(57)【要約】【課題】表面検査に際し、凹凸検知に優れる表面検査装置およびこれを用いた表面検査方法を提供すること。【解決手段】移動手段１０と、撮影手段２と、照射手段３と、を備え、移動しながら照射領域を撮影することによって表面検査が可能である表面検査装置１を用い、表面検査を行う面に沿って表面検査装置１を特定方向に移動させ、表面検査を行う面の特定箇所を移動中の異なる位置から特定箇所が２回以上撮影範囲に含まれるように撮影範囲の一部を重複させて２回以上撮影し、その２回以上の撮影のうちの少なくとも一において移動方向の後ろ側から特定箇所に光が照射されるようにするとともに、少なくとも他の一において移動方向の前側から特定箇所に光が照射されるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面検査を行う面に沿って移動可能な移動手段と、
前記移動手段に組み付けられて前記移動手段とともに移動しながら前記表面検査を行う面の静止画を撮影可能な撮影手段と、
前記移動手段に組み付けられて前記移動手段とともに移動しながら前記撮影手段の撮影範囲を照射可能な照射手段と、を備え、
移動しながら照射領域を撮影することによって表面検査が可能であることを特徴とする表面検査装置。
【請求項２】
前記撮影手段の画角によって決定される１回の撮影範囲が、前記照射手段の位置よりも移動方向の前後の照射領域を含むことを特徴とする請求項１に記載の表面検査装置。
【請求項３】
前記撮影手段および前記照射手段が、移動方向または移動方向と直交する方向に並べて配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の表面検査装置。
【請求項４】
前記照射手段が、低指向性の照射手段であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の表面検査装置。
【請求項５】
前記移動手段が、無人航空機であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表面検査装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の表面検査装置を用い、表面検査を行う面に沿って当該表面検査装置を特定方向に移動させ、表面検査を行う面の特定箇所を移動中の異なる位置から前記特定箇所が２回以上撮影範囲に含まれるように撮影範囲の一部を重複させて２回以上撮影し、その２回以上の撮影のうちの少なくとも一において移動方向の後ろ側から前記特定箇所に光が照射されるようにするとともに、少なくとも他の一において移動方向の前側から前記特定箇所に光が照射されるようにすることを特徴とする表面検査方法。
【請求項７】
連続した撮影範囲の重複率が６６．７％以上であることを特徴とする請求項６に記載の表面検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面検査装置およびこれを用いた表面検査方法に関し、さらに詳しくは、ダム、橋、トンネル、ビルなどの一般に表面検査を行いにくいところの壁面についての表面検査を行うものとして好適な表面検査装置およびこれを用いた表面検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダム、橋、トンネル、ビルなどの壁面を検査する要請がある。この検査では、コンクリートの剥離などの劣化を検査する。このため、壁面の凹凸を検知することが求められる。
【０００３】
壁面の検査ではないが、搬送されるシートが検査対象物の表面検査に際し、擬似平行光を発する複数の光源体を用い、搬送方向の左右両側から検査対象物に擬似平行光を照射することで、シート表面の極微細な凹凸欠陥部に起因する陰影を検知して凹凸欠陥部を検知する方法が特許文献１には記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１０５９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
検査対象物の表面検査に際し、凹凸を見落とす場合がある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、表面検査に際し、凹凸検知に優れる表面検査装置およびこれを用いた表面検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明に係る表面検査装置は、表面検査を行う面に沿って移動可能な移動手段と、前記移動手段に組み付けられて前記移動手段とともに移動しながら前記表面検査を行う面の静止画を撮影可能な撮影手段と、前記移動手段に組み付けられて前記移動手段とともに移動しながら前記撮影手段の撮影範囲を照射可能な照射手段と、を備え、移動しながら照射領域を撮影することによって表面検査が可能であることを要旨とするものである。
【０００８】
この際、前記撮影手段の画角によって決定される１回の撮影範囲が、前記照射手段の位置よりも移動方向の前後の照射領域を含むことが好ましい。また、前記撮影手段および前記照射手段が、移動方向または移動方向と直交する方向に並べて配置されていることが好ましい。また、前記照射手段が、低指向性の照射手段であることが好ましい。また、前記移動手段が、無人航空機であることが好ましい。
【０００９】
そして、本発明に係る表面検査方法は、上記の表面検査装置を用い、表面検査を行う面に沿って当該表面検査装置を特定方向に移動させ、表面検査を行う面の特定箇所を移動中の異なる位置から前記特定箇所が２回以上撮影範囲に含まれるように撮影範囲の一部を重複させて２回以上撮影し、その２回以上の撮影のうちの少なくとも一において移動方向の後ろ側から前記特定箇所に光が照射されるようにするとともに、少なくとも他の一において移動方向の前側から前記特定箇所に光が照射されるようにすることを要旨とするものである。
【００１０】
この際、連続した撮影範囲の重複率が６６．７％以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る表面検査装置によれば、移動しながら照射領域を撮影することが可能であることから、検査対象物の特定箇所に対し光の照射方向が移動方向の後ろ側からとなる位置と移動方向の前側からとなる位置のそれぞれの位置で撮影が可能である。そうすると、いずれかの撮影で凹凸に起因する陰影を検知できるので、凹凸の見落としが抑えられ、凹凸検知に優れる。
【００１２】
この際、撮影手段の画角によって決定される１回の撮影範囲が照射手段の位置よりも移動方向の前後の照射領域を含むようにすれば、その撮影範囲に含まれる当該前の照射領域を特定箇所としたときに、この特定箇所には移動方向の後ろ側から照射手段の光が照射され、移動方向前側に陰影を形成することができ、次に、表面検査装置を移動させ、照射手段の位置よりも移動方向の後ろの照射領域でこの特定箇所を含むようにすると、次の撮影範囲では、この特定箇所に移動方向の後ろ側から照射手段の光が照射され、移動方向後ろ側に陰影を形成することができる。これにより、凹凸に起因する陰影を確実に検知できるので、凹凸の見落としが抑えられ、凹凸検知に優れる。
【００１３】
そして、撮影手段および照射手段が移動方向に並べて配置されていれば、撮影範囲に含まれる当該前の照射領域を特定箇所としたときのその特定箇所を、移動後において照射手段の位置よりも移動方向の後ろの照射領域に含ませやすくすることができる。したがって、凹凸に起因する陰影を検知しやすくする。
【００１４】
そして、照射手段が低指向性の照射手段であると、光の照射範囲が広がるので、固定の照射手段が１つというシンプルな構成においても、撮影範囲に含まれる当該前の照射領域を特定箇所としたときのその特定箇所を、移動後において照射手段の位置よりも移動方向の後ろの照射領域に含ませやすくすることができる。したがって、凹凸に起因する陰影を検知しやすくする。
【００１５】
そして、移動手段が無人航空機であると、ダム、橋、トンネル、ビルなどの一般に表面検査を行いにくいところの壁面についての表面検査を行いやすい。
【００１６】
そして、本発明に係る表面検査方法によれば、上記の表面検査装置を用い、表面検査を行う面に沿って当該表面検査装置を特定方向に移動させ、表面検査を行う面の特定箇所を移動中の異なる位置からこの特定箇所が２回以上撮影範囲に含まれるように撮影範囲の一部を重複させて２回以上撮影し、その２回以上の撮影のうちの少なくとも一において移動方向の後ろ側から特定箇所に光が照射されるようにするとともに、少なくとも他の一において移動方向の前側から特定箇所に光が照射されるようにすることから、凹凸に起因する陰影を確実に検知できるので、凹凸の見落としが抑えられ、凹凸検知に優れる。
【００１７】
この際、連続した撮影範囲の重複率が６６．７％以上であると、特定箇所が少なくとも３枚の静止画像に写されており、特定箇所よりも移動方向の後ろ側、特定箇所の正面、特定箇所よりも移動方向の前側からの各撮影による静止画像に写されるので、凹凸に起因する陰影を確実に検知できるので、凹凸の見落としが抑えられ、凹凸検知に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る表面検査装置の模式図である。
【図２】図１に示す表面検査装置のブロック図である。
【図３】カメラ２と光源３の位置関係、照射範囲ｒ２、撮影範囲ｒ１の関係を示した模式図である。
【図４】表面検査を行う壁面Ｗに対する表面検査装置１の走査方法を模式的に示した図である。
【図５】光の照射方向と陰影の関係について説明する模式図であり、図５（ａ）は、凸部Ｗａに対し光を照射する場合を示したものであり、図５（ｂ）は、凹部Ｗｂに対し光を照射する場合を示したものである。
【図６】表面検査装置１を用いた表面検査方法を説明する模式図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る表面検査装置の模式図である。
【図８】カメラ２および光源３が設置固定される筐体４が回転機構を備える表面検査装置の変形例の模式図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態に係る表面検査装置の筐体部分を示した模式図である。
【図１０】図９に示す筐体を備える表面検査装置を用いた表面検査の動作の一例を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明について詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る表面検査装置の模式図である。図２は、図１に示す表面検査装置のブロック図である。図３は、カメラ２と光源３の位置関係、照射範囲ｒ２、撮影範囲ｒ１の関係を示した模式図である。本発明の一実施形態に係る表面検査装置１は、遠隔操縦型無人航空機１０（以下、単に無人航空機１０ということがある）と、カメラ２と、光源３と、を備えている。
【００２１】
無人航空機１０は、いわゆるマルチコプター（ドローン）であり、表面検査装置１の移動手段である。無人航空機１０は、本体部１２と、本体部１２に接続された複数の回転翼１４と、を備えている。本体部１２には、制御装置１６と、動力源１８と、複数のモータ２０と、複数のモータ制御器２２と、が備え付けられている。動力源１８は、バッテリで構成され、制御装置１６に接続されている。モータ制御器２２は、制御装置１６およびモータ２０に接続され、制御装置１６から指示された速度にモータ２０の回転を制御する。モータ２０は、モータ制御器２２および回転翼１４に接続され、モータ制御器２２の制御による回転動力を回転翼１４に伝達し、回転翼１４を所定の回転数で回転させる。モータ制御器２２およびモータ２０は回転翼１４と同数とされ、各モータ制御器２２はそれぞれ別の一のモータ２０に接続され、各モータ２０はそれぞれ別の一の回転翼１４に接続され、各回転翼１４を別々に制御可能に構成されている。無人航空機１０は、複数の回転翼１４により水平方向や鉛直方向などに移動可能である。
【００２２】
制御装置１６は、処理部２４、記憶部２６、通信部２８、センサ部３０、ＧＰＳ受信部３２を備えている。処理部２４は、記憶部２６、通信部２８、センサ部３０、ＧＰＳ受信部３２の各部とそれぞれ通信ネットワークで接続されている。処理部２４は、中央処理装置（ＣＰＵ）であり、記憶部２６は、ＲＡＭ／ＲＯＭである。制御装置１６は、通信部２８を介して操縦端末との通信を行う。センサ部３０は、一般に加速度センサ、ジャイロセンサ（角速度センサ）気圧センサ、地磁気センサ（電子コンパス）などからなる。制御装置１６は、センサ部３０およびＧＰＳ受信部３２（現在位置取得手段）により、無人航空機１０の緯度、経度、高度からなる現在位置をそれぞれ独自に取得する。
【００２３】
無人航空機１０の制御装置１６の記憶部２６には、無人航空機１０の飛行時における姿勢制御アルゴリズムが実装された姿勢制御プログラムが記憶されている。制御装置１６は、この姿勢制御プログラムとセンサ部３０およびＧＰＳ受信部３２（現在位置取得手段）から取得した情報とに基づいて、無人航空機１０の飛行時における姿勢を制御する。
【００２４】
カメラ２は、静止画を撮影可能な、表面検査装置１の撮影手段である。光源３は、カメラ２の撮影範囲を照射する、表面検査装置１の照射手段である。表面検査装置１において、カメラ２および光源３はそれぞれ１つずつ備えられており、シンプルな構成となっている。カメラ２および光源３は、筐体の所定位置にそれぞれ設置固定されており、相対位置が固定されている。カメラ２および光源３は、筐体を介して無人航空機１０の中央下側に配置されており、筐体は、無人航空機１０の中央下部の図示しない連結部を介して固定されている。このようにカメラ２および光源３は無人航空機１０に組み付けられており、無人航空機１０とともにセットで移動するようになっている。カメラ２および光源３は、無人航空機１０の水平方向に沿って並べて配置されており、無人航空機１０の移動方向に並べて配置されている。
【００２５】
図３に示すように、光源３は、照射方向に向かって光が広がる低指向性の光源で構成されており、所定の照射範囲ｒ２を有し、擬似平行光ではない光を発するものとなっている。低指向性の光源としては、白熱電球、ハロゲンランプ、水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプなどが用いられる。カメラ２および光源３は筐体４内で隣接しており、光源３はカメラ２の撮影範囲ｒ１を照射することができるようになっている。そして、カメラ２および光源３の配置は、カメラ２の画角によって決定される１回の撮影範囲ｒ１が光源３の位置よりも移動方向の前後の照射領域を含むように設定されている。
【００２６】
カメラ２および光源３は、それぞれ無人航空機１０の制御装置１６に通信ネットワークで接続されており、制御装置１６の通信部２８を介して操縦端末との通信を行う。カメラ２および光源３は、操縦端末に設けられたスイッチを利用して、起動、撮影、照射などが行われる。
【００２７】
表面検査装置１は、無人航空機１０を操縦することによって、ダム、橋、トンネル、ビルなどの一般に表面検査を行いにくいところの壁面についての表面検査を行うことができる。なお、無人航空機１０は、遠隔操縦型であってもよいし、自律飛行型であってもよい。
【００２８】
次に、この表面検査装置１を用いた表面検査方法について説明する。図４には、表面検査を行う壁面Ｗに対する表面検査装置１の走査方法を模式的に示している。
【００２９】
（１）操縦端末を起動し、無人航空機１０の制御装置１６を起動し、無人航空機１０の飛行を開始する。
（２）無人航空機１０を操縦して、表面検査を行う壁面Ｗまで表面検査装置１を移動させる。
（３）無人航空機１０を操縦して、表面検査装置１を壁面Ｗから所定の距離に保ち、壁面Ｗに対しカメラ２および光源３を向けた状態を維持する。壁面Ｗに向けて光源３からの光を照射し、例えば図４に示すように、表面検査装置１を壁面Ｗに沿って水平方向に移動させる。
（４）表面検査装置１を移動させながら、壁面Ｗにおける照射範囲内の静止画をカメラ２で撮影する。例えば図４に示す動線Ｌに沿って表面検査装置１を移動させつつ、静止画の撮影を繰り返し行う。
（５）撮影した画像を解析して、壁面Ｗの状態を調べる。
【００３０】
上記（３）において、表面検査装置１を壁面Ｗから一定距離に保って飛行させる方法としては、操縦者の操縦にまかせるものであってもよいし、センサを用いて壁面から一定距離を保って飛行させるように構成してもよい。このようなセンサとしては、超音波、レーザ、赤外光などを利用した測距可能なセンサを用いることができる。また、ＧＰＳ信号を利用して壁面Ｗから一定距離を保って飛行させるように構成してもよい。
【００３１】
壁面Ｗの状態は、主に壁面Ｗの凹凸を検知することにより調べる。単に壁面Ｗの静止画を撮影しただけでは、壁面Ｗの凹凸がわかりにくい場合がある。壁面Ｗに対し光源３から光を照射し、壁面の照射範囲内の静止画をカメラ２で撮影することにより、凹凸に起因する陰影を利用して、壁面Ｗの凹凸を検知しやすくすることができる。
【００３２】
図５には、光の照射方向と陰影の関係について説明する模式図を示している。図５（ａ）は、凸部Ｗａに対し光を照射する場合を示したものであり、図５（ｂ）は、凹部Ｗｂに対し光を照射する場合を示したものである。図５（ａ）に示すように、凸部Ｗａに対し、上からの光ｌ１では、陰影が現れにくい。凸部Ｗａに対し、例えば左からの光ｌ２では、凸部Ｗａの右側に陰影ｓ２が現れる。凸部Ｗａに対し、例えば右からの光ｌ３では、凸部Ｗａの左側に陰影ｓ３が現れる。また、図５（ｂ）に示すように、凹部Ｗｂに対し、上からの光ｌ１では、陰影が現れにくい。凹部Ｗｂに対し、例えば左からの光ｌ２では、凹部Ｗｂの左側に陰影ｓ３が現れる。凹部Ｗｂに対し、例えば右からの光ｌ３では、凹部Ｗｂの右側に陰影ｓ４が現れる。このことから、特定箇所を撮影する場合、特定箇所の凹凸の検知感度を高めるには、特定箇所に対し、例えば両側から光を照射するのがよい。
【００３３】
そこで、図６に示すように、まず、地点Ａで照射範囲の静止画を撮影する。次に、移動した地点Ｂで再び照射範囲の静止画を撮影する。このとき、両撮影においていずれにも特定箇所Ｃが写るように、撮影範囲に対し、移動距離、撮影タイミングを調整する。特定箇所Ｃは、地点Ａにおける最初の撮影では光源３よりも移動方向の前側に位置しており、地点Ｂにおける次の撮影では光源３よりも移動方向の後ろ側に位置している。このように、表面検査を行う面の特定箇所を移動中の異なる位置からこの特定箇所が２回以上撮影範囲に含まれるように撮影範囲の一部を重複させて２回以上撮影し、その２回以上の撮影のうちの少なくとも一において移動方向の後ろ側から特定箇所に光が照射されるようにするとともに、少なくとも他の一において移動方向の前側から特定箇所に光が照射されるようにする。こうすることで、例えば撮影手段が１つ、照射手段が１つというシンプルな構成においても、特定箇所に対し、時間をずらして両側から光を照射することができ、凹凸に起因する陰影を確実に検知できるので、凹凸の見落としが抑えられ、凹凸検知に優れる。
【００３４】
壁面Ｗの表面検査では、シートのシワの検査などと比べ、比較的大きい凹凸の検知を行う。このため、擬似平行光でなく照射光が広がる低指向性の光源であっても、凹凸を十分に検知できるだけの陰影を得ることができる。このため、低指向性の光源を用いることができる。そして、低指向性の光源を用いることで、固定の照射手段が１つというシンプルな構成においても、移動中の異なる位置から特定箇所への照射範囲を重複させることができ、移動中の異なる位置から特定箇所が２回以上撮影範囲に含まれるように撮影範囲の一部を重複させて２回以上撮影することができる。低指向性の光源のうちでは、白熱電球よりもハロゲンランプ、水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプのほうが明るい光を照射することができる。このため、低指向性の光源としては、白熱電球よりもハロゲンランプ、水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプのほうが好ましい。
【００３５】
連続した撮影範囲の重複率は、６６．７％以上とするとよい。この場合、特定箇所が少なくとも３枚の静止画像に写されることとなり、特定箇所よりも移動方向の後ろ側、特定箇所の正面、特定箇所よりも移動方向の前側からの各撮影による静止画像に写されることとなるので、凹凸に起因する陰影を確実に検知でき、凹凸の見落としが抑えられ、凹凸検知に優れる。
【００３６】
壁面Ｗの状態は、撮影した画像を解析することにより調べることができる。この際、複数枚の画像を別個に観察して重複する特定箇所の凹凸を検知するようにしてもよいが、画像処理を行い、重複する特定箇所を一の画像にする処理を行うことで、凹凸がよりわかりやすくなる。画像処理では、複数枚の画像を重ね、重複部分について明度の最小値を採用することで、陰影を明確にすることができる。画像処理に際し、各画像について予めメディアンフィルタなどを適用してノイズ除去を行うとよい。また、各画像の明度から全体の明度平均を計測し、この偏差をもとに各画像の明度を修正するとよい。さらに、各画像では、撮影範囲における特定箇所の位置が異なるため、各画像についてレンズの歪みを補正するとよい。
【００３７】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
【００３８】
例えば上記実施形態では、カメラ２および光源３は、無人航空機１０の水平方向に沿って並べて配置されているとされているが、無人航空機１０は鉛直方向にも移動可能であり、例えば図７に示すように、カメラ２および光源３は、無人航空機１０の鉛直方向に沿って並べて配置されているものであってもよい。この場合、カメラ２の配置が光源３より上にあってもよいし、光源３の配置がカメラ２より上にあってもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、光源３は筐体４の所定位置に固定された固定の光源とされているが、移動方向（図１では水平方向）に沿って所定の角度に角度調整可能な照射角制御手段を設け、いわゆる首振り型の可動式の光源としてもよい。この場合、例えば図６に示す地点Ａでは光源３よりも移動方向の前側を照射するように照射角を設定し、地点Ｂでは光源３よりも移動方向の後ろ側を照射するように照射角を設定すれば、低指向性の光源ではなくＬＥＤなどの擬似平行光を発する高指向性の光源であっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。高指向性の光源を用いると、照射範囲に光が集中するので、低指向性の光源よりも照射範囲を明るくすることができ、陰影をより大きくすることができる。
【００４０】
また、上記実施形態では、筐体４は無人航空機１０の中央下側に連結部を介して固定されているとされているが、図８に示すように、例えばカメラ２と光源３の間に回転軸５を備え、図示しないモータで回転軸５を中心に、矢印で示す方向に筐体４を回転させる回転機構を備えたものであってもよい。これによれば、図１に示すような、カメラ２と光源３を水平方向に配置する構成や、図７に示すような、カメラ２と光源３を鉛直方向に配置する構成だけでなく、カメラ２と光源３を水平方向および鉛直方向とは異なる斜め方向に配置することもでき、ひとつの表面検査装置でカメラ２と光源３をあらゆる方向に沿って配置することが可能となる。この構成であると、検査対象の形状にしたがい、無人航空機１０を水平方向に移動させるほうが効率的に表面検査できる場合や、無人航空機１０を鉛直方向や斜め方向に移動させるほうが効率的に表面検査できる場合など、種々の場合に対応することができる。
【００４１】
そして、カメラ２と光源３を鉛直方向に配置して水平方向に移動しながら撮影する場合（すなわち、カメラ２と光源３が移動方向と直交する方向に並べて配置されている場合）には、上記する回転機構を備えることが、検出精度を向上する上で好ましい。例えば連続する撮影範囲の重複率を６６．７％とした場合について説明すると、図８（ａ）に示すように、最初の撮影はカメラ２が光源３の上に配置された状態で行い、次いで、筐体４を矢印の方向に１８０°回転させ、図８（ｂ）に示すように、次の撮影はカメラ２が光源３の下に配置された状態で行い、次いで、筐体４を矢印の方向にさらに１８０°回転させ、図８（ｃ）に示すように、さらに次の撮影はカメラ２が光源３の上に配置された状態で行う。このように、上下を交互に変えながら撮影することで、最初の照射（例えば下側からの照射）では検出できなかった凹凸を次の照射（例えば上側からの照射）で検出することができるようになるため、検出漏れ（特に凹部）を抑えることができる。
【００４２】
また、上記実施形態では、光源３は筐体４の所定位置に固定された１つの光源とされているが、光源は２つ以上としてもよい。例えば２つの光源を有する構成においては、２つの光源は、カメラを挟んでその両側に配置するとよい。図９には、１つのカメラ２と２つの光源３とが筐体４の所定位置に固定された例を示している。２つの光源３は、カメラ２を挟んでその両側に配置されている。こうすることで、いずれも固定の光源としても、特定箇所を撮影する際に、両側から光を照射することができる。ただし、両側から同時に光を照射すると、一方の光が他方の光により生じた陰影を打ち消し、陰影が現れにくくなる。陰影を明確にするには、両側から異なるタイミングで特定箇所に対し光を照射することが好ましい。この場合、その照射タイミングに合わせてそれぞれの照射時に各静止画を撮影するか、動画を連続で撮影する必要がある。
【００４３】
１つのカメラ２と２つの光源３は、移動方向に沿って配置されていてもよいし、移動方向に直交する方向、あるいは移動方向および移動方向と直交する方向のいずれとも異なる斜め方向に配置されていてもよい。例えば図９に示すように、カメラ２および光源３が移動方向と直交する方向に配置されていると、図１０に示すような検出結果が得られる。
【００４４】
図１０には、１つのカメラ２と２つの光源３とが筐体４の所定位置に固定されたものについて、連続する撮影範囲の重複率を６６．７％とした場合について示したものである。カメラ２は、経時的に２ａ→２ｂ→２ｃの順に移動する。一方の光源３は、経時的に３ａ→３ｂ→３ｃの順に移動する。他方の光源３は、経時的に３ｄ→３ｅ→３ｆの順に移動する。カメラ２による撮影範囲は、円で示しており、ｒ１ａ→ｒ１ｂ→ｒ１ｃの順に移動する。一方の光源３による照射範囲は、経時的にｒ２ａ→ｒ２ｂ→ｒ２ｃの順に移動する。他方の光源３は、経時的にｒ２ｄ→ｒ２ｅ→ｒ２ｆの順に移動する。移動後の筐体４は省略しており、移動後の光源およびカメラはその中心位置だけを示している。
【００４５】
まず、カメラが２ａの位置にあるときに、一方の光源３からの照射と他方の光源３からの照射を交互に行い、それぞれの照射タイミングに合わせてそれぞれの照射時に各静止画を撮影する。次いで、カメラが２ｂの位置になるまで移動し、移動後に同じように一方の光源３からの照射と他方の光源３からの照射を交互に行い、それぞれの照射タイミングに合わせてそれぞれの照射時に各静止画を撮影する。さらに、カメラが２ｃの位置になるまで移動し、移動後に同じように一方の光源３からの照射と他方の光源３からの照射を交互に行い、それぞれの照射タイミングに合わせてそれぞれの照射時に各静止画を撮影する。こうして、６枚の静止画を撮影する。
【００４６】
斜線で示した領域Ｓは、最初の２回の撮影では撮影範囲ｒ１ａの上側１／３のところに写っており、次の２回の撮影では撮影範囲ｒ１ｂの中心に写っており、最後の２回の撮影では撮影範囲ｒ１ｃの下側１／３のところに写っている。このように、連続する撮影範囲の重複率を６６．７％とした場合、領域Ｓは３枚×２回の静止画像に写される。この領域Ｓは、１回目の撮影では、一方の光源３（位置は３ａ）により左下から照射光を受ける。２回目の撮影では、他方の光源３（位置は３ｄ）により右下から照射光を受ける。３回目の撮影では、一方の光源３（位置は３ｂ）により左から照射光を受ける。４回目の撮影では、他方の光源３（位置は３ｅ）により右から照射光を受ける。５回目の撮影では、一方の光源３（位置は３ｃ）により左上から照射光を受ける。６回目の撮影では、他方の光源３（位置は３ｆ）により右上から照射光を受ける。このように、領域Ｓは例えば６方向の各方向から照射光を受けてそれぞれ撮影されるので、陰影の検出精度がより一層向上することとなる。
【００４７】
また、上記実施形態では、移動手段は無人航空機１０とされているが、表面検査を行う面に沿って移動可能なものであれば特に限定されるものではない。無人航空機１０は、遠隔操縦可能なものであることから、ダム、橋、トンネル、ビルなどの一般に表面検査を行いにくいところの壁面についての表面検査を行うものとして好適なものとすることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  表面検査装置
２  カメラ
３  光源
４  筐体
１０  無人航空機
１２  本体部
１４  回転翼
１６  制御装置
１８  動力源
２０  モータ
２２  モータ制御器
２４  処理部
２６  記憶部
２８  通信部
３０  センサ部
３２  ＧＰＳ受信部
【図１】
2017090146.tif 000003
【図２】
2017090146.tif 000004
【図３】
2017090146.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017090146.tif 000007
【図６】
2017090146.tif 000008
【図７】
2017090146.tif 000009
【図８】
2017090146.tif 000010
【図９】
2017090146.tif 000011
【図１０】
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