(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置を具備し、撮像対象物を撮像する移動体と、
前記移動体を遠隔操作する操作装置と
を備え、
撮像対象物の表面に生じたクラックの幅を計測するクラック幅計測システムであって、
前記移動体が撮像対象物を撮像することによって得られた撮像画像のデータを取得する撮像画像取得部と、
クラック幅の計測に用いられる線画及び数字が付された計測用画像のデータを取得する計測用画像取得部と、
前記撮像画像取得部によって取得された前記撮像画像のデータと、前記計測用画像取得部によって取得された前記計測用画像のデータとを合成することによって、合成画像データを生成する画像合成部と、
前記画像合成部によって生成された前記合成画像データに応じて、前記撮像画像及び前記計測用画像を表示する表示部と
を備え、
前記画像合成部は、前記表示部において前記計測用画像が前記撮像画像上に重ねて表示されるように、前記合成画像データを生成することを特徴とするクラック幅計測システム。
【請求項２】
ユーザからの入力を受付ける操作受付け部と、
前記操作受付け部が受付けた入力に応じて、前記計測用画像を操作する計測用画像操作部と
をさらに備え、
前記計測用画像操作部は、
前記計測用画像の種別の選択、
前記計測用画像に付された線画の拡大又は縮小、
前記計測用画像が表示される表示領域の移動、
前記計測用画像の回転、
又は前記計測用画像が表示される表示領域内における前記計測用画像の移動
の少なくとも１つを実行することを特徴とする請求項１に記載のクラック幅計測システム。
【請求項３】
撮像スケールに基づいて、表示スケールを調整する表示スケール調整部をさらに備え、
前記撮像スケールは、前記撮像画像の１画素に対する、前記撮像装置が撮像した範囲内における撮像対象物の実際の長さの比であり、
前記表示スケールは、前記計測用画像の１画素に対する、前記計測用画像が示す実際の長さの比であり、
前記表示スケール調整部は、前記表示スケールと前記撮像スケールとが一致するように、前記表示スケールを調整することを特徴とする請求項１又は２に記載のクラック幅計測システム。
【請求項４】
表示スケールと撮像スケールとに基づいて、前記撮像装置のズーム率を制御するズーム率調整部をさらに備え、
前記表示スケールは、前記計測用画像の１画素に対する、前記計測用画像が示す実際の長さの比であり、
前記撮像スケールは、前記撮像画像の１画素に対する、前記撮像装置が撮像した範囲内における撮像対象物の実際の長さの比であり、
前記ズーム率調整部は、前記撮像スケールと前記表示スケールとが一致するように、前記ズーム率を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載のクラック幅計測システム。
【請求項５】
平面視において、前記撮像装置の光軸と、撮像対象物とのなす角度を計測する角度計測部と、
前記角度計測部によって計測された角度に応じて、前記撮像装置の光軸と撮像対象物とのなす角度が許容角度範囲内に収まるように前記移動体を制御する移動体制御部と
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のクラック幅計測システム。  
【請求項６】
前記撮像画像上に前記計測用画像が重ねて表示された状態の画像である合成画像のデータを記録する合成画像記録部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のクラック幅計測システム。
【請求項７】
撮像対象物を撮像する移動体を遠隔操作する操作装置であって、
前記移動体が撮像対象物を撮像することによって得られた撮像画像のデータを取得する撮像画像取得部と、
クラック幅の計測に用いられる線画及び数字が付された計測用画像のデータを取得する計測用画像取得部と、
前記撮像画像取得部によって取得された前記撮像画像のデータと、前記計測用画像取得部によって取得された前記計測用画像のデータとを合成することによって、合成画像データを生成する画像合成部と、
前記画像合成部によって生成された前記合成画像データに応じて前記撮像画像及び前記計測用画像を表示する表示部と
を備え、
前記画像合成部は、前記表示部において前記計測用画像が前記撮像画像上に重ねて表示されるように、前記合成画像データを生成することを特徴とする操作装置。
【請求項８】
撮像対象物を撮像する移動体と、
前記移動体を遠隔操作する操作装置と
を用いたクラック幅計測方法であって、
前記移動体が撮像対象物を撮像することによって得られた撮像画像のデータを取得するステップと、
クラック幅の計測に用いられる線画及び数字が付された計測用画像のデータを取得するステップと、
取得された前記撮像画像のデータと、取得された前記計測用画像のデータとを合成することによって、合成画像データを生成するステップと、
生成された前記合成画像データに応じて、前記撮像画像及び前記計測用画像を表示するステップと
を備え、
前記生成するステップでは、前記表示するステップにおいて前記計測用画像が前記撮像画像上に重ねて表示されるように、前記合成画像データを生成することを特徴とするクラック幅計測方法。
【請求項９】
撮像対象物を撮像する移動体を遠隔操作する操作装置として機能するコンピュータに、
前記移動体が撮像対象物を撮像することによって得られた撮像画像のデータを取得する手順と、
クラック幅の計測に用いられる線画及び数字が付された計測用画像のデータを取得する手順と、
取得された前記撮像画像のデータと、取得された前記計測用画像のデータとを合成することによって、合成画像データを生成する手順と、
生成された前記合成画像データに応じて、前記撮像画像及び前記計測用画像を表示する手順と
を実行させ、
前記生成する手順では、前記表示する手順において前記計測用画像が前記撮像画像上に重ねて表示されるように、前記合成画像データを生成することを特徴とするクラック幅計測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像対象物の表面に生じたクラックの幅を計測するクラック幅計測システム、操作装置、クラック幅計測方法、及びクラック幅計測プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅の高品質化を目指す国策や、家屋リフォームの要求、防災に対する関心の高まりから、住宅や家屋などの建造物の点検を行う機会が増加している。また、建造物の床下や天井裏等については、人目に触れにくい一方で建造物の基幹部分であるため、点検のニーズが高い。
【０００３】
しかし、建造物の床下や天井裏等は、一般的に非常に狭い空間であり、衛生状態も悪い。このため、移動体（移動ロボット）を導入し、当該移動体を遠隔操作することによって建造物の床下や天井裏を点検（撮像）することが望まれている。他にも、原子力発電所の内部や、地中設備の中、地中の土管の中など、人が入るのが困難なところ、あるいは人が入れないところの点検（撮像）も望まれている。
【０００４】
また、建造物に多用されるコンクリートなどの表面においては、経年劣化などによってクラック（すなわち、ひび割れ）が生じることがある。建造物の健全性を診断する上で、クラックの幅（以下、クラック幅）を計測することは重要な点検項目である。その理由は、クラック幅が壁や建造物自体の強度の指標となるためである。
【０００５】
このような背景から、画像処理技術を利用して、クラック幅を計測するシステムが提案されている（特許文献１参照）。具体的には、特許文献１の手法では、コンクリート表面の画像からクラックが存在する箇所を抽出し、表示画面上に表示されたクラックスケールによってクラックの幅が特定される。なお、クラックスケールとは、クラック幅の計測に用いられる計測器具である。
【特許文献１】特開２００５−３１００４４号公報（［０００９］段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、表示画面上に表示されたクラックスケールに関して、具体的な表示方法や操作内容について述べられていない。つまり、表示画面上に表示されたクラックスケール（計測用画像）を用いてクラック幅を計測する手法には、クラック幅を計測する精度を向上する点において、改善の余地があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、表示画面上に表示された計測用画像を用いてクラック幅を計測する場合において、クラック幅を計測する精度を向上することが可能なクラック幅計測システム、操作装置、クラック幅計測方法、及びクラック幅計測プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の特徴は、撮像装置（カメラ２１１）を具備し、撮像対象物（例えば、壁面ＷＳ）を撮像する移動体（床下点検ロボット２００）と、前記移動体を遠隔操作する操作装置（ロボット操作装置１００）とを備え、撮像対象物の表面に生じたクラック（クラックＣＲ）の幅を計測するクラック幅計測システムであって、前記移動体が撮像対象物を撮像することによって得られた撮像画像（撮像画像Ｐ）のデータを取得する撮像画像取得部（制御部１３０、通信装置１１０）と、クラック幅の計測に用いられる線画及び数字が付された計測用画像（クラックスケール画像ＳＣ）のデータを取得する計測用画像取得部（図形描画部１６０）と、前記撮像画像取得部によって取得された前記撮像画像のデータと、前記計測用画像取得部によって取得された前記計測用画像のデータとを合成することによって、合成画像データを生成する画像合成部（画像合成部１７０）と、前記画像合成部によって生成された前記合成画像データに応じて、前記撮像画像及び前記計測用画像を表示する表示部（表示部１８０）とを備え、前記画像合成部は、前記表示部において前記計測用画像が前記撮像画像上に重ねて表示されるように、前記合成画像データを生成することを要旨とする。
【０００９】
このような特徴によれば、撮像画像中のクラック上に計測用画像を重ね、撮像画像中のクラックに計測用画像を近接させた状態でクラック幅を計測可能となり、計測誤差が低減する。したがって、クラック幅の計測精度を向上可能なクラック幅計測システムを提供できる。
【００１０】
本発明の特徴は、上記の特徴に係るクラック幅計測システムにおいて、ユーザからの入力を受付ける操作受付け部（入力部１２０）と、前記操作受付け部が受付けた入力に応じて、前記計測用画像を操作する計測用画像操作部（制御部１３０、演算部１５０、図形描画部１６０）とをさらに備え、前記計測用画像操作部は、前記計測用画像の種別の選択、前記計測用画像に付された線画の拡大又は縮小、前記計測用画像が表示される表示領域（表示ウィンドウ）の移動、前記計測用画像の回転、又は前記計測用画像が表示される表示領域内における前記計測用画像の移動の少なくとも１つを実行することを要旨とする。
【００１１】
このような特徴によれば、ユーザからの入力に応じて、計測用画像、及び計測用画像が表示される表示領域を操作可能となり、撮像画像中のクラックに適した計測用画像を用いてクラック幅を計測可能となり、クラック幅の計測精度が向上する。また、ユーザの利便性も向上する。
【００１２】
本発明の特徴は、上記の特徴に係るクラック幅計測システムにおいて、撮像スケールに基づいて、表示スケールを調整する表示スケール調整部（制御部１３０、演算部１５０、図形描画部１６０）をさらに備え、前記撮像スケールは、前記撮像画像の１画素に対する、前記撮像装置が撮像した範囲内における撮像対象物の実際の長さの比であり、前記表示スケールは、前記計測用画像の１画素に対する、前記計測用画像が示す実際の長さの比であり、前記表示スケール調整部は、前記表示スケールと前記撮像スケールとが一致するように、前記表示スケールを調整することを要旨とする。
【００１３】
このような特徴によれば、表示スケールと撮像スケールとが一致するように、表示スケールを調整するので、計測用画像を撮像スケールと同一スケールの表示スケールとすることができ、クラック幅の計測精度が向上する。
【００１４】
本発明の特徴は、上記の特徴に係るクラック幅計測システムにおいて、表示スケールと撮像スケールとに基づいて、前記撮像装置のズーム率を制御するズーム率調整部（カメラ制御装置２１６、制御部１３０）をさらに備え、前記表示スケールは、前記計測用画像の１画素に対する、前記計測用画像が示す実際の長さの比であり、前記撮像スケールは、前記撮像画像の１画素に対する、前記撮像装置が撮像した範囲内における撮像対象物の実際の長さの比であり、前記ズーム率調整部は、前記撮像スケールと前記表示スケールとが一致するように、前記ズーム率を調整することを要旨とする。
【００１５】
このような特徴によれば、撮像スケールと表示スケールとが一致するように、撮像装置のズーム率を調整するので、表示スケールと同一スケールの撮像スケールとすることができ、クラック幅の計測精度が向上する。また、計測用画像の表示の際、表示画素数が元画像の画素数よりもかなり小さいと精度が落ちる一方、元画像の画素数での表示が最も精度が良く、元画像の画素数の整数倍でも精度は保たれる。このため、計測用画像を元画像の画素数の整数倍で表示させ、その表示スケールに撮像スケールを合わせるようにズーム率を調整することで、クラック幅の計測精度がより向上する。
【００１６】
本発明の特徴は、上記の特徴に係るクラック幅計測システムにおいて、平面視において、前記撮像装置の光軸と、撮像対象物とのなす角度を計測する角度計測部（カメラ制御装置２１６、制御部１３０）と、前記角度計測部によって計測された角度に応じて、前記撮像装置の光軸と撮像対象物とのなす角度が許容角度範囲内に収まるように前記移動体を制御する移動体制御部（カメラ制御装置２１６、移動制御装置２５０、制御部１３０）とをさらに備えることを要旨とする。  
【００１７】
このような特徴によれば、撮像装置の光軸が撮像対象物表面の法線方向に一致するように移動体を制御するので、計測誤差が低減し、クラック幅の計測精度が向上する。
【００１８】
本発明の特徴は、上記の特徴に係るクラック幅計測システムにおいて、前記撮像画像上に前記計測用画像が重ねて表示された状態の画像である合成画像のデータを記録する合成画像記録部（記憶部１４０）をさらに備えることを要旨とする。
【００１９】
このような特徴によれば、撮像画像上に計測用画像が重ねて表示された状態の画像である合成画像のデータを記録するので、精度良く計測されたクラック幅の計測結果が記録可能となり、ユーザの利便性が向上する。また、クラック幅の計測結果を人手によって記録する場合と比較して、記録ミスが生じることを回避できる。
【００２０】
本発明の特徴は、撮像対象物を撮像する移動体を遠隔操作する操作装置であって、前記移動体が撮像対象物を撮像することによって得られた撮像画像のデータを取得する撮像画像取得部と、クラック幅の計測に用いられる線画及び数字が付された計測用画像のデータを取得する計測用画像取得部と、前記撮像画像取得部によって取得された前記撮像画像のデータと、前記計測用画像取得部によって取得された前記計測用画像のデータとを合成することによって、合成画像データを生成する画像合成部と、前記画像合成部によって生成された前記合成画像データに応じて前記撮像画像及び前記計測用画像を表示する表示部とを備え、前記画像合成部は、前記表示部において前記計測用画像が前記撮像画像上に重ねて表示されるように、前記合成画像データを生成することを要旨とする。
【００２１】
このような特徴によれば、撮像画像中のクラック上に計測用画像を重ね、撮像画像中のクラックに計測用画像を近接させた状態でクラック幅を計測可能となり、計測誤差が低減する。したがって、クラック幅を計測する精度を向上させることが可能な操作装置を提供できる。
【００２２】
本発明の特徴は、撮像対象物を撮像する移動体と、前記移動体を遠隔操作する操作装置とを用いたクラック幅計測方法であって、前記移動体が撮像対象物を撮像することによって得られた撮像画像のデータを取得するステップと、クラック幅の計測に用いられる線画及び数字が付された計測用画像のデータを取得するステップと、取得された前記撮像画像のデータと、取得された前記計測用画像のデータとを合成することによって、合成画像データを生成するステップと、生成された前記合成画像データに応じて、前記撮像画像及び前記計測用画像を表示するステップとを備え、前記生成するステップでは、前記表示するステップにおいて前記計測用画像が前記撮像画像上に重ねて表示されるように、前記合成画像データを生成することを要旨とする。
【００２３】
このような特徴によれば、撮像画像中のクラック上に計測用画像を重ね、撮像画像中のクラックに計測用画像を近接させた状態でクラック幅を計測可能となり、計測誤差が低減する。したがって、クラック幅を計測する精度を向上させることが可能なクラック幅計測方法を提供できる。
【００２４】
本発明の特徴は、撮像対象物を撮像する移動体を遠隔操作する操作装置として機能するコンピュータに、前記移動体が撮像対象物を撮像することによって得られた撮像画像のデータを取得する手順と、クラック幅の計測に用いられる線画及び数字が付された計測用画像のデータを取得する手順と、取得された前記撮像画像のデータと、取得された前記計測用画像のデータとを合成することによって、合成画像データを生成する手順と、生成された前記合成画像データに応じて、前記撮像画像及び前記計測用画像を表示する手順とを実行させ、前記生成する手順では、前記表示する手順において前記計測用画像が前記撮像画像上に重ねて表示されるように、前記合成画像データを生成することを要旨とする。
【００２５】
このような特徴によれば、撮像画像中のクラック上に計測用画像を重ね、撮像画像中のクラックに計測用画像を近接させた状態でクラック幅を計測可能となり、計測誤差が低減する。したがって、クラック幅を計測する精度を向上させることが可能なクラック幅計測プログラムを提供できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、表示画面上に表示された計測用画像を用いてクラック幅を計測する場合において、クラック幅を計測する精度を向上することが可能なクラック幅計測システム、操作装置、クラック幅計測方法、及びクラック幅計測プログラムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、図面を参照して、本発明の第１〜第５実施形態を説明する。以下の第１〜第５実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００２８】
以下の第１〜第５実施形態では、住宅や家屋などの建造物の床下を点検する床下点検ロボット（移動体）を用いた床下点検システムにおいて、床下に存在するクラックの幅を計測する場合について説明する。
【００２９】
［第１実施形態］
本実施形態では、（１）床下点検システムの概略構成、（２）床下点検システムの詳細構成、（３）表示画面の構成例、（４）クラックスケール、（５）クラックスケール画像、（６）クラックスケール画像操作手順、（７）画像保存処理、（８）床下点検システムの概略動作、（９）作用・効果について説明する。
【００３０】
（１）床下点検システムの概略構成
図１は、本実施形態に係る床下点検システムの概略構成図である。
【００３１】
本実施形態に係る床下点検システムは、ロボット操作装置（操作装置）１００及び床下点検ロボット（移動体）２００を備える。
【００３２】
ロボット操作装置１００は、床下点検ロボット２００と無線通信を実行し、床下点検ロボット２００を遠隔操作する。図１では、ロボット操作装置１００としてノートＰＣを例示している。
【００３３】
床下点検ロボット２００は、建造物の床下空間Ａ１を点検する。具体的には、床下点検ロボット２００は、建造物の床下空間Ａ１内を撮像し、撮像して得られた撮像画像データをロボット操作装置１００へ送信する。
【００３４】
ロボット操作装置１００は、床下点検ロボット２００から受信した撮像画像データに基づき、撮像画像を表示部１８０上にリアルタイムに表示する。ロボット操作装置１００は、ユーザからの入力操作に応じて、床下点検ロボット２００を操作する操作コマンド（カメラ制御コマンド、移動制御コマンドなど）を床下点検ロボット２００へ送信する。
【００３５】
また、床下点検ロボット２００は、前輪２０２Ｆと、後輪２０２Ｒと、前輪２０２Ｆ及び後輪２０２Ｒに掛け渡されたクローラ２０１とを備える。クローラ２０１は、前輪２０２Ｆ及び後輪２０２Ｒの回転に伴って回転する。床下点検ロボット２００は、クローラ２０１の回転により、前進、後進、その場旋回を組み合わせて移動する。
【００３６】
床下点検ロボット２００は、上方に突出して設けられたカメラユニット２１０を備える。以下においては、床下点検ロボット２００においてカメラユニット２１０を除く本体部分を適宜「車体」と呼ぶ。カメラユニット２１０は、車体とは独立して、パン方向及びチルト方向に回動可能である。
【００３７】
次に、図２を用いて、床下空間Ａ１内の環境の一例について説明する。
【００３８】
床下空間Ａ１は、高さ３２ｃｍ〜３７ｃｍ程度の空間であり、基礎により長方形の区画に区切られている。床下点検ロボット２００は、基礎に形成されている通気口を通過して隣の区画へ移動する。
【００３９】
床下点検ロボット２００は、ロボット操作装置１００の制御下で、基礎、配管、ケーブル・パイプ、束、束基礎などを撮像する。
【００４０】
基礎は、コンクリートによって形成されている。基礎の壁面（表面）ＷＳには、経年劣化などによりクラックＣＲが生じる。床下点検ロボット２００は、ロボット操作装置１００の制御下で、基礎の壁面ＷＳに生じたクラックＣＲを撮像する。  
【００４１】
（２）床下点検システムの詳細構成
次に、床下点検ロボット２００及びロボット操作装置１００の構成について説明する。
【００４２】
（２．１）床下点検ロボットの構成
図３は、床下点検ロボット２００の機能ブロック構成図である。図３に示すように、床下点検ロボット２００は、カメラユニット２１０、通信装置２２０、センサ部２３０、走行用モータ２４０、移動制御装置２５０、及び電源装置２６０を備える。
【００４３】
通信装置２２０は、例えば無線ＬＡＮ方式に準拠して構成され、無線通信を実行する。センサ部２３０は、障害物センサや、前輪２０２Ｆや後輪２０２Ｒの回転を検出するエンコーダ、車体の向き（進行方向）を検出するジャイロセンサなどを備える。
【００４４】
走行用モータ２４０は、電源装置２６０から電力が供給され、前輪２０２Ｆや後輪２０２Ｒを駆動する。移動制御装置２５０は、ロボット操作装置１００から送信された移動コマンドに応じて、走行用モータ２４０を制御する。電源装置（バッテリ）２６０は、床下点検ロボット２００が動作する電力源である。
【００４５】
カメラユニット２１０は、カメラ（撮像装置）２１１、パン用モータ２１２、チルト用モータ２１３、ズーム機構２１４、フォーカス機構２１５、及びカメラ制御装置２１６を備える。なお、床下空間Ａ１内を照明する照明装置が、カメラユニット２１０に備えられていてもよい。
【００４６】
カメラ２１１は例えばＣＣＤカメラであり、カメラ２１１から得られた撮像画像データは、カメラ制御装置２１６及び通信装置２２０を介してロボット操作装置１００に送信される。
【００４７】
チルト用モータ２１３は、カメラ２１１をチルト方向に回動させる。パン用モータ２１２は、カメラ２１１（カメラユニット２１０全体）をパン方向に回動させる。
【００４８】
ズーム機構２１４は、カメラ２１１のズーム率を変更する。ズーム機構２１４としては例えば光学ズームが利用できる。フォーカス機構２１５は、カメラ２１１をフォーカス制御する。
【００４９】
カメラ制御装置２１６は、ロボット操作装置１００から送信された撮像コマンドに応じて、カメラユニット２１０全体を制御する。  
【００５０】
（２．２）ロボット操作装置の構成
図４は、ロボット操作装置１００の機能ブロック構成図である。図４に示すように、ロボット操作装置１００は、通信装置１１０、入力部１２０、制御部１３０、記憶部１４０、演算部１５０、図形描画部１６０、画像合成部１７０、及び表示部１８０を備える。
【００５１】
通信装置１１０は、例えば無線ＬＡＮ方式に準拠して構成され、無線通信を実行する。入力部１２０は、ユーザからの入力を受付ける。
【００５２】
制御部１３０は、ロボット操作装置１００全体を制御するとともに、床下点検ロボット２００に各種コマンドを送信したり、床下点検ロボット２００から各種情報を取得したりする。演算部１５０は、制御部１３０と連携して、各種の演算処理を実行する。
【００５３】
通信装置１１０及び制御部１３０は、床下点検ロボット２００が撮像対象物を撮像することによって得られた撮像画像データを取得する撮像画像取得部として機能する。
【００５４】
図形描画部１６０は、クラック幅の計測に用いられる線画及び数字が付された計測用画像（以下、クラックスケール画像）のデータを取得する計測用画像取得部として機能する。  また、図形描画部１６０、演算部１５０、及び制御部１３０は、入力部１２０が受付けた入力に応じて、クラックスケール画像を操作する計測用画像操作部として機能する。当該計測用画像操作部は、以下の（ａ）〜（ｅ）の少なくとも１つを実行する。
（ａ）クラックスケール画像の種別の選択
（ｂ）クラックスケール画像に付された線画の拡大又は縮小
（ｃ）クラックスケール画像が表示される表示領域（表示ウィンドウ）の移動
（ｄ）クラックスケール画像の回転
（ｅ）クラックスケール画像が表示される表示領域内におけるクラックスケール画像の移動
【００５５】
画像合成部１７０は、撮像画像のデータと、クラックスケール画像のデータとを合成することによって、合成画像データを生成する。具体的には、画像合成部１７０は、表示部１８０においてクラックスケール画像が撮像画像上に重ねて表示されるように、合成画像データを生成する。
【００５６】
表示部１８０は、画像合成部によって生成された合成画像データに応じて、撮像画像及びクラックスケール画像を表示する。なお、表示部１８０は、床下点検ロボット２００から受信したセンサデータも表示してよい。
【００５７】
記憶部１４０は、撮像画像上にクラックスケール画像が重ねて表示された状態の画像である合成画像のデータを記録する合成画像記録部として機能する。
【００５８】
（３）表示画面の構成例
図５は、ロボット操作装置１００の表示部１８０における表示画面構成の一例を示す図である。
【００５９】
図５の例では、表示部１８０において、クラックＣＲを含む撮像画像Ｐが表示されている。また、クラックスケール画像ＳＣが表示されるクラックスケール表示領域（表示ウィンドウ）ＳＡが、撮像画像Ｐ上に位置している。
【００６０】
ロボット操作装置１００では、制御部１３０、演算部１５０、及び図形描画部１６０は、入力部１２０が受付けたユーザ入力に応じて、クラックスケール画像ＳＣを操作する。これにより、クラックスケール画像ＳＣを用いて、撮像画像Ｐ中のクラックＣＲの幅が計測可能となる。なお、図５では、クラックＣＲの幅が０．５ｍｍであると計測される。
【００６１】
（４）クラックスケール
クラックスケール画像ＳＣの説明の前に、計測器具としてのクラックスケールについて簡単に説明する。
【００６２】
一般的なクラックスケールは、図６（ａ）に示すように、透明樹脂板に、幅寸法が異なる複数の直線（線画）と、各直線の幅を示す数字とが印刷されたものである。作業者がクラックスケールを用いてクラック幅を計測する際には、図６（ｂ）に示すように、クラックを有する壁面にクラックスケールを押し当てることによって、クラック幅が計測される。
【００６３】
本実施形態では、このようなクラックスケールを画像として表示・操作可能とすることにより、従来と同様の操作感でクラック幅を計測可能としている。
【００６４】
（５）クラックスケール画像
図７は、クラックスケール画像ＳＣの構成例（表示例）を示す図である。
【００６５】
（５．１）クラックスケール画像の構成例１
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、スキャナなどで取り込んだ画像や予めＣＡＤ等を用いて作成されたクラックスケール画像ＳＣを表示する例である。
【００６６】
図７（ａ）に示すクラックスケール画像ＳＣは、従来のクラックスケールと同様に、幅寸法が異なる複数の直線（線画）と、各直線の幅を示す数字とを含む。クラックスケール画像ＳＣは、表示部１８０において、クラックスケール表示領域ＳＡ内に表示される。
【００６７】
（５．２）クラックスケール画像の構成例２
図７（ｂ）に示すクラックスケール画像ＳＣには、図７（ａ）の構成に加え、クラックスケール画像ＳＣの表示スケールを拡大する拡大ボタンＢ１と、クラックスケール画像ＳＣの表示スケールを縮小する縮小ボタンＢ２とが追加されている。具体的には、クラックスケール画像ＳＣは、クラックスケール画像ＳＣを元画像サイズの整数倍（或いは任意倍率）に変更可能である。
【００６８】
（５．３）クラックスケール画像の構成例３
図７（ｃ）は、ソフトウェアによって画素単位で描画された線画を含むクラックスケール画像ＳＣを表示する例である。
【００６９】
具体的には、図７（ｃ）に示すクラックスケール画像ＳＣでは、まず線画の線幅がチェックボックスにより選択され、次いで拡大ボタンＢ１及び縮小ボタンＢ２により線幅を画素単位で変更する。
【００７０】
図７（ｃ）に示すクラックスケール画像ＳＣは、線幅を画素単位で描画するため精度が高い。ただし、画素単位未満の線幅の描画はできないため、チェックボックスによって線幅を切り替えて１本ずつ描画する。また、クラックＣＲを線幅と比較する際に、他の線幅も表示した方がより正確にクラック幅を特定可能となるので、図７（ｃ）に示すように比較用の線幅を表示してもよい。ここで、１画素以下での描画を行えないことにより比較用の線幅は表示精度が低下している可能性があるので、その旨を知らせるために、例えば比較用の線幅は異なる色で表示しても良い。
【００７１】
なお、ユーザ入力によって、図７（ａ）〜図７（ｃ）の各クラックスケール画像ＳＣを任意に切り替えて使用してもよい。
【００７２】
また、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すクラックスケール画像ＳＣにおいて、線画の幅を示す数字が、クラックスケール画像ＳＣが示す実際の長さに相当する。
【００７３】
（６）クラックスケール画像操作手順
図８は、クラックスケール画像操作手順を説明するための図である。ここでは、図７（ａ）に示したクラックスケール画像ＳＣを用いる場合について説明する。
【００７４】
（６．１）手順１
まず、図８（ａ）に示すように、撮像画像Ｐ上において、クラックスケール表示領域ＳＡを移動する。その際、例えばマウスカーソルＣによってクラックスケール表示領域ＳＡを選択・移動することができる。図８（ａ）の例では、クラックスケール表示領域ＳＡが、マウスカーソルＣを用いて撮像画像Ｐの右上方向に移動している。
【００７５】
（６．２）手順２
次に、図８（ｂ）に示すように、クラックスケール表示領域ＳＡ内において、クラックスケール画像ＳＣを回転し、クラックスケール画像ＳＣを撮像画像Ｐ中のクラックＣＲの方向に一致させる。その際、例えばマウスカーソルＣによってクラックスケール画像ＳＣを回転することができる。図８（ｂ）の例では、クラックスケール画像ＳＣが、マウスカーソルＣを用いて反時計回りに回転している。
【００７６】
（６．３）手順３
次に、図８（ｃ）に示すように、クラックスケール表示領域ＳＡ内において、クラックスケール画像ＳＣを移動する。すなわち、撮像画像Ｐ中のクラックＣＲの幅に一致するクラックスケール画像ＳＣの線幅を選択する処理である。その際、例えばマウスカーソルＣによって、クラックスケール表示領域ＳＡ内においてクラックスケール画像ＳＣを移動することができる。
【００７７】
なお、図８（ｂ）及び図８（ｃ）の各手順は、逆であってもよく、繰り返してもよい。また、クラックＣＲは、垂直方向に生じることが多いので、図８（ｂ）の手順を省略しても構わない。
【００７８】
（７）画像保存処理
図９は、画像保存処理を説明するための図である。ロボット操作装置１００では、図９に示すように、撮像画像Ｐ上にクラックスケール画像ＳＣが重ねて表示された状態の画像である合成画像を記録する。
【００７９】
図９（ａ）は、図７（ａ）に示したクラックスケール画像ＳＣを用いた場合の合成画像を示し、図９（ｂ）は、図７（ｃ）に示したクラックスケール画像ＳＣを用いた場合の合成画像を示している。
【００８０】
以下においては、クラックスケール画像ＳＣを用いたクラック幅の計測・保存機能を適宜「クラックスケール機能」という。
【００８１】
（８）床下点検システムの概略動作
次に、図１０に示すフローチャートを参照して、本実施形態に係る床下点検システムの概略動作について説明する。
【００８２】
ステップＳ１００において、床下点検ロボット２００は、前方距離センサを用いて壁面ＷＳとの間の距離を計測する。そして、床下点検ロボット２００又はロボット操作装置１００は、床下点検ロボット２００に設けられたカメラ２１１の光軸と、壁面ＷＳとのなす角度を算出する。ステップＳ１００の詳細については、第４実施形態において説明する。
【００８３】
ステップＳ２００において、床下点検ロボット２００又はロボット操作装置１００は、ステップＳ１００において得られた距離及び角度に基づき、クラックスケール機能の精度が保証されるか否かを判定する。
【００８４】
クラックスケール機能の精度が保証できないと判定された場合、ステップＳ４００に処理が進む。ステップＳ４００において、ロボット操作装置１００は、精度が保証できない旨を表示、又はクラックスケール機能を使用不可とする。ステップＳ４００の詳細については、第５実施形態において説明する。
【００８５】
一方、クラックスケール機能の精度が保証できると判定された場合、ステップＳ３００に処理が進む。ステップＳ３００において、床下点検ロボット２００又はロボット操作装置１００は、ステップＳ１００において得られた角度に基づき、誤差対応動作を実行する。ステップＳ３００の詳細については、第３実施形態において説明する。
【００８６】
ステップＳ５００において、ロボット操作装置１００は、クラックスケール画像ＳＣを表示し、クラック幅を計測する。ここで、ロボット操作装置１００及び床下点検ロボット２００は、撮像画像Ｐの撮像スケールと、クラックスケール画像ＳＣの表示スケールとを一致させる処理を実行する。当該処理の詳細については、第２実施形態において説明する。
【００８７】
ステップＳ６００において、ロボット操作装置１００は、撮像画像Ｐ及びクラックスケール画像ＳＣの合成画像を保存するか否かを判定する。撮像画像Ｐ及びクラックスケール画像ＳＣの合成画像を保存すると判定された場合、ステップＳ７００に処理が進む。
【００８８】
ステップＳ７００において、ロボット操作装置１００は、撮像画像Ｐ及びクラックスケール画像ＳＣの合成画像を保存する。
【００８９】
（９）作用・効果
本実施形態によれば、床下点検ロボット２００は、カメラユニット２１０を具備し、撮像対象物（床下構造物）の表面（壁面ＷＳ）を撮像する。ロボット操作装置１００は、クラックスケール画像ＳＣを、床下点検ロボット２００が撮像した撮像画像Ｐ上に重ねて表示する。
【００９０】
したがって、撮像画像Ｐ中のクラックＣＲ上にクラックスケール画像ＳＣを重ね、撮像画像Ｐ中のクラックＣＲにクラックスケール画像ＳＣを近接させた状態でクラック幅を計測可能となり、計測誤差が低減する。したがって、クラック幅の計測精度を向上させることができる。
【００９１】
また、本実施形態によれば、ユーザからの入力に応じて、クラックスケール画像ＳＣ、及びクラックスケール画像ＳＣが表示される表示領域（表示ウィンドウ）ＳＡを操作可能となり、撮像画像Ｐ中のクラックＣＲに適したクラックスケール画像ＳＣを用いてクラック幅を計測可能となり、クラック幅の計測精度が向上する。また、ユーザの利便性も向上させることができる。
【００９２】
本実施形態によれば、撮像画像Ｐ上にクラックスケール画像ＳＣが重ねて表示された合成画像のデータを記録するので、精度良く計測されたクラック幅の計測結果が記録可能となり、ユーザの利便性が向上する。また、クラック幅の計測結果を人手によって記録する場合と比較して、記録ミスが生じることを回避できる。
【００９３】
［第２実施形態］
本実施形態では、撮像画像Ｐの撮像スケールと、クラックスケール画像ＳＣの表示スケールとを一致させる動作について説明する。当該動作は、図７に示したクラックスケール画像ＳＣに応じて異なったものとなる。
【００９４】
具体的には、図７（ａ）又は図７（ｂ）に示したクラックスケール画像ＳＣでは、以下の（Ａ）又は（Ｂ）のいずれかが適用できる。
【００９５】
（Ａ）クラックスケール画像ＳＣの表示スケールと撮像画像Ｐの撮像スケールとが一致するようにクラックスケール画像ＳＣの表示スケールを調整する。
【００９６】
ここで、表示スケールとは、クラックスケール画像ＳＣの１画素に対する、クラックスケール画像ＳＣの実際の長さの比である。撮像スケールとは、撮像画像Ｐの１画素に対する、カメラ２１１が実際に撮像した範囲内における撮像対象物の実際の長さの比である。
【００９７】
（Ｂ）撮像画像Ｐの撮像スケールとクラックスケール画像ＳＣの表示スケールとが一致するように、カメラ２１１のズーム率を調整する。
【００９８】
一方、図７（ｃ）に示したクラックスケール画像ＳＣでは、上記（Ｂ）のみが適用可能である。
【００９９】
以下においては、図７（ａ）又は図７（ｂ）に示したクラックスケール画像ＳＣにおける上記（Ａ）の動作を「動作パターン１」と呼ぶ。図７（ａ）又は図７（ｂ）に示したクラックスケール画像ＳＣにおける上記（Ｂ）の動作を「動作パターン２」と呼ぶ。図７（ｃ）に示したクラックスケール画像ＳＣにおける上記（Ｂ）の動作を「動作パターン３」と呼ぶ。
【０１００】
なお、本実施形態において、床下点検ロボット２００の制御部１３０、演算部１５０、及び図形描画部１６０は、表示スケールと撮像スケールとが一致するように、表示スケールを調整する表示スケール調整部を構成する。
【０１０１】
また、本実施形態において、床下点検ロボット２００の制御部１３０、及び床下点検ロボット２００のカメラ制御装置２１６は、撮像スケールと表示スケールとが一致するように、カメラ２１１のズーム率を調整するズーム率調整部を構成する。
【０１０２】
（１）スケール調整動作
次に、図１１〜図１４を参照して、撮像画像Ｐの撮像スケールと、クラックスケール画像ＳＣの表示スケールとを一致させる動作について説明する。
【０１０３】
具体的な動作説明の前に、図１１を用いて、当該動作において用いられる用語について説明する。
【０１０４】
図１１（ａ）に示すように、平面視において、壁面ＷＳ（撮像対象物）に対し、カメラ２１１の光軸が直交する場合、撮像画像Ｐの実横長さＷｒは、以下のようにして算出される。
Ｗｒ＝２Ｌｔａｎ（θ／２）      ・・・（１）
【０１０５】
ここで、θはカメラ２１１の水平画角であり、Ｌはカメラ２１１と壁面ＷＳとの間の距離である。また、実横長さとは、カメラ２１１が撮像した範囲内における撮像対象物の実際の長さを意味する（例えば、〜ｍｍ等）。
【０１０６】
なお、距離Ｌを算出する方法としては、例えばカメラ２１１のフォーカス値を距離に換算する方法や、光学距離センサを用いる方法がある。フォーカス値を距離に換算する場合、カメラ２１１が実際に撮像する対象物のフォーカスが合っている点までの距離Ｌを確実に求めることができる。
【０１０７】
図１１（ｂ）に示すように、撮像スケールＳ１を、撮像画像Ｐの１画素あたりの実長さとすると、
Ｓ１＝Ｗｒ／Ｗｐ      ・・・（２）
となる。ここで、Ｗｒは撮像画像Ｐの横実長さであり、Ｗｐは撮像画像Ｐの横画素数である。同様にして、縦方向においても撮像スケールＳ１を算出可能である。この場合、撮像画像Ｐの縦実長さＨｒと、撮像画像Ｐの縦画素数Ｈｐによって撮像スケールＳ１が算出される。
【０１０８】
図１１（ｃ）に示すように、図７（ａ）又は図７（ｂ）に示したクラックスケール画像ＳＣにおいては、表示スケールＳ２は、
Ｓ２＝（１／Ｒ）・（Ｄｒ／Ｄｐ）      ・・・（３）
となる。ここで、Ｒはクラックスケール画像ＳＣ表示時の拡大倍率であり、Ｄｒはクラックスケール画像ＳＣの実横長さであり、Ｄｐはクラックスケール画像ＳＣの横画素数である。なお、Ｄｒ／Ｄｐは、クラックスケール画像ＳＣ毎に定まる固定値である。
【０１０９】
図１１（ｄ）に示すように、図７（ｃ）に示したクラックスケール画像ＳＣにおいては、表示スケールＳ２は、
Ｓ２＝ｄｒ／ｄｐ      ・・・（４）
となる。ここで、ｄｒはクラックスケール画像描画線幅Ｌ１の実長さであり、ｄｐはクラックスケール画像描画線幅Ｌ１の画素数である。なお、図７（ｃ）に示したクラックスケール画像ＳＣでは、ｄｒをチェックボックスを選択することで固定し、ｄｐを拡大・縮小ボタンで変化させることになる。
【０１１０】
（１．１）動作パターン１
次に、図１２のフローチャートを参照して、上述した動作パターン１について説明する。
【０１１１】
ステップＳ５１１において、ロボット操作装置１００は、カメラ２１１のズーム率を任意に設定する。
【０１１２】
ステップＳ５１２において、ロボット操作装置１００は、ステップＳ５１１において設定されたズーム率により現水平画角θを算出する。
【０１１３】
ステップＳ５１３において、ロボット操作装置１００は、ステップＳ５１２において算出された水平画角θと、距離Ｌから、式（１）に従って撮像画像Ｐの実横長さＷｒを算出する。
【０１１４】
ステップＳ５１４において、ロボット操作装置１００は、ステップＳ５１３において算出された実横長さＷｒと、撮像画像Ｐの横画素数Ｄｐとから、式（２）に従って撮像スケールＳ１を算出する。
【０１１５】
ステップＳ５１５において、ロボット操作装置１００は、ステップＳ５１４において算出された撮像スケールＳ１と、クラックスケール画像ＳＣの横実長さＤｒ、クラックスケール画像ＳＣの横画素数Ｄｐとから、クラックスケール画像ＳＣ表示時の拡大倍率Ｒを算出する。
【０１１６】
具体的には、撮像画像Ｐの撮像スケールＳ１とクラックスケール画像ＳＣの表示スケールＳ２とが等しい場合、式（２）及び式（３）より、
Ｗｒ／Ｗｐ＝（１／Ｒ）・（Ｄｒ／Ｄｐ）  
Ｒ＝（Ｗｐ／Ｗｒ）・（Ｄｒ／Ｄｐ）    ・・・（５）
が成り立つ。よって、式（５）より、クラックスケール画像ＳＣ表示時の拡大倍率Ｒを算出することができる。
【０１１７】
ステップＳ５１６において、ロボット操作装置１００は、ステップＳ５１５において算出された拡大倍率Ｒに応じて、クラックスケール画像ＳＣを拡大又は縮小する。
【０１１８】
（１．２）動作パターン２
次に、図１３のフローチャートを参照して、上述した動作パターン２について説明する。
【０１１９】
ステップＳ５２１において、ロボット操作装置１００は、クラックスケール画像ＳＣ表示時の拡大倍率Ｒを任意に設定する。
【０１２０】
ステップＳ５２２において、ロボット操作装置１００は、ステップＳ５２１において設定された拡大倍率Ｒに基づき、クラックスケール画像ＳＣを拡大又は縮小する。
【０１２１】
ステップＳ５２３において、ロボット操作装置１００は、拡大倍率Ｒと、クラックスケール画像ＳＣの横実長さＤｒと、クラックスケール画像ＳＣの横画素数Ｄｐと、撮像画像Ｐの横画素数Ｗｐとにより、撮像画像Ｐの実横長さＷｒを算出する。
【０１２２】
具体的には、撮像画像Ｐの撮像スケールＳ１とクラックスケール画像ＳＣの表示スケールＳ２とが等しい場合、実横長さＷｒは、式（２）及び式（３）より、
Ｗｒ／Ｗｐ＝（１／Ｒ）・（Ｄｒ／Ｄｐ）  
Ｗｒ＝Ｗｐ・（１／Ｒ）・（Ｄｒ／Ｄｐ）        （Ｒ＝１，２，３，．．．）  ・・・（６）
となる。よって、式（６）より、実横長さＷｒを算出することができる。
【０１２３】
ステップＳ５２４において、ロボット操作装置１００は、距離Ｌ、実横長さＷｒより、カメラ２１１の水平画角θを算出する。具体的には、水平画角θは、式（１）より、
θ＝２ｔａｎ−１｛（１／２Ｌ）・Ｗｒ｝      ・・・（７）
となる。式（７）より、水平画角θを算出することができる。
【０１２４】
ステップＳ５２５において、ロボット操作装置１００は、ステップＳ５２４において算出された水平画角θより、カメラ２１１のズーム率を算出する。
【０１２５】
ステップＳ５２６において、ロボット操作装置１００及び床下点検ロボット２００は、ステップＳ５２５において算出されたズーム率に基づき、カメラ２１１のズーム率を自動制御する。
【０１２６】
（１．３）動作パターン３
次に、図１４のフローチャートを参照して、上述した動作パターン３について説明する。
【０１２７】
ステップＳ５３１において、ロボット操作装置１００は、クラックスケール描画線幅Ｌ１の実長さｄｒを任意に設定する。
【０１２８】
ステップＳ５３２において、ロボット操作装置１００は、クラックスケール描画線幅Ｌ１の画素数ｄｐを任意に設定する。
【０１２９】
ステップＳ５３３において、ロボット操作装置１００は、クラックスケール描画線幅Ｌ１の画素数ｄｐの線幅にてクラックスケールを描画する。
【０１３０】
ステップＳ５３４において、ロボット操作装置１００は、実長さｄｒ、画素数ｄｐ、横画素数Ｗｐより、実横長さＷｒを算出する。
【０１３１】
具体的には、撮像画像Ｐの撮像スケールＳ１とクラックスケール画像ＳＣの表示スケールＳ２とが等しい場合、実横長さＷｒは、式（２）及び式（４）より、
Ｗｒ／Ｗｐ＝ｄｒ／ｄｐ
Ｗｒ＝Ｗｐ・（ｄｒ／ｄｐ）        ・・・（８）
となる。よって、式（８）より、実横長さＷｒを算出することができる。
【０１３２】
ステップＳ５３５において、ロボット操作装置１００は、距離Ｌ、実横長さＷｒより、式（７）に従ってカメラ２１１の水平画角θを算出する。
【０１３３】
ステップＳ５３６において、ロボット操作装置１００は、ステップＳ５３５において算出された水平画角θより、カメラ２１１のズーム率を算出する。
【０１３４】
ステップＳ５３７において、ロボット操作装置１００は、ステップＳ５３６において算出されたズーム率に基づき、カメラ２１１のズーム率を自動制御する。
【０１３５】
（２）作用・効果
本実施形態によれば、表示スケールと撮像スケールとが一致するように、表示スケールを調整するので、クラックスケール画像ＳＣを撮像スケールと同一スケールの表示スケールとすることができ、クラック幅の計測精度が向上する。
【０１３６】
また、本実施形態によれば  撮像スケールと表示スケールとが一致するように、カメラ２１１のズーム率を調整するので、表示スケールと同一スケールの撮像スケールとすることができ、クラック幅の計測精度が向上する。
【０１３７】
さらに、クラックスケール画像ＳＣの表示の際、表示画素数が元画像の画素数よりもかなり小さいと精度が落ちる一方、元画像の画素数での表示が最も精度が良く、元画像の画素数の整数倍でも精度は保たれる。このため、クラックスケール画像ＳＣを元画像の画素数の整数倍で表示させ、その表示スケールと撮像スケールとを合わせるようにズーム率を調整することで、クラック幅の計測精度がより向上する。
【０１３８】
ただし、光学ズームを利用する場合には、図７（ｂ）及び（ｃ）の動作パターン２及び３において表示スケールと撮像スケールとを合わせるようにズーム率を調整する際、最大光学ズーム倍率を超える場合もあり得る。その場合、光学ズームの不足分を補うようにデジタルズームを併用しても良い。また、撮像対象物までの距離が近いなどの理由により、光学ズームでズームアップした際にフォーカスが合わなくなる場合もある。その際は、光学ズームにてフォーカスが合う所までズームアップし、それ以降はデジタルズームを用いても良い。
【０１３９】
［第３実施形態］
本実施形態では、図１０のステップＳ３００の詳細な処理内容、具体的には、クラックスケール機能の精度が不十分である場合のクラック幅の誤差対応動作について説明する。
【０１４０】
図１５（ａ）に示すように、平面視において、カメラ２１１の光軸と壁面ＷＳとのなす角度φｐがπ／２でない場合、図１５（ｂ）に示すように、Ａ（１−ｓｉｎφｐ）の誤差、つまり、（１−ｓｉｎφｐ）×１００％の誤差が生じる。
【０１４１】
そこで、カメラ２１１の光軸と壁面ＷＳとのなす角度φｐが許容角度φａ未満の場合には、誤差対応動作が実行される。例えば、クラック幅の誤差を５％許容する場合、φａは、ｓｉｎ−１（０．９５）、つまり７１．８［ｄｅｇ］となる。なお、壁の強度の観点から、クラック幅の誤差許容範囲が定められる。
【０１４２】
誤差対応動作としては、以下の（Ａ）及び（Ｂ）のいずれかが適用される。
【０１４３】
（Ａ）カメラ２１１の光軸と壁面ＷＳとのなす角度が許容範囲内となるように、床下点検ロボット２００を移動する（動作パターン１）。
【０１４４】
（Ｂ）カメラ２１１の光軸が壁面ＷＳに正対するように撮像画像Ｐを補正する（動作パターン２）。
【０１４５】
なお、本実施形態において、床下点検ロボット２００のカメラ制御装置２１６と、ロボット操作装置１００の制御部１３０とは、カメラ２１１の光軸と、撮像対象物（壁面ＷＳ）とのなす角度を計測する角度計測部として機能する。
【０１４６】
また、本実施形態において、床下点検ロボット２００の移動制御装置２５０及びカメラ制御装置２１６と、ロボット操作装置１００の制御部１３０とは、角度計測部によって計測された角度に応じて、カメラ２１１の光軸が撮像対象物（壁面ＷＳ）表面の法線方向に一致するように床下点検ロボット２００を制御する移動体制御部として機能する。
【０１４７】
（１）誤差対応動作
次に、図１６〜図１９を参照して、誤差対応動作の動作パターン１及び動作パターン２について説明する。
【０１４８】
（１．１）動作パターン１
図１６は、誤差対応動作の動作パターン１を説明するための概念図である。
【０１４９】
図１６（ａ）に示すように、平面視において、カメラ２１１の光軸と壁面ＷＳとのなす角度φｐが許容角度範囲（π−φａ≧φｐ≧φａ）に収まっていない場合、図１６（ｂ）に示すように、角度φｐが許容角度範囲に収まるように、床下点検ロボット２００を移動させる。ここで、床下点検ロボット２００は、カメラ２１１をパン方向に回動させることによって、カメラ２１１の光軸を常に撮像点Ｐに合わせることができる。
【０１５０】
また、床下点検ロボット２００の車体自体は壁面ＷＳに正対する必要はなく、カメラ２１１の光軸が壁面ＷＳと直交（壁面ＷＳの法線方向に一致）すればよい。なお、チルト方向の誤差については対応できないが、クラックＣＲは垂直方向に沿って生じることが一般的であり、大きな支障はない。
【０１５１】
図１７は、誤差対応動作の動作パターン１の手順を示すフローチャートである。
【０１５２】
ステップＳ３１１において、床下点検ロボット２００及びロボット操作装置１００は、カメラ２１１の光軸と壁面ＷＳとのなす角度φｐが許容角度範囲（π−φａ≧φｐ≧φａ）に収まっているか否かを判定する。角度φｐが許容角度範囲に収まっていないと判定された場合、ステップＳ３１２に処理が進む。
【０１５３】
ステップＳ３１２において、床下点検ロボット２００及びロボット操作装置１００は、カメラ２１１の光軸と壁面ＷＳとのなす角度φｐが許容角度範囲（π−φａ≧φｐ≧φａ）に収まるよう、床下点検ロボット２００の移動を制御する。
【０１５４】
（１．２）動作パターン２
図１８は、誤差対応動作の動作パターン２を説明するための概念図である。
【０１５５】
図１８に示すように、カメラ２１１の光軸と壁面ＷＳとのなす角度φｐが許容角度範囲（π−φａ≧φｐ≧φａ）に収まっていない場合、床下点検ロボット２００又はロボット操作装置１００は、画像処理技術によって、撮像画像Ｐを補正する。具体的には、カメラ２１１の光軸と壁面ＷＳとが直交する場合の撮像画像Ｐとなるように補正される。
【０１５６】
図１９は、誤差対応動作の動作パターン２の手順を示すフローチャートである。
【０１５７】
ステップＳ３２１において、床下点検ロボット２００及びロボット操作装置１００は、カメラ２１１の光軸と壁面ＷＳとのなす角度φｐが許容角度範囲（π−φａ≧φｐ≧φａ）に収まっているか否かを判定する。角度φｐが許容角度範囲に収まっていないと判定された場合、ステップＳ３２２に処理が進む。
【０１５８】
ステップＳ３２２において、床下点検ロボット２００及びロボット操作装置１００は、カメラ２１１の光軸と壁面ＷＳとのなす角度φｐが許容角度範囲に収まるよう、撮像画像Ｐを補正する。
【０１５９】
（２）作用・効果
本実施形態によれば、カメラ２１１の光軸が撮像対象物（壁面ＷＳ）表面の法線方向に一致するように床下点検ロボット２００を制御するので、計測誤差が低減し、クラック幅の計測精度が向上する。
【０１６０】
また、本実施形態によれば、カメラ２１１の光軸が撮像対象物（壁面ＷＳ）に正対するように撮像画像Ｐを補正するので、計測誤差が低減し、クラック幅の計測精度が向上する。
【０１６１】
［第４実施形態］
本実施形態では、図１０のステップＳ１００の詳細な処理内容、具体的には、カメラ２１１の光軸と壁面ＷＳとのなす角度φｐ（以下、適宜「傾斜角」という）の算出動作について説明する。
【０１６２】
（１）傾斜角算出動作
次に、図２０〜図２５を参照して、傾斜角算出動作の動作パターン１〜３について説明する。
【０１６３】
（１．１）動作パターン１
図２０は、傾斜角算出動作の動作パターン１を説明するための概念図である。
【０１６４】
動作パターン１では、カメラ２１１のフォーカス値を、壁面ＷＳとの距離に換算する。あるいは、カメラ２１１とともに移動する距離センサを用いて壁面ＷＳとの距離を計測してもよい。
【０１６５】
また、床下点検ロボット２００は、カメラ２１１をパン方向に回動することによって、クラックＣＲが存在する撮像点Ｐの方向を含む複数の方向に対して距離計測を行う。図２０（ａ）及び図２０（ｂ）の例では、３方向に対して距離計測が行われている。
【０１６６】
図２０（ｃ）の側面視において、カメラチルト角度θｔ、チルト方向の傾斜角φｔには、以下の関係が成り立つ。
φｔ＝（π／２）−θｔ        ・・・（９）
【０１６７】
また、壁面ＷＳとの投影距離ｌｎは、
ｌｎ＝ｒｎｃｏｓθｔ          ・・・（１０）
によって算出される。ｌｎとθｐｎとによってφｐが算出される。
【０１６８】
図２１は、傾斜角算出動作の動作パターン１の手順を示すフローチャートである。
【０１６９】
ステップＳ１１１において、床下点検ロボット２００は、カメラ２１１中心からクラックＣＲまでの距離を計測するとともに、その時点におけるカメラ２１１のパン角度及びチルト角度（Ａ）を記録する。
【０１７０】
ステップＳ１１２において、床下点検ロボット２００は、カメラ２１１をパン方向に回動し、ステップＳ１１１と異なる方向に対して、カメラ２１１中心からクラックＣＲまでの距離を計測するとともに、その時点におけるカメラ２１１のパン角度及びチルト角度（Ｂ）を記録する。
【０１７１】
ステップＳ１１３において、床下点検ロボット２００は、ステップＳ１１１において計測した距離及び記録されたパン角度及びチルト角度（Ａ）と、ステップＳ１１２において計測した距離及び記録されたパン角度及びチルト角度（Ｂ）とに基づき、傾斜角を算出する。
【０１７２】
ステップＳ１１４において、床下点検ロボット２００は、車体の進行方向Ｆ（図２０（ａ）参照）に対する壁面ＷＳの傾斜角と、ステップＳ１１１において記録されたパン角度及びチルト角度（Ａ）より、カメラ２１１の光軸に対する壁面ＷＳの傾斜角を算出する。
【０１７３】
（１．２）動作パターン２
図２２は、傾斜角算出動作の動作パターン２を説明するための概念図である。
【０１７４】
動作パターン２では、まず、床下点検ロボット２００の車体前端の両側部に配置された距離センサＳＲ，ＳＬを用いて、床下点検ロボット２００の車体進行方向Ｆに対する壁面ＷＳの傾斜角を計測する。
【０１７５】
具体的には、車体進行方向Ｆに対する壁面ＷＳの傾斜角αは、図２２の平面視において、
α＝ｔａｎ−１｛Ｗ／（ｌｒ−ｌｌ）｝        ・・・（１１）
により算出される。
【０１７６】
次いで、クラック撮像時のカメラ２１１のパン・チルト角度より、カメラ２１１の光軸に対する壁面ＷＳの傾斜角が算出される。傾斜角φｐは、式（１１）のαを用いて、
φｐ＝α−θｐ        ・・・（１２）
となる。その他の動作は、動作パターン１と同様である。
【０１７７】
図２３は、傾斜角算出動作の動作パターン２の手順を示すフローチャートである。
【０１７８】
ステップＳ１２１において、床下点検ロボット２００は、クラックＣＲ撮像時のカメラ２１１のパン角度及びチルト角度を記録する。
【０１７９】
ステップＳ１２２において、床下点検ロボット２００は、距離センサＳＲ，ＳＬを用いて、壁面ＷＳまでの距離を計測する。
【０１８０】
ステップＳ１２３において、床下点検ロボット２００は、ステップＳ１２２において計測された各距離計測結果より、車体に対する壁面ＷＳの傾斜角を算出する。
【０１８１】
ステップＳ１２４において、床下点検ロボット２００は、ステップＳ１２３において算出された車体に対する壁面ＷＳの傾斜角と、ステップＳ１２１において記録したカメラ２１１のパン・チルト角度とによって、カメラ２１１の光軸に対する壁面ＷＳの傾斜角を算出する。
【０１８２】
（１．３）動作パターン３
図２４は、傾斜角算出動作の動作パターン３を説明するための概念図である。
【０１８３】
動作パターン３では、床下点検ロボット２００は、距離センサＳＲ，ＳＬの一方のみを使用する。床下点検ロボット２００は、車体をその場旋回して、クラックＣＲの方向を含む複数の方向に対して距離を計測することで、車体に対する壁面ＷＳの傾斜角を算出する。
【０１８４】
そして、床下点検ロボット２００は、クラック撮像時のカメラ２１１のパン・チルト角度より、カメラ２１１の光軸に対する壁面ＷＳの傾斜角を算出する。
【０１８５】
図２４の平面視において、車体旋回方向中心から距離センサ測定点へのベクトルｂｎは、
ｂｎ＝ａ＋ｌｎ        ・・・（１３）
によって算出される。
【０１８６】
また、動作パターン１におけるθｐｎをβｎに置き換え、動作パターン１におけるｌｎを｜ｂｎ｜に置き換えると、動作パターン１と同様にして、傾斜角φｐが算出可能となる。
【０１８７】
図２５は、傾斜角算出動作の動作パターン３の手順を示すフローチャートである。
【０１８８】
ステップＳ１３１において、床下点検ロボット２００は、クラック撮像時におけるカメラ２１１のパン角度及びチルト角度（Ａ）を記録する。
【０１８９】
ステップＳ１３２において、床下点検ロボット２００は、距離センサを用いて、車体中心から壁面ＷＳまでの距離を計測する。
【０１９０】
ステップＳ１３３において、床下点検ロボット２００は、車体をその場旋回させて距離を計測し、その時点におけるカメラ２１１のパン角度及びチルト角度（Ｂ）を記録する。
【０１９１】
ステップＳ１３４において、床下点検ロボット２００は、計測した距離及び記録されたパン角度及びチルト角度（Ａ），（Ｂ）より、車体に対する壁面ＷＳの傾斜角を算出する。
【０１９２】
ステップＳ１２４において、床下点検ロボット２００は、車体に対する壁面ＷＳの傾斜角、及び記録されたパン角度及びチルト角度（Ａ）より、カメラ２１１の光軸に対する壁面ＷＳの傾斜角を算出する。
【０１９３】
（３）作用・効果
本実施形態によれば、カメラ２１１のフォーカス値や、距離センサＳＲ，ＳＬ、カメラ２１１のパン・チルト角度を用いて、カメラ２１１の光軸に対する壁面ＷＳの傾斜角を精度良く算出することができる。
【０１９４】
［第５実施形態］
本実施形態では、図１０のステップＳ４００の詳細な処理内容、具体的には、クラックスケール機能の精度を保証できない場合の動作について説明する。
【０１９５】
表示されるクラックスケール画像ＳＣの精度が保証できない場合として、以下の（Ａ）及び（Ｂ）の２種類がある。
【０１９６】
（Ａ）壁面ＷＳまでの距離がある一定以上遠い場合、カメラ２１１のフォーカス値から換算した距離の誤差が大きくなり、また距離センサＳＲ，ＳＬの計測誤差も大きくなる。
【０１９７】
（Ｂ）カメラ２１１の光軸と壁面ＷＳとのなす角度が小さいと、撮像画像Ｐ中のクラックＣＲが小さく表示され、クラックＣＲに相当する画素数が減少し、画素数が減少することで補正前画像中のクラックの表示精度が低下するため、撮像画像Ｐを精度良く補正することができなくなる。
【０１９８】
したがって、このような場合には、その旨を表示する、又はクラックスケール機能を停止することによって、クラック幅の計測が高精度であることを保証することができる。
【０１９９】
［その他の実施形態］
上記のように、本発明は第１〜第５実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【０２００】
上述した実施形態では、クローラを備える床下点検ロボット２００について説明したが、クローラを備えず、車輪によって走行する車両型の移動体であってもよい。
【０２０１】
上述した実施形態では、基礎の壁面ＷＳに生じたクラックの幅の計測について主に説明したが、基礎に限らず、配管、ケーブル・パイプ、束基礎などに生じたクラックの幅を計測してもよい。
【０２０２】
なお、床下の点検に限定されるものではなく、例えば建造物の天井裏等であっても適用可能であることは勿論である。更には、原子力発電所の内部や、地中設備の中、地中の土管の中など、人が入るのが困難なところ、あるいは人が入れないところの点検にも適用可能である。
【０２０３】
さらに、床下点検ロボット２００とロボット操作装置１００が有線通信可能であってもよい。
【０２０４】
また、図７に示したクラックスケール画像ＳＣに限らず、物差し状の画像を計測用画像として用いてもよい。具体的には、図６（ａ）中の範囲“Ｍ”に示すような物差しを画像として表示した物差し状の画像を用いることができる。この場合、線画の間隔（距離）が、計測用画像が示す実際の長さに相当する。
【０２０５】
上述した各実施形態で説明した各処理・手順において、床下点検ロボット２００が実行すると説明した各処理・手順をロボット操作装置１００が実行してもよく、ロボット操作装置１００が実行すると説明した各処理・手順を床下点検ロボット２００が実行してもよい。
【０２０６】
なお、上述した各実施形態で説明した各処理・手順をコンピュータプログラムとして実装し、ＰＣ等に実行させることが可能である。
【０２０７】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る床下点検システムの概略構成図である。
【図２】床下空間内の環境の一例について説明する。
【図３】本発明の第１実施形態に係る床下点検ロボットの機能ブロック構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るロボット操作装置の機能ブロック構成図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るロボット操作装置の表示部における表示画面構成の一例を示す図である。
【図６】計測器具としてのクラックスケールを示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るクラックスケール画像の構成例（種別）を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係るクラックスケール画像操作手順を説明するための図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る画像保存処理を説明するための図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る床下点検システムの概略動作について説明するフローチャート。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るスケール調整動作において用いられる用語について説明するための図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るスケール調整動作の動作パターン１を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るスケール調整動作の動作パターン２を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２実施形態に係るスケール調整動作の動作パターン３を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る誤差対応動作を説明する概念図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る誤差対応動作の動作パターン１を説明するための概念図である。
【図１７】本発明の第３実施形態に係る誤差対応動作の動作パターン１の手順を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第３実施形態に係る誤差対応動作の動作パターン２を説明するための概念図である。
【図１９】本発明の第３実施形態に係る誤差対応動作の動作パターン２の手順を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第４実施形態に係る傾斜角算出動作の動作パターン１を説明するための概念図である。
【図２１】本発明の第４実施形態に係る傾斜角算出動作の動作パターン１の手順を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の第４実施形態に係る傾斜角算出動作の動作パターン２を説明するための概念図である。
【図２３】本発明の第４実施形態に係る傾斜角算出動作の動作パターン２の手順を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の第４実施形態に係る傾斜角算出動作の動作パターン３を説明するための概念図である。
【図２５】本発明の第４実施形態に係る傾斜角算出動作の動作パターン３の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０２０９】
１００…ロボット操作装置、１１０…通信装置、１２０…入力部、１３０…制御部、１４０…記憶部、１５０…演算部、１６０…図形描画部、１７０…画像合成部、１８０…表示部、２００…床下点検ロボット、２０１…クローラ、２０２Ｆ…前輪、２０２Ｒ…後輪、２１０…カメラユニット、２１１…カメラ、２１２…パン用モータ、２１３…チルト用モータ、２１４…ズーム機構、２１５…フォーカス機構、２１６…カメラ制御装置、２２０…通信装置、２３０…センサ部、２４０…走行用モータ、２５０…移動制御装置、２６０…電源装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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