[go: up one dir, main page]

JP7612149B2 - Inspection method for steelmaking heating furnaces - Google Patents

Inspection method for steelmaking heating furnaces Download PDF

Info

Publication number
JP7612149B2
JP7612149B2 JP2020215756A JP2020215756A JP7612149B2 JP 7612149 B2 JP7612149 B2 JP 7612149B2 JP 2020215756 A JP2020215756 A JP 2020215756A JP 2020215756 A JP2020215756 A JP 2020215756A JP 7612149 B2 JP7612149 B2 JP 7612149B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aerial vehicle
unmanned aerial
imaging
heating furnace
iron
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.)
Active
Application number
JP2020215756A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022101277A (en
Inventor
永次 高橋
法生 新田
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.)
Liberaware Co Ltd
Original Assignee
Liberaware Co Ltd
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 Liberaware Co Ltd filed Critical Liberaware Co Ltd
Priority to JP2020215756A priority Critical patent/JP7612149B2/en
Publication of JP2022101277A publication Critical patent/JP2022101277A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7612149B2 publication Critical patent/JP7612149B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Description

本開示は、製鉄用加熱炉の検査方法に関する。 This disclosure relates to a method for inspecting a steelmaking heating furnace.

連続焼鈍炉やバッチ焼鈍炉等の製鉄用加熱炉の点検において、省人化および短時間化が求められる。運転を停止した直後の加熱炉は高温であるため、人員が作業する場合、作業可能な温度に下がるまで待機する必要がある。そのため、例えば、ドローンを用いて点検することで、人員が作業する場合よりも早く点検を開始することが考えられている。 There is a demand for reducing the number of people required and shortening the time required for inspections of steelmaking heating furnaces, such as continuous annealing furnaces and batch annealing furnaces. Because heating furnaces are hot immediately after operation has been stopped, if personnel are to work in the furnace, they must wait until the temperature drops to a level where they can be worked on. For this reason, it is being considered to use drones, for example, to carry out inspections so that inspections can be started sooner than if personnel were to work in the furnace.

例えば、特許文献1には、ボイラ内における炉壁の検査を、ドローンを用いて行う技術が開示されている。例えば、ドローンを用いた点検においては、カメラ等の撮像装置を用いて炉内を撮像し、かかる撮像画像により炉内の状況を確認したり、炉内の構造物のモデリングを行うことができる。 For example, Patent Document 1 discloses a technology for inspecting furnace walls inside a boiler using a drone. For example, in an inspection using a drone, an image of the inside of the furnace is captured using an imaging device such as a camera, and the captured image can be used to confirm the condition inside the furnace and model the structure inside the furnace.

特開2018-127049号公報JP 2018-127049 A

ところで、製鉄用加熱炉の内部空間においては、温度が高いと内部における気流の影響が大きい。特に配管等の構造体の狭所まわりにおいては、構造体自体に残留する熱の影響もあり、気流の影響を受けやすく、ドローンによる撮像における安定的な姿勢の維持が困難となる。このような構造体においては、構造体の根元側の撮像画像の解像度に粗密が生じやすく、精度の高い撮像画像を得ることが困難である。 In the interior space of a steelmaking heating furnace, when the temperature is high, the influence of the air currents inside is large. In particular, around narrow spaces of structures such as pipes, the structure itself is also affected by the heat, and the structure is easily affected by the air currents, making it difficult to maintain a stable posture when taking images using a drone. In such structures, the resolution of the captured image at the base of the structure is prone to variations in density, making it difficult to obtain highly accurate images.

そこで、本開示は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、構造体の狭所まわりの撮像処理を精度高く行うことが可能な製鉄用加熱炉の検査方法を提供することである。 Therefore, this disclosure has been made in consideration of the above problems, and its purpose is to provide an inspection method for a steelmaking heating furnace that can perform imaging processing around narrow spaces in the structure with high accuracy.

本開示によれば、内部、に複数の構造体が水平方向に沿って略平行に並設される製鉄用加熱炉の内部空間を、無人飛行体を用いて撮像する製鉄用加熱炉の検査方法であって、前記無人飛行体は撮像装置を備え、前記無人飛行体を、前記複数の構造体のうち第1の構造体と第2の構造体の間に飛行させることと、前記無人飛行体を、前記構造体の水平方向における延在方向において一方側に位置させた状態で、前記撮像装置の撮像方向の基準方向を、前記構造体の他方側であって、前記構造体の前記延在方向に沿う方向として調整することと、前記無人飛行体を、前記一方側の位置に維持した状態において、前記無人飛行体をヨー軸まわりに回転をさせることと、前記無人飛行体の前記撮像装置の撮像方向が、前記基準方向よりも前記第1の構造体側を向いた状態、および前記基準方向よりも第2の構造体側を向いた状態の少なくともいずれかにおいて、前記無人飛行体の前記撮像装置により撮像画像を生成することと、を含む、製鉄用加熱炉の検査方法が提供される。 According to the present disclosure, there is provided a method for inspecting an iron-making heating furnace, in which an image of an internal space of the iron-making heating furnace, in which a plurality of structures are arranged substantially parallel to one another along a horizontal direction, is captured using an unmanned aerial vehicle, the unmanned aerial vehicle being provided with an imaging device, the method including: flying the unmanned aerial vehicle between a first structure and a second structure among the plurality of structures; adjusting the reference direction of the imaging direction of the imaging device to a direction along the extension direction of the structure on the other side of the structure while the unmanned aerial vehicle is positioned on one side of the structure in the horizontal extension direction; rotating the unmanned aerial vehicle around a yaw axis while the unmanned aerial vehicle is maintained at the position on the one side; and generating an image using the imaging device of the unmanned aerial vehicle in at least one of a state in which the imaging direction of the imaging device of the unmanned aerial vehicle faces the first structure side from the reference direction and a state in which the imaging direction of the imaging device of the unmanned aerial vehicle faces the second structure side from the reference direction.

本開示によれば、構造体の狭所まわりの根元側の撮像処理を精度高く行うことができる。 This disclosure makes it possible to perform imaging processing of the base side around narrow spaces in a structure with high accuracy.

本開示の一実施形態に係る検査方法に用いる無人飛行体1の構成例を示す斜視図である。An oblique view showing an example configuration of an unmanned aerial vehicle 1 used in an inspection method according to one embodiment of the present disclosure. 同実施形態に係る無人飛行体1のハードウェア構成例を示す図である。A diagram showing an example of the hardware configuration of the unmanned aerial vehicle 1 according to the same embodiment. 同実施形態に係る製鉄用加熱炉の検査方法の流れの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a flow of an inspection method for an iron-making heating furnace according to the embodiment. 同実施形態に係る無人飛行体1の撮像位置および撮像方向の第1の例を示す図である。A figure showing a first example of the imaging position and imaging direction of the unmanned aerial vehicle 1 according to the same embodiment. 同実施形態に係る無人飛行体1の撮像位置および撮像方向の第2の例を示す図である。A figure showing a second example of the imaging position and imaging direction of the unmanned aerial vehicle 1 according to the same embodiment. 同実施形態に係る無人飛行体1の撮像位置および撮像方向の第3の例を示す図である。A figure showing a third example of the imaging position and imaging direction of the unmanned aerial vehicle 1 according to the same embodiment. 同実施形態の第1の変形例に係る無人飛行体1の撮像位置および撮像方向の例を示す図である。A figure showing an example of an imaging position and imaging direction of an unmanned aerial vehicle 1 relating to a first modified example of the same embodiment. 同実施形態の第2の変形例に係る無人飛行体1の撮像位置および撮像方向の例を示す図である。A figure showing an example of an imaging position and imaging direction of an unmanned aerial vehicle 1 relating to a second modified example of the same embodiment.

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 A preferred embodiment of the present disclosure will be described in detail below with reference to the attached drawings. Note that in this specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals to avoid redundant description.

<無人飛行体の構成例>
図1は、本開示の一実施形態に係る検査方法に用いる無人飛行体1の構成例を示す斜視図である。本明細書において、図1に示すX方向、Y方向およびZ方向は、それぞれ無人飛行体1の前後方向、幅方向および高さ方向を意味する。本実施形態に係る無人飛行体1は、いわゆる複数の回転翼3により揚力や推力を得る回転翼機である。
<Example of unmanned aerial vehicle configuration>
Fig. 1 is a perspective view showing an example of the configuration of an unmanned aerial vehicle 1 used in an inspection method according to an embodiment of the present disclosure. In this specification, the X direction, Y direction, and Z direction shown in Fig. 1 respectively refer to the front-rear direction, width direction, and height direction of the unmanned aerial vehicle 1. The unmanned aerial vehicle 1 according to this embodiment is a rotorcraft that obtains lift and thrust by a plurality of rotors 3.

図1に示すように、本実施形態に係る無人飛行体1は、本体部2と回転翼3とを備える。なお、図1に示す無人飛行体1の構成は一例であり、図1に示す本体部2および回転翼3とは異なる構造、形状およびサイズを有する回転翼機であっても、以下に説明する本体部2および回転翼3に対応する構成を有する回転翼機であれば、本発明の範疇に含まれうる。 As shown in FIG. 1, the unmanned aerial vehicle 1 according to this embodiment comprises a main body 2 and rotors 3. Note that the configuration of the unmanned aerial vehicle 1 shown in FIG. 1 is one example, and even if a rotorcraft has a structure, shape, and size different from the main body 2 and rotors 3 shown in FIG. 1, it may be included in the scope of the present invention as long as it has a configuration corresponding to the main body 2 and rotors 3 described below.

より具体的には、本体部2は、支持フレーム21と、補助フレーム22とからなる。補助フレーム22は、支持フレーム21に接続される。具体的には、補助フレーム22は、支持フレーム21の前後方向のそれぞれから伸びるように接続される。かかる補助フレーム22は、アーム23を含む。図1に示すように、回転翼3はアーム23に支持される。なお、本実施形態に係るアーム23は、支持フレーム21とも接続している。本体部2を構成する素材は特に限定されず、例えば、炭素繊維樹脂、ガラス繊維樹脂、マグネシウム、マグネシウム合金、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄鋼、チタンその他の材料であり得る。 More specifically, the main body 2 is composed of a support frame 21 and an auxiliary frame 22. The auxiliary frame 22 is connected to the support frame 21. Specifically, the auxiliary frame 22 is connected to the support frame 21 so as to extend from both the front and rear directions. The auxiliary frame 22 includes an arm 23. As shown in FIG. 1, the rotor 3 is supported by the arm 23. Note that the arm 23 according to this embodiment is also connected to the support frame 21. The material constituting the main body 2 is not particularly limited, and may be, for example, carbon fiber resin, glass fiber resin, magnesium, magnesium alloy, aluminum, aluminum alloy, steel, titanium, or other materials.

支持フレーム21は、図示しない回路基板、フライトコントローラまたはバッテリ等、無人飛行体1の飛行の制御および動力に係る部品を積載して支持する。例えば、支持フレーム21には、フライトコントローラを含む制御回路が実装されてもよい。かかるバッテリから後述するモータ20およびセンサに電力が供給され、フライトコントローラによりモータ24の回転数等の制御が行われる。 The support frame 21 supports components related to the control and power of the flight of the unmanned aerial vehicle 1, such as a circuit board, flight controller, or battery (not shown). For example, a control circuit including a flight controller may be mounted on the support frame 21. Power is supplied from the battery to the motor 20 and a sensor (described below), and the flight controller controls the rotation speed of the motor 24, etc.

補助フレーム22は、無人飛行体1の機体を構成し、支持フレーム21に接続され、回転翼3を支持する。図1に示す例では、補助フレーム22は、支持フレーム21の前後方向端部から前後方向に伸び、途中から幅方向において左右に延伸する構成を有している。補助フレーム22は、回転翼3のプロペラガードとしての機能を発揮しうる。例えば、飛行体の衝突時に、補助フレーム22は、モータ4に取り付けられる回転翼3とモータ4とを保護し得る。 The auxiliary frame 22 constitutes the body of the unmanned aerial vehicle 1, is connected to the support frame 21, and supports the rotor 3. In the example shown in FIG. 1, the auxiliary frame 22 extends in the fore-and-aft direction from the fore-and-aft ends of the support frame 21, and extends left and right in the width direction from the middle. The auxiliary frame 22 can function as a propeller guard for the rotor 3. For example, in the event of a collision of the aerial vehicle, the auxiliary frame 22 can protect the rotor 3 attached to the motor 4 and the motor 4.

アーム23の、補助フレーム22の端部と支持フレーム21との間に、回転翼3が設けられる。図1に示す例では、アーム23にはモータマウント231が設けられ、モータマウント231に回転翼3に動力を与えるモータ4が設けられ、回転翼3はモータ4に取り付けられる。 The rotor 3 is provided on the arm 23 between the end of the auxiliary frame 22 and the support frame 21. In the example shown in FIG. 1, the arm 23 is provided with a motor mount 231, which is provided with a motor 4 that provides power to the rotor 3, and the rotor 3 is attached to the motor 4.

なお、アーム23および回転翼3は、本実施形態においては、前後左右の4箇所に設けられているが、本発明はかかる例に限定されない。無人飛行体1の構造、形状、装備およびサイズ等に応じて、アーム23および回転翼3の設けられる数は適宜変更されうる。 In this embodiment, the arms 23 and rotors 3 are provided at four locations, front, back, left and right, but the present invention is not limited to this example. The number of arms 23 and rotors 3 provided can be changed as appropriate depending on the structure, shape, equipment, size, etc. of the unmanned aerial vehicle 1.

また、無人飛行体1の前方側の支持フレーム21と補助フレーム22との接続部分において、支持フレーム21に、カメラ5が設けられる。カメラ5は、図1に示す位置の他に、支持フレーム21の任意の箇所に設けることができる。かかるカメラ5は、一人称視点(First Person View:FPV)で撮像するために設けられるものであってもよく、点検対象を撮像するために設けられるものである。なお、支持フレーム21とカメラ5とは、ジンバル等を介して接続されていてもよい。 A camera 5 is provided on the support frame 21 at the connection between the support frame 21 and the auxiliary frame 22 on the front side of the unmanned aerial vehicle 1. The camera 5 can be provided at any location on the support frame 21 in addition to the location shown in FIG. 1. Such a camera 5 may be provided for imaging from a first person view (FPV) and for imaging the inspection target. The support frame 21 and the camera 5 may be connected via a gimbal or the like.

次に、無人飛行体1のハードウェア構成について説明する。図2は、本実施形態に係る無人飛行体1のハードウェア構成例を示す図である。図2に示すように、無人飛行体1は、本体部2において、フライトコントローラ11、バッテリ14、ESC(Electric Speed Controller)15および送受信部16を備える。 Next, the hardware configuration of the unmanned aerial vehicle 1 will be described. FIG. 2 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the unmanned aerial vehicle 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 2, the unmanned aerial vehicle 1 includes a flight controller 11, a battery 14, an ESC (Electric Speed Controller) 15, and a transceiver unit 16 in the main body unit 2.

フライトコントローラ11は、例えば、中央演算処理装置(CPU)や、FPGA(Field-Programmable Gate Array)のようなプログラマブルプロセッサなど、1つ以上のプロセッサを有することができる。フライトコントローラ11は、メモリ12を有しており、当該メモリ12にアクセス可能である。メモリ12は、1つ以上のステップを行うためにフライトコントローラ11が実行可能であるロジック、コード、および/またはプログラム命令を記憶している。 The flight controller 11 may have one or more processors, such as, for example, a central processing unit (CPU) or a programmable processor such as a field-programmable gate array (FPGA). The flight controller 11 has and has access to a memory 12. The memory 12 stores logic, code, and/or program instructions that the flight controller 11 can execute to perform one or more steps.

メモリ12は、たとえば、SDカードやランダムアクセスメモリ(RAM)などの分離可能な媒体または外部の記憶装置を含んでいてもよい。カメラ5やセンサ13から取得したデータは、メモリ12に直接に伝達されかつ記憶されてもよい。たとえば、カメラ5で撮影した静止画・動画データが内蔵メモリ又は外部メモリに記録される。 The memory 12 may include, for example, a separable medium such as an SD card or a random access memory (RAM) or an external storage device. Data acquired from the camera 5 or the sensor 13 may be directly transmitted to and stored in the memory 12. For example, still image and video data captured by the camera 5 is recorded in the built-in memory or an external memory.

フライトコントローラ11は、無人飛行体1の状態を制御するように構成された制御モジュールを含んでいる。たとえば、制御モジュールは、6自由度(並進運動x、y及びz、並びに回転運動θx、θy及びθz)を有する無人飛行体1の空間的配置、速度、および/または加速度を調整するために、ESC15を経由して無人飛行体1の推進機構であるモータ4を制御する。モータ4により回転翼3が回転することで無人飛行体1の揚力を生じさせる。 The flight controller 11 includes a control module configured to control the state of the unmanned aerial vehicle 1. For example, the control module controls the motor 4, which is the propulsion mechanism of the unmanned aerial vehicle 1, via the ESC 15 to adjust the spatial arrangement, speed, and/or acceleration of the unmanned aerial vehicle 1, which has six degrees of freedom (translational motion x, y, and z, and rotational motion θx, θy, and θz). The motor 4 rotates the rotor 3, generating lift for the unmanned aerial vehicle 1.

フライトコントローラ11は、1つ以上の外部のデバイス(たとえば、操縦用装置17)からのデータを送信および/または受け取るように構成された送受信部16と通信可能である。送受信部16は、有線通信または無線通信などの任意の適当な通信手段を使用することができる。送受信部16は、たとえば、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワーク(WAN)、赤外線、無線、WiFi、ポイントツーポイント(P2P)ネットワーク、電気通信ネットワーク、クラウド通信などのうちの1つ以上を利用することができる。 The flight controller 11 can communicate with a transceiver 16 configured to transmit and/or receive data from one or more external devices (e.g., piloting device 17). The transceiver 16 can use any suitable communication means, such as wired or wireless communication. The transceiver 16 can utilize, for example, one or more of a local area network (LAN), a wide area network (WAN), infrared, radio, WiFi, a point-to-point (P2P) network, a telecommunications network, cloud communication, etc.

送受信部16は、センサ13で取得したデータ、フライトコントローラ11が生成した処理結果、所定の制御データ、端末または遠隔の制御器からのユーザコマンドなどのうちの1つ以上を送信および/または受け取ることができる。センサ13により得られた情報は、送受信部16を介して操縦用装置17等に出力されてもよい。 The transceiver 16 can transmit and/or receive one or more of the following: data acquired by the sensor 13, processing results generated by the flight controller 11, predetermined control data, user commands from a terminal or a remote controller, etc. Information acquired by the sensor 13 may be output to a piloting device 17, etc. via the transceiver 16.

操縦用装置17は、無人飛行体1の飛行の操縦を制御するための装置である。なお、無人飛行体1の飛行は、地上等にいるオペレータの操縦により制御されてもよいし、飛行経路情報やセンシングによる自律的な飛行プログラムに基づく自動操縦により制御されてもよい。操縦用装置17は、例えば、送受信機(プロポ)、スマートフォン、タブレット等の端末等であってもよい。 The control device 17 is a device for controlling the flight of the unmanned aerial vehicle 1. The flight of the unmanned aerial vehicle 1 may be controlled by an operator on the ground, etc., or may be controlled by automatic control based on an autonomous flight program using flight path information and sensing. The control device 17 may be, for example, a transceiver (radio transmitter), a smartphone, a tablet, or other terminal.

本実施の形態に係るセンサ13は、例えば、慣性センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、GPSセンサ、風センサ、温度センサ、湿度センサ、気圧センサ、高度センサ、LiDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)等の近接センサ、またはカメラ5以外のビジョン/イメージセンサ等を含み得る。 The sensor 13 in this embodiment may include, for example, an inertial sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, a GPS sensor, a wind sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, a barometric pressure sensor, an altitude sensor, a proximity sensor such as LiDAR (Laser Imaging Detection and Ranging), or a vision/image sensor other than the camera 5.

<検査方法>
次に、本実施形態に係る無人飛行体1を用いた製鉄用加熱炉の検査方法の一例について説明する。ここでいう検査方法は、加熱炉の検査における無人飛行体1を用いた加熱炉の内部空間における撮像方法を含む。なお、本実施形態における製鉄用加熱炉とは、例えば、連続焼鈍炉またはバッチ焼鈍炉を主に含みうる。このような焼鈍炉においては、一方向に伸びる配管が粗密に、かつ一定間隔で設けられているため、本検査方法がより有用となる。加熱または焼鈍される材料は特に限定されず、例えば鋼材は、薄板(板またはコイル)、厚板、形鋼、線材、棒鋼、条鋼または加工後/成形後の鋼材であり得る。また、本検査方法においては、加熱炉の内部空間において、水平方向に沿って伸びて略平行に並設される2つの配管の間に飛行し、かかる2つの配管の根元側を撮像するものである。ここでいう配管は、構造体の一例である。構造体は配管に限定されず、例えば、加熱炉の炉壁や加熱炉内に設けられる設備等であり得る。この構造体は、少なくとも水平方向に延在する構造体であり得る。「少なくとも水平方向に延在する」とは、配管や壁のように、水平方向のうち少なくとも一方向に伸びる構造体である。構造体と構造体の間は、例えば、配管と炉壁の間であってもよいし、炉壁と炉壁の間であってもよいし、配管とその他の構造体との間であってもよいし、炉壁とその他の構造体との間であってもよいし、その他の構造体同士の間であってもよい。かかる配管は、例えば、ラジアントチューブであってもよい。ラジアントチューブは加熱炉の内部を加熱するために設けられる熱源であるため、検査の開始時に加熱炉の内部の温度が低下しても、ラジアントチューブ自体が熱を保持していることがあり、そのためラジアントチューブ周囲においては気流の変化が大きく、従来の手法では撮像が困難である。そのため、本検査方法によれば、簡易な方法でラジアントチューブの撮像の精度を向上させることができる。なお、配管は2つの配管以外に1または複数の配管が設けられていてもよい。また、本検査方法は、製鉄用途以外の加熱炉にも適用可能である。
<Testing method>
Next, an example of an inspection method for a steelmaking heating furnace using the unmanned aerial vehicle 1 according to the present embodiment will be described. The inspection method here includes an imaging method in the internal space of a heating furnace using the unmanned aerial vehicle 1 in the inspection of the heating furnace. The steelmaking heating furnace in the present embodiment may mainly include, for example, a continuous annealing furnace or a batch annealing furnace. In such an annealing furnace, the pipes extending in one direction are arranged coarsely and at regular intervals, making this inspection method more useful. The material to be heated or annealed is not particularly limited, and for example, the steel material may be a thin plate (plate or coil), a thick plate, a shaped steel, a wire rod, a bar, a bar, or a steel material after processing/forming. In addition, in the inspection method, in the internal space of the heating furnace, the drone flies between two pipes that extend along the horizontal direction and are arranged substantially parallel to each other, and images the root sides of the two pipes. The pipes here are an example of a structure. The structure is not limited to a pipe, and may be, for example, a furnace wall of the heating furnace or equipment installed in the heating furnace. This structure may be a structure that extends at least in the horizontal direction. "Extending at least horizontally" refers to a structure that extends in at least one horizontal direction, such as a pipe or a wall. The space between structures may be, for example, between a pipe and a furnace wall, between a furnace wall and a furnace wall, between a pipe and another structure, between a furnace wall and another structure, or between other structures. Such a pipe may be, for example, a radiant tube. Since the radiant tube is a heat source provided to heat the inside of the heating furnace, even if the temperature inside the heating furnace drops at the start of the inspection, the radiant tube itself may retain heat, and therefore the airflow around the radiant tube changes significantly, making it difficult to image it using conventional methods. Therefore, according to this inspection method, the accuracy of imaging the radiant tube can be improved in a simple manner. In addition to the two pipes, one or more pipes may be provided. In addition, this inspection method can be applied to heating furnaces other than those used for steelmaking.

また、本実施形態に係る検査方法の一例では、無人飛行体1をオペレータの操縦により飛行を制御しているとするが、無人飛行体1は、かかる検査方法を実施するための飛行およびカメラ5による撮像の少なくともいずれかを自動的に実行するよう制御されてもよい。すなわち、無人飛行体1の制御は、自律制御によるものであってもよい。 In addition, in one example of the inspection method according to this embodiment, the flight of the unmanned aerial vehicle 1 is controlled by an operator, but the unmanned aerial vehicle 1 may be controlled to automatically perform at least one of the flight and the image capture by the camera 5 to carry out the inspection method. In other words, the unmanned aerial vehicle 1 may be controlled autonomously.

図3は、本実施形態に係る製鉄用加熱炉の検査方法の流れの一例を示すフローチャートである。まず、加熱炉内の温度が適当な温度にまで低下した段階で、無人飛行体1の飛行を開始する(ステップS101)。無人飛行体1は、第1の配管と第2の配管の間にまで飛行する(ステップS103)。第1の配管と第2の配管の間に到達するまでの飛行経路は特に限定されず、また、かかる地点に到達するまでに、無人飛行体1による他の処理が行われてもよい。 Figure 3 is a flow chart showing an example of the flow of the steelmaking heating furnace inspection method according to this embodiment. First, when the temperature inside the heating furnace has dropped to an appropriate temperature, the unmanned aerial vehicle 1 begins flying (step S101). The unmanned aerial vehicle 1 flies to a position between the first and second pipes (step S103). The flight path to reach the position between the first and second pipes is not particularly limited, and other processing may be performed by the unmanned aerial vehicle 1 before reaching this point.

次に、無人飛行体1は、第1の配管と第2の配管の間において、撮像位置および撮像方向を調整する(ステップS105)。図4は、本実施形態に係る無人飛行体1の撮像位置および撮像方向の第1の例を示す図である。図4において、Lはラジアントチューブ100A(第1の構造体の一例)とラジアントチューブ100B(第2の構造体の一例)の延在方向に相当し、Wはラジアントチューブ100A、100Bの並設方向に相当し、Hは高さ方向に相当する。本明細書において水平方向とは、延在方向Lおよび並設方向Wの少なくともいずれかの成分からなる方向を意味する。なお、本実施形態に係るラジアントチューブ100A、100Bの構造は特に限定されず、例えば、ストレート型のラジアントチューブであってもよいし、U型のラジアントチューブであってもよいし、M型のラジアントチューブであってもよい。ここでいうラジアントチューブ100A、100Bの水平方向における延在方向とは、加熱炉の内壁101を基準として、配管が内壁101から延びる方向を(すなわち内壁101に対して直交する方向)を意味する。また、この場合における第1の配管と第2の配管の間とは、高さ方向Hにおいて設置位置が略同一の配管であって、並設方向Wにおいて連続的に並設されている2つの配管の間を意味する。例えば、M型のラジアントチューブが並設されている場合において、一方のラジアントチューブバーナー側の配管と、他方のラジアントチューブの排気側の配管がほぼ同じ高さで並設されている場合は、第1の配管と第2の配管との間は、一方のラジアントチューブのバーナー側の配管と、他方のラジアントチューブの排気側の配管との間に相当し得る。 Next, the unmanned aerial vehicle 1 adjusts the imaging position and imaging direction between the first pipe and the second pipe (step S105). FIG. 4 is a diagram showing a first example of the imaging position and imaging direction of the unmanned aerial vehicle 1 according to this embodiment. In FIG. 4, L corresponds to the extension direction of the radiant tube 100A (an example of the first structure) and the radiant tube 100B (an example of the second structure), W corresponds to the juxtaposition direction of the radiant tubes 100A and 100B, and H corresponds to the height direction. In this specification, the horizontal direction means a direction consisting of at least one component of the extension direction L and the juxtaposition direction W. The structure of the radiant tubes 100A and 100B according to this embodiment is not particularly limited, and may be, for example, a straight radiant tube, a U-shaped radiant tube, or an M-shaped radiant tube. The horizontal extension direction of the radiant tubes 100A and 100B here means the direction in which the pipes extend from the inner wall 101 of the heating furnace (i.e., the direction perpendicular to the inner wall 101). In this case, the space between the first pipe and the second pipe means the space between two pipes that are installed at approximately the same position in the height direction H and are continuously arranged side by side in the arrangement direction W. For example, when M-type radiant tubes are arranged side by side, if the pipe on the burner side of one radiant tube and the pipe on the exhaust side of the other radiant tube are arranged side by side at approximately the same height, the space between the first pipe and the second pipe may correspond to the space between the pipe on the burner side of one radiant tube and the pipe on the exhaust side of the other radiant tube.

図4に示すように、無人飛行体1は、ラジアントチューブ100A、100Bの間に位置している。また、無人飛行体1は、ラジアントチューブ100A、100Bの延在方向Lにおいて中心CT1よりも一方側(この場合は、ラジアントチューブ100A、100Bの根元側)に位置している。なお、中心CT1とは、例えば、ラジアントチューブ100A、100Bの延在方向Lにおけるいずれか短い方の長さの半分に相当する位置である。なお、中心CT1を、ラジアントチューブ100A、100Bのいずれか短い方の長さの半分に相当する位置とすることで、双方のラジアントチューブをより狭い画角で撮像することができ、効率的に撮像処理を行うことができる。ただし、本技術はかかる例に限定されず、中心CT1の位置は、いずれか一方のラジアントチューブの延在方向Lの長さにおける半分に相当する位置であってよい。また、根元側に無人飛行体1を位置させることで、撮像が比較的困難である根元側の画像をより高い品質で得ることができる。図4に示した例では、ラジアントチューブ100Aおよび100Bの延在方向Lにおける長さは同一としている。一方側とは、図4に示す場合では、ラジアントチューブ100A、100Bの根元側(内壁101側)を意味している。また、本実施形態に係る無人飛行体1は、ラジアントチューブ100A、100Bの並設方向Wにおける中心CS1上を飛行している。中心CS1は、高さ方向Hから見たときに、ラジアントチューブ100A、100Bの並設方向Wにおいて対面する面を端部とする場合の中心位置である。 As shown in FIG. 4, the unmanned aerial vehicle 1 is located between the radiant tubes 100A and 100B. The unmanned aerial vehicle 1 is located on one side of the center CT1 in the extension direction L of the radiant tubes 100A and 100B (in this case, the root side of the radiant tubes 100A and 100B). The center CT1 is, for example, a position equivalent to half the length of the shorter of the radiant tubes 100A and 100B in the extension direction L. By positioning the center CT1 at a position equivalent to half the length of the shorter of the radiant tubes 100A and 100B, both radiant tubes can be imaged with a narrower angle of view, and image processing can be performed efficiently. However, the present technology is not limited to such an example, and the position of the center CT1 may be a position equivalent to half the length of either one of the radiant tubes in the extension direction L. In addition, by positioning the unmanned aerial vehicle 1 at the root side, images of the root side, which are relatively difficult to image, can be obtained with higher quality. In the example shown in FIG. 4, the lengths of radiant tubes 100A and 100B in the extension direction L are the same. In the case shown in FIG. 4, one side means the base side (inner wall 101 side) of radiant tubes 100A and 100B. Furthermore, the unmanned aerial vehicle 1 according to this embodiment flies above center CS1 in the parallel arrangement direction W of radiant tubes 100A and 100B. Center CS1 is the center position when the surfaces facing each other in the parallel arrangement direction W of radiant tubes 100A and 100B are considered to be the ends when viewed from the height direction H.

また、無人飛行体1のカメラ5(撮像装置)の撮像方向の基準方向が、ラジアントチューブ100A、100Bの他方側(中心CT1を挟んで一方側とは反対側)であって、延在方向Lに沿う方向に調整されるよう、無人飛行体1の飛行姿勢が制御される。図4に示す例では、カメラ5の撮像方向の基準方向は、中心CS1に沿う方向となっている。 The flight attitude of the unmanned aerial vehicle 1 is controlled so that the reference direction of the imaging direction of the camera 5 (imaging device) of the unmanned aerial vehicle 1 is adjusted to the other side of the radiant tubes 100A, 100B (the opposite side from the one side across the center CT1) along the extension direction L. In the example shown in Figure 4, the reference direction of the imaging direction of the camera 5 is the direction along the center CS1.

このような状態において、カメラ5の画角の境界線SA1、SA2の間の領域を撮像することができる。しかしながら、かかる基準方向のみでは、境界線SA1、SA2の近傍にあたるラジアントチューブ100A、100Bの根元部分102A、102Bにおいては、画角に含まれないか、またはカメラ5のレンズパラメータの影響を大きく受け、撮像画像に含まれるラジアントチューブ100A、100Bの像に歪みが生じ得る。 In this state, the area between the boundary lines SA1 and SA2 of the angle of view of the camera 5 can be captured. However, with only this reference direction, the root portions 102A and 102B of the radiant tubes 100A and 100B near the boundary lines SA1 and SA2 are not included in the angle of view or are significantly affected by the lens parameters of the camera 5, which can cause distortion in the images of the radiant tubes 100A and 100B included in the captured image.

そこで次に、無人飛行体1は、第1の配管側(ラジアントチューブ100A側)へと回転し、撮像処理を行って撮像画像を生成する(ステップS107)。まず、無人飛行体1の回転制御においては、無人飛行体1を延在方向Lにおける上記一方側に位置させた状態に維持する。そして、カメラ5の撮像方向が、配管の延在方向Lを基準として、ラジアントチューブ100A側を向いたときの第1の最大角度を限度として、第1の配管側に回転させる。この際、無人飛行体1は、ヨー軸(図4に示す高さ方向Hに沿った軸)まわりの回転を行う。 Then, the unmanned aerial vehicle 1 rotates to the first piping side (the radiant tube 100A side) and performs imaging processing to generate an image (step S107). First, in controlling the rotation of the unmanned aerial vehicle 1, the unmanned aerial vehicle 1 is maintained in a position on the one side in the extension direction L. Then, the unmanned aerial vehicle 1 is rotated to the first piping side with the imaging direction of the camera 5 being based on the extension direction L of the piping, with the first maximum angle being the limit when facing the radiant tube 100A side. At this time, the unmanned aerial vehicle 1 rotates around the yaw axis (the axis along the height direction H shown in Figure 4).

図5は、本実施形態に係る無人飛行体1の撮像位置および撮像方向の第2の例を示す図である。図5に示すように、無人飛行体1は、カメラ5の撮像方向LA1が第1の配管側を向くように、その場でヨー軸まわりに回転している。なお、無人飛行体1の回転の際、高さ方向Hから見て、LW平面上における回転前の位置と回転後の位置について、ラジアントチューブ100A、100Bの間であって、中心CT1より内壁101側であれば、多少の変動は可能である。無人飛行体1の回転角度は、延在方向Lと撮像方向LA1とがなす角度に相当する。この回転角度の最大値が第1の最大角度である。第1の最大角度は特に限定されないが、例えば、ラジアントチューブ100Aを含む複数の画像からなるオルソ画像を生成する際に、オーバーラップ率が所定の条件を満たすことが可能な最大限の角度が第1の最大角度となる。 Figure 5 is a diagram showing a second example of the imaging position and imaging direction of the unmanned aerial vehicle 1 according to this embodiment. As shown in Figure 5, the unmanned aerial vehicle 1 rotates around the yaw axis on the spot so that the imaging direction LA1 of the camera 5 faces the first pipe side. When the unmanned aerial vehicle 1 rotates, as viewed from the height direction H, the position before rotation and the position after rotation on the LW plane can vary slightly as long as they are between the radiant tubes 100A and 100B and are on the inner wall 101 side of the center CT1. The rotation angle of the unmanned aerial vehicle 1 corresponds to the angle between the extension direction L and the imaging direction LA1. The maximum value of this rotation angle is the first maximum angle. The first maximum angle is not particularly limited, but for example, when generating an orthoimage consisting of multiple images including the radiant tube 100A, the maximum angle at which the overlap rate can satisfy a predetermined condition is the first maximum angle.

図5に示すように、無人飛行体1をその場でヨー軸まわりにラジアントチューブ100A側に回転をさせることで、根元部分102Aが画角の中心部分に含まれるので、歪みのない撮像画像を得ることができる。また、ラジアントチューブ100A、100Bの間のような、狭所でかつ気流の影響を受けやすい場所であっても、ヨー軸まわりの回転制御のみを行えばよいため、飛行制御も簡易である。さらに、ポスト処理であるオルソ画像の生成や三次元仮想オブジェクトを構成する点群やメッシュ等の情報の生成の処理においても、ラジアントチューブ100Aの連続的な構造を精度良く反映させることができる。 As shown in FIG. 5, by rotating the unmanned aerial vehicle 1 on the spot around the yaw axis towards the radiant tube 100A, the root portion 102A is included in the central portion of the angle of view, so that an undistorted captured image can be obtained. Even in a narrow space such as between radiant tubes 100A and 100B that is easily affected by air currents, flight control is simple because only rotation control around the yaw axis is required. Furthermore, the continuous structure of the radiant tube 100A can be accurately reflected in the post-processing processes of generating orthoimages and generating information such as point clouds and meshes that constitute three-dimensional virtual objects.

なお、ラジアントチューブ100Aを対象とする撮像処理は、無人飛行体1の、初期の撮像方向と第1の最大角度における撮像方向との間において、適宜行われ得る。 The imaging process targeting the radiant tube 100A can be performed appropriately between the initial imaging direction of the unmanned aerial vehicle 1 and the imaging direction at the first maximum angle.

次に、無人飛行体1は、第2の配管側(ラジアントチューブ100B側)へと回転し、撮像処理を行って撮像画像を生成する(ステップS109)。まず、無人飛行体1の回転制御においては、ラジアントチューブ100A側と同様に、無人飛行体1を延在方向Lにおける上記一方側に位置させた状態に維持する。そして、カメラ5の撮像方向が、配管の延在方向Lを基準として、ラジアントチューブ100B側を向いたときの第2の最大角度を限度として、第2の配管側に回転させる。この際、無人飛行体1は、ヨー軸まわりの回転を行う。 Next, the unmanned aerial vehicle 1 rotates toward the second piping side (the radiant tube 100B side) and performs imaging processing to generate an image (step S109). First, in controlling the rotation of the unmanned aerial vehicle 1, the unmanned aerial vehicle 1 is maintained in a position on the above-mentioned one side in the extension direction L, as with the radiant tube 100A side. Then, the unmanned aerial vehicle 1 is rotated toward the second piping side, with the second maximum angle being the limit when the imaging direction of the camera 5 faces the radiant tube 100B side, based on the extension direction L of the piping. At this time, the unmanned aerial vehicle 1 rotates around the yaw axis.

図6は、本実施形態に係る無人飛行体1の撮像位置および撮像方向の第3の例を示す図である。図6に示すように、無人飛行体1は、カメラ5の撮像方向LA1が第2の配管側を向くように、その場でヨー軸まわりに回転している。無人飛行体1の回転角度は、延在方向Lと撮像方向LA1とがなす角度に相当する。この回転角度の最大値が第2の最大角度である。第2の最大角度は特に限定されないが、例えば、ラジアントチューブ100Bを含む複数の画像からなるオルソ画像を生成する際に、オーバーラップ率が所定の条件を満たすことが可能な最大限の角度が第2の最大角度となる。 Figure 6 is a diagram showing a third example of the imaging position and imaging direction of the unmanned aerial vehicle 1 according to this embodiment. As shown in Figure 6, the unmanned aerial vehicle 1 rotates on the spot around the yaw axis so that the imaging direction LA1 of the camera 5 faces the second piping side. The rotation angle of the unmanned aerial vehicle 1 corresponds to the angle between the extension direction L and the imaging direction LA1. The maximum value of this rotation angle is the second maximum angle. The second maximum angle is not particularly limited, but for example, when generating an orthoimage consisting of multiple images including the radiant tube 100B, the maximum angle at which the overlap rate can satisfy a specified condition is the second maximum angle.

ステップS107と同様に、無人飛行体1をその場でヨー軸まわりにラジアントチューブ100B側に回転をさせることで、根元部分102Bが画角の中心部分に含まれるので、歪みのない画像を得ることができる。また、ラジアントチューブ100A、100Bの間のような、狭所でかつ気流の影響を受けやすい場所であっても、ヨー軸まわりの回転制御のみを行えばよいため、飛行制御も簡易である。さらに、ポスト処理であるオルソ画像の生成や三次元仮想オブジェクトを構成する点群等の生成の処理においても、ラジアントチューブ100Bの連続的な構造を精度良く反映させることができる。また、ラジアントチューブ100A、100Bの間においてそれぞれのラジアントチューブの撮像処理を行うことから、ラジアントチューブ100Aと100Bの相対的な位置関係を精度良く得ることができる。 As in step S107, by rotating the unmanned aerial vehicle 1 on the spot around the yaw axis toward the radiant tube 100B, the root portion 102B is included in the center of the angle of view, and an image without distortion can be obtained. Furthermore, even in a narrow space such as between radiant tubes 100A and 100B, which is easily affected by air currents, only rotation control around the yaw axis is required, so flight control is simple. Furthermore, the continuous structure of the radiant tube 100B can be accurately reflected in the post-processing processes of generating orthoimages and generating point clouds that constitute three-dimensional virtual objects. Furthermore, since imaging processing of each radiant tube is performed between radiant tubes 100A and 100B, the relative positional relationship between radiant tubes 100A and 100B can be obtained with high accuracy.

なお、ラジアントチューブ100Aを対象とする撮像処理は、無人飛行体1の、初期の撮像方向と第2の最大角度における撮像方向との間において、適宜行われ得る。つまり、無人飛行体1は、第1の最大角度と第2の最大角度とにより規定される撮像方向の範囲内において、撮像処理を適宜行うことが可能である。なお、上記の例では、ラジアントチューブ100A、100Bの撮像において、無人飛行体1のヨー軸まわりの回転角度の最大値としてそれぞれ第1の最大角度および第2の最大角度として回転角度を規定して制御することとしたが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、無人飛行体1はかかる撮像位置においてヨー軸回りに特段の制限なく回転するように制御されてもよい。ただし、第1の最大角度および第2の最大角度の少なくともいずれかを予め設定しておくことにより、撮像により得られる情報量の最大化と、撮像処理における効率化とを両立することができる。 The imaging process for the radiant tube 100A may be performed as appropriate between the initial imaging direction and the imaging direction at the second maximum angle of the unmanned aerial vehicle 1. In other words, the unmanned aerial vehicle 1 can perform imaging process as appropriate within the range of imaging directions defined by the first maximum angle and the second maximum angle. In the above example, the rotation angle is defined and controlled as the first maximum angle and the second maximum angle as the maximum value of the rotation angle around the yaw axis of the unmanned aerial vehicle 1 in imaging the radiant tubes 100A and 100B, respectively, but the present technology is not limited to such an example. For example, the unmanned aerial vehicle 1 may be controlled to rotate around the yaw axis at such an imaging position without any particular restrictions. However, by setting at least one of the first maximum angle and the second maximum angle in advance, it is possible to maximize the amount of information obtained by imaging and to improve the efficiency of the imaging process.

撮像が完了すると、本検査方法は終了する。得られた撮像画像は、例えば、ラジアントチューブ100A、100Bを含むオルソ画像の生成に用いられたり、ラジアントチューブ100A、100Bを模した三次元仮想オブジェクトを構成する点群の情報の生成に用いられ得る。 When the imaging is complete, the inspection method ends. The captured image can be used, for example, to generate an orthoimage that includes the radiant tubes 100A, 100B, or to generate point cloud information that constitutes a three-dimensional virtual object that mimics the radiant tubes 100A, 100B.

このように、本実施形態に係る検査方法では、略平行に並設される2本の配管の間に無人飛行体1を飛行させ、配管の延在方向Lにおける一方側に位置させた状態で他方側を向いた状態を基準とし、かかる位置でヨー軸まわりに回転しながら撮像を行う。これにより、配管まわりの気流による無人飛行体1の飛行制御への影響を最小限にとどめながら、配管まわりの撮像画像を精度高く得ることができる。 In this way, in the inspection method according to this embodiment, the unmanned aerial vehicle 1 flies between two pipes arranged side by side in approximately parallel fashion, and takes images while rotating around the yaw axis from a position on one side of the pipes in the extension direction L and facing the other side as a reference. This makes it possible to obtain highly accurate images of the area around the pipes while minimizing the effect of airflow around the pipes on the flight control of the unmanned aerial vehicle 1.

なお、本実施形態においては、無人飛行体1をラジアントチューブ100A、100Bの延在方向Lにおける根元側を一方側とする位置に飛行させるとしたが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、無人飛行体1をラジアントチューブ100A、100Bの延在方向Lにおける先端側を一方側とする位置に飛行させ、かかる位置から加熱炉の内壁101側に向けて撮像を行うこととしてもよい。また、他の実施形態においては、ラジアントチューブ100Aおよび100Bのいずれかのみを撮像対象としてもよい。 In this embodiment, the unmanned aerial vehicle 1 is flown to a position where the root side in the extension direction L of the radiant tubes 100A, 100B is on one side, but the present technology is not limited to this example. For example, the unmanned aerial vehicle 1 may be flown to a position where the tip side in the extension direction L of the radiant tubes 100A, 100B is on one side, and imaging may be performed from this position toward the inner wall 101 of the heating furnace. In other embodiments, only one of the radiant tubes 100A and 100B may be the subject of imaging.

次に、本実施形態の変形例について説明する。上記実施形態では、ラジアントチューブ100A、100B側への無人飛行体1の回転制御は、無人飛行体1の初期の位置においてヨー軸方向まわりに行うとしたが、本技術はかかる例に限定されない。 Next, a modified example of this embodiment will be described. In the above embodiment, the rotation control of the unmanned aerial vehicle 1 toward the radiant tubes 100A and 100B is performed around the yaw axis direction at the initial position of the unmanned aerial vehicle 1, but this technology is not limited to such an example.

図7は、本実施形態の第1の変形例に係る無人飛行体1の撮像位置および撮像方向の例を示す図である。図7に示す例では、無人飛行体1のカメラ5の撮像方向は、ラジアントチューブ100A側となっている。本変形例では、無人飛行体1のカメラ5がラジアントチューブ100A側を向いているとき、無人飛行体1の撮像位置は、高さ方向Hから見て、ラジアントチューブ100Aよりもラジアントチューブ100Bに近接している。すなわち、無人飛行体1のヨー軸まわりの回転中心位置が、中心CS1よりもラジアントチューブ100B側である。この状態は、無人飛行体1が、ヨー軸まわりに回転するとともに、並設方向Wに沿ってラジアントチューブ100B側に移動していることになる。 Figure 7 is a diagram showing an example of the imaging position and imaging direction of the unmanned aerial vehicle 1 according to a first modified example of this embodiment. In the example shown in Figure 7, the imaging direction of the camera 5 of the unmanned aerial vehicle 1 is toward the radiant tube 100A side. In this modified example, when the camera 5 of the unmanned aerial vehicle 1 faces the radiant tube 100A side, the imaging position of the unmanned aerial vehicle 1 is closer to radiant tube 100B than to radiant tube 100A when viewed from the height direction H. In other words, the position of the center of rotation around the yaw axis of the unmanned aerial vehicle 1 is closer to the radiant tube 100B side than the center CS1. In this state, the unmanned aerial vehicle 1 rotates around the yaw axis and moves along the parallel direction W toward the radiant tube 100B side.

図7に示す例では、図5に示す例と比較して、無人飛行体1がラジアントチューブ100Aよりも少し遠ざかっている。そのため、ラジアントチューブ100Aの、カメラ5の画角に収まる領域が増加する。これにより、撮像対象であるラジアントチューブ100Aを確実に撮像することができる。また、レンズパラメータの影響をより抑えることができる。なお、ラジアントチューブ100B側を向いて撮像する際も、無人飛行体1の位置をラジアントチューブ100A側に近づけることで、同様の効果を得ることができる。 In the example shown in Figure 7, the unmanned aerial vehicle 1 is slightly farther away than the radiant tube 100A compared to the example shown in Figure 5. This increases the area of the radiant tube 100A that falls within the angle of view of the camera 5. This allows the radiant tube 100A, which is the subject of the image, to be imaged to be captured reliably. In addition, the influence of the lens parameters can be further suppressed. Note that when imaging while facing the radiant tube 100B side, the same effect can be obtained by moving the position of the unmanned aerial vehicle 1 closer to the radiant tube 100A side.

次に、本実施形態の第2の変形例について説明する。上記実施形態では配管と配管の間に無人飛行体1を飛行させて、それぞれの配管を撮像する例について説明したが、本技術はかかる例に限定されない。図8は、本実施形態の第2の変形例に係る無人飛行体1の撮像位置および撮像方向の例を示す図である。図8に示す例では、無人飛行体1は、配管100Aと炉壁101Bの間を飛行しながら、配管100Aと炉壁101Bをそれぞれ撮像する。無人飛行体1は、配管100Aと炉壁101Bとのそれぞれに対して向くように回転方向R1に沿ってヨー軸まわりに回転しながらカメラ5により撮像する。無人飛行体1の飛行方法およびカメラ5による撮像方法は、上記実施形態と同様である。このように、無人飛行体1のカメラ5による撮像対象は、配管等に限定されない。かかる場合においては、炉壁101Bの近傍のような、無人飛行体1による飛行が安定しにくい領域であっても、精度高く炉壁101Bの像を得ることが可能となる。 Next, a second modified example of this embodiment will be described. In the above embodiment, an example in which the unmanned aerial vehicle 1 is flown between the pipes to capture images of each pipe, but the present technology is not limited to such an example. FIG. 8 is a diagram showing an example of the imaging position and imaging direction of the unmanned aerial vehicle 1 according to the second modified example of this embodiment. In the example shown in FIG. 8, the unmanned aerial vehicle 1 captures images of the pipe 100A and the furnace wall 101B while flying between the pipe 100A and the furnace wall 101B. The unmanned aerial vehicle 1 captures images with the camera 5 while rotating around the yaw axis along the rotation direction R1 so as to face each of the pipe 100A and the furnace wall 101B. The flight method of the unmanned aerial vehicle 1 and the imaging method by the camera 5 are the same as those in the above embodiment. In this way, the subject to be imaged by the camera 5 of the unmanned aerial vehicle 1 is not limited to the pipes, etc. In such a case, even in an area where the flight of the unmanned aerial vehicle 1 is difficult to stabilize, such as near the furnace wall 101B, it is possible to obtain an image of the furnace wall 101B with high accuracy.

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiment of the present disclosure has been described in detail above with reference to the attached drawings, the technical scope of the present disclosure is not limited to such examples. It is clear that a person with ordinary knowledge in the technical field of the present disclosure can conceive of various modified or revised examples within the scope of the technical ideas described in the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present disclosure.

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。 Furthermore, the effects described in this specification are merely descriptive or exemplary and are not limiting. In other words, the technology disclosed herein may achieve other effects that are apparent to a person skilled in the art from the description in this specification, in addition to or in place of the above effects.

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(項目1)
内部に、複数の構造体が水平方向に沿って略平行に並設される製鉄用加熱炉の内部空間を、無人飛行体を用いて撮像する製鉄用加熱炉の検査方法であって、
前記無人飛行体は撮像装置を備え、
前記無人飛行体を、前記複数の構造体のうち第1の構造体と第2の構造体の間に飛行させることと、
前記無人飛行体を、前記構造体の水平方向における延在方向において一方側に位置させた状態で、前記撮像装置の撮像方向の基準方向を、前記構造体の他方側であって、前記構造体の前記延在方向に沿う方向として調整することと、
前記無人飛行体を、前記一方側の位置に維持した状態において、前記無人飛行体をヨー軸まわりに回転をさせることと、
前記無人飛行体の前記撮像装置の撮像方向が、前記基準方向よりも前記第1の構造体側を向いた状態、および前記基準方向よりも第2の構造体側を向いた状態の少なくともいずれかにおいて、前記無人飛行体の前記撮像装置により撮像画像を生成することと、
を含む、製鉄用加熱炉の検査方法。
(項目2)
前記無人飛行体の前記撮像装置の撮像方向が一方の構造体側を向いているとき、前記無人飛行体は、それぞれの前記構造体の間において、前記一方の構造体側とは異なる他方の構造体側に近接している、項目1に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。
(項目3)
前記撮像画像は、前記第1の構造体および前記第2の構造体に対応するオルソ画像の生成および三次元仮想オブジェクトを取得するための情報の生成の少なくともいずれかに用いられる、項目1または2に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。
(項目4)
前記前記無人飛行体を、前記構造体の水平方向における延在方向において前記構造体のいずれか一方側位置させる場合に、前記構造体のいずれか短い方の中心よりも一方側に位置させることを含む、項目1~3のいずれか1項に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。
(項目5)
前記無人飛行体を、前記一方側の位置に維持した状態において、水平方向において前記構造体の前記延在方向を基準として、前記撮像装置の撮像方向が前記第1の構造体側を向いたときの前記基準方向を基準とする第1の最大角度と、前記撮像装置の撮像方向が前記第2の構造体側を向いたときの前記基準方向を基準とする第2の最大角度との間で前記無人飛行体をヨー軸まわりに回転をさせることを含む、項目1~4のいずれか1項に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。
(項目6)
前記構造体はラジアントチューブを含む、項目1~5のいずれか1項に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。
(項目7)
前記構造体は前記製鉄用加熱炉の炉壁を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。
(項目8)
前記製鉄用加熱炉は、連続焼鈍炉またはバッチ焼鈍炉を含む、項目1~7のいずれか1項に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。
(項目9)
前記無人飛行体は自律制御により飛行および撮像の少なくともいずれかを実行する、項目1~8のいずれか1項に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。
Note that the following configurations also fall within the technical scope of the present disclosure.
(Item 1)
A method for inspecting an iron-making heating furnace, the method comprising the steps of: imaging an internal space of the iron-making heating furnace, the internal space having a plurality of structures arranged substantially parallel to one another along a horizontal direction, using an unmanned aerial vehicle;
The unmanned aerial vehicle is equipped with an imaging device,
flying the unmanned aerial vehicle between a first structure and a second structure among the plurality of structures;
With the unmanned aerial vehicle positioned on one side of the structure in the horizontal extension direction, adjusting the reference direction of the imaging direction of the imaging device to the other side of the structure and along the extension direction of the structure;
Rotating the unmanned aerial vehicle around a yaw axis while maintaining the unmanned aerial vehicle at the position on one side;
generating an image by the imaging device of the unmanned aerial vehicle in at least one of a state in which the imaging direction of the imaging device of the unmanned aerial vehicle faces the first structure side from the reference direction and a state in which the imaging direction faces the second structure side from the reference direction;
A method for inspecting a heating furnace for steel making, comprising:
(Item 2)
An inspection method for an iron-making heating furnace as described in Item 1, wherein when the imaging direction of the imaging device of the unmanned aerial vehicle is facing one structure side, the unmanned aerial vehicle is close to the other structure side different from the one structure side between each of the structures.
(Item 3)
3. The method for inspecting an iron-making heating furnace according to claim 1 or 2, wherein the captured image is used for at least one of generating an orthoimage corresponding to the first structure and the second structure and generating information for acquiring a three-dimensional virtual object.
(Item 4)
An inspection method for an iron-making heating furnace described in any one of items 1 to 3, which includes positioning the unmanned aerial vehicle on one side of the structure in the horizontal extension direction of the structure, on a side of the center of the shorter side of the structure.
(Item 5)
An inspection method for an iron-making heating furnace described in any one of items 1 to 4, comprising: while maintaining the unmanned aerial vehicle at the position on one side, rotating the unmanned aerial vehicle around a yaw axis between a first maximum angle based on the reference direction when the imaging direction of the imaging device is facing the first structure, and a second maximum angle based on the reference direction when the imaging direction of the imaging device is facing the second structure, with the extension direction of the structure as a reference in the horizontal direction.
(Item 6)
6. The method for inspecting an iron-making heating furnace according to any one of items 1 to 5, wherein the structure includes a radiant tube.
(Item 7)
The method for inspecting an iron-making heating furnace according to any one of claims 1 to 6, wherein the structure includes a furnace wall of the iron-making heating furnace.
(Item 8)
The method for inspecting an iron-making heating furnace according to any one of items 1 to 7, wherein the iron-making heating furnace includes a continuous annealing furnace or a batch annealing furnace.
(Item 9)
9. A method for inspecting an iron-making heating furnace according to any one of items 1 to 8, wherein the unmanned aerial vehicle performs at least one of flying and photographing under autonomous control.

1 無人飛行体
2 本体部
3 回転翼
5 カメラ
100A、B ラジアントチューブ
Reference Signs List 1 Unmanned aerial vehicle 2 Main body 3 Rotor 5 Camera 100A, B Radiant tube

Claims (10)

内部に、略平行に並設される複数の構造体が水平方向に沿って延在する製鉄用加熱炉の内部空間を、無人飛行体を用いて撮像する製鉄用加熱炉の検査方法であって、
前記無人飛行体は撮像装置を備え、
前記無人飛行体を、前記複数の構造体のうち第1の構造体と第2の構造体の間に飛行させることと、
前記無人飛行体を、根元から先端に向かって延在する前記構造体の在方向において根本側に位置させた状態で、前記撮像装置の撮像方向の基準方向を、前記構造体の先端側であって、前記構造体の延在方向に沿う方向として調整することと、
前記撮像装置の基準方向の調整の後に、前記無人飛行体を、前記根本側の位置に維持した状態において、前記無人飛行体をヨー軸まわりに回転をさせることと、
前記ヨー軸まわりの回転によって前記無人飛行体の前記撮像装置の撮像方向が、前記基準方向よりも前記第1の構造体側を向いた状態、および前記基準方向よりも第2の構造体側を向いた状態の少なくともいずれかにおいて、前記無人飛行体の前記撮像装置により撮像画像を生成することと、
を含む、製鉄用加熱炉の検査方法。
A method for inspecting an iron-making heating furnace, the method comprising the steps of: imaging an internal space of the iron-making heating furnace, the internal space of which has a plurality of structures arranged substantially parallel to one another and extending along a horizontal direction, using an unmanned aerial vehicle;
The unmanned aerial vehicle is equipped with an imaging device,
flying the unmanned aerial vehicle between a first structure and a second structure among the plurality of structures;
With the unmanned aerial vehicle positioned at the base side in the extension direction of the structure extending from the base to the tip , adjusting the reference direction of the imaging direction of the imaging device to be the tip side of the structure and along the extension direction of the structure;
After adjusting the reference direction of the imaging device, rotating the unmanned aerial vehicle around a yaw axis while maintaining the unmanned aerial vehicle at the base side position;
generating an image by the imaging device of the unmanned aerial vehicle in at least one of a state in which the imaging direction of the imaging device of the unmanned aerial vehicle is oriented toward the first structure side relative to the reference direction and a state in which the imaging direction is oriented toward the second structure side relative to the reference direction due to rotation around the yaw axis;
A method for inspecting a heating furnace for steel making, comprising:
前記無人飛行体は自律制御により飛行を実行する、請求項1に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。 The method for inspecting an iron-making heating furnace according to claim 1 , wherein the unmanned aerial vehicle performs flight under autonomous control . 前記無人飛行体の前記撮像装置の撮像方向が一方の構造体側を向いて前記無人飛行体の前記撮像装置により撮像画像を生成するとき、前記無人飛行体は、それぞれの前記構造体の間において、前記一方の構造体側とは異なる他方の構造体側に近接している、請求項1または2に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。 An inspection method for an iron-making heating furnace as described in claim 1 or 2, wherein when the imaging direction of the imaging device of the unmanned aerial vehicle is directed toward one of the structures and an image is generated by the imaging device of the unmanned aerial vehicle, the unmanned aerial vehicle is located between each of the structures, close to the other structure side different from the one structure side. 前記撮像画像は、前記第1の構造体および前記第2の構造体に対応するオルソ画像の生成および三次元仮想オブジェクトを取得するための情報の生成の少なくともいずれかに用いられる、請求項1~3のいずれか1項に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。 The method for inspecting an iron-making heating furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the captured image is used for at least one of generating an orthoimage corresponding to the first structure and the second structure and generating information for acquiring a three-dimensional virtual object. 前記前記無人飛行体を、前記構造体の在方向において前記構造体の根本位置させる場合に、前記構造体のいずれか短い方の中心よりも根本側に位置させることを含む、請求項1~のいずれか1項に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。 An inspection method for an iron-making heating furnace as described in any one of claims 1 to 4, which includes positioning the unmanned aerial vehicle on the root side of the structure in the extension direction of the structure, the unmanned aerial vehicle being positioned on the root side of the center of the shorter side of the structures . 前記無人飛行体を、前記根本側の位置に維持した状態において、水平方向において前記構造体の前記延在方向を基準として、前記撮像装置の撮像方向が前記第1の構造体側を向いたときの前記基準方向を基準とする第1の最大角度と、前記撮像装置の撮像方向が前記第2の構造体側を向いたときの前記基準方向を基準とする第2の最大角度との間で前記無人飛行体をヨー軸まわりに回転をさせることを含む、請求項1~のいずれか1項に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。 A method for inspecting an iron-making heating furnace as described in any one of claims 1 to 5, comprising rotating the unmanned aerial vehicle around a yaw axis between a first maximum angle based on the reference direction when the imaging direction of the imaging device is facing the first structure, and a second maximum angle based on the reference direction when the imaging direction of the imaging device is facing the second structure, with the extension direction of the structure as a reference in the horizontal direction, while maintaining the unmanned aerial vehicle at the base side position. 前記構造体はラジアントチューブを含む、請求項1~のいずれか1項に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。 The method for inspecting an iron-making heating furnace according to any one of claims 1 to 6 , wherein the structure includes a radiant tube. 前記構造体は前記製鉄用加熱炉の炉壁を含む、請求項1~のいずれか1項に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。 The method for inspecting an iron-making heating furnace according to any one of claims 1 to 7 , wherein the structure includes a furnace wall of the iron-making heating furnace. 前記製鉄用加熱炉は、連続焼鈍炉またはバッチ焼鈍炉を含む、請求項1~のいずれか1項に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。 The method for inspecting an iron-making heating furnace according to any one of claims 1 to 8 , wherein the iron-making heating furnace includes a continuous annealing furnace or a batch annealing furnace. 前記無人飛行体は自律制御により撮像を実行する、請求項1~のいずれか1項に記載の製鉄用加熱炉の検査方法。 The method for inspecting an iron-making heating furnace according to any one of claims 1 to 9 , wherein the unmanned aerial vehicle performs imaging by autonomous control.
JP2020215756A 2020-12-24 2020-12-24 Inspection method for steelmaking heating furnaces Active JP7612149B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020215756A JP7612149B2 (en) 2020-12-24 2020-12-24 Inspection method for steelmaking heating furnaces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020215756A JP7612149B2 (en) 2020-12-24 2020-12-24 Inspection method for steelmaking heating furnaces

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022101277A JP2022101277A (en) 2022-07-06
JP7612149B2 true JP7612149B2 (en) 2025-01-14

Family

ID=82271021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020215756A Active JP7612149B2 (en) 2020-12-24 2020-12-24 Inspection method for steelmaking heating furnaces

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7612149B2 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007333279A (en) 2006-06-14 2007-12-27 Sumitomo Metal Ind Ltd Equipment inspection device and equipment inspection method
JP2013040714A (en) 2011-08-16 2013-02-28 Jfe Steel Corp Device and method for inspecting interior of furnace of vertical annealing furnace
US20140061376A1 (en) 2010-05-26 2014-03-06 Aerovironment Inc Reconfigurable battery-operated vehicle system
JP2016015628A (en) 2014-07-02 2016-01-28 三菱重工業株式会社 Indoor monitoring system and mode of structure
JP2016088121A (en) 2014-10-29 2016-05-23 株式会社日本自動車部品総合研究所 Observation equipment
JP2018002131A (en) 2016-06-23 2018-01-11 カシオ計算機株式会社 Flight device, method, and program
JP2018105530A (en) 2016-12-26 2018-07-05 Jfeスチール株式会社 Remote inspection device and method for narrow part in vertical furnace
JP2019036269A (en) 2017-08-10 2019-03-07 ミスギ工業株式会社 Flight control method of pilotless small flying object, and inspection method of condition of internal space and condition of wall surface thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007333279A (en) 2006-06-14 2007-12-27 Sumitomo Metal Ind Ltd Equipment inspection device and equipment inspection method
US20140061376A1 (en) 2010-05-26 2014-03-06 Aerovironment Inc Reconfigurable battery-operated vehicle system
JP2013040714A (en) 2011-08-16 2013-02-28 Jfe Steel Corp Device and method for inspecting interior of furnace of vertical annealing furnace
JP2016015628A (en) 2014-07-02 2016-01-28 三菱重工業株式会社 Indoor monitoring system and mode of structure
JP2016088121A (en) 2014-10-29 2016-05-23 株式会社日本自動車部品総合研究所 Observation equipment
JP2018002131A (en) 2016-06-23 2018-01-11 カシオ計算機株式会社 Flight device, method, and program
JP2018105530A (en) 2016-12-26 2018-07-05 Jfeスチール株式会社 Remote inspection device and method for narrow part in vertical furnace
JP2019036269A (en) 2017-08-10 2019-03-07 ミスギ工業株式会社 Flight control method of pilotless small flying object, and inspection method of condition of internal space and condition of wall surface thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022101277A (en) 2022-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6596745B2 (en) System for imaging a target object
JP6122591B2 (en) Photogrammetry camera and aerial photography equipment
JP5618840B2 (en) Aircraft flight control system
CN111279181B (en) Apparatus and method for optically monitoring a moving component
JP5775632B2 (en) Aircraft flight control system
WO2018072657A1 (en) Image processing method, image processing device, multi-camera photographing device, and aerial vehicle
JP2017504881A5 (en)
WO2018029739A1 (en) Mobile entity and method for manufacturing imaging device
JP2017193208A (en) Small unmanned aerial vehicle
CN203845021U (en) Panoramic aerial photographic unit system for aircrafts
WO2019230604A1 (en) Inspection system
WO2020042159A1 (en) Rotation control method and apparatus for gimbal, control device, and mobile platform
JP2025016555A (en) Position calculation method and information processing system
JP2021521045A (en) Unmanned aerial vehicles and related systems and methods for stereoscopic imaging
WO2021259253A1 (en) Trajectory tracking method and unmanned aerial vehicle
JP7504502B2 (en) Aircraft
JP2017212528A (en) Imaging system, imaging control method, imaging control system, mobile body, control method, and program
WO2020062089A1 (en) Magnetic sensor calibration method and movable platform
JP7612149B2 (en) Inspection method for steelmaking heating furnaces
JP6730764B1 (en) Flight route display method and information processing apparatus
JPWO2021124579A1 (en) Aircraft imaging method and information processing equipment
CN110291013B (en) Control method of cradle head, cradle head and unmanned aerial vehicle
CN113942656A (en) Control method of cradle head, cradle head and unmanned aerial vehicle
JP7649982B2 (en) Processing system, aircraft, processing method and program
JP6631900B1 (en) Flying object

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231211

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240705

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240822

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241018

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20241114

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20241205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20241216

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7612149

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150