JP2015049192A - 水中移動体の位置検知装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水中検査装置9と周囲の構造物との距離を検出して測定画像を算出する測定画像算出部36と、設計情報に基づいて作成され、複数の平面上での構造物の外形が位置情報と関連付けて表された複数の記憶画像が記憶された画像記憶部34と、測定画像に対応する記憶画像を選択する画像選択部35と、マップマッチングを行うことで選択画像上における測定画像に対応する部分を特定する対応部分特定部37と、対応部分特定部で特定された部分に基づいて水中検査装置の水平位置を算出する水平位置算出部38と、測定画像と選択画像を比較し、異なる部分を抽出する不一致部分抽出部81と、不一致部分抽出部81で抽出した不一致部分を画像記憶部34の記憶画像へ反映する画像更新部82を備える。
【選択図】図6
Description
図8は図7に示すステップ41の姿勢角算出処理の詳細を表すPAD図である。
姿勢角算出処理において、角速度算出部30は、まず、3軸ジャイロ20の角速度信号を取り込み、角度算出部31は、傾斜計21及び地磁気センサ22の角度信号を取り込む(ステップ46)。
図9は図7に示すステップ42の垂直位置算出処理の詳細を表すPAD図である。
垂直位置算出処理において、垂直位置算出部33は、まず、下記の式(2)に基づいて圧力Pを算出する。すなわち、まず、ステップ58において圧力センサ18の圧力信号(検出電圧)を取り込む。そして、ステップ59に進んで、検出電圧Vpから基準電圧Vp_base(圧力センサ18の固有スペックとして示される一定の電圧値)を減じ、さらに圧力換算係数Kv_p(圧力センサ18の固有スペックとして示される一定値)を乗じて圧力Pを算出する。
ところで、以下に続く測定画像算出処理(ステップ43)と水平位置算出処理(ステップ44)では、その理解を容易にするために、水中検査装置9で中空直方体内を検査する場合を適宜参照しながら説明する。
図11は図7に示すステップ43の測定画像算出処理の詳細を表すPAD図である。
測定画像算出処理において、測定画像算出部36は、まず、レーザセンサ24a,24bの出力信号を取り込む(ステップ62)。本実施の形態におけるレンジセンサユニット23(レーザセンサ24a,24b)では図5で説明した方法で水平なスキャン平面(図10の例では面S)における構造物との相対距離が測定されており、レーザセンサ23a,23bからの出力信号には、レーザの走査角度θ(θa,θb)、及びそれぞれの走査角度ごとに算出される構造物までの距離Mが情報として含まれている。測定画像算出部36は、下記の式(4)を用いて、ステップ62で取り込んだ出力信号から、スキャン平面上において構造物の表面(外形)が位置する座標値L(xL,yL)を算出する(ステップ63)。
図12は図7に示すステップ44の水平位置算出処理の詳細を表すPAD図である。
Claims (8)
- 3次元空間を移動可能な水中移動体と、
構造物の設計情報に基づいて作成される複数の画像データであって、前記3次元空間内で互いに異なる複数の平面上における前記構造物の外形が位置情報と関連付けて表された複数の記憶画像が記憶された記憶装置と、
前記3次元空間で前記水中移動体の位置する平面上において当該水中移動体の周囲を距離センサで走査することで得られる画像データであって、当該平面上における前記構造物の外形が表された測定画像を取得する画像取得部と、
前記測定画像を得た時の前記水中移動体の姿勢および垂直位置と、前記測定画像とのマッチング率とに基づいて、前記複数の記憶画像の中から前記水中移動体の位置情報を取得するために利用する記憶画像を選択し、当該選択画像に付された位置情報に基づいて前記水中移動体の位置する平面における当該水中移動体の位置を算出する位置算出部と、
前記測定画像と前記選択画像における前記構造物の外形が一致しない場合、前記複数の記憶画像のうち前記選択画像に対応するものを前記測定画像に基づいて更新する画像更新部とを備えることを特徴とする水中移動体の位置検知装置。 - 請求項1に記載の水中移動体の位置検知装置において、
前記画像更新部は、前記測定画像と前記選択画像における前記構造物の外形に関する不一致部分を抽出し、前記複数の記憶画像のうち前記選択画像に対応するものに当該不一致部分を反映することを特徴とする水中移動体の位置検知装置。 - 請求項2に記載の水中移動体の位置検知装置において、
前記画像更新部は、前記不一致部分として抽出された画素のうち、前記選択画像に存在しないが、前記測定画像に存在する画素は、前記選択画像の作成時に存在しなかった新規構造物の一部とすることを特徴とする水中移動体の位置検知装置。 - 請求項2に記載の水中移動体の位置検知装置において、
前記画像更新部は、前記不一致部分として抽出された画素のうち、前記選択画像に存在するが、前記測定画像に存在しない画素は、前記選択画像を作成時より後に消失した欠落構造物の一部とすることを特徴とする水中移動体の位置検知装置。 - 請求項1に記載の水中移動体の位置検知装置において、
前記距離センサは、レーザセンサであることを特徴とする水中移動体の位置検知装置。 - 請求項1に記載の水中移動体の位置検知装置において、
前記水中移動体の垂直位置を算出するために、水中における前記水中移動体の深度を検出する圧力センサをさらに備えることを特徴とする水中移動体の位置検知装置。 - 請求項1に記載の水中移動体の位置検知装置において、
前記測定画像と、前記選択画像または更新後の前記記憶画像とが同時に表示される表示装置をさらに備えることを特徴とする水中移動体の位置検知装置。 - 構造物の設計情報に基づいて作成される複数の画像データであって、3次元空間内で互いに異なる複数の平面上における前記構造物の外形が位置情報と関連付けて表された複数の記憶画像を作成するステップと、
前記3次元空間で前記水中移動体の位置する平面上において、当該水中移動体から当該水中移動体の周囲に存在する構造物までの距離を計測することで、当該平面上における前記構造物の外形が表された測定画像を取得するステップと、
前記測定画像を得た時の前記水中移動体の姿勢および垂直位置と、前記測定画像とのマッチング率とに基づいて、前記複数の記憶画像の中から前記水中移動体の位置情報を取得するために利用する記憶画像を1枚選択し、当該選択画像に付された位置情報に基づいて前記水中移動体の位置する平面における当該水中移動体の位置を算出するステップと、
前記測定画像と前記選択画像における前記構造物の外形が一致しない場合、前記複数の記憶画像のうち前記選択画像に対応するものを前記測定画像に基づいて更新するステップとを備えることを特徴とする水中移動体の位置検知方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2013
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