(57)【要約】【課題】作業者が管状物の展開画像を立体的に認識することが可能な管内壁面画像展開システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る管内壁面画像展開システム５０によれば、画像データＳｖｐに対し視点の異なる２つの第１サンプリング位置Ｐａ、第２サンプリング位置Ｐｂで第１画像データＳＰａ、第２画像データＳＰｂをサンプリングし２つの第１展開画像Ｓｆａ、第２展開画像Ｓｆｂを作成する。そして、同一位置の第１展開画像Ｓｆａ、第２展開画像Ｓｆｂを左右に並べて表示することで、作業者は第１展開画像Ｓｆａ、第２展開画像Ｓｆｂを一つの立体的な展開画像として認識することができる。【選択図】図１
2010218132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状物の内部を移動する画像撮影手段により撮影された管状物内の全天画像の画像データに、当該画像データ撮影時の画像撮影手段の位置情報を挿入する位置情報挿入部と、
前記管状物の内形と略相似形でかつ大きさの異なる複数のサンプリングラインで構成されるサンプリングライン群を設定するとともに、前記位置情報挿入部により挿入された位置情報に基づいて、前記サンプリングライン群から所定のサンプリングラインを選択し、選択されたサンプリングラインに沿って画像データのサンプリングを行う画像取込部と、
当該画像取込部でサンプリングされた画像データを直線状に配列して展開データとして出力する画像処理部と、
前記展開データを記録して展開画像を形成する記録部と、
前記展開画像を表示させる画像出力部と、
を有する管内壁面画像展開システムにおいて、
前記画像取込部が画像データ上の所定の位置に第１サンプリングライン群を設定し、第１サンプリングライン群の内側もしくは外側に所定の間隔をとって第２サンプリングライン群を設定し、さらに第１サンプリングライン群から第１サンプリング位置に相当するサンプリングラインを選択して第１画像データをサンプリングするとともに、第１サンプリング位置から所定の距離だけ離れた第２サンプリング位置に相当するサンプリングラインを第２サンプリングライン群から選択して第２画像データをサンプリングし、
前記画像処理部が第１画像データを直線状に配列し第１展開データとして出力するとともに、第２画像データを直線状に配列し第２展開データとして出力し、
前記記録部が第１記録領域に第１展開データを記録して第１展開画像を形成するとともに、第２記録領域に第２展開データを記録して第２展開画像を形成し、
前記画像出力部が管状物における同一位置の第１展開画像と第２展開画像とを並べて表示させることで、展開画像を立体的に認識可能とすることを特徴とする管内壁面画像展開システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状物の内壁面を撮影した全天画像を展開して展開画像を作成する管内壁面画像展開システムに関し、特に作業者が展開画像を立体的に認識可能とする管内壁面画像展開システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上下水道管、給排気管、トンネル、ケーブル埋設管などの管状物、特に下水道管ではヒビや亀裂等の損傷、その他の異常を発見するために、定期的な内壁面の調査、点検が必要である。そして、これらの調査においては管状物の内壁面を撮影し、その撮影した画像を管の長手方向に切り開いて平面状に展開した展開図を作成することで行われてきた。近年、この展開図の作成は、従来の人間による手作業に代わり、管状物内部にカメラなどの画像撮影手段を配置した上で当該画像撮影手段を管状物に沿って移動させながら管状物内壁面を撮影し、その撮影した画像データに対して所定の画像展開処理を施すなどして行うことが多くなっている。このような、管状物の内壁面の撮影画像から展開画像（展開図）を作成する従来の管内壁面画像展開システムの一例としては次の図７、図８に示すようなものがある。
【０００３】
図７に示す、従来の管内壁面画像展開システムの画像撮影手段２０は、下水道管などの管状物１０の内部に管状物１０の中心軸１３と画像撮影手段２０の撮影画像の中心とがほぼ一致するように配置される。また、画像撮影手段２０は管状物１０の内壁面を撮影することができると共に、管状物１０に沿って移動することが可能である。尚、図７、図８では便宜的に管状物１０の上方向をＡ、右方向をＢ、下方向をＣ、左方向をＤとし、画像撮影手段２０による撮影画像の上方向をＡ’、右方向をＢ’、下方向をＣ’、左方向をＤ’として説明を行うものとする。
【０００４】
画像撮影手段２０によって取得される管状物１０の内壁面の画像データは、モニタ等の画面上では、図８（ａ）に示す内壁面画像３４のように、管状物１０の中心軸１３が内壁面画像３４のほぼ中心に位置するとともに、例えば内壁面画像３４の上下左右方向Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’が管状物１０の上下左右方向Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応した円形の画像となる。この内壁面画像３４から展開画像を作成するにあたっては、先ず図８（ａ）の破線で示す、内壁面画像３４上に位置及び大きさが固定されたサンプリングライン３０を設定する。そして、サンプリングライン３０上の画像データを、例えばサンプリング開始点Ａ’’からサンプリングライン３０に沿って一周するようにサンプリングする。そして、サンプリングした画像データを縦１列の直線状に配列する画像展開処理を行って展開データとし、この展開データを記録する。その後、画像撮影手段２０は次のサンプリング位置まで移動して内壁面の撮影を行う。このとき、内壁面画像３４上の次のサンプリング位置とサンプリングライン３０とが一致する。そして、同様にサンプリングライン３０による画像データのサンプリングと画像展開処理とを行い展開データを作成する。そして、この展開データを直前に記録された展開データの右列に配列する。これらの作業を繰り返すことにより、図８（ｂ）に示すように、例えば管状物１０の内壁面が画面上の上方向Ａ’で切り開かれて平面状に広げられた展開画像が作成される。この図８（ｂ）に示す展開画像を作業者が確認することで、管状物１０の内壁面の異常（図８（ｂ）における亀裂１１やヒビ１２）の有無及び、異常の位置、寸法、形状等を把握することができる。
【０００５】
このような管内壁面画像展開システムにおいて展開画像作成作業の高速化、効率化を図るためには、サンプリング位置の間隔と画像撮影手段２０の撮影間隔とが合致するように画像撮影手段２０の移動速度を設定し、画像撮影手段２０をこの移動速度で移動させながら連続して撮影を行い随時画像展開処理を行うことが望ましい。
【０００６】
しかしながら、画像撮影手段２０が何らかの障害により所定の移動速度より遅くなった場合には、その部分の展開画像は管状物１０の長手方向に伸びた画像となり、逆に画像撮影手段２０が所定の移動速度より速くなった場合には、その部分の展開画像は管状物１０の長手方向に縮んだ画像となる。このように、歪みの生じた展開画像では異常の位置、寸法、形状等を正確に把握することはできない。このため、画像撮影手段２０は一定の移動速度になるよう高精度に制御されることが必要とされるが、特に下水道管のように内壁の表面状態が場所ごとに変化するような管状物１０内で、画像撮影手段２０の移動速度を一定に制御することは難しく、このことが展開画像作成作業の高速化、効率化の妨げとなっている。
【０００７】
この問題に対して本願発明者は、下記［特許文献１］に開示する発明を提案した。［特許文献１］に記載の発明によれば、画像撮影手段２０の位置情報に基づいて複数のサンプリングラインからサンプリング位置に最も近いサンプリングラインを選択した上で画像データのサンプリングを行うため、画像撮影手段２０の移動速度を一定とせずとも歪みの無い展開画像を作成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−９０７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
［特許文献１］に記載の発明によって、画像撮影手段２０の移動速度を一定とせずとも歪みの無い展開画像を高速且つ効率的に得ることが可能となった。しかしながら、作業者が管状物１０の内壁面の異常の程度を直感的に把握するためには展開画像を立体的に認識可能とすることが好ましい。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、作業者が管状物の展開画像を立体的に認識することが可能な管内壁面画像展開システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、
（１）管状物１０の内部を移動する画像撮影手段２０により撮影された管状物１０内の全天画像の画像データＳｖに、当該画像データＳｖ撮影時の画像撮影手段２０の位置情報Ｓｐを挿入する位置情報挿入部２２と、
前記管状物１０の内形と略相似形でかつ大きさの異なる複数のサンプリングラインで構成されるサンプリングライン群を設定するとともに、前記位置情報挿入部２２により挿入された位置情報Ｓｐに基づいて、前記サンプリングライン群から所定のサンプリングラインを選択し、選択されたサンプリングラインに沿って画像データのサンプリングを行う画像取込部２３と、
当該画像取込部２３でサンプリングされた画像データを直線状に配列して展開データとして出力する画像処理部２４と、
前記展開データを記録して展開画像を形成する記録部２５と、
前記展開画像を表示させる画像出力部２７と、
を有する管内壁面画像展開システム５０において、
前記画像取込部２３が画像データＳｖｐ上の所定の位置に第１サンプリングライン群３００を設定し、第１サンプリングライン群３００の内側もしくは外側に所定の間隔をとって第２サンプリングライン群４００を設定し、さらに第１サンプリングライン群３００から第１サンプリングＰａ位置に相当するサンプリングラインを選択して第１画像データＳＰａをサンプリングするとともに、第１サンプリング位置Ｐａから所定の距離Ｌだけ離れた第２サンプリング位置Ｐｂに相当するサンプリングラインを第２サンプリングライン群４００から選択して第２画像データＳＰｂをサンプリングし、
前記画像処理部２４が第１画像データＳＰａを直線状に配列し第１展開データＳＰａ’として出力するとともに、第２画像データＳＰｂを直線状に配列し第２展開データＳＰｂ’として出力し、
前記記録部２５が第１記録領域２５ａに第１展開データＳＰａ’を記録して第１展開画像Ｓｆａを形成するとともに、第２記録領域２５ｂに第２展開データＳＰｂ’を記録して第２展開画像Ｓｆｂを形成し、
前記画像出力部２７が管状物１０における同一位置の第１展開画像Ｓｆａと第２展開画像Ｓｆｂとを並べて表示させることで、展開画像を立体的に認識可能とすることを特徴とする管内壁面画像展開システム５０を提供することにより、上記課題を解決する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の管内壁面画像展開システムによれば、作業者が管状物の展開画像を立体的に認識することが可能であるため、管状物の内壁面の異常の程度を直感的に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る管内壁面画像展開システムのブロック図である。
【図２】本発明に係るサンプリングラインを説明する図である。
【図３】本発明に係る管内壁面画像展開システムの動作を説明する模式図である。
【図４】本発明に係る管内壁面画像展開システムの立体表示を説明する図である。
【図５】表示手段に箱型窓を設置した例を示す図である。
【図６】本発明に係る管内壁面画像展開システムのサンプリングの例を説明する図である。
【図７】従来の管内壁面画像展開システムの動作を説明する図である。
【図８】従来の管内壁面画像展開システムの動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る管内壁面画像展開システムの実施の形態について図面に基づいて説明する。尚、従来の技術に係る図７、図８と同様の部材等に関しては同符号にて示す。また、本発明と直接関係のない、画像撮影手段２０の駆動装置や制御装置、遠隔操作の構成などに関するブロックについては記載及び説明を省略するものとする。
【００１５】
図１は本発明に係る管内壁面画像展開システム５０の概要を示すブロック図である。本発明に係る管内壁面画像展開システム５０の位置情報挿入部２２には、画像撮影手段２０が撮影した画像データＳｖが入力するとともに、位置情報取得手段２６から出力される画像撮影手段２０の位置情報Ｓｐが常時入力している。そして、位置情報挿入部２２は、画像撮影手段２０が撮影した画像データＳｖに、当該画像データＳｖ撮影時の画像撮影手段２０の位置情報Ｓｐを位置情報取得手段２６から取得して挿入し、画像データＳｖｐとして画像取込部２３に出力する。位置情報Ｓｐの挿入方法としては、例えば図２に示すように、位置情報Ｓｐをデジタル信号化して画像データＳｖの先頭部分や末尾部分等の画像データＳｖに大きな影響を与えない部位に画面の走査方向と平行な明暗（一般的なディスプレイでは白黒）のドット列３２として挿入することが好ましい。
【００１６】
画像撮影手段２０は図３に示すように、上下水道管、給排気管、トンネル、ケーブル埋設管などの管状物１０の内部に配置され、管状物１０に沿って自走あるいはケーブルなどにより牽引されて前進もしくは後退する。このとき、画像撮影手段２０は、当該画像撮影手段２０が撮影する撮影画像の中心と管状物１０の中心軸１３とがほぼ合致するように配置することが好ましい。画像撮影手段２０の移動手段としては車輪等が用いることが一般的であるが、管状物１０に水が溜まっている場合には、画像撮影手段２０に浮体等をつけて水に浮かせて移動させることも可能である。更に、画像撮影手段２０には図示しない照明装置を備えており、管状物１０内部を照らすことができる。
【００１７】
また、画像撮影手段２０は管状物１０の内壁面の全天画像を撮影する撮影部４１を備えている。撮影部４１としてはＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳなどの周知の画像撮影装置を用いることができる。また、撮影部４１に光ファイバを用いれば、管状物１０の大きさが小さい場合でも管状物１０の内壁面を撮影することが可能となる。撮影部４１のレンズとしては管状物１０内壁面の長手方向の全天画像を撮影可能な広角レンズを用いることが好ましく、中でもレンズの光軸に対して略直角（対角１８０°）以上の撮影角度を有する超広角レンズを用いることが好ましい。また、撮影部４１の撮影方向に所定の角度もしくは曲率を有する反射鏡を設けて、間接的に撮影部４１の周囲の内壁面を撮影するようにしても良い。撮影部４１に超広角レンズを用いた場合、画像撮影手段２０は図３の一点鎖線で示す撮影部４１の周囲の内壁面（Ｐ０）から管状物１０の奥方向（図３中の右方向）を撮影することができる。
【００１８】
画像撮影手段２０の位置を取得する位置情報取得手段２６は、レーザ光や電波を用いたものなど周知の位置検知システムを用いることが可能である。中でも画像撮影手段２０に接続されたケーブル、ワイヤ等を弛まないよう保持し、そのケーブル、ワイヤ等の送り出し量から画像撮影手段２０の移動量を検知し位置情報Ｓｐとして出力するものが好ましい。尚、位置情報取得手段２６による画像撮影手段２０の位置の検知精度は、管状物１０のサンプリング間隔の数分の１から数十分の１であることが望ましい。
【００１９】
本発明に係る管内壁面画像展開システム５０の画像取込部２３は、位置情報挿入部２２から画像データＳｖｐを取得すると、画像データＳｖｐに対する画像データのサンプリングを後述する方法により行い、第１画像データＳＰａ、第２画像データＳＰｂとして画像処理部２４に出力する。
【００２０】
画像処理部２４は第１画像データＳＰａ、第２画像データＳＰｂに対し画像展開処理をそれぞれ行って第１展開データＳＰａ’第２展開データＳＰｂ’とし、第１展開データＳＰａ’を記録部２５の第１記録領域２５ａに、第２展開データＳＰｂ’を記録部２５の第２記録領域２５ｂにそれぞれ記録させる。
【００２１】
記録部２５の第１記録領域２５ａは第１展開データＳＰａ’を蓄積することで、第１記録領域２５ａ内に第１展開画像Ｓｆａを形成する。また、記録部２５の第２記録領域２５ｂは第２展開データＳＰｂ’を蓄積することで、第２記録領域２５ｂ内に第２展開画像Ｓｆｂを形成する。尚、記録部２５としては、ＤＶＤ、ハードディスク、半導体メモリ、半導体メモリカード等の周知の記録媒体を用いることができる。
【００２２】
画像出力部２７は、第１展開画像Ｓｆａ及び第２展開画像Ｓｆｂの形成後に、必要に応じて管状物１０における同一位置の第１展開画像Ｓｆａと第２展開画像Ｓｆｂとをモニタ等の表示手段４５に並べて表示させる。
【００２３】
尚、画像データＳｖｐを一旦ハードディスクやＤＶＤ等の記録媒体に記録しておき、全ての画像データＳｖｐ取得後に後述するサンプリング処理及び画像展開処理を行っても良い。また、画像データＳｖもしくは画像データＳｖｐを表示手段４５に随時表示するようにして、作業者が画像撮影手段２０の撮影した画像を観察できるようにしても良い。
【００２４】
次に、管内壁面画像展開システム５０が設定するサンプリングラインに関して図２を用いて説明する。尚、ここでは、画像撮影手段２０が管状物１０に沿って手前側から奥側（図３における右方向）に向かって前進するものとして説明を行う。また、図２中ではサンプリングラインを便宜上破線にて示しているが、サンプリングラインによる画像データのサンプリングは実際には画像取込部２３の内部で行われるため、特に画面上に表示する必要はない。また、ここでは、後述の第１サンプリングライン群３００及び第２サンプリングライン群４００を構成するサンプリングラインの数をそれぞれ１００ラインとして説明するが、図２中ではそれぞれ１０ラインのみ図示する。
【００２５】
画像取込部２３に画像データＳｖｐが入力すると、画像取込部２３は画像データＳｖｐ上に、中心点が同一で大きさの異なる複数のサンプリングライン３０００〜３１００で構成される第１サンプリングライン群３００と、サンプリングライン４０００〜４１００で構成される第２サンプリングライン群４００とを設定する。このとき、全てのサンプリングラインの中心と管状物１０の中心軸１３とは一致している。第１サンプリングライン群３００及び第２サンプリングライン群４００を構成するサンプリングラインの数には特に限定はないが、各々５０〜５００ライン程度が好ましく、特に１００〜２００ライン程度が好ましい。
【００２６】
尚、図２では管状物１０が円形の例を用いているためサンプリングラインも円形となるが、管状物１０の内形が楕円、多角形、もしくはアーチ形状などの場合には、サンプリングラインの形状も管状物１０の内形と相似形もしくは略相似形とする。特に撮影部４１に広角レンズを用い且つ管状物１０の内形が円形以外の場合には、撮影画像が歪むためこの歪んだ内壁面の画像に合うようにサンプリングラインを設定することで、円形以外の管状物１０に対しても内壁面の展開画像を作成することが可能となる。
【００２７】
第１サンプリングライン群３００の基準となる例えば最内周に位置するサンプリングライン３０００と、第２サンプリングライン群４００の基準となる例えばサンプリングライン４０００とは画像データＳｖｐ上に固定することが画像取込部２３に対する負荷軽減の観点から好ましい。この場合、図３における第１サンプリング位置Ｐａの角度θａと第２サンプリング位置Ｐｂの角度θｂとは一定となるから、第１サンプリング位置Ｐａと第２サンプリング位置Ｐｂとの距離Ｌは管状物１０の径によって変化する。尚、距離Ｌは作業者の両眼の間隔に相当する５ｃｍ〜８ｃｍ程度となることが理想的である。
【００２８】
各サンプリングラインの径は、それぞれ隣り合うサンプリングラインの間隔が等間隔になるように設定する。そして、基準となるサンプリングライン３０００、４０００の位置が固定され、それぞれ隣り合うサンプリングラインの間隔が画像データＳｖｐ上で固定されていれば、管状物１０の径の値を入力することで隣り合うサンプリングラインの間隔が管状物１０の何ｍｍに相当するかが算出可能となる。また、基準となるサンプリングライン３０００の位置が固定され、それぞれ隣り合うサンプリングラインの間隔が管状物１０の例えば０．２ｍｍに固定されていれば、各サンプリングラインの径及び隣り合うサンプリングラインの間隔は管状物１０の径の値によって変化する。
【００２９】
そして本例では、画像撮影手段２０が管状物１０に沿って手前側から奥側に向かって前進するため、画面上の最外周のサンプリングライン４１００が画像撮影手段２０の進行方向の一番手前に位置するサンプリングラインとなり、最内周のサンプリングライン３０００が進行方向の一番遠い位置のサンプリングラインとなる。
【００３０】
また、管状物１０の内壁面の画像データを何ｍｍ間隔（本願におけるサンプリング間隔）でサンプリングするかは、管状物１０の径の値と管内壁面画像展開システム５０が作成する展開画像の幅方向（第１展開データＳＰａ’第２展開データＳＰｂ’を縦方向に配列する場合には、展開画像の幅方向は縦方向）のドット数によって決定する。例えば、最内周のサンプリングライン３０００に沿って画像データをサンプリングしその画像データを直線状に配列すると、配列した直線状の画像データ即ち展開画像の幅はサンプリングライン３０００における管状物１０の内周となる。そして、サンプリング間隔は、展開画像の縦横比が変化しないように設定される。例えば、展開画像の幅が６４０ドットで管状物１０の内周が１．２８ｍであれば、展開画像の長さ方向の６４０ドット分が１．２８ｍとなり、１ドットが２ｍｍとなる。従って、サンプリング間隔は基本的に２ｍｍとなる。尚、画像取込部２３は、サンプリングされる画像データの総数が一定となるように、サンプリングラインの径に応じてサンプリングする画像データの間隔を変化させる。よって、サンプリングラインの径が異なっていても、サンプリングされる画像データの量は一定となり展開画像に幅方向の歪みが生じることはない。
【００３１】
次に、管内壁面画像展開システム５０の動作を説明する。尚、ここでは、上記同様、画像撮影手段２０が管状物１０に沿って手前側から奥側に向かって前進するものとし、隣り合うサンプリングラインの間隔が管状物１０の０．２ｍｍに相当し、サンプリング間隔を１ｍｍとする。よってこの場合、図３における第１サンプリング位置Ｐａと第２サンプリング位置Ｐｂとは、第１画像データＳＰａ及び第２画像データＳＰｂ取り込み後にそれぞれ１ｍｍ、奥側に進むこととなる。
【００３２】
先ず、図３に示すように、管状物１０の内部に画像撮影手段２０を設置する。ここで、画像撮影手段２０が初期位置にあるとき、画像撮影手段２０は管状物１０内壁面を撮影し画像データＳｖとして位置情報挿入部２２に出力する。また、管内壁面画像展開システム５０の位置情報取得手段２６は画像撮影手段２０の位置情報Ｓｐ（現時点では初期位置のため位置情報Ｓｐは例えば“０”となる。）を位置情報挿入部２２に出力する。位置情報挿入部２２は図２に示すように、位置情報Ｓｐを画像データＳｖの先頭部分にドット列３２として挿入し画像データＳｖｐとして画像取込部２３に出力する。
【００３３】
画像取込部２３は画像データＳｖｐに対し、図２に示す、第１サンプリングライン群３００と第２サンプリングライン群４００とを設定する。そして、例えばサンプリングライン３０００、４０００を初期位置における第１サンプリング位置Ｐａ、第２サンプリング位置Ｐｂと設定する。そして、サンプリングライン３０００、４０００上の画像データをサンプリング開始点からそれぞれサンプリングして取り込み、第１画像データＳＰａ、第２画像データＳＰｂとして画像処理部２４にそれぞれ出力する。その後、第１サンプリング位置Ｐａ、第２サンプリング位置Ｐｂはそれぞれ１ｍｍ、管状物１０の奥側に移動する。
【００３４】
次に、画像撮影手段２０は管状物１０に沿って前進しながら、連続して管状物１０の内壁面を撮影し画像データＳｖを出力する。出力された画像データＳｖは同様にして位置情報挿入部２２にて位置情報Ｓｐが挿入され画像データＳｖｐとして画像取込部２３に出力される。画像取込部２３は入力した画像データＳｖｐの位置情報Ｓｐから、画像データＳｖｐの撮影位置を判断する。
【００３５】
例えば、画像取込部２３に入力した画像データＳｖｐが次の第１サンプリング位置Ｐａに到達しない位置で撮影されたものである場合、画像取込部２３は第１画像データＳＰａ、第２画像データＳＰｂの取り込みを行わず、次の画像データＳｖｐが入力されるまで待機する。
【００３６】
画像取込部２３に入力した画像データＳｖｐが次の第１サンプリング位置Ｐａに合致する位置（ここでは、初期位置から１．０ｍｍ進んだ位置）で撮影されたものである場合、画像取込部２３はサンプリングライン３０００上の画像データと、サンプリングライン４０００上の画像データとをそれぞれサンプリングして取り込み、第１画像データＳＰａ、第２画像データＳＰｂとしてそれぞれ画像処理部２４に出力する。
【００３７】
画像取込部２３に入力した画像データＳｖｐが、次の第１サンプリング位置Ｐａを１．２ｍｍ過ぎた位置で撮影された画像データＳｖｐであると判断された場合、画像取込部２３はサンプリングライン３０００から１．２ｍｍ手前の位置に相当するサンプリングライン３００６を選択してサンプリングを行い第１画像データＳＰａとして画像処理部２４に出力する。また、サンプリングライン４００６を選択してサンプリングを行い第２画像データＳＰｂとして画像処理部２４に出力する。この後、第１サンプリング位置Ｐａ、第２サンプリング位置Ｐｂはそれぞれ１ｍｍ管状物１０の奥側に移動する。この新たな第１サンプリング位置Ｐａ、第２サンプリング位置Ｐｂは、現在入力している画像データＳｖｐ上のサンプリングライン３００１、サンプリングライン４００１に相当するから、画像取込部２３はサンプリングライン３００１を選択してサンプリングを行い第１画像データＳＰａとして画像処理部２４に出力する。また、サンプリングライン４００１を選択してサンプリングを行い第２画像データＳＰｂとして画像処理部２４に出力する。よってこの場合には、１つの画像データＳｖｐから第１サンプリング位置Ｐａに対して２箇所、第２サンプリング位置Ｐｂに対して２箇所の合計４箇所のサンプリングを行うことができる。
【００３８】
尚、第１サンプリング位置Ｐａ、第２サンプリング位置Ｐｂがサンプリングラインの間に位置する場合には、画像取込部２３は第１サンプリング位置Ｐａ、第２サンプリング位置Ｐｂに一番近いサンプリングラインを選択して第１画像データＳＰａ、第２画像データＳＰｂのサンプリングを行う。
【００３９】
画像取込部２３で出力された第１画像データＳＰａは、画像処理部２４で縦１列の直線状に配列する画像展開処理が施された後、第１展開データＳＰａ’として記録部２５の第１記録領域２５ａに記録される。また、第２画像データＳＰｂは、画像処理部２４で縦１列の直線状に配列する画像展開処理が施された後、第２展開データＳＰｂ’として記録部２５の第２記録領域２５ｂに記録される。このとき、第１記録領域２５ａ、第２記録領域２５ｂは、直前に記録された第１展開データＳＰａ’、第２展開データＳＰｂ’の右の画素列（画像撮影手段２０が管状物１０を後退して進む場合には左の画素列）に、新たな第１展開データＳＰａ’、第２展開データＳＰｂ’を配列して記録する。
【００４０】
これらの作業を繰り返すことで、第１記録領域２５ａには第１サンプリング位置Ｐａによる第１展開画像Ｓｆａが記録され、また第２記録領域２５ｂには第２サンプリング位置Ｐｂによる第２展開画像Ｓｆｂが記録される。
【００４１】
そして、画像撮影手段２０が前進して図３における位置Ａに到達すると、初期位置における第１サンプリング位置Ｐａと位置Ａにおける第２サンプリング位置Ｐｂとが一致する。このため、位置Ａ以降の管状物１０の領域Ｂでは同一位置が第１サンプリング位置Ｐａと第２サンプリング位置Ｐｂの双方でサンプリングされることとなる。従って、管状物１０の領域Ｂの展開画像は、第１サンプリング位置Ｐａ（角度θａ）でサンプリングして形成された第１展開画像Ｓｆａ内と、第２サンプリング位置Ｐｂ（角度θｂ）でサンプリングして形成された第２展開画像Ｓｆｂ内の双方に存在することとなる。
【００４２】
上記のようにして管状物１０の所定範囲の第１展開画像Ｓｆａ及び第２展開画像Ｓｆｂの作成が終了すると、例えば管内壁面画像展開システム５０の画像出力部２７が第１展開画像Ｓｆａもしくは第２展開画像Ｓｆｂのいずれか一方を表示手段４５に表示させる。そして、作業者が表示手段４５に表示された展開画像のうち立体的に表示させたい領域を指示すると、画像出力部２７は図４に示すように、作業者が指示した領域の第１展開画像Ｓｆａ及び第２展開画像Ｓｆｂを表示手段４５に左右に並べて表示させる。尚、図４では平行法による表示例を示しており、この場合、第１展開画像Ｓｆａは左に第２展開画像Ｓｆｂは右に表示される、交差法の場合には第１展開画像Ｓｆａと第２展開画像Ｓｆｂの表示位置は逆になる。この表示された第１展開画像Ｓｆａ及び第２展開画像Ｓｆｂは同一位置を異なる視点、即ち第１サンプリング位置Ｐａ、第２サンプリング位置Ｐｂによって得られた展開画像であるから、これを左右に並べて表示し、且つ作業者が両眼の焦点をずらしてステレオグラム的に目視することで、作業者は第１展開画像Ｓｆａ及び第２展開画像Ｓｆｂを一つの立体的な展開画像として認識することができる。これにより、作業者は管状物１０の内壁面の亀裂１１やヒビ１２などの異常の程度や深度等を直感的に把握することが可能となる。また、図５に示すように、作業者の両眼の間に遮蔽板を有する箱型の窓４５ａを表示手段４５に設置して、作業者の左目で一方の展開画像（図４では第１展開画像Ｓｆａ）のみを、右目で他方の展開画像（図４では第２展開画像Ｓｆｂ）のみを目視させるようにしても良い。
【００４３】
また、日本のＴＶ画像の表示方式は偶数フィールドの画像と奇数フィールドの画像とを交互に表示するインタレース方式を多く採用しているため、管内壁面画像展開システム５０は１フレームの画像データＳｖｐを偶数フィールドの画像データＳｖｐと奇数フィールドの画像データＳｖｐとに分割して、それぞれのフィールドの画像データＳｖｐの位置情報を確認した上で、上記のサンプリング動作等を行い、第１展開画像Ｓｆａ及び第２展開画像Ｓｆｂを作成するようにしても良い。上記の構成によれば、１枚の画像データＳｖｐから偶数フィールドの画像データＳｖｐと奇数フィールドの画像データＳｖｐとの２枚の撮影画像を得ることができるため、画像撮影手段２０の移動速度を約２倍とすることが可能で、更なる展開画像作成作業の高速化を図ることができる。
【００４４】
さらに、管内壁面画像展開システム５０のサンプリングに際しては、以下に説明するようにサンプリングラインの近傍に位置する画素の画像データを、理想サンプリング点の位置に基づいた比率で合成して取り込むようにしても良い。
【００４５】
図６は上記の画像データのサンプリングを説明する概念図である。図６の実線で囲まれた四角は画像データＳｖｐが画面上に表示されたときの画面の画素を示し、ここでは便宜的に縦方向に８番目〜１０番目の走査線及び、横方向にそれらの走査線の４番目〜８番目の画素を表すものとする。ここで、選択されたサンプリングラインによって画像データをサンプリングする際に、サンプリングラインを構成する個々の点である理想サンプリング点Ｒ１は、図６に示すように、常にサンプリングする画素の中心に位置するわけではない。
【００４６】
仮に、８番目の走査線αの中心を８．０とし５番目の画素列の中心を５．０としたときに、理想サンプリング点Ｒ１の座標が（５．２，８．３）の位置に仮想的に存在した場合を考える。当然のことながら走査線αの５番目の画素α５は１つの画像データしか有しておらず、理想サンプリング点Ｒ１が画素α５のどこの位置に存在しようとも１つの画像データしか提供することはできない。このような場合には、画像取込部２３は画素α５の近傍に位置する走査線αの６番目の画素α６、走査線βの５番目及び６番目の画素β５、β６の画像データを理想サンプリング点Ｒ１の位置に基づいた比率で合成し、その合成した画像データをサンプリングした画像データとする。
【００４７】
即ち、理想サンプリング点Ｒ１の横方向の座標は５．２であるから、画素α５の画像データを８０％、画素α６の画像データを２０％の比率で合成する。同様に画素β５の画像データを８０％、画素β６の画像データを２０％の比率で合成する。また、理想サンプリング点Ｒ１の縦方向の座標は８．３であるから、合成された走査線αの画像データを７０％、合成された走査線βの画像データを３０％の比率で合成する。つまり、理想サンプリング点Ｒ１にてサンプリングされる画像データは、画素α５の画像データを５６％、画素α６の画像データを１４％、画素β５の画像データを２４％、画素β６の画像データを６％の比率で合成したものとなる。このように、理想サンプリング点の近傍に位置する画素の画像データを理想サンプリング点の位置に基づいた比率で合成し、これをサンプリングした画像データとすることで、より滑らかで正確な展開画像を作成することが可能となる。
【００４８】
更に、本発明に係る管内壁面画像展開システム５０は、画像撮影手段２０にジャイロセンサやピアゾ式３次元加速度センサなどの周知の姿勢検知手段を備えることができる。画像撮影手段２０に備えられた姿勢検知手段は、画像撮影手段２０のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の姿勢の変化を姿勢情報として位置情報挿入部２２に出力する。位置情報挿入部２２は位置情報取得手段２６からの位置情報Ｓｐに加え、姿勢検知手段からの姿勢情報をデジタル信号として画像撮影手段２０からの画像データＳｖに挿入し、画像データＳｖｐとして画像処理部２４に出力する。画像処理部２４は入力された画像データＳｖｐの姿勢情報に基づいて画面上のサンプリングライン３００の形状、位置、及びサンプリング開始点の位置を補正する。この構成によれば、画像撮影手段２０の姿勢が管状物１０の内部を移動中に変化したとしても、得られる展開画像に歪みが生じることはない。
【００４９】
以上のことから、本発明に係る管内壁面画像展開システム５０によれば、画像撮影手段２０を介して取得した画像データＳｖｐに対し、視点の異なる２つの第１サンプリング位置Ｐａ、第２サンプリング位置Ｐｂで第１画像データＳＰａ、第２画像データＳＰｂをサンプリングし、この第１画像データＳＰａ、第２画像データＳＰｂを用いて２つの第１展開画像Ｓｆａ、第２展開画像Ｓｆｂを作成する。そして、同一位置の第１展開画像Ｓｆａ、第２展開画像Ｓｆｂを左右に並べて表示することで、作業者は第１展開画像Ｓｆａ、第２展開画像Ｓｆｂを一つの立体的な展開画像として認識することができる。これにより、作業者は管状物１０の内壁面の亀裂１１やヒビ１２などの異常の程度や深度等を直感的に把握することが可能となる。
【００５０】
尚、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１０    管状物
２０    画像撮影手段
２２    位置情報挿入部
２３    画像取込部
２４    画像処理部
２５    記録部
２５ａ  第１記録領域
２５ｂ  第２記録領域
２７    画像出力部
５０    管内壁面画像展開システム
３００  第１サンプリングライン群
４００  第２サンプリングライン群
Ｓｖ、Ｓｖｐ    画像データ
Ｓｐ    位置情報
Ｐａ    第１サンプリング位置
Ｐｂ    第２サンプリング位置
Ｌ      距離
ＳＰａ  第１画像データ
ＳＰｂ  第２画像データ
ＳＰａ’  第１展開データ
ＳＰｂ’  第２展開データ
Ｓｆａ  第１展開画像
Ｓｆｂ  第２展開画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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