JP5337340B2 - 管路点検システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明に従う第1の実施形態に係る管路点検システムの概略的な構成を示す。この管路点検システムは、カメラヘッド部2内に3軸加速度センサ36を備えて、配管内を推進される際に、カメラヘッド部2が向いている3軸方向、即ちピッチング(上下方向又は天地方向)、ローリング(推進方向を軸とする回転方向)及びヨーイング(上下方向と直交する左右方向)の方向情報を検出する。そのうちローリング方向情報を用いて撮影された配管内の画像に対して、実際の配管の天地(上下)と表示領域画像の天地を一致させて表示させる天地補正機能を有している。さらに、ピッチング方向情報を用いて、カメラヘッド部2の上向き状態及び下向き状態を検出して、配管の上下延設方向を把握する。尚、以下に説明する管路としては、電話線ケーブル等が敷設される地下トンネル21の途中に配置される特断部20の底部に設けられた貯留部23に流れ込んだ雨水等を排水するための排水管を一例としている。
このセンサ処理部6は、3軸加速度センサ36が検出したセンサ信号からピッチング方向情報を取り出すピッチング検出部41と、該センサ信号からローリング方向情報を取り出すローリング検出部42と、該センサ信号からヨーイング方向情報を取り出すヨーイング検出部43と、カメラヘッド部2における推進方向及び移動した距離に関する情報を生成する推進方向・距離検出部44とで構成される。推進方向・距離検出部44は、具体的には、挿入距離検出部14が検出した距離検出信号(排水管18内に挿入されたカメラヘッド部2のケーブル長による距離情報)に対して、方向情報(上下左右方向及び回転)を関連づけた距離情報を生成し、システム制御部7に出力する。
図5(a)には、モニタ9の表示画面51の一例を示す。画面51の中央付近には、排水管内部の管内画像52が表示され、画面右上には、矢印先端側が地中側(地側)、矢印元側が地表方向(天側)を示す天地判別表示54が表示される。本実施形態では、天地補正される表示領域(回転表示領域)は管内画像52の領域のみとしている。この管内画像52は、システム制御部7に制御される画像処理部5により、ローリング方向情報に基づく天地方向を用いて、例えばアフィン(Affin)変換等の公知な幾何学変換により画像を回転させる処理を行っている。この回転処理は、1画像(インターレース式では2フレーム)毎に処理を施す。この処理時には適宜、公知な補完処理を施してもよい。尚、本実施形態では、画像処理部5が管内画像の天地補正を行っているが、これに代わって、システム制御部7が管内画像の天地補正を行ってもよい。
管路図作成部19は、システム制御部7に入力された方向情報と距離情報55を用いて、図6に示すような配管の立体図を作成する。この管路形態の立体化は、排水枡17のおける排水管18の始点17aの位置と特断部20の排水管18の終点A6の位置が既知であるため、水平移動の距離情報を組み合わせて、水平方向の管路を作成する。この水平方向の管路に垂直方向の配管Fの情報を組み合わせることにより、立体的な管路形態が生成できる。
図7(a)に示す管路状態において、管路点検システムのカメラヘッド部2は、前述したと同様に、排水管18の開口部17aから管路Gの切断口(図示せず)まで、配管内を移動させて、同様な距離情報と方向情報を検査結果として得る。
この排水管18の開口部17aからエルボA1までの管路Aの移動方向とその区間移動距離は正確に得られる。また、次の管路Bにおいても、下向き方向とその区間移動距離が得られる。従って、エルボA2の位置までは得ることができる。
以上説明したように、本変形例は、埋設などにより直視できない、垂直方向の配管を含む管路形態に対しても対応することができる。さらに、前述した実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。
Claims (4)
- 光源と、撮像素子により画像を撮像する撮像ユニットと、互いに直交する3軸方向の検出により天地となる上下方向と該上下方向と直交する左右方向と推進する軸方向における回転方向とからなる方向情報を検出するセンサと、を搭載し、複数の屈曲箇所が存在し、垂直方向に延設する管路を含む配管内を圧縮空気により推進されて連続的に移動するカメラヘッド部と、
前記カメラヘッド部に接続し、前記撮像ユニットにより撮像された管内画像と前記センサが検出した方向情報を含むセンサ信号を伝搬するケーブルと、
前記配管内に送り込まれた前記ケーブルの長さに基づき、前記配管内を推進する前記カメラヘッド部の移動距離を計測する挿入距離検出部と、
前記センサによる推進方向の切り換わり毎に区切られた区間移動距離と、前記方向情報に基づき前記区間移動距離における上下左右の四方向情報と、を生成するシステム制御部と、
前記センサに検出された前記方向情報に基づき、前記管内画像の天地を補正する画像処理部と、
少なくとも、天地補正された前記管内画像と、前記移動距離及び前記区間移動距離を含む距離情報と、前記四方向情報と、を表示する表示部と、
前記システム制御部が生成した前記移動距離と前記四方向情報を用いて、CAD処理により立体的な管路の形態を示唆する立体図を生成する管路図作成部と、
を有することを特徴とする管路点検システム。 - 前記システム制御部において、
前記表示部に前記管内画像と共に表示される前記カメラヘッド部の推進方向の表示切り換えに従い、入力操作により前記区間移動距離が設定されることを特徴することを特徴とする請求項1に記載の管路点検システム。 - 前記管路図作成部は、
既知な2つの開口部となる管路端の間で、地上面に対する水平管路間に、立ち下がり及び立ち上がりの2つの垂直管路を繋ぐ水平管路を含む配管において、配管内に前記カメラヘッド部を移動させて前記移動距離及び前記区間移動距離を含む前記距離情報と前記方向情報を取得し、
前記カメラヘッド部を管路内に挿入する第1の開口部となる第1の位置と、
前記第1の位置から第1の屈曲位置までの第1の区間距離と水平方向に延設する第1の管路と、
前記第1の管路と直交する垂直方向で第2の屈曲位置までの第2の区間距離による第2の管路と、
前記第2の屈曲位置から水平方向で仮の第3の屈曲位置までの第3の区間距離による第3の管路と、
前記カメラヘッド部が管路内から排出される第2の開口部となる第4の位置と、
前記第4の位置から仮の第4の屈曲位置までの第4の区間距離と水平方向による第4の管路と、
前記第2の屈曲位置を中心として、前記第3の区間距離を第1の半径とする水平な円周上において、前記第4の位置を中心として、前記第4の区間距離の第2の半径とする水平な円周が垂直方向から見て重なった位置を第3及び第4の屈曲位置として、立体図を生成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の管路点検システム。 - 前記カメラヘッド部は、推進方向の前面に、前記光源及び、前記撮像ユニットの撮像光学系を配置し、外形形状が略球体形状、卵形形状及びラグビーボール形状のうちの何れかの形状を成し、前記圧縮空気による推進力により、前記配管内で水平方向及び垂直方向に延設された管路を連続的に移動することを特徴とする請求項1に記載の管路点検システム。
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