JP2026073643A - Inspection equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】ペロブスカイト型の太陽光パネルが故障しているか否かを判定可能な検査装置を提供する。
【解決手段】検査装置は、ペロブスカイト型の太陽光パネルの検査装置であって、車輪と、前記車輪の動作を制御する移動制御部と、前記太陽光パネルを照射する照明部と、前記太陽光パネルにおける前記照明部によって照射された領域を撮影することにより少なくとも1つの検査画像を生成する撮影部と、前記検査画像に基づき、前記太陽光パネルが故障しているか否かを判定する判定部と、を備える。
【選択図】図3
[Problem] To provide an inspection device capable of determining whether or not a perovskite-type solar panel is malfunctioning.
[Solution] The inspection device is an inspection device for a perovskite type solar panel, and comprises a wheel, a movement control unit that controls the movement of the wheel, an illumination unit that illuminates the solar panel, an imaging unit that generates at least one inspection image by photographing the area of the solar panel illuminated by the illumination unit, and a determination unit that determines whether or not the solar panel is faulty based on the inspection image.
[Selection Diagram] Figure 3
Description
本開示は、太陽光パネルを検査する技術に関する。 This disclosure relates to a technology for inspecting solar panels.
特許文献1には、太陽光発電パネルの高温部分を故障箇所として検出する洗浄装置が開示されている。具体的に、特許文献1の洗浄装置は、移動フレームと、清掃体と、検知手段と、破損検出手段と、を備える。移動フレームは、水平方向に移動可能とされている。移動フレームは、太陽光発電パネルを上下から挟持する一対の挟持部材と、一対の挟持部材に渡設されるガイドレールと、からなる。清掃体は、ガイドレールに垂直移動可能に装着される。検知手段は、清掃体に設置されて、太陽光パネルの表面の状態を検知する。検知手段は、サーモグラフィーカメラと、位置情報取得手段と、検査画像データ送信手段と、からなる。サーモグラフィーカメラは、太陽光発電パネルの表面画像を一定間隔で撮影する。位置情報取得手段は、サーモグラフィーカメラが撮影した太陽光発電パネルの位置情報を取得し、太陽光発電パネルの表面画像と対応付ける。検査画像データ送信手段は、検査画像データを順次破損検出手段に送信する。破損検出手段は、受信した検査画像データから高温の箇所を含む検査画像データを自動的に摘出し、位置情報を基に太陽光発電パネルの破損、不具合箇所を特定する。 Patent Document 1 discloses a cleaning device for detecting high-temperature areas of a solar power generation panel as fault locations. Specifically, the cleaning device of Patent Document 1 comprises a movable frame, a cleaning body, a detection means, and a damage detection means. The movable frame is movable in the horizontal direction. The movable frame consists of a pair of clamping members that clamp the solar power generation panel from above and below, and a guide rail that spans the pair of clamping members. The cleaning body is mounted on the guide rail so as to be vertically movable. The detection means is installed on the cleaning body and detects the surface condition of the solar panel. The detection means consists of a thermographic camera, a position information acquisition means, and an inspection image data transmission means. The thermographic camera takes surface images of the solar power generation panel at regular intervals. The position information acquisition means acquires the position information of the solar power generation panel captured by the thermographic camera and associates it with the surface images of the solar power generation panel. The inspection image data transmission means sequentially transmits the inspection image data to the damage detection means. The damage detection system automatically extracts inspection image data containing high-temperature areas from the received inspection image data and identifies damaged or defective areas of the solar power generation panel based on the location information.
特許文献1に記載の技術は、太陽光パネルの発熱温度に基づき、破損・不具合箇所を特定している。しかしながら、ペロブスカイト型の太陽光パネルを用いる場合、発熱温度のみに基づき、太陽光パネルが故障しているか否かを判定することは困難である。 The technology described in Patent Document 1 identifies damaged or defective areas based on the heat generated by the solar panel. However, when using perovskite-type solar panels, it is difficult to determine whether or not the solar panel is malfunctioning based solely on the heat generated.
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、ペロブスカイト型の太陽光パネルが故障しているか否かを判定可能な検査装置を提供することを目的とする。 This disclosure was made to address these issues and aims to provide an inspection device capable of determining whether or not a perovskite-type solar panel is malfunctioning.
本開示の一態様における検査装置は、ペロブスカイト型の太陽光パネルの検査装置であって、車輪と、前記車輪の動作を制御する移動制御部と、前記太陽光パネルを照射する照明部と、前記太陽光パネルにおける前記照明部によって照射された領域を撮影することにより少なくとも1つの検査画像を生成する撮影部と、前記検査画像に基づき、前記太陽光パネルが故障しているか否かを判定する判定部と、を備える。 An inspection apparatus in one aspect of this disclosure is an inspection apparatus for a perovskite-type solar panel, comprising: a wheel; a movement control unit for controlling the movement of the wheel; an illumination unit for illuminating the solar panel; an imaging unit for generating at least one inspection image by capturing a region of the solar panel illuminated by the illumination unit; and a determination unit for determining whether or not the solar panel is faulty based on the inspection image.
本開示によれば、ペロブスカイト型の太陽光パネルが故障しているか否かを判定できる。 According to this disclosure, it is possible to determine whether or not a perovskite-type solar panel is malfunctioning.
(本開示の一態様に至る経緯)
近年、環境保護や地球温暖化防止の観点から、再生可能エネルギーが注目されている。特に、薄型化及び軽量化が可能とされており、柔軟なペロブスカイト型の太陽光パネルが注目されている。
(The circumstances leading to one aspect of this disclosure)
In recent years, renewable energy has attracted attention from the perspective of environmental protection and preventing global warming. In particular, flexible perovskite-type solar panels, which can be made thinner and lighter, are attracting attention.
ペロブスカイト型の太陽光パネルを効率的に運用するには、太陽光パネルが劣化しているか否かを正確に検査することが重要である。また、劣化が著しく進行している場合などには、太陽光パネルが故障していると判定し、必要に応じて太陽光パネルを交換することが重要である。 To efficiently operate perovskite-type solar panels, it is crucial to accurately inspect whether or not the panels are degrading. Furthermore, if degradation is significantly advanced, it is important to determine that the solar panels are faulty and replace them as necessary.
本発明者は、ペロブスカイト型の太陽光パネルについて研究を重ねた結果、ペロブスカイト型の太陽光パネルの劣化は、必ずしも温度変化に表れるわけではなく、外観の変化に表れることがあるとの知見を得た。すなわち、特許文献1に開示されている技術のように、サーモグラフィーカメラを利用して破損、不具合箇所を特定するといった態様では、ペロブスカイト型の太陽光パネルの劣化を検知することは困難であるとの知見を得た。 The inventors, through extensive research on perovskite-type solar panels, have found that the degradation of perovskite-type solar panels does not necessarily manifest as temperature changes, but can also manifest as changes in appearance. In other words, they have found that detecting the degradation of perovskite-type solar panels is difficult using methods such as the one disclosed in Patent Document 1, which involves using a thermographic camera to identify damaged or defective areas.
本開示は、このような知見に基づいてなされたものである。 This disclosure is based on such findings.
(1)本開示の一態様における検査装置は、ペロブスカイト型の太陽光パネルの検査装置であって、車輪と、前記車輪の動作を制御する移動制御部と、前記太陽光パネルを照射する照明部と、前記太陽光パネルにおける前記照明部によって照射された領域を撮影することにより少なくとも1つの検査画像を生成する撮影部と、前記検査画像に基づき、前記太陽光パネルが故障しているか否かを判定する判定部と、を備える。 (1) An inspection apparatus in one aspect of the present disclosure is an inspection apparatus for a perovskite-type solar panel, comprising: a wheel; a movement control unit for controlling the movement of the wheel; an illumination unit for illuminating the solar panel; an imaging unit for generating at least one inspection image by capturing an area of the solar panel illuminated by the illumination unit; and a determination unit for determining whether or not the solar panel is faulty based on the inspection image.
この構成によれば、ペロブスカイト型の太陽光パネル(以下、太陽光パネルと呼ぶ)を撮影することにより生成された検査画像に基づき、太陽光パネルが故障しているか否かが判定される。言い換えると、検査装置は、太陽光パネルの外観に基づき、太陽光パネルが故障しているか否かを判定する。このようにすれば、ペロブスカイト型の太陽光パネルが故障しているか否かを判定することができる。 According to this configuration, whether or not a perovskite-type solar panel (hereinafter referred to as "solar panel") is faulty is determined based on inspection images generated by photographing the solar panel. In other words, the inspection device determines whether or not a solar panel is faulty based on its appearance. This allows for the determination of whether or not a perovskite-type solar panel is faulty.
(2)上記(1)に記載の検査装置において、前記撮影部は、複数の検査画像を生成し、前記複数の検査画像を、前記検査装置の移動量に基づいて合成することにより合成画像を生成する画像合成部をさらに備え、前記判定部は、前記合成画像に基づき前記太陽光パネルが故障しているか否かを判定してもよい。 (2) In the inspection apparatus described in (1) above, the imaging unit may further include an image synthesis unit that generates a plurality of inspection images and synthesizes the plurality of inspection images based on the movement amount of the inspection apparatus to generate a composite image, and the determination unit may determine whether or not the solar panel is malfunctioning based on the composite image.
この構成によれば、画像合成部は、検査装置の移動量を利用して複数の検査画像を合成することにより、合成画像を生成する。判定部は、この合成画像に基づき太陽光パネルが故障しているか否かを判定する。このようにすれば、太陽光パネルの全体又は太陽光パネルの所定の領域が、1枚の検査画像に収まらない場合などにも、検査装置は合成画像に基づき太陽光パネルが故障しているか否かを判定することができる。したがって、検査装置は、太陽光パネルが故障しているか否かをより確実に判定することができる。 In this configuration, the image synthesis unit generates a composite image by combining multiple inspection images using the movement of the inspection device. The determination unit determines whether or not the solar panel is faulty based on this composite image. In this way, even when the entire solar panel or a predetermined area of the solar panel does not fit within a single inspection image, the inspection device can determine whether or not the solar panel is faulty based on the composite image. Therefore, the inspection device can more reliably determine whether or not the solar panel is faulty.
(3)上記(2)に記載の検査装置において、前記画像合成部は、前記複数の検査画像のうちの第1検査画像から第1特徴点を抽出し、前記第1特徴点に対応する第2特徴点を前記第1検査画像の次に撮影された第2検査画像から抽出し、前記第1特徴点と前記第2特徴点とに基づいて前記検査装置の移動量を推定してもよい。 (3) In the inspection apparatus described in (2) above, the image synthesis unit may extract a first feature point from the first inspection image among the plurality of inspection images, extract a second feature point corresponding to the first feature point from the second inspection image taken after the first inspection image, and estimate the amount of movement of the inspection apparatus based on the first feature point and the second feature point.
この構成によれば、画像に含まれる特徴点を利用して、検査装置の移動量をより正確に推定することが可能になる。また、より正確に推定された移動量に基づき合成画像を生成することにより、高精度な合成画像を生成することが可能になる。 This configuration allows for a more accurate estimation of the inspection device's movement by utilizing feature points contained in the image. Furthermore, by generating a composite image based on the more accurately estimated movement, it becomes possible to produce a high-precision composite image.
(4)上記(2)又は(3)に記載の検査装置において、前記車輪の回転数を測定する車輪センサをさらに備え、前記画像合成部は、前記車輪センサが測定した前記回転数に基づき、前記検査装置の移動量を推定してもよい。 (4) In the inspection apparatus described in (2) or (3) above, a wheel sensor for measuring the rotation speed of the wheel may be further provided, and the image synthesis unit may estimate the amount of movement of the inspection apparatus based on the rotation speed measured by the wheel sensor.
この構成によれば、車輪の回転数を利用して、検査装置の移動量をより正確に推定することが可能になる。また、より正確に推定された移動量に基づき合成画像を生成することにより、高精度な合成画像を生成することが可能になる。 This configuration allows for a more accurate estimation of the inspection device's movement by utilizing the wheel rotation speed. Furthermore, by generating a composite image based on the more accurately estimated movement, it becomes possible to produce a high-precision composite image.
(5)上記(1)から(4)のいずれか1つに記載の検査装置において、前記照明部は、白色光を前記太陽光パネルに照射し、前記撮影部は、前記白色光によって照射された前記太陽光パネルを撮影することにより生成された前記検査画像である白色検査画像を生成し、前記判定部は、画素値が黄変領域条件を満たす黄変領域を前記白色検査画像から検出し、前記黄変領域の面積に基づいて、前記太陽光パネルが故障しているか否かを判定してもよい。 (5) In the inspection apparatus described in any one of (1) to (4) above, the illumination unit irradiates the solar panel with white light, the imaging unit generates a white inspection image which is the inspection image generated by imaging the solar panel irradiated with the white light, and the determination unit detects yellowed regions from the white inspection image where the pixel values satisfy the yellowed region conditions, and determines whether or not the solar panel is faulty based on the area of the yellowed regions.
ペロブスカイト型の太陽光パネルは、劣化すると、ペロブスカイト結晶構造に含まれる鉛とヨウ素が結合し、黄色く変色した部分(主にヨウ化鉛)が形成されることがある。この現象のことを、本明細書では「黄変」と呼ぶ。 When perovskite-type solar panels degrade, lead and iodine in the perovskite crystal structure combine, sometimes forming yellowed areas (mainly lead iodide). This phenomenon is referred to as "yellowing" in this specification.
上記の構成によれば、白色検査画像における黄変領域の面積に基づき太陽光パネルが故障しているか否かが判定される。このようにすれば、太陽光パネルに黄変が発生していることを検知できる。 According to the above configuration, whether or not a solar panel is faulty is determined based on the area of yellowing in the white inspection image. This allows for the detection of yellowing in the solar panel.
また、上記の構成では、検査装置は、白色検査画像に写り込んでいる黄変領域の面積に基づいて太陽光パネルが故障しているか否かを判定する。このため、検査装置は、例えば黄変がある程度拡大したタイミングで、太陽光パネルが故障したことと判定することができる。 Furthermore, in the above configuration, the inspection device determines whether or not the solar panel is faulty based on the area of the yellowed region captured in the white inspection image. Therefore, the inspection device can determine, for example, that the solar panel is faulty when the yellowing has expanded to a certain extent.
(6)上記(2)から(5)のいずれか1つに記載の検査装置において、前記照明部は、白色光を前記太陽光パネルに照射し、前記撮影部は、前記白色光によって照射された前記太陽光パネルを撮影することにより複数の白色検査画像を生成し、前記画像合成部は、前記複数の白色検査画像を合成することにより白色合成画像を生成し、前記判定部は、画素値が黄変領域条件を満たす黄変領域を前記白色合成画像から検出し、前記黄変領域の面積に基づいて、前記太陽光パネルが故障しているか否かを判定してもよい。 (6) In the inspection apparatus described in any one of (2) to (5) above, the illumination unit irradiates the solar panel with white light, the imaging unit generates multiple white inspection images by imaging the solar panel irradiated with the white light, the image synthesis unit generates a white composite image by synthesizing the multiple white inspection images, and the determination unit detects yellowed regions from the white composite image where the pixel values satisfy the yellowed region conditions, and determines whether the solar panel is faulty based on the area of the yellowed regions.
この構成によれば、複数の白色検査画像に基づいて生成された白色合成画像における黄変領域の面積に基づいて、太陽光パネルが故障しているか否かが判定される。このようにすれば、例えば黄変が太陽光パネルの各部に形成されており、これら全ての黄変部分を1枚の白色検査画像に収めることが困難な場合にも、白色合成画像を利用することにより、太陽光パネルが故障しているか否かを判定できる。 According to this configuration, whether or not a solar panel is faulty is determined based on the area of yellowed regions in a white composite image generated from multiple white inspection images. This allows for determination of whether or not a solar panel is faulty, even when yellowing is present in various parts of the solar panel and it is difficult to capture all of these yellowed areas in a single white inspection image, by utilizing the white composite image.
(7)上記(2)から(6)のいずれか1つに記載の検査装置において、前記照明部は、白色光及び黄色光を前記太陽光パネルに照射し、前記撮影部は、前記白色光によって照射された前記太陽光パネルを撮影して複数の白色検査画像を生成し、前記黄色光によって照射された前記太陽光パネルを撮影して複数の黄色検査画像を生成し、前記画像合成部は、前記複数の白色検査画像に基づいて白色合成画像を生成し、前記複数の黄色検査画像に基づいて黄色合成画像を生成し、前記判定部は、前記白色合成画像と前記黄色合成画像との差分画像を生成し、前記差分画像に基づき前記太陽光パネルが故障しているか否かを判定してもよい。 (7) In the inspection apparatus described in any one of (2) to (6) above, the illumination unit irradiates the solar panel with white light and yellow light; the imaging unit photographs the solar panel irradiated with the white light to generate a plurality of white inspection images; photographs the solar panel irradiated with the yellow light to generate a plurality of yellow inspection images; the image synthesis unit generates a white composite image based on the plurality of white inspection images; and generates a yellow composite image based on the plurality of yellow inspection images; and the determination unit generates a difference image between the white composite image and the yellow composite image, and determines whether or not the solar panel is faulty based on the difference image.
この構成によれば、白色合成画像と黄色合成画像とに基づいて差分画像が生成される。つまり、太陽光パネルの外観上で異常がある部分が強調された画像が生成される。この差分画像に基づき太陽光パネルが故障しているか否かを判定することにより、判定の精度を向上させることができる。 This configuration generates a difference image based on a white-based composite image and a yellow-based composite image. In other words, an image is generated that highlights any abnormalities in the appearance of the solar panel. By using this difference image to determine whether or not the solar panel is faulty, the accuracy of the determination can be improved.
(8)上記(2)から(7)のいずれか1つに記載の検査装置において、前記判定部は、前記合成画像における特定領域の色の濃さの変化に基づき、前記太陽光パネルが故障しているか否かを判定してもよい。 (8) In the inspection apparatus described in any one of (2) to (7) above, the determination unit may determine whether or not the solar panel is malfunctioning based on the change in the color intensity of a specific region in the composite image.
ペロブスカイト型の太陽光パネルは、劣化すると、特定領域の色が変化することがある。例えば、特定領域の色が薄くなることがある。 Perovskite-type solar panels may experience color changes in specific areas as they degrade. For example, the color of certain areas may become lighter.
上記の構成によれば、判定部は、合成画像における特定領域の色の変化に基づき、太陽光パネルが故障しているか否かを判定するため、太陽光パネルが故障しているか否かをより確実に判定することができる。 According to the above configuration, the determination unit determines whether or not the solar panel is malfunctioning based on the color change of a specific area in the composite image, thereby enabling a more reliable determination of whether or not the solar panel is malfunctioning.
(9)上記(1)から(8)のいずれか1つに記載の検査装置において、前記撮影部は、同じ撮影地点で異なる時刻に前記検査画像の撮影を行い、前記判定部は、前記撮影部による撮影が行われるごとに、前記検査画像における特定領域の色の濃さの変化を検知し、前記特定領域の色の濃さの変化に基づき、前記太陽光パネルが故障しているか否かを判定してもよい。 (9) In the inspection apparatus described in any one of (1) to (8) above, the imaging unit may capture the inspection image at the same imaging location at different times, and the determination unit may detect a change in the color intensity of a specific area in the inspection image each time the imaging unit captures an image, and determine whether or not the solar panel is malfunctioning based on the change in the color intensity of the specific area.
この構成によれば、検査装置は、同じ撮影地点で異なる時刻に検査画像の撮影を行う。つまり、検査装置は、太陽光パネル上における特定の地点で、定期的に撮影を行う。この定期的な撮影により、検査装置は太陽光パネルの特定領域の色の濃さの変化を検知し、太陽光パネルが故障しているか否かを判定する。このようにすれば、太陽光パネルが故障しているか否かをより確実に判定することができる。 In this configuration, the inspection device captures inspection images at the same location but at different times. In other words, the inspection device periodically takes images at specific points on the solar panel. Through these periodic captures, the inspection device detects changes in the color intensity of specific areas of the solar panel and determines whether or not the solar panel is faulty. This allows for a more reliable determination of whether or not the solar panel is faulty.
(10)上記(1)から(9)のいずれか1つに記載の検査装置において、本体部と、前記本体部の底部に配置され、前記本体部を前記太陽光パネルに吸着させる吸着機構と、をさらに備えてもよい。 (10) The inspection apparatus described in any one of (1) to (9) above may further include a main body and an adsorption mechanism disposed at the bottom of the main body for adsorbing the main body onto the solar panel.
この構成によれば、検査装置を太陽光パネルに吸着させることができる。このようにすれば、ペロブスカイト型の太陽光パネルが垂直な壁や窓などの表面に沿って設置される場合に、検査装置が自重によって太陽光パネル上から落下することを抑制できる。 This configuration allows the inspection device to be attached to the solar panel. This prevents the inspection device from falling off the solar panel due to its own weight when the perovskite solar panel is installed along a vertical surface such as a wall or window.
(11)上記(1)から(10)のいずれか1つに記載の検査装置において、本体部と、前記本体部の底部に配置され、前記太陽光パネルの表面を清掃する清掃部と、をさらに備えてもよい。 (11) The inspection device described in any one of (1) to (10) above may further include a main body and a cleaning unit disposed at the bottom of the main body for cleaning the surface of the solar panel.
この構成によれば、検査装置は、太陽光パネルが故障しているか否かを検査するために太陽光パネル上を移動しながら、太陽光パネルの表面を清掃することが可能となる。このようにすれば、故障の判定と、太陽光パネルの表面の清掃と、を別個独立して行う場合と比較して、効率的である。 This configuration allows the inspection device to move across the solar panels to check for malfunctions while simultaneously cleaning the panels' surfaces. This approach is more efficient than performing malfunction detection and surface cleaning separately.
(12)上記(1)から(11)のいずれか1つに記載の検査装置において、補修剤を貯留する補修剤貯留部と、前記補修剤貯留部から供給される前記補修剤を前記太陽光パネルの表面に付加する補修剤付加部と、を含む補修機構をさらに備えてもよい。 (12) The inspection apparatus described in any one of (1) to (11) above may further include a repair mechanism comprising: a repair agent storage unit for storing a repair agent; and a repair agent application unit for applying the repair agent supplied from the repair agent storage unit to the surface of the solar panel.
この構成によれば、検査装置は、太陽光パネルが故障しているか否かを検査するために太陽光パネル上を移動しながら、太陽光パネルを補修することが可能となる。このようにすれば、故障の検査と、太陽光パネルの補修と、を別個独立して行う場合と比較して、効率的である。 This configuration allows the inspection device to move across the solar panels to check for malfunctions while simultaneously repairing them. This is more efficient than performing fault inspection and solar panel repair separately.
以下、図面を参照しながら、本開示の実施の形態について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、構成要素、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また全ての実施の形態において、各々の内容を組み合わせることもできる。 The embodiments of this disclosure will be described below with reference to the drawings. Note that the embodiments described below are all specific examples of this disclosure. The numerical values, shapes, components, steps, and order of steps shown in the following embodiments are examples only and are not intended to limit this disclosure. Furthermore, components in the following embodiments that are not described in the independent claim representing the highest-level concept will be described as optional components. Also, the contents of each embodiment can be combined.
(実施の形態1)
図1は、本開示の実施の形態1における検査装置100の外観を示す図である。詳細には、図1は、検査装置100を下方から見た際の検査装置100の外観を示す図である。図2は、図1に示す検査装置100のII-II線断面図である。図3は、検査装置100の電気的な構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
Figure 1 shows the external appearance of the inspection device 100 in Embodiment 1 of the present disclosure. More specifically, Figure 1 shows the external appearance of the inspection device 100 when viewed from below. Figure 2 is a cross-sectional view of the inspection device 100 shown in Figure 1, taken along line II-II. Figure 3 is a block diagram showing the electrical configuration of the inspection device 100.
検査装置100は、ペロブスカイト型の太陽光パネル50(以下、単に太陽光パネル50と呼ぶ)上を移動しながら太陽光パネル50を撮影して検査画像を生成し、この検査画像に基づいて太陽光パネル50が故障しているか否かを判定する。 The inspection device 100 moves along the perovskite-type solar panel 50 (hereinafter simply referred to as the solar panel 50) and takes pictures of the solar panel 50 to generate inspection images. Based on these inspection images, it determines whether or not the solar panel 50 is malfunctioning.
本実施の形態に係る太陽光パネル50は、窓の表面に設置される。窓は、建物の窓枠等に支持されて、垂直方向(上下方向)に沿って起立している。窓の表面は、長手方向が垂直方向に沿って延び、短手方向が垂直方向に直交する水平方向に延びる長方形状を有する。この窓の表面の形状に対応する形状を有する太陽光パネル50が、窓の表面に取り付けられる。すなわち、本実施の形態では、長方形状の太陽光パネル50が、窓の表面に取り付けられる。ただし、これはあくまでも一例であり、太陽光パネル50は、水平な台の表面、傾斜した台の表面などに取り付けられてもよい。 The solar panel 50 according to this embodiment is installed on the surface of a window. The window is supported by a building's window frame or the like, and stands upright in the vertical direction (up and down direction). The window surface has a rectangular shape, with its longitudinal direction extending vertically and its transverse longitudinal direction extending horizontally. The solar panel 50, having a shape corresponding to this window surface, is attached to the window surface. That is, in this embodiment, a rectangular solar panel 50 is attached to the window surface. However, this is merely an example, and the solar panel 50 may also be attached to the surface of a horizontal base, an inclined base, etc.
図1乃至図3に示すように、検査装置100は、本体部1と、車輪2と、駆動部3(図3)と、車輪センサ4(図3)と、姿勢センサ5(図3)と、吸着機構6(図3)と、照明装置7と、撮影装置8と、プロセッサ10(図3)と、メモリ20(図3)と、を主に備える。 As shown in Figures 1 to 3, the inspection device 100 mainly comprises a main body 1, wheels 2, a drive unit 3 (Figure 3), a wheel sensor 4 (Figure 3), a posture sensor 5 (Figure 3), a suction mechanism 6 (Figure 3), a lighting device 7, an imaging device 8, a processor 10 (Figure 3), and a memory 20 (Figure 3).
本体部1は、箱型の形状を有するハウジングである。図1及び図2に示すように、本体部1は、本体部1の下面1aの一部が上方に凹没することにより形成される凹部Dを有する。 The main body 1 is a box-shaped housing. As shown in Figures 1 and 2, the main body 1 has a recess D formed by a portion of the lower surface 1a of the main body 1 being recessed upward.
車輪2は、駆動部3からトルクを受けて回転することにより、検査装置100を移動させる。車輪2は、本体部1の下面1aに、車輪2の一部が露出した状態で取り付けられている。検査装置100は、2つの車輪2を備える。本実施の形態に係る車輪2は、円形のタイヤによって構成されている。ただし、車輪2は、クローラなどの無限軌道によって構成されてもよい。 The wheels 2 rotate by receiving torque from the drive unit 3, thereby moving the inspection device 100. The wheels 2 are mounted on the lower surface 1a of the main body 1, with a portion of the wheel 2 exposed. The inspection device 100 is equipped with two wheels 2. In this embodiment, the wheels 2 are made of circular tires. However, the wheels 2 may also be made of continuous tracks such as crawlers.
図3を参照して、駆動部3は、後述する移動制御部11から取得した制御信号に基づき、車輪2を回転させる。駆動部3は、2つの車輪2に対応する2つのモータを含む。駆動部3が車輪2を回転させることにより、検査装置100は太陽光パネル50上を移動する。 Referring to Figure 3, the drive unit 3 rotates the wheels 2 based on control signals received from the movement control unit 11, which will be described later. The drive unit 3 includes two motors corresponding to the two wheels 2. As the drive unit 3 rotates the wheels 2, the inspection device 100 moves across the solar panel 50.
車輪センサ4は、車輪2の回転数を測定する。車輪2の回転数は、検査装置100の移動量を推定する際に利用される。 The wheel sensor 4 measures the rotation speed of the wheel 2. The rotation speed of the wheel 2 is used to estimate the amount of movement of the inspection device 100.
姿勢センサ5は、検査装置100の姿勢を測定する。姿勢センサ5は、例えばジャイロセンサや加速度センサなどによって構成される。検査装置100の姿勢は、検査装置100の移動方向を推定する際に利用される。 The attitude sensor 5 measures the attitude of the inspection device 100. The attitude sensor 5 is composed of, for example, a gyroscope or an accelerometer. The attitude of the inspection device 100 is used to estimate the direction of movement of the inspection device 100.
図示は省略するが、検査装置100は、検査装置100の周囲の物体を認識するための赤外線センサや、検査装置100の現在地を測定するためのGPSセンサなどの種々のセンサをさらに備えていてもよい。 Although not shown in the diagram, the inspection device 100 may further include various sensors, such as an infrared sensor for recognizing objects around the inspection device 100 and a GPS sensor for measuring the current location of the inspection device 100.
吸着機構6は、本体部1を太陽光パネル50の表面に吸着させる。吸着機構6は、例えば本体部1の底部に配置される吸盤6a(図1)と、例えば本体部1内に収容され、吸盤6aに接続される図示しない吸引ポンプとを含む。吸着機構6は、この吸引ポンプが発生させる吸引力を利用して本体部1を太陽光パネル50の表面に吸着させる。吸引ポンプは、検査装置100が太陽光パネル50の表面から脱落することを阻止しつつ、検査装置100が太陽光パネル50の表面を移動することを許容する吸引力を発生させる。 The suction mechanism 6 attaches the main body 1 to the surface of the solar panel 50. The suction mechanism 6 includes, for example, a suction cup 6a (Figure 1) positioned at the bottom of the main body 1, and a suction pump (not shown) housed within the main body 1 and connected to the suction cup 6a. The suction mechanism 6 utilizes the suction force generated by this suction pump to attach the main body 1 to the surface of the solar panel 50. The suction pump generates a suction force that prevents the inspection device 100 from detaching from the surface of the solar panel 50 while allowing the inspection device 100 to move across the surface of the solar panel 50.
照明装置7は、後述する照明制御部12から取得した制御信号に従って発光することにより、太陽光パネル50を照射する。照明装置7は、照射する光の色を、白色や黄色や紫色などの種々の色に変化させることが可能な発光体によって構成される。例えば、照明装置7は、フルカラーLEDによって構成される。図1及び図2に示すように、照明装置7は、凹部Dの上面(底面)に取り付けられている。検査装置100は、2つの照明装置7を備える。図2には、照明装置7から発せられる光Lを図示している。ただし、これはあくまでも本開示の理解を容易にするために示すものであり、照明装置7の照射範囲などを限定する趣旨ではない。照明装置7は、照明部の一例である。 The lighting device 7 illuminates the solar panel 50 by emitting light according to a control signal received from the lighting control unit 12, which will be described later. The lighting device 7 is composed of a light-emitting element capable of changing the color of the emitted light to various colors such as white, yellow, and purple. For example, the lighting device 7 is composed of a full-color LED. As shown in Figures 1 and 2, the lighting device 7 is mounted on the upper (bottom) surface of the recess D. The inspection device 100 includes two lighting devices 7. Figure 2 illustrates the light L emitted from the lighting device 7. However, this is merely shown to facilitate understanding of this disclosure and is not intended to limit the illumination range of the lighting device 7. The lighting device 7 is an example of a lighting unit.
撮影装置8は、太陽光パネル50における照明装置7によって照射された領域を撮影することにより少なくとも1つの検査画像を生成するカメラである。撮影装置8は、例えばRGBカメラによって構成される。すなわち、撮影装置8は、カラー画像を撮影可能なカメラによって構成される。図1及び図2に示すように、撮影装置8は、凹部Dの上面(底面)に取り付けられており、2つの照明装置7の間に配置されている。撮影装置8は、撮影部の一例である。 The imaging device 8 is a camera that generates at least one inspection image by capturing the area illuminated by the illumination device 7 on the solar panel 50. The imaging device 8 is configured, for example, as an RGB camera. That is, the imaging device 8 is configured as a camera capable of capturing color images. As shown in Figures 1 and 2, the imaging device 8 is mounted on the upper (bottom) surface of the recess D and positioned between the two illumination devices 7. The imaging device 8 is an example of an imaging unit.
再び図3を参照して、プロセッサ10は、例えば本体部1の内部に配置される中央演算処理装置(CPU)によって構成される。プロセッサ10は、移動制御部11、照明制御部12、撮影制御部13、画像合成部14、及び判定部15を含む。移動制御部11乃至判定部15は、メモリ20に記憶されている情報処理プログラムをプロセッサ10が実行することで実現されてもよいし、ASICなどの専用のハードウェア回路で構成されてもよい。 Referring again to Figure 3, the processor 10 is composed of, for example, a central processing unit (CPU) located inside the main unit 1. The processor 10 includes a movement control unit 11, an illumination control unit 12, a shooting control unit 13, an image synthesis unit 14, and a determination unit 15. The movement control unit 11 through the determination unit 15 may be implemented by the processor 10 executing an information processing program stored in the memory 20, or they may be configured as dedicated hardware circuits such as an ASIC.
移動制御部11は、検査装置100の移動量を制御する。具体的に、移動制御部11は、駆動部3に制御信号を入力することで、駆動部3が含む2つのモータの回転数を個別に制御する。これにより、各車輪2を回転させて、検査装置100を所定の距離だけ前進又は後退させる。また、移動制御部11は、各車輪2の回転を停止させて、検査装置100を停止させる。 The movement control unit 11 controls the amount of movement of the inspection device 100. Specifically, the movement control unit 11 controls the rotation speed of the two motors included in the drive unit 3 individually by inputting a control signal to the drive unit 3. This rotates each wheel 2, moving the inspection device 100 forward or backward by a predetermined distance. The movement control unit 11 also stops the rotation of each wheel 2, thereby stopping the inspection device 100.
また、移動制御部11は、検査装置100の移動方向を制御する。例えば、移動制御部11は、駆動部3が含む一方のモータを停止させ、他方のモータを駆動することにより、検査装置100を旋回させ、検査装置100の進行方向を変化させる。 Furthermore, the movement control unit 11 controls the direction of movement of the inspection device 100. For example, the movement control unit 11 rotates the inspection device 100 and changes its direction of travel by stopping one of the motors included in the drive unit 3 and driving the other motor.
移動制御部11は、検査装置100を所定の移動ルートに沿って移動させる。所定の移動ルートは、例えば、太陽光パネル50の表面の全域をカバーするルートである。本実施の形態に係る移動制御部11は、所定の移動ルートを生成するために、太陽光パネル50の表面の形状に対応する仮想的な地図を生成する。仮想的な地図は、例えばX軸とY軸とによって定義された2次元地図である。移動制御部11は、例えばVSLAM(Visual Simultaneous Localization and Mapping)技術を利用することにより、仮想的な地図を生成する。具体的には、検査装置100の管理者が、検査装置100に試運転を行わせる。この試運転において、検査装置100は太陽光パネル50の表面を移動しながらその表面を撮影し、自己位置を推定する。さらに、自己位置を仮想的な地図上にマッピングする。これにより、移動制御部11は太陽光パネル50の表面の形状に対応する仮想的な地図を生成する。なお、管理者は、検査装置100の移動開始地点で撮影された写真を特定する情報を入力することにより、地図の精度を向上させてもよい。仮想的な地図を生成した移動制御部11は、所定の経路探索アルゴリズムを利用して、仮想的な地図の全域をカバーする移動ルートを算出する。 The movement control unit 11 moves the inspection device 100 along a predetermined movement route. The predetermined movement route is, for example, a route that covers the entire surface of the solar panel 50. In this embodiment, the movement control unit 11 generates a virtual map corresponding to the shape of the surface of the solar panel 50 in order to generate the predetermined movement route. The virtual map is, for example, a two-dimensional map defined by the X axis and the Y axis. The movement control unit 11 generates the virtual map by, for example, using VSLAM (Visual Simultanate Localization and Mapping) technology. Specifically, the manager of the inspection device 100 has the inspection device 100 perform a trial run. During this trial run, the inspection device 100 moves along the surface of the solar panel 50, photographs its surface, and estimates its own position. Furthermore, it maps its own position onto the virtual map. As a result, the movement control unit 11 generates a virtual map corresponding to the shape of the surface of the solar panel 50. Furthermore, the administrator may improve the accuracy of the map by inputting information that identifies the photograph taken at the starting point of the inspection device 100's movement. The movement control unit 11, having generated the virtual map, calculates a movement route covering the entire area of the virtual map using a predetermined route search algorithm.
ただし、上記の処理は一例であり、移動ルートは適宜の方法で決定されればよい。例えば、検査装置100の管理者が、移動ルートを指定するデータを予め準備し、当該データを検査装置100に入力してもよい。また、移動ルートは必ずしも太陽光パネル50の表面の全域をカバーする必要はない。例えば、太陽光パネル50の表面の一部の領域を移動するような移動ルートを移動制御部11は生成してもよい。 However, the above process is merely an example, and the movement route can be determined by any appropriate method. For example, the administrator of the inspection device 100 may prepare data specifying the movement route in advance and input this data into the inspection device 100. Furthermore, the movement route does not necessarily need to cover the entire surface of the solar panel 50. For example, the movement control unit 11 may generate a movement route that covers only a portion of the surface of the solar panel 50.
移動制御部11は、移動ルート上に、少なくとも1つの撮影スポットを設定する。撮影スポットは、撮影装置8が撮影を行う地点である。撮影スポットは、1つの移動ルートに1つだけ設けられてもよく、複数設けられてもよい。例えば、太陽光パネル50の表面の全域をカバーする移動ルートを生成した場合、移動制御部11は、太陽光パネル50の表面の全域を撮影可能に撮影スポットを設定する。具体的に、移動制御部11は、撮影装置8の画角情報を参照する。撮影装置8の画角情報は、メモリ20に予め記憶されている。ここで、撮影装置8の画角(撮影範囲)が、10cm四方であるとする。この場合、移動制御部11は、移動ルート上に、10cm間隔で撮影スポットを設定する。すなわち、検査装置100が10cm移動し、撮影を行い、再び10cm移動し、撮影を行う、といった動作を繰り返すように、移動制御部11は撮影スポットを設定する。このようにすれば、検査装置100は太陽光パネル50の全域を撮影することができる。ただし、これは一例であり、撮影スポットは、適宜の方法で決定されればよい。例えば、撮影スポットの位置及び数は、検査装置100の管理者が予め指定してもよい。 The movement control unit 11 sets at least one shooting spot on the movement route. A shooting spot is a point where the shooting device 8 takes a photograph. There may be only one shooting spot on a single movement route, or there may be multiple shooting spots. For example, if a movement route is generated that covers the entire surface of the solar panel 50, the movement control unit 11 sets the shooting spots so that the entire surface of the solar panel 50 can be photographed. Specifically, the movement control unit 11 refers to the field of view information of the shooting device 8. The field of view information of the shooting device 8 is stored in the memory 20 in advance. Here, let's assume that the field of view (shooting range) of the shooting device 8 is 10 cm square. In this case, the movement control unit 11 sets the shooting spots on the movement route at 10 cm intervals. That is, the movement control unit 11 sets the shooting spots so that the inspection device 100 moves 10 cm, takes a photograph, moves another 10 cm, takes another photograph, and so on, repeating this operation. In this way, the inspection device 100 can photograph the entire surface of the solar panel 50. However, this is just one example, and the shooting locations can be determined using any appropriate method. For example, the location and number of shooting locations may be predetermined by the administrator of the inspection device 100.
移動制御部11は、移動ルートに沿って移動する検査装置100が撮影スポットに到達すると、検査装置100を停止させる。そして、検査装置100が撮影スポットに到達したことを通知する信号(以下、到達信号と呼ぶ)を照明制御部12に入力する。また、移動制御部11は、撮影制御部13から、検査画像の撮影を完了したことを示す信号(以下、撮影完了信号と呼ぶ)を取得すると、検査装置100を再び移動させる。 The movement control unit 11 stops the inspection device 100 when it reaches the shooting spot while moving along the movement route. It then inputs a signal (hereinafter referred to as the arrival signal) to the lighting control unit 12 indicating that the inspection device 100 has reached the shooting spot. Furthermore, when the movement control unit 11 receives a signal (hereinafter referred to as the shooting completion signal) from the shooting control unit 13 indicating that the shooting of the inspection image has been completed, it restarts the inspection device 100.
照明制御部12は、照明装置7に制御信号を入力することにより、照明装置7の光量及び照明装置7が照射する光の色を制御する。照明制御部12は、到達信号を移動制御部11から取得すると、照明装置7を点灯させるための制御信号を照明装置7に入力する。この制御信号には、照明装置7の光量、及び、光の色を規定する指示が含まれている。照明制御部12は、照明装置7を点灯させると、照明装置7を点灯させたことを示す信号(以下、点灯信号と呼ぶ)を撮影制御部13に入力する。また、照明制御部12は、照明装置7が何色の光で発光しているのか示す信号(以下、色信号と呼ぶ)を撮影制御部13に入力する。照明制御部12は、撮影制御部13から撮影完了信号を取得すると、照明装置7を消灯させる。ただし、照明制御部12は、検査装置100が太陽光パネル50の表面上を移動している間は照明装置7を点灯させ続けてもよい。 The lighting control unit 12 controls the light intensity and color of the light emitted by the lighting device 7 by inputting control signals to the lighting device 7. When the lighting control unit 12 receives an arrival signal from the movement control unit 11, it inputs a control signal to the lighting device 7 to turn it on. This control signal includes instructions specifying the light intensity and color of the light emitted by the lighting device 7. Once the lighting device 7 is turned on, the lighting control unit 12 inputs a signal indicating that the lighting device 7 has been turned on (hereinafter referred to as the "on signal") to the imaging control unit 13. The lighting control unit 12 also inputs a signal indicating the color of the light emitted by the lighting device 7 (hereinafter referred to as the "color signal") to the imaging control unit 13. When the lighting control unit 12 receives a shooting completion signal from the imaging control unit 13, it turns off the lighting device 7. However, the lighting control unit 12 may keep the lighting device 7 lit while the inspection device 100 is moving across the surface of the solar panel 50.
撮影制御部13は、撮影装置8が撮影を行うタイミングを制御する。具体的に、撮影制御部13は、点灯信号及び色信号を照明制御部12から取得したことに応じて、撮影装置8に太陽光パネル50を撮影させる。撮影装置8による撮影が完了すると、撮影制御部13は、撮影完了信号を移動制御部11に入力する。 The shooting control unit 13 controls the timing of the shooting device 8's shooting. Specifically, the shooting control unit 13, upon receiving the lighting signal and color signal from the lighting control unit 12, causes the shooting device 8 to photograph the solar panel 50. Once the shooting by the shooting device 8 is complete, the shooting control unit 13 inputs a shooting completion signal to the movement control unit 11.
撮影制御部13は、撮影装置8から検査画像を取得する。この際、撮影制御部13は、種々のメタデータを生成する。例えば、撮影制御部13は、画像ID、撮影日時情報、撮影地点情報、などのメタデータを生成する。これらのメタデータは、検査画像の撮影が行われる度に生成され、検査画像に紐付けられる。検査画像と、検査画像に紐づけられた種々のメタデータとのデータセットは、メモリ20に記憶される。 The imaging control unit 13 acquires inspection images from the imaging device 8. During this process, the imaging control unit 13 generates various metadata. For example, the imaging control unit 13 generates metadata such as image ID, date and time of capture, and location information. This metadata is generated each time an inspection image is captured and is associated with the inspection image. The dataset of inspection images and the various metadata associated with them is stored in the memory 20.
画像IDは、検査画像を識別するための識別情報である。 The image ID is identification information used to identify the examination image.
撮影日時情報は、検査画像が撮影された年、月、日、及び時刻を示す。撮影制御部13は、検査装置100が備える図示しない時計が計測している現在の時刻に基づき、撮影日時情報を生成する。 The shooting date and time information indicates the year, month, day, and time the inspection image was taken. The shooting control unit 13 generates the shooting date and time information based on the current time measured by a clock (not shown) installed in the inspection device 100.
撮影地点情報は、検査画像が撮影された撮影地点の位置情報を示す。撮影地点情報は、太陽光パネル50の形状に対応する仮想的な2次元地図における座標値(X座標値及びY座標値)を含む。なお、撮影地点情報は、撮影地点の緯度及び経度を含んでいてもよい。撮影地点の緯度及び経度は、例えば、検査装置100が備える図示しないGPSセンサ等の位置センサによって測定される。 The shooting location information indicates the location where the inspection image was captured. The shooting location information includes coordinate values (X and Y coordinate values) on a virtual two-dimensional map corresponding to the shape of the solar panel 50. The shooting location information may also include the latitude and longitude of the shooting location. The latitude and longitude of the shooting location are measured, for example, by a position sensor such as a GPS sensor (not shown) provided by the inspection device 100.
画像合成部14は、複数の検査画像を合成することにより、合成画像を生成する。画像合成部14は、検査装置100の移動量に基づき、複数の検査画像を合成する。画像合成部14は、以下の方法によって検査装置100の移動量を推定する。 The image synthesis unit 14 generates a composite image by combining multiple inspection images. The image synthesis unit 14 combines multiple inspection images based on the movement amount of the inspection device 100. The image synthesis unit 14 estimates the movement amount of the inspection device 100 by the following method.
(第1の方法)画像合成部14は、例えば車輪センサ4が測定した車輪2の回転数を示す情報(いわゆるオドメトリ情報)と、車輪2の円周を示す情報とを取得し、これらの情報に基づき、検査装置100の移動量を推定する。なお、車輪2の円周を示す情報はメモリ20に予め記憶されている。 (First Method) The image synthesis unit 14 acquires information indicating the rotation speed of the wheel 2 measured by the wheel sensor 4 (so-called odometry information) and information indicating the circumference of the wheel 2. Based on this information, it estimates the amount of movement of the inspection device 100. The information indicating the circumference of the wheel 2 is pre-stored in the memory 20.
(第2の方法)画像合成部14は、VSLAM技術、パノラマ画像合成技術、Visual Odometry技術などで行われる処理を利用することにより、検査装置100の移動量を推定する。具体的に、画像合成部14は、まず、撮影装置8が各撮影スポットで撮影を行うことにより生成された複数の検査画像のうちの第1検査画像から、第1特徴点を抽出する。第1特徴点は、例えば第1検査画像に写り込んでいる太陽光パネル50の輪郭上の特徴的な点である。続けて、画像合成部14は、第1検査画像の次に撮影された第2検査画像から、第2特徴点を抽出する。第2特徴点は、第1特徴点に対応する点である。画像合成部14は、例えば第1検査画像と第2検査画像とをマッチングすることにより第2特徴点を抽出する。第1特徴点と第2特徴点とを抽出した画像合成部14は、第1特徴点に対する第2特徴点の相対的な移動量を算出する。この相対的な移動量に基づき、画像合成部14は、検査装置100の移動量を推定する。 (Second Method) The image synthesis unit 14 estimates the amount of movement of the inspection device 100 by utilizing processing performed by VSLAM technology, panoramic image synthesis technology, Visual Odometry technology, etc. Specifically, the image synthesis unit 14 first extracts a first feature point from the first inspection image, which is one of several inspection images generated when the shooting device 8 takes pictures at each shooting spot. The first feature point is, for example, a characteristic point on the outline of the solar panel 50 that is captured in the first inspection image. Next, the image synthesis unit 14 extracts a second feature point from the second inspection image, which is taken after the first inspection image. The second feature point is a point that corresponds to the first feature point. The image synthesis unit 14 extracts the second feature point by, for example, matching the first inspection image and the second inspection image. Having extracted the first and second feature points, the image synthesis unit 14 calculates the relative amount of movement of the second feature point with respect to the first feature point. Based on this relative movement, the image synthesis unit 14 estimates the movement of the inspection device 100.
画像合成部14は、上記の第1の方法と第2の方法とを組み合わせてもい。すなわち、上記の第1の方法を利用して検査装置100の移動量(第1移動量と呼ぶ)を推定する。次いで、上記の第2の方法を利用して検査装置100の移動量(第2移動量と呼ぶ)を推定する。そして第1移動量を第2移動量によって補正する。このようにすれば、画像合成部14は検査画像の移動量をより正確に推定することができる。 The image synthesis unit 14 may combine the first and second methods described above. Specifically, it estimates the movement of the inspection device 100 (referred to as the first movement) using the first method. Then, it estimates the movement of the inspection device 100 (referred to as the second movement) using the second method. Finally, it corrects the first movement using the second movement. In this way, the image synthesis unit 14 can estimate the movement of the inspection image more accurately.
画像合成部14は、推定した移動量に基づき、画像を合成する。例えば、画像合成部14は、第1検査画像を撮影してから第2検査画像を撮影するまでの間に、検査画像が10cm移動したことを推定したとする。この場合、画像合成部14は、10cmという物理的な移動量に対応する画像上のずれを計算し、このずれに基づき、第1検査画像と第2検査画像との間での位置調整を行う。画像合成部14は、この位置調整により、画像間のずれを補正し、第1検査画像と第2検査画像とを自然に繋ぎ合わせて、合成画像を生成する。ここでは、第1検査画像と第2検査画像とに基づき合成画像を生成する例を説明したが、画像合成部14は、より多くの検査画像に基づき、合成画像を生成してもよい。つまり、3枚以上の検査画像を互いに繋ぎ合わせて、合成画像を生成してもよい。 The image synthesis unit 14 synthesizes images based on the estimated amount of movement. For example, suppose the image synthesis unit 14 estimates that the inspection image moved 10 cm between the time the first inspection image was taken and the time the second inspection image was taken. In this case, the image synthesis unit 14 calculates the image displacement corresponding to the physical displacement of 10 cm and adjusts the position between the first and second inspection images based on this displacement. Through this position adjustment, the image synthesis unit 14 corrects the displacement between the images, seamlessly connecting the first and second inspection images to generate a composite image. While this example describes generating a composite image based on the first and second inspection images, the image synthesis unit 14 may generate a composite image based on more inspection images. That is, it may generate a composite image by connecting three or more inspection images together.
判定部15は、少なくとも1枚の検査画像、及び、少なくとも1枚の合成画像、のうちの少なくとも一方に基づき、太陽光パネル50が故障しているか否かを判定する。判定部15の詳細な処理については後述する。 The determination unit 15 determines whether the solar panel 50 is malfunctioning based on at least one of at least one of the inspection image and at least one composite image. The detailed processing of the determination unit 15 will be described later.
メモリ20は、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブなどの不揮発性の書き換え可能な記憶装置で構成される。 Memory 20 consists of non-volatile, rewritable storage devices such as hard disk drives and solid-state drives.
以上の構成を備える検査装置100の動作について、具体例を挙げながら説明する。 The operation of the inspection device 100, which has the above configuration, will be explained with specific examples.
(第1例)第1例に係る検査装置100は、太陽光パネル50が黄色に変色している部分を含むか否かを検知する。本実施の形態に係る太陽光パネル50(ペロブスカイト型の太陽光パネル)は、図示しない光吸収層を含む。光吸収層は、ヨウ素と鉛との化合物であるヨウ化鉛を主要な成分として含む。ヨウ化鉛は、水と反応すると、黄色に変色する性質を有する。一般に、光吸収層は被覆層によって覆われているため、光吸収層に水が到達し、ヨウ化鉛が水と反応することは防止される。しかしながら、経年等により被覆層が劣化すると、被覆層の劣化部分を通じて、光吸収層に水が侵入することがある。この場合、光吸収層のヨウ化鉛は黄色に変色し、水に溶け出す。この結果、太陽光パネル50に黄色に変色した部分が形成される。このほか、太陽光パネル50の電極に銀を用いている場合に、ヨウ化銀(黄色)に変化することもある。以下、太陽光パネル50に黄色に変色した部分が形成される現象のことを、「黄変」と呼ぶ。 (First Example) The inspection device 100 according to the first example detects whether or not the solar panel 50 contains areas that have turned yellow. The solar panel 50 according to this embodiment (perovskite type solar panel) includes a light-absorbing layer (not shown). The light-absorbing layer mainly contains lead iodide, which is a compound of iodine and lead. Lead iodide has the property of turning yellow when it reacts with water. Generally, the light-absorbing layer is covered by a coating layer, so that water does not reach the light-absorbing layer and lead iodide does not react with water. However, if the coating layer deteriorates over time, water may penetrate the light-absorbing layer through the deteriorated parts of the coating layer. In this case, the lead iodide in the light-absorbing layer turns yellow and dissolves in water. As a result, areas that have turned yellow are formed on the solar panel 50. In addition, if silver is used for the electrodes of the solar panel 50, it may change to silver iodide (yellow). Hereafter, the phenomenon in which yellow discoloration forms on the solar panel 50 will be referred to as "yellowing."
図4及び図5は、太陽光パネル50の部分拡大図である。詳細には、図4は、太陽光パネル50において軽度の黄変が発生している領域を拡大した図である。図5は、太陽光パネル50において重度の黄変が発生している領域を拡大した図である。図4に示す太陽光パネル50は、第1部分A1と第2部分A2とを含む。第1部分A1は、黄変が発生していない部分である。第2部分A2は、軽度の黄変が発生している部分である。言い換えると、第2部分A2では、初期段階の黄変が発生している。図5に示す太陽光パネル50は、第3部分A3と、第4部分A4と、第5部分A5とを含む。第3部分A3は、黄変が進行していない部分である。第4部分A4は、中度の黄変が発生している部分である。言い換えると、第4部分A4では、黄変が中期段階にまで進行している。第4部分A4は、弱い(薄い)黄色、例えばオレンジ色を有する。第5部分A5は、重度の黄変が発生している部分である。言い換えると、第5部分A5では、黄変が末期段階にまで進行している。第5部分A5は、強い(濃い)黄色を有する。以下、太陽光パネル50における黄変が発生している部分のことを、黄変部分と呼ぶ。 Figures 4 and 5 are enlarged sections of the solar panel 50. More specifically, Figure 4 is an enlarged view of the area of the solar panel 50 where mild yellowing has occurred. Figure 5 is an enlarged view of the area of the solar panel 50 where severe yellowing has occurred. The solar panel 50 shown in Figure 4 includes a first section A1 and a second section A2. The first section A1 is the area where no yellowing has occurred. The second section A2 is the area where mild yellowing has occurred. In other words, the second section A2 is experiencing early-stage yellowing. The solar panel 50 shown in Figure 5 includes a third section A3, a fourth section A4, and a fifth section A5. The third section A3 is the area where yellowing has not progressed. The fourth section A4 is the area where moderate yellowing has occurred. In other words, the yellowing has progressed to the middle stage in the fourth section A4. The fourth section A4 has a weak (pale) yellow color, for example, orange. Section 5A5 is an area where severe yellowing has occurred. In other words, the yellowing in Section 5A5 has progressed to the final stage. Section 5A5 has a strong (deep) yellow color. Hereafter, the area of the solar panel 50 where yellowing has occurred will be referred to as the yellowed area.
第1例に係る検査装置100は、移動制御部11による制御のもと、移動ルートに沿って移動する。移動ルートは、太陽光パネル50の全域をカバーするルートである。第1例に係る検査装置100は、いわゆるジグザグ走行を行うことにより、太陽光パネル50の全域を移動する。ここで言うジグザグ走行とは、太陽光パネル50における第1方向(例えば太陽光パネル50の長手方向)への移動と、第1方向に直交する第2方向(例えば太陽光パネル50の短手方向)への移動と、を繰り返す移動方法である。なお、上記の通り、本実施の形態に係る太陽光パネル50は長方形状を有する。具体的に、検査装置100は、太陽光パネル50の長手方向における一方側の端部から他方側の端部に向かって直進し、長手方向における他方側の端部に到達すると、短手方向に沿って僅かに移動し(折り返し)、長手方向における他方側の端部から一方側の端部に向かって直進する。このジグザグ走行を、検査装置100は、太陽光パネル50の表面の全域を走破するまで繰り返す。 The inspection device 100 according to the first example moves along a movement route under the control of the movement control unit 11. The movement route covers the entire surface of the solar panel 50. The inspection device 100 according to the first example moves across the entire surface of the solar panel 50 by performing a so-called zigzag movement. This zigzag movement involves repeatedly moving in a first direction (e.g., the longitudinal direction of the solar panel 50) and moving in a second direction perpendicular to the first direction (e.g., the short direction of the solar panel 50). As described above, the solar panel 50 according to this embodiment has a rectangular shape. Specifically, the inspection device 100 moves straight from one end of the solar panel 50 in the longitudinal direction towards the other end. Upon reaching the other end in the longitudinal direction, it moves slightly along the short direction (reversing direction) and then moves straight from the other end in the longitudinal direction towards the first end. The inspection device 100 repeats this zigzag movement until it has traversed the entire surface of the solar panel 50.
第1例において、撮影スポットは10cm間隔で設定されている。このため、第1例に係る検査装置100は、移動ルート上において、10cm移動するごとに撮影を行う。この撮影動作によって、太陽光パネル50の表面の全域が撮影される。 In the first example, the shooting spots are set at 10 cm intervals. Therefore, the inspection device 100 in the first example takes a photograph every 10 cm along its movement route. This shooting operation captures the entire surface of the solar panel 50.
第1例に係る照明制御部12は、撮影が行われる際、照明制御部12の光量を一定に制御する。また、照明制御部12は、照明装置7の光の色を白色に制御する。つまり、光量が一定でかつ白色の光で太陽光パネル50が照射されるように、照明制御部12は照明装置7を制御する。 In the first example, the lighting control unit 12 controls the light intensity of the lighting control unit 12 to a constant level when shooting is performed. Furthermore, the lighting control unit 12 controls the color of the light from the lighting device 7 to white. In other words, the lighting control unit 12 controls the lighting device 7 so that the solar panel 50 is illuminated with a constant light intensity and white light.
照明制御部12による照明環境のセッティングが完了すると、撮影装置8は太陽光パネル50の表面を撮影する。つまり、撮影装置8は、白色光によって照射された太陽光パネル50の表面を撮影し、検査画像を生成する。以下では、白色光によって照射された太陽光パネル50の表面を撮影することにより生成された検査画像のことを、白色検査画像と呼ぶ。第1例に係る撮影装置8は、1つの撮影スポットにつき1回の撮影を行い、1枚の白色検査画像を生成する。太陽光パネル50の表面の全域の撮影が完了するまで、検査装置100の移動と、照明装置7による照射と、撮影装置8による撮影とが繰り返される。 Once the lighting environment setting by the lighting control unit 12 is complete, the imaging device 8 photographs the surface of the solar panel 50. That is, the imaging device 8 photographs the surface of the solar panel 50 illuminated by white light and generates an inspection image. Hereinafter, the inspection image generated by photographing the surface of the solar panel 50 illuminated by white light will be referred to as a white inspection image. In the first example, the imaging device 8 performs one photograph per shooting spot, generating one white inspection image. The movement of the inspection device 100, illumination by the lighting device 7, and photography by the imaging device 8 are repeated until the entire surface of the solar panel 50 has been photographed.
画像合成部14は、撮影装置8が各撮影スポットで撮影を行うことにより生成された複数の白色検査画像を合成する(繋ぎ合わせる)。以下では、複数の白色検査画像に基づいて生成された合成画像のことを、白色合成画像と呼ぶ。第1例に係る画像合成部14は、1つの太陽光パネル50に対応する1枚の合成画像を生成する。つまり、1つの太陽光パネル50の表面の全域が写り込んでいる1枚の合成画像を生成する。 The image synthesis unit 14 synthesizes (stitches together) multiple white inspection images generated by the imaging device 8 taking images at each shooting spot. Hereinafter, the composite image generated based on multiple white inspection images will be referred to as the white composite image. In the first example, the image synthesis unit 14 generates one composite image corresponding to one solar panel 50. That is, it generates a single composite image that captures the entire surface of one solar panel 50.
第1例に係る判定部15は、まず、白色合成画像から、黄変領域を検出(抽出)する。黄変領域とは、白色合成画像における一部の領域であって、黄変部分に対応する領域である。つまり、黄変部分が写り込んでいる領域である。上記の通り、本実施の形態に係る撮影装置8は、RGBカメラによって構成されている。このため、白色合成画像を構成する各画素には、RGB値(画素値の一例)が設定されている。判定部15は、このRGB値を利用して、白色合成画像から黄変領域を検出する。具体的に、判定部15は、画素値(RGB値)が以下の3つの黄変領域条件を満たす領域を、黄変領域として扱う。(i)R信号値が200以上であること。(ii)G信号値が175以上であること。(iii)B信号値が150以上であること。なお、上記の(i)から(iii)までの各条件における数値はあくまでも一例であり、適宜変更可能である。 The determination unit 15 in the first example first detects (extracts) yellowed areas from the white composite image. A yellowed area is a portion of the white composite image that corresponds to a yellowed portion. In other words, it is the area where the yellowed portion is captured. As described above, the imaging device 8 in this embodiment is composed of an RGB camera. Therefore, each pixel constituting the white composite image is assigned an RGB value (an example of a pixel value). The determination unit 15 uses this RGB value to detect yellowed areas from the white composite image. Specifically, the determination unit 15 treats areas where the pixel value (RGB value) satisfies the following three yellowed area conditions as yellowed areas: (i) The R signal value is 200 or higher. (ii) The G signal value is 175 or higher. (iii) The B signal value is 150 or higher. Note that the numerical values for each condition from (i) to (iii) above are merely examples and can be changed as appropriate.
白色合成画像から黄変領域を検出(抽出)した判定部15は、黄変領域の面積を算出する。そして、判定部15は、黄変領域の面積に基づき、太陽光パネル50が故障しているか否かを判定する。 The determination unit 15, which detects (extracts) yellowed areas from the white composite image, calculates the area of the yellowed areas. Based on the area of the yellowed areas, the determination unit 15 then determines whether or not the solar panel 50 is malfunctioning.
黄変が発生すると、太陽光パネル50の発電効率は低下する。発電効率は、太陽光パネル50が単位時間あたりに発電する電気の量によって定義される。第1例に係る判定部15は、工場出荷時(新品状態)の太陽光パネル50の発電効率を100%として、太陽光パネル50の発電効率が50%未満である場合に、太陽光パネル50が故障していると判定する。 When yellowing occurs, the power generation efficiency of the solar panel 50 decreases. Power generation efficiency is defined by the amount of electricity generated by the solar panel 50 per unit time. In the first example, the determination unit 15 determines that the solar panel 50 is faulty if its power generation efficiency is less than 50%, with the factory-shipped (new) solar panel 50's power generation efficiency being 100%.
白色検査画像における黄変領域の面積の割合と、太陽光パネル50の発電効率との間には相関関係がある。具体的に、黄変領域の面積が大きくなるほど、太陽光パネル50の発電効率は低下する。説明を分かりやすくするために、黄変領域の面積の割合が1%増加すると、太陽光パネル50の発電効率が1%低下するものと仮定する。この場合、判定部15は、黄変領域の面積の割合が50%以上であるか否かを判定する。そして、黄変領域の面積の割合が50%以上である場合、太陽光パネル50の発電効率が50%未満であるとみなし、太陽光パネル50が故障していると判定する。なお、黄変領域の面積の割合とは、白色合成画像に写り込んでいる太陽光パネル50の表面の全体の面積に対して、黄変領域の面積が占める割合のことを指す。 There is a correlation between the proportion of the yellowed area in the white-based inspection image and the power generation efficiency of the solar panel 50. Specifically, the larger the yellowed area, the lower the power generation efficiency of the solar panel 50. To simplify the explanation, let's assume that a 1% increase in the proportion of the yellowed area corresponds to a 1% decrease in the power generation efficiency of the solar panel 50. In this case, the determination unit 15 determines whether the proportion of the yellowed area is 50% or more. If the proportion of the yellowed area is 50% or more, it considers the power generation efficiency of the solar panel 50 to be less than 50% and determines that the solar panel 50 is faulty. Note that the proportion of the yellowed area refers to the proportion of the yellowed area to the total surface area of the solar panel 50 as captured in the white-based composite image.
太陽光パネル50が故障していると判定する場合、判定部15は、太陽光パネル50が故障していることを通知するメッセージを生成する。そして、判定部15は、検査装置100が備える図示しない通信モジュールを用いて、検査装置100の管理者等が所有するスマートフォンやパーソナルコンピュータなどの情報処理端末に、上記のメッセージを送信(出力)する。 If the determination unit 15 determines that the solar panel 50 is malfunctioning, it generates a message notifying that the solar panel 50 is malfunctioning. The determination unit 15 then uses a communication module (not shown) provided in the inspection device 100 to transmit (output) this message to an information processing terminal, such as a smartphone or personal computer, owned by the administrator of the inspection device 100.
また、判定部15は、太陽光パネル50が故障していないと判定する場合、太陽光パネル50が故障する時期(太陽光パネル50の余寿命)を予測する。 Furthermore, if the determination unit 15 determines that the solar panel 50 is not malfunctioning, it predicts when the solar panel 50 will malfunction (the remaining lifespan of the solar panel 50).
検査装置100による検査が定期的に行われるとする。例えば、1か月に1回、検査装置100は太陽光パネル50上を移動し、各撮影スポットで撮影を行い、合成画像を生成し、黄変領域の割合を算出するとする。検査装置100による定期的な検査によって収集された情報に基づき、判定部15は、黄変領域が増加するペースを推定する。例えば、太陽光パネル50を設置してから1年が経過した時点では、黄変領域の面積の割合が10%であるとする。そして、太陽光パネル50を設置してから2年が経過した時点で、黄変領域の面積の割合が20%であるとする。これらのデータに基づき、判定部15は、黄変領域の増加ペースを推定する。この例では、判定部15は、1年が経過するごとに、黄変領域が10%増加することを推定する。判定部15は、推定した増加ペースと、現在の黄変領域の面積の割合とに基づき、太陽光パネル50が故障する時期を予測する。なお、予測に際し、判定部15は、日照時間や降雨量などの種々の情報を参照してもよい。以上の予測結果を含むメッセージを、判定部15は検査装置100の管理者の情報処理端末に送信する。 Assume that inspections by the inspection device 100 are performed regularly. For example, once a month, the inspection device 100 moves across the solar panel 50, takes pictures at each shooting spot, generates a composite image, and calculates the percentage of the yellowed area. Based on the information collected by the regular inspections by the inspection device 100, the determination unit 15 estimates the rate at which the yellowed area increases. For example, assume that one year after the installation of the solar panel 50 the percentage of the yellowed area is 10%. Then, assume that two years after the installation of the solar panel 50 the percentage of the yellowed area is 20%. Based on this data, the determination unit 15 estimates the rate at which the yellowed area increases. In this example, the determination unit 15 estimates that the yellowed area increases by 10% each year. Based on the estimated rate of increase and the current percentage of the yellowed area, the determination unit 15 predicts when the solar panel 50 will fail. Furthermore, the determination unit 15 may refer to various information such as sunshine duration and rainfall during the prediction process. The determination unit 15 transmits a message containing the above prediction results to the administrator's information processing terminal of the inspection device 100.
(第2例)第1例では、判定部15が、重度の黄変が発生している部分(濃い黄色を有する部分)と、中度の黄変が発生している部分(オレンジ色を有する部分)とを区別せずに太陽光パネル50が故障しているか否かを判定する例を説明した。第2例に係る検査装置100は、これらの部分を区別したうえで、太陽光パネル50が故障しているか否かを判定する。 (Second Example) In the first example, the determination unit 15 determined whether the solar panel 50 was faulty without distinguishing between areas with severe yellowing (areas with a dark yellow color) and areas with moderate yellowing (areas with an orange color). The inspection device 100 in the second example distinguishes between these areas before determining whether the solar panel 50 is faulty.
第2例に係る検査装置100は、第1例に係る検査装置100と同様に、太陽光パネル50上を移動し、各撮影スポットで撮影を行い、1枚の白色合成画像を生成する。この白色合成画像には、1つの太陽光パネル50の表面の全域が写り込んでいる。 The inspection device 100 in the second example moves along the solar panel 50, similar to the inspection device 100 in the first example, takes images at each shooting spot, and generates a single white composite image. This white composite image captures the entire surface of one solar panel 50.
第2例に係る判定部15は、合成画像を構成する全画素の画素値(RGB値)に基づき、重度黄変領域と、中度黄変領域とを特定する。 The determination unit 15 in the second example identifies severe yellowing regions and moderate yellowing regions based on the pixel values (RGB values) of all pixels constituting the composite image.
重度黄変領域は、画素値が、以下の(a)から(c)までの全ての条件を満たす領域である。(a)R信号値が200以上であること。(b)G信号値が200以上であること。(c)B信号値が50以上150未満であること。重度黄変領域は、太陽光パネル50における重度の黄変が発生している部分に対応する。 The severe yellowing region is an area where the pixel value satisfies all of the following conditions (a) to (c): (a) The R signal value is 200 or higher. (b) The G signal value is 200 or higher. (c) The B signal value is 50 or higher and less than 150. The severe yellowing region corresponds to the part of the solar panel 50 where severe yellowing has occurred.
中度黄変領域は、画素値が、以下の(d)から(f)までの全ての条件を満たす領域である。(d)R信号値が180以上200未満であること。(e)G信号値が150以上200未満であること。(f)B信号値が150以上であること。中度黄変領域は、太陽光パネル50における中度の黄変が発生している部分に対応する。なお、(a)から(f)までの各条件における数値はあくまでも一例であり、適宜変更可能である。 The moderate yellowing region is the area where the pixel values satisfy all of the following conditions (d) through (f): (d) The R signal value is 180 or greater and less than 200. (e) The G signal value is 150 or greater and less than 200. (f) The B signal value is 150 or greater. The moderate yellowing region corresponds to the part of the solar panel 50 where moderate yellowing occurs. Note that the numerical values for each condition from (a) to (f) are merely examples and can be changed as appropriate.
説明を分かりやすくするために、次のように仮定する。重度黄変領域の面積の割合が1%増加すると、太陽光パネル50の発電効率が1%低下する。また、中度黄変領域の面積の割合が1%増加すると、太陽光パネル50の発電効率が0.5%低下する。 To simplify the explanation, let's assume the following: A 1% increase in the area of severely yellowed regions reduces the power generation efficiency of the solar panel 50 by 1%. Also, a 1% increase in the area of moderately yellowed regions reduces the power generation efficiency of the solar panel 50 by 0.5%.
ここで、重度黄変領域の面積の割合をX(%)として、中度黄変領域の面積の割合Y(%)とする。第2例に係る判定部15は、次の式(F1)を用いて、太陽光パネル50が故障しているか否かを判定する。 Here, let X (%) be the percentage of the area of the severely yellowed region, and Y (%) be the percentage of the area of the moderately yellowed region. The determination unit 15 in the second example determines whether or not the solar panel 50 is malfunctioning using the following formula (F1).
X+Y×0.5>50・・・(F1)
判定部15は、上記の式(F1)が成立する場合、太陽光パネル50が故障していると判定する。すなわち、太陽光パネル50の発電効率が50%未満であると判定する。この場合、判定部15は、第1例に係る判定部15と同様に、太陽光パネル50が故障していることを通知するメッセージを生成する。
X+Y×0.5>50...(F1)
The determination unit 15 determines that the solar panel 50 is faulty if the above formula (F1) is true. In other words, it determines that the power generation efficiency of the solar panel 50 is less than 50%. In this case, the determination unit 15 generates a message notifying that the solar panel 50 is faulty, similar to the determination unit 15 in the first example.
一方、上記の式(F1)が成立しない場合、判定部15は、太陽光パネル50が故障していないと判定する。この場合、判定部15は、第1例に係る判定部15と同様に、太陽光パネル50が故障する時期を予測してもよい。 On the other hand, if the above equation (F1) does not hold true, the determination unit 15 determines that the solar panel 50 is not faulty. In this case, the determination unit 15 may predict the timing of the solar panel 50's failure, similar to the determination unit 15 in the first example.
(第3例)第3例に係る検査装置100は、白色の光で照射された太陽光パネル50を撮影した検査画像と、黄色の光で照射された太陽光パネル50を撮影した検査画像と、に基づき差分画像を生成する。この差分画像に基づき、黄変を検出する。 (Third Example) The inspection device 100 in the third example generates a difference image based on an inspection image of the solar panel 50 irradiated with white light and an inspection image of the solar panel 50 irradiated with yellow light. Yellowing is detected based on this difference image.
第3例に係る検査装置100は、各撮影スポットにおいて2回ずつ撮影を行う。1回目の撮影では、照明制御部12は、一定の光量でかつ白色の光で太陽光パネル50が照射されるように、照明装置7を制御する。撮影制御部13は、白色の光で照射された太陽光パネル50を撮影装置8に撮影させる。すなわち、白色検査画像を生成する。2回目の撮影では、照明制御部12は、1回目の撮影と同じ光量で、かつ、黄色の光で太陽光パネル50が照射されるように、照明装置7を制御する。撮影制御部13は、黄色の光で照射された太陽光パネル50を撮影装置8に撮影させる。2回目の撮影によって生成された検査画像のことを、以下では黄色検査画像と呼ぶ。なお、黄変部分が黄色の光によって照射された状態で、黄変部分が撮影されると、黄変部分が浮かび上がるような検査画像が生成される。 The inspection device 100 in the third example takes two images at each shooting spot. During the first shooting, the lighting control unit 12 controls the lighting device 7 so that the solar panel 50 is illuminated with a constant amount of white light. The shooting control unit 13 causes the shooting device 8 to photograph the solar panel 50 illuminated with white light. That is, a white inspection image is generated. During the second shooting, the lighting control unit 12 controls the lighting device 7 so that the solar panel 50 is illuminated with the same amount of yellow light as in the first shooting. The shooting control unit 13 causes the shooting device 8 to photograph the solar panel 50 illuminated with yellow light. The inspection image generated by the second shooting is hereinafter referred to as the yellow inspection image. Note that when the yellowed area is illuminated with yellow light and photographed, an inspection image is generated in which the yellowed area stands out.
検査画像の撮影が2回行われる点、及び、2回目の撮影では太陽光パネル50を黄色の光で照射する点を除いて、第3例における移動制御部11、照明制御部12、及び撮影制御部13の処理は、第1例における移動制御部11、照明制御部12、撮影制御部13の処理と同様である。 Except for the fact that the inspection image is captured twice, and that the solar panel 50 is illuminated with yellow light during the second capture, the processing of the movement control unit 11, illumination control unit 12, and image capture control unit 13 in the third example is the same as the processing of the movement control unit 11, illumination control unit 12, and image capture control unit 13 in the first example.
第3例に係る画像合成部14は、2枚の合成画像を生成する。2枚の合成画像のうちの一方は、白色合成画像である。白色合成画像には、1つの太陽光パネル50の表面の全域が写り込んでいる。2枚の合成画像のうちの他方は、複数の黄色検査画像を繋ぎ合わせることにより生成された合成画像である。この合成画像のことを以下では黄色合成画像と呼ぶ。黄色合成画像には、1つの太陽光パネル50の表面の全域が写り込んでいる。 The image synthesis unit 14 in the third example generates two composite images. One of the two composite images is a white composite image. The white composite image captures the entire surface of one solar panel 50. The other of the two composite images is a composite image generated by stitching together multiple yellow inspection images. This composite image will be referred to as the yellow composite image below. The yellow composite image captures the entire surface of one solar panel 50.
第3例に係る判定部15は、白色合成画像及び黄色合成画像をグレースケール化する。そして、グレースケール化された白色合成画像及び黄色合成画像に基づき、差分画像を生成する。これにより、黄変領域と、黄変領域以外の領域と、のコントラストが明確化された画像が生成される。判定部15は、この差分画像に対して、閾値処理を行う。具体的には、輝度が所定の基準輝度よりも高い画素が差分画像に含まれるか否かを判定する。判定部15は、差分画像において、輝度が基準輝度よりも高い画素(以下、黄変対応画素と呼ぶ)が含まれる場合、太陽光パネル50に黄変部分が形成されていると判定する。続けて、判定部15は、黄変対応画素の合計数を算出し、黄変対応画素の合計数が、差分画像の全画素に対して占める割合を算出する。そして、この割合が50%以上である場合、判定部15は、太陽光パネル50の発電効率が50%未満であると判断し、太陽光パネル50が故障していると判定する。 In the third example, the determination unit 15 converts the white composite image and the yellow composite image to grayscale. Then, it generates a difference image based on the grayscaled white composite image and the yellow composite image. This generates an image in which the contrast between the yellowed region and the non-yellowed region is clearly defined. The determination unit 15 performs thresholding on this difference image. Specifically, it determines whether or not pixels with a brightness higher than a predetermined reference brightness are included in the difference image. If the determination unit 15 finds pixels with a brightness higher than the reference brightness (hereinafter referred to as yellowed-corresponding pixels) in the difference image, it determines that a yellowed area has formed on the solar panel 50. Next, the determination unit 15 calculates the total number of yellowed-corresponding pixels and the percentage of the total number of yellowed-corresponding pixels relative to all pixels in the difference image. If this percentage is 50% or more, the determination unit 15 determines that the power generation efficiency of the solar panel 50 is less than 50% and that the solar panel 50 is malfunctioning.
第3例に係る判定部15は、差分画像を検査装置100の管理者の情報処理端末に送信してもよい。すなわち、黄変が発生している部分と、黄変が発生していない部分とのコントラストが明確化された画像を管理者の情報処理端末に送信してもよい。このようにすれば、黄変が発生している部分を管理者に明確に認識させることができる。この際、判定部15は、差分画像に対して、上記の基準輝度を閾値にした2値化処理を施してもよい。このようにすれば、黄変が発生している部分をより明確に管理者に認識させることができる。 In the third example, the determination unit 15 may transmit the difference image to the administrator's information processing terminal of the inspection device 100. That is, an image in which the contrast between the areas where yellowing has occurred and the areas where yellowing has not occurred is clearly defined may be transmitted to the administrator's information processing terminal. This allows the administrator to clearly recognize the areas where yellowing has occurred. In this case, the determination unit 15 may perform a binarization process on the difference image using the above-mentioned reference brightness as a threshold. This allows the administrator to recognize the areas where yellowing has occurred even more clearly.
(第4例)第4例に係る検査装置100は、各撮影スポットで、検査画像の撮影を1回行う。この際、照明制御部12は、照明装置7を制御して、照明装置7に紫色の光を照射させる。そして、撮影制御部13は、紫色の光で照射されている太陽光パネル50を、撮影装置8に撮影させる。紫色は、黄色の補色である。黄変部分が紫色の光で照射された状態で撮影装置8に撮影されると、検査画像において、黄変部分は黒色に写る。すなわち、黄変部分は、検査画像において黒色の画素によって描画される。第4例に係る画像合成部14は、各撮影スポットで撮影を行うことにより生成された複数の検査画像に基づき、合成画像を生成する。そして、第4例に係る判定部15は、合成画像における黒色の画素(黄変部分に対応する画素)を検出し、この黒色の画素の合計数が合成画像の全画素に対して占める割合に基づき、太陽光パネル50が故障しているか否かを判定する。 (Fourth Example) The inspection device 100 in the fourth example takes one inspection image at each shooting spot. At this time, the lighting control unit 12 controls the lighting device 7 to irradiate it with purple light. Then, the shooting control unit 13 causes the shooting device 8 to photograph the solar panel 50, which is irradiated with purple light. Purple is the complementary color of yellow. When the yellowed portion is photographed by the shooting device 8 while irradiated with purple light, the yellowed portion appears as black in the inspection image. That is, the yellowed portion is depicted by black pixels in the inspection image. The image synthesis unit 14 in the fourth example generates a composite image based on the multiple inspection images generated by taking images at each shooting spot. Then, the determination unit 15 in the fourth example detects the black pixels (pixels corresponding to the yellowed portion) in the composite image and determines whether the solar panel 50 is faulty based on the ratio of the total number of these black pixels to the total number of pixels in the composite image.
照明装置7が紫色の光を太陽光パネル50に照射する点、及び、判定部15が黒色の画素の合計数に基づき太陽光パネル50が故障しているか否かを判定する点を除いて、第4例に係る検査装置100の処理は第1例に係る検査装置100の処理と同様である。 Except for the fact that the lighting device 7 irradiates the solar panel 50 with purple light, and the determination unit 15 determines whether or not the solar panel 50 is malfunctioning based on the total number of black pixels, the processing of the inspection device 100 according to the fourth example is the same as the processing of the inspection device 100 according to the first example.
(第5例)ペロブスカイト型の太陽光パネル50では、無機物が溶けると、茶色の部分が抜けて色が薄くなることがある。第5例に係る検査装置100は、白色光を太陽光パネル50に照射し、茶色の濃さの変化に基づき、太陽光パネル50が故障しているか否かを判定する。 (Example 5) In a perovskite-type solar panel 50, when inorganic materials dissolve, the brown areas may disappear, causing the color to lighten. The inspection device 100 in Example 5 irradiates the solar panel 50 with white light and determines whether the solar panel 50 is malfunctioning based on the change in the intensity of the brown color.
茶色の部分の色が薄くなるにつれて、太陽光パネル50の発電効率は低下する。太陽光パネル50の発電効率は、茶色の部分における色の濃さに所定の係数を乗じることで算出できる。所定の係数は、例えば茶色部分における色の濃さと、発電効率との相関関係を示す実験データ等に基づき算出される。判定部15は、太陽光パネル50の発電効率が例えば50%未満である場合に、太陽光パネル50が故障していると判定する。 As the brown color of the area becomes lighter, the power generation efficiency of the solar panel 50 decreases. The power generation efficiency of the solar panel 50 can be calculated by multiplying the intensity of the brown color by a predetermined coefficient. This predetermined coefficient is calculated, for example, based on experimental data showing the correlation between the intensity of the brown color and power generation efficiency. The determination unit 15 determines that the solar panel 50 is malfunctioning if its power generation efficiency is, for example, less than 50%.
第5例に係る検査装置100は、第1例に係る検査装置100と同様に、太陽光パネル50上を移動し、太陽光パネル50上に設けられた各撮影スポットにおいて、白色の光で太陽光パネル50を照射し、各撮影スポットにつき1枚の白色検査画像を生成し、複数の白色検査画像を合成することにより、1つの太陽光パネル50の表面の全域が写り込んでいる1枚の白色合成画像を生成する。以下、検査装置100が最初に生成した合成画像のことを基準画像と呼ぶ。 The inspection device 100 in the fifth example, similar to the inspection device 100 in the first example, moves along the solar panel 50 and illuminates the solar panel 50 with white light at each shooting spot provided on the solar panel 50. It generates one white inspection image for each shooting spot and combines multiple white inspection images to generate a single white composite image that captures the entire surface of one solar panel 50. Hereinafter, the composite image initially generated by the inspection device 100 will be referred to as the reference image.
第5例に係る判定部15は、基準画像から、茶色領域(特定領域の一例)を抽出する。茶色領域とは、太陽光パネル50における茶色の部分に対応する領域であり、画素値(RGB値)が以下の(α)から(γ)までの全ての条件を満たす領域である。(α)R信号値が120以上でありかつ180以下であること。(β)G信号値が60以上でありかつ120以下であること。(γ)B信号値が0以上でありかつ50以下であること。なお、これらの数値は一例であり、適宜変更可能である。 The determination unit 15 in the fifth example extracts a brown region (an example of a specific region) from the reference image. The brown region is the area corresponding to the brown portion of the solar panel 50, and is the region where the pixel values (RGB values) satisfy all of the following conditions from (α) to (γ): (α) The R signal value is 120 or greater and 180 or less. (β) The G signal value is 60 or greater and 120 or less. (γ) The B signal value is 0 or greater and 50 or less. Note that these values are examples and can be changed as appropriate.
第5例に係る検査装置100は、定期的(例えば1か月ごと)に合成画像を生成する。以下、基準画像を生成した後に生成される合成画像のことを、経過画像と呼ぶ。経過画像の生成手順は、基準画像の生成手順と同様である。検査装置100は、経過画像を生成するごとに、経過画像と基準画像との間でマッチング処理を行い、経過画像から、対応領域を抽出する。対応領域とは、経過画像における、基準画像の茶色領域に対応する領域のことを指す。経過画像から対応領域を抽出した検査装置100は、経過画像をグレースケール化し、対応領域の平均輝度を算出する。 The inspection device 100 in the fifth example generates a composite image periodically (for example, every month). Hereinafter, the composite image generated after the generation of the reference image will be referred to as the progress image. The procedure for generating the progress image is the same as the procedure for generating the reference image. Each time a progress image is generated, the inspection device 100 performs a matching process between the progress image and the reference image, and extracts a corresponding region from the progress image. The corresponding region refers to the region in the progress image that corresponds to the brown region of the reference image. Having extracted the corresponding region from the progress image, the inspection device 100 converts the progress image to grayscale and calculates the average brightness of the corresponding region.
上記の通り、太陽光パネル50の発電効率は、茶色部分における茶色の濃さに所定の係数を乗じることにより算出できる。現在の太陽光パネル50の茶色部分の茶色の濃さは、最新の経過画像における対応領域の平均輝度によって表される。したがって、判定部15は、最新の経過画像における対応領域の平均輝度に基づき、現在の太陽光パネル50における茶色領域の茶色の濃さを推定する。そして、判定部15は、推定した茶色領域の茶色の濃さに所定の係数を乗じることにより、太陽光パネル50の発電効率を算出する。そして、発電効率が50%未満である場合に、判定部15は太陽光パネル50が故障していると判定する。 As described above, the power generation efficiency of the solar panel 50 can be calculated by multiplying the intensity of the brown color in the brown area by a predetermined coefficient. The current intensity of the brown color in the brown area of the solar panel 50 is represented by the average brightness of the corresponding region in the latest progress image. Therefore, the determination unit 15 estimates the current intensity of the brown color in the brown area of the solar panel 50 based on the average brightness of the corresponding region in the latest progress image. Then, the determination unit 15 calculates the power generation efficiency of the solar panel 50 by multiplying the estimated intensity of the brown color in the brown area by a predetermined coefficient. If the power generation efficiency is less than 50%, the determination unit 15 determines that the solar panel 50 is malfunctioning.
このほか、第5例に係る判定部15は、最新の経過画像における対応領域の平均輝度が所定の閾値(基準平均輝度)未満である場合に、太陽光パネル50が故障していると判定してもよい。 In addition, the determination unit 15 in the fifth example may determine that the solar panel 50 is malfunctioning if the average brightness of the corresponding area in the most recent progress image is less than a predetermined threshold (reference average brightness).
(第6例)第6例に係る検査装置100の撮影装置8は、同じ撮影地点で異なる時刻に検査画像の撮影を行う。判定部15は、撮影装置8による撮影が行われるごとに、検査画像における特定領域の色の濃さを検出し、特定領域の色の濃さの変化に基づき、太陽光パネル50が故障しているか否かを判定する。 (Example 6) In Example 6, the imaging device 8 of the inspection device 100 captures inspection images at the same location at different times. Each time the imaging device 8 captures an image, the determination unit 15 detects the color intensity of a specific area in the inspection image and determines whether the solar panel 50 is malfunctioning based on the change in color intensity of that specific area.
具体的に、第6例に係る検査装置100は、太陽光パネル50の表面上における所定の位置を、定期撮影スポットとして定める。定期撮影スポットとは、撮影装置8による定期的な撮影が行われる撮影スポットである。判定部15は、定期撮影スポットで撮影された検査画像における色の変化に基づき、太陽光パネル50が故障しているか否かを判定する。 Specifically, the inspection device 100 in the sixth example designates a predetermined position on the surface of the solar panel 50 as a periodic imaging spot. The periodic imaging spot is an imaging spot where periodic imaging is performed by the imaging device 8. The determination unit 15 determines whether or not the solar panel 50 is malfunctioning based on the color change in the inspection image captured at the periodic imaging spot.
検査装置100は、例えば、太陽光パネル50における茶色部分のうちの少なくとも一部を撮影可能な位置を、定期撮影スポットとして設定する。この場合、検査装置100は、毎日同じ時刻(例えば午後0時)に、同一の撮影地点(定期撮影スポット)まで移動し、一定の光量でかつ白色の光で太陽光パネル50を照射して、1枚の検査画像を生成する。 The inspection device 100 sets a location where at least a portion of the brown area of the solar panel 50 can be photographed as a periodic shooting spot. In this case, the inspection device 100 moves to the same shooting location (periodic shooting spot) at the same time every day (for example, 12:00 p.m.), irradiates the solar panel 50 with a constant amount of white light, and generates one inspection image.
なお、検査装置100が定期撮影スポットに到達したか否か、すなわち、検査装置100が同一の撮影地点に正確に到達したか否かは、検査装置100が上記のVSLAM技術を利用して自己の位置を推定することにより判定できる。また、検査装置100の管理者が、検査装置100の移動開始地点を一定の位置に設定することで、検査装置100は、移動開始地点からの移動量及び移動方向に基づいて、定期撮影スポットに正確に到達したか否かを判定できる。 Furthermore, whether the inspection device 100 has reached the regularly scheduled shooting spot, that is, whether the inspection device 100 has accurately reached the same shooting location, can be determined by the inspection device 100 estimating its own position using the VSLAM technology described above. Additionally, by setting a fixed starting point for the inspection device 100's movement, the inspection device 100 can determine whether it has accurately reached the regularly scheduled shooting spot based on the amount and direction of movement from the starting point.
検査装置100は、定期撮影スポットで撮影した検査画像に基づき、茶色部分の色の変化を確認する。具体的に、検査装置100は、1枚の検査画像を生成するごとに、当該検査画像をグレースケール化して、検査画像から平均輝度を取得する。そして、検査装置100は、検査画像の平均輝度が所定の基準平均輝度を下回った場合に、太陽光パネル50が故障したと判定する。つまり、第6例に係る検査装置100は、定期撮影スポットで撮影した検査画像の平均輝度の変化を把握することで、茶色部分の色の変化を把握する。そして、茶色部分の色が一定以上薄くなったタイミングで、太陽光パネル50が故障したと判定する。 The inspection device 100 checks for changes in the color of the brown area based on inspection images taken at the regularly scheduled shooting spots. Specifically, each time the inspection device 100 generates an inspection image, it converts the image to grayscale and obtains the average brightness from the image. The inspection device 100 then determines that the solar panel 50 has malfunctioned if the average brightness of the inspection image falls below a predetermined standard average brightness. In other words, the inspection device 100 in the sixth example grasps the change in the color of the brown area by understanding the change in the average brightness of the inspection images taken at the regularly scheduled shooting spots. It then determines that the solar panel 50 has malfunctioned when the color of the brown area becomes lighter than a certain level.
以上説明した第1例から第6例に係る検査装置100の動作は、一例に過ぎない。検査装置100は、上記の例以外の種々の態様により、太陽光パネル50が故障しているか否かを判定してもよい。また、検査装置100は、上記の第1例から第6例までの動作のうちのいくつかの動作を適宜組み合わせることにより、太陽光パネル50が故障しているか否かを判定してもよい。 The operation of the inspection device 100 in the first to sixth examples described above is merely one example. The inspection device 100 may determine whether or not the solar panel 50 is faulty in various ways other than those described above. Furthermore, the inspection device 100 may determine whether or not the solar panel 50 is faulty by appropriately combining some of the operations from the first to sixth examples described above.
以上説明したように、本実施の形態に係る検査装置100は、太陽光パネル50を撮影することにより生成された検査画像に基づき、太陽光パネル50が故障しているか否かを判定する。つまり、検査装置100は、太陽光パネル50の外観に基づき、太陽光パネル50が故障しているか否かを判定する。このため、太陽光パネル50の劣化及び故障が太陽光パネルの温度変化に表れていない場合にも、太陽光パネルが故障しているか否かを検知できる。 As described above, the inspection device 100 according to this embodiment determines whether or not the solar panel 50 is faulty based on the inspection image generated by photographing the solar panel 50. In other words, the inspection device 100 determines whether or not the solar panel 50 is faulty based on its appearance. Therefore, even if the deterioration and fault of the solar panel 50 are not reflected in the temperature changes of the solar panel, it is possible to detect whether or not the solar panel is faulty.
また、本実施の形態に係る検査装置100は、太陽光パネル50上を移動して、所定の撮影スポットに到達してから、撮影を行っている。言い換えると、至近距離から太陽光パネル50を撮影している。この構成によれば、太陽光パネル50から所定の距離だけ離れた位置に定点カメラなどを設置し、この定点カメラに太陽光パネル50の一部又は全体を撮影させる場合と比較して、より鮮明な検査画像を生成できる。また、より鮮明な検査画像に基づき故障の有無を判定するため、故障判定の精度が向上する。 Furthermore, the inspection device 100 according to this embodiment moves along the solar panel 50, reaches a predetermined shooting spot, and then performs the shooting. In other words, it photographs the solar panel 50 from a very close distance. This configuration allows for the generation of clearer inspection images compared to a case where a fixed-point camera is installed at a predetermined distance from the solar panel 50 and this fixed-point camera photographs part or all of the solar panel 50. Additionally, since the presence or absence of a fault is determined based on a clearer inspection image, the accuracy of fault detection is improved.
さらに、本実施の形態に係る検査装置100は、自走可能に構成されているため、従来技術のように、大掛かりな設備を必要としない。具体的に、検査装置100は、車輪2と、移動制御部11の制御に従って駆動する駆動部3と、によって、自走可能に構成されている。このため、検査装置100は、従来技術とは異なり、上下一対の挟持部材、及び、該一対の挟持部材に渡設されるガイドレール、などの大掛かりな設備を必要としない。したがって、従来技術と比較して、コスト削減が期待される。 Furthermore, since the inspection device 100 according to this embodiment is configured to be self-propelled, it does not require large-scale equipment like the conventional technology. Specifically, the inspection device 100 is configured to be self-propelled by wheels 2 and a drive unit 3 that is driven according to the control of the movement control unit 11. Therefore, unlike the conventional technology, the inspection device 100 does not require large-scale equipment such as a pair of upper and lower clamping members and guide rails that span across the pair of clamping members. Consequently, cost reductions can be expected compared to the conventional technology.
(実施の形態2)
実施の形態2に係る検査装置100Aは、清掃機構9をさらに備える。実施の形態2において、実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 2)
The inspection device 100A according to Embodiment 2 further includes a cleaning mechanism 9. In Embodiment 2, the same reference numerals are used for components identical to those in Embodiment 1, and their descriptions are omitted.
図6は、実施の形態2に係る検査装置100Aの構成を示すブロック図である。図7は、実施の形態2に係る検査装置100Aの断面図である。図6に示すように、検査装置100Aは、清掃機構9をさらに備える。清掃機構9は、主に、拭き取り部91(図7)と、図示しない第1タンクと、供給路と、第1ポンプとを含む。 Figure 6 is a block diagram showing the configuration of the inspection device 100A according to Embodiment 2. Figure 7 is a cross-sectional view of the inspection device 100A according to Embodiment 2. As shown in Figure 6, the inspection device 100A further includes a cleaning mechanism 9. The cleaning mechanism 9 mainly includes a wiping section 91 (Figure 7), a first tank (not shown), a supply passage, and a first pump.
拭き取り部91(清掃部の一例)は、本体部1の底部に配置され、太陽光パネル50の表面を清掃する。本実施の形態に係る拭き取り部91は、本体部1の下面1aの略全域を覆うように配置されている。拭き取り部91は、例えばスポンジによって構成される。なお、拭き取り部91は必ずしも底部に配置されている必要はなく、必要に応じて配置は適宜変更可能である。 The wiping section 91 (an example of a cleaning section) is located at the bottom of the main body 1 and cleans the surface of the solar panel 50. In this embodiment, the wiping section 91 is positioned to cover substantially the entire lower surface 1a of the main body 1. The wiping section 91 is made of, for example, a sponge. Note that the wiping section 91 does not necessarily have to be located at the bottom; its position can be changed as needed.
第1タンクは、拭き取り部91に供給される洗浄液を貯留するタンクである。第1タンクは、例えば本体部1の内部に収納される。 The first tank is a tank for storing the cleaning fluid supplied to the wiping section 91. The first tank is housed, for example, inside the main body 1.
供給路は、第1タンクと拭き取り部91との間に介在する。第1タンクに貯留されている洗浄液は、供給路を通じて拭き取り部91に供給される。 The supply channel is located between the first tank and the wiping section 91. The cleaning fluid stored in the first tank is supplied to the wiping section 91 through the supply channel.
第1ポンプは、例えば供給路に配置されて、第1タンクに貯留されている洗浄液を拭き取り部91に送り出す圧力を発生させる。 The first pump, for example, is positioned in the supply line and generates pressure to send the cleaning fluid stored in the first tank to the wiping unit 91.
実施の形態2に係る検査装置100Aは、太陽光パネル50上を移動する際に、太陽光パネル50の清掃を行う。すなわち、検査装置100Aが、所定の移動ルートに沿って移動する際に、清掃機構9の拭き取り部91が太陽光パネル50の表面に接触して、太陽光パネル50の表面の汚れを拭き取る。このようにすれば、太陽光パネル50が故障しているか否かの判定と、太陽光パネル50の表面の清掃と、を並行して行うことができる。実施の形態2に係る検査装置100Aは、太陽光パネル50の表面の清掃と、太陽光パネル50の故障の検査と、を別個独立して行う場合と比較して、効率的である。 The inspection device 100A according to Embodiment 2 cleans the solar panel 50 as it moves along it. Specifically, as the inspection device 100A moves along a predetermined route, the wiping section 91 of the cleaning mechanism 9 contacts the surface of the solar panel 50, wiping away dirt from its surface. This allows for simultaneous determination of whether the solar panel 50 is faulty and cleaning of its surface. The inspection device 100A according to Embodiment 2 is more efficient than performing the cleaning of the solar panel 50 surface and the inspection for faults separately and independently.
なお、清掃機構9は、ワイパー、ブラシなどの種々の清掃機器をさらに含んでいてもよい。 Furthermore, the cleaning mechanism 9 may further include various cleaning devices such as wipers and brushes.
(実施の形態3)
上記の通り、黄変は、被覆層が劣化し、この劣化部分を通じて水分が光吸収層へと侵入することが一因で発生する。そこで、実施の形態3に係る検査装置100Bは、黄変部分を検出すると、被覆層の劣化部分にコーティング剤(補修剤の一例)を塗布することにより、保護膜を形成する。これにより、検査装置100Bは、光吸収層にさらに水分が侵入することを阻止し、黄変が進行することを抑制する。実施の形態3において実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
(Embodiment 3)
As described above, yellowing occurs in part due to the deterioration of the coating layer, which allows moisture to penetrate the light-absorbing layer through the deteriorated portion. Therefore, when the inspection device 100B according to Embodiment 3 detects a yellowed portion, it applies a coating agent (an example of a repair agent) to the deteriorated portion of the coating layer to form a protective film. In this way, the inspection device 100B prevents further moisture from penetrating the light-absorbing layer and suppresses the progression of yellowing. In Embodiment 3, the same reference numerals are used for components that are the same as in Embodiment 1, and their descriptions are omitted.
図8は、実施の形態3に係る検査装置100Bの構成を示すブロック図である。図8に示すように、検査装置100Bは、補修機構30をさらに備える。補修機構30は、不図示のコーティング剤付加部(補修剤付加部の一例)と、第2タンク(補修剤貯留部の一例)と、供給路と、第2ポンプと、押し付け部と、を含む。 Figure 8 is a block diagram showing the configuration of the inspection device 100B according to Embodiment 3. As shown in Figure 8, the inspection device 100B further includes a repair mechanism 30. The repair mechanism 30 includes a coating agent application section (an example of a repair agent application section), a second tank (an example of a repair agent storage section), a supply passage, a second pump, and a pressing section.
コーティング剤付加部は、第2タンクから供給されるコーティング剤を太陽光パネル50の表面に付加する。コーティング剤付加部は、実施の形態2に係る拭き取り部91と同様の構成を有する。すなわち、本実施の形態において、コーティング剤付加部は本体部1の下面1aの略全域に配置されたスポンジによって構成される。ただし、コーティング剤付加部の構成はこれに限定されず、太陽光パネル50の形状及びコーティング剤の種類等に応じて適否選択されればよい。 The coating application unit applies the coating agent supplied from the second tank to the surface of the solar panel 50. The coating application unit has a configuration similar to the wiping unit 91 according to Embodiment 2. That is, in this embodiment, the coating application unit is composed of a sponge positioned over substantially the entire lower surface 1a of the main body 1. However, the configuration of the coating application unit is not limited to this, and can be appropriately selected depending on the shape of the solar panel 50 and the type of coating agent.
第2タンクは、コーティング剤を貯留する。供給路は、第2タンクとコーティング剤付加部との間に介在する。第2タンクに貯留されているコーティング剤は、供給路を通じてコーティング剤付加部に供給される。第2ポンプは、例えば供給路に配置されて、第2タンクに貯留されているコーティング剤をコーティング剤付加部に送り出す圧力を発生させる。 The second tank stores the coating agent. A supply channel is interposed between the second tank and the coating agent application section. The coating agent stored in the second tank is supplied to the coating agent application section through the supply channel. A second pump, for example, is positioned in the supply channel to generate the pressure required to deliver the coating agent stored in the second tank to the coating agent application section.
押し付け部は、コーティング剤付加部を所定の力で押圧することにより、コーティング剤付加部を太陽光パネル50の表面に押し付ける。これにより、コーティング剤が太陽光パネル50の表面に塗布(付加)される。コーティング剤が太陽光パネル50の表面に塗布されて、保護膜が形成されると、保護膜によって光の通過が阻害され、太陽光パネル50の光吸収層に到達する光量が減少するおそれがある。このため、保護膜を必要以上に広範囲に形成すると、太陽光パネル50の発電効率が低下するおそれがある。したがって、保護膜は、被覆層における劣化部分のみを覆うように形成されることが望ましい。 The pressing section applies pressure to the coating agent application section with a predetermined force, thereby pressing the coating agent application section against the surface of the solar panel 50. This applies (adds) the coating agent to the surface of the solar panel 50. Once the coating agent is applied to the surface of the solar panel 50 and a protective film is formed, the protective film may obstruct the passage of light, potentially reducing the amount of light reaching the light absorption layer of the solar panel 50. Therefore, forming the protective film over an unnecessarily wide area may reduce the power generation efficiency of the solar panel 50. For this reason, it is desirable that the protective film be formed to cover only the deteriorated portion of the coating layer.
本実施の形態に係る検査装置100Bは、被覆層の劣化部分のみにコーティング剤を塗布する。具体的に、検査装置100Bは、まず、太陽光パネル50に黄変が発生しているか否かを判定する。そして、黄変が発生していると判定した場合、黄変が発生している位置(例えば仮想的な2次元地図上における座標値)を特定する。検査装置100Bは、例えば画素値が上記の黄変領域条件を満たす画素の合成画像上の位置(合成画像上における画素の座標値)に基づき、黄変が発生している位置を特定する。そして、検査装置100Bは、黄変が発生している位置を通過する際にのみ、押し付け部を作動させ、コーティング剤付加部を所定の力で太陽光パネル50の表面に押し付ける。これにより、被覆層の劣化部分のみにコーティング剤を塗布し、保護膜を形成することができる。このようにすれば、黄変が進行することを抑制しつつ、太陽光パネル50の発電効率が低下することを抑制できる。この結果、太陽光パネル50の耐久性が向上する。 The inspection device 100B according to this embodiment applies the coating agent only to the deteriorated portion of the coating layer. Specifically, the inspection device 100B first determines whether or not yellowing has occurred on the solar panel 50. If yellowing is determined to have occurred, it identifies the location of the yellowing (for example, the coordinate value on a virtual two-dimensional map). The inspection device 100B identifies the location of the yellowing based, for example, on the position of pixels on the composite image (the coordinate value of the pixels on the composite image) of pixels whose pixel values satisfy the above-mentioned yellowing region conditions. Then, the inspection device 100B activates the pressing part only when passing over the location of the yellowing, pressing the coating agent application part against the surface of the solar panel 50 with a predetermined force. This allows the coating agent to be applied only to the deteriorated portion of the coating layer, forming a protective film. In this way, the progression of yellowing can be suppressed while preventing a decrease in the power generation efficiency of the solar panel 50. As a result, the durability of the solar panel 50 is improved.
本実施の形態に係る検査装置100Bは、太陽光パネル50が故障しているか否かを検査するために太陽光パネル50上を移動しながら、太陽光パネル50の劣化部分を補修することができる。このため、故障の検査と、太陽光パネル50の補修と、を別個独立して行う場合と比較して、効率的である。 The inspection device 100B according to this embodiment can repair deteriorated parts of the solar panel 50 while moving along the solar panel 50 to inspect whether or not the solar panel 50 is faulty. Therefore, it is more efficient compared to performing fault inspection and solar panel 50 repair separately and independently.
本開示は、以下の変形例を採用できる。 This disclosure may be modified as follows:
(1)検査装置100は、パターンマッチング等の画像認識技術を利用して、合成画像に黄変部分が写り込んでいるか否かを判定してもよい。そして、合成画像に黄変部分が写り込んでいると判定する場合に、太陽光パネル50が故障していると判定してもよい。 (1) The inspection device 100 may use image recognition technology such as pattern matching to determine whether or not yellowed areas are visible in the composite image. If it determines that yellowed areas are visible in the composite image, it may then determine that the solar panel 50 is malfunctioning.
(2)判定部15は、黄変部分の位置を特定してもよい。例えば、各検査画像に付与されている撮影地点情報に基づき、黄変部分の位置を特定してもよい。この場合、判定部15は、故障箇所の特定結果を含むメッセージを生成してもよい。 (2) The determination unit 15 may identify the location of the yellowed area. For example, the location of the yellowed area may be identified based on the shooting location information attached to each inspection image. In this case, the determination unit 15 may generate a message including the result of identifying the fault location.
(3)実施の形態1では、合成画像に基づき太陽光パネル50が故障しているか否かを判定する例を説明したが、合成画像の生成は必須ではない。例えば、検査装置100は、1枚の検査画像(例えば1枚の白色検査画像)に基づいて、太陽光パネル50が故障しているか否かを判定してもよい。 (3) In Embodiment 1, an example was described in which the solar panel 50 is determined to be faulty based on a composite image. However, the generation of a composite image is not essential. For example, the inspection device 100 may determine whether the solar panel 50 is faulty based on a single inspection image (for example, a single white inspection image).
(4)実施の形態1では、1つの太陽光パネルの表面の全域が写り込んでいる合成画像を生成する例を説明したが、画像合成部14は、太陽光パネルの一部の領域の表面が写り込んでいる複数の合成画像を生成してもよい。例えば、バスバー電極によって区画されている領域ごと(ラインごと)に合成画像を生成してもよい。これらの複数の合成画像に基づき、太陽光パネルが故障しているか否かを判定してもよい。 (4) In Embodiment 1, an example was described in which a composite image is generated that captures the entire surface of one solar panel. However, the image synthesis unit 14 may generate multiple composite images that capture only a portion of the surface of the solar panel. For example, a composite image may be generated for each region (line) demarcated by the busbar electrodes. Based on these multiple composite images, it may be determined whether or not the solar panel is malfunctioning.
(5)実施の形態1では、白色、黄色、又は紫色の光を太陽光パネル50に照射する例を説明したが、このほかにも様々な色の光を太陽光パネル50に照射してもよい。例えば、照明装置7は、赤色、又は青色の光を太陽光パネル50に照射してもよい。判定部15は、赤色又は青色の光によって照射されている太陽光パネル50を撮影することにより生成された検査画像に基づき、太陽光パネル50が故障しているか否かを判定してもよい。 (5) In Embodiment 1, an example was described in which white, yellow, or purple light was irradiated onto the solar panel 50. However, various other colors of light may also be irradiated onto the solar panel 50. For example, the lighting device 7 may irradiate the solar panel 50 with red or blue light. The determination unit 15 may determine whether or not the solar panel 50 is malfunctioning based on an inspection image generated by photographing the solar panel 50 irradiated with red or blue light.
(6)実施の形態1では、照明装置7が、白色の光や黄色の光などの、特定の波長を有する可視光を太陽光パネル50に照射する例について説明した。しかしながら、照明装置7が照射する光は可視光に限定されない。例えば、照明装置7は、赤外線を太陽光パネル50に照射してもよい。このほか、紫外線を太陽光パネル50に照射してもよい。撮影装置8は、赤外線及び紫外線などの光が照射されている太陽光パネル50を撮影することにより検査画像を生成してもよく、判定部15は、この検査画像に基づき太陽光パネル50が故障しているか否かを判定してもよい。 (6) In Embodiment 1, an example was described in which the lighting device 7 irradiates the solar panel 50 with visible light having a specific wavelength, such as white light or yellow light. However, the light irradiated by the lighting device 7 is not limited to visible light. For example, the lighting device 7 may irradiate the solar panel 50 with infrared light. In addition, ultraviolet light may be irradiated to the solar panel 50. The imaging device 8 may generate an inspection image by imaging the solar panel 50 irradiated with light such as infrared and ultraviolet light, and the determination unit 15 may determine whether or not the solar panel 50 is malfunctioning based on this inspection image.
(7)ペロブスカイト型の太陽光パネルは、電極や電気回路系が劣化し、セルを流れる電機が流れにくくなると、発熱することがある。そこで、検査装置100は、サーモグラフィーカメラをさらに備えていてもよい。検査装置100は、サーモグラフィーカメラを用いて太陽光パネル50を撮影することにより、所定の基準温度よりも高温な部分(発熱部分)が太陽光パネル50に存在するか否かを判定してもよい。そして、所定の基準温度よりも高温な部分が存在する場合、検査装置100は太陽光パネル50が故障していると判定してもよい。 (7) Perovskite-type solar panels may generate heat if the electrodes or electrical circuits deteriorate, making it difficult for electricity to flow through the cells. Therefore, the inspection device 100 may further include a thermographic camera. The inspection device 100 may determine whether or not there are areas on the solar panel 50 that are hotter than a predetermined reference temperature (heat-generating areas) by photographing the solar panel 50 using the thermographic camera. If areas hotter than the predetermined reference temperature are present, the inspection device 100 may determine that the solar panel 50 is faulty.
本開示は、太陽光パネルの故障を検知するうえで有用である。 This disclosure is useful for detecting failures in solar panels.
1 :本体部
1a :下面
2 :車輪
3 :駆動部
4 :車輪センサ
5 :姿勢センサ
6 :吸着機構
7 :照明装置(照明部の一例)
8 :撮影装置(撮影部の一例)
9 :清掃機構
10 :プロセッサ
11 :移動制御部
12 :照明制御部
13 :撮影制御部
14 :画像合成部
15 :判定部
20 :メモリ
30 :補修機構
50 :太陽光パネル
91 :拭き取り部91(清掃部の一例)
100 :検査装置
100A :検査装置
100B :検査装置
D :凹部
L :光
1: Main body 1a: Bottom surface 2: Wheels 3: Drive unit 4: Wheel sensor 5: Attitude sensor 6: Suction mechanism 7: Lighting device (an example of a lighting unit)
8: Imaging device (an example of an imaging unit)
9: Cleaning mechanism 10: Processor 11: Movement control unit 12: Lighting control unit 13: Shooting control unit 14: Image synthesis unit 15: Judgment unit 20: Memory 30: Repair mechanism 50: Solar panel 91: Wiping unit 91 (Example of a cleaning unit)
100: Inspection device 100A: Inspection device 100B: Inspection device D: Recess L: Light
Claims (12)
車輪と、
前記車輪の動作を制御する移動制御部と、
前記太陽光パネルを照射する照明部と、
前記太陽光パネルにおける前記照明部によって照射された領域を撮影することにより少なくとも1つの検査画像を生成する撮影部と、
前記検査画像に基づき、前記太陽光パネルが故障しているか否かを判定する判定部と、を備える、
検査装置。 An inspection device for perovskite-type solar panels,
Wheels and,
A movement control unit that controls the operation of the wheels,
The lighting unit that illuminates the aforementioned solar panel,
A camera unit that generates at least one inspection image by capturing a region illuminated by the illumination unit in the solar panel,
The system includes a determination unit that determines whether or not the solar panel is malfunctioning based on the aforementioned inspection image.
Inspection device.
前記複数の検査画像を、前記検査装置の移動量に基づいて合成することにより合成画像を生成する画像合成部をさらに備え、
前記判定部は、前記合成画像に基づき前記太陽光パネルが故障しているか否かを判定する、
請求項1に記載の検査装置。 The imaging unit generates multiple inspection images,
The system further comprises an image synthesis unit that generates a composite image by combining the plurality of inspection images based on the amount of movement of the inspection device,
The determination unit determines whether or not the solar panel is malfunctioning based on the composite image.
The inspection apparatus according to claim 1.
前記複数の検査画像のうちの第1検査画像から第1特徴点を抽出し、
前記第1特徴点に対応する第2特徴点を前記第1検査画像の次に撮影された第2検査画像から抽出し、
前記第1特徴点と前記第2特徴点とに基づいて前記検査装置の移動量を推定する、
請求項2に記載の検査装置。 The aforementioned image synthesis unit,
A first feature point is extracted from the first inspection image among the aforementioned multiple inspection images.
A second feature point corresponding to the first feature point is extracted from a second inspection image taken after the first inspection image.
The amount of movement of the inspection device is estimated based on the first feature point and the second feature point.
The inspection apparatus according to claim 2.
前記画像合成部は、前記車輪センサが測定した前記回転数に基づき、前記検査装置の移動量を推定する、
請求項2に記載の検査装置。 The system further includes a wheel sensor for measuring the rotation speed of the wheel,
The image synthesis unit estimates the amount of movement of the inspection device based on the rotation speed measured by the wheel sensor.
The inspection apparatus according to claim 2.
前記撮影部は、前記白色光によって照射された前記太陽光パネルを撮影することにより生成された前記検査画像である白色検査画像を生成し、
前記判定部は、
画素値が黄変領域条件を満たす黄変領域を前記白色検査画像から検出し、
前記黄変領域の面積に基づいて、前記太陽光パネルが故障しているか否かを判定する、
請求項1から4のいずれか1つに記載の検査装置。 The lighting unit irradiates the solar panel with white light,
The imaging unit generates a white inspection image, which is the inspection image generated by imaging the solar panel irradiated with the white light.
The determination unit,
Yellowed regions that satisfy the yellowed region conditions in terms of pixel values are detected from the white inspection image.
Based on the area of the yellowed region, it is determined whether or not the solar panel is malfunctioning.
The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記撮影部は、前記白色光によって照射された前記太陽光パネルを撮影することにより複数の白色検査画像を生成し、
前記画像合成部は、前記複数の白色検査画像を合成することにより白色合成画像を生成し、
前記判定部は、
画素値が黄変領域条件を満たす黄変領域を前記白色合成画像から検出し、
前記黄変領域の面積に基づいて、前記太陽光パネルが故障しているか否かを判定する、
請求項2から4のいずれか1つに記載の検査装置。 The lighting unit irradiates the solar panel with white light,
The imaging unit generates multiple white inspection images by imaging the solar panel irradiated with the white light,
The image synthesis unit generates a white composite image by synthesizing the plurality of white inspection images.
The determination unit,
Yellow regions that satisfy the yellow region conditions in terms of pixel values are detected from the white composite image.
Based on the area of the yellowed region, it is determined whether or not the solar panel is malfunctioning.
The inspection apparatus according to any one of claims 2 to 4.
前記撮影部は、
前記白色光によって照射された前記太陽光パネルを撮影して複数の白色検査画像を生成し、
前記黄色光によって照射された前記太陽光パネルを撮影して複数の黄色検査画像を生成し、
前記画像合成部は、
前記複数の白色検査画像に基づいて白色合成画像を生成し、
前記複数の黄色検査画像に基づいて黄色合成画像を生成し、
前記判定部は、
前記白色合成画像と前記黄色合成画像との差分画像を生成し、
前記差分画像に基づき前記太陽光パネルが故障しているか否かを判定する、
請求項2から4のいずれか1つに記載の検査装置。 The lighting unit irradiates the solar panel with white light and yellow light.
The aforementioned imaging unit is
The solar panel irradiated with the aforementioned white light is photographed to generate multiple white inspection images.
The solar panel illuminated by the aforementioned yellow light is photographed to generate multiple yellow inspection images.
The aforementioned image synthesis unit,
A white composite image is generated based on the aforementioned multiple white inspection images.
A yellow composite image is generated based on the aforementioned multiple yellow inspection images.
The determination unit,
A difference image is generated between the aforementioned white composite image and the aforementioned yellow composite image.
Based on the difference image, it is determined whether or not the solar panel is malfunctioning.
The inspection apparatus according to any one of claims 2 to 4.
請求項2から4のいずれか1つに記載の検査装置。 The determination unit determines whether or not the solar panel is malfunctioning based on the change in the color intensity of a specific region in the composite image.
The inspection apparatus according to any one of claims 2 to 4.
前記判定部は、
前記撮影部による撮影が行われるごとに、前記検査画像における特定領域の色の濃さを検出し、
前記特定領域の色の濃さの変化に基づき、前記太陽光パネルが故障しているか否かを判定する、
請求項1から4のいずれか1つに記載の検査装置。 The aforementioned imaging unit captures the inspection images at the same location at different times.
The determination unit,
Each time the imaging unit takes an image, the intensity of color in a specific area of the inspection image is detected.
Based on the change in the color intensity of the aforementioned specific area, it is determined whether or not the solar panel is malfunctioning.
The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記本体部の底部に配置され、前記本体部を前記太陽光パネルに吸着させる吸着機構と、をさらに備える、
請求項1から4のいずれか1つに記載の検査装置。 The main body and
The system further comprises an adsorption mechanism located at the bottom of the main body, which adsorbs the main body onto the solar panel.
The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記本体部の底部に配置され、前記太陽光パネルの表面を清掃する清掃部と、をさらに備える、
請求項1から4のいずれか1つに記載の検査装置。 The main body and
The main body further comprises a cleaning unit located at the bottom of the main body for cleaning the surface of the solar panel.
The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から4のいずれか1つに記載の検査装置。 The repair mechanism further includes a repair agent storage section for storing a repair agent, and a repair agent application section for applying the repair agent supplied from the repair agent storage section to the surface of the solar panel.
The inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2026073643A true JP2026073643A (en) | 2026-05-01 |
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