JP6989849B2 - 被検査構造体の検査システム - Google Patents
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Description
本発明は、無人飛行体に搭載した検査カメラにて橋梁等の被検査構造体（被検査構造物）を撮影して、被検査構造体の画像からクラック等の欠陥を判別する被検査構造体の検査システムに関する。
橋梁等の被検査構造体の欠陥を判別する技術として、特許文献１は、損傷状態調査システムを開示する。損傷状態調査システムは、無人ヘリコプター等の無人飛行体（空中移動機器）と、無人飛行体に搭載したデジタルカメラ（撮影装置）と、無人飛行体に搭載したＧＰＳ受信機（Global Positioning System）を備える。損傷状態調査システムでは、無人飛行体を橋梁に飛行して、デジタルカメラで橋梁のひび割れや損傷の画像を撮影する。撮影した画像データを解析することで、橋梁の損傷状態を調査する。
しかし、特許文献１では、無人飛行体に搭載したＧＰＳ受信機により無人飛行体の三次元座標の位置（経度、緯度、標高の座標値）を取得できるものの、無人飛行体の三次元の飛行姿勢を認識できないため、デジタルカメラで撮影した画像（撮影写真）の座標付け（三次元座標のＸ座標値、Ｙ座標値、Ｘ座標値、Ｘ軸周りの角度、Ｙ軸周りの角度及びＺ軸周りの角度）ができない。
ドローン等の無人飛行体（ＵＡＶ：Unmanned aerial vehicle）に慣性計測装置（ＩＭＵ：inertial measurement unit）を搭載して、無人飛行体の三次元の飛行姿勢（三次元座標のＸＹＺ軸周りの角度）を取得（測定）することも考えられるが、高い計測精度の慣性計測装置（ＩＭＵ）は、比較的重く（４Ｋｇ～２０ｋｇ程度の重さ）、ドローン等の無人飛行体に搭載することはできない。
本発明は、ドローン等の無人飛行体に高い計測精度の慣性計測装置（ＩＭＵ）を搭載することなく、無人飛行体の三次元の飛行姿勢、及び無人飛行体の三次元の飛行位置を得ることのできる被検査構造体の検査システムを提供することにある。
本発明に係る請求項１は、被検査構造体の画像を撮影し、前記被検査構造体の画像から欠陥を判別する被検査構造体の検査システムであって、前記被検査構造体の周辺に配置され、地上座標系ＸＹＺの三次元座標値を測定済みの４以上の基準点と、前記被検査構造体及び前記基準点の間に飛行される無人飛行体と、前記無人飛行体に搭載され、前記被検査構造体の一部の箇所の検査画像を撮影する検査カメラと、撮影方向を前記検査カメラの撮影方向と反対側に位置して前記無人飛行体に搭載され、４以上の前記基準点を含む基準画像を撮影する基準カメラと、制御演算手段と、を備え、前記無人飛行体は、前記検査カメラの撮影方向を前記被検査構造体に向け、及び前記基準カメラの撮影方向を前記各基準点に向ける飛行姿勢にて飛行され、前記検査カメラ、及び前記基準カメラは、前記無人飛行体の前記飛行姿勢において、前記被検査構造体の一部の箇所及び４以上の前記基準点を同時撮影し、前記制御演算手段は、前記基準カメラの撮影した基準画像上の各基準点から選択した４つの基準点について、選択した前記各基準点の基準画像上の写真座標系ｘｙの写真座標値と、前記基準カメラで撮影した基準画像上の全ての基準点の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値に基づいて、同時撮影時の前記検査カメラの地上座標系ＸＹＺにおける姿勢、及び同時撮影時の前記基準カメラの撮影中心の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値を算出し、前記基準カメラの撮影中心からの前記検査カメラの撮影中心の三次元座標値と、前記基準カメラの撮影中心の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値に基づいて、前記検査カメラの撮影中心であって、前記検査カメラで撮影した検査画像の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値を算出することを特徴とする被検査構造体の検査システムである。
本発明に係る請求項１では、地上に建造された被検査構造体（被検査構造物）の周辺の地上に４以上の基準点（例えば、対空標識）を設置する。各基準点の地上座標系の三次元座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、予め測定されている。
請求項１では、第１に、無人飛行体は、検査カメラを被検査構造体に近接（接近）して飛行して、検査カメラの撮影方向を被検査構造体に向け、基準カメラの撮影方向を各基準点に向ける飛行姿勢（検査飛行姿勢）にする。第２に、検査カメラは、無人飛行体の飛行姿勢において、被検査構造体の全体又は一部の箇所（部位）の画像（検査画像）を撮影し、基準カメラは、無人飛行体の飛行姿勢において、４以上の基準点を含む地上の画像（基準画像）を撮影する。検査カメラ及び基準カメラは、検査画像及び基準画像を同時撮影する。このように、無人飛行体の飛行姿勢（検査飛行姿勢）を順次変更することで、検査カメラ及び基準カメラは、被検査構造体の複数の箇所（部位）の画像（検査画像）及び４以上の基準点を含む地上の画像（基準画像）を同時撮影する。第３に、制御演算手段は、基準カメラの撮影した画像上（基準画像上）の各基準点から選択した４つの基準点について、選択した各基準点の画像上の写真座標値（ｘ，ｙ）［写真座標系ｘｙの写真座標値（ｘ，ｙ）］と、選択した各基準点の三次元座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）［地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）］に基づいて、同時撮影時の無人飛行体の三次元の飛行姿勢を算出（演算）し、及び同時撮影時の無人飛行体の三次元の飛行位置を算出（演算）する。制御演算手段は、後方交会法であって、例えば、単写真標定（後方交会法）の共線条件を用いて、選択した４つの基準点の画像上（基準画像上）の写真座標値（ｘ，ｙ）、及び選択した４つの基準点Ｐの三次元座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から基準カメラの傾き（姿勢）（ω，φ，κ）を算出（演算）し、及び基準カメラの撮影中心の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を算出（演算）する。
検査カメラ及び基準カメラは無人飛行体に搭載されているので、基準カメラの傾き（姿勢）（ω，φ，κ）は無人飛行体の三次元の飛行姿勢、及び検査カメラの傾き（姿勢）ともなる。基準カメラは無人飛行体に搭載されているので、基準カメラの撮影中心の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）は、無人飛行体の三次元の飛行位置ともなる。無人飛行体に搭載された基準カメラの撮影中心からの検査カメラの撮影中心の三次元座標値（距離位置）と、基準カメラの撮影中心の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）から検査カメラの撮影中心であって、検査画像の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を求める。
これにより、検査カメラで撮影した被検査構造体の画像（検査画像）ついて、傾き（姿勢）（ω，φ，κ）、及び地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を座標付けできる。
請求項１では、第１に、無人飛行体は、検査カメラを被検査構造体に近接（接近）して飛行して、検査カメラの撮影方向を被検査構造体に向け、基準カメラの撮影方向を各基準点に向ける飛行姿勢（検査飛行姿勢）にする。第２に、検査カメラは、無人飛行体の飛行姿勢において、被検査構造体の全体又は一部の箇所（部位）の画像（検査画像）を撮影し、基準カメラは、無人飛行体の飛行姿勢において、４以上の基準点を含む地上の画像（基準画像）を撮影する。検査カメラ及び基準カメラは、検査画像及び基準画像を同時撮影する。このように、無人飛行体の飛行姿勢（検査飛行姿勢）を順次変更することで、検査カメラ及び基準カメラは、被検査構造体の複数の箇所（部位）の画像（検査画像）及び４以上の基準点を含む地上の画像（基準画像）を同時撮影する。第３に、制御演算手段は、基準カメラの撮影した画像上（基準画像上）の各基準点から選択した４つの基準点について、選択した各基準点の画像上の写真座標値（ｘ，ｙ）［写真座標系ｘｙの写真座標値（ｘ，ｙ）］と、選択した各基準点の三次元座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）［地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）］に基づいて、同時撮影時の無人飛行体の三次元の飛行姿勢を算出（演算）し、及び同時撮影時の無人飛行体の三次元の飛行位置を算出（演算）する。制御演算手段は、後方交会法であって、例えば、単写真標定（後方交会法）の共線条件を用いて、選択した４つの基準点の画像上（基準画像上）の写真座標値（ｘ，ｙ）、及び選択した４つの基準点Ｐの三次元座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から基準カメラの傾き（姿勢）（ω，φ，κ）を算出（演算）し、及び基準カメラの撮影中心の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を算出（演算）する。
検査カメラ及び基準カメラは無人飛行体に搭載されているので、基準カメラの傾き（姿勢）（ω，φ，κ）は無人飛行体の三次元の飛行姿勢、及び検査カメラの傾き（姿勢）ともなる。基準カメラは無人飛行体に搭載されているので、基準カメラの撮影中心の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）は、無人飛行体の三次元の飛行位置ともなる。無人飛行体に搭載された基準カメラの撮影中心からの検査カメラの撮影中心の三次元座標値（距離位置）と、基準カメラの撮影中心の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）から検査カメラの撮影中心であって、検査画像の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を求める。
これにより、検査カメラで撮影した被検査構造体の画像（検査画像）ついて、傾き（姿勢）（ω，φ，κ）、及び地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を座標付けできる。
本発明に係る被検査構造体の検査システムについて、図１乃至図１１を参照して説明する。
図１乃至図７において、被検査構造体の検査システムＸは、被検査構造体Ｙ（被検査構造物）の画像（写真画像）を撮影して、被検査構造体Ｙの画像から欠陥を判別する。
被検査構造体Ｙ（被検査構造物）は、図１及び図２に示すように、建築構造物であって、地上Ｚに建造される。被検査構造体Ｙは、例えば、道路や鉄道等の橋梁である。なお、被検査構造体Ｙ（被検査構造物）は、道路や鉄道等の橋梁に限定されず、ビルや住宅等を含む建築構造物であれば良い。
被検査構造体Ｙ（被検査構造物）は、図１及び図２に示すように、建築構造物であって、地上Ｚに建造される。被検査構造体Ｙは、例えば、道路や鉄道等の橋梁である。なお、被検査構造体Ｙ（被検査構造物）は、道路や鉄道等の橋梁に限定されず、ビルや住宅等を含む建築構造物であれば良い。
被検査構造体の検査システムＸは、図１乃至図７に示すように、４以上の複数の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎ（第１番目乃至第ｎ番目の基準点）と、無人飛行体２（無人飛行機）と、検査カメラ３（検査デジタルカメラ）と、基準カメラ４（基準デジタルカメラ）と、遠隔操作手段５（遠隔操作装置）と、制御演算手段６（制御演算装置）を備える。
＜基準点Ｐ＞
４以上の第１番目乃至第ｎ番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎは、図１及び図２に示すように、被検査構造体Ｙ（橋梁）の周辺に配置される。第１番目乃至第ｎ番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎは、被検査構造体Ｙに隣接して地上Ｚに設置される。
各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎは、図１及び図２に示すように、被検査構造体Ｙ（橋梁）の左右方向ＬＲ、及び被検査構造体Ｙの前後方向ＦＲにおいて、相互に間隔を隔てて地上Ｚに設置される。なお、被検査構造体Ｙの左右方向ＬＲ、及び被検査構造体Ｙの前後方向ＦＲは、相互に直交する方向である（以下、単に「左右方向ＬＲ」、「前後方向ＦＲ」という）。
４以上の第１番目乃至第ｎ番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎは、図１及び図２に示すように、被検査構造体Ｙ（橋梁）の周辺に配置される。第１番目乃至第ｎ番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎは、被検査構造体Ｙに隣接して地上Ｚに設置される。
各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎは、図１及び図２に示すように、被検査構造体Ｙ（橋梁）の左右方向ＬＲ、及び被検査構造体Ｙの前後方向ＦＲにおいて、相互に間隔を隔てて地上Ｚに設置される。なお、被検査構造体Ｙの左右方向ＬＲ、及び被検査構造体Ｙの前後方向ＦＲは、相互に直交する方向である（以下、単に「左右方向ＬＲ」、「前後方向ＦＲ」という）。
各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎは、図１及び図２に示すように、例えば、ゴムシートに対空標１ａを標示した対空標識で構成される。
各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎは、地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）を予め測定済みである。
各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）は、平面直角座標値である。
第１番目の基準点Ｐ１の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値は、（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、第２番目の基準点Ｐ２の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値は、（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）、第ｉ番目の基準点Ｐｉの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値は、（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）、第ｎ番目の基準点Ｐｎの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値は、（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）となる。
各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎ（対空標識）の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を利用して、受信機（図示しない）にて予め測定して取得する。受信機は、アンテナを備え、各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎに設置される。受信機は、アンテナにて衛星（図示しない）の電波を受信して、衛星からの電波に基づいて、各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの平面直角座標値［地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）］を取得する。
各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）は、平面直角座標値である。
第１番目の基準点Ｐ１の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値は、（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、第２番目の基準点Ｐ２の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値は、（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）、第ｉ番目の基準点Ｐｉの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値は、（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）、第ｎ番目の基準点Ｐｎの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値は、（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）となる。
各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎ（対空標識）の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を利用して、受信機（図示しない）にて予め測定して取得する。受信機は、アンテナを備え、各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎに設置される。受信機は、アンテナにて衛星（図示しない）の電波を受信して、衛星からの電波に基づいて、各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの平面直角座標値［地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）］を取得する。
＜無人飛行体２＞
無人飛行体２は、図３乃至図５に示すように、無人飛行機（ＵＡＶ：Unmanned aerial vehicle）であって、例えば、積載可能重量が２．５Ｋｇ～３．５Ｋｇ程度の小型のドローン（小型の無人飛行体）である。
無人飛行体２は、図３乃至図６に示すように、機体１１、複数（４つ）のロータユニット１２、無線通信ユニット１４、画像記憶部１５、機体制御部１６及び電源１７（バッテリー）を備える。
無人飛行体２は、図３乃至図５に示すように、無人飛行機（ＵＡＶ：Unmanned aerial vehicle）であって、例えば、積載可能重量が２．５Ｋｇ～３．５Ｋｇ程度の小型のドローン（小型の無人飛行体）である。
無人飛行体２は、図３乃至図６に示すように、機体１１、複数（４つ）のロータユニット１２、無線通信ユニット１４、画像記憶部１５、機体制御部１６及び電源１７（バッテリー）を備える。
機体１１は、図３乃至図５に示すように、機体部２１、複数（４つ）のロータア－ム２２、及び複数（２本）の支持脚２３を有する。
各ロータア－ム２２は、機体部２１から外方向に放射状に延在される。各支持脚２３は、機体部２１の裏面２１Ｂに取付けられて、機体部２１の裏面２１Ｂから下方向に延在される。
各ロータア－ム２２は、機体部２１から外方向に放射状に延在される。各支持脚２３は、機体部２１の裏面２１Ｂに取付けられて、機体部２１の裏面２１Ｂから下方向に延在される。
各ロータユニット１２は、図３乃至図５に示すように、各ロータア－ム２２の先端側に取付けられる。各ロータユニット１２は、図３乃至図６に示すように、プロペラ２５、及びロータモータ２６を有する。プロペラ２５は、ロータモータ２６のモータ軸（図示しない）に連結され、ロータモータ２６にて回転される。
無線通信ユニット１４は、図６に示すように、機体部２１内（機体１１内）に搭載されて、機体制御部１６及び電源１７に接続される。無線通信ユニット１４は、通信アンテナ２７、及び機体通信部２８を有する。機体通信部２８は、通信アンテナ２７にて受信した飛行開始信号（飛行開始指令）を機体制御部１６に出力する。
画像記憶部１５は、図６に示すように、機体部２１内（機体１１内）に搭載されて、機体制御部１６及び電源１７に接続される。画像記憶部１５は、検査カメラ３にて撮影した被検査構造体Ｙの一部の箇所（部位）の画像（以下、「検査画像」という）、及び基準カメラ４にて撮影した４以上の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，１Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎを含む地上Ｚの画像（以下、「基準画像」という）を記憶する。
画像記憶部１５は、無人飛行体２の飛行経路（飛行プログラム）を記憶する。飛行経路（飛行プログラム）は、無人飛行体２を被検査構造体Ｙまで飛行させ、及び無人飛行体２を被検査構造体Ｙに沿って飛行させるためのプログラムである。
画像記憶部１５は、無人飛行体２の飛行経路（飛行プログラム）を記憶する。飛行経路（飛行プログラム）は、無人飛行体２を被検査構造体Ｙまで飛行させ、及び無人飛行体２を被検査構造体Ｙに沿って飛行させるためのプログラムである。
機体制御部１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit／中央演算処理装置）であって、図６に示すように、機体部２１内（機体１１内）に搭載される。機体制御部１６は、図６に示すように、各ロータユニット１２のロータモータ２６、無線通信ユニット１４（機体通信部２８）、画像記憶部１５及び電源１７に接続される。
機体制御部１６は、図６に示すように、各ロータユニット１２のロータモータ２６に接続される。機体制御部１６は、無線通信ユニット１４の機体通信部２８からの飛行開始信号（飛行開始指令）を入力して、各ロータユニット１２のロータモータ２６の回転を制御する。
機体制御部１６は、各ロータユニット１２のロータモータ２６を同一回転数に制御することで、機体１１に揚力を発生する。無人飛行体２は、揚力によって被検査構造体Ｙの上下方向ＵＤに上昇し、及び飛行姿勢を維持（ホバリング）する。なお、被検査構造体Ｙの上下方向ＵＤは、左右方向ＬＲ及び前後方向ＦＲに直交する方向である（以下、「上下方向ＵＤ」という）。
機体制御部１６は、各ロータユニット１２のロータモータ２６の回転数を変更することで、機体１１に推進力を発生する。無人飛行体２は、推進力によって傾斜され、左右方向ＬＲ及び前後方向ＦＲに飛行される。
機体制御部１６は、飛行開始信号（飛行開始指令）を入力すると、画像記憶部１５から飛行経路（飛行プログラム）を読出して、飛行経路（飛行プログラム）に基づいて、各ロータユニット１２のロータモータ２６の回転を制御することで、無人飛行体２を被検査構造体Ｙまで飛行させる。機体制御部１６は、飛行経路（飛行プログラム）に基づいて、各ロータユニット１２のロータモータ２６の回転を変更制御することで、無人飛行体２を被検査構造体Ｙに沿って低速移動（低速飛行）させる。
機体制御部１６は、各ロータユニット１２のロータモータ２６を同一回転数に制御することで、機体１１に揚力を発生する。無人飛行体２は、揚力によって被検査構造体Ｙの上下方向ＵＤに上昇し、及び飛行姿勢を維持（ホバリング）する。なお、被検査構造体Ｙの上下方向ＵＤは、左右方向ＬＲ及び前後方向ＦＲに直交する方向である（以下、「上下方向ＵＤ」という）。
機体制御部１６は、各ロータユニット１２のロータモータ２６の回転数を変更することで、機体１１に推進力を発生する。無人飛行体２は、推進力によって傾斜され、左右方向ＬＲ及び前後方向ＦＲに飛行される。
機体制御部１６は、飛行開始信号（飛行開始指令）を入力すると、画像記憶部１５から飛行経路（飛行プログラム）を読出して、飛行経路（飛行プログラム）に基づいて、各ロータユニット１２のロータモータ２６の回転を制御することで、無人飛行体２を被検査構造体Ｙまで飛行させる。機体制御部１６は、飛行経路（飛行プログラム）に基づいて、各ロータユニット１２のロータモータ２６の回転を変更制御することで、無人飛行体２を被検査構造体Ｙに沿って低速移動（低速飛行）させる。
機体制御部１６は、図６に示すように、検査カメラ３及び基準カメラ４に接続される。機体制御部１６は、検査カメラ３及び基準カメラ４の撮影（撮影動作）を制御する。
機体制御部１６は、所定時間毎に撮影信号（撮影指令）を検査カメラ３及び基準カメラ４に同時に出力する。
これにより、機体制御部１６は、検査カメラ３及び基準カメラ４を同時動作して、検査カメラ３の検査画像及び基準カメラ４の基準画像を同時撮影させる。また、機体制御部１６は、所定時間毎に撮影信号（撮影指令）を検査カメラ３及び基準カメラ４に出力することで、検査カメラ３及び基準カメラ４の撮影を連続して同時に行わせる。
機体制御部１６は、検査カメラ３及び基準カメラ４において、同時撮影した検査画像及び基準画像を相互に対応付けて画像記憶部１５に記憶する。
機体制御部１６は、所定時間毎に撮影信号（撮影指令）を検査カメラ３及び基準カメラ４に同時に出力する。
これにより、機体制御部１６は、検査カメラ３及び基準カメラ４を同時動作して、検査カメラ３の検査画像及び基準カメラ４の基準画像を同時撮影させる。また、機体制御部１６は、所定時間毎に撮影信号（撮影指令）を検査カメラ３及び基準カメラ４に出力することで、検査カメラ３及び基準カメラ４の撮影を連続して同時に行わせる。
機体制御部１６は、検査カメラ３及び基準カメラ４において、同時撮影した検査画像及び基準画像を相互に対応付けて画像記憶部１５に記憶する。
＜検査カメラ３＞
検査カメラ３は、図１及び図２に示すように、被検査構造体Ｙ（被検査構造物／橋梁）の一部の箇所（部位）の画像（検査画像）を撮影する。検査カメラ３は、図４乃至図６に示すように、例えば、デジタルカメラであって、無人飛行体２（機体１１の機体部２１）に搭載される。
検査カメラ３は、図４に示すように、撮影方向αを無人飛行体２（機体１１）の後方に向けて、機体部２１（機体１１）の裏面２１Ｂに取付けられる。
検査カメラ３の撮影方向αは、カメラレンズ２Ａの撮影中心Ｏ１を通るカメラ光軸方向であって、検査カメラ３は、図１及び図４に示すように、カメラ光軸を無人飛行体２（機体１１）の後方に向けて、機体部２１（機体１１）の裏面２１Ｂに取付けられる。
検査カメラ３は、図１及び図２に示すように、被検査構造体Ｙ（被検査構造物／橋梁）の一部の箇所（部位）の画像（検査画像）を撮影する。検査カメラ３は、図４乃至図６に示すように、例えば、デジタルカメラであって、無人飛行体２（機体１１の機体部２１）に搭載される。
検査カメラ３は、図４に示すように、撮影方向αを無人飛行体２（機体１１）の後方に向けて、機体部２１（機体１１）の裏面２１Ｂに取付けられる。
検査カメラ３の撮影方向αは、カメラレンズ２Ａの撮影中心Ｏ１を通るカメラ光軸方向であって、検査カメラ３は、図１及び図４に示すように、カメラ光軸を無人飛行体２（機体１１）の後方に向けて、機体部２１（機体１１）の裏面２１Ｂに取付けられる。
検査カメラ３は、図６に示すように、機体制御部１６及び電源１７に接続され、機体制御部１６からの撮影信号（撮影指令）を入力すると、被検査構造体Ｙの一部の箇所（部位）の画像（検査画像）を撮影する。検査カメラ３は、撮影した検査画像を機体制御部１６に出力する。
＜基準カメラ４＞
基準カメラ４は、図１及び図２に示すように、４以上の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎ（対空標識）を含む地上Ｚの画像（基準画像）を撮影する。基準カメラ４は、図３、図５及び図６に示すように、無人飛行体２（機体１１の機体部２１）に搭載される。基準カメラ４は、各支持脚２３の間に配置される。
基準カメラ４は、撮影方向βを無人飛行体２（機体１１）の前方に向けて、機体部２１（機体１１）の裏面２１Ｂに取付けられる。
基準カメラ４の撮影方向βは、カメラレンズ３Ａの撮影中心Ｏを通るカメラ光軸方向であって、基準カメラ４は、図１及び図４に示すように、カメラ光軸を無人飛行体２（機体１１）の前方に向けて、機体部２１（機体１１）の表面２１Ａに取付けられる。
基準カメラ４は、図１及び図４に示すように、撮影方向βを検査カメラ３の撮影方向αと反対側に位置（撮影方向βを撮影方向αに対して角度：１８０度を隔てる方向に位置）して、機体部２１（無人飛行体２）に搭載される。
基準カメラ４は、図１及び図２に示すように、４以上の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎ（対空標識）を含む地上Ｚの画像（基準画像）を撮影する。基準カメラ４は、図３、図５及び図６に示すように、無人飛行体２（機体１１の機体部２１）に搭載される。基準カメラ４は、各支持脚２３の間に配置される。
基準カメラ４は、撮影方向βを無人飛行体２（機体１１）の前方に向けて、機体部２１（機体１１）の裏面２１Ｂに取付けられる。
基準カメラ４の撮影方向βは、カメラレンズ３Ａの撮影中心Ｏを通るカメラ光軸方向であって、基準カメラ４は、図１及び図４に示すように、カメラ光軸を無人飛行体２（機体１１）の前方に向けて、機体部２１（機体１１）の表面２１Ａに取付けられる。
基準カメラ４は、図１及び図４に示すように、撮影方向βを検査カメラ３の撮影方向αと反対側に位置（撮影方向βを撮影方向αに対して角度：１８０度を隔てる方向に位置）して、機体部２１（無人飛行体２）に搭載される。
基準カメラ４は、広角カメラ又は広角デジタルカメラであって、例えば、超広角カメラ又は超広角デジタルカメラである。
基準カメラ４は、図６に示すように、機体制御部１６及び電源１７に接続され、機体制御部１６からの撮影信号（撮影指令）を入力すると、４以上の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎを含む地上Ｚの画像（基準画像）を撮影する。基準カメラ４は、撮影した基準画像を機体制御部１６に出力する。
基準カメラ４は、図６に示すように、機体制御部１６及び電源１７に接続され、機体制御部１６からの撮影信号（撮影指令）を入力すると、４以上の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎを含む地上Ｚの画像（基準画像）を撮影する。基準カメラ４は、撮影した基準画像を機体制御部１６に出力する。
検査カメラ３及び基準カメラ４は、図６に示すように、機体制御部１６からの撮影信号（撮影指令）を同時に入力して、被検査構造体Ｙの一部の箇所（部位）及び４以上の各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎを含む地上Ｚを同時撮影する。
検査カメラ３及び基準カメラ４は、機体制御部１６からの撮影信号（撮影指令）を所定時間毎に同時入力して、被検査構造体Ｙの一部の箇所（部位）、及び４以上の各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎを含む地上Ｚを所定時間毎に連続して同時撮影する。
これにより、検査カメラ３及び基準カメラ４は、検査画像の複数、及び基準画像の複数を同時に撮影する。
検査カメラ３及び基準カメラ４は、機体制御部１６からの撮影信号（撮影指令）を所定時間毎に同時入力して、被検査構造体Ｙの一部の箇所（部位）、及び４以上の各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎを含む地上Ｚを所定時間毎に連続して同時撮影する。
これにより、検査カメラ３及び基準カメラ４は、検査画像の複数、及び基準画像の複数を同時に撮影する。
＜遠隔操作手段５（遠隔操作装置）＞
遠隔操作装置５は、図６に示すように、遠隔飛行操縦部３１、無線通信ユニット３２、自動飛行指示部３３、遠隔制御部３４及び電源３５（バッテリー）を備える。
遠隔操作装置５は、図６に示すように、遠隔飛行操縦部３１、無線通信ユニット３２、自動飛行指示部３３、遠隔制御部３４及び電源３５（バッテリー）を備える。
遠隔飛行操縦部３１は、図６に示すように、例えば、無人飛行体２の飛行を操縦する操縦レバーであって、遠隔制御部３４及び電源３５に接続される。
無線通信ユニット３２は、図６に示すように、遠隔制御部３４及び電源３５に接続される。無線通信ユニット３２は、通信アンテナ３６、及び遠隔通信部３７を有する。遠隔通信部３７は、通信アンテナ３６から飛行開始信号（飛行開始指令）を無人飛行体２（通信アンテナ２７）に送信する。
自動飛行指示部３３は、図６に示すように、例えば、無人飛行体２の飛行開始（自動飛行開始）を指示（指令）する飛行開始ボタンであって、遠隔制御部３４及び電源３５に接続される。
遠隔制御部３４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit／中央演算処理装置）であって、図６に示すように、遠隔飛行操縦部３１、無線通信ユニット３２（遠隔通信部３７）、自動飛行指示作部３３及び電源３５に接続される。
遠隔制御部３４は、自動飛行指示部３３の操作（飛行開始ボタンのＯＮ操作）に基づいて、飛行開始信号（飛行開始指令）を遠隔通信部３７に出力する。
遠隔制御部３４は、自動飛行指示部３３の操作（飛行開始ボタンのＯＮ操作）に基づいて、飛行開始信号（飛行開始指令）を遠隔通信部３７に出力する。
＜制御演算手段６（制御演算装置）＞
制御演算手段６（制御演算装置）は、無人飛行体２の三次元の飛行姿勢を算出（演算）し、及び無人飛行体２の三次元の飛行位置を算出（演算）する。
制御演算手段６（制御演算装置）は、無人飛行体２の三次元の飛行姿勢を算出（演算）し、及び無人飛行体２の三次元の飛行位置を算出（演算）する。
制御演算手段６は、図７に示すように、入力部４１、データ記憶部４２、表示部４３、制御演算部４４及び電源４５を備える。
入力部４１は、図７に示すように、例えば、キーボード、マウスで構成される。入力部４１は、制御演算部４４及び電源４５に接続される。
入力部４１は、入力操作に基づいて、第１番目乃至第ｎ番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの地上座標系ＸＹＸの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）と各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの基準番号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，…，Ｎｉ，…Ｎｎを入力して、制御演算部４４に出力する。
入力部４１は、入力操作に基づいて、検査カメラ３で撮影した検査画像及び基準カメラ４で撮影した基準画像を入力して、制御演算部４４に出力する。
入力部４１は、入力操作に基づいて、第１番目乃至第ｎ番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの地上座標系ＸＹＸの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）と各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの基準番号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，…，Ｎｉ，…Ｎｎを入力して、制御演算部４４に出力する。
入力部４１は、入力操作に基づいて、検査カメラ３で撮影した検査画像及び基準カメラ４で撮影した基準画像を入力して、制御演算部４４に出力する。
データ記憶部４２は、図７に示すように、制御演算部４４及び電源４５に接続される。データ記憶部４２は、第１番目乃至第ｎ番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎ（対空標識）の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）と各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの基準番号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，…，Ｎｉ，…，Ｎｎを記憶する。
データ記憶部４２は、検査カメラ３の撮影した検査画像、及び基準カメラ４の撮影した基準画像を記憶する。データ記憶部４２は、同時撮影した検査画像及び基準画像を相互に対応付けて記憶する。
データ記憶部４２は、図８に示すように、検査カメラ３のカメラレンズ３Ａの撮影中心Ｏ１の三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を記憶する。
図８において、検査カメラ３及び基準カメラ４の撮影方向α，βにＺ軸をとる。検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の三次元座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）は、図８に示すように、基準カメラ４の撮影中心Ｏの三次元座標値（０，０，０）として、撮影中心ＯからのＸＹＺ軸の三次元座標値（距離位置）である。検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）は、予め測定して取得する。
データ記憶部４２は、検査カメラ３の撮影した検査画像、及び基準カメラ４の撮影した基準画像を記憶する。データ記憶部４２は、同時撮影した検査画像及び基準画像を相互に対応付けて記憶する。
データ記憶部４２は、図８に示すように、検査カメラ３のカメラレンズ３Ａの撮影中心Ｏ１の三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を記憶する。
図８において、検査カメラ３及び基準カメラ４の撮影方向α，βにＺ軸をとる。検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の三次元座標（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）は、図８に示すように、基準カメラ４の撮影中心Ｏの三次元座標値（０，０，０）として、撮影中心ＯからのＸＹＺ軸の三次元座標値（距離位置）である。検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）は、予め測定して取得する。
表示部４３は、図７に示すように、例えば、液晶表示器で構成され、制御演算部４４及び電源４５に接続される。表示部４３は、検査カメラ３で撮影した検査画像、及び基準カメラ４で撮影した基準画像を表示する。
制御演算部４４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit／中央演算処理装置）であって、図７に示すように、入力部４１、データ記憶部４２、表示部４３及び電源４５に接続される。
制御演算部４４は、第１番目乃至第ｎ番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）と各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの基準番号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，…，Ｎｉ，…，Ｎｎを入力すると、第１番目乃至第ｎ番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）と各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの基準番号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，…，Ｎｉ，…，Ｎｎを相互に対応付けてデータ記憶部４２に記憶する。
制御演算部４４は、検査カメラ３の撮影した検査画像及び基準カメラ４の撮影した基準画像を入力すると、同時撮影した検査画像及び基準画像を相互に対応付けてデータ記憶部４２に記憶する。
制御演算部４４は、検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を入力すると、三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）をデータ記憶部４２に記憶する。
制御演算部４４は、第１番目乃至第ｎ番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）と各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの基準番号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，…，Ｎｉ，…，Ｎｎを入力すると、第１番目乃至第ｎ番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）と各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの基準番号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，…，Ｎｉ，…，Ｎｎを相互に対応付けてデータ記憶部４２に記憶する。
制御演算部４４は、検査カメラ３の撮影した検査画像及び基準カメラ４の撮影した基準画像を入力すると、同時撮影した検査画像及び基準画像を相互に対応付けてデータ記憶部４２に記憶する。
制御演算部４４は、検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を入力すると、三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）をデータ記憶部４２に記憶する。
制御演算部４４（制御演算手段６）は、無人飛行体２の三次元の姿勢（傾き）を算出（演算）し、及び無人飛行体２の三次元の飛行位置を算出（演算）する。
制御演算部４４は、後方交会法であって、単写真標定を用いて、基準カメラ４の外部標定要素（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０，ω，φ，κ）を算出する。
単写真標定は、基準カメラ４で撮影した基準画像（写真）上の基準点Ｐｉ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｎ：ｉ＝１，２，３，…，ｎ）に成立する共線条件を用いて、基準カメラ４の撮影中心Ｏの位置［地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）、即ち、無人飛行体２の三次元の飛行位置］、及び基準カメラ４の傾き（姿勢）［（ω，φ，κ）、即ち、無人飛行体２の三次元の飛行姿勢］を算出する方法である。
共線条件は、図９に示すように、基準カメラ４の撮影中心Ｏ、基準点Ｐｉ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）、及び基準点Ｐｉの基準画像上の写真像ｐｉ（ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４）とすると、ＯｐｉＰｉ（Ｏｐ１Ｐ１，Ｏｐ２Ｐ２，Ｏｐ３Ｐ３，Ｏｐ４Ｐ４）が一直線上にあるという条件である。
単写真標定は、基準カメラ４で撮影した基準画像（写真）上の基準点Ｐｉ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｎ：ｉ＝１，２，３，…，ｎ）に成立する共線条件を用いて、基準カメラ４の撮影中心Ｏの位置［地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）、即ち、無人飛行体２の三次元の飛行位置］、及び基準カメラ４の傾き（姿勢）［（ω，φ，κ）、即ち、無人飛行体２の三次元の飛行姿勢］を算出する方法である。
共線条件は、図９に示すように、基準カメラ４の撮影中心Ｏ、基準点Ｐｉ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）、及び基準点Ｐｉの基準画像上の写真像ｐｉ（ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４）とすると、ＯｐｉＰｉ（Ｏｐ１Ｐ１，Ｏｐ２Ｐ２，Ｏｐ３Ｐ３，Ｏｐ４Ｐ４）が一直線上にあるという条件である。
図９において、カメラ座標系ｘｙｚ、写真座標系ｘｙ、地上座標系ＸＹＺとする。基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）、写真像ｐｉ（ｉ＝１，２，３，４，…，ｎ）の写真座標系ｘｙの写真座標値（ｘｉ，ｙｉ）、基準点Ｐｉの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）、基準カメラ４のカメラ座標系ｘｙｚの傾き（姿勢）（ω，φ，κ）とすると、単写真評定で用いられる共線条件の基本式は、式（１）及び式（２）となる。
なお、基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）において、ω（傾き）はｘ軸周りの角度、φ（傾き）はｙ軸周りの角度、κ（傾き）はｚ軸周りの角度である（図９参照）
なお、基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）において、ω（傾き）はｘ軸周りの角度、φ（傾き）はｙ軸周りの角度、κ（傾き）はｚ軸周りの角度である（図９参照）
共線条件の基本式（１）は、非線形であるので、式（１）の未知変量（未知数）を算出（演算）するためには、下記［１］～［５］処理を行う。
［１］未知変量（未知数）の近似値を算出する。
［２］未知変量の近似値を共線条件の基本式に代入して、近似値まわりにテイラー展開して２次以上の項を無視して線形化して、２×ｎの式数からなる線形の観測方程式（６元一次の観測方程式）を得る。
［３］各線形の観測方程式から、未知変量（未知数）の座標補正量と傾き（姿勢）の補正量とを最小にする解を最小二乗法により算出する。
［４］座標補正値と傾き（姿勢）の補正値の収束を判別する。
［５］座標補正値と傾き（姿勢）の補正値を、近似値に加えて新たな近似値を算出する。
未知変量（未知数）の座標補正値と傾き（姿勢）の補正値が収束するまで［２］～［５］処理を繰り返して、未知変量（未知数）を算出する（逐次近似解法）。
［１］未知変量（未知数）の近似値を算出する。
［２］未知変量の近似値を共線条件の基本式に代入して、近似値まわりにテイラー展開して２次以上の項を無視して線形化して、２×ｎの式数からなる線形の観測方程式（６元一次の観測方程式）を得る。
［３］各線形の観測方程式から、未知変量（未知数）の座標補正量と傾き（姿勢）の補正量とを最小にする解を最小二乗法により算出する。
［４］座標補正値と傾き（姿勢）の補正値の収束を判別する。
［５］座標補正値と傾き（姿勢）の補正値を、近似値に加えて新たな近似値を算出する。
未知変量（未知数）の座標補正値と傾き（姿勢）の補正値が収束するまで［２］～［５］処理を繰り返して、未知変量（未知数）を算出する（逐次近似解法）。
各基準点Ｐｉ（ｉ＝１，２，３，４，…，ｎ）の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）、基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）、及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＸの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を未知変量（未知数）とし、各基準点Ｐｉの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の近似値（Ｘａｉ，Ｙａｉ，Ｚａｉ）、各基準点Ｐｉの座標補正値（ΔＸｉ，ΔＹｉ，ΔＺｉ）、基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）、基準カメラ４の傾き（姿勢）の補正値（Δω，Δφ，Δκ）、基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＸの三次元座標値の近似値（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｘ０ａ）、基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の座標補正値（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０）とすると、式（３）となる。
式（３）は、
Ｘ＝Ｘａｉ＋ΔＸｉ
Ｙ＝Ｙａｉ＋ΔＹｉ
Ｚ＝Ｚａｉ＋ΔＺｉ
ω＝ω０ａ＋Δω
φ＝φ０ａ＋Δφ
κ＝κ０ａ＋Δκ
Ｘ０＝Ｘ０ａ＋ΔＸ０
Ｙ０＝Ｙ０ａ＋ΔＹ０
Ｚ０＝Ｘ０ａ＋ΔＺ０
である。
［式（３）］において、
Ｘ，Ｙ，Ｚ：基準点の地上座標系の三次元座標値
ω，φ，κ：基準カメラの傾き（姿勢）
Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０：基準カメラの撮影中心の地上座標系の三次元座標値
ｉ＝１，２，３，４，…，ｎ
Ｘ＝Ｘａｉ＋ΔＸｉ
Ｙ＝Ｙａｉ＋ΔＹｉ
Ｚ＝Ｚａｉ＋ΔＺｉ
ω＝ω０ａ＋Δω
φ＝φ０ａ＋Δφ
κ＝κ０ａ＋Δκ
Ｘ０＝Ｘ０ａ＋ΔＸ０
Ｙ０＝Ｙ０ａ＋ΔＹ０
Ｚ０＝Ｘ０ａ＋ΔＺ０
である。
［式（３）］において、
Ｘ，Ｙ，Ｚ：基準点の地上座標系の三次元座標値
ω，φ，κ：基準カメラの傾き（姿勢）
Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０：基準カメラの撮影中心の地上座標系の三次元座標値
ｉ＝１，２，３，４，…，ｎ
共線条件の基本式（１）は、式（４）に書きなおすことができる。
［式（４）］において、Ｘ，Ｙ，Ｚ、ω，φ，κ，Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０は、式（３）に示す数値である。
［式（４）］において、Ｘ，Ｙ，Ｚ、ω，φ，κ，Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０は、式（３）に示す数値である。
未知変量の近似値は、２次の射影変換式を用いて算出することができる。
２次射影変換式は、式（５）となる。
２次射影変換式は、式（５）となる。
式（５）の係数ｂ１～ｂ８を求めるためには、４以上の基準点Ｐｉ（ｉ＝１，２，３，４，…，ｎ）の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）が必要となる。
基準カメラ４の撮影した基準画像上の４以上の基準点Ｐｉから４つの基準点、例えば、基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を選択する。
制御演算部４４（制御演算手段６）は、図１０に示す演算処理（演算プログラム）を実行して、無人飛行体２の三次元の飛行姿勢、及び無人飛行体２の三次元の飛行位置を算出（演算）する。
制御演算部４４は、選択した各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の基準画像から、各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に対応する写真像ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４の写真座標系ｘｙの写真座標値（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３），（ｘ４，ｙ４）を取得する（図１０のＳＴ０１）。
制御演算部４４（制御演算手段６）は、選択した各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の基準画像上の写真像ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４の写真座標系ｘｙの写真座標値（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３），（ｘ４，ｙ４）、及び選択した各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）に基づいて、基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（初期値）（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）、及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の近似値（初期値）（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）を算出（演算）する。
制御演算部４４（制御演算手段６）は、図１０に示す演算処理（演算プログラム）を実行して、無人飛行体２の三次元の飛行姿勢、及び無人飛行体２の三次元の飛行位置を算出（演算）する。
制御演算部４４は、選択した各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の基準画像から、各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に対応する写真像ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４の写真座標系ｘｙの写真座標値（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３），（ｘ４，ｙ４）を取得する（図１０のＳＴ０１）。
制御演算部４４（制御演算手段６）は、選択した各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の基準画像上の写真像ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４の写真座標系ｘｙの写真座標値（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３），（ｘ４，ｙ４）、及び選択した各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）に基づいて、基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（初期値）（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）、及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の近似値（初期値）（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）を算出（演算）する。
先ず、制御演算部４４は、式（５）の係数ｂ１～ｂ８を算出（演算）する（図１０のＳＴ０２）。制御演算部４４は、基準点Ｐ１の三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）及び写真像ｐ１の写真座標値（ｘ１，ｙ１）を式（５）に代入し、基準点Ｐ２の三次元座標値（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）及び写真像ｐ２の写真座標値（ｘ２，ｙ２）を式（５）に代入し、基準点Ｐ３の三次元座標値（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）及び写真像ｐ３の写真座標値（ｘ３，ｙ３）を式（５）に代入し、基準点Ｐ４の三次元座標値（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）及び写真像ｐ４の写真座標値（ｘ４，ｙ４）を式（５）に代入して、式（５）の分母を払って、観測方程式を立てて、最小二乗法により２次射影変換式［式（５）］の係数ｂ１～ｂ８を算出する。
制御演算部４４（制御演算手段６）は、算出した係数ｂ１～ｂ８を用いて、式（６）から基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）、及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の近似値（初期値）（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０Ａ）を算出（演算）する。
制御演算部４４は、係数ｂ１～ｂ８を式（６）に代入して、基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）、及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の近似値（初期値）（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）を算出（演算）する（図１０のＳＴ０３）。
制御演算部４４は、係数ｂ１～ｂ８を式（６）に代入して、基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）、及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の近似値（初期値）（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）を算出（演算）する（図１０のＳＴ０３）。
［式（６）］において、Ｚｍは、地上座標系ＸＹＺにおいて、各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のＺ軸の平均座標値である。なお、各基準点Ｐｉ（ｉ＝１，２，３，４，…，ｎ）の地上座標系ＸＹＺは平面直角座標であるので、各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４における式（６）のＺｍは一定座標値（Ｚ座標値）と仮定できる。
続いて、制御演算部４４は、基準カメラ４で撮影した基準画像上の全ての基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…Ｐｎの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）、基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（初期値）（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）、及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の近似値（初期値）（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）の夫々を式（４）に代入して、近似値まわりにテイラー展開して２次以上の項を無視して線形化して、２×ｎの式数でなる線形の観測方程式（６元一次の観測方程式）を得る（図１０のＳＴ０４）。
線形の観測方程式の式数：２×ｎにおいて、係数ｎは基準点Ｐｉの点数ある。例えば、、基準点Ｐｉの点数がｉ＝６のときは、線形の観測方程式の式数は２×６＝１２となる。
線形の観測方程式の式数：２×ｎにおいて、係数ｎは基準点Ｐｉの点数ある。例えば、、基準点Ｐｉの点数がｉ＝６のときは、線形の観測方程式の式数は２×６＝１２となる。
制御演算部４４は、各線形の観測方程式から、全基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の座標補正値（ΔＸ１，ΔＹ１，ΔＺ１），（ΔＸ２，ΔＹ２，ΔＺ２），…，（ΔＸｉ，ΔＹｉ，ΔＺｉ），…，（ΔＸｎ，ΔＹｎ，ΔＺｎ）、基準カメラ４の傾き（姿勢）の補正値（Δω，Δφ，Δκ）、及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の座標補正値（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０）を最小とする解を最小二乗法により算出（演算）する（図１０のＳＴ０５）。
続いて、制御演算部４４は、基準画像上の全基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…Ｐｎの座標補正値（ΔＸ１，ΔＹ１，ΔＺ１），（ΔＸ２，ΔＹ２，ΔＺ２），…，（ΔＸｉ，ΔＹｉ，ΔＺｉ），…，（ΔＸｎ，ΔＹｎ，ΔＺｎ）の収束を判別する（図１０のＳＴ０６）。制御演算部４４は、全基準点Ｐｉ（ｉ＝１，２，３，４，…，ｎ）の座標補正値（ΔＸｉ，ΔＹｉ，ΔＺｉ）が、例えば、１０－７以下（ΔＸｉ≦１０－７，ΔＹｉ≦１０－７，ΔＺｉ≦１０－７）であれば収束と判断する（図１０のＳＴ０６：Ｙｅｓ）。
制御演算部４４は、基準カメラ４の傾き（姿勢）の補正値（Δω，Δφ，Δκ）の収束を判別する（図１０のＳＴ０６）。制御演算部４４は、基準カメラ４の傾き（姿勢）が、例えば、１０－７以下（Δω≦１０－７，Δφ≦１０－７，Δκ≦１０－７）であれば収束と判断する（図１０のＳＴ０６：Ｙｅｓ）。
制御演算部４４は、基準カメラ４の撮影中心Ｏの三次元座標値の座標補正値（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０）の収束を判別する（図１０のＳＴ０６）。制御演算部４４は、基準カメラ４の撮影中心Ｏの三次元座標値の座標補正値（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０）が、例えば、１０－７以下（ΔＸ０≦１０－７，ΔＹ０≦１０－７，ΔＺ０≦１０－７）であれば収束と判断する（図１０のＳＴ０６：Ｙｅｓ）。
制御演算部４４は、基準カメラ４の傾き（姿勢）の補正値（Δω，Δφ，Δκ）の収束を判別する（図１０のＳＴ０６）。制御演算部４４は、基準カメラ４の傾き（姿勢）が、例えば、１０－７以下（Δω≦１０－７，Δφ≦１０－７，Δκ≦１０－７）であれば収束と判断する（図１０のＳＴ０６：Ｙｅｓ）。
制御演算部４４は、基準カメラ４の撮影中心Ｏの三次元座標値の座標補正値（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０）の収束を判別する（図１０のＳＴ０６）。制御演算部４４は、基準カメラ４の撮影中心Ｏの三次元座標値の座標補正値（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０）が、例えば、１０－７以下（ΔＸ０≦１０－７，ΔＹ０≦１０－７，ΔＺ０≦１０－７）であれば収束と判断する（図１０のＳＴ０６：Ｙｅｓ）。
続いて、制御演算部４４は、基準画像上の各基準点Ｐｉの座標補正値（ΔＸｉ，ΔＹｉ，ΔＺｉ）が収束していないと判断すると（図１０のＳＴ０６：Ｎｏ）、各基準点Ｐｉの座標補正値（ΔＸｉ，ΔＹｉ，ΔＺｉ）を各基準点Ｐｉの三次元座標値の近似値（Ｘａｉ，Ｙａｉ，Ｚａｉ）に加算して、各基準点Ｐｉについて、新たな近似値（Ｘａｉ，Ｙａｉ，Ｚａｉ）を算出（演算）する（図１０のＳＴ０７）。
制御演算部４４は、基準カメラ４の傾き（姿勢）の補正値（Δω，Δφ，Δκ））が収束していないと判断すると（図１０のＳＴ０６：Ｎｏ）、基準カメラ４の傾き（姿勢）の補正値（Δω，Δφ，Δκ）を基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）に加算して、基準カメラ４の傾き（姿勢）について、新たな近似値（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）を算出（演算）する（図１０のＳＴ０７）。
制御演算部４４は、基準カメラ４の撮影中心Ｏの三次元座標値の座標補正値（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０）が収束していないと判断すると（図１０のＳＴ０６：Ｎｏ）、基準カメラ４の撮影中心Ｏの三次元座標の座標補正値（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０）を基準カメラ４の撮影中心Ｏの三次元座標値の近似値（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）に加算して、基準カメラ４の撮影中心Ｏの三次元座標値について、新たな近似値（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）を算出（演算）する（図１０のＳＴ０７）。
制御演算部４４は、基準カメラ４の傾き（姿勢）の補正値（Δω，Δφ，Δκ））が収束していないと判断すると（図１０のＳＴ０６：Ｎｏ）、基準カメラ４の傾き（姿勢）の補正値（Δω，Δφ，Δκ）を基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）に加算して、基準カメラ４の傾き（姿勢）について、新たな近似値（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）を算出（演算）する（図１０のＳＴ０７）。
制御演算部４４は、基準カメラ４の撮影中心Ｏの三次元座標値の座標補正値（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０）が収束していないと判断すると（図１０のＳＴ０６：Ｎｏ）、基準カメラ４の撮影中心Ｏの三次元座標の座標補正値（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０）を基準カメラ４の撮影中心Ｏの三次元座標値の近似値（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）に加算して、基準カメラ４の撮影中心Ｏの三次元座標値について、新たな近似値（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）を算出（演算）する（図１０のＳＴ０７）。
制御演算部４４は、傾き（姿勢）の補正値（Δω，Δφ，Δκ）が収束し、座標補正値（ΔＸｉ，ΔＹｉ，ΔＺｉ），（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０）が収束するまで（図１０のＳＴ０６：Ｙｅｓ）、図１０のＳＴ０４～ＳＴ０７を繰り返し実行する。
制御演算部４４は、傾き（姿勢）の補正値（Δω，Δφ，Δκ）が収束し、座標補正値（ΔＸｉ，ΔＹｉ，ΔＺｉ）、（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０）が収束すると（図１０のＳＴ０６：Ｙｅｓ）、基準カメラ４の傾き（姿勢）（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）、及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を算出（演算）する（図１０のＳＴ０８）。
制御演算部４４は、収束した基準カメラ４の傾き（姿勢）の補正値（Δω，Δφ，Δκ）と、収束した時の基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）を加算して、基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）を算出（演算）する。基準カメラ４の傾き（姿勢）は、（ω，φ，κ）＝（ω０ａ＋Δω，φ０ａ＋Δφ，κ０ａ＋Δκ）である。
制御演算部４４は、収束した座標補正値（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０）と、収束した時の基準カメラ４の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の近似値（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）を加算して、基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系の三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を算出（演算）する。基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値は、（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）＝（Ｘ０ａ＋ΔＸ０，Ｙ０ａ＋ΔＹ０，Ｚ０ａ＋ΔＺ０）である。
制御演算部４４は、収束した基準カメラ４の傾き（姿勢）の補正値（Δω，Δφ，Δκ）と、収束した時の基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）を加算して、基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）を算出（演算）する。基準カメラ４の傾き（姿勢）は、（ω，φ，κ）＝（ω０ａ＋Δω，φ０ａ＋Δφ，κ０ａ＋Δκ）である。
制御演算部４４は、収束した座標補正値（ΔＸ０，ΔＹ０，ΔＺ０）と、収束した時の基準カメラ４の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の近似値（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）を加算して、基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系の三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を算出（演算）する。基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値は、（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）＝（Ｘ０ａ＋ΔＸ０，Ｙ０ａ＋ΔＹ０，Ｚ０ａ＋ΔＺ０）である。
続いて、制御演算部４４（制御演算手段６）は、検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）をデータ記憶部４２から読出して、検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を算出する（図１０のＳＴ０９）。
制御演算部４４は、基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）と検査カメラ３の撮影中心線Ｏ１の三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を加算して、検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を算出（演算）する。検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値は、（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）＝（Ｘ０＋Ｘｂ，Ｙ０＋Ｙｂ，Ｚ０＋Ｚｂ）である。
制御演算部４４は、基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）と検査カメラ３の撮影中心線Ｏ１の三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を加算して、検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を算出（演算）する。検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値は、（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）＝（Ｘ０＋Ｘｂ，Ｙ０＋Ｙｂ，Ｚ０＋Ｚｂ）である。
このように、制御演算部４４（制御演算手段６）は、基準カメラ４で撮影した基準画像上の４つの基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）、及び４つの各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の基準画像上の写真像ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４の写真座標系ｘｙの写真座標値（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３），（ｘ４，ｙ４）に基づいて、基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（初期値）（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の近似値（初期値）（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）を算出（演算）して、基準画像上の全基準点Ｐｉ（ｉ＝１，２，３，４，…，ｎ）の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）、基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の近似値（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）に基づいて、基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）を算出（演算）し、及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を算出（演算）する。
制御演算部４４（制御演算手段６）は、図１０のＳＴ０４～ＳＴ０７を繰返すことで、基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）の高精度化を図っている。
検査カメラ３及び基準カメラ４は無人飛行体２に搭載されているので、基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）は、無人飛行体２の三次元の飛行姿勢、及び検査カメラ３の傾き（姿勢）ともなる。
また、基準カメラ４は無人飛行体２に搭載されているので、基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）は、無人飛行体２の三次元の飛行位置ともなる。
制御演算部４４（制御演算手段６）は、図１０のＳＴ０４～ＳＴ０７を繰返すことで、基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）の高精度化を図っている。
検査カメラ３及び基準カメラ４は無人飛行体２に搭載されているので、基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）は、無人飛行体２の三次元の飛行姿勢、及び検査カメラ３の傾き（姿勢）ともなる。
また、基準カメラ４は無人飛行体２に搭載されているので、基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）は、無人飛行体２の三次元の飛行位置ともなる。
次に、被検査構造体の検査システムＸにおける一連の処理工程について、図１乃至図７、図１０及び図１１を参照して説明する。
＜基準点設置工程：図１１のＳＴ２１＞
被検査構造体Ｘの検査システムＸは、図１及び図２に示すように、４以上の複数の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎを、被検査構造体Ｙの周辺の地上Ｚに設置する。各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎ（対空標識）は、対空標１ａを上方に向けて地上Ｚに設置する。各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎは、左右方向ＬＲ及び前後方向ＦＲにおいて、相互に間隔を隔てて配置される（図１１：ＳＴ２１）。
被検査構造体Ｘの検査システムＸは、図１及び図２に示すように、４以上の複数の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎを、被検査構造体Ｙの周辺の地上Ｚに設置する。各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎ（対空標識）は、対空標１ａを上方に向けて地上Ｚに設置する。各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎは、左右方向ＬＲ及び前後方向ＦＲにおいて、相互に間隔を隔てて配置される（図１１：ＳＴ２１）。
＜三次元座標値取得・記憶工程：図１１のＳＴ２２＞
続いて、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を利用して、第１番目乃至第ｎ番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）を測定して取得する。
制御演算手段６において、入力部４１を操作して、第１番目乃至第ｎ番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎ（対空標識）の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）と各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの基準番号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，…，Ｎｉ，…，Ｎｎを制御演算部４４に入力する。
制御演算部４４は、図７に示すように、各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）と各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの基準番号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，…，Ｎｉ，…，Ｎｎを入力すると、各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）と各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの基準番号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，…，Ｎｉ，…，Ｎｎ（第１番目乃至第ｎ番目）を相互に対応付けてデータ記憶部４２に記憶する。
制御演算手段６において、入力部４１を操作して、検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を制御演算部４４に入力する。制御演算部４４は、三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）をデータ記憶部４２に記憶する（図１１：ＳＴ２２）。
続いて、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を利用して、第１番目乃至第ｎ番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）を測定して取得する。
制御演算手段６において、入力部４１を操作して、第１番目乃至第ｎ番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎ（対空標識）の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）と各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの基準番号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，…，Ｎｉ，…，Ｎｎを制御演算部４４に入力する。
制御演算部４４は、図７に示すように、各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）と各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの基準番号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，…，Ｎｉ，…，Ｎｎを入力すると、各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）…，（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ），…，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）と各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの基準番号Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，…，Ｎｉ，…，Ｎｎ（第１番目乃至第ｎ番目）を相互に対応付けてデータ記憶部４２に記憶する。
制御演算手段６において、入力部４１を操作して、検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を制御演算部４４に入力する。制御演算部４４は、三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）をデータ記憶部４２に記憶する（図１１：ＳＴ２２）。
＜飛行工程：図１１のＳＴ２３＞
無人飛行体２を被検査構造体Ｙに近傍する地上Ｚに載置して、遠隔操作手段５の自動飛行指示部３３（飛行開始ボタン）を操作する。
遠隔制御部３４は、図６に示すように、自動飛行指示部３３の操作に基づいて、遠隔通信部３７（無線通信ユニット３２）に飛行開始信号（飛行開始指令）を出力し、遠隔通信部３７は、通信アンテナ３６から飛行開始信号（飛行開始指令）を無人飛行体２（無線通信ユニット１４）に送信する。
無人飛行体２において、機体通信部２８は、図６に示すように、通信アンテナ２７から飛行開始信号（飛行開始指令）を受信すると、飛行開始信号（飛行開始指令）を機体制御部１６に出力する。
機体制御部１６は、図３乃至図６に示すように、飛行開始信号（飛行開始指令）を入力すると、画像記憶部１５から飛行経路（飛行プログラム）を読出して、各ロータユニット１２のロータモータ２６を回転する。
これにより、無人飛行体２は、図１及び図２に示すように、各ロータユニット１２のロータモータ２６の回転による揚力及び推進力によって、地上Ｚから上昇して飛行される。
続いて、機体制御部１６は、飛行経路（飛行プログラム）に基づいて、各ロータユニット１２のロータモータ２６の回転を制御して、無人飛行体２を被検査構造体Ｙまで飛行させて、及び無人飛行体２を被検査構造体Ｙ及び各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの間に飛行させる。このとき、機体制御部１６は、飛行経路（飛行プログラム）に基づいて、各ロータユニット１２のロータモータ２６の回転を変更制御して、検査カメラ３を被検査構造体Ｙに近接（接近）するように、無人飛行体２を飛行させる。
これにより、無人飛行体２は、図１及び図２に示すように、検査カメラ３の撮影方向αを被検査構造体Ｙ［被検査構造体Ｙの一部の箇所（部位）］に向け、及び基準カメラ４の撮影方向βを各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎに向ける飛行姿勢（検査飛行姿勢）にて飛行される。
機体制御部１６は、飛行経路（飛行プログラム）に基づいて、無人飛行体２を検査飛行姿勢にて低速移動（低速飛行）させる（図１１：ＳＴ２３）。
無人飛行体２を被検査構造体Ｙに近傍する地上Ｚに載置して、遠隔操作手段５の自動飛行指示部３３（飛行開始ボタン）を操作する。
遠隔制御部３４は、図６に示すように、自動飛行指示部３３の操作に基づいて、遠隔通信部３７（無線通信ユニット３２）に飛行開始信号（飛行開始指令）を出力し、遠隔通信部３７は、通信アンテナ３６から飛行開始信号（飛行開始指令）を無人飛行体２（無線通信ユニット１４）に送信する。
無人飛行体２において、機体通信部２８は、図６に示すように、通信アンテナ２７から飛行開始信号（飛行開始指令）を受信すると、飛行開始信号（飛行開始指令）を機体制御部１６に出力する。
機体制御部１６は、図３乃至図６に示すように、飛行開始信号（飛行開始指令）を入力すると、画像記憶部１５から飛行経路（飛行プログラム）を読出して、各ロータユニット１２のロータモータ２６を回転する。
これにより、無人飛行体２は、図１及び図２に示すように、各ロータユニット１２のロータモータ２６の回転による揚力及び推進力によって、地上Ｚから上昇して飛行される。
続いて、機体制御部１６は、飛行経路（飛行プログラム）に基づいて、各ロータユニット１２のロータモータ２６の回転を制御して、無人飛行体２を被検査構造体Ｙまで飛行させて、及び無人飛行体２を被検査構造体Ｙ及び各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの間に飛行させる。このとき、機体制御部１６は、飛行経路（飛行プログラム）に基づいて、各ロータユニット１２のロータモータ２６の回転を変更制御して、検査カメラ３を被検査構造体Ｙに近接（接近）するように、無人飛行体２を飛行させる。
これにより、無人飛行体２は、図１及び図２に示すように、検査カメラ３の撮影方向αを被検査構造体Ｙ［被検査構造体Ｙの一部の箇所（部位）］に向け、及び基準カメラ４の撮影方向βを各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎに向ける飛行姿勢（検査飛行姿勢）にて飛行される。
機体制御部１６は、飛行経路（飛行プログラム）に基づいて、無人飛行体２を検査飛行姿勢にて低速移動（低速飛行）させる（図１１：ＳＴ２３）。
＜撮影工程：図１１のＳＴ２４＞
無人飛行体２を検査飛行姿勢（飛行姿勢）で低速移動（低速飛行）させた状態において、機体制御部１６は、撮影信号（撮影指令）を検査カメラ３及び基準カメラ４に同時に出力する。
検査カメラ３は、図１及び図２に示すように、撮影信号（撮影指令）を入力すると、被検査構造体Ｙの一部の箇所（部位）の画像（検査画像）を撮影する。
基準カメラ４は、図１及び図２に示すように、撮影信号（撮影指令）を入力すると、４以上の基準点Ｐｉ（ｉ＝１，２，３，４，…，ｎ）を含む地上Ｚの画像、例えば、第１番目乃至第６番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６を含む地上Ｚの画像（基準画像）を撮影する。
このとき、検査カメラ３及び基準カメラ４は、機体制御部１６から撮影信号（撮影指令）を同時に入力する。
これにより、検査カメラ３及び基準カメラ４は、図１及び図２に示すように、無人飛行体２の検査飛行姿勢（飛行姿勢）において、被検査構造体Ｙの一部の箇所（部位）（検査画像）、及び４以上の基準点Ｐ１～Ｐ６を含む地上Ｚ（基準画像）を同時撮影する（図１１：ＳＴ２４）。
無人飛行体２を検査飛行姿勢（飛行姿勢）で低速移動（低速飛行）させた状態において、機体制御部１６は、撮影信号（撮影指令）を検査カメラ３及び基準カメラ４に同時に出力する。
検査カメラ３は、図１及び図２に示すように、撮影信号（撮影指令）を入力すると、被検査構造体Ｙの一部の箇所（部位）の画像（検査画像）を撮影する。
基準カメラ４は、図１及び図２に示すように、撮影信号（撮影指令）を入力すると、４以上の基準点Ｐｉ（ｉ＝１，２，３，４，…，ｎ）を含む地上Ｚの画像、例えば、第１番目乃至第６番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６を含む地上Ｚの画像（基準画像）を撮影する。
このとき、検査カメラ３及び基準カメラ４は、機体制御部１６から撮影信号（撮影指令）を同時に入力する。
これにより、検査カメラ３及び基準カメラ４は、図１及び図２に示すように、無人飛行体２の検査飛行姿勢（飛行姿勢）において、被検査構造体Ｙの一部の箇所（部位）（検査画像）、及び４以上の基準点Ｐ１～Ｐ６を含む地上Ｚ（基準画像）を同時撮影する（図１１：ＳＴ２４）。
＜飛行体の画像記憶工程：図１１のＳＴ２５＞
検査カメラ３及び基準カメラ４は、図６に示すように、検査画像及び基準画像を同時撮影すると、同時撮影した検査画像データ及び基準画像データを機体制御部１６に出力する。
機体制御部１６は、検査画像データ及び基準画像データを入力すると、同時撮影された検査画像（検査画像データ）及び基準画像（基準画像データ）を相互に対応付けて画像記憶部１５に記憶する（図１１：ＳＴ２５）。
被検査構造体の検査システムＸにおいて、機体制御部１６は、飛行経路（飛行プログラム）に基づいて、各ロータユニット１２のロータモータ２６の回転を変更制御することで、無人飛行体２の検査飛行姿勢（飛行姿勢）を保持した状態において、無人飛行体２を被検査構造体Ｙに沿って低速移動（低速飛行）させ、及び所定時間毎に撮影信号（撮影指令）を検査カメラ３及び基準カメラ４に同時に出力する。
これにより、検査カメラ３は、無人飛行体２の被検査構造体Ｙに沿った低速移動（低速飛行）によって、所定時間毎に被検査構造体Ｙの一部の箇所（部位）の画像（検査画像）を撮影し、基準カメラ４は、無人飛行体２の被検査構造体Ｙに沿った低速移動（低速飛行）によって、所定時間毎に４以上の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎを含む地上Ｚの画像（基準画像）を撮影する。検査カメラ３及び基準カメラ４は、所定時間毎に同時撮影した検査画像及び基準画像を機体制御部１６に出力し、機体制御部１６は、所定時間毎に入力する検査画像及び基準画像を相互に対応付けて画像記憶部１５に記憶する。
このように、被検査構造体の検査システムでは、無人飛行体２を被検査構造体Ｙに沿って低速移動（低速飛行）させることで、検査カメラ３による複数の検査画像、及び基準カメラ４による複数の基準画像を所定時間毎に同時撮影して、同時撮影した検査画像及び基準画像を相互に対応付けて画像記憶部１５に記憶する。
検査カメラ３及び基準カメラ４は、図６に示すように、検査画像及び基準画像を同時撮影すると、同時撮影した検査画像データ及び基準画像データを機体制御部１６に出力する。
機体制御部１６は、検査画像データ及び基準画像データを入力すると、同時撮影された検査画像（検査画像データ）及び基準画像（基準画像データ）を相互に対応付けて画像記憶部１５に記憶する（図１１：ＳＴ２５）。
被検査構造体の検査システムＸにおいて、機体制御部１６は、飛行経路（飛行プログラム）に基づいて、各ロータユニット１２のロータモータ２６の回転を変更制御することで、無人飛行体２の検査飛行姿勢（飛行姿勢）を保持した状態において、無人飛行体２を被検査構造体Ｙに沿って低速移動（低速飛行）させ、及び所定時間毎に撮影信号（撮影指令）を検査カメラ３及び基準カメラ４に同時に出力する。
これにより、検査カメラ３は、無人飛行体２の被検査構造体Ｙに沿った低速移動（低速飛行）によって、所定時間毎に被検査構造体Ｙの一部の箇所（部位）の画像（検査画像）を撮影し、基準カメラ４は、無人飛行体２の被検査構造体Ｙに沿った低速移動（低速飛行）によって、所定時間毎に４以上の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎを含む地上Ｚの画像（基準画像）を撮影する。検査カメラ３及び基準カメラ４は、所定時間毎に同時撮影した検査画像及び基準画像を機体制御部１６に出力し、機体制御部１６は、所定時間毎に入力する検査画像及び基準画像を相互に対応付けて画像記憶部１５に記憶する。
このように、被検査構造体の検査システムでは、無人飛行体２を被検査構造体Ｙに沿って低速移動（低速飛行）させることで、検査カメラ３による複数の検査画像、及び基準カメラ４による複数の基準画像を所定時間毎に同時撮影して、同時撮影した検査画像及び基準画像を相互に対応付けて画像記憶部１５に記憶する。
＜飛行体着陸工程：図１１のＳＴ２６＞
無人飛行体２において、機体制御部１６は、飛行経路（飛行プログラム）に基づいて、無人飛行体２を地上Ｚに着陸させる。無人飛行体２は、各支持脚２３から地上Ｚに着陸する（図１１：ＳＴ２６）。
これにより、被検査構造体Ｙの撮影、及び各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの撮影を完了する。
無人飛行体２において、機体制御部１６は、飛行経路（飛行プログラム）に基づいて、無人飛行体２を地上Ｚに着陸させる。無人飛行体２は、各支持脚２３から地上Ｚに着陸する（図１１：ＳＴ２６）。
これにより、被検査構造体Ｙの撮影、及び各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，…，Ｐｉ，…，Ｐｎの撮影を完了する。
＜制御演算手段の画像記憶工程：図１１のＳＴ２７＞
続いて、無人飛行体２の画像記憶部１５に記憶された検査画像（検査画像データ）、及び基準画像（基準画像データ）を取出して、制御演算手段６の入力部４１を操作して、検査画像（検査画像データ）及び基準画像（基準画像データ）を制御演算部４４に入力する。
制御演算部４４は、図７に示すように、検査画像（検査画像データ）及び基準画像（基準画像データ）を入力すると、同時撮影した検査画像及び基準画像を相互に対応付けてデータ記憶部４２に記憶する（図１１：ＳＴ２７）。
続いて、無人飛行体２の画像記憶部１５に記憶された検査画像（検査画像データ）、及び基準画像（基準画像データ）を取出して、制御演算手段６の入力部４１を操作して、検査画像（検査画像データ）及び基準画像（基準画像データ）を制御演算部４４に入力する。
制御演算部４４は、図７に示すように、検査画像（検査画像データ）及び基準画像（基準画像データ）を入力すると、同時撮影した検査画像及び基準画像を相互に対応付けてデータ記憶部４２に記憶する（図１１：ＳＴ２７）。
＜画像表示工程：図１１のＳＴ２８＞
制御演算手段６において、入力部４１を操作して、同時撮影した検査画像（検査画像データ）及び基準画像（基準画像データ）を読出す。
このとき、制御演算部４４は、図７に示すように、入力部４１の操作に基づいて、同時撮影した検査画像（検査画像データ）及び基準画像（基準画像データ）をデータ記憶部４２から読出して、表示部４３（液晶表示器）に出力する。表示部４３は、同時撮影した検査画像及び基準画像を表示する（図１１：ＳＴ２８）。
制御演算手段６において、入力部４１を操作して、同時撮影した検査画像（検査画像データ）及び基準画像（基準画像データ）を読出す。
このとき、制御演算部４４は、図７に示すように、入力部４１の操作に基づいて、同時撮影した検査画像（検査画像データ）及び基準画像（基準画像データ）をデータ記憶部４２から読出して、表示部４３（液晶表示器）に出力する。表示部４３は、同時撮影した検査画像及び基準画像を表示する（図１１：ＳＴ２８）。
＜飛行姿勢・位置算出工程：図１１のＳＴ２９＞
続いて、表示部４３（液晶表示器）に表示された基準画像において、基準画像上（画像上）の４以上の基準点Ｐ、例えば、第１番目乃至第６番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６から４つの基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４（第１番目乃至第４番目の基準点）を選択する。
制御演算手段６（制御演算装置）において、入力部４１を操作して、選択した各基準点Ｐ１～Ｐ４（第１番目乃至第４番目の基準点）の基準番号Ｎ１～Ｎ４を制御演算部４４に入力する。
制御演算部４４は、図７に示すように、各基準点Ｐ１～Ｐ４の基準番号Ｎ１～Ｎ４を入力すると、データ記憶部４２から第１番目乃至第４番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）を読出す。
制御演算部４４は、選択された基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に対応する写真像ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４の写真座標値（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３），（ｘ４，ｙ４）を基準画像から取得する。
続いて、制御演算部４４（制御演算手段６）は、図１０のＳＴ０２で説明したと同様に、選択した各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の基準画像上（画像上）の写真座標系ｘｙの写真像ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４の写真座標値（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３），（ｘ４，ｙ４）と、選択した各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）から係数ｂ１～ｂ８を算出（演算）する。
続いて、制御演算部４４（制御演算手段６）は、図１０のＳＴ０３で説明したと同様に、算出したパラメータｂ～ｂ８を用いて、式（６）から同時撮影時の基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）を算出（演算）し、及び同時撮影時の基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の近似値（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）を算出（演算）する。
続いて、制御演算部４４は、基準画像上の全ての基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４），（Ｘ５，Ｙ５，Ｚ５），（Ｘ６，Ｙ６，Ｚ６）をデータ記憶部４２から読出す。
制御演算部４４は、図１０のＳＴ０４～ＳＴ０９で説明したと同様に、基準画像上の全基準点Ｐ１～Ｐ６の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）～（Ｘ６，Ｙ６，Ｚ６）、基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の近似値（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）から基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）、及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を算出（演算）する（図１１：ＳＴ２９）。
続いて、表示部４３（液晶表示器）に表示された基準画像において、基準画像上（画像上）の４以上の基準点Ｐ、例えば、第１番目乃至第６番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６から４つの基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４（第１番目乃至第４番目の基準点）を選択する。
制御演算手段６（制御演算装置）において、入力部４１を操作して、選択した各基準点Ｐ１～Ｐ４（第１番目乃至第４番目の基準点）の基準番号Ｎ１～Ｎ４を制御演算部４４に入力する。
制御演算部４４は、図７に示すように、各基準点Ｐ１～Ｐ４の基準番号Ｎ１～Ｎ４を入力すると、データ記憶部４２から第１番目乃至第４番目の基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）を読出す。
制御演算部４４は、選択された基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に対応する写真像ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４の写真座標値（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３），（ｘ４，ｙ４）を基準画像から取得する。
続いて、制御演算部４４（制御演算手段６）は、図１０のＳＴ０２で説明したと同様に、選択した各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の基準画像上（画像上）の写真座標系ｘｙの写真像ｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４の写真座標値（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２），（ｘ３，ｙ３），（ｘ４，ｙ４）と、選択した各基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）から係数ｂ１～ｂ８を算出（演算）する。
続いて、制御演算部４４（制御演算手段６）は、図１０のＳＴ０３で説明したと同様に、算出したパラメータｂ～ｂ８を用いて、式（６）から同時撮影時の基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）を算出（演算）し、及び同時撮影時の基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の近似値（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）を算出（演算）する。
続いて、制御演算部４４は、基準画像上の全ての基準点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１），（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２），（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３），（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４），（Ｘ５，Ｙ５，Ｚ５），（Ｘ６，Ｙ６，Ｚ６）をデータ記憶部４２から読出す。
制御演算部４４は、図１０のＳＴ０４～ＳＴ０９で説明したと同様に、基準画像上の全基準点Ｐ１～Ｐ６の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）～（Ｘ６，Ｙ６，Ｚ６）、基準カメラ４の傾き（姿勢）の近似値（ω０ａ，φ０ａ，κ０ａ）及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値の近似値（Ｘ０ａ，Ｙ０ａ，Ｚ０ａ）から基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）、及び基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を算出（演算）する（図１１：ＳＴ２９）。
検査カメラ３及び基準カメラ４は無人飛行体２に搭載していることから、基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）は、無人飛行体２の三次元の飛行姿勢、及び検査カメラ３の傾き（姿勢）ともなる。
基準カメラ４は無人飛行体２に搭載していることから、基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）は、無人飛行体２の三次元の飛行位置ともなる。
図１１のＳＴ２８及びＳＴ２９を繰り返すことで、複数の基準画像について、検査カメラ３と同時撮影時の基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）を算出（演算）し、及び検査カメラ３と同時撮影時の基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を算出する。
基準カメラ４は無人飛行体２に搭載していることから、基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）は、無人飛行体２の三次元の飛行位置ともなる。
図１１のＳＴ２８及びＳＴ２９を繰り返すことで、複数の基準画像について、検査カメラ３と同時撮影時の基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）を算出（演算）し、及び検査カメラ３と同時撮影時の基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を算出する。
＜検査画像の座標付け工程：図１１のＳＴ３０＞
制御演算部４４（制御演算手段６）は、図１０のＳＴ０９で説明したと同様に、検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）をデータ記憶部４２から読出して、検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を算出（演算）する。
制御演算部４４は、基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）に三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を加算して、三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を算出（演算）する。
これにより、基準カメラ４の基準画像と同時撮影した検査カメラ３の検査画像について、検査画像の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）と、検査画像の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）を座標付けられる（図１１：ＳＴ３０）。
検査カメラ３で撮影された複数の検査画像についても、図１１のＳＴ３０を実行することで、座標付けする。
これにより、検査画像について、座標付けすることで、検査カメラ３で撮影した被検査構造体Ｙの箇所（部位）を特定できる。
制御演算部４４は、基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）、基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）、及び検査画像の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を、同時撮影した検査画像及び基準画像に対応付けてデータ記憶部４２に記憶する。
制御演算部４４（制御演算手段６）は、図１０のＳＴ０９で説明したと同様に、検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）をデータ記憶部４２から読出して、検査カメラ３の撮影中心Ｏ１の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を算出（演算）する。
制御演算部４４は、基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）に三次元座標値（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）を加算して、三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を算出（演算）する。
これにより、基準カメラ４の基準画像と同時撮影した検査カメラ３の検査画像について、検査画像の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）と、検査画像の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）を座標付けられる（図１１：ＳＴ３０）。
検査カメラ３で撮影された複数の検査画像についても、図１１のＳＴ３０を実行することで、座標付けする。
これにより、検査画像について、座標付けすることで、検査カメラ３で撮影した被検査構造体Ｙの箇所（部位）を特定できる。
制御演算部４４は、基準カメラ４の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）、基準カメラ４の撮影中心Ｏの地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）、及び検査画像の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を、同時撮影した検査画像及び基準画像に対応付けてデータ記憶部４２に記憶する。
＜座標値・姿勢表示工程：図１１のＳＴ３１＞
制御演算部４４は、無人飛行体２の三次元の飛行姿勢（ω，φ，κ）、無人飛行体２の三次元の飛行位置（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）、及び検査画像の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を表示部４３に出力して、表示部４３に表示する（図１１：ＳＴ３１）。
制御演算部４４は、無人飛行体２の三次元の飛行姿勢（ω，φ，κ）、無人飛行体２の三次元の飛行位置（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）、及び検査画像の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）を表示部４３に出力して、表示部４３に表示する（図１１：ＳＴ３１）。
被検査構造体Ｙを検査する者（以下、「検査者」という）は、検査画像を見て、被検査構造体Ｙの欠陥を判別する。検査者は、座標付けした検査画像の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値（Ｘｑ，Ｙｑ，Ｚｑ）及び検査画像の傾き（姿勢）（ω，φ，κ）から、被検査構造体Ｙの箇所（部位）を特定でき、被検査構造体Ｙに発生している実際の欠陥を確認できる。
本発明は、被検査構造体を撮影した画像から欠陥を判別するのに最適である。
Ｘ 被検査構造体の検査システム
Ｙ 被検査構造体（被検査構造物／橋梁）
Ｚ 地上
Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｉ，…，Ｐｎ 基準点（対空標識）
ｐ１，ｐ２，…，ｐｉ，…，ｐｎ 写真像
２ 無人飛行体
３ 検査カメラ
４ 基準カメラ
６ 制御演算手段（制御演算装置）
α 撮影方向（検査カメラ）
β 撮影方向（基準カメラ）
Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ 基準点の地上座標系の三次元座標値
ｘｉ，ｙｉ 写真像の写真座標値
Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０ 基準カメラの撮影中心の地上座標系の三次元座標値
ω，φ，κ 基準カメラの傾き（姿勢）
Ｏ 基準カメラの撮影中心
Ｏ１ 検査カメラの撮影中心
Ｙ 被検査構造体（被検査構造物／橋梁）
Ｚ 地上
Ｐ１，Ｐ２，…，Ｐｉ，…，Ｐｎ 基準点（対空標識）
ｐ１，ｐ２，…，ｐｉ，…，ｐｎ 写真像
２ 無人飛行体
３ 検査カメラ
４ 基準カメラ
６ 制御演算手段（制御演算装置）
α 撮影方向（検査カメラ）
β 撮影方向（基準カメラ）
Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ 基準点の地上座標系の三次元座標値
ｘｉ，ｙｉ 写真像の写真座標値
Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０ 基準カメラの撮影中心の地上座標系の三次元座標値
ω，φ，κ 基準カメラの傾き（姿勢）
Ｏ 基準カメラの撮影中心
Ｏ１ 検査カメラの撮影中心
Claims (1)
- 被検査構造体の画像を撮影し、前記被検査構造体の画像から欠陥を判別する被検査構造体の検査システムであって、
前記被検査構造体の周辺に配置され、地上座標系ＸＹＺの三次元座標値を測定済みの４以上の基準点と、
前記被検査構造体及び前記基準点の間に飛行される無人飛行体と、
前記無人飛行体に搭載され、前記被検査構造体の一部の箇所の検査画像を撮影する検査カメラと、
撮影方向を前記検査カメラの撮影方向と反対側に位置して前記無人飛行体に搭載され、４以上の前記基準点を含む基準画像を撮影する基準カメラと、
制御演算手段と、を備え、
前記無人飛行体は、
前記検査カメラの撮影方向を前記被検査構造体に向け、及び前記基準カメラの撮影方向を前記各基準点に向ける飛行姿勢にて飛行され、
前記検査カメラ、及び前記基準カメラは、
前記無人飛行体の前記飛行姿勢において、前記被検査構造体の一部の箇所及び４以上の前記基準点を同時撮影し、
前記制御演算手段は、
前記基準カメラの撮影した基準画像上の各基準点から選択した４つの基準点について、選択した前記各基準点の基準画像上の写真座標系ｘｙの写真座標値と、前記基準カメラで撮影した基準画像上の全ての基準点の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値に基づいて、同時撮影時の前記検査カメラの地上座標系ＸＹＺにおける姿勢、及び同時撮影時の前記基準カメラの撮影中心の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値を算出し、
前記基準カメラの撮影中心からの前記検査カメラの撮影中心の三次元座標値と、前記基準カメラの撮影中心の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値に基づいて、前記検査カメラの撮影中心であって、前記検査カメラで撮影した検査画像の地上座標系ＸＹＺの三次元座標値を算出する
ことを特徴とする被検査構造体の検査システム。
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