JP3364628B2 - Distance measuring device, photographing device and system for grasping the inside of cavity - Google Patents
Distance measuring device, photographing device and system for grasping the inside of cavityInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、路面下等に形成さ
れた空洞の内部状況を観察するための測距装置、撮影装
置および空洞内部状況把握システムに係り、40mm程
度の小孔径の調査孔を通して空洞内を把握するのに適し
た測距装置、撮影装置および空洞内部状況把握システム
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance measuring device for observing the internal condition of a cavity formed under a road surface, a photographing device and a system for ascertaining the internal condition of a cavity, and a survey hole having a small hole diameter of about 40 mm. The present invention relates to a distance measuring device, a photographing device, and a cavity inside condition grasping system suitable for grasping the inside of the cavity.
【0002】[0002]
【従来の技術】舗装道路等の道路の路面下に発生した空
洞を探査する方法として、まず地中レーダを搭載した車
両を走行させながら大まかに空洞の有無を調査する1次
調査を行い、この1次調査の結果に基づいて空洞が発生
していると思われる道路上において、手押し式の地中レ
ーダにより詳細に調査する2次調査を行う。2. Description of the Related Art As a method for exploring cavities generated under the surface of a road such as a paved road, first, a primary survey is conducted to roughly check the presence or absence of cavities while running a vehicle equipped with an underground radar. Based on the results of the primary survey, a secondary survey will be carried out on the roads that are considered to have cavities in detail, using a hand-held ground-penetrating radar.
【0003】そして、2次調査の結果空洞の発生が確認
されると、空洞の内部状況を直接的に把握するために、
ボーリングにより調査孔を穿孔し、先端部にCCDカメ
ラを取り付けた探査ロッドをこの調査孔に差し込み、駆
動内部の状況を画像情報として得るようにした現認調査
を行うようにしている。When the occurrence of the cavity is confirmed as a result of the secondary investigation, in order to directly grasp the internal condition of the cavity,
An inspection hole is bored by boring, and an inspection rod having a CCD camera attached to the tip is inserted into this inspection hole to perform a licensed inspection in which the internal condition of the drive is obtained as image information.
【0004】このような従来の空洞探査方法における現
認調査は、調査時間の短縮と、騒音の発生の低減および
費用の軽減等を図ることができる点で優れており、特に
調査孔の直径については、40mm程度とすると、穿孔
時間が短いこと、調査の終了後に調査孔を埋戻す作業に
要する時間や手間が短くて済むが、通常の舗装道路のコ
ア抜きに使用する直径は100mm程度であり、このた
め穿孔時間が長く、調査の終了後に調査孔を埋戻す作業
に要する時間や手間がかかる。[0004] The conventional investigation in such a conventional cavity exploration method is excellent in that it is possible to shorten the investigation time, reduce the generation of noise, and reduce the cost. Especially, regarding the diameter of the investigation hole. Is about 40 mm, the drilling time is short, and the time and labor required for backfilling the survey hole after the survey is short, but the diameter used for core removal of a normal paved road is about 100 mm. Therefore, the drilling time is long, and it takes time and labor to refill the survey hole after the survey is completed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の空洞探査方法における現認調査においては、単に
空洞内部の撮影を行うだけであり、空洞の内壁の奥行き
等のように、任意の壁面までの距離情報については得る
ようにはしていなかった。By the way, in the recognition investigation in such a conventional cavity exploration method, only the inside of the cavity is photographed, and an arbitrary wall surface such as the depth of the inner wall of the cavity is obtained. I didn't try to get information about the distance to.
【0006】また撮影に際し、光源光量が弱いと、視野
のレンズとフォーカスの関係から、空洞内部は黒い画像
として表示されることがあり、照明光量の増大を図る
と、照明装置の大型化を招く難があった。[0006] In photographing, if the light amount of the light source is weak, the inside of the cavity may be displayed as a black image due to the relationship between the lens in the field of view and the focus. If the amount of illumination light is increased, the size of the illumination device is increased. There was a problem.
【0007】そこで、空洞内部の撮影を行うための超小
型CCDカメラと、照明装置と、測距装置及び他の機器
を探査ロッドに取り付けた場合、直径40mmの調査孔
を挿通させるには何らかの工夫を必要とした。Therefore, when an ultra-compact CCD camera for photographing the inside of the cavity, an illuminating device, a distance measuring device and other equipment are attached to the exploration rod, some means is required to insert the survey hole having a diameter of 40 mm. Needed.
【0008】また、超音波を利用した周知の測距装置を
空洞内で使用すると、閉鎖空間である空洞内で測距のた
めに発射された超音波が乱反射したり、土に対して反射
が弱く、空洞内には不向きであった。Further, when a known distance measuring device utilizing ultrasonic waves is used in the cavity, the ultrasonic waves emitted for distance measurement are diffusely reflected in the cavity which is a closed space or are reflected on the soil. It was weak and not suitable for use in cavities.
【0009】本出願に係る第1の発明の目的は、空洞内
の内壁の測距に適した測距装置を提供しようとするもの
である。The first object of the present invention is to provide a distance measuring device suitable for distance measuring the inner wall of the cavity.
【0010】本出願に係る第2の発明の目的は、空洞内
状況を的確に撮影できる撮影装置を提供しようとするも
のである。A second object of the present invention is to provide a photographing apparatus capable of accurately photographing the inside of the cavity.
【0011】本出願に係る第3の発明の目的は、空洞内
の状況を的確に把握することができる空洞内部状況把握
システムを提供しようとするものである。A third object of the present invention is to provide a cavity interior condition grasping system capable of grasping the condition inside the cavity accurately.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本出願に係る第1の発明
の目的を実現する測距装置の第1の構成は、CCDカメ
ラと、レーザービームが前記カメラの光軸に沿って平行
に出射するように前記CCDカメラの両側に配置された
一対のレーザー発振器と、前記CCDカメラにより撮影
した画像情報に基づき測距対象までの距離を演算する演
算手段とを有し、前記演算手段は、前記一対のレーザー
発振器のレーザービームにより測距対象物に照射される
一対の照射光の間隔(D)、撮影した水平画像の視野距
離(W)、撮影画角(θ)とに基づいて求めるようにし
たものである。A first structure of a distance measuring apparatus for achieving the object of the first invention of the present application is a CCD camera and a laser beam emitted in parallel along an optical axis of the camera. As described above, there is provided a pair of laser oscillators arranged on both sides of the CCD camera, and a calculation means for calculating a distance to a distance measurement object based on image information photographed by the CCD camera. Based on the distance (D) between the pair of irradiation lights irradiated to the object to be measured by the laser beams of the pair of laser oscillators, the viewing distance (W) of the photographed horizontal image, and the photographing angle of view (θ). It was done.
【0013】本出願に係る第1の発明の目的を実現する
測距装置の第2の構成は、前記演算手段は、測距対象の
距離(L)を、D/W=Pとすると、L=D/(2P・
tanθ)で求めるようにしたものである。In the second configuration of the distance measuring device for achieving the object of the first invention according to the present application, when the calculation means has the distance (L) to be measured as D / W = P, L = D / (2P ・
tan θ).
【0014】本出願に係る第1の発明の目的を実現する
測距装置の第3の構成は、前記CCDカメラにより撮影
した画像情報を暗視装置により増幅するようにしたもの
である。A third configuration of the distance measuring device for achieving the object of the first invention according to the present application is such that image information photographed by the CCD camera is amplified by a night vision device.
【0015】本出願に係る第2の発明の目的を実現する
撮影装置の第1の構成は、探査ロッド本体の下端部に可
動ロッド部を少なくとも水平方向に回動可能に取り付け
た探査ロッドと、前記探査ロッド本体に所定の方向に向
けて取り付けた外部観察用のCCDカメラと、前記可動
ロッド部が水平方向に回動した状態で前記外部観察用の
カメラと同方向に向くように前記可動ロッド部に取り付
けられた内部観察用のCCDカメラとを有し、前記内部
観察用のカメラを空洞内に位置させ、前記外部観察用の
カメラを前記空洞の上方の外部に位置させるようにし、
前記外部観察用のCCDカメラと前記内部観察用のCC
Dカメラとが同方向を向いて撮影できるようにしたもの
である。A first configuration of an image pickup apparatus for achieving the object of the second invention according to the present application is an exploration rod in which a movable rod portion is attached to a lower end portion of an exploration rod body so as to be rotatable at least in a horizontal direction, A CCD camera for external observation attached to the exploration rod main body in a predetermined direction, and the movable rod so that the movable rod portion faces in the same direction as the external observation camera in a state of being rotated in the horizontal direction. And a CCD camera for internal observation attached to the section, the internal observation camera is located inside the cavity, and the external observation camera is located outside the cavity above the cavity.
CCD camera for external observation and CC for internal observation
The D camera is oriented so that it can be photographed in the same direction.
【0016】本出願に係る第2の発明の目的を実現する
撮影装置の第2の構成は、前記CCDカメラにより撮影
した画像情報を暗視装置により増幅するようにしたもの
である。A second configuration of an image pickup apparatus which achieves the object of the second invention of the present application is such that image information photographed by the CCD camera is amplified by a night-vision apparatus.
【0017】本出願に係る第3の発明の目的を実現する
空洞内部状況把握システムの第1の構成は、探査ロッド
本体の下端部に可動ロッド部を少なくとも水平方向に回
動可能に取り付けた探査ロッドと、前記可動ロッド部が
水平方向に回動した状態で前方を撮影可能とするように
前記可動ロッド部に取り付けられた内部観察用のCCD
カメラと、レーザービームが前記内部観察用のCCDカ
メラの光軸に沿って平行に出射するように前記内部観察
用のCCDカメラの両側に配置された一対のレーザー発
振器と、前記内部観察用のCCDカメラにより撮影した
画像情報に基づき測距対象までの距離を演算する演算手
段とを有し、前記探査ロッドを空洞に通じる小孔を通し
て前記内部観察用のカメラを空洞内に位置させ、前記演
算手段は、前記一対のレーザー発振器のレーザービーム
により測距対象物に照射される一対の照射光の間隔
(D)、撮影した水平画像の視野距離(W)、撮影画角
(θ)とに基づいて求めるようにしたものである。The first configuration of the cavity interior condition ascertaining system which achieves the object of the third invention of the present application is an exploration in which a movable rod portion is attached to the lower end portion of the exploration rod body so as to be rotatable at least in the horizontal direction. CCD for internal observation mounted on the movable rod portion so that the front of the rod and the movable rod portion can be photographed in the horizontal direction.
A camera, a pair of laser oscillators arranged on both sides of the CCD camera for internal observation so that a laser beam is emitted in parallel along the optical axis of the CCD camera for internal observation, and the CCD for internal observation A calculating means for calculating the distance to the object to be measured based on the image information taken by the camera, the camera for internal observation is located in the cavity through a small hole communicating the exploration rod with the cavity, and the calculating means Is based on the distance (D) between the pair of irradiation lights irradiated to the object to be measured by the laser beams of the pair of laser oscillators, the viewing distance (W) of the photographed horizontal image, and the photographing angle of view (θ). It's something I asked for.
【0018】本出願に係る第3の発明の目的を実現する
空洞内部状況把握システムの第2の構成は、前記演算手
段は、測距対象の距離(L)を、D/W=Pとすると、
L=D/(2P・tanθ)で求めるようにしたもので
ある。In the second configuration of the cavity internal condition ascertaining system for realizing the object of the third invention according to the present application, the calculating means sets the distance (L) of the distance measurement object as D / W = P. ,
This is obtained by L = D / (2P · tan θ).
【0019】本出願に係る第3の発明の目的を実現する
空洞内部状況把握システムの第3の構成は、前記探査ロ
ッドには、空洞の外部を前記内部観察用のカメラと同方
向を撮影する外部観察用のCCDカメラを取り付けたも
のである。A third configuration of the cavity interior condition grasping system for realizing the object of the third invention according to the present application is that the outside of the cavity is photographed in the same direction as that of the inside observation camera by the exploration rod. A CCD camera for external observation is attached.
【0020】本出願に係る第3の発明の目的を実現する
空洞内部状況把握システムの第4の構成は、前記CCD
カメラにより撮影した撮影情報を表示するモニターを有
するものである。The fourth configuration of the cavity internal condition ascertaining system for realizing the third object of the present invention is the CCD described above.
It has a monitor for displaying photographing information photographed by a camera.
【0021】本出願に係る第3の発明の目的を実現する
空洞内部状況把握システムの第5の構成は、前記可動ロ
ッド部に、CCDカメラの撮影方向を検知する方位検知
手段を設けたものである。A fifth configuration of the cavity internal condition ascertaining system for realizing the third object of the present invention is that the movable rod portion is provided with a direction detecting means for detecting the photographing direction of the CCD camera. is there.
【0022】本出願に係る第3の発明の目的を実現する
空洞内部状況把握システムの第6の構成は、前記内部観
察用のCCDカメラで観察した画像に、測距情報を重ね
合わせて表示させる表示手段を有するものである。A sixth configuration of the cavity internal condition grasping system which realizes the object of the third invention according to the present application is to display the distance measurement information by superimposing it on the image observed by the CCD camera for internal observation. It has a display means.
【0023】本出願に係る第3の発明の目的を実現する
空洞内部状況把握システムの第7の構成は、前記CCD
カメラにより撮影した画像情報を暗視装置により増幅す
るようにしたものである。The seventh structure of the cavity internal condition ascertaining system for realizing the third object of the present invention is the CCD described above.
The image information captured by the camera is amplified by the night vision device.
【0024】本出願に係る第3の発明の目的を実現する
空洞内部状況把握システムの第8の構成は、前記空洞に
通じる小孔の直径を40mm程度とするものである。The eighth configuration of the cavity interior condition ascertaining system for realizing the third object of the present invention is such that the diameter of the small hole leading to the cavity is about 40 mm.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】図1〜図4は本発明の一実施の形
態を示す。1 to 4 show an embodiment of the present invention.
【0026】図1の(a)は空洞内部状況把握システム
の概略構成を示し、(b)はモニター上に示された空洞
内部状況を示し、図2は探査ロッドを示し、図3は探査
ロッドの可動ロッド部を示す。FIG. 1 (a) shows a schematic structure of a cavity internal condition grasping system, FIG. 1 (b) shows the cavity internal condition shown on a monitor, FIG. 2 shows a probe rod, and FIG. 3 shows a probe rod. The movable rod part of is shown.
【0027】本実施の形態の空洞内部状況把握システム
は、一対の測距用レーザービーム発振器等を探査ロッド
に設けた撮影装置1と、撮影装置1からの撮影情報に基
づいて測距点の測距演算等を行い、これらの演算結果等
をモニター等に表示する処理装置2により構成されてい
る。The system for ascertaining the internal state of a cavity according to the present embodiment comprises a photographing device 1 provided with a pair of distance measuring laser beam oscillators and the like on a search rod, and a distance measuring point measurement based on photographing information from the photographing device 1. The processing unit 2 is configured to perform distance calculation and the like and display the calculation result and the like on a monitor or the like.
【0028】撮影装置1は、支持ガイド装置101に上
下方向に移動可能に保持された中空円筒状の探査ロッド
102を有し、この探査ロッド102は、ロッド本体1
02aの下部に可動ロッド部102bが折り曲げ可能に
取り付けられている。可動ロッド部102bは支軸10
2cを支点として角度90°あるいはそれ以上回動可能
になっており、探査ロッド102の上部からの不図示の
ワイヤー等による遠隔操作で任意の角度に回動できるよ
うにしている。なお、可動ロッド部102bが回動した
図1の(a)に示す向きを前方と称す。The photographing device 1 has a hollow cylindrical probe rod 102 held by a support guide device 101 so as to be movable in the vertical direction. The probe rod 102 is a rod main body 1.
The movable rod portion 102b is foldably attached to the lower portion of 02a. The movable rod portion 102b is the support shaft 10.
It can be rotated by an angle of 90 ° or more about 2c as a fulcrum, and it can be rotated at an arbitrary angle by remote operation from the upper part of the exploration rod 102 by a wire (not shown) or the like. The direction shown in FIG. 1A in which the movable rod portion 102b rotates is referred to as the front.
【0029】この可動ロッド部102bには、内部撮影
用の第1のCCDカメラ103、第1の照明光源として
の複数のLED104、測距用の一対のレーザーポイン
タ等で構成されるレーザー発振器105と、仰角・水平
角検知用の圧電式ジャイロ106が取り付けられてい
る。The movable rod portion 102b has a laser oscillator 105 including a first CCD camera 103 for internal photographing, a plurality of LEDs 104 as a first illumination light source, a pair of laser pointers for distance measurement, and the like. A piezoelectric gyro 106 for detecting an elevation angle / horizontal angle is attached.
【0030】一方、ロッド本体102aには、下部に第
2の照明光源としてのハロゲンランプ107が前方に向
けて取り付けられている。On the other hand, a halogen lamp 107 as a second illumination light source is attached to the lower part of the rod body 102a so as to face forward.
【0031】また、ロッド本体102aには、外部映像
を撮影する第2のCCDカメラ108が前方に向けて取
り付けられている。A second CCD camera 108 for photographing an external image is attached to the rod body 102a so as to face forward.
【0032】さらに、ロッド本体102aの上部には、
第1の照明光源としてのLED104と第2の照明光源
としてのハロゲンランプ107をコントロールする照明
コントローラ109が取り付けられている。Furthermore, on the upper part of the rod body 102a,
An illumination controller 109 for controlling the LED 104 as the first illumination light source and the halogen lamp 107 as the second illumination light source is attached.
【0033】支持ガイド装置101は、探査ロッド10
2の上下方向移動に従って深度情報を出力するエンコー
ダ101aを有している。なお支持ガイド装置101
は、挿通される探査ロッド102をその軸回りに回転可
能の支持している。The support guide device 101 includes the exploration rod 10
It has an encoder 101a that outputs depth information in accordance with the vertical movement of 2. The support guide device 101
Supports the exploration rod 102 to be inserted so as to be rotatable around its axis.
【0034】上記した可動ロッド部102bの構成を、
図3を用いて更に説明する。The structure of the movable rod portion 102b described above is
Further description will be made with reference to FIG.
【0035】可動ロッド部102bは、端面に臨むよう
に第1のCCDカメラ103がその中心部に配置され、
その周囲で可動ロッド部102b内に複数のLED10
4が同心円状に配置されている。また、第1のCCDカ
メラ103の両側には、レーザー発振器105がそれぞ
れ配置されており、本実施の形態において、両側のレー
ザー発振器105の外側の間の間隔が直径40mmの調
査孔Hよりも小さい値に納まるように組み立てられてい
る。In the movable rod portion 102b, the first CCD camera 103 is arranged in the central portion so as to face the end surface,
A plurality of LEDs 10 are arranged in the movable rod portion 102b around the LED 10.
4 are arranged concentrically. Further, the laser oscillators 105 are arranged on both sides of the first CCD camera 103, and in the present embodiment, the distance between the outsides of the laser oscillators 105 on both sides is smaller than the inspection hole H having a diameter of 40 mm. It is built to fit the value.
【0036】そして、可動ロッド部102bを前向きに
水平となるように例えば90°の角度回動させると、第
1のCCDカメラ103の両側からカメラの撮影光軸と
同レベルのレーザービームが平行に空洞の内壁面に向か
って射出される。その際、空洞の内壁面に点として投射
された2つのレーザービームを第1のCCDカメラ10
3が撮影する。Then, when the movable rod portion 102b is rotated forward by 90 °, for example, so as to be horizontal, a laser beam at the same level as the photographing optical axis of the camera is made parallel from both sides of the first CCD camera 103. It is injected toward the inner wall surface of the cavity. At that time, the two laser beams projected as points on the inner wall surface of the cavity are used for the first CCD camera 10.
3 shoots.
【0037】また、空洞内を撮影する際には、第2の照
明光源であるハロゲンランプ107を点灯させるのが大
光量が得られる上で望ましいが、空洞内の状況によって
はハロゲンランプ107の前方が調査孔の内壁であった
りすると空洞内を照明することができないので、第1の
照明光源であるLED104を点灯することにより空洞
内の照明を確保できるようにしている。When photographing the inside of the cavity, it is desirable to turn on the halogen lamp 107 which is the second illumination light source in order to obtain a large amount of light. Since it is not possible to illuminate the inside of the cavity if is the inner wall of the inspection hole, the illumination inside the cavity can be secured by turning on the LED 104 which is the first illumination light source.
【0038】ここで、第1のCCDカメラ103により
撮影される映像と第2のCCDカメラ108により撮影
される映像とは空洞の内部画像と道路上の外部画像との
差はあるが、共に同じ向きであり、その方角はジャイロ
106からの情報により得られる。Here, the image taken by the first CCD camera 103 and the image taken by the second CCD camera 108 are the same although there is a difference between the hollow internal image and the external image on the road. The direction, the direction of which is obtained from the information from the gyro 106.
【0039】上記した構成の撮影装置1からは、第1の
CCDカメラ103からの第1の撮影情報、ジャイロ1
06からの撮影方向情報、第2のCCDカメラ108か
らの第2の撮影情報、エンコーダ101aからの深度情
報がそれぞれ処理装置2に入力される。From the photographic device 1 having the above-mentioned configuration, the first photographic information from the first CCD camera 103, the gyro 1
The imaging direction information from 06, the second imaging information from the second CCD camera 108, and the depth information from the encoder 101a are input to the processing device 2, respectively.
【0040】処理装置2は、モニター部201、第1の
CCDカメラ103の映像が光量不足で不明瞭なときに
明瞭化する暗視装置202、第1、第2のCCDカメラ
103,108等本システムをコントロールするための
コントローラ203、入出力情報の処理・制御等を行う
パソコン204、映像情報や、演算情報等を記録する記
録装置205から構成されている。The processing device 2 includes a night-vision device 202, first and second CCD cameras 103, 108 and the like for clarifying the images of the monitor unit 201 and the first CCD camera 103 when they are unclear due to insufficient light quantity. It is composed of a controller 203 for controlling the system, a personal computer 204 for processing and controlling input / output information, and a recording device 205 for recording video information, calculation information and the like.
【0041】まず、処理装置2における測距方法を図4
を用いて説明する。前述したように、第1のCCDカメ
ラ103は、2つのレーザー発振器105から出射さ
れ、測距対象とする空洞内の壁面を照射する2つの平行
なレーザービームのスポット光を空洞内の画像と共に撮
影する。図4において、2つのレーザー発振器105の
水平方向における間隔をD、第1のCCDカメラ103
の水平画像の視野をW、測距対象距離をLとする。な
お、第1のCCDカメラ103は2つのレーザー発振器
105の間の中央に位置している。First, the distance measuring method in the processor 2 will be described with reference to FIG.
Will be explained. As described above, the first CCD camera 103 captures the spot light of the two parallel laser beams emitted from the two laser oscillators 105 and irradiating the wall surface inside the cavity as the object of distance measurement together with the image inside the cavity. To do. In FIG. 4, the distance between the two laser oscillators 105 in the horizontal direction is D, and the first CCD camera 103
The field of view of the horizontal image is W and the distance measurement target distance is L. The first CCD camera 103 is located in the center between the two laser oscillators 105.
【0042】水平画像の視野距離Wに対するレーザー間
隔Dの比率は、距離Lに従い一定の値で変化する。第1
のCCDカメラ103の画角をθとすると、水平画像の
視野Wは、W=2L・tanθであるので、W:D=2
L・tanθ:Dで与えられる。The ratio of the laser distance D to the visual field distance W of the horizontal image changes with a constant value according to the distance L. First
If the angle of view of the CCD camera 103 is θ, the field of view W of the horizontal image is W = 2L · tan θ, so W: D = 2.
L · tan θ: given by D.
【0043】したがって、W:Dの値をあらかじめ計算
することにより、D/Wを既知の値Pとすると、L=D
/(2P・tanθ)となり、測距対象の距離Lが求ま
る。パソコン204はこの演算処理を実行する。Therefore, if D / W is set to a known value P by precalculating the value of W: D, L = D
/ (2P · tan θ), and the distance L to be measured is obtained. The personal computer 204 executes this arithmetic processing.
【0044】本実施の形態において、探査ロッド102
の深度を下げながら上記した測距演算処理を実行する。
この測距演算処理の結果は、図1の(b)に示す表示部
201で直接数値として測距値が表示されると共に、表
示部201cにおいて、空洞内の画像に、上下方向の測
距点の座標をプロットして得られた空洞内壁の奥行きの
状態を重ね合わせて表示させる。すなわち、十字で示す
座標に対して右側と左側で測距した左右の空洞内壁の奥
行きを曲線により表示するようにしている。In the present embodiment, the exploration rod 102
The above-described distance measurement calculation processing is executed while lowering the depth of.
As a result of the distance measurement calculation process, the distance measurement value is directly displayed as a numerical value on the display unit 201 shown in FIG. 1B, and the distance measurement point in the vertical direction is displayed on the image in the cavity on the display unit 201c. The state of the depth of the inner wall of the cavity obtained by plotting the coordinates of is superimposed and displayed. That is, the depths of the left and right cavity inner walls measured on the right and left sides with respect to the coordinates indicated by the cross are displayed as curves.
【0045】したがって、空洞の内壁が手前側に出てい
るのか、奥側に引っ込んでいるのかが判別できることに
なる。Therefore, it is possible to determine whether the inner wall of the cavity is on the front side or retracted on the back side.
【0046】一方、第2のCCDカメラ108で撮影し
た外部の画像は、図1の(b)に示す表示部201aに
表示され、空洞の観察方向が外部ではどの方向に当たる
かを確認することができることになる。その際、表示部
201には、前述した2次調査で得られた空洞の平面が
表示されていて、ジャイロ106により得られた方角が
矢印で表示される。On the other hand, the external image photographed by the second CCD camera 108 is displayed on the display unit 201a shown in FIG. 1B, and it is possible to confirm which direction the observation direction of the cavity corresponds to outside. You can do it. At that time, the plane of the cavity obtained in the above-described secondary survey is displayed on the display unit 201, and the direction obtained by the gyro 106 is displayed by an arrow.
【0047】表示部201dは、調査孔Hの内壁を含む
空洞内の画像情報で、不図示の撮影装置で撮影した情報
を表示するようにしている。The display section 201d is adapted to display the image information of the inside of the cavity including the inner wall of the examination hole H, which is photographed by a photographing device (not shown).
【0048】なお、表示部201eには、エンコーダ1
01aからの深度、可動ロッド部102bの仰角、各測
距点における平面の空洞の面積が数値により表示され、
各表示部に表示される情報は記録装置205に記録され
る。The display unit 201e has an encoder 1
The depth from 01a, the elevation angle of the movable rod portion 102b, and the area of the plane cavity at each distance measuring point are displayed numerically,
The information displayed on each display unit is recorded in the recording device 205.
【0049】[0049]
【発明の効果】請求項1、2、3に係る発明によれば、
反射波を利用することなく画像処理により測距対象の距
離を演算することができるので、空洞内での測距が可能
となる。また、空洞内の光量が不足していても暗視装置
により明瞭化でき、測距対象を確実に特定することがで
きる。According to the inventions of claims 1, 2, and 3,
Since the distance to be measured can be calculated by image processing without using the reflected wave, the distance can be measured within the cavity. Further, even if the amount of light in the cavity is insufficient, it can be clarified by the night-vision device, and the distance measurement target can be reliably specified.
【0050】請求項4、5に係る発明によれば、空洞内
と空洞外の両方を同じ向きで撮影することができ、空洞
内部の状況を外部の状況に合わせて観察できる。また、
空洞内の光量が不足していても暗視装置により明瞭化で
き、空洞内を明瞭に撮影することができる。According to the fourth and fifth aspects of the invention, both inside and outside of the cavity can be photographed in the same direction, and the inside of the cavity can be observed according to the outside. Also,
Even if the amount of light in the cavity is insufficient, it can be clarified by the night-vision device, and the inside of the cavity can be clearly photographed.
【0051】請求項6〜13に係る発明によれば、小型
の撮影装置で空洞の内部の壁面までの距離あるいは手前
側に出ているのか、引っ込んでいるのかを把握すること
ができ、その方向も外部の状況と合わせて把握すること
ができ、特に40mm程度の小孔を通して細部の状況を
把握することができる。また、空洞内の光量が不足して
いても暗視装置により明瞭化でき、空洞内を明瞭に撮影
することができる。According to the sixth to thirteenth aspects of the present invention, it is possible to grasp the distance to the inner wall surface of the cavity, whether it is on the front side or retracted, with a small photographing device, and its direction. Can be grasped together with the external situation, and in particular, the detailed situation can be grasped through a small hole of about 40 mm. Even if the amount of light in the cavity is insufficient, it can be clarified by the night-vision device, and the inside of the cavity can be clearly photographed.
【図1】本発明の一実施の形態を示し、(a)は概略構
成を示し、(b)は(a)のモニター部の詳細を示す。1A and 1B show an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A shows a schematic configuration, and FIG. 1B shows details of a monitor unit in FIG. 1A.
【図2】図1の撮影装置を示し、(a)は側面図、
(b)は正面図。2 is a side view showing the image pickup apparatus of FIG. 1, FIG.
(B) is a front view.
【図3】図1の可動ロッド部を示し、(a)は側面図、
(b)は正面図。FIG. 3 shows the movable rod portion of FIG. 1, (a) is a side view,
(B) is a front view.
【図4】本発明の一実施の形態の測距原理を示す概略
図。FIG. 4 is a schematic diagram showing a principle of distance measurement according to an embodiment of the present invention.
1 撮影装置 101 支持ガイド装置 102 探査ロッド 102a ロッド本体 102b 可動ロッド部 102c 支軸 103 第1のCCDカメラ 104 LED 105 レーザー発振器 106 圧電ジャイロ 107 ハロゲンランプ 108 第2のCCDカメラ 109 照明コントローラ 2 処理装置 201 モニター部 202 暗視装置 203 コントローラ 204 パソコン 205 記録装置 1 Imaging device 101 Support guide device 102 exploration rod 102a rod body 102b Movable rod section 102c spindle 103 First CCD camera 104 LED 105 laser oscillator 106 Piezo gyro 107 halogen lamp 108 Second CCD camera 109 Lighting controller 2 processing equipment 201 monitor 202 Night Vision Device 203 controller 204 personal computer 205 recording device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣末 理恵 千葉県松戸市初富飛地7−1 建設省関 東地方建設局関東技術事務所内 (72)発明者 内藤 久男 東京都中央区日本橋久松町9−9 財団 法人道路保全技術センター内 (72)発明者 山本 真一郎 東京都中央区日本橋久松町9−9 財団 法人道路保全技術センター内 (72)発明者 浜口 啓輔 東京都大田区西蒲田8−15−12 ジオ・ サーチ株式会社内 (72)発明者 杉浦 巧 東京都大田区西蒲田8−15−12 ジオ・ サーチ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−126313(JP,A) 特開 平9−210677(JP,A) 特開 平4−110642(JP,A) 実開 平4−21808(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 7/06 G01B 11/00 G06T 7/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Rie Hirosue 7-1 Hattomichi, Matsudo City, Chiba Prefecture Kanto Engineering Office, Kanto District Construction Bureau, Ministry of Construction (72) Inventor Hisao Naito 9-hisamatsucho, Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo 9 Incorporated Road Maintenance Technology Center (72) Inventor Shinichiro Yamamoto 9-9 Nihonbashi Hisamatsucho, Chuo-ku, Tokyo 9-9 Incorporated Road Maintenance Technology Center (72) Keisuke Hamaguchi 8-15-12 Nishi-Kamata, Ota-ku, Tokyo Geo · Search Co., Ltd. (72) Inventor Takumi Sugiura 8-15-12 Nishi Kamata, Ota-ku, Tokyo Geo Search Co., Ltd. (56) Reference JP 62-126313 (JP, A) JP 9-210677 (JP, A) Japanese Patent Laid-Open No. 4-110642 (JP, A) Actual Development 4-21808 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01C 7/06 G01B 11 / 00 G06T 7/00
Claims (13)
カメラの光軸に沿って平行に出射するように前記CCD
カメラの両側に配置された一対のレーザー発振器と、前
記CCDカメラにより撮影した画像情報に基づき測距対
象までの距離を演算する演算手段とを有し、前記演算手
段は、前記一対のレーザー発振器のレーザービームによ
り測距対象物に照射される一対の照射光の間隔(D)、
撮影した水平画像の視野距離(W)、撮影画角(θ)と
に基づいて求めることを特徴とする測距装置。1. A CCD camera and the CCD so that a laser beam is emitted in parallel along an optical axis of the camera.
It has a pair of laser oscillators arranged on both sides of the camera, and a calculation means for calculating the distance to the object to be measured based on the image information taken by the CCD camera. An interval (D) between a pair of irradiation lights that is irradiated onto the object to be measured by the laser beam,
A distance measuring device characterized by being obtained based on a field of view (W) of a photographed horizontal image and a photographing angle of view (θ).
を、D/W=Pとすると、L=D/(2P・tanθ)
で求めることを特徴とする請求項1に記載の測距装置。2. The calculation means is a distance measurement target distance (L).
And D / W = P, L = D / (2P · tan θ)
The distance measuring device according to claim 1, wherein
報を暗視装置により増幅することを特徴とする請求項1
または2に記載の測距装置。3. The night-vision device amplifies image information captured by the CCD camera.
Alternatively, the distance measuring device according to 2.
を少なくとも水平方向に回動可能に取り付けた探査ロッ
ドと、前記探査ロッド本体に所定の方向に向けて取り付
けた外部観察用のCCDカメラと、前記可動ロッド部が
水平方向に回動した状態で前記外部観察用のカメラと同
方向に向くように前記可動ロッド部に取り付けられた内
部観察用のCCDカメラとを有し、前記内部観察用のカ
メラを空洞内に位置させ、前記外部観察用のカメラを前
記空洞の上方の外部に位置させるようにし、前記外部観
察用のCCDカメラと前記内部観察用のCCDカメラと
が同方向を向いて撮影できるようにしたことを特徴とす
る撮影装置。4. An exploration rod in which a movable rod portion is attached to a lower end portion of the exploration rod body so as to be rotatable at least in a horizontal direction, and a CCD camera for external observation attached to the exploration rod body in a predetermined direction. A CCD camera for internal observation, which is attached to the movable rod portion so as to face the same direction as the camera for external observation in a state where the movable rod portion is rotated in the horizontal direction. The camera for external observation is located inside the cavity, and the camera for external observation is located outside the cavity above the cavity, and the CCD camera for external observation and the CCD camera for internal observation face in the same direction. An imaging device characterized by being able to shoot.
報を暗視装置により増幅することを特徴とする請求項4
に記載の撮影装置。5. The night-vision device amplifies image information captured by the CCD camera.
The imaging device described in.
を少なくとも水平方向に回動可能に取り付けた探査ロッ
ドと、前記可動ロッド部が水平方向に回動した状態で前
方を撮影可能とするように前記可動ロッド部に取り付け
られた内部観察用のCCDカメラと、レーザービームが
前記内部観察用のCCDカメラの光軸に沿って平行に出
射するように前記内部観察用のCCDカメラの両側に配
置された一対のレーザー発振器と、前記内部観察用のC
CDカメラにより撮影した画像情報に基づき測距対象ま
での距離を演算する演算手段とを有し、前記探査ロッド
を空洞に通じる小孔を通して前記内部観察用のカメラを
空洞内に位置させ、前記演算手段は、前記一対のレーザ
ー発振器のレーザービームにより測距対象物に照射され
る一対の照射光の間隔(D)、撮影した水平画像の視野
距離(W)、撮影画角(θ)とに基づいて求めることを
特徴とする空洞内部状況把握システム。6. An exploration rod in which a movable rod portion is attached to a lower end portion of an exploration rod body so as to be rotatable at least in a horizontal direction, and an image can be taken in front of the exploration rod in a state in which the movable rod portion is horizontally rotated. A CCD camera for internal observation attached to the movable rod portion, and a CCD camera for internal observation arranged on both sides of the CCD camera so that a laser beam is emitted in parallel along the optical axis of the CCD camera for internal observation. Pair of laser oscillators, and the internal observation C
A calculation means for calculating the distance to the object to be measured based on image information taken by a CD camera, the camera for internal observation is located in the cavity through a small hole communicating the exploration rod with the cavity, and the calculation is performed. The means is based on a distance (D) between a pair of irradiation lights with which the distance measurement target is irradiated by the laser beams of the pair of laser oscillators, a viewing distance (W) of a photographed horizontal image, and a photographing angle of view (θ). A system for ascertaining the internal condition of a cavity, which is characterized by the following.
を、D/W=Pとすると、L=D/(2P・tanθ)
で求めることを特徴とする請求項6に記載の空洞内部状
況把握システム。7. The distance (L) of a distance measurement target is calculated by the calculation means.
And D / W = P, L = D / (2P · tan θ)
The cavity internal condition ascertaining system according to claim 6, wherein:
内部観察用のカメラと同方向を撮影する外部観察用のC
CDカメラを取り付けたことを特徴とする請求項6また
は7に記載の空洞内部状況把握システム。8. The external observation C for photographing the outside of the cavity in the same direction as the internal observation camera, on the exploration rod.
8. The system for grasping the inside condition of a cavity according to claim 6, wherein a CD camera is attached.
報を表示するモニターを有することを特徴とする請求項
6、7または8に記載の空洞内部状況把握システム。9. The cavity internal condition ascertaining system according to claim 6, further comprising a monitor for displaying photographing information photographed by the CCD camera.
撮影方向を検知する方位検知手段を設けたことを特徴と
する請求項6、7、8または9に記載の空洞内部状況把
握システム。10. The cavities internal condition ascertaining system according to claim 6, wherein the movable rod portion is provided with azimuth detecting means for detecting a photographing direction of a CCD camera.
した画像に、測距情報を重ね合わせて表示させる表示手
段を有することを特徴とする請求項6、7、8、9また
は10に記載の空洞内部状況把握システム。11. The display device according to claim 6, further comprising display means for displaying distance measurement information in an overlapping manner on an image observed by the CCD camera for internal observation. Cavity internal situation grasp system.
情報を暗視装置により増幅することを特徴とする請求項
6、7、8、9、10または11に記載の空洞内部状況
把握システム。12. The cavity internal condition ascertaining system according to claim 6, wherein image information photographed by said CCD camera is amplified by a night-vision device.
m程度であることを特徴とする請求項6、7、8、9、
10、11または12に記載の空洞内部状況把握システ
ム。13. The small hole leading to the cavity has a diameter of 40 m.
m is about m, Claims 6, 7, 8, 9,
The system for ascertaining the inside condition of a cavity according to 10, 11, or 12.
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- 1998-07-17 JP JP20317898A patent/JP3364628B2/en not_active Expired - Lifetime
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