆動するために、バンパー１１における上面の後端に設けられている。そして、ギアボックス３７は、内部に設けられた単一の駆動源（モータ）（図示せず）と、複数のギアとを組み合わせて構成されている。
ギアボックス３７内の単一の駆動源（モータ）は、複数のギアを介して、前後方向に沿って配置された第１送りねじ３２の後端、上下方向に沿って配置された第２送りねじ３６の上端にそれぞれ連結されている。
【００４０】
そして、ギアボックス３７は、第１送りねじ３２と第２送りねじ３６とに対して、それぞれ回転駆動力を付与する。
具体的には、ギアボックス３７から付与される回転駆動力は、可動おもりユニット３１が前方向へ移動する際には、これに連動して可動浮力材ユニット３５が下方向へ移動するように、第１送りねじ３２、第２送りねじ３６に対して伝達される。
なお、第１送りねじ３２と第２送りねじ３６とを回転させる方向は、それぞれの送り溝が形成された向きに応じて設定されていればよい。例えば、ギアボックス３７から見て、第１送りねじ３２と第２送りねじ３６とを同じ方向に回転させてもよいし、逆方向に回転させてもよい。
【００４１】
＜ダムの壁面の検査時の動作＞
本実施形態の水中用ロボット１０では、上述した構成によって、例えば、図８に示すダムの堤体５０の壁面５１ａ，５１ｂの検査を実施する。
具体的には、水中用ロボット１０は、コントローラ１から操作入力された内容に基づいて、図８に示すように、水面に近い位置Ｌ１で潜行しながら検査対象であるダムの堤体５０の壁面５１ａへと近づいていく。
このとき、水中用ロボット１０は、推進器ユニット２０の各スラスタによって、３軸方向における推進力を制御して、直立姿勢を維持した状態で壁面５１ａへと近づいていく。水中用ロボット１０では、このような水平移動時には、上下スラスタ２２ａ〜２２ｄおよび左右スラスタ２３ａ，２３ｂによる推進力を使って直立姿勢を維持しつつ、前後スラスタ２１ａ，２１ｂによる推進力を使って前進する。また、コントローラ１では、操作用カメラ１２ａによって取得された映像をモニタ画面で確認しながら目標とする方向へ移動していく。
【００４２】
次に、水中用ロボット１０は、その正面（例えば、検査用カメラ１３）と壁面５１ａまでの距離ｄｓになる位置Ｌ２まで移動する。
この位置Ｌ２において、水中用ロボット１０は、検査用カメラ１３を起動して、壁面５１ａの撮影を開始する。
次に、水中用ロボット１０は、直立姿勢を維持した状態で、壁面５１ａまでの距離ｄｓを維持したまま、水平移動と下降とを繰り返しながら移動して行く。
このとき、水中用ロボット１０は、上下方向における移動時には、前後スラスタ２１ａ，２１ｂ、上下スラスタ２２ａ〜２２ｄおよび左右スラスタ２３ａ，２３ｂによる推進力を使って直立姿勢を維持しつつ、上下スラスタ２２ａ〜２２ｄによる推進力を使って上下に移動する。また、水中用ロボット１０は、左右方向における移動時には、前後スラスタ２１ａ，２１ｂ、上下スラスタ２２ａ〜２２ｄおよび左右スラスタ２３ａ，２３ｂによる推進力を使って直立姿勢を維持しつつ、左右スラスタ２３ａ，２３ｂによる推進力を使って左右方向に移動する。
【００４３】
これにより、略鉛直方向に沿うように配置された壁面５１ａの検査用の画像を、検査用カメラ１３によって取得することができる。なお、検査用カメラ１３によって取得される画像は、動画であってもよいし、静止画であってもよい。
検査用カメラ１３によって動画を撮影する場合には、検査対象となる壁面５１ａから距離ｄｓとなった位置Ｌ２に移動した後、所望のタイミングで撮影を開始して、壁面５１ａと壁面５１ｂとの境界部分の位置Ｌ３に到達するまで連続的に撮影を行えばよい。
一方、検査用カメラ１３によって静止画を撮影する場合には、検査対象となる壁面５１ａから距離ｄｓとなった位置Ｌ２に移動した後、操作用カメラ１２ａによって壁面５１ａの状態を確認しながら移動し、クラック等の異常が見られる位置において、所望のタイミングで静止画を撮影すればよい。
【００４４】
次に、水中用ロボット１０が壁面５１ａと壁面５１ｂとの境界部分の位置Ｌ３に到達すると、水中用ロボット１０は、次に検査対象となる傾斜した壁面５１ｂの角度に合わせて前傾姿勢へと切り替えられる。
具体的には、水中用ロボット１０では、図８に示す位置Ｌ３において、上述した姿勢調整機構３０によって可動おもりユニット３１と可動浮力材ユニット３５とが、同期して所定の方向へ移動する。
これにより、水中用ロボット１０では、重心位置が移動し、かつ浮心位置が移動することで、水中用ロボット１０をピッチ方向において傾ける（前傾させる）ことができる（位置Ｌ４）。
ここで、位置Ｌ４における前傾角度、つまり、可動おもりユニット３１と可動浮力材ユニット３５の移動距離は、検査対象である壁面５１ｂの角度に平行になるように設定される。壁面５１ｂの傾斜角度は、ダム等の設計データ等を予め入力しておいてもよい。あるいは、水中用ロボット１０において、操作用カメラ１２ａ、検査用カメラ１３、ソナー１４等を用いて直立姿勢時における壁面５１ｂまでの距離を計測して、壁面５１ｂの傾斜角度を求めてもよい。
【００４５】
次に、水中用ロボット１０は、前傾姿勢を維持した状態で、壁面５１ｂまでの距離ｄｓを維持したまま、左右方向における移動と斜め下向きへの移動とを繰り返しながら移動して行く。
このとき、水中用ロボット１０は、斜め下向きへの移動時には、前後スラスタ２１ａ，２１ｂ、上下スラスタ２２ａ〜２２ｄおよび左右スラスタ２３ａ，２３ｂによる推進力を使って前傾姿勢を維持しつつ、上下スラスタ２２ａ〜２２ｄによる推進力を使って斜め下向きに移動する。また、水中用ロボット１０は、左右方向における移動時には、前後スラスタ２１ａ，２１ｂ、上下スラスタ２２ａ〜２２ｄおよび左右スラスタ２３ａ，２３ｂによる推進力を使って前傾姿勢を維持しつつ、左右スラスタ２３ａ，２３ｂによる推進力を使って左右方向に移動する。
これにより、傾斜面として形成された壁面５１ｂの検査用の画像を、検査用カメラ１３によって取得することができる。
【００４６】
＜検査用カメラ１３を用いた検査方法＞
本実施形態の検査用カメラ１３を用いた検査方法では、図８に示す水中用ロボット１０を用いて取得された画像に基づいて壁面に生じた傷の大きさを算出する。
予め、ＰＣ等のコントローラ１が水中用ロボット１０を遠隔操作し、検査用カメラ１３の撮像部１３ａによって、壁面に生じた傷Ｄ１，Ｄ２を含む画像を撮影する。コントローラ１の画像取得部１ａは、撮影した画像を水中用ロボット１０から取得する。コントローラ１は、取得した画像に基づいて壁面に生じた傷の大きさを算出する。
具体的には、図１２に示すフローチャートの流れに沿って、ダムの壁面５１ａ，５１ｂに生じた傷Ｄ１，Ｄ２（図１１参照）の大きさ（幅）を測定する。
【００４７】
まず、ステップＳ１１において、位置検出部１ｂは、スポットＰ１〜Ｐ４の重心位置を検出する。具体的には、位置検出部１ｂが、画像における４つのスポットの領域を検出し、画素を単位としてその重心位置を算出する。スポットＰｉ（ｉ＝１〜４）の画像中の重心位置をＰｐｉ（ｘｐｉ，ｙｐｉ）とする。
次に、ステップＳ１２において、距離測定部１ｃは、交点Ｃ１から各スポットの重心位置までの距離を算出する。スポットＰ１とスポットＰ３とを結んだ直線と、スポットＰ２とスポットＰ４とを結んだ直線との交点Ｃ１を求める。距離測定部１ｃは、交点Ｃ１の画像における位置を画素を単位として算出する。次に距離測定部１ｃは、交点Ｃ１から各スポットの重心位置までの距離を、画素を単位として算出する。交点Ｃ１からスポットＰｉの重心位置までの画像中の距離をｒｐｉとする。
【００４８】
ここで、図１１に示すように交点Ｃ１から各スポットＰｉの重心位置までの距離ｒｐｉの値に差がある場合、水中用ロボット１０の検査用カメラ１３の光軸Ｘの角度が壁面に対して傾いていることを意味する。
次に、ステップＳ１３において、距離測定部１ｃは、各レーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄの前面から壁面の対応するスポットまでの距離を算出する。各レーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄの前面からスポットＰｉまでの実際の距離をｄｉとすると、ｄｉは次のように求められる。
まず、予め基準となる画像を２枚以上撮影する。基準画像は、検査用カメラ１３の光軸Ｘと垂直な平面を被写体とし、この被写体を異なる既知の距離から撮影する。この被写体は、平面上に既知の寸法で格子が描かれたチャートであってもよい。図１０Ａは、撮影距離、すなわち検査用カメラ１３から被写体までの距離を０．５ｍとして撮影したときに得られた画像の一例を示す図である。また、図１０Ｂは、撮影距離を１．０ｍとして撮影したときに得られた画像の一例を示す図である。
【００４９】
撮影した画像においては、次の関係が成り立つ。
ｄｉ＝Ａｘｐｉ／（ｘｐｉ−Ｂｘｐｉ）  （ｉ＝１〜４）          （式１）
ｄｉ＝Ａｙｐｉ／（ｙｐｉ−Ｂｙｐｉ）  （ｉ＝１〜４）          （式２）
ただし、Ａｘｐｉ、Ａｙｐｉ、ＢｘｐｉおよびＢｙｐｉはいずれも定数である。
ここで、上記基準画像においては、ｄｉは撮影距離と等しく、また、ｘｐｉ、ｙｐｉは基準画像から算出可能である。１枚の基準画像からは８つの関係式が得られることから、２枚の基準画像が得られれば１６の関係式が得られる。したがって、これらの関係式からＡｘｐｉ、Ａｙｐｉ、ＢｘｐｉおよびＢｙｐｉをすべて算出することができる。
このようにして求めたＡｘｐｉ、Ａｙｐｉ、ＢｘｐｉおよびＢｙｐｉは、予めメモリ１ｇに記憶されている。距離測定部１ｃは、検査対象である画像から求めた各スポットの重心位置Ｐｐｉ（ｘｐｉ，ｙｐｉ）と、記憶しているこれらの定数とを式１および式２に代入することにより、ｄｉを求めることができる。
【００５０】
次に、ステップＳ１４において、姿勢検出部１ｄは、ステップＳ１３において算出された各レーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄの前面からスポットＰｉまでの距離ｄｉに基づいて、検査用カメラ１３の壁面に対する傾き（水中用ロボット１０の姿勢）を算出する。
検査用カメラ１３の光軸Ｘの、壁面に対する相対角度（ヨー角ψ、ピッチ角θ）は、次式で求められる。
θ＝ｔａｎ−１（（ｄ１−ｄ３）／ｒｗ１＋ｒｗ３））          （式３）
ψ＝ｔａｎ−１（（ｄ２−ｄ４）／ｒｗ２＋ｒｗ４））          （式４）
ただし、各レーザ照射部の光軸と撮像部１３ａの光軸Ｘとの距離をｒｗｉとする。
ここで、各レーザ照射部の光軸と撮像部１３ａの光軸Ｘとは平行であるから、これらの距離ｒｗｉは、対応するレーザ照射部と撮像部１３ａの光軸Ｘとの距離と等しい。すなわち、ｒｗｉは既知である。ｒｗｉは、あらかじめメモリ１ｇに記憶されている。姿勢検出部１ｄは、すでに求めたｄｉと記憶されているｒｗｉとから、θおよびψを算出することができる。
【００５１】
次に、ステップＳ１５において、補正部１ｅは、ステップＳ１４において算出された傾き（姿勢）の大きさに応じて、画像の傾きを補正する処理を実施する。
補正部１ｅはヨー角ψ、ピッチ角θを用いて、元の画像を、壁面に垂直な方向から壁面を見た画像、すなわち撮像部１３ａの光軸Ｘが壁面と垂直となる方向から撮影した画像に相当するように変換（補正）する。
次に、ステップＳ１６において、検査対象測定部１ｆは、予め記憶されている実際のスポットＰ１〜Ｐ４の位置の間隔と比較して、補正後の画像における１画素当たりの長さを算出する。
検査対象測定部１ｆは、補正後の画像におけるスポットＰ１とスポットＰ３との画像における距離ｒｐ１＋ｒｐ３を、画素を単位として算出する。一方、撮像部１３ａの光軸Ｘが壁面と垂直になる方向から撮影したときのスポットＰ１とスポットＰ３との実際の距離は、ｒｗ１＋ｒｗ３である。したがって、検査対象測定部１ｆは、補正後の画像における１画素に対応する実際の長さを、（ｒｗ１＋ｒｗ３）／（ｒｐ１＋ｒｐ３）として求める。
【００５２】
次に、ステップＳ１７において、検査対象測定部１ｆは、補正後の画像に含まれる傷Ｄ１，Ｄ２の実際の幅（実寸）を算出する。
まず、検査対象測定部１ｆは、補正後の画像に含まれる傷Ｄ１、Ｄ２を特定する。検査対象測定部１ｆは、画像を解析することにより傷Ｄ１、Ｄ２を検出する。そして、検査対象測定部１ｆは、画像における傷Ｄ１，Ｄ２の幅を、画素を単位として算出する。なお、検査対象測定部１ｆは、傷Ｄ１，Ｄ２の幅を算出する代わりに、傷Ｄ１，Ｄ２の幅を外部から取得するようにしてもよい。
次に検査対象測定部１ｆは、画素を単位とする傷Ｄ１，Ｄ２の幅を、実寸に変換する。検査対象測定部１ｆは、ステップＳ１８で求めた１画素に対応する実際の長さを、傷Ｄ１，Ｄ２の幅に乗じることにより、傷Ｄ１，Ｄ２の幅（実寸）を算出する。
【００５３】
本実施形態の検査用カメラ１３を用いた検査方法では、以上のように、例えば、水中用ロボット１０の姿勢によって、レーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄから照射されるレーザが、壁面に対して傾いている場合でも、傾いた状態で撮影された画像を補正する。
これにより、水中用ロボット１０の壁面に対する傾き等を考慮して、壁面に生じた傷Ｄ１，Ｄ２の大きさを補正後の画像に基づいて正確に測定することができる。
この結果、水中用ロボット１０を用いて、ダムの壁面の検査をさらに精度よく実施することができる。
［他の実施形態］
以上、本開示の一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るものではなく、開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００５４】
（Ａ）
上記実施形態では、図５等に示すように、４つのレーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄを搭載した検査用カメラ１３を例として挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、検査用カメラ１３に搭載されたレーザ照射部の数は、３つ、あるいは２つであってもよい。
この場合でも、レーザ照射部の位置の間隔が予め記憶されていれば、画像中のスポットの間隔が何画素分に相当するかを算出することで、実際のレーザ照射部の間隔を用いて、ダムの壁面等の傷等、検査対象物の大きさを測定することができる。
（Ｂ）
上記実施形態では、撮像部１３ａの光軸Ｘに直交する平面において、互いに直交する２つの軸上における光軸Ｘを中心とする円周上に、４つのレーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄが配置された検査用カメラ１３を例として挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、検査用カメラにおけるレーザ照射部の配置としては、各レーザ照射部から照射されたレーザの位置の間隔が設定されていればよいため、任意の配置であってもよい。
【００５５】
（Ｃ）
上記実施形態では、撮像部１３ａ、４つのレーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄが、共通のフロントケース４３に取り付けられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、撮像部１３ａ、４つのレーザ照射部１３ｂａ〜１３ｂｄが、別々の部材に取り付けられていてもよい。
【００５６】
（Ｄ）
上記実施形態では、ダム等の壁面の検査を行う水中用ロボット１０に搭載された検査用カメラ１３に、本開示の内容を適用した例を挙げて説明した。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。
例えば、本開示に係る検査用カメラは、水中における検査に限定されるものではなく、陸上における各種検査を行う検査用カメラに対しても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本開示の検査用カメラは、撮像された画像を用いて高精度に測定対象物の寸法を検出することができるという効果を奏することから、水中、地上に関わらず、リモートで測定対象物の寸法を測定する各種装置に対して広く適用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１      コントローラ
１ａ    画像取得部
１ｂ    位置検出部
１ｃ    距離測定部
１ｄ    姿勢検出部
１ｅ    補正部
１ｆ    検査対象測定部
１ｇ    メモリ
２      ケーブル
１０      水中用ロボット
１１      バンパー（フレーム）
１１ａ    センターフレーム
１１ｂ    センターフレーム
１２      本体ユニット
１２ａ    操作用カメラ
１３      検査用カメラ
１３ａ    撮像部
１３ｂａ〜１３ｂｄ  レーザ照射部
１４      ソナー
１５      照明
１６      バッテリユニット
１７ａ，１７ｂ  固定浮力材
２０      推進器ユニット
２１ａ，２１ｂ  前後スラスタ（第１推進器）
２２ａ〜２２ｄ  上下スラスタ（第２推進器）
２３ａ，２３ｂ  左右スラスタ（第３推進器）
３０      姿勢調整機構
３１      可動おもりユニット
３２      第１送りねじ
３５      可動浮力材ユニット
３６      第２送りねじ
３７      ギアボックス
４１      ケース（筐体部）
４２      透明板
４３      フロントケース
４３ａ    保持部
４３ｂ    保持部
５０      堤体
５１ａ，５１ｂ  壁面（検査対象物）
ｄｓ    距離
Ｌ１〜Ｌ５  位置
Ｘ      光軸
【図１】
0006726885.tif 000002
【図２Ａ】
0006726885.tif 000003
【図２Ｂ】
0006726885.tif 000004
【図２Ｃ】
0006726885.tif 000005
【図２Ｄ】
0006726885.tif 000006
【図２Ｅ】
0006726885.tif 000007
【図３】
0006726885.tif 000008
【図４】
0006726885.tif 000009
【図５】
0006726885.tif 000010
【図６】
0006726885.tif 000011
【図７】
0006726885.tif 000012
【図８】
0006726885.tif 000013
【図９】
0006726885.tif 000014
【図１０Ａ】
0006726885.tif 000015
【図１０Ｂ】
0006726885.tif 000016
【図１１】
0006726885.tif 000017
【図１２】
0006726885.tif 000018