(57)【要約】【課題】管状構造物、管状体、筒状構造物、筒状体、柱状構造物、柱状体、梁状構造物、梁状体等の長尺構造物等の被検体を対象として遠隔目視検査等を行う場合に、傷や疾患等の問題箇所の位置情報または方位情報ないし両者を簡便に表示できる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像部に加速度センサまたは地磁気センサ、または両者を配置し、それらセンサから出力される位置情報・方位情報としての電気信号を撮像部からの映像信号に合成する。  【選択図】図１
2010008483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺構造物を撮像する撮像装置であって、撮像部には、同一外筐体内部に画像を撮像する撮像体と該撮像体近傍に電気的傾斜検知センサを備え、該電気的傾斜検知センサにより検出される電気信号を位置情報に変換処理し、該位置情報を該撮像部からの映像信号に画像的に合成する手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記電気的傾斜検知センサは加速度センサであることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
長尺構造物を撮像する撮像装置であって、撮像部には、同一外筐体内部に画像を撮像する撮像体と該撮像体近傍に地磁気センサを備え、該地磁気センサにより検出される電気信号を方位情報に変換処理し、該方位情報を該撮像部からの映像信号に画像的に合成する手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
長尺構造物を撮像する撮像装置であって、撮像部には、同一外筐体内部に画像を撮像する撮像体と該撮像体近傍に電気的傾斜検知センサと地磁気センサを備え、該電気的傾斜検知センサと該地磁気センサにより検出される電気信号を位置情報及び方位情報に処理し、該情報を該撮像部からの映像信号に画像的に合成する手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１、２または４のいずれかにおいて、上記電気的傾斜検知センサにより検出される電気信号を演算処理することにより得られる上記撮像部の時系列的位置情報を上記撮像部からの映像信号に画像的に合成する手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、上記撮像部からの映像信号の再生に際し、上記位置情報または上記方位情報もしくは両者に基づいて、再生画像を所望の角度で回転する手段を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像している被写体の位置情報又は方位情報ないし両者を再生画像に合わせて表示することにより、簡便に位置情報又は方位情報ないし両者を提供するための撮像装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
管状構造物、管状体、筒状構造物、筒状体、柱状構造物、柱状体、梁状構造物、梁状体等の長尺構造物等の被検体を対象として、設置固定型でない撮像装置を用いて遠隔目視検査等を行う場合、傷や疾患等の問題箇所を発見したときに、それらがどの位置にあるかを特定することは重要な課題である。被検体が特に外観目視上の形状に変化が乏しい場合等は、特に困難な技術的課題である。たとえば、地中に埋設された細径で、全長が長く、かつ複雑に曲折している配管等を遠隔目視する場合である。一般に埋設配管は埋設位置を示す図面を基に、操作者がモニターを観察しながら長尺のカメラケーブルを有した撮像装置の撮像部を配管に挿入し、遠隔目視検査を行う。配管内部の形状は殆どの場合円形で酷似しており、配管内に挿入したカメラケーブルの長さと全体の配管図面を参考にし、現在の撮像部の構造物全体の中での位置を推測する。管内に挿入された撮像部はカメラケーブルの捩れなどにより容易に撮像部が回転してしまうので、被写体の再生画像が常に正立している保証はない。一般的に配管内面は視覚的には、３６０度全て同じ円形状に見えるので、問題箇所の構造物全体の中での位置は推測可能だが、再生画像上でたとえば上に見えたとしても、実際の位置は円周上のどの位置であるのか容易に特定することは出来ない。
【０００３】
たとえば、上記埋設配管等の遠隔目視の場合であれば、比較的簡単な上下位置情報検出方法としては、図１３に示すように、撮像素子４を内蔵する撮像部２の前面のレンズ３に透明ケース３２を設け、その中に小型の金属球３１を入れ、再生画像とともに金属球３１の位置をモニター上に映し出す。重力により金属球３１は常に重力方向（すなわち下方向）に戻るので、金属球３１が再生画像上に示されることにより、傷等の上下位置を確認できる。また磁石を同様位置に入れてモニター画面に映し出し、東西南北の方位情報を示すことも可能である。
【０００４】
より高度な位置情報検出方法としては、設置用の監視カメラシステムの場合では、たとえば特開２００５−２５３０６０が公知である。（特許文献１参照）特許文献１では、水平方向及び垂直方向に回動自由な回動手段を有した設置用監視カメラシステムにおいて、垂直方向回りの変移を検出する加速度センサと水平回りの変移を検出する地磁気センサが設けてあり、それらの検出結果に基づいて回動手段を制御することにより撮像方向を確実かつ的確に変化させるものである。
【０００５】
また監視カメラと警報装置の連動について特許３９５４２３７が公知である。（特許文献２参照）特許文献２では、磁気検出手段を備えた監視カメラシステムが、監視カメラの相対位置が不正に変化した場合に変化を検出し、警報を出力するものである。
【０００６】
また内視鏡における挿入部先端の重力方向検出技術については、特開２００７−１４３５７（特許文献３参照）が公知である。特許文献３では、内視鏡のチャネルに挿入するプローブ等の先端に重力方向指示手段を配置して重力方向を検出するものを基本とし、その中の実施例において、重力センサを内視鏡挿入部又はプローブもしくは処置具の先端側に設けている。
【特許文献１】特開２００５−２５３０６公報
【特許文献２】特許３９５４２３７公報
【特許文献３】特開２００７−１４３５７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述の金属球や磁石等のメカニカルな方法は、簡便で安価であるが、安定性や精度に欠き、また撮像部の設計の自由度が少なくなる点や耐久性に問題がある。
【０００８】
特許文献１及び２の発明は、設置型カメラにおいて、得られた位置情報に基づきカメラ自体の変移を感知し、補正又はそれに対する警報等の対応をするものである。しかし長尺構造物等で外観目視上の形状に変化が乏しい被写体を、設置固定型でない撮像装置を用いて遠隔目視等を行う際は、操作者は傷や疾患等の問題箇所の構造物全体での位置特定とともに、問題箇所の上下位置や方位位置の特定を迅速かつ簡便に行う必要がある。特許文献１及び２の発明によれば、撮像装置の現在位置と撮像装置の向きを感知し、補正または対応することは可能であるが、情報の表示に関する技術が無く、操作者による傷や疾患等の問題箇所の構造物全体での位置特定と問題箇所の上下位置や方位位置の特定を迅速かつ簡便に行うことは出来ない。
【０００９】
また特許文献３の実施例では、内視鏡挿入部に導電性流体に電極を装着し該導電性流体の液面検出による重力センサを設けている。特許文献３は内視鏡分野では有効な技術である。しかし同実施例の導電性流体の液面検出による重力センサでは、時系列的な重力方向の変化のプロットを追跡することは出来ず、また水平に左右に曲がった場合、その変化を同方法では検出できない。これは胃のように被検体が外観目視上変化のある場合や、大腸のようにX線での透視を同時に行なう場合には問題にならないが、本発明が対象とする長尺構造物等、たとえば地中に複雑に埋設された配管などにおいては大きな課題となる。また特許文献３の技術は湾曲自在な湾曲部と内視鏡操作部に湾曲操作ノブが設けられ、内視鏡先端部を操作者が自在に湾曲可能であることを前提としている。従って内視鏡挿入部のどの部分かに重力センサが配置されていればあえて設置位置を特定せずとも、湾曲自在であるがゆえ（あるいはX線等での外部からの透視も前提としているので）撮像している部分の重力方向が確認できる。しかし、長尺構造物等の検査では、構造物そのものが複雑に湾曲したり、全長が１００ｍ以上に及ぶ場合も多々あり、湾曲自在な湾曲部と操作部に湾曲操作ノブをつけて操作者が検査を実施することはほぼ不可能である。このような場合は重力センサは常に撮像部内の撮像体と同じ動きをする必要があり、その保証がないと被写体の実際の位置と重力センサの示す位置情報が乖離してしまう可能性がある。またプローブや処置具の先端に重力センサを配置し、内視鏡のチャネルを通じて先端まで達すれば上記乖離は解消されるが、それを可能にするためにはカメラケーブル径がチャネル径を設ける分大きくなってしまい、長尺構造物等の検査では挿入の難易度が高まる。また全長が１００ｍ以上に及び湾曲が複雑な場合などは、プローブの挿入そのものが困難となる。また仮に湾曲自在な湾曲部と操作部に湾曲操作ノブが設けられ、撮像部を操作者が自在に湾曲可能であるとしても、湾曲操作のための動力伝達手段、たとえばワイヤー等を通すチャネルが必要となり、これもカメラケーブル径を大きくしてしまう。よって特許文献３は胃、腸等の人体の体腔、管腔、用内視鏡や熱交換パイプ等の長尺以外の構造物の検査には有効だが、長尺構造物等を対象とした遠隔目視等の目的には適用不可能である。
【００１０】
本発明の目的は、管状構造物、管状体、筒状構造物、筒状体、柱状構造物、柱状体、梁状構造物、梁状体等の長尺構造物等の被検体を対象として遠隔目視検査等を行う場合に、傷や疾患等の問題箇所の位置情報または方位情報ないし両者を簡便に表示できる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そして本発明は上記目的を達成するために、長尺構造物を撮像する撮像装置であって、撮像部には、同一外筐体内部に画像を撮像する撮像体と該撮像体近傍に電気的傾斜検知センサを備え、該電気的傾斜検知センサにより検出される電気信号を位置情報に変換処理し、該位置情報を該撮像部からの映像信号に画像的に合成する手段を有することを特徴とする撮像装置に関するものである。
【００１２】
また、第２の課題解決手段は、上記電気的傾斜検知センサは加速度センサであることを特徴とする撮像装置に関するものである。
【００１３】
また、第３の課題解決手段は、長尺構造物を撮像する撮像装置であって、撮像部には、同一外筐体内部に画像を撮像する撮像体と該撮像体近傍に地磁気センサを備え、該地磁気センサにより検出される電気信号を方位情報に変換処理し、該方位情報を該撮像部からの映像信号に画像的に合成する手段を有することを特徴とする撮像装置に関するものである。
【００１４】
また、第４の課題解決手段は、長尺構造物を撮像する撮像装置であって、撮像部には、同一外筐体内部に画像を撮像する撮像体と該撮像体近傍に電気的傾斜検知センサと地磁気センサを備え、該電気的傾斜検知センサと該地磁気センサにより検出される電気信号を位置情報及び方位情報に処理し、該情報を該撮像部からの映像信号に画像的に合成する手段を有することを特徴とする撮像装置に関するものである。
【００１５】
また、第５の課題解決手段は、第１、２または４の課題解決手段のいずれかにおいて、上記電気的傾斜検知センサにより検出される電気信号を演算処理することにより得られる上記撮像部の時系列的位置情報を上記撮像部からの映像信号に画像的に合成する手段を有することを特徴とする撮像装置に関するものである。
【００１６】
また、第６の課題解決手段は、第１〜５の課題解決手段いずれかにおいて、上記撮像部からの映像信号の再生に際し、上記位置情報または上記方位情報もしくは両者に基づいて、再生画像を所望の角度で回転する手段を有することを特徴とする撮像装置に関するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、設置固定型でない撮像装置を用いて遠隔目視を行う場合に、傷や疾患等の問題箇所の位置特定のための情報を撮像画像と合わせて表示することを可能にしにした撮像装置を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施例を示す。
【実施例】
【００１９】
図１は本発明の実施例１を示す概念図である。撮像装置１は水平方向に展開する長尺構造物等の遠隔目視用撮像装置であり、外筐体８内部にレンズ３、撮像素子４、駆動回路５、信号処理回路６、および撮像素子４近傍に加速度センサ７等を内蔵した撮像部２と、センサコントローラー１１及びこれらを接続するカメラケーブル９、コネクタ１０、接続ケーブル１２、及び画像再生用のモニター１３より構成される。
【００２０】
図２および図３は実施例１のモニター１３に再生される再生画像１４を示している。図２に示すように、再生画像１４上に３６０度の画面を８分割したマーカーポジション１５が８個設定されている。加速度センサ７が重力方向を検知すると、重力方向に最も近いマーカーポジション１５が選択され、図３に示すように再生画像１４上の選択されたマーカーポジション１５の位置に重力方向指示マーカー１６が表示される。
【００２１】
実施例１を、図１をもとに説明する。被写体からの光学的信号は撮像部２前面のレンズ３を経て撮像素子４が受光し、電気信号に変換される。撮像素子４にはＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の入手使用可能な素子を用いる。撮像部２には撮像素子４を駆動させる駆動回路５や、撮像素子４からの電気信号を処理する信号処理回路６などの電気回路が配置されている。被写体への照明はレンズ３の周辺に照明光を配置するか、又は別途照明プローブを併用する。撮像部２には加速度センサ７が内蔵されている。加速度センサ７は、電気的傾斜検知センサの代表的なものであり、物体の重力を検出するセンサで、物体が傾斜すると重力が掛かり、それに伴い電気信号を発する。近年のＭＥＭＳ技術（マイクロ・エレクトロ・メカニカル技術のことで、１つのシリコン基板上に機械要素部品、アクチュエータ、センサ、電子部品が集積されている。）の発展により、カーナビゲーションシステム、自動車のエアバック、ゲーム機のコントローラ等に使用されている。また電気的傾斜検知センサは加速度センサ７が汎用されているが、加速度センサ以外の電気的傾斜検知センサとしては、導電ボールの移動により電気出力をＯＮ／ＯＦＦさせることにより傾斜を検知する技術が公知であり、極めて簡単に言うならば、記述の金属球の動きによる重力方向検知方法を基本的な考え方とし、ＭＥＭＳ技術により実現したセンサである。ただしＯＮ／ＯＦＦでの検知なので、使用目的が高い精度を必要としない場合は、これらも形状、大きさ、コスト等が適すれば本発明に使用可能である。実施例１では複雑に埋設された長尺の配管等を対象としているので、高い精度を必要とするので、市販の２軸の加速度センサ７を採用し、各軸の傾斜角度を電気信号として検出する。電気信号はセンサコントローラー１１で演算処理された後、重力方向を表す映像信号に変換され、撮像素子４からの映像信号と画像的に合成される。実施例１では、図２に示すように、再生画像１４上に３６０度の画面を８分割したマーカーポジション１５が８個設定されている。加速度センサ７が重力方向を検知すると、重力方向に最も近いマーカーポジション１５が選択され、図３に示すように再生画像１４上の選択されたマーカーポジション１５の位置に重力方向指示マーカー１６が表示される。すなわち重力方向指示マーカー１６は下方を示す。重力方向指示マーカー１６の表示、非表示は選択可能である。また重力方向以外の所望の方向、たとえば上方向を表示しても良い。実施例１では重力方向指示マーカー１６を再生画像１４上に重ねて表示しているが、再生画像１４と別途に独立して表示、又はモニター１３を複数のウィンドウに分割して表示することも可能である。またマーカーによる表示以外に、たとえば文字表示等の他の表示方法を用いることも出来る。遠隔目視検査の実施中には、カメラケーブル９のねじれにより撮像部２が回転してしまうことがある。自然な視覚での観察を可能にするため、加速度センサ７からの電気信号を基に再生画像１４を撮像部２の回転に関わらず正立して再生してもよい。実施例１では市販の２軸の加速度センサ７を採用している。図１２は２軸の加速度センサ７の各軸の傾斜角の検知を例示している。図１２の互いに垂直に交差するＸ、Ｙ、Ｚの３つの軸があり、ＸとＹは同一の水平面Ａ上にあるとする。２軸の加速度センサ７の場合、前期３つ軸のうち任意の２軸の傾斜角を測定する。たとえば初め水平面Ａ上にあった加速度センサ７が傾いたとき、Ｘ軸に対する傾斜線α、Ｙ軸に対する傾斜線βとすると、加速度センサ７は、Ｘ軸に対する傾斜線αの傾斜角ψとＹ軸に対する傾斜線βの傾斜角φを測定する。撮像部２の大きさや形状等の制約と、要求される位置情報の精度等、及び被写体の構造等により、１軸又はＸ、Ｙ、Ｚの３軸の加速度センサ７を適宜選択してもよい。
【００２２】
図４は本発明の実施例２を示す概念図である。撮像装置１は垂直方向に展開する長尺構造物等の遠隔目視用撮像装置であり、外筐体８内部にレンズ３、撮像素子４、駆動回路５、信号処理回路６、および撮像素子４近傍に地磁気センサ１７等を内蔵した撮像部２と、センサコントローラー１１及びこれらを接続するカメラケーブル９、コネクタ１０、接続ケーブル１２、及び画像再生用のモニター１３より構成される。
【００２３】
図５は実施例２のモニター１３に再生される再生画像１４を示している。再生画像１４はモニター１３上に再生され、方位情報が方位マーカーN１８は北方向、S１９は南方向、W２０は西方向、E２１は東方向として表示される。
【００２４】
実施例２を、図４をもとに説明する。被写体からの光学的信号は撮像部２前面のレンズ３を経て撮像素子４が受光し、電気信号に変換される。撮像素子４にはＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の入手使用可能な素子を用いる。撮像部２には撮像素子４を駆動させる駆動回路５や、撮像素子４からの電気信号を処理する信号処理回路６などの電気回路が配置されている。被写体への照明はレンズ３の周辺に照明光を配置するか、又は別途照明プローブを併用する。撮像部２には地磁気センサ１７が内蔵されている。地磁気センサ１７は磁気センサの一種で、東西南北の絶対方位を検知し電気信号化するセンサで、ホール素子、磁気抵抗素子等各種のセンサが存在している。実施例２ではホール素子センサを採用しているが、撮像部２の大きさや被写体の構造等により好適な種類の磁気センサを採用できる。地磁気センサ１７から出力される電気信号は、センサコントローラー１１で演算処理された後、方位情報を表す映像信号に変換され、撮像素子４からの映像信号と画像的に合成される。実施例２では図５に示すように、３６０度の画面を４つに方位分割した方位マーカーN１８、S１９、W２０、E２１を表示することが出来る。方位マーカーN１８、S１９、W２０、E２１の表示、非表示は操作者が選択可能である。方位分割は必要とする方位精度により適宜好適な分割が可能である。また実施例２では、方位情報としての方位マーカーN１８、S１９、W２０、E２１を再生画像１４上に重ねて表示しているが、再生画像１４と別途に独立して表示、又はモニター１３を複数のウィンドウに分割して表示することも可能である。表示方法は、図６のように再生画像１４上に記号表示２２で表示することも可能である。また遠隔目視検査の実施中には、カメラケーブル９のねじれにより撮像部２が回転してしまうことがある。自然な視覚での観察を可能にするため、地磁気センサ１７からの電気信号を基に再生画像１４を撮像部２の変移に関わらず、モニター１３に向かって上方が北、下方が南、左方が西、右方が東に修正して再生してもよい。
【００２５】
図７は本発明の実施例３の概念図である。撮像装置１は水平方向と垂直方向に展開する長尺構造物等の遠隔目視用撮像装置である。外筐体８内部にレンズ３、撮像素子４、駆動回路５、信号処理回路６、および撮像素子４近傍に加速度センサ７と地磁気センサ１７等を内蔵した撮像部２と、センサコントローラー１１及びこれらを接続するカメラケーブル９、コネクタ１０、接続ケーブル１２、及び画像再生用のモニター１３より構成される。
【００２６】
実施例３は実施例１と実施例２の機能を併せ持つもので、図７をもとに説明する。被写体からの光学的信号は撮像部２前面のレンズ３を経て撮像素子４が受光し、電気信号に変換される。撮像素子４にはＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の入手使用可能な素子を用いる。撮像部２には撮像素子４を駆動させる駆動回路５や、撮像素子４からの電気信号を処理する信号処理回路６などの電気回路が配置されている。被写体への照明はレンズ３の周辺に照明光を配置するか、又は別途照明プローブを併用する。撮像部２に加速度センサ７と地磁気センサ１７を内蔵し、実施例１と同様に２軸の加速度センサ７が使用され各軸の傾斜角度を検出し電気信号化し、また実施例２と同様に地磁気センサ１７が絶対方位を検知し電気信号化する。それぞれの電気信号はセンサコントローラー１１で演算処理された後、重力方向及び方位方向を表す映像信号に変換され、撮像素子４からの映像信号と画像的に合成される。実施例１の機能と実施例２の機能を、同時にまたは個別に発揮することが出来る撮像装置１である。
【００２７】
図８は本発明の実施例４を示す概念図である。撮像装置１は、検査開始からの時間経過にともなう撮像部２の構造物内の移動軌跡を確認することが出来る長尺構造物等の遠隔目視用撮像装置である。外筐体８内部にレンズ３、撮像素子４、駆動回路５、信号処理回路６、および撮像素子４近傍に加速度センサ７と地磁気センサ１７等を内蔵した撮像部２と、センサコントローラー１１及びこれらを接続するカメラケーブル９、コネクタ１０、接続ケーブル１２、画像再生用のモニター１３、及び演算処理回路２３とパソコン２４により構成されるである。
【００２８】
実施例４は、実施例１及び実施例２の機能に加え、加速度センサ７から出力される電気信号を演算処理回路２３にて時間積分処理を行い、撮像部２の時系列の位置・方位情報をパソコン２４に表示するものである。実施例４では市販の３軸の加速度センサ７を採用している。図１４は３軸の加速度センサ７の各軸の傾斜角の検知を例示している。図１４のＸ、Ｙ、Ｚの３軸は互いに垂直に交わり、ＸとＹは同一の水平面Ａ上にあるとする。３軸の加速度センサ７はＸ、Ｙ、Ｚの３軸の傾斜角を測定する。たとえば初め水平面Ａ上にあった加速度センサ７が傾いたとき、Ｘ軸に対する傾斜線α、Ｙ軸に対する傾斜線β、Ｚ軸に対する傾斜線γとすると、加速度センサ７は、Ｘ軸に対する傾斜線αの傾斜角ψ、Ｙ軸に対する傾斜線βの傾斜角φ、及びＺ軸に対する傾斜線γの傾斜角θを測定する。実施例１では２軸の傾斜角の検出により上下と左右の位置情報を検出しているが、実施例４はより正確な位置情報を検出するため３軸の加速度センサ７を採用し、上下、左右に加え前後のあおり角も検出する。図９の時系列情報ウィンドウ２５は、実施例３のパソコン２４のモニター１３上に表示される撮像部２の時系列の位置情報の例である。パソコン２４のモニター画面は２つのウィンドウに分割され、上方ウィンドウ２６に、図３と同様の再生画像１４上に重力方向指示マーカー１６が表示され、下方に時系列情報ウィンドウ２５が表示される。時系列情報ウィンドウ２５には撮像部２の時系列的軌跡２７が表示される。時系列的軌跡２７の先端の撮像部位置マーカー２８は時系列で移動する撮像部２の位置を表示する。すなわち時系列的軌跡２７は撮像部位置マーカー２８の時系列的な連続線として表示される。撮像部２の位置が変化した場合、たとえば埋設管に沿って下降した場合は撮像部位置マーカー２８も下降する。また撮像部２の挿入方向が変化した場合、たとえば直角に曲がった埋設管に沿って撮像部２の挿入方向も直角に曲がった場合や、斜め上方や下方に曲がった場合も、時系列的軌跡２７から認識可能である。実施例４では、時系列情報ウィンドウ２５は二次元表示である。厳密に言えば、たとえば撮像部２が全くの水平面上で右または左に曲がった場合、二次元表示では左右を識別できないことになる。もちろん三次元表示や画面切り替えの機能も可能であるが、実際の検査では、被検体の構造物の全体像は、構造物全体の図面は既知であり、またもしそのような場合でも、再生画像１４では従前のスピードで目視検査を行っているのに、時系列的軌跡２７の動きが停滞するなどの異常により識別可能である。よって実施例４では簡便な操作性を優先し二次元表示としている。再生画像１４で傷等の異常を発見、または時系列的軌跡２７に異常が認められた場合は、その時点の画像を記録媒体に取り込むことが可能である。これにより、異常発見場所の構造物の始点からの距離、異常発見時の撮像部２の向いている方向、及び異常を記録した再生画像１４を獲得できる。また構造物全体の図面をパソコン２４に取り込むことにより、全体の図面を参照しながら目視検査を行い、位置確認の精度を向上させることが可能である。再生画像１４では実施例１および実施例３と同様に、重力方向指示マーカー１６または方位表示の記号表示２２もしくは両者を表示することが出来る。
【００２９】
実施例１〜４は長尺構造物等を対象とした実施例である。それ以外の利用可能な分野としては、人体の例であれば、外観形状に変化が乏しい管腔、体腔の検査が上げられる。大腸等の内視鏡検査でのX線の併用は広く普及した方法であり、胃など部位により外観形状が比較的異なる管腔の内視鏡検査ならば特許文献３の技術も利用可能である。しかし大掛かりで被爆のあるX線を併用せず、簡便に位置確認を行ったほうが好適な部位も存在する。たとえば肛門鏡検査である。
【００３０】
図１０は本発明の実施例５を示す概念図である。撮像装置１は人体の管腔、体腔を被検体とした実施例で、肛門鏡２９に接続して使用することを目的とし、実施例１と同様の機能と構造をもつものである。同一外筐体８内部にレンズ３、撮像素子４、駆動回路５、信号処理回路６、および撮像素子４近傍に加速度センサ７等を内蔵した撮像部２と、センサコントローラー１１及びこれらを接続するカメラケーブル９、コネクタ１０、接続ケーブル１２、及び画像再生用のモニター１３より構成される。肛門鏡２９と撮像部２はカップラー等により接続される。
【００３１】
実施例５のモニターに再生される再生画像１４を図１１に示す。肛門内画像３０がモニター１３上に再生され重力方向指示マーカー１６を表示することが出来る。
【００３２】
肛門鏡検査は肛門周辺１０ｃｍ以内の痔ろう等の疾患の簡便な検査法として普及している。肛門鏡２９は先端部が細い砲弾状の筒状をした直達鏡で、筒内部にはレンズ等の光学系部材を持たず空洞となっており、直視にて肛門内部を観察する。検査後疾患のある場合は患者に症状を説明し、治療方針についての患者の同意を得る。近年症状の説明と治療方針についての同意のために、ビデオ撮影や写真撮影により患者に視覚的に説明を行うことも普及している。実施例５は、実施例１と同様の構造と機能を有する。痔核等の部位の特定は時計の時刻表示を用いる。患者の腹部側であれば１２時、背中側であれば６時、左外側は３時、右外側は９時となる。検査の体位は検査実施者の手技により異なるが、通常一定の体位で行う。もし通常患者の左外側を下にする体位で検査する場合、重力方向は３時の位置となる。図１１に示すように、実施例３により重力方向指示マーカー１６が再生画像１４に表示されれば、体位は常に同じ体位なので、容易に疾患の位置を特定でき、患者への症状を説明に好適である。本発明は肛門鏡以外にも人体の管腔、体腔への目視検査での簡便な位置特定方法として、たとえば膣鏡検査にも活用可能である。
【００３３】
前記実施例１から５のいずれもヘッド分離型での実施が可能である。図１５は実施例１をヘッド分離型にしたものの概念図である。ヘッド分離型とは駆動回路５および信号処理回路６またはそのいずれかを、撮像部２と分離しカメラコントロールユニット３３に内蔵したものである。カメラコントロールユニット３３にはセンサコントローラー１１を内蔵することも可能である。ヘッド分離型で実施する利点としては、撮像部２が小型化される点、放射線が残留する部位の検査の際に撮像部２内部の電子部品を少なくしそれらを放射線照射のないカメラコントロールユニット３３内に設置することにより、撮像部２の放射線による劣化を低減できる点等があげられる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、設置固定型でない撮像装置を用いて目視を行う際に、傷や疾患等の問題箇所の位置特定のための情報が必要な産業分野で利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施例１の概念図
【図２】実施例１の再生画像
【図３】実施例１の重力方向指示マーカー
【図４】実施例２の概念図
【図５】実施例２の再生画像
【図６】方位情報表示
【図７】実施例３の概念図
【図８】実施例４の概念図
【図９】実施例４の再生画像
【図１０】実施例５の概念図
【図１１】実施例５の再生画像
【図１２】２軸加速度センサの傾斜角測定
【図１３】金属球による重力方向検出方法
【図１４】３軸加速度センサの傾斜角測定
【図１５】ヘッド分離型での実施例
【符号の説明】
【００３６】
１、撮像装置
２、撮像部
３、レンズ
４、撮像素子
５、駆動回路
６、信号処理回路
７、加速度センサ
８、外筐体
９、カメラケーブル
１０、コネクタ
１１、センサコントローラー
１２、接続ケーブル
１３、モニター
１４、再生画像
１５、マーカーポジション
１６、重力方向指示マーカー
１７、地磁気センサ
１８、方位マーカーＮ
１９、方位マーカーＳ
２０、方位マーカーＷ
２１、方位マーカーＥ
２２、記号表示
２３、演算処理回路
２４、パソコン
２５、時系列情報ウィンドウ
２６、上方ウィンドウ
２７、時系列的軌跡
２８、撮像部位置マーカー
２９、肛門鏡
３０、肛門内画像
３１、金属球
３２、透明ケース
３３、カメラコントロールユニット
Ａ、水平面
Ｘ、Ｘ軸
Ｙ、Ｙ軸
Ｚ、Ｚ軸
α、Ｘ軸に対する傾斜線  
β、Ｙ軸に対する傾斜線  
γ、Ｚ軸に対する傾斜線
ψ、傾斜線αの傾斜角
φ、傾斜線βの傾斜角
θ、傾斜線γの傾斜角
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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