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JP6745512B2 - Pipe line position confirmation device and pipe line position confirmation method - Google Patents
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JP6745512B2 - Pipe line position confirmation device and pipe line position confirmation method - Google Patents

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JP6745512B2 JP2017180163A JP2017180163A JP6745512B2 JP 6745512 B2 JP6745512 B2 JP 6745512B2 JP 2017180163 A JP2017180163 A JP 2017180163A JP 2017180163 A JP2017180163 A JP 2017180163A JP 6745512 B2 JP6745512 B2 JP 6745512B2
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Description

本発明は、管路位置確認装置及び管路位置確認方法に関し、特に地中に埋没している管路や山間部や河川等の目視できないか又は目視が困難な箇所に配設されている管路に対し、その配設されている距離及び方向を含む位置を確認するための管路位置確認装置及び管路位置確認方法に関する。 The present invention relates to a pipeline position confirming apparatus and a pipeline position confirming method, and in particular, a pipeline that is buried in the ground, a mountain portion, a river, or the like that is invisible or difficult to locate. The present invention relates to a pipeline position confirmation device and a pipeline position confirmation method for confirming a position including a distance and a direction in which a road is arranged.

従来より、地中に通信ケーブルや送電線等の種々の配管が挿通された管路が配設されており、配設当時は地図上に表示された設置計画図面に基づいて綿密に管路が配設されてはいるものの、その後の周囲の環境変化、例えば道路や歩道の幅の変化や存否、建物の構改築や撤去等により配設当時の設置計画図面では管路がどのような位置に配設されているかを確認することが困難になってきているのが現状である。 Conventionally, pipelines with various pipes such as communication cables and power transmission lines inserted in the ground have been installed.At the time of installation, the pipelines were carefully prepared based on the installation plan drawings displayed on the map. Although installed, due to subsequent changes in the surrounding environment, such as changes in the width of roads and sidewalks, the existence or nonexistence of the roads, reconstructing and removing buildings, etc. At present, it is becoming difficult to confirm whether or not they are installed.

また、山間部においては、地表に配設された管路は本来目視できるようになっているものであるが、年月の経過に伴って地中に潜ったり、樹木や草花などの植物に隠れてしまって目視できない箇所が多くなっているのが現状である。 Also, in the mountainous areas, the pipes arranged on the surface of the earth are originally visible, but with the passage of time, they dive into the ground and hide in plants such as trees and flowers. The current situation is that there are a lot of places that cannot be seen because they have become worn out.

そこで、下記特許文献1に示される管路計測装置の提案がなされた。当該管路計測装置は、別個に設けられた電源部と駆動回路部とセンサ部とを、屈曲自在なフレキシブルジョイントによって互いに連結し、センサプローブが管路に沿って進行される際に、前記電源部、前記駆動回路部及び前記センサ部が管路の曲部に沿って個々に案内される構成である。 Therefore, a pipeline measuring device disclosed in Patent Document 1 below has been proposed. The conduit measuring device connects a power supply unit, a drive circuit unit, and a sensor unit, which are separately provided, to each other by a flexible joint that can be bent, and when the sensor probe is advanced along the conduit, The section, the drive circuit section, and the sensor section are individually guided along the curved portion of the conduit.

特開2010−32475号公報JP, 2010-32475, A

しかしながら、上記特許文献1に記載の管路計測装置は、センサ部が、小型DTG(二軸自由度ジャイロ)、MEMSジャイロ、3軸加速度計から構成されており、センサプローブのピッチ角θ及び方位角ψを検出するための信号を出力して利用するため、角加速度の値を2階積分して角度を求めることになり、ある位置での角加速度の誤差が、それ以降の位置での位置の誤差に上乗せされ、その結果、位置の誤差が指数関数的に増加するので、精度が悪いものであった。 However, in the pipeline measuring device described in Patent Document 1 above, the sensor unit is composed of a small DTG (biaxial degree of freedom gyro), a MEMS gyro, and a triaxial accelerometer, and the pitch angle θ and azimuth of the sensor probe. Since the signal for detecting the angle ψ is output and used, the value of the angular acceleration is secondarily integrated to obtain the angle, and the error of the angular acceleration at a certain position is corrected by the position at the subsequent position. The error of position increases exponentially, resulting in poor accuracy.

そこで本発明では、表示装置が示す管路の部分を、撮影装置により撮影して解析することで、積分することなく撮影装置から見通せる範囲の管路の曲がりがわかることから、その区間の位置を直接計算及び確認ができる管路位置確認装置及び管路位置確認方法を開発した。 Therefore, in the present invention, the portion of the pipeline indicated by the display device is photographed and analyzed by the photographing device, so that the bend of the pipeline within the range that can be seen from the photographing device can be understood without integration. We have developed a pipeline position confirmation device and a pipeline position confirmation method that enable direct calculation and confirmation.

本発明に係る管路位置確認装置及び管路位置確認方法とは、例えば1つのマンホールから他のマンホールまでの間に配設されている管路について、その長さ方向に関する垂直方向及び水平方向の変位を計測して、管路が配設されている距離及び方向を含む位置を確認することを意味する。 The pipe line position confirmation device and the pipe line position confirmation method according to the present invention are, for example, for a pipe line arranged between one manhole and another manhole, in a vertical direction and a horizontal direction with respect to its length direction. It means measuring the displacement and confirming the position including the distance and the direction in which the pipeline is arranged.

本発明に係る第1の管路位置確認装置は、所定の間隔をおいて連結され、管路内において位置を表示する複数の位置表示装置と、前記複数の位置表示装置のうち、最前部又は最後部の位置表示装置に所定の間隔をおいて連結され、前記複数の位置表示装置により表示される複数の位置表示の実画像データを作成する撮影装置とを備え、前記位置表示装置が、位置表示装置の一定位置から管路の径方向全周に発光して管内面に光リングを位置表示として生成する光照射装置であることを特徴とするものである。 A first pipeline position confirmation device according to the present invention is a plurality of position display devices which are connected at a predetermined interval and display a position in a pipeline, and a front part of the plurality of position display devices or And a photographing device which is connected to the position display device at the rearmost part at a predetermined interval and creates real image data of a plurality of position displays displayed by the plurality of position display devices. It is characterized in that it is a light irradiation device that emits light from a fixed position of the display device over the entire circumference in the radial direction of the conduit to generate an optical ring as a position indicator on the inner surface of the conduit .

また、本発明に係る第2の管路位置確認装置は、上記第1の管路位置確認装置の構成に加えて、前記実画像データに基づいて水平方向及び/又は垂直方向に正射投影変換された正射画像データを作成する第1の解析手段を備えたことを特徴とするものである。 In addition to the configuration of the first conduit position confirmation device, a second conduit position confirmation device according to the present invention has an orthographic projection conversion in a horizontal direction and/or a vertical direction based on the actual image data. It is characterized by comprising a first analysis means for creating the orthographic image data.

さらに、本発明に係る第3の管路位置確認装置は、上記第2の管路位置確認装置の構成に加えて、前記正射画像データに基づいて、前記撮影装置から最寄りの前記正射画像データまでの方向及び距離の各データと、当該正射画像データ同士間の方向及び距離の各データとを作成する第2の解析手段を備えたことを特徴とするものである。 Further, in addition to the configuration of the second conduit position confirmation device, a third conduit position confirmation device according to the present invention is based on the orthographic image data, and the orthographic image nearest to the image capturing device. It is characterized by comprising a second analysis means for creating each data of the direction and the distance to the data and each data of the direction and the distance between the orthographic image data.

さらにまた、本発明に係る第4の管路位置確認装置は、上記第3の管路位置確認装置の構成に加えて、前記撮影装置から最寄りの前記正射画像データまでの方向及び距離の各データと、当該正射画像データ同士間の方向及び距離の各データと、前記撮影装置から最寄りの位置表示装置までの実距離と位置表示装置同士間の実距離とに基づいて、水平方向及び/又は垂直方向の管路位置画像データを作成する第3の解析手段を備えたことを特徴とするものである。 Furthermore, in addition to the configuration of the above-mentioned third pipeline position confirming apparatus, a fourth pipeline position confirming apparatus according to the present invention is provided with each direction and distance from the photographing device to the nearest orthoimage data. Based on the data, the respective data of the direction and distance between the orthoimage data, the actual distance from the photographing device to the nearest position display device, and the actual distance between the position display devices, the horizontal direction and/or Alternatively, it is characterized by including a third analysis means for creating vertical conduit position image data.

さらに、本発明に係る第5の管路位置確認装置は、上記第4の管路位置確認装置の構成に加えて、前記撮影装置に、管路の軸方向を中心にして当該撮影装置の回転と共に従動回転する慣性計測装置が付随し、撮影装置が管路の軸方向を中心として回転した場合に生ずる管路位置画像データの誤差を前記慣性計測装置により補正した回転補正管路位置画像データを作成する第4の解析手段を備えたことを特徴とするものである。 Furthermore, in addition to the configuration of the above-mentioned fourth pipeline position confirmation apparatus, a fifth pipeline position confirmation apparatus according to the present invention allows the photographing apparatus to rotate the photography apparatus around the axial direction of the pipeline. Along with the inertial measurement device that is driven to rotate with, the rotation correction pipeline position image data corrected by the inertial measurement device error of the pipeline position image data that occurs when the imaging device is rotated around the axial direction of the pipeline. It is characterized in that a fourth analyzing means for creating is provided.

さらにまた、本発明に係る第6の管路位置確認装置は、上記第5の管路位置確認装置の構成に加えて、実測による管路位置の始点及び終点のそれぞれに、前記管路位置画像データ又は回転補正管路位置画像データにおいて対応する始点及び終点のそれぞれを重ね合わせることにより、始点から終点に至る線分を補正した実測補正管路位置画像データを作成する第5の解析手段を備えたことを特徴とするものである。 Furthermore, in addition to the configuration of the above-mentioned fifth pipeline position confirming apparatus, a sixth pipeline position confirming apparatus according to the present invention has the pipeline position image at each of the start point and the end point of the actually measured pipeline position. A fifth analysis means is provided for creating actually-corrected pipe line position image data in which the line segment from the start point to the end point is corrected by superimposing corresponding start points and end points in the data or the rotation correction pipe line position image data. It is characterized by that.

また、本発明に係る第7の管路位置確認装置は、上記第1〜第6の管路位置確認装置の構成に加えて、正射画像データの中心位置又は重心位置を光リングの中心位置又は重心位置とすることを特徴とするものである。 In addition to the configuration of the above-described first to sixth conduit position confirming devices, a seventh conduit position confirming device according to the present invention may be arranged such that the center position or center of gravity of orthoscopic image data is the center position of the optical ring. Alternatively, the position of the center of gravity is set.

なお、前記位置表示装置としては、点灯光を位置表示として発する豆球又はLEDライトの発光マーカーを採用してもよく、また、前記位置表示装置が位置表示として反射光を発する反射機能を有する枠体とし、撮影装置が照明機能付である構成としてもよい。 As the position display device, a light emitting marker of a bean ball or an LED light that emits lighting light as a position display may be adopted, and the position display device has a reflection function that emits reflected light as a position display. The body may be used, and the imaging device may have a lighting function.

本発明に係る第1の管路位置確認方法は、所定の間隔をおいて連結され、管路内において位置を表示する複数の位置表示装置により表示された複数の位置表示であり、前記位置表示装置が、位置表示装置の一定位置から管路の径方向全周に発光して管内面に光リングを位置表示として生成する光照射装置であって、当該光照射装置により表示された複数の位置表示を、当該位置表示装置に所定の間隔をおいて連結された撮影装置により撮影し、撮影された前記複数の位置表示により管路の位置を確認することを特徴とするものである。 First conduit location confirmation method according to the present invention is connected at predetermined intervals, a plurality of position indication displayed by the plurality of position display device for displaying a position in the tube path, the position indication The device is a light irradiation device that emits light from a fixed position of the position display device along the entire circumference in the radial direction of the conduit to generate a light ring as a position indication on the inner surface of the pipe, and a plurality of positions displayed by the light irradiation device. The display is photographed by a photographing device connected to the position display device at a predetermined interval, and the position of the pipeline is confirmed by the plurality of photographed position displays.

また、本発明に係る第2の管路位置確認方法は、所定の間隔をおいて連結された複数の位置表示装置により管路内に表示された複数の位置表示を、当該位置表示装置に所定の間隔をおいて連結され、従動回転する慣性計測装置が付随した撮影装置により撮影して位置表示の実画像データを作成し、当該実画像データに基づいて水平方向及び/又は垂直方向に正射投影変換された正射画像データを作成し、当該正射画像データに基づいて前記撮影装置から最寄りの前記正射画像データまでの方向及び距離の各データと、当該正射画像データ同士間の方向及び距離の各データとを作成し、当該撮影装置から最寄りの前記正射画像データまでの方向及び距離の各データと、当該正射画像データ同士間の方向及び距離の各データと、前記撮影装置から最寄りの位置表示装置までの実距離と位置表示装置同士間の実距離とに基づいて、水平方向及び/又は垂直方向の管路位置画像データを作成し、撮影装置が管路の軸方向を中心にして回転した場合に生ずる誤差を前記撮影装置と共に従動回転する慣性計測装置により補正した回転補正管路位置画像データを作成し、実測による管路位置の始点及び終点のそれぞれに、前記管路位置画像データ又は回転補正管路位置画像データにおいて対応する管路位置の始点及び終点のそれぞれを重ね合わせることにより、始点から終点に至る線分を補正した実測補正管路位置画像データにより確認することを特徴とする管路位置確認方法。 Further, the second pipeline position confirmation method according to the present invention provides the position display device with a plurality of position displays displayed in the pipeline by the plurality of position display devices connected at a predetermined interval. Real image data for position display is created by shooting with an image pickup device that is connected at an interval of, and is accompanied by an inertial measurement device that is driven to rotate, and based on the real image data, an orthographic projection in the horizontal direction and/or the vertical direction is performed. Creates projection-converted orthographic image data, and based on the orthographic image data, each data of the direction and distance from the photographing device to the nearest orthographic image data, and the direction between the orthoscopic image data. And each data of the distance, each data of the direction and the distance from the photographing device to the nearest orthographic image data, each data of the direction and the distance between the orthogonal image data, and the photographing device. Based on the actual distance from the position display device to the nearest position display device and the actual distance between the position display devices, horizontal and/or vertical direction pipeline position image data is created, and the imaging device determines the axial direction of the pipeline. Rotation-corrected pipeline position image data is created by correcting the error that occurs when it is rotated about the center by an inertial measurement device that is driven to rotate together with the photographing device, and the pipeline is set at each of the start and end points of the measured pipeline position. Confirm by the actual correction pipeline position image data in which the line segment from the start point to the end point is corrected by overlapping the start point and end point of the corresponding pipeline position in the position image data or the rotation correction pipeline position image data. A method for checking the position of a pipeline characterized by.

さらに、本発明に係る第3の管路位置確認方法は、上記第1又は第2の管路位置確認方法の構成に加えて、前記位置表示装置が、位置表示装置の一定位置から管路の径方向全周に発光して管内面に光リングを位置表示として生成する光照射装置であり、正射画像データの中心位置又は重心位置を光リングの中心位置又は重心位置とすることを特徴とするものである。 Furthermore, a third pipeline position confirmation method according to the present invention is characterized in that, in addition to the configuration of the first or second pipeline position confirmation method described above, the position display device displays a pipeline from a fixed position of the position display device. A light irradiation device that emits light in the entire circumference in the radial direction to generate a light ring on the inner surface of the tube as a position display, wherein the center position or center of gravity position of the orthographic image data is set to the center position or center of gravity position of the light ring. To do.

なお、前記位置表示装置としては、点灯光を位置表示として発する豆球又はLEDライトの発光マーカーを採用してもよく、また、前記位置表示装置が位置表示として反射光を発する反射機能を有する枠体とし、撮影装置が照明機能付である構成としてもよい。 As the position display device, a light emitting marker of a bean ball or an LED light that emits lighting light as a position display may be adopted, and the position display device has a reflection function that emits reflected light as a position display. The body may be used, and the imaging device may have a lighting function.

さらにまた、本発明に係る第4の管路位置確認方法は、上記第1〜第3の管路位置確認方法の構成に加えて、位置表示装置と撮影装置とを管路内で移動させることにより、管路内の位置表示を複数回撮影することを特徴とするものである。 Furthermore, a fourth pipeline position confirmation method according to the present invention comprises moving a position display device and a photographing device in the pipeline in addition to the configurations of the first to third pipeline position confirmation methods. According to the above, the position display in the duct is photographed a plurality of times.

上記のように構成したことにより、本発明に係る管路位置確認装置及び管路位置確認方法は、位置表示装置が示す管路の部分を、撮影装置により撮影して解析することで、積分することなく撮影装置から見通せる範囲の管路の曲がりが把握できることから、その区間の位置を直接計算でき、かつ、確認ができるので、精度の高い管路位置が確認できる利点がある。 With the above configuration, the pipeline position confirming apparatus and the pipeline position confirming method according to the present invention integrate the portion of the pipeline indicated by the position display device by photographing and analyzing it with the photographing device. Since the bend of the pipeline within the range that can be seen from the image capturing apparatus can be grasped without any need, the position of the section can be directly calculated and confirmed, which is advantageous in that the pipeline position can be confirmed with high accuracy.

本発明の実施例に係る位置表示装置を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the position display apparatus which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る位置表示装置の管内における姿勢を示す概略正面図である。It is a schematic front view which shows the attitude|position in the pipe|tube of the position display apparatus which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る位置表示装置の内部構造の概要を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the outline of an internal structure of the position display apparatus which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る管路位置確認装置を管路内に配置した状態を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the state which has arrange|positioned the pipeline position confirmation apparatus which concerns on the Example of this invention in the pipeline. 本発明の実施例に係る管路位置確認装置を管路内に配置した状態の概要を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the outline of the state which has arrange|positioned the pipeline position confirmation apparatus which concerns on the Example of this invention in the pipeline. 本発明の実施例に係る管路位置確認装置を使用しての第1の試験例であって、リング状の位置表示を撮影した実画像データを示す正面図である。It is a 1st test example using the pipeline position confirmation apparatus which concerns on the Example of this invention, Comprising: It is a front view which shows the actual image data which image|photographed the ring-shaped position display. 図6の実画像データに基づいて作成した正射画像データ及び方向及び距離の各データを示す正面図である。FIG. 7 is a front view showing orthographic image data created based on the actual image data of FIG. 6 and each data of direction and distance. 図7の正射画像データに基づいて垂直方向の管路位置画像データを示す図である。It is a figure which shows the pipe line position image data of a vertical direction based on the orthoimage data of FIG. 第1の試験例の変更例であって、図7の正射画像データに基づいて垂直方向の管路位置画像データを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a modified example of the first test example and showing vertical conduit position image data based on the orthogonal image data of FIG. 7. 本発明の実施例に係る管路位置確認装置を使用しての第2の試験例であって、リング状の位置表示を撮影した実画像データを示す正面図である。It is a 2nd test example using the pipeline position confirmation apparatus which concerns on the Example of this invention, Comprising: It is a front view which shows the actual image data which imaged the ring-shaped position display. 図9の実画像データに基づいて作成した正射画像データ及び方向及び距離の各データを示す正面図である。FIG. 10 is a front view showing orthographic image data created based on the actual image data of FIG. 9 and each data of direction and distance. 図10の正射画像データに基づいて垂直方向の管路位置画像を示す図である。It is a figure which shows the pipe line position image of a vertical direction based on the orthographic image data of FIG. 第2の試験例の変更例であって、図10の正射画像データに基づいて垂直方向の管路位置画像を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a modified example of the second test example and showing a pipeline position image in the vertical direction based on the orthographic image data of FIG. 10. 本発明の実施例に係る管路位置確認装置の理論構成を示す模式図であり、図中の(a)は測定状態を示す図であり、(b)は解析手順を示す図である。It is a schematic diagram which shows the theoretical structure of the pipe line position confirmation apparatus which concerns on the Example of this invention, (a) in a figure is a figure which shows a measurement state, (b) is a figure which shows an analysis procedure. 本発明の実施例に係る管路位置確認装置において、撮影画像から複数の正射投影変換画像を作成し、当該複数の正射投影変換画像を重ね合わせた状態を示す位置計測の考え方を説明する模式図である。In the pipeline position confirmation apparatus according to the embodiment of the present invention, a concept of position measurement showing a state in which a plurality of orthographic projection converted images are created from captured images and the plurality of orthographic projection converted images are overlapped will be described. It is a schematic diagram. 本発明の実施例に係る管路位置確認装置において、カメラが回転した場合の補正方法を説明する模式図であり、図中の(a)はカメラが回転せず水平な場合を示し、(b)はカメラが角θだけ回転した場合を示す。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a correction method when the camera is rotated in the pipeline position confirmation device according to the embodiment of the present invention, in which (a) shows the case where the camera is not rotated and is horizontal, ) Indicates a case where the camera is rotated by an angle θ. 本発明の実施例に係る管路位置確認装置において、実測による管路位置の始点及び終点のそれぞれに、前記管路位置画像データ又は回転補正管路位置画像データにおいて対応する管路位置の始点及び終点のそれぞれを重ね合わせることにより、始点から終点に至る線分を補正した実測補正管路位置画像データを作成する方法を示す説明図であり、図中の(a)は管路位置画像データを示し、図中の(b)は実測による管路位置の始点及び終点を示し、図中の(c)は管路位置画像データの始点及び終点と実測による管路位置の始点及び終点との差を示す図であり、図中の(d)は補正した実測補正管路位置画像データを示す図である。In the pipeline position confirmation apparatus according to the embodiment of the present invention, the start point and the end point of the measured pipeline position are respectively the start point and the end point of the pipeline position corresponding to the pipeline position image data or the rotation correction pipeline position image data. It is explanatory drawing which shows the method of creating the measurement correction|amendment pipeline position image data which correct|amended the line segment from a starting point to an end point by superimposing each of an end point, (a) in a figure shows pipeline position image data. (B) in the figure shows the start and end points of the pipeline position measured, and (c) in the figure shows the difference between the start and end points of the pipeline position image data and the start and end points of the pipeline position actually measured. FIG. 4D is a diagram showing the corrected actual measurement corrected pipeline position image data.

次に本発明の好適な実施例を添付の図面に基づいて詳細に説明する。 Next, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1〜図3は、本実施例における管路位置確認装置Aの一部を構成する位置表示装置Bを示す。位置表示装置Bは、内部構造を有する透明な円筒状のケース10と、ケース10の上端に取り付けられた矩形状の安定板11とから構成される。 1 to 3 show a position display device B which constitutes a part of the conduit position confirmation device A in this embodiment. The position display device B includes a transparent cylindrical case 10 having an internal structure and a rectangular stabilizer 11 attached to the upper end of the case 10.

安定板11は、位置表示装置Bの内部構造に起因して位置表示装置Bの前部側を除き、かつ、全体のバランスを考慮した適当位置に取り付けられており、図2に示すように、安定板11により管路Tの内部において、その底部に安定して位置表示装置Bが載置される状態となる。なお、管路Tはその内部に通信ケーブルや送電線等を配するためのものである。 The stabilizer 11 is attached to an appropriate position in consideration of the overall balance except the front side of the position display device B due to the internal structure of the position display device B, and as shown in FIG. The stabilizer 11 allows the position display device B to be stably placed on the bottom of the conduit T inside the conduit T. The conduit T is for arranging a communication cable, a power transmission line, or the like therein.

位置表示装置Bのケース10内には、光照射装置を構成するレーザー光発生部品12と円錐形の金属ミラー13とが配置されている。また、レーザー光発生部品12には電源コード14が接続されていて、後述するように、位置表示装置Bの連結を兼ね備えるものである。レーザー光発生部品12から発射された矢符aで示すレーザー光は、金属ミラー13の円錐の頂点を中心とする円錐面に衝突して前記レーザー光と直交する方向、すなわち管路Tの径方向全周に矢符bで示すようにレーザー光が反射し、管路内面に位置表示装置Bの位置表示として光リング15を生成する。したがって、ケース10は、光が透過する透明な材料により形成され、かつ、矢符bで示すレーザー光が安定板11により遮断されないように、ケース10の前部を避けて安定板11が取り付けられている。 In the case 10 of the position display device B, a laser light generation component 12 and a conical metal mirror 13 which form a light irradiation device are arranged. In addition, a power cord 14 is connected to the laser light generating component 12 and also serves to connect the position display device B as described later. The laser light emitted from the laser light generating component 12 indicated by an arrow a collides with a conical surface centered on the apex of the cone of the metal mirror 13 and is orthogonal to the laser light, that is, the radial direction of the conduit T. The laser light is reflected on the entire circumference as indicated by the arrow b, and the optical ring 15 is generated as the position indication of the position indication device B on the inner surface of the conduit. Therefore, the case 10 is formed of a transparent material through which light is transmitted, and the stabilizer 11 is attached to avoid the front portion of the case 10 so that the laser light shown by the arrow b is not blocked by the stabilizer 11. ing.

なお、ケース10はその全体を透明にする必要はなく、少なくとも矢符bで示すレーザー光が透過する箇所が透明であればよい。また、光照射装置は、上記のレーザー光発生部品12と円錐形の金属ミラー13との組合せに限られるものではなく、点灯光を位置表示として発する豆球又はLEDライト等の発光マーカーを採用してもよく、また、位置表示として反射光を発する反射機能を有する枠体を位置表示装置とし、撮影装置が照明機能付である構成としてもよい。 The case 10 does not need to be entirely transparent as long as at least the portion through which the laser beam indicated by the arrow b passes is transparent. Further, the light irradiation device is not limited to the combination of the above laser light generation component 12 and the conical metal mirror 13, and employs a light emitting marker such as a miniature ball or an LED light that emits lighting light as a position indicator. Alternatively, a frame body having a reflection function of emitting reflected light for position display may be used as the position display device, and the photographing device may be provided with the illumination function.

図4及び図5は、管路T内に配置された管路位置確認装置Aを示す。簡略のため位置表示装置Bを3個(b1、b2、b3)連設したところを示しているが、5〜9個程度連設するのが通常である。これら各位置表示装置b1、b2、b3は、電源コード14により等間隔に連設されている。なお、等間隔でなくとも、予め設定した間隔で連設しておいてもよい。 FIG. 4 and FIG. 5 show the pipeline position confirmation device A arranged in the pipeline T. For simplification, three position display devices B (b1, b2, b3) are shown in series, but it is usual that about 5 to 9 position display devices B are connected in series. The respective position display devices b1, b2, b3 are connected by a power cord 14 at equal intervals. It should be noted that, even if the intervals are not equal, they may be arranged continuously at a preset interval.

位置表示装置b1の前方には、センサー部本体として、電源コード14により位置表示装置b1と所定の間隔をおいて接続された撮影装置20及びIMU(慣性計測装置)21を登載した第1器具Cと、その前方のコンピューター22及び管路Tの内壁面を回動し、移動距離及び移動方向等を出力するエンコーダ23を登載した第2器具Dと、その前方のバッテリー24を搭載した第3器具Eとが、それぞれ電気ケーブルを内装する自在継手Fにより連設されて構成されている。 In front of the position display device b1, a first instrument C having a photographing device 20 and an IMU (inertial measurement device) 21 connected to the position display device b1 at a predetermined interval by a power cord 14 as a sensor body. And a second device D on which a computer 22 in front of it and an inner wall surface of the conduit T are rotated to mount an encoder 23 for outputting a moving distance and a moving direction, and a third device on which a battery 24 in front of the device D is mounted. E and E are connected to each other by a universal joint F that houses an electric cable.

したがって、各位置表示装置b1、b2、b3と撮影装置20及びIMU21を登載した第1器具Cとが電源コード14により連結され、前記第1器具Cとコンピューター22及びエンコーダー23を登載した第2器具Dとバッテリー24を搭載した第3器具Eとが、自在継手Fに内装された電気ケーブルにより連結されているので、各位置表示装置b1、b2、b3、撮影装置20及びIMU21、コンピューター22及びエンコーダー23が、バッテリー24から送電されて稼働するようになっている。 Therefore, the position display devices b1, b2, b3 and the first device C having the image capturing device 20 and the IMU 21 mounted thereon are connected by the power cord 14, and the first device C and the second device having the computer 22 and the encoder 23 mounted thereon. Since the D and the third device E equipped with the battery 24 are connected by the electric cable installed in the universal joint F, the position display devices b1, b2, b3, the imaging device 20, the IMU 21, the computer 22, and the encoder. 23 is operated by receiving power from the battery 24.

また、第3器具Eには牽引具Gが取り付けられており、当該牽引具Gにより管路Tの前方に第3器具Eを牽引することができるようになっている。したがって、第1器具C〜第3器具E及び各位置表示装置b1、b2、b3は、牽引具Gによって移動させることができる。 Further, a pulling tool G is attached to the third instrument E, and the third instrument E can be pulled forward of the duct T by the pulling tool G. Therefore, the first instrument C to the third instrument E and the position display devices b1, b2, b3 can be moved by the pulling tool G.

さらに、第1器具C〜第3器具Eは、管路Tの内壁面に接触して回転する把持部品Hにより管路T内をスムーズに移動することができ、その移動距離及び移動方向はエンコーダー23により確認できるようになっている。なお、本実施例における把持部品Hはコロ車を管路内面の周囲に接するように第1器具C〜第3器具Eに取り付けて浮かした状態にしたものであるが、これに限られるものではなく、ブラシ部材を管路内面の周囲に接するように第1器具C〜第3器具Eに取り付けて浮かした状態にしてもよく、管路内を移動するのに抵抗を少なくするものであれば、他の方法でも差し支えない。 Furthermore, the first instrument C to the third instrument E can be smoothly moved in the duct T by the gripping component H that rotates by being in contact with the inner wall surface of the duct T, and the movement distance and the movement direction are encoders. It can be confirmed by 23. The gripping component H in the present embodiment is the one in which the roller wheel is attached to the first instrument C to the third instrument E so as to be in contact with the periphery of the inner surface of the conduit, and is in a floating state, but is not limited to this. Alternatively, the brush member may be attached to the first instrument C to the third instrument E so as to be in contact with the periphery of the inner surface of the duct and floated, as long as the resistance to move in the duct is reduced. , Other methods are acceptable.

そして、位置表示装置b1、b2、b3は、前記したように、管路T内の内壁面に第1光リング15a、第2光リング15b、第3光リング15cを生成し、これら光リング15a、15b、15cをそれぞれ撮影装置20により撮影する。 Then, as described above, the position display devices b1, b2, b3 generate the first optical ring 15a, the second optical ring 15b, and the third optical ring 15c on the inner wall surface in the conduit T, and these optical rings 15a. , 15b, 15c are photographed by the photographing device 20, respectively.

[第1試験例]
図6〜図8は、第1の試験例を示し、図6は、管路Taに対して、管路位置確認装置Aを使用し、上記した要領により位置表示装置Bを使用して光リングを撮影装置により撮影した実画像データ30を表したものである。
[First test example]
6 to 8 show a first test example. FIG. 6 shows an optical ring using the conduit position confirmation device A for the conduit Ta and the position display device B according to the above procedure. 3 shows the actual image data 30 obtained by photographing the image with the photographing device.

なお、本試験例は、湾曲していない直管の管路Taにおいて行ったものであり、撮影装置による撮像位置s1と1番目の位置表示装置Bの位置とを一致させ、各位置表示装置Bの間隔を等間隔にしたものである。 In addition, this test example was performed in the straight pipe path Ta which is not curved, and the image pickup position s1 by the image pickup device and the position of the first position display device B are matched to each other. Is an equal interval.

上記実画像データ30においては、光リング30a、30b、30c、30d及び30eは、管路Taの内壁面の状況によって若干の歪が生じた中央に向かって小径となる光リングを形成しており、管路Taが湾曲していない直管であることから本来的には光リング30a、30b、30c、30d及び30eの中心は全て30pの位置にある。 In the actual image data 30, the light rings 30a, 30b, 30c, 30d and 30e form a light ring whose diameter becomes smaller toward the center where some distortion occurs depending on the condition of the inner wall surface of the duct Ta. Since the pipe Ta is a straight pipe which is not curved, the centers of the optical rings 30a, 30b, 30c, 30d, and 30e are originally all at the position of 30p.

この実画像データ30における各光リング30a、30b、30c、30d及び30eを解析装置又はマニュアルにより解析し、正射投影変換することにより、図7に示すように、5つの同心円31a、31b、31c、31d及び31eからなる正射画像データ31が作成できる。本試験例においては、湾曲していない直管の管路Taにおいて行ったものであるため、中心30pが全て同一であることから管路Taの方向は直進であり、中心位置にずれがないので、正射画像データ31における同心円31a、31b、31c、31d及び31eの各中心位置はずれることなく全て一致することになる。 By analyzing each of the optical rings 30a, 30b, 30c, 30d and 30e in the actual image data 30 by an analyzer or a manual and performing orthographic projection conversion, as shown in FIG. 7, five concentric circles 31a, 31b, 31c are obtained. , 31d and 31e can be created. In this test example, since the test was performed on the straight pipe conduit Ta that is not curved, the centers 30p are all the same, so the direction of the conduit Ta is straight, and there is no deviation in the center position. , The center positions of the concentric circles 31a, 31b, 31c, 31d, and 31e in the orthographic image data 31 all coincide with each other without shifting.

そして、図8に示すように、この作成された正射画像データ31における同心円31a、31b、31c、31d及び31e(図8においては各円の直径を線分で表し、符号は線分の端点に付す)は、撮像位置s1における、管路内に生成された各光リングに相当する仮想上の光リング35a、35b、35c、35d及び35e(図8においては各円の直径を線分で表し、符号は線分の端点に付す)が撮影装置の位置pに向かう光34a、34b、34c、34d及び34eの画像である。 Then, as shown in FIG. 8, the concentric circles 31a, 31b, 31c, 31d, and 31e in the created orthographic image data 31 (in FIG. 8, the diameter of each circle is represented by a line segment, and the symbol is the end point of the line segment). Is attached to a virtual light ring 35a, 35b, 35c, 35d and 35e corresponding to each light ring generated in the conduit at the imaging position s1 (in FIG. 8, the diameter of each circle is represented by a line segment). (The reference numerals are attached to the end points of the line segments) are images of the lights 34a, 34b, 34c, 34d, and 34e toward the position p of the image capturing apparatus.

この撮像位置に投影された同心円31a、31b、31c、31d及び31eの中心位置30pは、各光リング35a、35b、35c、35d及び35eの中心位置に相当する。 The center positions 30p of the concentric circles 31a, 31b, 31c, 31d and 31e projected on the image pickup positions correspond to the center positions of the respective optical rings 35a, 35b, 35c, 35d and 35e.

そこで、予め定められている位置表示装置32a、32b、32c、32d及び32eの等間隔の距離(a1)に対応させて各光リング35a、35b、35c、35d及び35eの中心位置36a、36b、36c、36d及び36eを解析装置又はマニュアルによりプロットし、この中心位置36a、36b、36c、36d及び36eを直線で結ぶことにより図8に示す管路位置画像が作成でき、管路Taの距離及び方向を含む位置が確認できる。 Therefore, the center positions 36a, 36b of the respective optical rings 35a, 35b, 35c, 35d, and 35e are associated with the predetermined distances (a1) of the position display devices 32a, 32b, 32c, 32d, and 32e. By plotting 36c, 36d, and 36e with an analyzer or a manual and connecting the center positions 36a, 36b, 36c, 36d, and 36e with a straight line, the pipeline position image shown in FIG. 8 can be created, and the distance of the pipeline Ta and The position including the direction can be confirmed.

本試験例においては、光リングの中心位置36a、36b、36c、36d及び36eが一直線上にあるため、管路Taが位置表示装置32a、32b、32c、32d及び32eの間において直進していることが確認できる。また、仮想上の光リング35a、35b、35c、35d及び35eを上記管路位置画像に描くことにより管路Taの仮想断面形状が確認できる。 In this test example, since the center positions 36a, 36b, 36c, 36d and 36e of the optical rings are on a straight line, the conduit Ta goes straight between the position display devices 32a, 32b, 32c, 32d and 32e. You can confirm that. Further, the virtual cross-sectional shape of the pipeline Ta can be confirmed by drawing the virtual optical rings 35a, 35b, 35c, 35d and 35e on the pipeline position image.

[第1試験例の変更例]
本変更例は、第1試験例において、撮像位置s1を1番目の位置表示装置Bより撮影装置よりに変更し、各位置表示装置Bの間隔を1.2倍ずつ乗じた間隔、すなわち、1番目の位置表示装置から距離を、1.00(b1)、1.20(b2)、1.44(b3)、2.07(b4)の倍率に変更したものである。
[Modification Example of First Test Example]
In this modified example, in the first test example, the imaging position s1 is changed from the first position display device B to the imaging device, and the interval of each position display device B is multiplied by 1.2 times, that is, 1 The distance from the th position display device is changed to magnifications of 1.00 (b1), 1.20 (b2), 1.44 (b3) and 2.07 (b4).

したがって、図6〜図8において共通する部分は第1試験例の説明を援用して本変更例では省略し、図9において、異なる部分として本変更例における撮像位置をs2で示し、管路位置画像を形成する光リングの中心位置を36a1、36b1、36c1、36d1及び36e1で示す。 Therefore, the common parts in FIGS. 6 to 8 are omitted in this modification by using the description of the first test example, and in FIG. 9, the imaging position in this modification is shown as s2 as a different part , and the pipeline position is shown. The center positions of the light rings forming an image are indicated by 36a1, 36b1, 36c1, 36d1 and 36e1.

[第2試験例]
図10〜図12は、第2の試験例を示し、図10は、管路Tbに対して、管路位置確認装置Aを使用し、上記した要領により位置表示装置Bを使用して光リングを撮影装置により撮影した実画像データ40の結果を表したものである。
[Second test example]
10 to 12 show a second test example, and FIG. 10 shows an optical ring using the conduit position confirmation device A for the conduit Tb and the position display device B according to the above procedure. 3 shows the result of the actual image data 40 taken by the image pickup device.

なお、本試験例は奥に行くに従って下方に湾曲する湾曲管の管路Tbにおいて行ったものであり、撮影装置による撮像位置s3と1番目の位置表示装置Bの位置とを一致させ、各位置表示装置Bの間隔を等間隔にしたものである。 In addition, this test example is performed in the conduit Tb of the bending tube that bends downward as it goes deeper, and the imaging position s3 by the imaging device and the position of the first position display device B are matched to each other. The display devices B are arranged at equal intervals.

上記の実画像データ40においては、光リング40a、40b、40c、40d及び40eは、管路Tbの内壁面の状況によって若干の歪が生じ、中央に向かって小径で下方に下がるほど縦の直径が短くなる楕円の光リングを形成している。 In the above-mentioned actual image data 40, the optical rings 40a, 40b, 40c, 40d, and 40e are slightly distorted depending on the condition of the inner wall surface of the conduit Tb, and have a smaller diameter toward the center and a smaller vertical diameter. Form an elliptical light ring that shortens.

この実画像データ40における各光リング40a、40b、40c、40d及び40eを解析装置又はマニュアルにより解析し、正射投影変換することにより、図11に示すように、5つの円41a、41b、41c、41d及び41eからなる正射画像データ41が作成できる。本試験例においては、中心40p1、40p2、40p3、40p4及び40p5が小円になるにつれて徐々に下がっていく。すなわち、中心40p1〜40p3は同位置にあり、中心40p4は中心40p1〜40p3より少し下がり、40p5は中心40p4より少し下がっているので、方向は下方に湾曲していることになる。 By analyzing each of the optical rings 40a, 40b, 40c, 40d and 40e in the actual image data 40 by an analyzer or a manual and performing orthographic projection conversion, as shown in FIG. 11, five circles 41a, 41b, 41c are obtained. , 41d and 41e can be created. In this test example, the centers 40p1, 40p2, 40p3, 40p4, and 40p5 gradually decrease as they become small circles. That is, since the centers 40p1 to 40p3 are at the same position, the center 40p4 is slightly lower than the centers 40p1 to 40p3, and 40p5 is slightly lower than the center 40p4, the direction is curved downward.

そして、図12に示すように、この作成された正射画像データ41における大小異なる円41a、41b、41c、41d及び41e(図12においては各円の直径を線分で表し、符号は線分の端点に付す)は、撮像位置s3における、管路内に生成された各光リングに相当する仮想上の光リング45a、45b、45c、45d及び45e(図12においては各円の直径を線分で表し、符号は線分の端点に付す)撮影装置の位置pに向かう光44a、44b、44c、44d及び44eの画像である。 Then, as shown in FIG. 12, circles 41a, 41b, 41c, 41d, and 41e of different sizes in the created orthographic image data 41 (in FIG. 12, the diameter of each circle is represented by a line segment, and the symbol is a line segment). Is attached to the end points of the circles) at the imaging position s3, and the virtual light rings 45a, 45b, 45c, 45d, and 45e (in FIG. 12, the diameters of the circles corresponding to the light rings generated in the conduit are indicated by It is represented by minutes, and the reference numeral is attached to the end points of the line segments) are images of the lights 44a, 44b, 44c, 44d, and 44e toward the position p of the imaging device.

この撮像位置s3に投影された大小異なる円41a、41b、41c、41d及び41eの中心位置40p1、40p2、40p3、40p4、40p5は、それぞれ光リング45a、45b、45c、45d及び45eの中心位置に相当する。 The center positions 40p1, 40p2, 40p3, 40p4, 40p5 of the circles 41a, 41b, 41c, 41d, and 41e of different sizes projected on the imaging position s3 are respectively located at the center positions of the optical rings 45a, 45b, 45c, 45d, and 45e. Equivalent to.

そこで、予め定められている位置表示装置42a、42b、42c、42d及び42eの等間隔の距離(a1)に対応させて各光リング45a、45b、45c、45d及び45eの中心位置46a、46b、46c、46d及び46eを解析装置又はマニュアルによりプロットし、この中心位置46a、46b、46c、46d及び46eを直線で結ぶことにより図12に示す管路位置画像が作成でき、管路Tbの距離及び方向を含む位置が確認できる。 Therefore, the center positions 46a, 46b of the respective optical rings 45a, 45b, 45c, 45d, and 45e are associated with the predetermined distances (a1) of the position display devices 42a, 42b, 42c, 42d, and 42e. By plotting 46c, 46d and 46e with an analyzer or a manual and connecting the center positions 46a, 46b, 46c, 46d and 46e with a straight line, the pipeline position image shown in FIG. 12 can be created, and the distance of the pipeline Tb and The position including the direction can be confirmed.

本試験例においては、中心位置46a、46b、46cまでが一直線であり、46d及び46eが下傾しているため、管路Tbが位置表示装置42a、42b、42cの間において直進し、42d及び42eの間において下降していることが確認できる。また、仮想上の光リング45a、45b、45c、45d及び45eを上記管路位置画像に描くことにより管路Taの仮想断面形状が確認できる。 In this test example, since the center positions 46a, 46b, and 46c are straight lines and 46d and 46e are inclined downward, the conduit Tb goes straight between the position display devices 42a, 42b, and 42c, and 42d and It can be confirmed that it is descending during 42e. Further, the virtual cross-sectional shape of the pipeline Ta can be confirmed by drawing the virtual optical rings 45a, 45b, 45c, 45d and 45e on the pipeline position image.

[第2試験例の変更例]
本変更例は、第2試験例において、撮像位置s3を1番目の位置表示装置Bより撮影装置よりに変更し、各位置表示装置Bの間隔を1.2倍ずつ乗じた間隔、すなわち、1番目の位置表示装置から距離を、1.00(b1)、1.20(b2)、1.44(b3)、2.07(b4)の倍率に変更したものである。
[Modification of Second Test Example]
In this modified example, in the second test example, the imaging position s3 is changed from the first position display device B to the imaging device, and the interval of each position display device B is multiplied by 1.2 times, that is, 1 The distance from the th position display device is changed to magnifications of 1.00 (b1), 1.20 (b2), 1.44 (b3) and 2.07 (b4).

したがって、図10〜図12において共通する部分は第2試験例の説明を援用して本変更例では省略し、図13において、異なる部分として本変更例における撮像位置をs4で示し、管路位置画像を形成する中心位置を46a1、46b1、46c1、46d1及び46e1で示す。 Therefore, common parts in FIGS. 10 to 12 are omitted in this modification by using the description of the second test example, and in FIG. 13, the imaging position in this modification is shown as s4 as a different part , and the pipeline position is shown. The center positions for forming an image are indicated by 46a1, 46b1 , 46c1 , 46d1 and 46e1 .

[本発明に係る管路位置画像データ作成の理論構成]
以下、図14及び図15に基づいて本実施例の理論構成について説明する。
[Theoretical configuration of pipeline position image data creation according to the present invention]
The theoretical configuration of this embodiment will be described below with reference to FIGS. 14 and 15.

図14(a)に示すように、カメラで管路内面に照射された発光リング、すなわち第1リング〜第3リングを撮影する。予めカメラから第1リングまでの距離、カメラから第2リングまでの距離、カメラから第3リングまでの距離が定められている。 As shown in FIG. 14A, the light emitting ring, that is, the first ring to the third ring, illuminated on the inner surface of the conduit is photographed by the camera. The distance from the camera to the first ring, the distance from the camera to the second ring, and the distance from the camera to the third ring are predetermined.

上記により撮影された画像から、図14(b)に示すように、発光リングから求めた正射投影変換後の円を作成する。 From the image photographed as described above, as shown in FIG. 14B, a circle after orthographic projection conversion obtained from the light emitting ring is created.

当該円を分解して各円の中心位置を求めると、第1リングの円の中心は距離Aだけ右方にずれている。第2リングの円の中心は距離Bだけ右方にずれている。第3リングの円の中心は距離Cだけ右方にずれている。 When the circle is disassembled and the center position of each circle is obtained, the center of the circle of the first ring is displaced to the right by the distance A. The center of the circle of the second ring is displaced to the right by the distance B. The center of the circle of the third ring is shifted to the right by the distance C.

そして、定められているカメラと各リングの距離と前記の距離A〜Cとの位置をプロットして作図すると、水平方向の変化として、各プロットを直線で結ぶと管路位置画像データが作成でき、右方にずれていること及びその変化量が確認できる。したがって、管路の中心位置が図に示す屈曲状態にあることが確認できる。 Then, when plotting and plotting the positions of the determined camera and the distances between the rings and the distances A to C, the line position image data can be created by connecting the plots with straight lines as a change in the horizontal direction. , To the right and the amount of change can be confirmed. Therefore, it can be confirmed that the center position of the conduit is in the bent state shown in the figure.

また、図15には、管路が直線の場合、管路がわずかに曲がっている場合及び管路が大きく曲がっている場合の撮影画像のイメージを示す。撮影画像から正射投影変換した正射画像データを作成し、これに基づいて管路位置画像データを作成し、撮影位置を考慮して正射投影変換された管路位置画像データを重ね合わせる。図においては3枚の正射画像データにより作成した3種類の管路位置画像データを重ねたものを示すが、実際には同一の箇所を10〜20回撮影して正射投影変換された管路位置画像データを重ね合わせ、位置計測の精度を向上させる。 Further, FIG. 15 shows images of photographed images when the pipeline is straight, when the pipeline is slightly bent, and when the pipeline is greatly curved. Orthogonal projection converted orthographic image data is created from the captured image, pipeline position image data is created based on this, and the orthographically projected converted pipeline position image data is superposed in consideration of the imaging position. In the figure, three types of conduit position image data created from three pieces of orthographic image data are shown in an overlapping manner. However, in reality, the same location is photographed 10 to 20 times and the orthographic projection conversion is performed on the pipe. The road position image data is superimposed to improve the accuracy of position measurement.

[カメラ回転の補正による回転補正管路位置画像データの作成]
以下、図16に基づいて本実施例においてカメラが管路の軸方向を中心にして回転した場合の補正方法について説明する。
[Creation of rotation corrected pipeline position image data by correcting camera rotation]
Hereinafter, a correction method when the camera rotates about the axial direction of the conduit in the present embodiment will be described with reference to FIG.

図16(a)は、カメラが回転していない場合であって、その場合の水平方向の変化が作図される。これに対し、図16(b)は、カメラが角度θだけ回転して傾斜している場合であり、そのままの状態での水平方向の変化は角度θだけ変位した図となるが、カメラとIMUとが同一の器具に登載されていて随動するため、カメラとIMUとが同一の角度で回転するので、IMUにより角度θを求めることができ、求められた角θで距離A〜Cを補正すれば、図中の(a)で作図した図と同一の図が作図できる。 FIG. 16A shows the case where the camera is not rotating and the change in the horizontal direction in that case is plotted. On the other hand, FIG. 16B shows a case where the camera is rotated and tilted by the angle θ, and the horizontal change in that state is displaced by the angle θ. Are mounted on the same device and move as a result, the camera and the IMU rotate at the same angle. Therefore, the angle θ can be calculated by the IMU, and the distances A to C are corrected by the calculated angle θ. By doing so, the same drawing as the drawing drawn in (a) in the drawing can be drawn.

[実測値の補正による実測補正管路位置画像データの作成]
以下、図17に基づいて管路位置計測データと実測値との補正方法について説明する。
[Creation of actual measurement corrected pipeline position image data by correction of actual measurement value]
Hereinafter, a method of correcting the pipeline position measurement data and the actual measurement value will be described with reference to FIG.

図17(a)は、本実施例における管路位置確認装置を使用して作成した管路位置画像データであり、図中のA点は管路位置の始点を示し、B点は管路位置の終点を示す。 FIG. 17(a) is the pipeline position image data created by using the pipeline position confirming apparatus in the present embodiment, in which point A indicates the start point of the pipeline position and point B indicates the pipeline position. Indicates the end point of.

図17(b)は実測による管路位置の始点及び終点を示し、図中のA’点は管路位置の始点を示し、図中のB’点は管路位置の終点を示す。この実測による管路位置の始点A’点及び終点B’点は、例えば1つのマンホールの地下から他のマンホールの地下までの間に配設されている管路位置を確認するに当たって、1つのマンホールの地下の管路の入口位置を測定して管路位置の始点A’点とし、他のマンホールの地下の管路の出口位置を測定して管路位置の終点B’点とする。 FIG. 17B shows the start point and the end point of the pipeline position measured, the point A'in the figure shows the start point of the pipeline position, and the point B'in the figure shows the end point of the pipeline position. The start point A′ and the end point B′ of the pipe line position measured by this measurement are, for example, one manhole when confirming the pipe line position arranged from the basement of one manhole to the basement of another manhole. The entrance position of the underground pipeline is measured to be the starting point A'point of the pipeline position, and the exit position of the underground pipeline of the other manhole is measured to be the ending point B'point of the pipeline position.

そして、図17(c)に示すように、管路位置画像データにおける管路の始点A点及び終点B点を示す図17(a)と、実測による管路位置の始点A’点及び終点B’点を示す図17(b)とは、始点A点と始点A’点とは同一位置にあるが、終点B点と終点B’点とは異なった位置に表れている。この始点A点と始点A’点、終点B点と終点B’点とは、本来同一位置になければならない。 Then, as shown in FIG. 17 (c), and FIG. 17 showing the starting point A and end points B point of the pipeline in line position image data (a), starting point A 'of the conduit positions actually measured and the end point B In FIG. 17 (b) showing the'point, the start point A and the start point A'are at the same position, but the end point B and the end point B'are shown at different positions. The starting point A and the starting point A′, and the ending point B and the ending point B′ must originally be at the same position.

そこで、解析手段又はマニュアルにより、図17(d)に示すように、管路位置画像データにおける管路の終点B点を実測による管路位置の終点B’点に一致するように、始点A点A’点を中心にして回転移動させると、実測値の補正による実測補正管路位置画像データが完成する。もちろん、回転補正管路位置画像データを出発データとする場合も同様である。 Therefore, as shown in FIG. 17(d), the starting point A point is set by an analyzing means or a manual so that the end point B of the pipeline in the pipeline position image data coincides with the end point B′ of the actually measured pipeline position. When the rotational movement is performed around the point A′, the actually measured corrected pipeline position image data is completed by correcting the actually measured value. Of course, the same applies when the rotation correction conduit position image data is used as the starting data.

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although the embodiment of the present invention has been described above, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. This embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. This embodiment and its modifications are included in the invention described in the claims and its equivalents, as well as being included in the scope and spirit of the invention.

A………管路位置確認装置
B………位置表示装置
b1、b2、b3……位置表示装置
C………第1器具
D………第2器具
E………第3器具
F………自在継手
G………牽引具
H………把持部品
T………管路
Ta……管路
10……ケース
11……安定板
12……レーザー光発生部品
13……金属ミラー
14……電源コード
15……光リング
15a、15b、15c……光リング
20……撮影装置(カメラ)
21……IMU(慣性計測装置)
22……コンピュータ
23……エンコーダ
24……バッテリー
s1……撮像位置
30……実画像データ
30a、30b、30c、30d、30e……実画像データの光リング
30p…中心
31……実画像データに対応する正射画像データ
31a、31b、31c、31d、31e……実画像データに対応する正射画像データの同心円
32a、32b、32c、32d、32e……位置表示装置の位置
p………撮影装置の位置
34a、34b、34c、34d、34e……撮影位置に向かう光
35a、35b、35c、35d、35e……仮想上の光リング
36a、36b、36c、36d、36e……光リングの中心位置
s2……撮像位置
36a1、36b1、36c1、36d1、36e1……光リングの中心位置
Tb……管路
s3……撮像位置
40……実画像データ
40a、40b、40c、40d、40e……実画像データの光リング
40p1、40p2、40p3、40p4、40p5…中心
41……実画像データに対応する正射画像データ
41a、41b、41c、41d、41e……実画像データに対応する正射画像データの円
42a、42b、42c、42d、42e……位置表示装置の位置
p………撮影装置の位置
44a、44b、44c、44d、44e……撮影位置から直径位置を結ぶ直線
45a、45b、45c、45d、45e……仮想上の光リング
46a、46b、46c、46d、46e……光リングの中心位置
s4……撮像位置
46a1、46b1、46c1、46d1、46e1……光リングの中心位置
A…………Conduit position confirmation device B…………Position display device b1, b2, b3……Position display device C…………First instrument D…………Second instrument E…………Third instrument F…… …Universal joint G…………Travel tool H…………Gripping component T…………Pipe Ta…Pipe 10 ……Case 11 ……Stabilizer 12 ……Laser light generating component 13 ……Metal mirror 14 …… Power cord 15... Optical ring 15a, 15b, 15c... Optical ring 20... Imaging device (camera)
21... IMU (Inertial Measurement Unit)
22...computer 23...encoder 24...battery s1...imaging position 30...actual image data 30a, 30b, 30c, 30d, 30e...optical ring of actual image data 30p...center 31...for actual image data Corresponding orthographic image data 31a, 31b, 31c, 31d, 31e... Concentric circles 32a, 32b, 32c, 32d, 32e of orthoscopic image data corresponding to actual image data... Position p of position display device... Positions of the device 34a, 34b, 34c, 34d, 34e... Light toward the shooting position 35a, 35b, 35c, 35d, 35e... Virtual light ring 36a, 36b, 36c, 36d, 36e... Center of the light ring Position s2... Imaging position 36a1, 36b1, 36c1, 36d1, 36e1... Center position of optical ring Tb... Pipeline s3... Imaging position 40... Actual image data 40a, 40b, 40c, 40d, 40e... Actual Optical ring of image data 40p1, 40p2, 40p3, 40p4, 40p5... Center 41... Orthogonal image data corresponding to actual image data 41a, 41b, 41c, 41d, 41e... Orthoscopic image data corresponding to actual image data 42a, 42b, 42c, 42d, 42e ... Position of the position display device p .... Position of the photographing device 44a, 44b, 44c, 44d, 44e ... Straight lines 45a, 45b, 45c connecting the diameter position from the photographing position , 45d, 45e ... virtual light ring 46a, 46b, 46c, 46d, 46e ... center position of light ring s4 ... imaging position 46a1, 46b1, 46c1, 46d1, 46e1 ... center position of light ring

Claims (11)

所定の間隔をおいて連結され、管路内において位置を表示する複数の位置表示装置と、
前記複数の位置表示装置のうち、最前部又は最後部の位置表示装置に所定の間隔をおいて連結され、前記複数の位置表示装置により表示される複数の位置表示の実画像データを作成する撮影装置とを備え、
前記位置表示装置が、位置表示装置の一定位置から管路の径方向全周に発光して管内面に光リングを位置表示として生成する光照射装置である
ことを特徴とする管路位置確認装置。
A plurality of position display devices that are connected at a predetermined interval and display the position in the pipeline,
Of the plurality of position display devices, a photographing operation that is connected to the frontmost or rearmost position display device at a predetermined interval and creates real image data of a plurality of position displays displayed by the plurality of position display devices. Equipped with a device,
The position display device is a light irradiating device that emits light from a fixed position of the position display device over the entire circumference in the radial direction of the conduit to generate an optical ring as a position indication on the inner surface of the conduit. ..
前記実画像データに基づいて水平方向及び/又は垂直方向に正射投影変換された正射画像データを作成する第1の解析手段を備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の管路位置確認装置。
The pipeline position according to claim 1, further comprising a first analysis unit that creates orthographic image data that has been orthographically projected and converted in the horizontal direction and/or the vertical direction based on the actual image data. Confirmation device.
前記正射画像データに基づいて、前記撮影装置から最寄りの前記正射画像データまでの方向及び距離の各データと、当該正射画像データ同士間の方向及び距離の各データとを作成する第2の解析手段を備えた
ことを特徴とする請求項2に記載の管路位置確認装置。
Secondly, based on the orthographic image data, each data of a direction and a distance from the photographing device to the nearest orthographic image data and each data of a direction and a distance between the orthographic image data are created. The pipeline position confirmation device according to claim 2, further comprising:
前記撮影装置から最寄りの前記正射画像データまでの方向及び距離の各データと、当該正射画像データ同士間の方向及び距離の各データと、前記撮影装置から最寄りの位置表示装置までの実距離と位置表示装置同士間の実距離とに基づいて、水平方向及び/又は垂直方向の管路位置画像データを作成する第3の解析手段を備えた
ことを特徴とする請求項3に記載の管路位置確認装置。
Each data on the direction and distance from the photographing device to the nearest orthoimage data, each data on the direction and distance between the orthoimage data, and the actual distance from the photographing device to the nearest position display device The pipe according to claim 3, further comprising a third analysis unit that creates horizontal and/or vertical pipe line position image data based on the actual distance between the position display devices. Road position confirmation device.
前記撮影装置に、管路の軸方向を中心にして当該撮影装置の回転と共に従動回転する慣性計測装置が付随し、
撮影装置が管路の軸方向を中心として回転した場合に生ずる管路位置画像データの誤差を前記慣性計測装置により補正した回転補正管路位置画像データを作成する第4の解析手段を備えた
ことを特徴とする請求項4に記載の管路位置確認装置。
The imaging device is accompanied by an inertial measurement device that is driven to rotate together with the rotation of the imaging device around the axial direction of the pipeline,
A fourth analysis means is provided for creating the rotation-corrected pipeline position image data in which the error of the pipeline position image data generated when the imaging device is rotated about the axial direction of the pipeline is corrected by the inertial measurement device. The pipe line position confirmation device according to claim 4.
実測による管路位置の始点及び終点のそれぞれに、前記管路位置画像データ又は回転補正管路位置画像データにおいて対応する始点及び終点のそれぞれを重ね合わせることにより、始点から終点に至る線分を補正した実測補正管路位置画像データを作成する第5の解析手段を備えた
ことを特徴とする請求項5に記載の管路位置確認装置。
The line segment from the start point to the end point is corrected by superimposing each of the start point and the end point of the pipe line position by actual measurement on the corresponding start point and end point in the pipe line position image data or the rotation correction pipe line position image data. The pipeline position confirmation device according to claim 5, further comprising: a fifth analysis unit that creates the actually measured corrected pipeline position image data.
正射画像データの中心位置又は重心位置を光リングの中心位置又は重心位置とする
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の管路位置確認装置。
The center position or center of gravity position of the orthographic image data is set to the center position or center of gravity position of the optical ring. The pipeline position confirming device according to claim 1, wherein
所定の間隔をおいて連結され、管路内において位置を表示する複数の位置表示装置により表示された複数の位置表示であり、前記位置表示装置が、位置表示装置の一定位置から管路の径方向全周に発光して管内面に光リングを位置表示として生成する光照射装置であって、当該光照射装置により表示された複数の位置表示を、当該位置表示装置に所定の間隔をおいて連結された撮影装置により撮影し、撮影された前記複数の位置表示により管路の位置を確認する
ことを特徴とする管路位置確認方法。
A plurality of position displays displayed by a plurality of position display devices that are connected at a predetermined interval and that display a position in the pipeline, wherein the position display device is a diameter of the pipeline from a certain position of the position display device. A light irradiation device that emits light all around the direction to generate a light ring on the inner surface of the tube as a position display, and displays a plurality of position displays displayed by the light irradiation device at predetermined intervals on the position display device. A method for confirming the position of a pipeline, characterized by taking an image with a connected imaging device and confirming the position of the pipeline by displaying the plurality of taken positions.
所定の間隔をおいて連結された複数の位置表示装置により管路内に表示された複数の位置表示を、当該位置表示装置に所定の間隔をおいて連結され、従動回転する慣性計測装置が付随した撮影装置により撮影して位置表示の実画像データを作成し、
当該実画像データに基づいて水平方向及び/又は垂直方向に正射投影変換された正射画像データを作成し、
当該正射画像データに基づいて前記撮影装置から最寄りの前記正射画像データまでの方向及び距離の各データと、当該正射画像データ同士間の方向及び距離の各データとを作成し、
当該撮影装置から最寄りの前記正射画像データまでの方向及び距離の各データと、当該正射画像データ同士間の方向及び距離の各データと、前記撮影装置から最寄りの位置表示装置までの実距離と位置表示装置同士間の実距離とに基づいて、水平方向及び/又は垂直方向の管路位置画像データを作成し、
撮影装置が管路の軸方向を中心にして回転した場合に生ずる誤差を前記撮影装置と共に従動回転する慣性計測装置により補正した回転補正管路位置画像データを作成し、
実測による管路位置の始点及び終点のそれぞれに、前記管路位置画像データ又は回転補正管路位置画像データにおいて対応する管路位置の始点及び終点のそれぞれを重ね合わせることにより、始点から終点に至る線分を補正した実測補正管路位置画像データにより確認する
ことを特徴とする管路位置確認方法。
A plurality of position indications displayed in the pipeline by a plurality of position display devices connected at a predetermined interval are connected to the position display device at a predetermined interval and are accompanied by an inertial measurement device that is driven to rotate. Created the actual image data of the position display by shooting with the shooting device
Creating orthographic image data that has undergone orthographic projection conversion in the horizontal direction and/or the vertical direction based on the actual image data,
Based on the orthographic image data, each data of the direction and distance from the photographing device to the nearest orthographic image data, and each data of the direction and distance between the orthoscopic image data are created,
Each data on the direction and distance from the image capturing device to the nearest orthographic image data, each data on the direction and distance between the orthographic image data, and the actual distance from the image capturing device to the nearest position display device. Based on the actual distance between the position display device and the horizontal and/or vertical direction pipeline position image data,
Create a rotation-corrected pipeline position image data in which an error that occurs when the imaging device rotates about the axial direction of the conduit is corrected by an inertial measurement device that rotates following the imaging device,
From the start point to the end point by superimposing the start point and the end point of the pipe line position by the actual measurement on the start point and the end point of the corresponding pipe line position in the pipe line position image data or the rotation correction pipe line position image data, respectively. A method for confirming the pipeline position, which is characterized by confirming the actual corrected pipeline position image data with the line segment corrected.
前記位置表示装置が、位置表示装置の一定位置から管路の径方向全周に発光して管内面に光リングを位置表示として生成する光照射装置であり、
前記正射画像データの中心位置又は重心位置を光リングの中心位置又は重心位置とする
ことを特徴とする請求項9に記載の管路位置確認方法。
The position display device is a light irradiation device that emits light from a fixed position of the position display device to the entire circumference in the radial direction of the conduit to generate an optical ring on the inner surface of the pipe as a position display,
Conduit localization method according to claim 9, characterized in that the center position or gravity center position of the optical ring center position or gravity center position of the orthoimage data.
位置表示装置と撮影装置とを管路内で移動させることにより、管路内の位置表示を複数回撮影する
ことを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の管路位置確認方法。
The pipeline position confirmation according to any one of claims 8 to 10, wherein the position display device and the photographing device are moved in the pipeline to photograph the position display in the pipeline a plurality of times. Method.
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