JP6276066B2 - 太陽電池アレイの異常通知装置 - Google Patents

Description

本発明は、太陽電池アレイの異常通知装置に関する。

住宅用、産業用として徐々に普及している太陽光発電システムは、電気主任技術者等（以下、作業者という）によって定期的な点検作業が行われる。点検作業には、太陽光発電システムを運転した状態で、作業者が太陽電池アレイの外観を直接的に目視で確認し、クラックや変色などの異常がないかを点検する作業がある。

一方、特許文献１には、赤外線カメラによって太陽電池アレイ表面を撮影し、撮影した画像により表される太陽電池アレイの温度分布を基に電気的な異常（ホットスポット）を検出する方法が開示されている。

特開２００２−３２９８７９号公報

しかしながら、太陽電池アレイを構成する各太陽電池モジュールは人間が識別しにくい濃い青色等をしているため、太陽電池アレイ表面を目視で点検する作業の正確性に問題がある。また、太陽電池アレイが大規模（メガソーラーシステム）である場合や高所に設置されている場合には作業者の作業負担が大きく相当な作業時間を要する。

また、太陽電池アレイには、直接光（太陽光）以外に地面からの反射光、太陽電池アレイ周辺の建物からの反射光や散乱光等が照射される。そのため、特許文献１に開示された上記の手法を採用した場合、実際の太陽電池アレイが正常でも表面の温度分布にバラツキが生じることにより、誤って異常が検出されてしまうことがある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、太陽電池アレイを点検する作業者が太陽電池アレイの異常の有無を簡単かつ正確に確認できる異常通知装置を提供することを目的とする。

本発明に係る異常通知装置は、
屋外に設置された状態の太陽電池アレイ表面の少なくとも一部について可視光の撮影を行う撮影手段と、
前記撮影手段によって撮影された少なくとも１以上の画像から判別対象を表す対象画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段によって取得された前記対象画像の色を予め設定された色に変換する色変換手段と、
前記画像取得手段によって取得された前記対象画像または前記変換された画像の中に異常を表す画像があるか否かに従って、前記判別対象に異常があるか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段によって判別された結果を前記色変換手段によって変換された画像とともに通知する通知手段と、を備え、
前記判別手段は、前記異常を表す画像があると判別した場合に、前記対象画像を再度取得し、再度取得した前記対象画像を基に前記異常を表す画像が周辺環境の写り込みを表す画像であるか否かを判別する映り込み判別手段をさらに備える、
ことを特徴とする。

本発明によれば、太陽電池アレイを点検する作業者が太陽電池アレイの異常の有無を簡単かつ正確に確認できる。

本発明の実施形態に係る異常通知装置が太陽電池アレイの近傍に設置されたガイドレールの上から太陽電池アレイ表面を撮影する例を示した図である。 図１に示した異常通知装置の構成を示したブロック図である。 図１に示した異常通知装置が１回の撮影で太陽電池アレイ表面の一部を撮影する例を説明するための図である。 図２に示した太陽電池アレイ情報の構成を示した図である。 （ａ）は図２に示した画像ファイルの初期状態の構成を示した図である。（ｂ）は、対象画像と配置情報とが対応付けられた場合の画像ファイルの構成を示した図である。（ｃ）は一連の異常通知処理が完了した後の画像ファイルの構成を示した図である。 本発明の実施形態に係る異常通知装置が実行する異常通知処理を示したフローチャートである。 図６に示した画像取得処理のフローチャートである。 （ａ）は撮影部によって撮影された太陽電池アレイの一部を撮影した画像を示した図である。（ｂ）は（ａ）に示した画像を台形補正した画像を示した図である。（ｃ）は（ｂ）に示した画像から対象画像（太陽電池モジュールを表す画像）を取得する場合について説明するための図である。 図６に示した判別処理のフローチャートである。 （ａ）はクラック及び変色を有する太陽電池モジュールを表す対象画像を示した図である。（ｂ）は（ａ）に示した対象画像を色変換した画像（変換画像）を示した図である。 図６に示した色変換処理のフローチャートである。 本発明の変形例に係る異常通知装置が太陽電池アレイの上空から太陽電池アレイ表面を撮影する例を示した図である。 本発明の変形例に係る異常通知装置が太陽電池アレイの表面上で太陽電池アレイ表面を撮影する例を示した図である。 図１３に示した異常通知装置が映り込み防止構造を有していることを説明するための図である。 （ａ）は図１３に示した異常通知装置が太陽電池モジュールの表面上を規則的に移動する場合を説明するための図である。（ｂ）は図１３に示した異常通知装置が太陽電池モジュールの表面上を不規則的に移動する場合を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る太陽電池アレイの異常通知装置を説明する。本実施形態では、図１に示すように太陽電池アレイＳＡが地上設置型である場合を例に説明する。また、太陽電池アレイＳＡは、２行４列に配置された計８枚の太陽電池モジュールＳＭを備える。また、太陽電池アレイＳＡの前方には、太陽電池アレイＳＡの長手方向と平行にガイドレール２０１が敷設されている。

太陽電池アレイＳＡを構成する各太陽電池モジュールＳＭは全体的に濃い青色等をしている。青色系の色は可視光（約３８０〜７５０ｎｍの波長）の中でも短波長域（約４２０〜４６０ｎｍの波長）に属し、人間が識別しにくい色とされている。一方、黄色系の色は、中間波長域（約４２０〜４６０ｎｍの波長）に属し、人間が識別しやすい色とされている。

異常通知装置１Ａは、例えば台車から構成される移動体を備え、ガイドレール２０１の上を移動する。また、異常通知装置１Ａは、屋外に設置された状態の太陽電池アレイＳＡ表面をガイドレール２０１の上から撮影する機能と、撮影された画像から判別対象である太陽電池モジュールＳＭを表す画像（以下、対象画像という）を取得する機能と、対象画像を基に太陽電池モジュールＳＭの異常の有無を判別する機能と、対象画像の色を変換して変換画像を生成する機能と、対象画像、変換画像及び異常の有無を表す画像ファイルを出力する機能とを備える。これにより、太陽電池アレイＳＡを点検する作業者は、太陽電池モジュールＳＭ毎の異常の有無を簡単かつ正確に確認できるようになる。

異常通知装置１Ａは、図２に示すように、制御部１１と、記憶部１２と、撮影部１３と、操作部１４と、表示部１５と、移動体駆動部１６と、移動体１０１とを備える。

撮影部１３は、デジタルカメラから構成され、撮影レンズが太陽電池アレイＳＡの表面と対向した状態で撮影を行う。撮影部１３は、制御部１１の制御のもと、太陽電池アレイＳＡの一部について可視光の撮影を行い、デジタル化した静止画像を取得する。可視光の撮影とは、人間の眼で見ることができる光の波長領域を撮影することをいい、紫外光撮影や赤外光撮影とは異なる一般的なカラー撮影のことをいう。撮影部１３は、デジタル化した静止画像を制御部１１に供給する。撮影部１３は、１回の撮影で縦方向に２枚分（２行１列分）の太陽電池モジュールＳＭを含む画像を撮影し、太陽電池アレイＳＡを構成する全ての太陽電池モジュールＳＭを４回に分けて撮影する。

操作部１４は、作業者からの各種操作を受け付ける操作インタフェース装置から構成される。操作部１４は、制御部１１の制御のもと、作業者から各種操作を受け付け、受け付けた操作に対応する操作信号を制御部１１に供給する。操作部１４は、例えば、後述の処理によって取得される画像ファイル１２Ｄを表示する操作、画像ファイル１２Ｄにより表される対象画像と変換画像とを切り替えて表示する操作、スライドショー表示やサムネイル表示等の表示態様を選択する操作等を受け付け、それぞれの操作に対応する操作信号を制御部１１に供給する。

表示部１５は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）等の表示インタフェース装置から構成される。表示部１５は、制御部１１から各種画像を受け取って表示する。表示部１５は、例えば、後述の処理によって取得される画像ファイル１２Ｄ、画像ファイル１２Ｄにより表される対象画像と変換画像とを切り替えて表示するための画面、スライドショー表示やサムネイル表示等の表示態様を選択するための画面等を表示する。

移動体駆動部１６は、移動体１０１の駆動装置から構成される。移動体駆動部１６は、制御部１１から制御信号を受け取り、受け取った制御信号に従って移動体１０１を駆動し、移動体１０１をガイドレール２０１の上で移動させる。移動体駆動部１６は、例えば、撮影部１３が１回の撮影を行った後、太陽電池モジュールＳＭの短手方向（太陽電池アレイＳＡの行方向）の長さに相当する距離だけ移動体１０１を移動させる。

記憶部１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等の記憶装置から構成される。記憶部１２は、ＯＳ（Operating System）や各種アプリケーションプログラム等、制御部１１が各種処理を行うために使用する各種プログラムおよびデータ、制御部１１が各種処理を行うことにより生成または取得した各種データを記憶する。

また、記憶部１２は、制御プログラム１２Ａ、太陽電池アレイ情報１２Ｂ、異常判別情報１２Ｃ、及び画像ファイル１２Ｄを記憶する。

制御プログラム１２Ａは、制御部１１に後述の処理を実行させるためのプログラムである。制御プログラム１２Ａは、制御部１１の実行によって、制御部１１を画像取得部１１Ａ、判別部１１Ｂ、色変換部１１Ｃ、通知部１１Ｄとして機能させる。

太陽電池アレイ情報１２Ｂは、図４に示すように、モジュールＩＤと配置情報とを有する。モジュールＩＤは太陽電池アレイＳＡを構成する各太陽電池モジュールＳＭを一意に識別する情報である。配置情報は太陽電池アレイＳＡにおける各太陽電池モジュールＳＭが配置されている位置を識別する情報であり、ここでは行列情報によって太陽電池アレイＳＡにおける太陽電池モジュールＳＭの位置が表される。図３に示すように、各太陽電池モジュールＳＭにはモジュールコードＭＣが表示されている。モジュールコードＭＣは、例えばＱＲ（Quick Response）コード等の二次元コードであり、モジュールＩＤを表す。太陽電池アレイ情報１２Ｂが有するモジュールＩＤは、後述の処理で取得される対象画像により表される太陽電池モジュールＳＭを一意に識別し、対象画像と配置情報とを対応付けるために用いられる。

異常判別情報１２Ｃは、太陽電池モジュールＳＭの物理的な破損であるひび割れ（クラック、亀裂）、太陽電池モジュールＳＭのセルを固定する封止剤が劣化している可能性が高い変色の有無を判別するための情報を有する。

ひび割れ（クラック、亀裂）の有無は、予め設定された色と異なる種類の色を有し、かつ予め設定された形状を有する画像があるか否かによって判別される。異常判別情報１２Ｃは、予め設定された色と異なる種類の色とを判別するための色の基準値として、例えば正常な太陽電池モジュールＳＭを表す３種類の画像（ＲＧＢ（Red Green Blue）画像）の各色の値（画素値）を有する。なお、色の基準値は、正常な太陽電池モジュールＳＭを表す３種類の画像（ＲＧＢ画像）のうち１種類の画像に対応する画素値としてもよい。また、異常判別情報１２Ｃは、予め設定された形状であるか否かを判別するための形状の基準値として、例えば一定以上の長さまたは太さを有する直線が２本以上連続した線を表す特徴量を有する。

変色の有無は、予め設定された色と異なる種類の色を有し、かつ予め設定された領域を有する画像があるか否かによって判別される。異常判別情報１２Ｃは、予め設定された色と異なる種類の色とを判別するための色の基準値として、ひび割れの場合と同様に、例えば正常な太陽電池モジュールＳＭを表す３種類の画像（ＲＧＢ画像）の各色の値（画素値）を有する。また、異常判別情報１２Ｃは、予め設定された領域であるか否か判別するための領域の基準値として、例えば太陽電池セル半分に相当する大きさの領域を表す特徴量を有する。

画像ファイル１２Ｄは、図５（ａ）に示すように、対象画像、モジュールＩＤ、配置情報、異常の有無、変換画像を設定するための複数の項目を有する。後述の処理によって対象画像が取得され、対象画像と配置情報とが対応付けられた場合に、図５（ｂ）に示す画像ファイル１２Ｄが生成される。また、一連の処理が終了した後は、図５（ｃ）に示すように、異常の有無、及び変換画像が設定された画像ファイル１２Ｄが生成される。

制御部１１は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＣＰＵのメインメモリとして機能するＲＡＭ（Random Access Memory）、タイマ等を備える。制御部１１は、命令やデータを転送するための伝送経路であるシステムバスを介して異常通知装置１Ａの各部と接続され、異常通知装置１Ａ全体を制御する。なお、制御部１１は、一部にＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の専用回路を備えてもよい。

また、制御部１１は、異常通知装置１Ａに電源が供給されると、記憶部１２に記憶された制御プログラム１２Ａを読み出して実行する。制御部１１は、制御プログラム１２Ａが実行されたときに、画像取得部１１Ａ、判別部１１Ｂ、色変換部１１Ｃ、通知部１１Ｄとして機能する。

以上のように構成された異常通知装置１Ａの動作について、以下、図６を参照して説明する。制御部１１は、異常通知装置１Ａに電源が供給されると、記憶部１２に記憶された制御プログラム１２Ａを読み出して実行する。これにより、制御部１１は、画像取得部１１Ａ、判別部１１Ｂ、色変換部１１Ｃ、通知部１１Ｄとして機能し、各部１１Ａ〜１１Ｄは、ステップＳ１〜Ｓ５から構成される異常通知処理を実行する。

異常通知処理は、予め設定された撮影タイミング毎に各太陽電池モジュールＳＭを表す対象画像を取得する画像取得処理（ステップＳ２）と、太陽電池モジュールＳＭ毎に異常の有無を判別する判別処理（ステップＳ３）と、対象画像の色を反対色に変換した変換画像を取得する色変換処理（ステップＳ３）と、画像ファイルを出力し、作業者に異常の有無を通知する通知処理（ステップＳ５）とを有する。

画像取得部１１Ａは、予め設定された撮影タイミングが到来したか否かを判別する（ステップＳ１）。画像取得部１１Ａは、撮影タイミングが到来するまでは待機状態を維持し（ステップＳ１；ＮＯ）、撮影タイミングが到来した場合に（ステップＳ１；ＹＥＳ）、画像取得処理（ステップＳ２）を行う。

図６に示した画像取得処理について図７を参照して説明する。

画像取得部１１Ａは、撮影部１３に可視光の撮影を行わせ、縦方向に２枚（２行１列）分の太陽電池モジュールＳＭが撮影範囲に少なくとも含まれるデジタル化された静止画像を撮影部１３から取得する（ステップＳ２０１）。具体的には図８（ａ）に示すように、撮影部１３は、画像取得部１１Ａの制御のもと、２枚の太陽電池モジュールＳＭが含まれる画像を撮影する。撮影された画像中の各太陽電池モジュールＳＭは台形の形状をしており、画像の上方に写った太陽電池モジュールＳＭは画像の下方に写った太陽電池モジュールＳＭよりも小さい。これは太陽電池アレイＳＡが一定の角度によって傾斜しており、撮影位置からみて上方の太陽電池モジュールＳＭが下方の太陽電池モジュールＳＭよりも後方に配置されているためである。

画像取得部１１Ａは、撮影部１３から取得した台形歪みを有する画像を補正する（ステップＳ２０２）。具体的には、画像取得部１１Ａは撮影部１３から取得した画像に、Ｓｏｂｅｌフィルタ等のエッジ検出フィルタ（微分フィルタ）をかけて画像内の輪郭を抽出する。画像取得部１１Ａは、抽出した輪郭の中で最も大きい台形の形状を有する輪郭を選択する。例えば図８（ａ）に示した画像では２枚分の太陽電池モジュールＳＭによって表される輪郭（上方及び下方の太陽電池モジュールＳＭを組み合わせた形状の輪郭）が選択される。画像取得部１１Ａは、選択した輪郭の中の４つの頂点の座標値を変更することにより、選択した輪郭を長方形の形状を有する輪郭に変更する。この変更によって、画像取得部１１Ａは、図８（ｂ）に示すように、台形歪みが補正された画像を取得する。

画像取得部１１Ａは、補正された画像の中から太陽電池モジュールＳＭ全体が写っている対象画像を取得する（ステップＳ２０３）。具体的には画像取得部１１Ａは、記憶部１２に記憶された太陽電池モジュールＳＭ全体の形状を表すテンプレートを読み出し、図８（ｃ）に示すように、補正された画像の中でテンプレートＴを上下または左右の方向に走査させる。画像取得部１１Ａは、テンプレートＴと一致する形状を有する画像を対象画像として抽出して取得する。なお、画像取得部１１Ａは、テンプレートＴを必要に応じて拡大または縮小させてもよく、拡大後または縮小後のテンプレートＴと一致する形状を有する画像を対象画像として取得してもよい。

画像取得部１１Ａは、ステップＳ２０３で取得した対象画像に写ったモジュールコードＭＣと、太陽電池アレイ情報１２Ｂにより表される各モジュールＩＤとを基に、対象画像と太陽電池モジュールＳＭの配置情報とを対応付ける（ステップＳ２０４）。例えば、取得した対象画像に「Ａ」が印字されたモジュールコードＭＣが写っていた場合、画像取得部１１Ａは、モジュールコードＭＣにより表されるモジュールＩＤと一致するモジュールＩＤ「Ａ」を太陽電池アレイ情報１２Ｂから選択する。画像取得部１１Ａは、選択したモジュールＩＤに対応する配置情報「１行１列」と対象画像とを対応付ける。画像取得部１１Ａは、対象画像、モジュールＩＤ及び配置情報を画像ファイル１２Ｄに含ませる。対象画像と配置情報とが対応付けられることにより、作業者は、対象画像により表される太陽電池モジュールＳＭが太陽電池アレイＳＡ内のどの位置に配置されているのか識別できる。

その後、画像取得部１１Ａは、さらに上記のテンプレートＴを走査させ、ステップＳ２０３で取得した対象画像以外の対象画像（モジュール全体が写っている画像）があるか否かを判別する（ステップＳ２０５）。画像取得部１１Ａは、対象画像が他にもあると判別した場合（ステップＳ２０５；ＹＥＳ）、ステップＳ２０３に戻って上記と同様の処理を行う。

ステップＳ２０５で対象画像が他にないと判別した場合（ステップＳ２０５；ＮＯ）、画像取得部１１Ａは、全ての対象画像が取得されたか否かを判別する（ステップＳ２０６）。画像取得部１１Ａは、太陽電池アレイ情報１２Ｂから選択されていないモジュールＩＤがある場合、対象画像が全て取得されていないと判別する（ステップＳ２０６；ＮＯ）。この場合、画像取得部１１Ａは移動体駆動部１６を制御し、撮影位置を移動させる（ステップＳ２０７）。移動体駆動部１６は、制御部１１から受け取った制御信号に従って太陽電池モジュールＳＭの短手方向の長さに相当する移動量だけ移動する。その後、画像取得部１１Ａは、ステップＳ２０１に戻って上記と同様の処理を行う。

一方、画像取得部１１Ａは、全ての対象画像が取得されたと判別した場合（ステップＳ２０６；ＹＥＳ）、図６に示した判別処理（ステップＳ３）に進む。このようにして、画像取得部１１Ａは、太陽電池アレイＳＡを構成する全ての太陽電池モジュールＳＭを表す８枚分の対象画像を取得する。

つづいて判別処理について図９を参照して説明する。

判別部１１Ｂは、判別処理を行う初期値としてｎ＝０を設定し（ステップＳ３０１）、ｎ＝ｎ＋１を設定する（ステップＳ３０２）。「ｎ」は、画像ファイル１２Ｄの画像番号を示す。判別部１１Ｂは、設定した番号に対応する対象画像を画像ファイル１２Ｄから選択し、取得する（ステップＳ３０３）。

判別部１１Ｂは、記憶部１２に記憶された異常判別情報１２Ｃを基に、取得した対象画像の中にひび割れを表す画像があるか否かを判別する（ステップＳ３０４）。ひび割れを表す画像があるか否かは、予め設定された色と異なる種類の色を有し、かつ予め設定された形状を有する画像があるか否かによって判別される。具体的には、判別部１１Ｂは、異常判別情報１２Ｃにより表される色の基準値を参照し、色の基準値と対象画像（ＲＧＢ画像）の画素毎に表される色の値（画素値）との差が閾値を超えるか否かによって、予め設定された色と異なる種類の色を有する画像が対象画像の中にあるか否かを判別する。また、判別部１１Ｂは、異なる種類の色を有する画像にＳｏｂｅｌフィルタ等のエッジ検出フィルタをかけて当該画像の輪郭（形状）を抽出する。判別部１１Ｂは、異常判別情報１２Ｃにより表される形状の基準値が、抽出した形状に含まれるか（基準値を超える形状を有するか）否かによって、対象画像の中の予め設定された色と異なる種類の色を有する画像がひび割れを表す画像であるか否かを判別する。これにより、例えば、図１０（ａ）に示すように、対象画像Ｏｉの中の、予め設定された色と異なる種類の色を有し、かつ、一定以上の長さまたは太さを有する直線が２本以上連続した線Ｃ１〜Ｃ３を表す画像が、それぞれひび割れ（クラックまたは亀裂）を表す画像であると判別される。なお、判別部１１Ｂは、対象画像を構成する３種類の画像（ＲＧＢ画像）のうちの１種類の画像（例えばＲ画像）に対応する画素値と色の基準値との差が閾値を超えるか否かによって、予め設定された色と異なる種類の色を有する画像が対象画像の中にあるか否かを判別してもよい。また、この場合、判別部１１Ｂは、対象画像の中にあると判別された画像に、異常判別情報１２Ｃにより表される形状の基準値が含まれるか否かによって、当該画像がひび割れを表す画像であるか否かを判別してもよい。

判別部１１Ｂは、対象画像の中にひび割れを表す画像がないと判別した場合（ステップＳ３０４；ＮＯ）、記憶部１２に記憶された異常判別情報１２Ｃを基に対象画像の中に変色を表す画像があるか否かを判別する（ステップＳ３０５）。変色を表す画像があるか否かは、予め設定された色と異なる種類の色を有し、かつ予め設定された領域を有する画像があるか否かによって判別される。ここで、予め設定された色と異なる種類の色を有する画像の有無を判別するための閾値が、ひび割れの場合と同じ値で設定されている場合、判別部１１Ｂは、上記ステップＳ３０４で異なる種類の色を有する画像であると判別された画像に、異常判別情報１２Ｃにより表される領域の基準値が含まれるか否かによって、当該画像が変色を表す画像であるか否かを判別すればよい。一方、予め設定された色と異なる種類の色を有する画像の有無を判別するための閾値が、ひび割れの場合とは異なる値で設定されている場合は、判別部１１Ｂは、上記ステップＳ３０４で行った処理と同様、異常判別情報１２Ｃにより表される色の基準値と対象画像（ＲＧＢ画像）の画素毎に表される色の値（画素値）との差が閾値（変色の有無を判別する閾値）を超えるか否かによって、予め設定された色と異なる種類の色を有する画像が対象画像の中にあるか否かを判別する。その後、判別部１１Ｂは、異なる種類の色を有する画像に、異常判別情報１２Ｃにより表される領域の基準値が含まれるか（基準値を超える領域を有するか）否かによって、当該画像が変色を表す画像であるか否かを判別する。これにより、例えば、図１０（ａ）に示すように、対象画像Ｏｉの中の、予め設定された色と異なる種類の色を有し、かつ、太陽電池セル半分に相当する大きさ以上の領域Ａｒを表す画像が、変色を表す画像であると判別される。

判別部１１Ｂは、対象画像の中に変色を表す画像がないと判別した場合（ステップＳ３０５；ＮＯ）、ステップＳ３０２で設定した番号に対応する異常の有無を表す項目に「異常無し」を設定し（ステップＳ３０６）、画像ファイル１２Ｄを更新する。つまり、ひび割れを表す画像及び変色を表す画像が何れも対象画像の中になかった場合、異常の有無を表す項目には「異常無し」が設定される。

判別部１１Ｂは、対象画像の中にひび割れを表す画像があると判別した場合（ステップＳ３０４；ＹＥＳ）、または対象画像の中に変色を表す画像があると判別した場合（ステップＳ３０５；ＹＥＳ）、ステップＳ３０２で設定した番号に対応する異常の有無を表す項目に「異常有り」を設定し（ステップＳ３０７）、画像ファイル１２Ｄを更新する。つまり、ひび割れを表す画像または変色を表す画像が対象画像の中にあった場合、異常の有無を表す項目には「異常有り」が設定される。

その後、判別部１１Ｂは、画像ファイル１２Ｄの中の異常の有無を表す項目が全て設定されたか否かを判別する（ステップＳ３０８）。図５（ｂ）に示した画像ファイル１２Ｄの画像番号は「Ｎｏ．８」まである。よって、判別部１１Ｂは、ステップＳ３０２で設定したｎがｎ＝８以下である場合は異常の有無を表す項目が全て設定されていないと判別し、ｎ＝８の場合に全て設定されたと判別する。

判別部１１Ｂは、画像ファイル１２Ｄの中の異常の有無を表す項目が全て設定されていないと判別した場合（ステップＳ３０８；ＮＯ）、ステップＳ３０２に戻って画像ファイル１２Ｄの画像番号を１増加し、上記と同様の処理を行う。

一方、判別部１１Ｂは、画像ファイル１２Ｄの中の異常の有無を表す項目が全て設定されたと判別した場合（ステップＳ３０８；ＹＥＳ）、図６に示した色変換処理（ステップＳ４）に進む。このようにして、判別部１１Ｂは、太陽電池モジュールＳＭ毎に異常の有無を判別し、その判別結果を画像ファイル１２Ｄに設定する。

つづいて図１１を参照して色変換処理を説明する。

色変換部１１Ｃは、色変換処理を行う初期値としてｎ＝０を設定し（ステップＳ４０１）、ｎ＝ｎ＋１を設定する（ステップＳ４０２）。「ｎ」は、画像ファイル１２Ｄの画像番号を示す。色変換部１１Ｃは、設定した番号に対応する対象画像を画像ファイル１２Ｄから選択し、取得する（ステップＳ４０３）。例えば、最初に処理される画像は図５（ｂ）に示した画像ファイル１２Ｄの中の「Ｎｏ．１」の画像番号に対応する対象画像である。

色変換部１１Ｃは、取得した対象画像の階調を反転し、対象画像の色を反対色に変換する（ステップＳ４０４）。これにより、例えば図１０（ａ）に示した対象画像により表される太陽電池モジュールＳＭの色は全体的に黄色系に変換され、図１０（ｂ）に示す変換画像が取得される。色変換部１１Ｃは、ステップＳ４０２で設定した番号に対応する画像ファイル１２Ｄの変換画像を表す項目に変換画像を設定する。なお、対象画像の色を反対色に変換する処理は、対象画像の色を反対色と同一または類似する色に変換されればよい。また、画像ファイル１２Ｄは、変換画像が設定された場合も、対象画像（色変換前の画像）を含んだ状態を維持する。つまり、画像ファイル１２Ｄは、変換画像が追加された場合に対象画像及び変換画像の２種類の画像を有する。

その後、色変換部１１Ｃは、全ての対象画像の色が変換されたか否かを判別する（ステップＳ４０５）。図５（ｂ）に示した画像ファイル１２Ｄの画像番号は「Ｎｏ．８」まである。そのため、色変換部１１Ｃは、ステップＳ４０２で設定したｎがｎ＝８以下である場合は全ての対象画像の色が変換されていないと判別し、ｎ＝８の場合に変換されたと判別する。

色変換部１１Ｃは、全ての対象画像の色が変換されていないと判別した場合（ステップＳ４０５；ＮＯ）、ステップＳ４０２に戻って画像ファイル１２Ｄの画像番号を１増加し、上記と同様の処理を行う。

一方、色変換部１１Ｃは、全ての対象画像の色が変換されたと判別した場合は（ステップＳ４０５；ＹＥＳ）、図６に示した通知処理（ステップＳ５）に進む。このようにして、色変換部１１Ｃは、画像ファイル１２Ｄが有する各対象画像の色を反対色に変換した変換画像を画像ファイル１２Ｄに設定する。

図６に戻り、ステップＳ５において通知部１１Ｄは、色変換処理後の画像ファイル１２Ｄを表示部１５に出力する。表示部１５は、通知部１１Ｄの制御のもと、画像ファイル１２Ｄにより表される対象画像、変換画像、異常の有無、配置情報、モジュールＩＤを表示する。また、表示部１５には、対象画像と変換画像とを切り替えて表示する画面が表示される。通知部１１Ｄは、作業者の操作に従って、表示部１５に表示された画像を切り替える。これにより作業者は、太陽電池モジュールＳＭの状態を識別しやすい画像（変換画像）と実際の太陽電池モジュールＳＭの状態を表した画像（対象画像）との対比を行うことができる。また、表示部１５には、スライドショー表示とサムネイル表示とを切り替えて表示する画面が表示される。通知部１１Ｄは、作業者の操作に従って選択された表示態様によって画像ファイル１２Ｄを出力する。これにより作業者は、作業者が作業しやすい表示態様を選択できる。

以上により異常通知処理の一連の処理（太陽電池アレイＳＡの撮影から異常を通知するまでの処理）が完了する。その後、画像取得部１１ＡはステップＳ１に戻って、上記と同様の処理を行う。また、画像取得部１１Ａ、判別部１１Ｂ、色変換部１１Ｃ、通知部１１Ｄは、異常通知装置１Ａに供給されている電源が遮断またはユーザによって処理を中断する操作が行われるまで、各処理を繰り返し行う。

以上説明したように、本実施形態に係る異常通知装置１Ａによれば、太陽電池アレイＳＡを構成する各太陽電池モジュールＳＭについて異常があるか否かについて判別された結果を、人間が識別しやすいとされる黄色系の色に変換された太陽電池モジュールＳＭの画像（変換画像）ともに通知できるので、作業者は太陽電池アレイＳＡの異常の有無を簡単かつ正確に確認できる。

なお、上記実施形態の異常通知装置１Ａは、判別処理を行った後に色変換処理を行ったが、判別処理を行う前に色変換処理を行ってもよい。この場合、判別部１１Ｂは、色変換部１１Ｃによって色変換された変換画像の中に異常を表す画像があるか否かを判別することにより、判別対象である太陽電池モジュールＳＭに異常があるか否かを判別してもよい。また、判別部１１Ｂは、色変換部１１Ｃによって色変換された後、対象画像の中に異常を表す画像があるか否かを判別することにより、判別対象である太陽電池モジュールＳＭに異常があるか否かを判別してもよい。

また、判別部１１Ｂは、対象画像または変換画像の中の、ひび割れまたは変色であると判別された画像の部分の線の太さや色を変更等して強調する処理を行ってもよい。これにより、作業者は、太陽電池モジュールＳＭ内のひび割れまたは変色の部分をさらに確認しやすくなる。また、判別部１１Ｂは、対象画像または変換画像の中の異常があると判別された画像の部分について、異常の種類（ひび割れや変色）に対応する色や模様を付与してもよく、これにより、作業者が異常の種類を確認しやすくなる。さらに、判別部１１Ｂは、異常の度合に対応する色や模様を付与してもよく、これにより、作業者が異常の度合を確認しやすくなる。

また、上記実施形態では、判別部１１Ｂは、正常な太陽電池モジュールＳＭの色を表した値を色の基準値として用いたが、この値の代わりに、対象画像の平均の色を表した値を色の基準値として用い、対象画像の画素毎に表される色の値（画素値）との差が閾値を超えるか否かによって異なる種類の色を有する画像が対象画像（または変換画像）の中にあるか否かを判別してもよい。なお、色の基準値は、対象画像を表す３種類の画像（ＲＧＢ画像）のうち１種類の画像に対応する画素値の平均でもよい。

また、上記実施形態では、判別部１１Ｂは、異常判別情報１２Ｃを参照して、太陽電池モジュールＳＭの異常を判別したが、予め設定された正常な太陽電池モジュールＳＭを表す画像を用いて各太陽電池モジュールＳＭの異常の有無を判別してもよい。設定される画像は、製造時（初期）から記憶されたものでもよいし、過去に正常であると判別された画像ファイル１２Ｄに含まれた対象画像または変換画像でもよい。判別部１１Ｂは、対象画像または変換画像と、予め設定された画像との類似度を求め、求めた類似度が閾値を超えているか否かに従って、異常を表す画像があるか否かを判別してもよい。なお、類似度の算出については、ＳＡＤ(Sum of Absolute Difference)、ＳＳＤ(Sum of Squared Difference)等が用いられる。

また、異常通知装置１Ａは、記憶部１２に記憶された画像ファイル１２ＤをＵＳＢメモリ等の携帯可能な外部記憶装置に記憶しても良い。

また、異常通知装置１Ａには、複数の太陽光発電システムを一元管理する管理センターに備えられたサーバ装置と通信を行う通信装置を備えても良い。この場合、異常通知装置１Ａには、サーバ装置からの指令に従って異常通知処理を行い、異常通知処理を行うことによって得られた画像ファイル１２Ｄをサーバ装置に送信してもよい。

また、各太陽電池モジュールＳＭに表示されたモジュールコードＭＣが、太陽電池アレイＳＡ全体（例えば２行４列）と自己の位置（例えば１行１列）とを表す配置情報を含む場合、異常通知装置１Ａは、取得した対象画像を基に、対象画像と配置情報とを対応付けることができる。この場合、記憶部１２に記憶された太陽電池アレイ情報１２Ｂを省略できる。

また、太陽電池モジュールＳＭの表面はガラスで覆われているため、撮影部１３によって撮影された画像には太陽や雲等の映り込むことがある。この映り込みによって誤った判別がされるのを防止するため、画像取得部１１Ａは、判別部１１Ｂによって太陽電池モジュールＳＭに異常があると判別された場合に対象画像を新たに取得し、判別部１１Ｂは、画像取得部１１Ａによって、先に取得された対象画像と、後に取得された対象画像とを基に、太陽電池モジュールＳＭに異常があるか否かを判別してもよい。判別部１１Ｂは、例えば、先に取得された対象画像と、後に取得された対象画像との間で、異常（ひび割れや変色）を表す画像があると判別された部分が移動しているか否かを判別し、移動していると判別された部分を「映り込み」、移動していないと判別された部分が「異常」であると判別する。判別部１１Ｂは、この判別結果に基づいて、異常の有無を画像ファイル１２Ｄに設定し、映り込みであると判別された部分を強調処理の対象から除外してもよい。

また、上記実施形態では、色変換部１１Ｃは、対象画像の階調を反転することにより対象画像の色を反対色に変換したが、対象画像の階調を反転する代わりに、対象画像内の青色系の色の値を黄色系の色の値に置き換える処理を行う等して、対象画像の色を反対色と同一または類似する色に変換してもよい。

また、上記実施形態で異常通知装置１Ａは、移動体１０１を備える例を説明したが、異常通知装置１Ａは、撮影機能を備えた携帯電話機やデジタルカメラ等から構成されても良い。この場合、異常通知装置１Ａは、作業者の操作に従って撮影された太陽電池アレイＳＡの画像を取得し、取得した画像を基に、上記実施形態と同様に異常通知処理を行うことにより、画像ファイル１２Ｄを生成する。なお、この場合、画像取得部１１Ａは上記実施形態で説明した台形歪みを補正するほか、作業者の撮影操作によって起こるブレを補正するとよい。

また、上記実施形態で異常通知装置１Ａの移動体１０１は、ガイドレール２０１の上を移動する台車を例に説明したが、これに限定されない。例えば図１２に示すように、移動体１０２は、太陽電池アレイＳＡの上空を飛行するラジコンヘリコプタ等でもよい。この場合の異常通知装置１Ｂは、ヘリコプタ機体とコントローラとに分離されて構成されてもよい。例えばヘリコプタ機体には撮影部１３を備え、コントローラには、制御部１１と、記憶部１２と、操作部１４と、表示部１５とを備える。また、ヘリコプタ機体及びコントローラには、互いに通信を行うための通信部を備える。ヘリコプタ機体に備えられた撮影部１３は、コントローラからの指令に従って太陽電池アレイＳＡの撮影を行う。撮影部１３によって撮影された画像は、通信部を介してコントローラに送信される。コントローラは、撮影部１３によって撮影された太陽電池アレイＳＡの画像を基に、上記実施形態と同様に異常通知処理を行うことにより、画像ファイル１２Ｄを生成する。なお、この場合も画像取得部１１Ａは、台形歪みを補正するほか、ヘリコプタ機体の動きによって起こるブレを補正するとよい。

また、図１３に示すように、移動体１０３は、太陽電池アレイＳＡの表面上を歩行するものでもよい。この場合の異常通知装置１Ｃは、画像取得部１１Ａの制御のもと、移動体１０３が太陽電池モジュールＳＭ毎に区画された領域内を移動し、撮影部１３が太陽電池モジュールＳＭを構成する各太陽電池セルＳＣについて可視光の撮影を行う。また、図１４に示すように、移動体１０３は、太陽電池アレイＳＡの表面の対向面が凹状に形成された凹状部１０３Ａを備え、凹状部１０３Ａと太陽電池アレイＳＡの表面とが対向しない位置（太陽電池アレイＳＡの法線方向からずらした位置）に撮影部１３を設けるとよい。この構造によって、撮影部１３は太陽や雲等の映り込みを防止するとともに自己の映り込みを防止しながら、太陽電池セルＳＣの撮影を行うことができる。なお、凹状部１０３Ａには、太陽電池セルＳＣの画像の品質を確保するために、太陽電池セルＳＣの方向に間接光が照射される照明部を備えても良い。また、太陽電池モジュールＳＭ内での異常通知装置１Ｃの移動は、図１５（ａ）に示すように太陽電池モジュールＳＭ内を行方向または列方向に規則的に移動する場合と、図１５（ｂ）に示すように太陽電池モジュールＳＭ内を不規則的に移動する場合との何れでもよい。また、画像取得部１１Ａは、撮影部１３によって撮影された複数の太陽電池セルＳＣを表す画像を組み合わせて判別対象である太陽電池モジュールＳＭを表す対象画像を取得する。その後、画像取得部１１Ａは、隣の太陽電池モジュールＳＭに移動体１０３を移動させ、上記実施形態の画像取得処理と同様に太陽電池モジュールＳＭ毎に対象画像を取得する。

また、これまでの説明で異常通知装置は、太陽電池モジュールＳＭを判別対象とし、太陽電池モジュールＳＭにより表される画像を対象画像として取得したが、判別対象は太陽電池セルＳＣまたは太陽電池アレイＳＡとしてもよい。太陽電池セルＳＣを判別対象とした場合、画像取得部１１Ａは太陽電池セルＳＣを表す画像を対象画像として取得する。また、太陽電池アレイＳＡを判別対象とした場合、画像取得部１１Ａは太陽電池アレイＳＡを表す画像を対象画像として取得する。なお、その後の異常通知処理は上記実施形態と同様に行うことができる。

また、異常通知装置は地上設置型の太陽電池アレイＳＡの異常を通知する例を説明したが、太陽電池アレイは、家屋の屋根やビルの屋上等の高所に設置される高所設置型や、建物の壁面に設置される壁面設置型でもよい。

また、本発明に係る異常通知装置は、一般的なパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等によって実現できる。この場合、上記実施形態で説明した動作を実行するためのプログラムをＰＣ等にインストールし、このプログラムをＰＣ等が実行することにより本発明に係る異常通知装置として機能させることができる。このようなプログラムは、例えば、持ち運び可能な記憶媒体等に記憶されて配布される。持ち運び可能な記憶媒体には、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−ＲＯＭ、ＭＯ等がある。

その他、ＰＣ等にプログラムを提供する方法は任意である。例えば、プログラムを通信回線の掲示板（ＢＢＳ）にアップロードし、通信回線を介してＰＣ等に配信してもよい。また、プログラムは、プログラムを表す信号により搬送波を変調した変調波により伝送され、この変調波を受信した装置が変調波を復調してプログラムを復元するようにしてもよい。そして、ＰＣ等は、このプログラムを起動して、ＯＳの制御のもと、他のアプリケーションと同様に実行する。これにより、ＰＣ等は、本発明に係る異常通知装置として機能する。

その他、本発明は、上記実施形態の説明および図面によって限定されるものではなく、上記実施形態および図面に適宜変更等を加えることは可能である。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 異常通知装置
１１ 制御部
１１Ａ 画像取得部
１１Ｂ 判別部
１１Ｃ 色変換部
１１Ｄ 通知部
１２ 記憶部
１２Ａ 制御プログラム
１２Ｂ 太陽電池アレイ情報
１２Ｃ 異常判別情報
１２Ｄ 画像ファイル
１３ 撮影部
１４ 操作部
１５ 表示部
１６ 移動体駆動部
１０１，１０２，１０３ 移動体
１０３Ａ 凹状部
２０１ ガイドレール
２０２ コントローラ
ＳＡ 太陽電池アレイ
ＳＭ 太陽電池モジュール
ＳＣ 太陽電池セル
ＭＣ モジュールコード

Claims (8)

1. 屋外に設置された状態の太陽電池アレイ表面の少なくとも一部について可視光の撮影を行う撮影手段と、
   前記撮影手段によって撮影された少なくとも１以上の画像から判別対象を表す対象画像を取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段によって取得された前記対象画像の色を予め設定された色に変換する色変換手段と、
   前記画像取得手段によって取得された前記対象画像または前記変換された画像の中に異常を表す画像があるか否かに従って、前記判別対象に異常があるか否かを判別する判別手段と、
   前記判別手段によって判別された結果を前記色変換手段によって変換された画像とともに通知する通知手段と、を備え、
   前記判別手段は、前記異常を表す画像があると判別した場合に、前記対象画像を再度取得し、再度取得した前記対象画像を基に前記異常を表す画像が周辺環境の写り込みを表す画像であるか否かを判別する映り込み判別手段をさらに備える、
   ことを特徴とする異常通知装置。
2. 前記色変換手段は、前記対象画像の色を反対色と同一または類似の色に変換する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の異常通知装置。
3. 前記判別手段は、前記対象画像または前記変換された画像の中に、予め設定された色と異なる種類の色を有し、かつ予め設定された形状または領域を有する画像があるか否かを判別する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の異常通知装置。
4. 前記判別手段は、前記異常を表す画像の部分を強調する、
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の異常通知装置。
5. 前記判別手段は、前記対象画像または前記変換された画像と予め設定された画像との類似度を求め、求めた類似度が閾値を超えるか否かに従って、前記判別対象に異常があるか否かを判別する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の異常通知装置。
6. 屋外に設置された状態の太陽電池アレイ表面の少なくとも一部について可視光の撮影を
   行う撮影手段と、
   前記撮影手段によって撮影された少なくとも１以上の画像から判別対象を表す対象画像
   を取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段によって取得された前記対象画像を基に前記判別対象に異常があるか
   否かを判別する判別手段と、
   前記画像取得手段によって取得された前記対象画像の色を予め設定された色に変換する
   色変換手段と、
   前記判別手段によって判別された結果を前記色変換手段によって変換された画像ととも
   に通知する通知手段と、
   前記太陽電池アレイの近傍又は前記太陽電池アレイの表面上で移動する移動体と前記移動体を移動させる制御装置とを備え、
   前記撮影手段は、前記移動体と一体に設けられ、前記移動体が移動した位置から前記太陽電池アレイ表面の少なくとも一部について前記可視光の撮影を行い、前記移動体は、凹状に形成された底面部を備え、前記撮影手段は、前記移動体の前記底面部に設けられ、前記太陽電池アレイ表面と対向した状態で前記可視光の撮影を行う、
   ことを特徴とする異常通知装置。
7. 前記移動体は、前記太陽電池アレイの近傍に設置されたガイドレール上を移動することを特徴とする請求項６に記載の異常通知装置。
8. 前記画像取得手段は、前記撮影手段によって撮影された前記少なくとも１以上の画像について台形歪み補正を行い、前記台形歪み補正された画像から前記対象画像を取得する、
   ことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の異常通知装置。

Images