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WO2017199273A1 - 探査システム - Google Patents

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WO2017199273A1
WO2017199273A1 PCT/JP2016/002441 JP2016002441W WO2017199273A1 WO 2017199273 A1 WO2017199273 A1 WO 2017199273A1 JP 2016002441 W JP2016002441 W JP 2016002441W WO 2017199273 A1 WO2017199273 A1 WO 2017199273A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
detection
exploration
information
search target
search
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2016/002441
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大介 貝應
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SKYROBOT Inc
Original Assignee
SKYROBOT Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SKYROBOT Inc filed Critical SKYROBOT Inc
Priority to PCT/JP2016/002441 priority Critical patent/WO2017199273A1/ja
Priority to JP2017535460A priority patent/JPWO2017199273A1/ja
Publication of WO2017199273A1 publication Critical patent/WO2017199273A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/48—Thermography; Techniques using wholly visual means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/72—Investigating presence of flaws
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00—Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10—Detecting, e.g. by using light barriers

Definitions

  • the present invention relates to an exploration system for detecting a specific exploration target and performing imaging or the like, and in particular, exploring the exploration target using a flying object, and the amount of heat / temperature, length, area, volume, etc. of the exploration target. It is related with the exploration system for detecting the exploration object suitable for the conditions set beforehand, after detecting this information.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2013-140142 exists as a technique for searching for such various objects.
  • an aerial thermography system and its communication method an image signal is acquired by photographing an infrared thermogram of a monitoring target with a flying object, converted into a communication signal, and then transmitted to an international communication satellite via a satellite antenna.
  • a technique for realizing real-time communication between the aerial infrared thermography and the ground control center by connecting to the server system of the ground control center is disclosed.
  • thermography camera In order to detect cracks and defects inside the concrete that constitutes the building, the surface temperature of the concrete structure is photographed with a thermography camera, and the temperature difference data is analyzed with a computer to detect defects in the internal structure.
  • thermographic methods for non-destructive inspection By using this technology, a multicopter is equipped with a thermographic camera, operated from the ground, and the ground workers receive image data transmitted from the sky above the inspection site. It is possible to accurately detect defects in the internal structure of concrete.
  • the above inspection method makes it possible to detect defects such as cracks inside the concrete structure safely and at low cost without the need for workers to climb the structure and the installation of a camera.
  • the only information that can be obtained as inspection results is the thermographic image data sent to the processing equipment installed on the ground, and the analysis itself is performed manually as before, and the operator identifies the fault location based on his own experience. There was a problem that it was necessary.
  • the bridge was formed by connecting innumerable bridges of the same shape, the vast walls of huge buildings such as dams, and the continuous pattern of skyscrapers. Since there are many buildings and the like, there has been a problem that it is difficult to quickly identify a faulty part from a large amount of image data, or time-consuming work is required.
  • an object of the present invention is an exploration system for detecting a specific exploration target and performing imaging, and in particular, exploring the exploration target using a flying object and
  • the purpose is to provide an exploration system for detecting, photographing, and displaying an exploration target that meets the preset conditions after detecting information such as heat quantity / temperature, length, area, volume, etc. .
  • an exploration system comprises a detection / photographing means for sensing one or a plurality of heat quantity / temperature or length / area / volume of an exploration target, and photographing an object, and an angle sensor.
  • An angle control means for changing the angle so as to keep the detection / imaging means at a constant angle along the measurement value, a position information acquisition means for detecting and acquiring position information consisting of current coordinate information and altitude information of the search target;
  • a search device equipped with detection information communication means for transmitting detection information consisting of the measurement detection value and image information acquired by the detection / photographing means and the position information obtained by the position information acquisition means; and the search
  • a vehicle equipped with a flight control mechanism for mounting and gliding and / or flying in the air, a vehicle control means for controlling a route and a flight angle of the vehicle,
  • An analysis processing device that receives detection information transmitted by the detection information communication means of the exploration device and analyzes and analyzes the detection information, and the detection / imaging means is a predetermined range of exploration targets And detecting one or more of the length, area, and volume of the search target, and detecting the search target that meets a preset condition. It is the structure which image
  • the concrete structure exploration system for nondestructive detection of defects and breakage of a concrete structure detects the amount of heat / temperature in the threshold range of the surface of the concrete structure to be explored and conforms to the conditions.
  • Position information acquisition means for detecting and acquiring information
  • detection information communication means for transmitting detection information consisting of the measurement detection value and image information acquired by the detection and photographing means and the position information acquired by the position information acquisition means
  • a flying object control means for controlling a route and a flight angle of the flying object, an analysis processing apparatus for receiving the detection information transmitted by the detection information communication means of the exploration apparatus and analyzing and analyzing the detection information;
  • the detection / photographing means includes a search target table for registering a heat amount / temperature and length / area / volume of an arbitrary search target, a search target table storage means for storing and storing the search target table, and the search target.
  • Search target selection means for selecting an arbitrary search target from the search targets stored in the table, and any one of the heat quantity / temperature and the length / area / volume of the search target selected by the search target selection means. Or it is the structure which detects and image
  • the analysis processing device is equipped with an image processing device and has two-dimensional or three-dimensional map information. The analysis processing device analyzes the detection information transmitted from the search device to search for the map information. This is a configuration in which a marking process is performed on the target location.
  • the flying object is configured by an unmanned aerial vehicle that can be stopped in the air and freely glide, or a floating body (floating device) that can be controlled to move and stop.
  • the flying object is equipped with a launching device for launching and arranging a signal generator or a GPS receiver that emits an electrical signal continuously or intermittently toward the search target or the vicinity of the search target. It is a configuration.
  • the flying object attaches a marking such as a color in order to clearly identify the surface of the concrete structure detected by the analysis of the analysis processing device and / or a defective portion (abnormal heat amount / temperature generation point) inside the concrete structure.
  • It is equipped with a marker high-pressure launcher.
  • the marker high-pressure firing device has a structure in which the marker is fired with compressed carbon dioxide.
  • the detection / photographing means is composed of an infrared thermography camera, and is configured to measure and detect a calorific value of a search target by a temperature detection function of the infrared thermography camera.
  • a concrete structure exploration system for nondestructively detecting defects and breakage of a concrete structure according to the present invention
  • a detection / photographing means for detecting and photographing a breakage / fault of a concrete structure to be explored
  • Control means for changing the angle so as to keep the detection / photographing means at a constant angle along the measurement value of the angle sensor
  • position information acquisition means for detecting and acquiring position information including current coordinate information and altitude information
  • a search apparatus equipped with detection information communication means for transmitting detection information consisting of measurement detection values and image information acquired by the detection / imaging means and position information acquired by the position information acquisition means, and the search apparatus
  • a vehicle equipped with a flight control mechanism for gliding and / or flying in the air, and a flight for controlling the route and angle of flight of the aircraft
  • a body control means and an analysis processing device that receives the detection information transmitted by the detection information communication means of the exploration device and analyzes and analyzes the detection information.
  • a sound wave irradiation device for irradiating a certain concrete structure with a sound wave, a laser Doppler vibrometer, and an imaging device.
  • the sound wave is irradiated to the surface of the concrete structure by the sound wave irradiation device, and the laser is vibrated.
  • the Doppler vibrometer detects the frequency in the threshold range, detects the breakage / defect (abnormal vibration occurrence point) of the concrete structure based on the change in the frequency, and uses it as a measurement detection value. Thus, image information is generated and used as detection information.
  • the exploration system Since the exploration system according to the present invention is configured as described in detail above, it has the following effects. 1. Since the detection / imaging means for detecting the amount of heat / temperature, etc. of the exploration object and photographing the object suitable for the conditions is provided, the exploration object can be accurately detected. In addition, since the detection / imaging means and the imaging means are mounted on the flying object, it is possible to automatically photograph and specify the exploration target after performing exploration over a wide range. 2. Detecting the amount of heat / temperature within the threshold range of the surface of the concrete structure and providing detection / photographing means for photographing the object that meets the conditions, the defect location inside the concrete structure can be grasped accurately and nondestructively. It is possible to automatically shoot and specify the location.
  • the search / selection means is provided with the search target selection means, the search target can be easily specified, and the search target can be detected efficiently. 4). Since the analysis processing device holds the map information, it is possible to grasp the precise position of the search target by performing the marking process on the map information.
  • the flying body is an unmanned aerial vehicle or a floating body, it is possible to perform exploration activities safely even in a dangerous place, and to reduce the operating cost of the system.
  • the launching device is configured to launch a signal generator or GPS receiver toward the exploration target, it is possible to grasp the exact location of the exploration target based on information emitted from the signal generator or GPS receiver or the like It becomes possible.
  • the flying object is equipped with the marker high-pressure launching device, it is possible to attach a marking by a color or the like to the detected defect portion of the concrete structure, and the defect repair efficiency of the concrete structure is increased. 8). Since the marker high-pressure launching device has a structure in which the marker is fired with compressed carbon dioxide gas, the structure becomes simple and easy to mount on the flying object, and the marker can be fired with high pressure.
  • the detection and imaging means is an infrared thermography camera, it is possible to measure and detect the calorific value of the exploration target by detecting the temperature, it is possible to detect the exploration target regardless of day and night, and defects in the concrete structure Is easy to detect.
  • the detection / imaging means is composed of a sound wave irradiation device, a laser Doppler vibrometer, and a photographing device, the laser Doppler vibrometer detects the frequency in the threshold range and outputs the damage / defect of the concrete structure as a measured detection value. Is possible.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of an exploration system according to the present invention
  • FIG. 2 is a conceptual diagram of the exploration system when a concrete structure is an exploration target
  • FIG. 3 is a conceptual diagram of an exploration system when a concrete structure using a laser Doppler vibrometer is an exploration target
  • FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the flying object and the exploration device.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the search target table.
  • the exploration system 1 includes a exploration device 100, a flying body 200 on which the exploration device 100 is mounted, and an analysis processing device 300 that analyzes detection information.
  • the analysis processing device 300 receives the detection information that is detected and detected (selected) and photographed by the exploration device 100 mounted on the flying object 200 capable of flying in a stationary manner, and performs analysis processing.
  • the exploration device 100 is equipped with detection / imaging means 110.
  • the detection / photographing means 110 is an apparatus that detects information about the exploration target 500, determines whether or not a predetermined condition is met, and performs a photographing process of a photograph / moving image or the like of the suitable target.
  • the detection / imaging unit 110 detects the heat amount / temperature of the exploration target 500 or the length / area / volume of the exploration target 500, and then meets the condition. It is the structure which judges whether. As a result, it is possible to select the characteristics (state) of the target that is desired to be searched, and to search and select any target that matches the specific condition and to perform the imaging process.
  • the exploration device 100 is equipped with an angle sensor 120 and an angle control means 130.
  • the angle sensor 120 is a device for detecting the installation angle of the exploration device 100 as a measurement value.
  • the angle sensor 120 first measures each angle in order to keep the detection / imaging means 110 and the search target 500 at a fixed angle during the search.
  • the optimal angle for detecting the heat quantity / temperature, length, area, and volume of the target exploration target will vary slightly depending on the characteristics of the exploration target and external factors such as the weather.
  • the angle sensor 120 automatically sends a signal for correcting the angle to the angle control means 130 in consideration of the flight angle of the flying object 200 on which the exploration device 100 is mounted. .
  • the angle sensor 120 uses a sensor that measures the gravitational acceleration to measure the inclination, a sensor that measures a change in capacitance between the fixed electrode and the movable electrode, and the like, but is not limited thereto. However, it is possible to appropriately select and use an angle sensor that can detect the angle numerically.
  • the angle control means 130 is a device for changing the angle so that the detection / photographing means 110 keeps a constant angle along the angle measured by the angle sensor 120, and the detection / photographing detected by the angle sensor 120. In this configuration, the angle of the means 110 is controlled to be optimally matched to the characteristics of the search target. In the present embodiment, the angle of the detection / imaging unit 110 and / or the flying object 200 is adjusted (corrected) based on the command signal of the angle sensor 120.
  • the angle control means 130 may be any mechanism that can finely adjust the angle steplessly, such as a servo motor, and can be replaced by another conventional technique.
  • the position information acquisition means 140 equipped in the exploration device 100 is means for acquiring information related to the current position of the search object 500, and acquires current coordinate information and altitude information as position information.
  • the position information acquisition means 140 is composed of a GPS receiving device and is equipped with an altitude measuring device consisting of a radio wave altimeter or a barometric altimeter, but the present invention is not limited to this. It is also possible to select and use a device capable of acquiring altitude information as appropriate.
  • the detection information communication means 150 equipped in the exploration device 100 includes the measurement detection value and image information of the exploration target 500 acquired by the detection / imaging means 110, the current coordinate information and the altitude obtained by the position information acquisition means 140.
  • the position information including the information is transmitted as detection information to the analysis processing apparatus 300 described later.
  • the detection information communication means 150 is composed of data communication means according to the prior art, and in this embodiment, the detection information communication means 150 is configured to transmit to a wireless communication network configured by a wireless communication standard, but is not limited thereto, A configuration conforming to any communication standard is possible.
  • the flying object 200 is a device capable of gliding and / or flying in the air, and is equipped with a flight control mechanism 210 in addition to the flight mechanism (wing, propeller, etc.) of the main body as shown in FIG. It is configured.
  • the flying object 200 glides and / or stops flying in the air with the exploration device 100 mounted.
  • the flying object 200 changes its angle so as to keep the detection / imaging means 110 at a constant angle along the angle measured by the angle control means 130 of the exploration device 100, and searches in the sky. Do. This makes it possible to conduct exploration activities over a wide area and at a high altitude.
  • the flying object 200 it is possible to use an unmanned aerial vehicle (drone) that is a rotary wing aircraft such as an unmanned multicopter capable of stationary flight, vertical movement, and parallel movement.
  • an unmanned aerial vehicle drone
  • any device capable of flying such as a radio controlled airplane, on which the exploration device 100 can be mounted can be appropriately selected and used.
  • the flight control mechanism 210 is a device that controls the route, altitude, and flight angle of the flying object 200. That is, it is a mechanism that automatically controls the operation of the wings and propellers of the flying object 200 to stabilize the flying attitude of the flying object 200.
  • the flight control mechanism 210 further allows the distance or distance between the flying object 200 and the search target 500 to be kept constant.
  • the distance between the exploration object 500 and the detection / imaging means 110 is measured using distance measurement means (not shown) including a distance measuring device using a laser or the like. In this configuration, the flying object 200 is controlled based on the distance information, and the distance or interval between the flying object 200 and the search object 500 is kept constant.
  • the flying object control means 220 is a device for controlling the route and the flying angle of the flying object 200.
  • the flying object control means 220 controls the wings and propellers of the flying object 200 by remote control to move up and down, move forward and backward, and stop. Steer freely.
  • the flying object control means 220 is installed in the flying object 200, inputs a program such as the flight speed, range, altitude, angle, etc. of the flying object 200 in advance, and makes it fly by automatic remote operation based on the program. It is also possible to adopt a configuration in which the automatic detection is performed, or a configuration in which the automatic control is performed in combination with the analysis processing apparatus 300.
  • the analysis processing device 300 is a device that receives the detection information transmitted by the detection information communication means 150 of the exploration device 100, and analyzes and analyzes the received detection information.
  • the analysis processing device 300 includes detection information receiving means 330 and measurement result analysis means 340, and is provided on the ground and is detected information communication mounted on the flying object 200 flying in the vicinity of the search target. A photographed image such as thermographic data transmitted from the means 150 is received and analyzed.
  • the detection information receiving means 330 is a reception system incorporated in the analysis processing apparatus 300 provided on the ground, and is constituted by data communication means according to the prior art, and the detection information communication mounted on the flying aircraft 200.
  • the detection information that is transmitted from the means 150 and that includes the measurement detection value of the search target and the image information and the position information is received on the ground on the ground. Further, the search result received by the detection information receiving means 330 can be displayed on the screen of the measurement result analyzing means 340.
  • the detection information receiving means 330 is an image analysis system incorporated in the analysis processing apparatus 300 provided on the ground, and the detection information received by the detection information receiving means 330 is analyzed to detect the exploration target 500 and any image format. Is displayed. As a result, the status of the search target 500 can be confirmed through the screen.
  • the detection / photographing means 110 detects a search target that emits heat / temperature belonging to a preset range among the search target 500. This makes it possible to select the exploration target 500 that emits a constant temperature, and in addition to being able to detect animals and plants with a specific body temperature, in addition to being able to grasp the presence of living organisms even in an environment where it cannot be seen, For example, it becomes possible to identify and grasp humans and animals.
  • the detection / photographing means 110 can be configured to select and detect the search object 500 having a length, area, and volume that belong to a preset range. This makes it possible to select and grasp the search target 500 having a specific size in more detail. Further, any one or more of these pieces of information can be selectively detected. As a result, fine selection and detection of the search object 500 can be realized.
  • the heat quantity / temperature, length / area / volume can be set in advance by the user, and the search object 500 is photographed after detecting the search object 500 that meets the set conditions. .
  • the amount of heat / temperature and the length / area / volume are set through the analysis processing apparatus 300 such as a PC. Thereby, it becomes possible to accurately detect an arbitrary search target 500 desired by the user.
  • a exploration system 1 for nondestructive inspection of a concrete structure can be used.
  • the exploration target 500 of the exploration system 1 is a concrete structure and its defective portion (damaged portion), and the exploration system 1 detects the defect and the broken portion from the entire concrete structure in a non-destructive manner.
  • the detection / imaging means 110 of the exploration device 100 mounted on the flying object 200 detects the amount of heat / temperature in the threshold range of the surface of the concrete structure that is the exploration target 500, and selects damaged objects / defective objects that meet the conditions. Take a picture.
  • the angle sensor 120 measures the concrete structure that is the exploration target 500 and the detection / imaging unit 110, and changes the angle so that the angle control unit 130 maintains a constant angle. 200 is controlled.
  • the detection / photographing means 110 is automatically controlled so as to maintain a distance / angle suitable for inspection with respect to the concrete structure. Note that it is possible to manually control the flying object 200 and the exploration device 100 based on video and data, and it is also possible to perform automatic exploration according to control instructions given in advance.
  • the position information acquisition unit 140 detects and acquires position information including current coordinate information of the exploration device 100 (the flying object 200) and altitude information of a location to be explored in the concrete structure. Detection information consisting of the measurement detection value and image information to be searched and the acquired position information is transmitted to the detection information receiving means 330 of the analysis processing apparatus 300 by the detection information communication means 150. The detection information transmitted by the detection information communication means 150 is received by the analysis processing device 300 and analyzed and analyzed.
  • Detecting / photographing means 110 detects a portion of the surface of the concrete structure that emits heat / temperature belonging to a preset range.
  • a concrete structure has defects such as cracks inside, or when defects such as cracks occur inside the concrete structure, the surface of the defective part shows a different amount of heat storage and heat generation from other parts.
  • the detection / imaging means 110 is configured to detect a location that matches a preset condition with respect to the heat amount / temperature, length, area, and volume of the search target 500 and to capture the location. Thereby, it becomes possible to grasp the situation by acquiring the desired search object 500 (defect portion of the concrete structure) as image information.
  • the detection / photographing means 110 is equipped with a search target table storage means 114 and a search target selection means 116 as shown in FIG.
  • the search target table storage unit 114 stores a search target table 115.
  • the search target table 115 is a table in which information related to animals and plants and concrete structures to be searched is registered and stored.
  • the detection / photographing unit 110 compares the condition based on this information with the detected target information.
  • This is a configuration for detecting a search target.
  • the search target table 115 stores information on the heat amount / temperature and length / area / volume of an arbitrary search target, but the present invention is not limited to this, and other information such as color is available. It is of course possible to include information.
  • the search target table 115 is configured as shown in FIG. 5 in the present embodiment.
  • the search target selection means 116 is a means for selecting information corresponding to the search target 500 desired by the user from the information related to the search target 500 stored and held in the search target table 115, and the user can select any search target. By performing an operation of selecting 500, information related to a desired search target 500 is extracted.
  • the detection / photographing unit 110 searches the search target table 115 of the search target table storage unit 114 by the search target selection unit 116 for the search target 500 selected by the user in advance, so that the heat amount / temperature and length of the search target 500 are detected. Extract the size, area, and volume.
  • the user can arbitrarily set which of the heat quantity / temperature and the length / area / volume is the search target condition.
  • the search target 500 is detected on the condition that one or a plurality of pieces of information on the amount of heat / temperature and the length / area / volume of the search target 500 are detected. If the search target 500 is successfully detected, the processing for capturing the search target 500 is performed next. With this configuration, it is possible to accurately detect and photograph the search target 500 that the user wants.
  • the analysis processing apparatus 300 includes an image processing apparatus 310 in this embodiment.
  • the measurement detection value and the image information of the search target included in the detection information transmitted from the search device 100 are analyzed to correct the image so that the search target 500 is clear and then displayed as video information.
  • the analysis processing device 300 has two-dimensional or three-dimensional map information 320, and performs a marking process on the map information 320 based on the position information included in the detection information transmitted from the exploration device 100. This is a configuration for performing mapping processing. As a result, it is easy to visually recognize and grasp the accurate position information of the search target 500, and it is possible to configure the search system 1 that is more convenient to use.
  • the flying object 200 can be an unmanned aerial vehicle that can freely stop and glide in the air.
  • a configuration using an unmanned aerial vehicle (drone) capable of stationary flight, vertical movement, and parallel movement is not limited thereto. Any aircraft capable of mounting 100 can be selected and used as appropriate.
  • the flying object 200 can be a floating object (floating apparatus) capable of moving / stopping control, such as a floating apparatus using a balloon body.
  • the flying object 200 is equipped with a launching device 230 for launching and arranging a signal generator or a GPS receiver that emits an electrical signal continuously or intermittently toward the search target 500 or the vicinity of the search target 500. It is possible to make it the structure which carries out.
  • the exploration target 500 is a moving organism or the like, or the exploration target 500 is located far from the user who performs the exploration, it is difficult to immediately find and capture the exploration target 500.
  • the flying object 200 can be configured to be equipped with a marker high-pressure launcher 240.
  • the marker high-pressure launching device 240 marks the defective portion in order to make it possible to identify the defective portion on the surface and / or inside of the concrete structure detected by the analysis of the analysis processing device 300 from the outside. It is a device for attaching. Further, the marker high-pressure firing device 240 has a structure for firing the marker with compressed carbon dioxide.
  • the marker high-pressure launching device 240 is a device that performs marking by firing a color marker on the surface of a concrete structure or the like with high-pressure carbon dioxide gas in order to clarify a defective portion, and is mounted on the flying object 200. Is done.
  • the marker high-pressure firing device 240 is configured to adjust the firing angle to an optimum angle by the angle sensor 120 and the angle control means 130 provided in the exploration device 100 and to fire the marker by the expansion pressure of the compressed carbon dioxide gas. It is.
  • detecting / photographing means 110 it is possible to detect a defective portion such as a crack in a concrete structure by detecting a temperature difference on the surface, and to easily find the corresponding portion during inspection / repair work. Therefore, it is possible to perform marking accurately.
  • the detection / photographing means 110 is configured by an infrared thermography camera 112.
  • the temperature detection function of the infrared thermography camera 112 is used to measure and detect the amount of heat generated by the exploration target 500.
  • the detection / imaging unit 110 can detect and photograph the exploration target 500 that emits a temperature higher than a predetermined temperature.
  • the exploration object 500 is a defective part of a concrete structure
  • the image processing device 310 of the analysis processing device 300 can clearly display the temperature difference on the screen, and the defect processing can be accurately detected by performing the analysis processing.
  • the exploration device 100 and the marker high-pressure launching device 240 are mounted on the flying object 200, and the exploration target 500 such as animals and plants can be detected and photographed.
  • the exploration target 500 such as animals and plants can be detected and photographed.
  • a marker high-pressure launching device mounted on the flying object 200 on the spot by detecting and photographing an internal defect part of a concrete structure that shows heat storage or heat dissipation different from a normal part due to fluctuations in outside air temperature due to sunlight.
  • the defect part is detected based on the video (or image) data transmitted to the ground, and workers are later found based on the detection result. A work has been performed in which the worker goes to the site and the worker identifies a plurality of defective parts and performs marking.
  • the exploration system 1 since the marker high-pressure launching device 240 is provided, the defect portion is analyzed by the analysis processing device 300 on the ground, and the flight that flies over the site on the spot as soon as the defect portion is found.
  • the marker can be fired from the marker high-pressure firing device 240 mounted on the body 200, and the corresponding portion can be accurately and accurately displayed.
  • the marker high-pressure launcher 240 performs marking at the same time as detection, thereby eliminating the need for location work at a later date based on thermographic data. Since it can be easily reached, not only the cost of inspecting concrete structures but also the cost required for subsequent re-investigation and repair can be reduced.
  • the exploration system according to the present invention was developed to detect an internal defect of a concrete structure.
  • the flying object 200 flies over various angles, altitudes, and ranges, and heat is generated by a thermography camera. Since the portion can be detected, it is possible to inspect the entire high-rise building or the like.
  • FIG. 3 As an embodiment of the exploration system 1 according to the present invention for nondestructive inspection of other concrete structures, as shown in FIG. 3, a exploration system for nondestructive inspection of concrete structures using laser Doppler technology is configured. It is possible.
  • the detection / imaging means 110 of the exploration device 100 is composed of a sound wave irradiation device 410, a laser Doppler vibrometer 420, and an imaging device 430.
  • the sound wave irradiation device 410 is a member that irradiates the concrete structure that is the exploration target 500 with sound waves.
  • the sound wave irradiation device 410 directly irradiates the concrete structure with ultrasonic waves having high directivity.
  • the laser Doppler vibrometer 420 is a meter that detects the frequency of the surface of the concrete structure. Concrete is vibrated by irradiating the surface of the concrete structure with the ultrasonic wave irradiation device 410, and the laser Doppler vibrometer 420 detects the vibration frequency.
  • a frequency threshold is set in advance, and the location of the concrete structure having the frequency within the range of the threshold is detected. When a defect location such as a crack exists in the concrete structure, the frequency changes, so that the presence of the defect can be easily found.
  • the detection / photographing means 110 detects a breakage / failure of the concrete structure due to a change in the frequency and sets it as a measurement detection value. Further, the photographing device 430 automatically photographs a defective part, generates image information, and generates detection information together with position information.
  • the detection information is transmitted to the analysis processing device 300 by the detection information communication means 150, and the analysis processing device 300 identifies the defect location of the concrete structure from the frequency and position information and displays it on the screen.
  • the flying object 200 can be equipped with a marker high-pressure launching device 240.
  • the marker high-pressure firing device 240 attaches markings to the surface and / or internal defects of the concrete structure detected by the analysis processing device 300 analyzing based on the vibration frequency of the concrete structure. It is possible to visually recognize the defective part from the outside.
  • the exploration device 100 and the marker high-pressure launching device 240 are mounted on the flying object 200, and the non-concrete structure is removed from the ground on-time based on the concrete frequency measured by the laser Doppler vibrometer 420.
  • Destructive inspection can be carried out. As with non-destructive inspection using a thermography camera, it is not necessary to go to the site to perform inspection work directly in the inspection of defects in concrete structures. Therefore, non-destructive inspection of concrete structures can be performed at low cost.
  • the marker high-pressure launching device 240 mounted on the flying body 200, it becomes possible for a repair worker who has visited the site to accurately and quickly identify the defective portion. It was.
  • the exploration system 1 in addition to quickly inspecting a concrete structure, as shown in FIG. 3, it is possible to use the exploration system 1 according to the present invention to detect a broken portion of a high-voltage electric wire insulator.
  • the inspection of insulators for high-voltage wires involves great danger, so it is desirable to detect damage accurately from a remote location.
  • the exploration system 1 according to the present invention it becomes possible to measure the frequency of the insulator by the laser Doppler vibrometer 420 to detect the insulator breakage, and to safely detect the insulator breakage of the high-voltage wire. Became possible.
  • the exploration device 100 mounted on the flying object 200 detects the search object 500
  • various numerical information of the search object 500 detected by the detection / imaging unit 110 is set in advance.
  • a temperature difference range from a reference value is set, and when the search target is an animal or plant, a temperature range, a threshold range, an area range, Specify the volume to be detected by setting the volume range.
  • any numerical value may be selected, or the search target selection unit 116 may automatically extract from the search target table 115 shown in FIG.
  • a similar image group is selected and set, and it is determined whether or not the search target 500 and the set image are similar by image processing, and the desired search target 500 is detected. It is also possible.
  • the flying object 200 is manually operated by the pilot or analyst using the flying object control hand 220 to visually check the altitude of the flying object 200, the optimum angle of the detection / imaging means 110, and the like.
  • the present invention is not limited to this, and the flying object 200 can also be configured to automatically detect the search target 500 by stopping gliding over the sky by automatic flight control.
  • the exploration of the search object 500 by the exploration device 100 is started when a pilot or an analyst specifically presses a start button installed on the flying object control hand 220.
  • a start button installed on the flying object control hand 220.
  • the start button is pressed, first, the temperature, humidity, and wind speed are detected, and the information and date / time are registered in the analysis processing apparatus 300. These pieces of information are sequentially acquired (for example, in seconds) and recorded in the analysis processing apparatus 300 in time series.
  • the video information being searched from the search device 100 is always transmitted to the analysis processing device 300.
  • the pilot or analyst person in charge
  • an aiming mark is displayed on the target displayed on the screen.
  • the temperature of the aiming mark portion, the surrounding normal temperature, and the temperature difference are displayed on the screen.
  • the pilot or analyzer can specifically recognize the search target 500 while looking at the screen.
  • the detection / imaging unit 110 When the pilot or analyst selects the aiming mark displayed on the screen of the analysis processing apparatus 300, the detection / imaging unit 110 performs the photographing process on the search target 500 on which the aiming mark is displayed. At the same time, detection information (temperature, length, area, volume, etc.) is detected and transmitted to the analysis processing apparatus 300. Furthermore, it is also possible to simultaneously transmit position information composed of latitude, longitude, etc. acquired by the position information acquisition means 140 for the position information of the photographing target. Note that the detection / photographing unit 110 is assumed to shoot a still image, but may of course be configured to shoot a moving image.
  • the analysis processing apparatus 300 registers and stores the received information in the database.
  • the analysis processing apparatus 300 includes a PC in this embodiment, and the aim mark can be selected by tapping the aim mark on the screen if the analysis processing apparatus 300 has a touch panel compatible screen. Of course, it is possible to select an aiming mark on the screen with the mouse pointer.
  • the search process of the exploration device 100 can be automated. That is, when an object considered as the exploration target 500 is detected, the detection / imaging unit 110 automatically performs an imaging process, and also detects detection information (temperature, length, area, volume, etc.) and an analysis processing apparatus. To 300. Accordingly, it is possible to automatically extract detection information and an image of the search target 500 without transmitting a tap on the screen or a click operation with a mouse, and transmit and store the information in the database of the analysis processing apparatus 300.
  • an image database in which all image information such as “images extracted in the past” and “images registered arbitrarily” is previously registered is constructed, and a visible image taken by the detection / photographing means 110 and a thermal image taken by the infrared thermography camera 112 are constructed. It is possible to perform image processing such as analysis and image recognition by collating with images. Of course, the contents of the image database can be appropriately updated such as addition and deletion.
  • the database related to the search target 500 accumulated by the analysis processing device 300 it is possible to register a comment for each search target 500 record.
  • the comment can be input on the analysis processing device 300, and the pilot of the flying object 200 can also input the word by voice recognition through the microphone.
  • the voice recognition is started / stopped when “start” / “stop” voice is input, and the voice recognition device (not shown) recognizes the voice emitted from the microphone during the voice recognition.
  • the data is converted into text data and transmitted to the analysis processing apparatus 300.
  • the voice data input and stored as voice is used as known voice information in the voice recognition process when the voice is input next time.
  • the search target 500 is a concrete structure, a solar power generation panel, or the like
  • the search target 500 is photographed by the infrared thermography camera 112
  • most of the thermal image of the search target 500 is displayed in white or red
  • the automatic exclusion condition can be registered in the database of the analysis processing apparatus 300, or directly set in the detection / photographing means 110, and of course addition / deletion of the set value is also possible.
  • the operation of the automatic exclusion function is configured to be able to arbitrarily select on / off.
  • the exploration of the search object 500 by the exploration device 100 ends when the pilot or analyst presses a stop button installed in the flying object control hand 220.
  • the analysis processing device 300 has two-dimensional or three-dimensional map information 320 and is based on position information (coordinate information, latitude / longitude information, altitude information, etc.) included in the detection information transmitted from the exploration device 100. Further, the map information 320 is subjected to a marking process to perform a mapping process. This marking process has a specification that can be selected from automatic / manual. In the automatic mode, when the analysis processing device 300 receives the detection information of the search target 500, the analysis processing device 300 automatically performs marking. It is the structure which performs a process.
  • the various information / images and accompanying comments stored in the analysis processing apparatus 300 can be automatically output as reports.
  • the report display screen is configured to allow browsing of various types of detection information for each search target 500.
  • the detection / photographing unit 110 is configured to shoot a moving image, it is possible to browse a moving image (reproduction time can be changed as appropriate) for each search target 500.
  • the moving image captured by the detection / imaging unit 110 is configured as a digest version so that a moving image connecting only the images of the search target 500 can be viewed on the screen of the analysis processing device 300.
  • the position information of the object 500 can also be viewed at the same time.
  • the moving image is subjected to a mapping process in which an image taken by the infrared thermography camera 112 is arranged on the left half of the screen of the analysis processing apparatus 300 and the position of the search target 500 can be recognized on the right half.
  • the map information 320 is arranged.
  • the marker high-pressure launching device 240 irradiates a target point by irradiating a target point with a laser pointer, pressing a launch button installed in the flying object control means 220, or issuing a launch command to a microphone. Recognition processing is performed, and the color marker is fired.
  • the detection / photographing means 110 automatically selects the mode for detecting and photographing the search target 500
  • the marker high-pressure firing device 240 automatically detects the color marker when the desired search target is recognized. It is configured to fire.

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Abstract

【課題】　探査対象を飛行体を用いて探査するとともに、探査対象の熱量／温度や長さ・面積・体積等の情報を検知した上で、予め設定された条件に適合した探査対象を検出・撮影・顕在表示するための探査システムを提供する。 【解決手段】　探査対象を検知して撮影する検知・撮影手段と検知・撮影手段の角度を変更する角度制御手段と探査対象の位置情報を検知取得する位置情報取得手段と検知情報を送信する検知情報通信手段とを装備した探査装置と、探査装置を搭載する飛行体と飛行体制御手段と、検知情報を分析および解析処理する解析処理装置と、からなり、検知・撮影手段は、探査対象のうち予め設定された範囲に属する熱量／温度を発する探査対象を検知するとともに、探査対象の長さ・面積・体積の何れか一又は複数を検知し、予め設定された条件に適合した探査対象を検出した上で該探査対象を撮影する構成である。

Description

探査システム
　本発明は、特定の探査対象を検出して撮影等を行うための探査システムに関し、特に、探査対象を飛行体を用いて探査するとともに、探査対象の熱量／温度や長さ・面積・体積等の情報を検知した上で、予め設定された条件に適合した探査対象を検出するための探査システムに関する。
　従来より、人間、動植物などのあらゆる生物、逸失物等の物品、建造物等の不動産など様々な対象を探査対象として、特定の探査対象が存在する事を検出するための様々なシステムが開発され、利用されている。特に、移動範囲が大きい動物や、規模の大きい建造物など、人力では探査が困難な地域・場所であったり、探査対象を空から検出するなど、様々な工夫が凝らされ、更なる開発が行われている。
　例えば、人間、動植物などの生物を探索する場合には、大きさや色彩、温度などを頼りに探査対象を検出することが考えられる。また、建造物等の不動産を探査対象とする場合には、広範囲かつ高さのある建造物が探査対象となるため、飛行体等を利用して広い範囲で探査活動を行えるようにすることが考えられる。
　このような様々な対象を探索するための技術として、特開２０１３－１４０１４２号が存在する。ここでは、空中サーモグラフィシステム及びその通信方法として、飛行体によって監視ターゲットの赤外線サーモグラムを撮影することにより画像信号を取得して通信信号に変換した上で、衛星アンテナを介して国際通信衛星に送信するとともに、地上制御センターのサーバーシステムに接続することで、空中赤外線サーモグラフィと地上制御センターとの間の通信をリアルタイムに実現する技術が開示されている。
　確かにこの技術によれば、温度を検出することで探査対象を検知し、撮影したデータをサーバーに送信することが可能となるが、ピンポイントとしての探査対象の精確な存在箇所を検知することが困難という問題点があった。またシステムが大規模となる虞があり、運用コストが嵩む可能性が内在するという問題点もあった。
　また、建造物を構成するコンクリー内部のヒビや欠損等を検知するため、コンクリート構造物の表面温度をサーモグラフィーカメラで撮影して、その温度差のデータをコンピュータで解析することにより内部構造の欠陥を非破壊で検査するサーモグラフィ法が存在する。この技術を利用し、マルチコプターにサーモグラフィーカメラを搭載して、地上から操作し、検査現場上空から送信されてきた画像データを地上の作業員が受信することにより、高架橋や高層ビルの高所のコンクリート内部構造の欠陥を的確に発見することが可能となっている。
　上記の検査方法により、構造物に作業員が登ることなく、カメラの設置も不要になり、安全かつ低コストでコンクリート構造物の内部のヒビ割れ等の欠陥を発見することが可能となるが、検査結果として入手できる情報は地上に設置された処理装置に送信されたサーモグラフィ画像データだけという結果となり、解析自体は従来からのように人力で作業員が自らの経験のもと故障個所を特定する必要があるという問題点があった。
　コンクリート構造物には、同一形状の橋梁を無数に連結させて形成されている高架橋や、ダムなどの巨大建造物の広大な壁面、また、超高層ビルなどの同一パターンの連設で形成された建築物などが多数存在しているため、大量の画像データから、素早く故障個所を特定することが困難であったり時間を要する作業が必要となるという問題が発生していた。
　そこで、マルチコプター等の飛行体を制御しつつ、的確に探査対象を検出して撮影・特定するための実用供される精度を持った探査システムの開発が望まれていた。
特開２０１３－１４０１４２号公報
　本発明の目的は、上記の課題を解決するため、特定の探査対象を検出して撮影等を行うための探査システムであって、特に、探査対象を飛行体を用いて探査するとともに、探査対象の熱量／温度や長さ・面積・体積等の情報を検知した上で、予め設定された条件に適合した探査対象を検出・撮影・顕在表示するための探査システムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため本発明に係る探査システムは、探査対象の熱量／温度または長さ・面積・体積の何れか一又は複数を検知するとともに対象を撮影する検知・撮影手段と、角度センサの測定値に沿って前記検知・撮影手段を一定の角度に保つように角度を変更する角度制御手段と、探査対象の現在座標情報および高度情報からなる位置情報を検知取得する位置情報取得手段と、前記検知・撮影手段によって取得された測定検出値および画像情報と前記位置情報取得手段によって得られた位置情報とからなる検知情報を送信する検知情報通信手段と、を装備した探査装置と、前記探査装置を搭載して空中を滑空および／または停空飛翔する飛行制御機構を備えた飛行体と、前記飛行体の航路と飛行角度を制御する飛行体制御手段と、前記探査装置の検知情報通信手段によって送信された検知情報を受信するとともに該検知情報を分析および解析処理する解析処理装置と、からなり、前記検知・撮影手段は、探査対象のうち予め設定された範囲に属する熱量／温度を発する探査対象を検知するとともに、前記探査対象の長さ・面積・体積の何れか一又は複数を検知し、予め設定された条件に適合した探査対象を検出した上で該探査対象を撮影する構成である。
　また、本発明に係るコンクリート構造物の欠陥および破損個所を非破壊検出するコンクリート構造物の探査システムは、探査対象であるコンクリート構造物の表面の閾値範囲における熱量／温度を検知し、条件に適合した対象を撮影する検知・撮影手段と、角度センサの測定値に沿って前記検知・撮影手段を一定の角度に保つように角度を変更する角度制御手段と、現在座標情報および高度情報からなる位置情報を検知取得する位置情報取得手段と、前記検知・撮影手段によって取得された測定検出値および画像情報と前記位置情報取得手段によって取得された位置情報とからなる検知情報を送信する検知情報通信手段と、を装備した探査装置と、前記探査装置を搭載して空中を滑空および／または停空飛翔する飛行制御機構を備えた飛行体と、前記飛行体の航路と飛行角度を制御する飛行体制御手段と、前記探査装置の検知情報通信手段によって送信された検知情報を受信するとともに該検知情報を分析および解析処理する解析処理装置と、からなり、前記検知・撮影手段は、探査対象のうち予め設定された範囲に属する熱量／温度を発する箇所を検出するとともに、前記箇所の長さ・面積・体積の何れか一又は複数を検知し、予め設定された条件に適合した箇所を検出した上で、該箇所を撮影する構成でもある。
　また、前記検知・撮影手段は、任意の探索対象の熱量／温度および長さ・面積・体積を登録する探索対象テーブルと、該探索対象テーブルを記憶保持する探索対象テーブル記憶手段と、前記探索対象テーブルに記憶された探索対象から任意の探索対象を選択する探索対象選択手段と、からなり、前記探索対象選択手段によって選択された探索対象の熱量／温度および長さ・面積・体積の何れか一又は複数の情報を条件として探索対象を検知し、撮影する構成である。
　また、前記解析処理装置は、画像処理装置を装備するとともに二次元または三次元からなる地図情報を保有しており、前記探査装置から送信された前記検知情報を解析して、前記地図情報の探査対象の存在位置にマーキング処理を施す構成である。
　また、前記飛行体は、空中での停止および自在に滑空移動できる無人飛行機器または、移動・停止の制御が可能な浮遊体（浮遊機器）からなる構成である。
　また、前記飛行体は、継続的または断続的に電気信号を発信する信号発生器またはＧＰＳ受信機等を、探査対象または探査対象の近傍に向けて発射して配置するための発射装置を装備した構成である。
　また、前記飛行体は、前記解析処理装置の解析によって検出されたコンクリート構造物の表面および／または内部の不具合箇所（異常熱量／温度発生点）を特定顕示するためにカラー等のマーキングを付着させるマーカー高圧発射装置を装備した構成である。
　また、前記マーカー高圧発射装置は、マーカーを圧縮炭酸ガスで発射する構造からなる構成である。
　また、前記検知・撮影手段は赤外線サーモグラフィーカメラからなり、該赤外線サーモグラフィーカメラによる温度検出機能によって探査対象の発熱量を測定検知する構成である。
　また、本発明に係るコンクリート構造物の欠陥および破損個所を非破壊検出するコンクリート構造物の探査システムは、探査対象であるコンクリート構造物の破損・不具合を検知して撮影する検知・撮影手段と、角度センサの測定値に沿って前記検知・撮影手段を一定の角度に保つように角度を変更する制御手段と、現在座標情報および高度情報からなる位置情報を検知取得する位置情報取得手段と、前記検知・撮影手段によって取得された測定検出値および画像情報と前記位置情報取得手段によって取得された位置情報とからなる検知情報を送信する検知情報通信手段と、を装備した探査装置と、前記探査装置を搭載して空中を滑空および／または停空飛翔する飛行制御機構を備えた飛行体と、前記飛行体の航路と飛行角度を制御する飛行体制御手段と、前記探査装置の検知情報通信手段によって送信された検知情報を受信するとともに該検知情報を分析および解析処理する解析処理装置と、からなり、前記検知・撮影手段は、探査対象であるコンクリート構造物に音波を照射する音波照射装置と、レーザードップラー振動計と、撮影装置とからなり、前記音波照射装置によってコンクリート構造物の表面に音波を照射することによりコンクリートを振動させ、前記レーザードップラー振動計によって閾値範囲における振動数を検知し、振動数の変化によってコンクリート構造物の破損・不具合（異常振動発生点）を検知して測定検出値とするとともに前記撮影装置によって不具合箇所を自動撮影して画像情報を生成して検知情報とする構成でもある。
　本発明に係る探査システムは、上記詳述した通りの構成であるので、以下のような効果がある。
１．探査対象の熱量／温度等を検知し条件に適合した対象を撮影する検知・撮影手段を設けたため、的確な探査対象の検知が可能となる。また、検知・撮影手段と撮影手段を飛行体に搭載する構成としたため、広範囲で探査を行った上で探査対象を自動撮影し、特定する事が可能となる。
２．コンクリート構造物の表面の閾値範囲における熱量／温度を検知し、条件に適合した対象を撮影する検知・撮影手段を設けたため、コンクリート構造物内部の欠陥箇所を非破壊で的確に把握できるとともに、当該箇所を自動撮影し、特定する事が可能となる。
３．検知・撮影手段に探索対象選択手段を設けたため、探索対象の特定が容易となり、効率的に探索対象の検知を行うことが可能となる。
４．解析処理装置が地図情報を保有しているため、地図情報にマーキング処理を行うことで探査対象の精確な位置を把握する事が可能となる。
５．飛行体を無人飛行機器または浮遊体としたため、危険な箇所であっても安全に探査活動を行う事が可能となるとともに、システムの運用コストを抑えることが可能となる。
６．発射装置が探査対象に向けて信号発生器またはＧＰＳ受信機等を発射する構成としたため、信号発生器またはＧＰＳ受信機等から発せられる情報をもとに探査対象の精確な所在地を把握することが可能となる。
７．飛行体にマーカー高圧発射装置を装備する構成としたため、検出したコンクリート構造物の欠陥箇所にカラー等によるマーキングを付着させることが可能となり、コンクリート構造物の欠陥の補修効率が高まる。
８．マーカー高圧発射装置をマーカーを圧縮炭酸ガスで発射する構造としたため、構造が簡単になって飛行体に搭載しやすくなるとともに、高圧力でマーカーを発射することが可能となる。
９．検知・撮影手段を赤外線サーモグラフィーカメラとしたため、温度検出によって探査対象の発熱量を測定検知することが可能となり、昼夜を問わず探査対象の検知を行う事が可能となるとともに、コンクリート構造物の欠陥の検出が容易となる。
１０．検知・撮影手段を音波照射装置とレーザードップラー振動計と撮影装置とで構成したため、レーザードップラー振動計によって閾値範囲における振動数を検知してコンクリート構造物の破損・不具合を測定検出値として出力することが可能となる。
　以下、本発明に係る探査システムを図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。
　図１は、本発明に係る探査システムの概念図であり、図２は、コンクリート構造物を探査対象とする場合の探査システムの概念図である。図３は、レーザードップラー振動計を用いたコンクリート構造物を探査対象とする場合の探査システムの概念図であり、図４は、飛行体と探査装置の構成を示す斜視図である。図５は、探索対象テーブルの構成を示す図である。
　本発明に係る探査システム１は、図１に示すように、探査装置１００と、探査装置１００を搭載する飛行体２００と、検知情報を解析する解析処理装置３００とからなり、空中を滑空および／または停空飛翔可能な飛行体２００に搭載された探査装置１００が検知・検出（選定）して撮影した検知情報を、解析処理装置３００が受信して解析処理を行う構成である。
　探査装置１００は、検知・撮影手段１１０を装備している。検知・撮影手段１１０は、探査対象５００に関する情報を検知した上で、予め与えられた条件に適合するかどうかを判断し、適合した対象の写真・動画等の撮影処理を行う装置である。本実施例では、検知・撮影手段１１０は、探査対象５００の熱量／温度、または探査対象５００の長さ・面積・体積のうちの何れか一又は複数を検知した上で、条件に適合するかどうかを判断する構成となっている。これにより、探査を所望する対象の特性（状態）を選択することが可能となり、特定条件に合致した任意の対象を探査・選択して撮影処理を行う事が可能となる。
　探査装置１００は、角度センサ１２０および角度制御手段１３０を装備した構成となっている。角度センサ１２０は、探査装置１００の設置角度を測定値として検出するための装置である。角度センサ１２０は、探査時に検知・撮影手段１１０と探査対象５００とを一定の角度に保つためにまずそれぞれの角度を測定する。対象となる探査対象の熱量／温度や、長さ・面積・体積を検出するのに最適な角度は、探査対象の特性や天候のような外的要因によって多少変化するため、適宜に最適角度を設定することにより、それに合わせて角度センサ１２０が自動的に探査装置１００が搭載された飛行体２００の飛行角度を考慮して、角度制御手段１３０に角度を補正するための信号を送る構成である。
　本実施例では、角度センサ１２０は、重力加速度を測定して傾きを測定するセンサや、固定電極と可動電極間における静電容量の変化を測定するセンサ等を用いているが、これに限定される事はなく、角度数値的に検出することが可能な角度センサを適宜選択して使用することが可能である。
　また、角度制御手段１３０は、角度センサ１２０の測定した角度に沿って検知・撮影手段１１０が一定の角度に保つように角度を変更するための装置であり、角度センサ１２０が検知した検知・撮影手段１１０の角度を探査対象の特性に合わせて最適に保つように制御する構成である。本実施例では、検知・撮影手段１１０および／または飛行体２００の角度を、角度センサ１２０の指令信号に基づき調整（補正）する。角度制御手段１３０は、サーボモーターなど角度を無段階に微調整することが可能な機構であればよく、他の従来技術で代替することも可能である。
　探査装置１００の装備している位置情報取得手段１４０は、探査対象５００の現在位置に関する情報を取得するための手段であり、現在座標情報および高度情報を位置情報として取得する。本実施例では、位置情報取得手段１４０は、ＧＰＳ受信機器からなるとともに、電波高度計または気圧高度計からなる高度測定装置を装備する構成となっているが、これに限定されることはなく、位置情報および高度情報を取得可能な機器を適宜選択して使用することが可能である。
　探査装置１００の装備している検知情報通信手段１５０は、検知・撮影手段１１０によって取得された探査対象５００の測定検出値および画像情報と、位置情報取得手段１４０によって得られた現在座標情報および高度情報とからなる位置情報を、検知情報として後述する解析処理装置３００に送信する。検知情報通信手段１５０は、従来技術によるデータ通信手段から構成されており、本実施例では、無線通信規格によって構成される無線通信ネットワーク網へと送信する構成であるが、これに限定されず、あらゆる通信規格に準じた構成とすることが可能である。
　飛行体２００は、空中を滑空および／または停空飛翔することが可能な機器であり、図１に示すように、本体の飛行機構（翼、プロペラ等）に加えて飛行制御機構２１０を装備した構成としている。飛行体２００は、探査装置１００を搭載した状態で空中を滑空および／または停空飛翔する。本実施例では、飛行体２００は、探査装置１００の角度制御手段１３０が測定した角度に沿って検知・撮影手段１１０を一定の角度に保つように自らの角度を変更しつつ、上空において探査を行う。これにより、広範囲かつ高高度における探査活動を行うことが可能となる。飛行体２００の具体的な実施例として、停空飛翔・垂直移動・平行移動することが可能な無人マルチコプタ等の回転翼機である無人航空機（ドローン）等を使用することが可能であるが、その他、ラジコン飛行機など、探査装置１００を搭載できる飛行可能な機器であれば、適宜選択して使用することが可能である。
　飛行制御機構２１０は、飛行体２００の航路や高度と飛行角度を制御する装置である。すなわち、飛行体２００の翼やプロペラの動作を自動制御して飛行体２００の空中姿勢の安定化を図る機構である。飛行制御機構２１０は、更に飛行体２００と探査対象５００との距離または間隔を一定に保つことを可能としている。探査対象５００を検知した際に、探査対象５００と検知・撮影手段１１０（飛行体２００）との距離をレーザー等を用いた距離測定器等からなる距離測定手段（図示せず）を用いて測定し、該距離情報をもとに飛行体２００を制御して飛行体２００と探査対象５００との距離または間隔を一定に保つ構成である。
　飛行体制御手段２２０は、飛行体２００の航路と飛行角度を制御する装置であり、本実施例では、遠隔操作によって飛行体２００の翼やプロペラの動作を制御して上下動、前進後退および停止、旋回自在に操縦する。なお、飛行体制御手段２２０は飛行体２００に装備して、予め飛行体２００の飛行速度・範囲・高度・角度などのプログラムを入力しておき、それに基づき自動遠隔操作で飛行させ、探査対象５００の自動検知を行う構成としたり、解析処理装置３００に併設して自動制御を行う構成とする事も可能である。
　解析処理装置３００は、探査装置１００の検知情報通信手段１５０によって送信された検知情報を受信し、受信した検知情報を分析および解析処理する装置である。解析処理装置３００は、本実施例では、検知情報受信手段３３０と、測定結果解析手段３４０からなり、地上に設けられて、探査対象近傍の上空を飛翔する飛行体２００に搭載された検知情報通信手段１５０から発信されるサーモグラフィーデータ等の撮影された画像を受信・解析する。
　検知情報受信手段３３０は、地上に設けられた解析処理装置３００に組み込まれた受信システムであって、従来技術によるデータ通信手段から構成され、飛行している飛行体２００に搭載された検知情報通信手段１５０から送信された、探査対象の測定検出値および画像情報と位置情報とからなる検知情報をオンタイムで地上で受信する。また、検知情報受信手段３３０により受信した探査結果は測定結果解析手段３４０のスクリーンに表示させることが可能である。
　検知情報受信手段３３０は、地上に設けられた解析処理装置３００に組み込まれた画像解析システムであり、検知情報受信手段３３０が受信した検知情報を解析し、探査対象５００を検出してあらゆる画像形式で表示する。これにより、探査対象５００の状況を画面を通して確認することが可能となる。
　検知・撮影手段１１０は、探索対象５００のうち、予め設定された範囲に属する熱量／温度を発する探索対象を検知する。これにより、一定温度を発する探査対象５００を選別することが可能となり、また、特定の体温の動植物を検知する事が可能となる他に、視認できない環境においても、生物の存在を把握できるとともに、例えば人間と動物を識別して把握することが可能となる。
　また、検知・撮影手段１１０は、探索対象５００のうち、予め設定された範囲に属する長さ・面積・体積のものを選別して検出する構成とすることが可能である。これにより、特定の大きさの探査対象５００を更に詳細に選別して把握する事が可能となる。更に、これらの各情報の何れか一又は複数を選択的に検知する構成とすることが可能である。これにより、探査対象５００のきめ細かな選別・検出が実現できる。
　上記熱量／温度、長さ・面積・体積は、予めユーザ側で設定する事が出来、設定された条件に適合した探索対象５００を検出した上で、探索対象５００を撮影する構成となっている。本実施例では、ＰＣ等からなる解析処理装置３００を通して熱量／温度、長さ・面積・体積を設定する。これにより、ユーザが所望する任意の探査対象５００を精確に検出することが可能となる。
　本発明に係る探査システム１の実施例として、図２に示すように、コンクリート構造物の非破壊検査用の探査システム１とすることが可能である。この実施例では、探査システム１の探査対象５００をコンクリート構造物およびその欠陥箇所（破損個所）とし、探査システム１によってコンクリート構造物全体の中から非破壊で欠陥および破損個所を検出する。
　飛行体２００に搭載される探査装置１００の検知・撮影手段１１０は、探査対象５００であるコンクリート構造物の表面の閾値範囲における熱量／温度を検知し、条件に適合した損傷物件・欠陥対象を選定撮影する。また、角度センサ１２０は、探査対象５００であるコンクリート構造物と検知・撮影手段１１０を測定し、角度制御手段１３０が一定の角度に保つように角度を変更するよう検知・撮影手段１１０または飛行体２００を制御する。これにより、検知・撮影手段１１０がコンクリート構造物に対して検査に適した距離・角度を保つように自動制御される構成となっている。なお、映像やデータに基づき、手動で飛行体２００および探査装置１００を制御することも可能であり、また、予め与えられた制御指示による自動探査を行うことも可能である。
　位置情報取得手段１４０は、探査装置１００（飛行体２００）の現在座標情報と、コンクリート構造物中の探査する箇所の高度情報と、からなる位置情報を検知して取得する。探査対象の測定検出値および画像情報と取得した位置情報とからなる検知情報は、検知情報通信手段１５０によって解析処理装置３００の検知情報受信手段３３０へと送信される。検知情報通信手段１５０によって送信された検知情報は、解析処理装置３００が受信して、分析および解析処理を行う。
　検知・撮影手段１１０は、コンクリート構造物の表面のうち、予め設定された範囲に属する熱量／温度を発する箇所を検出する。コンクリート構造物は、内部にクラック等の欠陥がある場合や、コンクリート構造物の内部にヒビ割れ等の欠陥が発生すると、欠陥箇所の表面が他の部分とは異なる蓄熱量・発熱量を示すという特性がある。この特性を用いて、コンクリートを破壊する事なく、クラック等が含まれる箇所を検出して修理するための事前の非破壊検査を行う事が可能となる。
　また、熱量／温度を発する箇所の長さ・面積・体積の何れか一又は複数を検知する構成とすることが可能である。これにより、コンクリート構造物の欠陥箇所の大きさや範囲について必要とする情報を取得することが可能となり、きめ細かな欠陥箇所に関する情報の収集が容易となる。更に、検知・撮影手段１１０は、探査対象５００に係る熱量／温度、長さ・面積・体積について予め設定された条件に適合した箇所を検出し、箇所を撮影する構成となっている。これにより、所望する探査対象５００（コンクリート構造物の欠陥箇所）を画像情報として取得することでその状況を把握することが可能となる。
　上述の構成としたことにより、コンクリート構造物の欠陥箇所を撮影した画像データを基に、オンタイムで地上からコンクリート構造物の非破壊検査を実施することが可能となる。調査には、現場に作業員が出向いて直接検査作業を行う必要が無く、広範囲を対象にした検査を短時間で行うことが可能であるため、安価にコンクリート構造物の非破壊検査を行うことが可能となった。
　検知・撮影手段１１０は、より具体的には、図４に示すように、探索対象テーブル記憶手段１１４と、探索対象選択手段１１６とを装備した構成である。探索対象テーブル記憶手段１１４は、探索対象テーブル１１５が記憶保持されている。
　探索対象テーブル１１５は、探索対象となる動植物やコンクリート構造物等に関する情報が登録・記憶されるテーブルであり、検知・撮影手段１１０は、この情報に基づく条件と検出した対象の情報を対比して探査対象を検知する構成である。本実施例では、探索対象テーブル１１５には、任意の探索対象の熱量／温度および長さ・面積・体積に関する情報が登録されているが、これに限定されることはなく、色彩等の他の情報を含めることはもちろん可能である。なお、探索対象テーブル１１５は、本実施例では、図５に示すような構成となっている。
　探索対象選択手段１１６は、記探索対象テーブル１１５に記憶保持された探索対象５００に関する情報から、ユーザが所望する探索対象５００に対応する情報を選択するための手段であり、ユーザが任意の探索対象５００を選択する操作を行うことにより所望する探索対象５００に係る情報が抽出される構成となっている。
　検知・撮影手段１１０は、予めユーザが選択した探索対象５００について、探索対象選択手段１１６によって探索対象テーブル記憶手段１１４の探索対象テーブル１１５内をサーチすることで、探索対象５００の熱量／温度および長さ・面積・体積を抽出する。熱量／温度および長さ・面積・体積の何れを探索対象の条件とするかは、ユーザが任意に設定することが可能な構成となっている。その後、探索対象５００の熱量／温度および長さ・面積・体積の何れか一又は複数の情報を条件として探索対象５００を検知する。探索対象５００の検知に成功した場合には、次にその探索対象５００を撮影する処理を行う構成である。この構成とすることにより、ユーザが求める探索対象５００を、的確に検知して撮影することが可能となった。
　解析処理装置３００は、本実施例では、画像処理装置３１０からなる。探査装置１００から送信された検知情報に含まれる探査対象の測定検出値および画像情報を解析して探査対象５００が明確となるように画像を補正した上で、映像情報として表示する構成である。更に、解析処理装置３００は二次元または三次元からなる地図情報３２０を保有しており、探査装置１００から送信された検知情報に含まれる位置情報を基に、地図情報３２０にマーキング処理を行ってマッピング処理を行う構成である。これにより、探査対象５００の精確な位置情報を視覚的に認識・把握する事が容易となり、より使い勝手の良い探査システム１を構成することが可能となった。
　飛行体２００は、空中での停止および滑空移動自在な無人飛行機器とすることが可能である。本実施例では、図４に示すように、停空飛翔・垂直移動・平行移動することが可能な無人航空機（ドローン）を使用する構成であるが、これに限定されることはなく、探査装置１００を搭載できる飛行体であれば、適宜選択して使用することが可能である。また、飛行体２００は、バルーン体を用いた浮遊機器など、移動・停止の制御が可能な浮遊体（浮遊機器）とすることも可能である。
　飛行体２００は、継続的または断続的に電気信号を発信する信号発生器またはＧＰＳ受信機等を、探査対象５００または探査対象５００の近傍に向けて発射して配置するための発射装置２３０を装備する構成とすることが可能である。探査対象５００が移動する生物等であったり、探査対象５００が、探査を行うユーザより遠隔に位置する場合、探査対象５００を直ちに発見して捕捉することが困難となる。上記構成とすることにより、探査対象５００の位置を、信号で受信するか、ＧＰＳ受信機からの情報を受信する事により把握することが可能となり、探査対象５００を検知するにとどまらず、捕捉することも容易となった。
　飛行体２００は、マーカー高圧発射装置２４０を装備する構成とすることが可能である。マーカー高圧発射装置２４０は、解析処理装置３００の解析によって検出されたコンクリート構造物の表面および／または内部の不具合箇所を、外部から視認することによって特定可能とするために、当該不具合箇所にマーキングを付着させるための装置である。また、マーカー高圧発射装置２４０は、マーカーを圧縮炭酸ガスで発射する構造となっている。
　より詳細には、マーカー高圧発射装置２４０は、高圧炭酸ガスにより、不具合箇所を明確にするためにコンクリート構造物等の表面にカラーマーカーを発射してマーキングを施す装置であり、飛行体２００に搭載される。マーカー高圧発射装置２４０は、本実施例では、探査装置１００に装備された角度センサ１２０と角度制御手段１３０で発射角度を最適な角度に調整し、圧縮炭酸ガスの膨張圧力によりマーカーを発射する構成である。検知・撮影手段１１０により、コンクリート構造物の内部のヒビ割れ等の不具合箇所を表面の温度差を検知することにより発見し、検査・修繕の作業時に該当箇所を容易に発見することを可能にするために、的確にマーキングを行うことが可能となった。
　検知・撮影手段１１０は、本実施例では、赤外線サーモグラフィーカメラ１１２からなる構成である。赤外線サーモグラフィーカメラ１１２による温度検出機能により、探査対象５００の発熱量を測定検知する構成となっている。これにより、探査対象５００が発する温度を容易に測定することが可能となり、予め定めた以上の温度を発する探査対象５００を検知・撮影手段１１０が検知して撮影することが可能となる。
　また、探査対象５００がコンクリート構造物の欠陥箇所である場合には、コンクリート構造物の表面の温度差を検知し、正常部分とは異なる蓄熱箇所または放熱箇所の写真を撮影することが可能となり、更に解析処理装置３００の画像処理装置３１０によって温度差を明確に画面表示可能となるとともに、解析処理を行って欠陥箇所を精確に検知することが可能となった。
　上述の構成としたことにより、飛行体２００に探査装置１００とマーカー高圧発射装置２４０を搭載して、動植物等の探査対象５００を検知して撮影することが可能となる他、サーモグラフィーカメラで空撮された画像データを基に、オンタイムで地上からコンクリート構造物の非破壊検査を実施することが可能となった。コンクリート構造物の欠陥箇所の調査には、現場に作業員が出向いて直接検査作業を行う必要が無く、広範囲を対象にした検査を短時間で行うことが可能であるため、安価にコンクリート構造物の非破壊検査を行うことが可能となった。
　更に、太陽光による外気温の変動により、正常部分とは異なる蓄熱または放熱を示すコンクリート構造物の内部欠陥部分を、サーモグラフィーカメラで撮影検出し、その場で飛行体２００に搭載したマーカー高圧発射装置２４０でマーキングを行うことにより、現場に出向いた補修作業員が欠陥箇所を的確・迅速に特定することが可能となった。
　マルチコプター（ドローン）にサーモグラフィーカメラを搭載した従来の検査機器では、地上に送信されてきた映像（または画像）データを基に欠陥部分の検出作業を行い、その検出結果を基に後日作業員が現場に出向き、その作業員が複数の欠陥箇所を特定し、マーキングを行うという作業が行われてきた。本発明に係る探査システム１によれば、マーカー高圧発射装置２４０を備えているため、欠陥箇所を地上の解析処理装置３００で解析し、欠陥箇所を発見し次第その場で現場上空を飛行する飛行体２００に搭載したマーカー高圧発射装置２４０からマーカーを発射して該当箇所を的確かつ正確に表示することが可能となる。
　広大な壁面や、高層ビル、長距離に亘る橋脚・橋梁、高層ビルなどの巨大コンクリート構造物では、不具合箇所に作業員や修理機材を到達させるだけでも大掛かりな作業であり、不具合箇所の位置特定に少しでも誤りがあると膨大な時間と費用を浪費する事態となる。本発明に係る探査システム１では、マーカー高圧発射装置２４０で検査時に検出と同時にマーキングを行うことにより、サーモグラフィーデータを基にした後日の位置特定作業が不要になり、巨大コンクリート構造物でも欠陥部分に容易に到達することが可能であるため、コンクリート構造物の検査のコストのみではなく、その後の再調査や修理に必要なコストをも抑えることが可能となった。
　更に、コンクリート構造物の検査を安価に迅速に行うことが可能であり、その後の修理費用が抑えられることで、コンクリート構造物の安全を長期に亘って維持することが可能となった。また、本発明に係る探査システムは、コンクリート構造物の内部欠陥を検出するために開発されたものであるが、様々な角度、高度、範囲に及んで飛行体２００が飛行し、サーモグラフィーカメラにより発熱部分を検出することが可能であるため、高層ビル等の全体を検査することも可能となる。
　本発明に係る探査システム１の、他のコンクリート構造物の非破壊検査用の実施例として、図３に示すように、レーザードップラー技術を用いたコンクリート構造物の非破壊検査用探査システムを構成することが可能である。
　探査装置１００の検知・撮影手段１１０は、音波照射装置４１０と、レーザードップラー振動計４２０と、撮影装置４３０とからなる構成である。音波照射装置４１０は、探査対象５００であるコンクリート構造物に音波を照射する部材であり、本実施例では、指向性の高い超音波を直接コンクリート構造物に照射する構成である。
　また、レーザードップラー振動計４２０は、コンクリート構造物の表面の振動数を検知する計器である。音波照射装置４１０によってコンクリート構造物の表面に超音波を照射することでコンクリートが振動し、更にレーザードップラー振動計４２０が振動数を検知する。本実施例では、振動数の閾値を予め設定しておき、この閾値の範囲内における振動数となるコンクリート構造物の箇所を検知する。コンクリート構造物の内部にクラック等の欠陥箇所が存在する場合には、該振動数が変化することになるため、欠陥の存在を容易に発見することが可能となる。
　検知・撮影手段１１０は、振動数の変化によって、コンクリート構造物の破損・不具合を検知して測定検出値とする。更に、撮影装置４３０によって不具合箇所を自動撮影し、画像情報を生成して位置情報とともに検知情報を生成する。該検知情報は、検知情報通信手段１５０によって解析処理装置３００に送信され、解析処理装置３００が振動数および位置情報から、コンクリート構造物の欠陥箇所を特定し画面に表示する構成である。
　さらに、飛行体２００には、マーカー高圧発射装置２４０を装備することが可能である。コンクリート構造物の振動数等を元に解析処理装置３００が解析することによって検出されたコンクリート構造物の表面および／または内部の不具合箇所を、マーカー高圧発射装置２４０がマーキングを付着させることのより、外部から欠陥箇所を視認することが可能である。
　上述の構成としたことにより、飛行体２００に探査装置１００とマーカー高圧発射装置２４０を搭載して、レーザードップラー振動計４２０によるコンクリートの振動数を基に、オンタイムで地上からコンクリート構造物の非破壊検査を実施することが可能となった。コンクリート構造物の欠陥箇所の調査には、サーモグラフィーカメラを用いた非破壊検査と同様に、現場に作業員が出向いて直接検査作業を行う必要が無く、広範囲を対象にした検査を短時間で行うことが可能であるため、安価にコンクリート構造物の非破壊検査を行うことが可能となった。
　更に、コンクリート構造物の欠陥部分を、飛行体２００に搭載したマーカー高圧発射装置２４０でマーキングを行うことにより、現場に出向いた補修作業員が欠陥箇所を的確・迅速に特定することが可能となった。
　更に、コンクリート構造物の検査を迅速に行うほか、図３に示すように、高圧電線の碍子の破損個所の検出に本発明に係る探査システム１を用いる事も可能となる。高圧電線の碍子の検査には、大きな危険が伴うため、遠隔箇所から正確に破損を検出する事が望ましい。本発明に係る探査システム１を用いることで、レーザードップラー振動計４２０による碍子の振動数を計測して、碍子の破損を検知することが可能となり、高圧電線の碍子の破損検出を安全に行うことが可能となった。
　次に、本発明に係る探査システムの具体的な運用方法について説明する。探査システムによる探査の開始前に、飛行体２００に搭載した探査装置１００が探索対象５００を検知するため、予め検知・撮影手段１１０が検知する探索対象５００の各種数値情報を設定する。本実施例では、例えば探索対象５００がコンクリート構造物である場合には、基準値との温度差レンジを設定し、探索対象が動植物等である場合には、温度レンジ、閾値レンジ、面積レンジ、体積レンジを設定して検知する対象を特定する。各種数値設定は、任意の数値を選択しても良いし、図５に示す探索対象テーブル１１５から探索対象選択手段１１６が自動的に抽出する構成としても良い。また、上記各種情報の他、類似の画像群を選択して設定し、画像処理により探索対象５００と設定した画像が類似するか否かを判断して所望する探索対象５００を検知する構成とすることも可能である。
　次に、探査システムによる探索対象５００の探査を開始する。飛行体２００は、本実施例では、操縦士または解析者が飛行体制御手２２０を用いて飛行体２００をマニュアルで操縦し、飛行体２００の高度や、検知・撮影手段１１０の最適角度等を目視で確認しながら調整する構成であるが、これに限定されることはなく、飛行体２００は自動飛行制御により上空を滑空停止し、探索対象５００を自動検知する構成とすることも可能である。
　探査装置１００による探索対象５００の探査は、具体的には操縦士または解析者が飛行体制御手２２０に設置されるスタートボタンを押下することにより開始される。スタートボタンが押下されると、まず、気温、湿度、風速を検出するとともに該情報と日時が解析処理装置３００に登録される。これらの情報は逐次取得（例えば、秒単位）され、解析処理装置３００に時系列に記録される。
　探査装置１００から探索中の映像情報が常に解析処理装置３００へと送信される。操縦士または解析者（担当官）は、画面に表示される該映像情報を見ながら探査のための飛行体２００の操作を行う。このとき、予め設定した探索対象５００の各種数値情報に近いと解析処理装置３００が判断した場合、画面に表示された対象上に照準マークが表示される。これにより、探査対象５００と考えられる対象が検知されたことが視覚的に容易に認識する事が可能となる。このとき、照準マーク部分の温度と周辺の正常温度、さらに温度差が画面に表示される。また、予め設定した探索対象５００の各種数値情報も画面に表示することで、操縦士または解析者が画面を見ながら探索対象５００を具体的に認識できることとなる。
　解析処理装置３００の画面に表示された照準マークを操縦士または解析者が選択することにより、照準マークが表示された探索対象５００を検知・撮影手段１１０が撮影処理を行う。同時に検出情報（温度、長さ、面積、体積等）を検出して解析処理装置３００に送信する。更に、撮影対象の位置情報を位置情報取得手段１４０が取得した緯度・経度等からなる位置情報を同時に送信することも可能である。なお、検知・撮影手段１１０は静止画の撮影を想定しているが、動画の撮影を行う構成とすることももちろん可能である。
　解析処理装置３００は、受信した上記各情報をデータベースに登録して蓄積する。解析処理装置３００は本実施例ではＰＣからなり、照準マークの選択は、タッチパネル対応の画面を有する解析処理装置３００であれば画面上の照準マークをタップすることで選択可能となっている。また、マウスポインタで画面上の照準マークを選択する構成とすることももちろん可能である。
　なお、探査装置１００の探索処理は自動化することが可能である。すなわち、探査対象５００と考えられる対象が検知された場合、検知・撮影手段１１０が自動的に撮影処理を行うとともに、検出情報（温度、長さ、面積、体積等）を検出して解析処理装置３００に送信する。これにより、画面のタップやマウスによるクリック操作を行わずに、自動的に探索対象５００の検出情報と画像を抽出して、解析処理装置３００のデータベースに送信し蓄積することが可能となる。
　また、「過去に抽出した画像」や「任意に登録した画像」などあらゆる画像情報を予め登録した画像データベースを構築し、検知・撮影手段１１０が撮影した可視画像や赤外線サーモグラフィーカメラ１１２で撮影した熱画像と照合し、解析や画像認識などの画像処理を行うことが可能となっている。画像データベースの内容は、適宜追加、削除等の更新を行うことはもちろん可能である。
　解析処理装置３００が蓄積する探索対象５００に係るデータベースには、探索対象５００レコードごとに、コメントを登録することが可能である。これにより、探索対象５００が複数存在する場合に、探索対象の特徴を記録したり、探索する優先順位を決めるための情報として利用するなど、柔軟な運用を行うことが可能となる。なお、コメントは、解析処理装置３００上で入力することが可能であり、飛行体２００の操縦士がマイクを通じて音声認識による単語入力を行う仕様とすることも可能である。この場合、「スタート」「ストップ」の音声入力があった場合に音声認識が開始・停止する構成であり、音声認識中にマイクに発せたれた音声を音声認識装置（図示せず）が認識してテキストデータに変換し、解析処理装置３００に伝送する構成となっている。音声入力され蓄積された音声データは、次に音声入力される時の音声認識処理において既知の音声情報として用いられる。
　探索対象５００が、コンクリート構造物や太陽光発電パネル等である場合、探索対象５００を赤外線サーモグラフィーカメラ１１２で撮影する際に、探索対象５００の熱映像の大半が白や赤色で表示された場合（殆どが高温表示されたような場合）、クラック等の精確な検知を行うことが不可能となる。この場合、太陽光の反射などによる極端な温度現象は抽出せずに自動的に除外する事が可能な構成となっている。自動除外の条件は、解析処理装置３００のデータベースに登録したり、検知・撮影手段１１０に直接設定し、設定値の追加・削除ももちろん可能である。また、上記自動除外機能の動作は、オン・オフを任意に選択することが可能な構成となっている。
　探査装置１００による探索対象５００の探査は、操縦士または解析者が飛行体制御手２２０に設置されるストップボタンを押下することにより終了する。
　解析処理装置３００は、二次元または三次元からなる地図情報３２０を保有しており、探査装置１００から送信された検知情報に含まれる位置情報（座標情報、緯度経度情報、高度情報など）を基に、地図情報３２０にマーキング処理を行ってマッピング処理を行う構成である。このマーキング処理は、自動／手動を選択可能な仕様となっており、自動モードの場合には、探索対象５００の検知情報を解析処理装置３００が受信した時に、解析処理装置３００は自動的にマーキング処理を行う構成となっている。
　解析処理装置３００に蓄積された各種情報・画像および付随するコメントは全て自動的にレポートとして出力する構成とすることが可能である。前述のように、レポート表示画面においては、探索対象５００毎に、各種検知情報を閲覧することが可能な構成となっている。検知・撮影手段１１０が動画を撮影する構成の場合には、探索対象５００毎の動画（再生時間は適宜変更することが可能）を閲覧することが可能である。
　また、検知・撮影手段１１０が撮影した動画は、ダイジェスト版として、探索対象５００の映像だけを繋いだ動画を解析処理装置３００の画面で閲覧することが可能な構成であり、その際には探索対象５００の位置情報も同時に閲覧可能な構成である。本実施例では、上記動画は、解析処理装置３００の画面上の左半分に赤外線サーモグラフィーカメラ１１２によって撮影した映像を配置し、右半分に探索対象５００の位置等が認識可能なマッピング処理が施された地図情報３２０を配置する構成となっている。なお、画面を動画のみの表示／地図のみの表示とし、双方を切り換えて表示させる構成とする事ももちろん可能である。
　マーカー高圧発射装置２４０は、本実施例では、レーザーポインタが対象箇所を照射して照準を合わせ、飛行体制御手段２２０に設置された発射ボタンの押下、またはマイクに発射の号令を発することで音声認識処理が行われて、カラーマーカーを発射する構成となっている。なお、検知・撮影手段１１０が自動的に探索対象５００を検知して撮影するモードを選択している際には、所望する探索対象を認識した時点で、マーカー高圧発射装置２４０がカラーマーカーを自動的に発射する構成となっている。
本発明に係る探査システムの概念図 コンクリート構造物を探査対象とする場合の探査システムの概念図 レーザードップラー振動計を用いたコンクリート構造物を探査対象とする場合の探査システムの概念図 飛行体と探査装置の構成を示す斜視図 探索対象テーブルの構成を示す図
　１　　探査システム
　１００　　探査装置
　１１０　　検知・撮影手段
　１１２　　赤外線サーモグラフィーカメラ
　１１４　　探索対象テーブル記憶手段
　１１５　　探索対象テーブル
　１１６　　探索対象選択手段
　１２０　　角度センサ
　１３０　　角度制御手段
　１４０　　位置情報取得手段
　１５０　　検知情報通信手段
　２００　　飛行体
　２１０　　飛行制御機構
　２２０　　飛行体制御手段
　２３０　　発射装置
　２４０　　マーカー高圧発射装置
　３００　　解析処理装置
　３１０　　画像処理装置
　３２０　　地図情報
　３３０　　検知情報受信手段
　３４０　　測定結果解析手段
　４１０　　音波照射装置
　４２０　　レーザードップラー振動計
　４３０　　撮影装置
　５００　　探査対象

Claims (10)

  1. 　探査対象(500)の熱量／温度または長さ・面積・体積の何れか一又は複数を検知するとともに対象を撮影する検知・撮影手段(110)と、角度センサ(120)の測定値に沿って前記検知・撮影手段(110)を一定の角度に保つように角度を変更する角度制御手段(130)と、探査対象の現在座標情報および高度情報からなる位置情報を検知取得する位置情報取得手段(140)と、前記検知・撮影手段(110)によって取得された測定検出値および画像情報と前記位置情報取得手段(140)によって得られた位置情報とからなる検知情報を送信する検知情報通信手段(150)と、を装備した探査装置(100)と、
    　前記探査装置(100)を搭載して空中を滑空および／または停空飛翔する飛行制御機構(210)を備えた飛行体(200)と、
    　前記飛行体(200)の航路と飛行角度を制御する飛行体制御手段(220)と、
    　前記探査装置(100)の検知情報通信手段(150)によって送信された検知情報を受信するとともに該検知情報を分析および解析処理する解析処理装置(300)と、からなり、
    　前記検知・撮影手段(110)は、探査対象のうち予め設定された範囲に属する熱量／温度を発する探査対象を検知するとともに、前記探査対象の長さ・面積・体積の何れか一又は複数を検知し、予め設定された条件に適合した探査対象を検出した上で該探査対象を撮影することを特徴とする探査システム(1)。
  2. 　コンクリート構造物の欠陥および破損個所を非破壊検出するコンクリート構造物の探査システムが、
    　探査対象であるコンクリート構造物の表面の閾値範囲における熱量／温度を検知し、条件に適合した対象を撮影する検知・撮影手段(110)と、角度センサ(120)の測定値に沿って前記検知・撮影手段(110)を一定の角度に保つように角度を変更する角度制御手段(130)と、現在座標情報および高度情報からなる位置情報を検知取得する位置情報取得手段(140)と、前記検知・撮影手段(110)によって取得された測定検出値および画像情報と前記位置情報取得手段(140)によって取得された位置情報とからなる検知情報を送信する検知情報通信手段(150)と、を装備した探査装置(100)と、
    　前記探査装置(100)を搭載して空中を滑空および／または停空飛翔する飛行制御機構(210)を備えた飛行体(200)と、
    　前記飛行体の航路と飛行角度を制御する飛行体制御手段(220)と、
    　前記探査装置(100)の検知情報通信手段(150)によって送信された検知情報を受信するとともに該検知情報を分析および解析処理する解析処理装置(300)と、からなり、
    　前記検知・撮影手段(110)は、探査対象のうち予め設定された範囲に属する熱量／温度を発する箇所を検出するとともに、前記箇所の長さ・面積・体積の何れか一又は複数を検知し、予め設定された条件に適合した箇所を検出した上で、該箇所を撮影することを特徴とする探査システム(1)。
  3. 　前記検知・撮影手段(110)は、任意の探索対象の熱量／温度および長さ・面積・体積を登録する探索対象テーブル(115)と、該探索対象テーブル(115)を記憶保持する探索対象テーブル記憶手段(114)と、前記探索対象テーブル(115)に記憶された探索対象から任意の探索対象を選択する探索対象選択手段(116)と、からなり、
    　前記探索対象選択手段(116)によって選択された探索対象の熱量／温度および長さ・面積・体積の何れか一又は複数の情報を条件として探索対象を検知し、撮影することを特徴とする請求項１または請求項２記載の探査システム。
  4. 　前記解析処理装置(300)は、画像処理装置(310)を装備するとともに二次元または三次元からなる地図情報(320)を保有しており、前記探査装置(100)から送信された前記検知情報を解析して、前記地図情報(320)の探査対象の存在位置にマーキング処理を施すことを特徴とする請求項１または請求項２記載の探査システム。
  5. 　前記飛行体(200)は、空中での停止および自在に滑空移動できる無人飛行機器または、移動・停止の制御が可能な浮遊体（浮遊機器）からなることを特徴とする請求項１または請求項２記載の探査システム。
  6. 　前記飛行体(200)は、継続的または断続的に電気信号を発信する信号発生器またはＧＰＳ受信機等を、探査対象または探査対象の近傍に向けて発射して配置する発射装置(230)を装備したことを特徴とする請求項１記載の探査システム。
  7. 　前記飛行体(200)は、前記解析処理装置(300)の解析によって検出されたコンクリート構造物の表面および／または内部の不具合箇所（異常熱量／温度発生点）を特定顕示するためにカラー等のマーキングを付着させるマーカー高圧発射装置(240)を装備したことを特徴とする請求項２記載の探査システム。
  8. 　前記マーカー高圧発射装置(240)は、マーカーを圧縮炭酸ガスで発射する構造からなることを特徴とする請求項７記載の探査システム。
  9. 　前記検知・撮影手段(110)は赤外線サーモグラフィーカメラ(112)からなり、該赤外線サーモグラフィーカメラ(112)による温度検出機能によって探査対象の発熱量を測定検知することを特徴とする請求項１または請求項２記載の探査システム。
  10. 　コンクリート構造物の欠陥および破損個所を非破壊検出するコンクリート構造物の探査システム(1)が、
    　探査対象であるコンクリート構造物の破損・不具合を検知して撮影する検知・撮影手段(110)と、角度センサ(120)の測定値に沿って前記検知・撮影手段(110)を一定の角度に保つように角度を変更する角度制御手段(130)と、現在座標情報および高度情報からなる位置情報を検知取得する位置情報取得手段(140)と、前記検知・撮影手段(110)によって取得された測定検出値および画像情報と前記位置情報取得手段(140)によって取得された位置情報とからなる検知情報を送信する検知情報通信手段(150)と、を装備した探査装置(100)と、
    　前記探査装置(100)を搭載して空中を滑空および／または停空飛翔する飛行制御機構(210)を備えた飛行体(200)と、
    　前記飛行体(200)の航路と飛行角度を制御する飛行体制御手段(220)と、
    　前記探査装置(100)の検知情報通信手段(150)によって送信された検知情報を受信するとともに該検知情報を分析および解析処理する解析処理装置(300)と、からなり、
    　前記検知・撮影手段(110)は、探査対象であるコンクリート構造物に音波を照射する音波照射装置(410)と、レーザードップラー振動計(420)と、撮影装置(430)とからなり、前記音波照射装置(410)によってコンクリート構造物の表面に音波を照射することによりコンクリートを振動させ、前記レーザードップラー振動計(420)によって閾値範囲における振動数を検知し、振動数の変化によってコンクリート構造物の破損・不具合（異常振動発生点）を検知して測定検出値とするとともに前記撮影装置(430)によって不具合箇所を自動撮影して画像情報を生成して検知情報とする事を特徴とする探査システム(1)。
     

     
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