Phase One(フェーズワン)社　ドローン搭載用1億画素カメラ活用事例　～海外・風力発電機編～

2023/09/07

今回は、ドローン搭載用に開発されました高解像度1億画素カメラの海外での活用事例を紹介させていただきます。

今回の被写体は、「風力発電機」です。

風力発電は、SDGsの目標13「気候変動から地球を守るために今すぐ行動を起こそう」を達成するために導入されている再生可能エネルギーの１つとして位置づけられています。
日本では、2050年までに風力発電による電力供給比率を全需要電力量の10%以上にする目標が設定されています。

四方を海に囲まれた日本は、領海や排他的経済水域が広く、洋上風力発電にも期待が向けられており各地で建設計画が進んでいます。
洋上風力発電は、海の沖合に風車を建設して風力発電を行い、継続した運用が必要となるため建築後の定期点検が非常に重要です。
基本的に風が強く安定しているエリアに建設を行うため、点検の際、細心の注意を払い業務を進める必要があります。

今回の事例は、海外の陸上での事例となりますが、実際の写真を見てみましょう。

【目次】

【１．製品紹介】
【２．撮影事例】
【３．撮影写真】
【４．まとめ】
【５．関連メディア】
【６．お問い合わせ】

【１．製品紹介】

今回使用したカメラは、ドローン搭載可能な1億画素カメラ "iXM-100"です。

Phase One(フェーズワン)社のiXMカメラシリーズは、ドローン撮影など厳しい環境での撮影にも対応可能な裏面照射型中判サイズセンサーを使用しており、PhseaOne社の他のカメラと同様に高感度特性に加え、広いダイナミックレンジを実現しています。

主な特徴は以下の通りです。
　・裏面照射型(BSI)中判サイズセンサ
　・超軽量な630g(本体のみ)
　・４本の点検専用レンズをラインアップ
　　　35mm、80mm、150mm、300mm
　　　レンズシャッターは50万回の動作保証、3コマ/秒のキャプチャーレート
　・HDMI出力とシリアル通信制御により、多様なUAVプラットフォームに対応
　・IP53に準拠した防塵防滴仕様
　・専用ジンバル(P3ペイロード)を活用することでGeotag(ジオタグ)情報を自動挿入。
　・IMU/GNSS、USB-Cや10G Ethernetで大型 UAV や航空機への接続に対応
　・DJI社ドローンMatrice300/350 RTKや国内機体メーカーへの搭載可能。(具体的な機体情報をご希望の方はお問い合わせ下さい)

【２．撮影事例】

今回の被写体、撮影環境は以下の通りです。

　撮影環境

項目	設定内容
撮影場所	海外・デンマーク
撮影環境	ドローンより空撮　　安全性を確保し約10mの距離から撮影
機体	DJI社 Matrice 300
カメラ	Phase One社　　iXM-100　1億画素カメラ
カメラ設定	絞り　f/8 　　ISO　160 　　シャッタースピード　1/1250
使用レンズ	80mm AF(オートフォーカス)レンズ　　　　　(35mmセンサで約63mm相当)

M300プロポを使用して、直接カメラ操作を行うことが可能です。
操作内容：ISO調整、絞り調整、シャッタースピード調整、ピント調整、ライブビュー表示、ライブビュー拡大表示、シャッター、インターバル設定など

【３．撮影写真】

実際に撮影を行った作例写真をご紹介させていただきます。
※この記事で使用している写真は、Phase One社で撮影したものです。
無断での掲載などはご遠慮いただきますようお願いいたします。

Phase One(フェーズワン)社 iXM 高解像度1億画素カメラは、DJI社 M300や国産ドローン機体などに搭載して活用することで、過酷な気象環境でも被写体から十分な距離を確保して、リスクを回避しながら安全に点検のための撮影作業を実現することが可能です。

使用したPhase One社 iXMカメラの細かい特徴はこちらを参照ください。

事例①　ブレード全体

　　　被写体　　　：　ブレード　
　　　撮影距離　　：　約10m
　　　撮影エリア　：　約5.5m(長辺) x 約4.13m(短辺) = 約22.7㎡
　　　ISO　　　　：　160
　　　絞り　　　　：　f/8
　　　シャッタースピード　：　1/1250(秒)
　　　画像分解能　：　約0.47mm/pixel

DJI社 M300機体を使用して、上空から約10mの離隔を保ちブレード1本をラップ撮影いたしました。
撮影した写真を13枚つなぎ合わせてブレード全体の写真を作成しました。

<ブレード1枚の接続写真>

　　DJI社 M300機体を使用して、風力発電機のブレードから約10mの距離で撮影を行いました。
　　風力発電機の設置現場であるため風力が強い中、ドローンから撮影を実施するためシャッタースピードを1/1250秒と早く設定し撮影を行うことでブレを防止したきれいな写真を撮影することができました。
　　一般的なカメラで高分解能な撮影するためには、被写体に近づく(危険!)もしくは望遠レンズを使用(撮影範囲が狭い!!)と実際の業務を行う上で撮影の負荷が大きくなりますが、今回の撮影では1枚ずつの撮影エリアも広く複数枚をつなぎ合わせることで、簡単にブレード1本分の全体把握を行うことができました。
　　元のJPG写真をご希望の方は、弊社までお問い合わせ下さい。

事例②　ブレード拡大

　　　被写体　　　：　ブレード　
　　　撮影距離　　：　約10m
　　　撮影エリア　：　約5.5m(長辺) x 約4.13m(短辺) = 約22.7㎡
　　　ISO　　　　：　160
　　　絞り　　　　：　f/8
　　　シャッタースピード　：　1/1250(秒)
　　　画像分解能　：　約0.47mm/pixel

上記①の写真の一部を拡大しました。

赤丸部分の拡大写真を紹介させていただきます。

①ブレード先端<ピクセル等倍表示>

　ブレード先端付近の拡大写真です。
　レセプタの確認や、先端のエッジ部分の劣化状況を
　鮮明に確認することができました。

②ブレード中間付近<ピクセル等倍表示>

　中間部分にも傷(?)が確認できました。
　野鳥が接触したのでしょうか。

③ブレード根元付近<ピクセル等倍表示>

　裏側となるため若干見えずらいですが、
　ブレード根元付近に小さな突起を
　複数確認することができました。

④ブレード根元<ピクセル等倍表示>

　ブレード根元付近のナットもはっきりと
　確認することができました。
　状態は凄くよさそうです。

　　①で繋ぎ合わせた写真の1枚1枚は1億画素の写真のため、各箇所を拡大することで対象のエリアを
　　鮮明に確認することができました。
　　今回の被写体であるブレードは比較的きれいな状態でしたが、先端部分のエッジの腐食状況や、中央部の損傷(?)も
　　はっきりと視認することができました。
　　元のJPG写真をご希望の方は、弊社までお問い合わせ下さい。

【４．まとめ】

今回は、DJI社 M300機体を用いてPhase One(フェーズワン)社iXMカメラでの海外の撮影事例・風力発電機ブレードの作例を紹介させていただきました。

ブレードのような大きな(長い)構造物の場合、撮影後の写真1枚を見ただけでは位置を特定することが
困難なケースもありますが、①の全体の繋ぎ合わせ写真のようにPhase One(フェーズワン)社の高解像度
カメラの場合、広い範囲を高精細に撮影することとGPS情報が埋め込まれているので全体の位置特定が容易でした。

また、個別の写真を確認したところ、各写真は画像分解能0.47mm/pixelと非常に細かいため細部まで鮮明に
把握することができました。今回のブレードは汚れも少なく比較的きれいでしたが、実際の点検にも生かす
ことが可能なレベルでの画像と判断できると思います。

今回の撮影結果からのポイントとしては、
　・風力発電機のブレードのように白色で違いが分かりずらい被写体でも1枚1枚の画像が広く特徴点を
　　見つけやすかったため容易につなぎ合わせることができました。
　・Phase One(フェーズワン)社のカメラは非常に高解像度のため、安全な距離を確保するため被写体から
　　の距離を確保しても十分に鮮明な画像を取得できることがわかりました。
　・撮影時は、DJI社 M300機体専用のプロポを使用して、リアルタイムで撮影状況を把握、各種カメラの
　　設定変更も手元で可能なため確実な業務の遂行に役立つと感じました。

お客様が現在活用している手法と比較していただけますと幸いです。

みなさんの想定している撮影現場での撮影依頼がありましたら、こちらよりお問い合わせください。