JP4515787B2 - Method for processing images in tube - Google Patents
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Description
本発明は、大・小口径の管渠内壁面を撮影したビデオデータに基づいて、管渠の展開図を作成し、この展開図を利用して3次元データを求めるための管渠内画像の処理方法に関するものである。 The present invention creates an expanded view of the tube based on the video data obtained by photographing the inner wall surface of the large and small caliber, and uses this expanded view to create an image in the tube for obtaining three-dimensional data. It relates to a processing method.
従来、管渠壁面の検査は、暗くて長い管渠内を人間が徒歩で巡回しながら目視により変状を描画し、これをもとに展開図を作成する作業が中心であった。この方法では、検査の対象が大型構造物で、また、長大な管渠が多いため、多くの人手と時間を要するだけでなく、すべての変状を正確にとらえるのが困難であった。また、上・下水道用等の口径が小さくて人間が入れないような管渠壁面の検査は、ビデオカメラ等を移動させて行うが、やはり正確な検査ができなかった。 Conventionally, the inspection of the wall surface of the pipe has been mainly performed by drawing a deformation by visual observation while a person walks around in a dark and long pipe and creating a development view based on the drawing. In this method, the object to be inspected is a large structure, and there are many long pipes. Therefore, not only a lot of manpower and time are required, but it is difficult to accurately capture all deformations. In addition, inspection of the wall surface of the pipe wall, which has a small diameter for water supply and sewerage and cannot be entered by humans, is carried out by moving a video camera or the like, but it cannot be accurately inspected.
連続的に検査するための管渠内面画像の処理装置は、すでに知られている(特許文献1)。これは、図5に示すように、撮影するカメラの全方位センサー(又はパノラマセンサー)として、先端部に写角(垂直画角)が180度かそれ以上の、いわゆる魚眼レンズ61を使用したものである。この魚眼レンズ61は、全体が両面凸レンズであるが、その一方面(図5(a)における右側面)の中心部分が凹面状で、他方面の中心部分が平面状になるようにカットした形状をなし、一方面の凹面状にカットした部分は、魚眼レンズ61の内部から見た凸面鏡の反射面65となし、他方面の平面状にカットした部分は、光線が屈折して出射する透過面66となし、前記凸面鏡のうち反射面65側の外周面は、光が入射する入射面68をなし、前記透過面66側の外周面は、光が反射する反射面67を構成している。
このように構成された魚眼レンズ61は、例えば、図5(b)に示すように、ビデオカメラ35の光軸Sに対して最大撮影角αmaxが115度、最小撮影角αminが45度までが可視範囲に構成されているものとする。
An apparatus for processing a tube inner surface image for continuous inspection is already known (Patent Document 1). As shown in FIG. 5, a so-called fish-
For example, as shown in FIG. 5B, the
この魚眼レンズ61の中心線光軸Sと管渠10の中心線が一致した状態にセットしたときの画像データについて説明する。
壁面11の可視範囲内における撮影角度αの画像データ(x,y)は、図5(c)に示すように、魚眼レンズ61の中心を中心とし、半径が撮影角度αに比例する円になる。
The image data when the center line optical axis S of the
As shown in FIG. 5C, the image data (x, y) of the shooting angle α within the visible range of the
図6に示すように、ビデオカメラ35を管渠10の内部中央で、かつ、中心線の光軸Sに向けてセットしたときの、管渠10の壁面11位置と展開図の座標データとの対応を説明する。
ビデオカメラ35で映した最大撮影角αmax=90度、最小撮影角αmin=45度としたときの1フレームの画像は、図7(a)に示すように、外周がドーナツ状の壁面画像75で、中心部(斜線部)が非映写部73となり、このうち壁面画像75を実画像データ上の座標点(x,y)に対応する展開図上の座標点(m,n)を展開処理によって求め、求めた座標データから展開図を作成すると、図7(b)に示すように、管渠10の長さ方向に展開した展開図となる。
なお、図6及び図7(a)(b)において、光軸方向と円周方向の網目又は格子模様は、模式的なクラックであるとすると、図6の14aは、実管渠10のクラックを示し、図7(a)の14bは、ビデオカメラ35で映した画像のクラックを示し、図7(b)の14cは、展開図のクラックを示している。
As shown in FIG. 6, when the
As shown in FIG. 7A, the image of one frame when the maximum shooting angle αmax = 90 degrees and the minimum shooting angle αmin = 45 degrees projected by the
6 and 7 (a) and 7 (b), assuming that the mesh or lattice pattern in the optical axis direction and the circumferential direction is a typical crack, 14a in FIG. 14b in FIG. 7A shows a crack in the image projected by the
魚眼レンズ61は、略中央部分が反射鏡としてほとんど利用されない領域である。そこで、図8(a)に示すように、反射面65の中央部分を除去して透過部70を形成する。すると、管渠10の前方からの直線的な映像信号eを取り込むことができ、この映像信号eを、図8(b)に示すように、本来、中心部分の非映写部73であった箇所に、画像fとして映し出すことができる。従って、管渠10の前方監視画像74として利用できる。
The
前記非映写部73には、その全体にできるだけ拡大して監視画像74を映し出すことが望ましい。そのためには、リレーレンズ62とイメージセンサ63との間に、ズームレンズ71を介在する。すると、図8(a)において、映像信号eが、映像信号Fのように拡大されて映し出される(図8(c))。
また、前方監視のための映像信号eの領域が狭すぎる場合には、魚眼レンズ61の前方に広角レンズ72を介在することにより、図8(d)のように映像信号eは、拡大されないが監視領域が広げられる。
It is desirable that the
If the area of the video signal e for forward monitoring is too narrow, the wide-
前記特許文献1における管渠内面画像の処理装置による展開図作成順序を説明する。
ビデオカメラ35を走行し所定距離毎に撮影し、管渠10の壁面11の画像信号を1フレーム毎に入力し、画像データの展開処理を行う。全方位センサーとして魚眼レンズ61を用いて管渠10の壁面11を撮影したので、正確に展開図を作成するため、管渠深さ方向の補正、中心点の補正、傾き補正の各処理をする。画像データの展開処理は、図4(a)のように、1フレーム毎に行うので、展開処理後の画像が管渠の奥になればなるほど情報が不足し歪んだ画像となる。この図4(a)に示す展開図において、57は継目、58はクラック、59は水面、60は汚れである。1フレーム毎の展開画像データは、展開データ記憶部に記憶される。
A development drawing creation order by the processing device for the inner surface of the tubular culm in
The
展開処理後、歪み部分を除去するために、図4(b)に示すように、複数フレーム分の展開画像の合成を行う。合成の際、管渠10の中心点が画像毎に異なることがあるので、データマッチングを行う。
図4(c)に示すように、合成された展開図情報は、展開図記憶部に記憶され、必要に応じてモニターにて表示され、かつ、プリンタでプリントアウトされる。
After the development process, in order to remove the distorted portion, as shown in FIG. 4B, the development images for a plurality of frames are synthesized. At the time of synthesis, since the center point of the
As shown in FIG. 4C, the combined developed view information is stored in a developed view storage unit, displayed on a monitor as needed, and printed out by a printer.
解決しようとする問題点は、図1に示すように、管渠10に、内部に突出した取付け管13が取り付けられている場合、画角が略90度の側方展開図では、3次元データを求めることができないということである。
即ち、図4においては、展開処理後、歪み部分を除去するために、図4(b)に示すように、複数フレーム分の展開画像の合成を行っているが、これらの展開画像は、いずれもビデオカメラ35の真横の、いわゆる側方展開画像のみである。例えば、図4(c)において、1枚の側方展開画像に突出した取付け管13が写っていたものとしたとき、この突出した取付け管13は、管渠10の壁面11よりも突き出しているかいないか、突出しているとして、どの程度突出しているかなど、3次元データを求めることは、これらの画像からは不可能である。
The problem to be solved is that, as shown in FIG. 1, when a
That is, in FIG. 4, after the development process, in order to remove the distorted portion, as shown in FIG. 4B, the development images for a plurality of frames are synthesized. Also, only a so-called laterally developed image directly beside the
さらに詳しくは、図1に示すように、突出した取付け管13が管渠10の壁面11よりも突き出している場合、その突き出し量yがどの程度かによって補修の必要性の判断が行なわれている。具体的には、突出した取付け管13の突き出し量をy、突出した取付け管13の外径(又は内径)をrとしたとき、y≧(r/2)であるときは、緊急な措置が必要なものとされ、(r/2)>y≧(r/10)であるときは、数年のうちに措置が必要なものとされ、(r/10)>yであるときは、当面措置を必要としないものとされるような判断基準が設けられている。
More specifically, as shown in FIG. 1, when the protruding
本発明は、展開画像を利用して撮影された物体の3次元のデータを取り込むことのできる方法を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a method capable of capturing three-dimensional data of an object photographed using a developed image.
本発明は、全方位センサーによって1回の走行で管渠の側面画抽出部から略直角の画角の側方画のみならず、30〜70度程度の範囲内の傾斜した画角の前方画も同時に取り込むことができるので、これらの対応点を一致させるように側方画の展開図と前方画の展開図を距離あわせをした上で重ね合わせ、これらの画像の対応点のずれから精度よく3次元データを計算するものである。 The present invention is not limited to a lateral view with a substantially right angle of view from the side image extraction unit of the pipe in a single run by an omnidirectional sensor, but also a forward view with an inclined angle of view within a range of about 30 to 70 degrees. Can be captured at the same time, so that the corresponding development of the side image and the development of the front image are overlaid after matching the distance so that these corresponding points match. It calculates 3D data.
請求項1記載の発明によれば、管渠の壁面を、全方位センサーを主体とするビデオカメラにて撮影した3次元データの抽出点を含む側面画抽出部から側方画と前方画を得る工程と、前記側方画を展開して側方画の展開画を得る工程と、前記前方画を展開して前方画の展開画を得る工程と、この前方画の展開画の作成時の使用画角、管渠の半径を元に前記側方画の展開画の基準距離合わせを行なう工程と、基準距離合わせ工程後の側方画の展開画と前方画の展開画のそれぞれの同一特徴点の対応付けを行なう工程と、対応付けされた同一特徴点の位置ずれから3次元データを計算する工程とからなるので、全方位センサーにて側面画抽出部から側方画と前方画を得ることができるという特徴を生かして、複雑な映像処理や複雑な演算をすることなく、単に管渠内画像の処理をすることだけで3次元データを計算することができる。
従って、本発明は、上・下水管、鉄道・車道・歩道などの交通用トンネル、ケーブル埋設管、その他の大・小口径の管渠内壁面を撮影し作成した展開図を利用して3次元データを求める管渠内画像の処理方法に利用できる。
According to the first aspect of the present invention, the side image and the front image are obtained from the side image extraction unit including the extraction point of the three-dimensional data obtained by photographing the wall surface of the pipe with a video camera mainly composed of an omnidirectional sensor. A step of expanding the side image to obtain a developed image of the side image, a step of expanding the front image to obtain a developed image of the front image, and use when creating the developed image of the front image The same feature points of the step of adjusting the reference distance of the developed image of the side image based on the angle of view and the radius of the tube, and the developed image of the side image and the developed image of the front image after the reference distance adjusting step And a step of calculating three-dimensional data from the positional deviation of the same feature points that are associated with each other, so that a side image and a front image are obtained from the side image extraction unit by the omnidirectional sensor. To perform complex video processing and complex operations by taking advantage of Ku can simply calculate the three-dimensional data only to the processing of Kanmizo the image.
Therefore, the present invention is a three-dimensional image using a development developed by photographing the inner wall surface of a large / small diameter pipe, such as an upper / sewage pipe, a traffic tunnel such as a railway / roadway / sidewalk, and a cable buried pipe. It can be used in a method for processing images in a tube to obtain data.
側面画抽出部から側方画と前方画を得る工程は、管渠における側面画抽出部の中の3次元データの抽出点を含む側方画を使用画角が略90度の位置に取り込んで撮影する工程と、管渠における側面画抽出部の中の3次元データの抽出点を含む前方画を使用画角が30〜70度の位置に取り込んで撮影する工程とからなるので、使用画角が略90度の側面画と使用画角が30〜70度の前方画との関係は、きわめて簡単な演算式を解くだけで3次元のデータを得ることができる。
From the side surface drawing extractor obtain lateral image and the front image process takes use angle lateral image containing the extracted points of the three-dimensional data in the side surface image extracting unit in a position of substantially 90 degrees in Kanmizo And a step of taking a front image including the extraction point of the three-dimensional data in the side image extraction unit in the side wall at a position where the use angle of view is 30 to 70 degrees. As for the relationship between the side view with an angle of approximately 90 degrees and the forward image with a use angle of view of 30 to 70 degrees, three-dimensional data can be obtained by solving a very simple arithmetic expression.
基準距離合わせを行なう工程は、前方画における3次元データの抽出点とビデオカメラとを結ぶ直線と、ビデオカメラの光軸とのなす画角をθ、管渠の半径をRとしたとき、側方画と前方画との基準距離のずれxは、x=R/tanθを演算して求めるようにしたので、単純な3角関数により基準距離合わせができる。
When the step of performing the standards distance alignment, which is a straight line connecting the three-dimensional extraction point data and the video camera in the front image, the formed angle between the optical axis of the video camera theta, a radius of Kanmizo and R, Since the reference distance deviation x between the side image and the front image is obtained by calculating x = R / tan θ, the reference distance can be adjusted by a simple trigonometric function.
3次元データを計算する工程は、側方画の展開画と前方画の展開画との同一点を重ね合わせたときの相互の位置ずれ量をdとしたとき、求める3次元データyは、y=d×tanθを演算して求めるようにしたので、単純な3角関数により3次元データを計算することができる。
The step of calculating the three- dimensional data is the step of calculating the three-dimensional data y, where d is the amount of mutual displacement when the same points of the side image and the front image are overlapped. Since d = tan θ is calculated, three-dimensional data can be calculated by a simple triangular function.
全方位センサーは、ビデオカメラへの入射方向と反対に向いた主反射鏡と、この主反射鏡から所定距離をおいてビデオカメラへの入射方向に向いた副反射鏡とからなり、これら主反射鏡と副反射鏡とは、半球面状の透明な透明カバーで覆われて結合され、この透明カバーを介して壁面の側面画抽出部が主反射鏡に入射すると、この主反射鏡での反射光が副反射鏡で反射され、ビデオカメラに入射するように構成されたものからなるので、全方位センサーのもつ光軸Sに対して最大撮影角と最小撮影角の可視範囲が極めて広いという特徴を生かして1回の走行で管渠の側面画抽出部から略直角の画角の側方画と、傾斜した画角の前方画とをともに取り込むことで3次元のデータを求めることができる。
The omnidirectional sensor consists of a main reflector that faces away from the incident direction to the video camera and a sub-reflector that faces the incident direction to the video camera at a predetermined distance from the main reflector. The mirror and the sub-reflecting mirror are covered and combined with a semi-spherical transparent transparent cover, and when the side image extraction part of the wall surface enters the main reflecting mirror through this transparent cover, the reflection by the main reflecting mirror is performed. Since the light is reflected by the sub-reflecting mirror and made incident on the video camera, the visible range of the maximum shooting angle and the minimum shooting angle with respect to the optical axis S of the omnidirectional sensor is extremely wide. 3D data can be obtained by taking both a side view with a substantially right angle of view and a front view with an inclined angle of view from the side image extraction unit of the tube rod in a single run.
本発明は、管渠の壁面を、全方位センサーを主体とするビデオカメラにて撮影した壁面からの突き出し量としての3次元データの抽出点を含む側面画抽出部から側方画と前方画を得る工程と、前記側方画を展開して側方画の展開画を得る工程と、前記前方画を展開して前方画の展開画を得る工程と、この前方画の展開画の作成時の使用画角、管渠の半径を元に前記側方画の展開画の基準距離合わせを行なう工程と、基準距離合わせ工程後の側方画の展開画と前方画の展開画のそれぞれの同一特徴点の対応付けを行なう工程と、対応付けされた同一特徴点の位置ずれから3次元データを計算する工程とからなり、前記側面画抽出部から側方画と前方画を得る工程は、管渠における側面画抽出部の中の3次元データの抽出点を含む側方画を使用画角が略90度の位置に取り込んで撮影する工程と、管渠における側面画抽出部の中の3次元データの抽出点を含む前方画を使用画角が30〜70度の位置に取り込んで撮影する工程とからなり、前記基準距離合わせを行なう工程は、前方画における3次元データの抽出点とビデオカメラとを結ぶ直線と、ビデオカメラの光軸とのなす画角をθ、管渠の半径をRとしたとき、側方画と前方画との基準距離のずれxは、x=R/tanθを演算して求めるようにし、前記対応付けを行なう工程は、前記基準距離のずれxを前記同一特徴点が一致するように調整して対応付けを行ない、前記3次元データを計算する工程は、側方画の展開画と前方画の展開画との同一点を重ね合わせたときの相互の位置ずれ量をdとしたとき、求める3次元データyは、y=d×tanθを演算して求めるようにしたことを特徴とする。 According to the present invention, a side image and a front image are obtained from a side image extraction unit including an extraction point of three-dimensional data as a protruding amount from a wall surface photographed by a video camera mainly composed of an omnidirectional sensor. A step of obtaining the developed image of the side image by developing the side image, a step of obtaining the developed image of the front image by developing the front image, and a step of creating the developed image of the front image. The same features of the step of adjusting the reference distance of the developed image of the side image based on the angle of view used and the radius of the tube rod, and the developed image of the side image and the developed image of the front image after the reference distance adjusting step a step of performing a mapping of points, Ri Do and a step of calculating the three-dimensional data from the positional deviation of the same feature point correspondence, to obtain a lateral image and the front image from the side surface image extraction unit, the tube Use side image including 3D data extraction point in side image extraction unit Is taken at a position of approximately 90 degrees, and the front image including the extraction point of the three-dimensional data in the side image extraction unit in the side wall is captured and photographed at a position where the use angle of view is 30 to 70 degrees. The step of adjusting the reference distance comprises the step of defining the angle of view between the straight line connecting the extraction point of the three-dimensional data in the front image and the video camera and the optical axis of the video camera, and the radius of the tube When R is set, the reference distance deviation x between the side image and the front image is obtained by calculating x = R / tan θ, and the step of associating includes the same reference distance deviation x. The step of calculating the three-dimensional data by making adjustments so as to match the feature points and calculating the three-dimensional data is the mutual position when the same point of the developed image of the side image and the developed image of the front image are superimposed. When the deviation amount is d, the obtained three-dimensional data y is It is characterized by calculating y = d × tan θ .
本発明の実施例について、図1〜図3に基づき説明する。
図1は、円筒形の管渠10の中心軸で、かつ、ビデオカメラ35の光軸Sを通る水平断面図である。この中心軸Sには、中心軸Sに沿って所定の速度で走行するビデオカメラ35が設けられている。また、管渠10には、両側から壁面11に開口する正常な取付け管12と突出した取付け管13が取り付けられているものとする。前記正常な取付け管12は、その開口先端が管渠10の壁面11と略一致した正常な状態で取り付けられ、また、前記突出した取付け管13は、その開口先端が距離yだけ壁面11より内側に突き出た異常な状態で取り付けられているものとする。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a horizontal sectional view passing through the optical axis S of the
前記ビデオカメラ35は、CCDカメラを内蔵したもので、前面には、図2に示すように、中心に前記ビデオカメラ35の先端の対物レンズに臨ませる孔の空いた全方位センサー61が取り付けられている。この全方位センサー61は、前方を向いた主反射鏡15と、この主反射鏡15から所定距離をおいて後方を向いた副反射鏡16とからなり、これら主反射鏡15と副反射鏡16とは、半球面状の透明な透明カバー18で覆われて結合されている。そしてこの透明カバー18を介して壁面11の側面画抽出部20が主反射鏡15に入射すると、この主反射鏡15での反射光が副反射鏡16で反射され、ビデオカメラ35に入射する。また、前記副反射鏡16の中心部には、透過部70が穿設され、この透過部70には、凹レンズ17が取り付けられ、副反射鏡16の背面のフード19の内側から壁面11の正面画抽出部21が凹レンズ17に入射し、さらにビデオカメラ35に入射する。
この全方位センサー61は、例えば、ビデオカメラ35の光軸Sに対して最大撮影角αmaxが115度程度から最小撮影角αminが30度程度までが可視範囲に構成されているものとする。
The
The
次に、3次元データを計算する方法を説明する。
ビデオカメラ35は、図1に示すように、管渠10の内部中央で、かつ、中心軸Sに向けてセットする。
(1)側方画像から展開図を作成
図1のA点は、側方画像の画角θ≒90度であるから、ビデオカメラ35の撮影画像は、図3(a−1)に示すように、正常な取付け管12の側方撮影画12a1と突出した取付け管13の側方撮影画13a1は、ともに直径r’の真円で表示される。この画像から図6及び図7に示したと同様に、実画像データ上の座標点(x,y)に対応する展開図上の座標点(m,n)を展開処理によって求め、求めた座標データから展開図側方画の展開画22aを作成すると、図3(a−2)に示すように、正常な取付け管の側方展開画12a2と突出した取付け管の側方展開画13a2は、ともに直径r’の真円で表示される。
Next, a method for calculating three-dimensional data will be described.
As shown in FIG. 1, the
(1) Creating a development view from a side image Since point A in FIG. 1 is the angle of view θ≈90 degrees of the side image, the image taken by the
(2)前方画像から展開図を作成
図1のB点は、前方画像の画角θ=30〜70度などの範囲内の傾斜角であるから、ビデオカメラ35で撮影した撮影画像は、図3(b−1)に示すように、正常な取付け管12と突出した取付け管13は、短径がp(=rtanθ)で、長径がrの楕円形であり、また、突出した取付け管13は、突き出た部分の長さがyとして、正常な取付け管の前方撮影画12b1と突出した取付け管の前方撮影画13b1のように表示される。この画像から図6及び図7に示したと同様に、実画像データ上の座標点(x,y)に対応する展開図上の座標点(m,n)を展開処理によって求め、求めた座標データから展開図22bを作成すると、図3(b−2)に示すように、正常な取付け管12と突出した取付け管13の開口端部が直径rの真円で、また、突出した取付け管13の突き出た部分の長さがdとして、正常な取付け管の前方展開画12b2と突出した取付け管の前方展開画13b2のように表示される。
(2) Creating a development view from the front image Point B in FIG. 1 is a tilt angle within a range such as an angle of view θ = 30 to 70 degrees of the front image. As shown in FIG. 3 (b-1), the
(3)2種類の展開図の基準距離合わせ
画像の入射角度の関係で、側方画の展開画22aと前方画像の展開図22bの基準距離の間には、ずれが生じている。このため、前方画像の展開図22bの作成時の使用画角θ、管渠10の位置の関係を元にして、側方展開図の基準距離の調整を行なう必要がある。
前方画像の展開図23aの使用画角をθ、管渠10の半径をRとしたとき、側方画の展開画22aと前方画像の展開図22bの基準距離xは、次式で表わされる。
x=R/tanθ
この基準距離xの調整に基づいて、側方画の展開画22aと前方画像の展開図22bにおいて、ともにr’=rとなるように調整する。
(3) Reference distance adjustment of two types of development views Due to the incident angle of the image, there is a deviation between the reference distances of the side
When the use angle of view of the developed image 23a of the front image is θ and the radius of the
x = R / tan θ
On the basis of the adjustment of the reference distance x, the lateral
(4)2種類の展開図からの対応付け
側方画の展開画22aを利用し、特徴のある点を求める。この特徴点が突出した取付け管の側方展開画13a2として表示されている外径と内径を表わす円形2重線であるものとする。この特徴点を利用し、基準距離補正後の前方展開画13b2と側方展開画13a2の中から同一特徴を有する点、すなわち円形2重線の探索を行ない、図3(c)に示すように、側方展開画13a2の円形2重線と前方展開画13b2の円形2重線を重ね合わせて対応付けを行なう。
(4) Correspondence from two types of development views Using a
(5)突き出し量の計算
図3(c)に示すように側方展開画13a2と前方展開画13b2の共通する一致点を重ね合わせたときの位置ずれから突き出し量yの計算を行なう。
ここで、管渠10の半径をR、側方展開画22aの作成画角を90度、前方展開図22bの作成画角をθ、これらの展開図上の位置ずれ量をdとすると、実際の突き出し量yは、次式を演算することにより求められる。
y=(R×d)/x=d×tanθ
(5) Calculation of the protrusion amount As shown in FIG. 3C, the protrusion amount y is calculated from the positional deviation when the coincident points common to the laterally developed image 13a2 and the forwardly developed image 13b2 are overlapped.
Here, assuming that the radius of the
y = (R × d) / x = d × tan θ
図3(d)は、正常な取付け管の側方展開画12a2と正常な取付け管の前方展開画12b2の共通する一致点を重ね合わせたときの例を示すもので、この例では、位置ずれdがなく、突き出し量y=0である。 FIG. 3 (d) shows an example when the common coincidence points of the side developed image 12a2 of the normal mounting tube and the front developed image 12b2 of the normal mounting tube are overlapped. There is no d and the protruding amount y = 0.
10…管渠、11…壁面、12…正常な取付け管、12a1…正常な取付け管の側方撮影画、12a2…正常な取付け管の側方展開画、12b1…正常な取付け管の前方撮影画、12b2…正常な取付け管の前方展開画、13…突出した取付け管、13a1…突出した取付け管の側方撮影画、13a2…突出した取付け管の側方展開画、13b1…突出した取付け管の前方撮影画、13b2…突出した取付け管の前方展開画、14…クラック、14a…実管渠のクラック、14b…ビデオカメラで映した画像のクラック、14c…展開図のクラック、15…主反射鏡、16…副反射鏡、17…凹レンズ、18…透明カバー、19…フード、20…側面画抽出部、20a…側方画、20b…前方画、21…正面画抽出部、
22a…側方画の展開画、22b…前方画の展開画、35…ビデオカメラ、57…継目、58…クラック、59…水面、60…汚れ、61…全方位センサー(2葉双曲面鏡又は魚眼レンズ)、62…リレーレンズ、63…イメージセンサ、64…照明灯、65…反射面、66…透過面、67…反射面、68…入射面、69…画面、70…透過部、71…ズームレンズ、72…広角レンズ、73…非映写部、74…監視画像、75…壁面画像。
DESCRIPTION OF
22a ... developed image of side image, 22b ... developed image of front image, 35 ... video camera, 57 ... seam, 58 ... crack, 59 ... water surface, 60 ... dirt, 61 ... omnidirectional sensor (two-leaf hyperboloid mirror or (Fisheye lens), 62 ... relay lens, 63 ... image sensor, 64 ... illumination lamp, 65 ... reflection surface, 66 ... transmission surface, 67 ... reflection surface, 68 ... incidence surface, 69 ... screen, 70 ... transmission portion, 71 ... zoom Lens: 72 ... Wide-angle lens, 73 ... Non-projection part, 74 ... Monitoring image, 75 ... Wall image.
Claims (2)
前記側方画を展開して側方画の展開画を得る工程と、
前記前方画を展開して前方画の展開画を得る工程と、
この前方画の展開画の作成時の使用画角、管渠の半径を元に前記側方画の展開画の基準距離合わせを行なう工程と、
基準距離合わせ工程後の側方画の展開画と前方画の展開画のそれぞれの同一特徴点の対応付けを行なう工程と、
対応付けされた同一特徴点の位置ずれから3次元データを計算する工程とからなり、
前記側面画抽出部から側方画と前方画を得る工程は、管渠における側面画抽出部の中の3次元データの抽出点を含む側方画を使用画角が略90度の位置に取り込んで撮影する工程と、管渠における側面画抽出部の中の3次元データの抽出点を含む前方画を使用画角が30〜70度の位置に取り込んで撮影する工程とからなり、
前記基準距離合わせを行なう工程は、前方画における3次元データの抽出点とビデオカメラとを結ぶ直線と、ビデオカメラの光軸とのなす画角をθ、管渠の半径をRとしたとき、側方画と前方画との基準距離のずれxは、x=R/tanθを演算して求めるようにし、
前記対応付けを行なう工程は、前記基準距離のずれxを前記同一特徴点が一致するように調整して対応付けを行ない、
前記3次元データを計算する工程は、側方画の展開画と前方画の展開画との同一点を重ね合わせたときの相互の位置ずれ量をdとしたとき、求める3次元データyは、y=d×tanθを演算して求めるようにし
たことを特徴とする管渠内画像の処理方法。 Obtaining a side image and a front image from a side image extraction unit including an extraction point of three-dimensional data as a protruding amount from a wall surface photographed by a video camera mainly composed of an omnidirectional sensor,
Expanding the side image to obtain a developed side image;
Expanding the front image to obtain a developed image of the front image;
A step of adjusting a reference distance of the development image of the side image based on a use angle of view when creating the development image of the front image and the radius of the tube;
A step of associating the same feature points of the development image of the side image and the development image of the front image after the reference distance adjustment step;
Ri Do and a step of calculating the three-dimensional data from the positional deviation of the same feature point correspondence,
The step of obtaining the side image and the front image from the side image extraction unit is to capture the side image including the extraction point of the three-dimensional data in the side image extraction unit in the tube at a position where the use angle of view is approximately 90 degrees. And a step of capturing the front image including the extraction point of the three-dimensional data in the side image extraction unit in the tube tube at a position where the use angle of view is 30 to 70 degrees.
The step of performing the reference distance adjustment is such that the angle of view formed by the straight line connecting the extraction point of the three-dimensional data in the front image and the video camera and the optical axis of the video camera is θ, and the radius of the tube rod is R. The reference distance deviation x between the side image and the front image is obtained by calculating x = R / tan θ,
The step of associating is performed by adjusting the reference distance deviation x so that the same feature points coincide with each other,
The step of calculating the three-dimensional data includes the step of calculating the three-dimensional data y, where d is the amount of misalignment when the same points of the side image and the front image are overlapped. A method for processing an image in a tube, wherein y = d × tan θ is calculated .
The omnidirectional sensor consists of a main reflector that faces away from the incident direction to the video camera and a sub-reflector that faces the incident direction to the video camera at a predetermined distance from the main reflector. The mirror and the sub-reflecting mirror are covered and combined with a semi-spherical transparent transparent cover, and when the side image extraction part of the wall surface enters the main reflecting mirror through this transparent cover, the reflection by the main reflecting mirror is performed. 2. The method of processing a tube image according to claim 1, wherein the light is reflected by a sub-reflecting mirror and is incident on a video camera.
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