(57)【要約】【課題】広角レンズを有する全方位カメラで管路の内面を撮影して画像を平面画像に変換表示することにより、管路内面の画像が見やすく損傷箇所の識別並びに取付け管の位置を知ることが容易となり、精度の高い調査が行える管路内の調査方法を提供する。【解決手段】管路Ｂ内を移動させる移動体５に広角レンズを有する全方位カメラ６を搭載し、この移動体５を管路Ｂ内で移動させることによって全方位カメラ６で管路Ｂの内面を撮影し、全方位カメラ６で撮影された画像を画像処理手段で平面画像に変換し、これを地上の表示監視盤８で表示することにより、損傷部分の対処方法を考慮することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路内を移動させる移動体に全方位カメラを搭載し、この移動体を管路内で移動させることによって全方位カメラで管路の内面を撮影し、全方位カメラで撮影された画像を画像処理手段で平面画像に変換し、これを地上の表示手段で表示することを特徴とする管路内の調査方法。
【請求項２】
移動手段によって管路内を移動させる移動体と、この移動体を管路内で移動させることによって管路の内面を撮影するよう移動体に搭載した全方位カメラと、上記全方位カメラで撮影された画像を平面画像に変換する画像処理手段と、画像処理手段で変換された平面画像を表示する表示手段とを備えていることを特徴とする管路内の調査装置。
【請求項３】
上記表示手段が、広角レンズを有する全方位カメラによる管路内面の連続撮影と一部分のズームアップ撮影を制御するための制御手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載の管路内の調査装置。
【請求項４】
上記移動体を移動させるための移動手段に移動体の位置検知機能を付加し、この位置検知機能で測定した移動体の移動距離を上記表示手段に表示することができるようにしたことを特徴とする請求項２又は３に記載の管路内の調査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、新設管並びに既設管路の内部状況を広角レンズを有する全方位カメラで撮影し、撮影した内周面の画像を平面画像に変換処理して表示することにより、管路の内部状況を的確に把握することができ、損傷部分の度合いを調査して、その対処方法を考慮するための調査方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
下水道等の既設管路においては、新規埋設時の損傷や老巧化及び外圧等により、管路周壁に亀裂が生じたり接続部のシールの劣化及びコンクリートが劣化することがあり、これらを放置しておくと漏水による土壌汚染と処理場での水量の拡大とにより、処理コストが大きくなるので、管路内を定期的に点検し、破損部分に対して早期に補修を行う必要がある。
【０００３】
従来、管路内を点検するために用いられている調査装置は、管路内を移動させる移動体にビデオカメラを搭載し、この移動体を管路内で移動させることによりビデオカメラで管路内面を撮影し、ビデオカメラで撮影された画像を地上のテレビモニターで表示することにより、管路内の状況を把握するような構造になっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ビデオカメラにより管路内面を撮影した場合、カメラの位置から前方を撮影することにより、管路内面の画像は管内がそのまま写しだされた円筒形となり、このような円筒形のまま写しだされた画像は見にくいため、損傷箇所の識別が困難で時間がかかり、調査の精度が低いという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明の課題は、管路内面の撮影に広角レンズを有する全方位カメラを用い、この全方位カメラで撮影された画像を平面画像に変換して表示することにより、管路内面の画像が見やすく損傷箇所の識別が容易となり、精度の高い調査が行える管路内の調査方法と装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、管路内を移動させる移動体に全方位カメラを搭載し、この移動体を管路内で移動させることによって全方位カメラで管路の内面を撮影し、全方位カメラで撮影された画像を画像処理手段で平面画像に変換し、これを地上の表示手段で表示する構成を採用したものである。
【０００７】
請求項２の発明は、移動手段によって管路内を移動させる移動体と、この移動体を管路内で移動させることによって管路の内面を撮影するよう移動体に搭載した全方位カメラと、上記全方位カメラで撮影された画像を平面画像に変換する画像処理手段と、画像処理手段で変換された平面画像を表示する表示手段とを備えている構成を採用したものである。
【０００８】
請求項３の発明は、上記表示手段が、広角レンズを有する全方位カメラによる管路内面の連続撮影と一部分のズームアップ撮影を制御するための制御手段を備えている構成を採用したものである。
【０００９】
請求項４の発明は、上記移動体を移動させるための移動手段に移動体の位置検知機能を付加し、この位置検知機能で測定した移動体の移動距離を上記表示手段に表示することができるようにした構成を採用したものである。
【００１０】
上記移動体は、自走式と牽引式の何れでもよく、自走式は小、中口径管路を、また、牽引式は超小口径管路を調査するものであり、上記移動体に全方位カメラと撮影用のライトが搭載され、移動体は全方位カメラが管内中心に位置するよう設置し、この全方位カメラは、広角レンズで管路の内部全周面を３６０°カラーで直接撮影することができるＣＣＤカメラを用い、上記全方位カメラで撮影した画像を画像処理手段によって平面画像に変換することにより、管路の内周面を所定の長さ範囲において平面的に展開して表示でき、従って、管路の内周面を平面的に捉えることで、内周面の状況を鮮明に精度よく確認できることになる。
【００１１】
また、表示手段は、テレビモニターを備えた監視盤によって形成され、この監視盤には、移動体の運転を行う制御機構や人孔内の酸素測定機構が設けられている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１３】
図１は、この発明の管路内の調査装置における第１の実施の形態を示し、管内投影機に自走式を採用した例である。
【００１４】
上記調査装置は、マンホールＡとＡ間の管路Ｂにおける上流と下流を止水パッカー１で止水し、この管路Ｂ内に配置した自走式の管内投影機２と、地上に配置した表示手段３と、一方マンホールＡの部分に配置するケーブルドラム４とで構成されている。
【００１５】
上記自走式の管内投影機２は、その移動体５がモータによって駆動される車輪によって管路Ｂ内を走行するように形成され、この移動体５に広角レンズを有する全方位カメラ６と、この全方位カメラ６で撮影した画像を平面画像に変換するための画像処理手段（図示省略）と、撮影用のライト７が搭載されている。
【００１６】
調査せんとする管路Ｂの地上に配置する表示手段３は、管路内を表示するテレビモニターと、管内投影機２の運転制御手段と、マンホール内酸欠測定手段とを備えた監視盤８によって形成され、テレビモニターは、管路内直接投影と一部分画面のズームアップ及び管内投影機２の距離測定並びに損傷部分及び取付け管の画面表示が行え、運転制御手段は管内投影機２の速度調整が可能になっている。
【００１７】
また、管路Ｂ内の管内投影機２に対する給電のため、地上におけるマンホールＡの近接位置にケーブルドラム４が設置され、このケーブルドラム４から引き出した同軸ケーブル９で地上の電源と管内投影機２における全方位カメラ６と画像処理手段が接続され、マンホールＡの上下にはケーブル９を誘導するガイドローラ１０と１１が設置されている。
【００１８】
上位のガイドローラ１０は、管内投影機２の距離測定のための位置検出機構を兼ね、引き出されて行くケーブル９により回転し、この回転数から管内投影機２の移動距離を算出し、管路Ｂの一方端部を基準とする管内投影機２の移動距離をテレビモニターに表示するようになっている。
【００１９】
なお、管内投影機２と地上の表示手段３は、管内投影機２を制御したり撮影した映像を送るため上記ケーブル９で接続され、また、マンホールＡ内に挿入した酸欠センサ１３も地上の表示手段３とケーブル１４で接続される。
【００２０】
次に、図２は、この発明の管路内の調査装置における第２の実施の形態を示し、管内投影機２に引込式を採用した例である。なお、上述した第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付すことによって説明に代える。
【００２１】
この第２の実施の形態の調査装置における管内投影機２の移動体１５は、前後に複数のスプリング式の車輪１６を有し、地上に設置したケーブルドラム４の同軸ケーブル９と接続し、ケーブルドラム４によるケーブル９の巻き取りで管路Ｂ内を移動するようになっており、この移動体１５に全方位カメラ６と、この全方位カメラで撮影した画像を平面画像に変換するための画像処理手段と、撮影用のライト７が搭載され、ケーブルドラム４の同軸ケーブル９は地上の表示手段３と接続されることになる。
【００２２】
なお、両実施の形態において、調査せんとする既設管路Ｂの管径の種類は、７５〜２００ｍｍ、２５０〜３５０ｍｍ、４００〜６００ｍｍ、６００〜８００ｍｍとあり、管内投影機２は全方位カメラ６を管内中心に設置させることができるよう、これらの管径に対応した大きさのものを選択して用いればよい。
また、管内投影機２に搭載した全方位カメラ６としては、広角レンズを備えたＣＣＤカメラを例示することができる。
【００２３】
この発明の調査装置は、上記のような構成であり、次に、この調査装置を用いた管内の調査方法を、第１の実施の形態を用いて説明する。
【００２４】
図１のように、調査せんとする管路ＢのマンホールＡとＡ間の上流と下流を止水パッカー１で止水した状態で、地上に表示手段３と、一方マンホールＡの部分にケーブルドラム４を設置し、このマンホールＡにガイドローラ１０と１１を配置した状態で、ケーブルドラム４のケーブル９と接続した管内投影機２を一方のマンホールＡから管路Ｂの他部に挿入し、監視盤８からの制御によって管内投影機２を前進走行させ、全方位カメラ６による管内の撮影を開始する。
【００２５】
全方位カメラ６は、広角レンズにより、カメラの位置を基準とし、この基準位置から前方の所定範囲にわたって管路Ｂ内の内周面を３６０°撮影し、管内投影機２の移動により上記撮影を連続的に行い、この撮影した映像を画像処理手段で平面画像に変換し、これを地上の表示手段３におけるテレビモニターでは、例えば、円周を複数に分割した平面画像やパノラマ写真のような平面画像として表示する。
【００２６】
図３（Ａ）は、全方位カメラ６により、管路Ｂ内の内周面を３６０°撮影し、この撮影した映像を四等分して平面画像に表示した例を示し、図３（Ｂ）は撮影した映像をＡ乃至Ｄに四等分し、この四等分した映像をテレビモニターに四つの平面画像Ａ乃至Ｄとして表示し、必要な画像は拡大できるようになっている。
【００２７】
管内投影機２の移動と共に、位置検出機構を兼ねるガイドローラ１０により、管内投影機２の管路端部からの移動距離がテレビモニターに表示されるので、管路Ｂの端部を基準とする管内の撮影位置が把握でき、テレビモニターに表示された平面画像と移動距離を見ることで、管路Ｂ内に損傷箇所があれば、損傷の状況と共に損傷箇所の位置を正確に確認することができる。
【００２８】
また、管路Ｂ内に損傷箇所があれば、パソコンの操作で損傷箇所の画面をズームアップさせ、損傷箇所の状況を拡大表示することにより、損傷の状況をより正確に収集する。
【００２９】
このような撮影の情報は、表示手段３のパソコンに記憶しておき、管内損傷箇所の補修時にこれを取り出して表示したり、撮影の情報をプリントすることにより、損傷箇所の位置と状況を再確認することができる。
【００３０】
なお、第２の実施の形態においては、一方のマンホールＡから管路Ｂ内に挿入した管内投影機２を他方のマンホールＡ側の端部に位置させた状態で、ウインチにより管内投影機２を一方のマンホールＡ側に引っ張って移動させることで、管路Ｂ内の撮影を行うことができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、広角レンズを有するＣＣＤカメラを搭載した移動体を管路内で移動させることによりＣＣＤカメラで管路の内面を撮影し、ＣＣＤカメラで撮影された画像を画像処理手段で平面画像に変換してこれを地上の表示手段で表示するようにしたので、管路の内周面の状況を平面的に捉えることができ、管路内面の画像が見やすく損傷の状況と損傷箇所の識別が容易となり、精度の高い調査が行えることになり、管路内面の補修に有効な情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る管路内の調査装置における第１の実施の形態を示す使用状態の縦断面図
【図２】この発明に係る管路内の調査装置における第２の実施の形態を示す使用状態の縦断面図
【図３】（Ａ）はこの発明に係る管路内の調査装置に用いた全方位カメラの撮影と、撮影した映像を四つの平面画像に表示した状態を示す一例の説明図、（Ｂ）は画像を表示するテレビモニターの四等分した画像と拡大した画像の例を示す正面図
【符号の説明】
１    止水パッカー
２    管内投影機
３    表示手段
４    ケーブルドラム
５    移動体
６    全方位カメラ
７    ライト
８    監視盤
９    ケーブル
１０  ガイドローラ
１１  ガイドローラ
１３  酸欠センサ
１４  ケーブル
１５  移動体
１６  スプリング式の車輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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