DE202004016828U1 - Camera unit for inspecting sewer pipes, consists of wall camera directed towards pipe wall that forms image of surface area of pipe wall essentially perpendicular to channel wall - Google Patents
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Abstract
Description
Die Neuerung betrifft eine Kamera-Einheit zur Inspektion von Kanalrohren nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.The Innovation concerns a camera unit for the inspection of sewer pipes according to the preamble of the protection claim 1.
Ein
solche Kamera-Einheit ist beispielsweise mit dem Gegenstand der
Aus beiden Abbildungen der Fischaugenobjektive (und der dazugehörenden Sensoren) wird ein Bild der Kanalwandung errechnet und schließlich an einem Monitor dargestellt. Nachteil der Verwendung von in Fahrrichtung und in Gegenrichtung blickenden Fischaugenobjektiven ist allerdings, dass die Hauptblickrichtung in das leere Kanalrohr weist und daher die Wandungen des Kanalrohres lediglich in einer ungenügenden Darstellung abgebildet werden, da die Darstellung verzerrt ist.Out both pictures of the fisheye lenses (and the corresponding sensors) a picture of the channel wall is calculated and finally at one Monitor shown. Disadvantage of using in the direction of travel and fisheye lenses looking in the opposite direction, however, that the main viewing direction points into the empty sewer pipe and therefore the Walls of the sewer pipe only in an insufficient representation be imaged because the representation is distorted.
Durch das mathematische Kombinieren der beiden Bilder der bei den Fischaugenobjektiven verwendeten Digitalsensoren hat man einen Sprung in Richtung der Länge des Kanalrohres, weil das vordere Objektiv sich um die Länge der Kameraeinheit von dem hinteren Objektiv unterscheidet. Somit ist stets bei der Zusammenfügung der beiden Bilder ein in Längsrichtung verlaufender Versatz zwischen den beiden Bildern in Kauf zu nehmen, die optische Auswertung ist dadurch erschwert.By the mathematical combination of the two pictures of the fisheye lenses used digital sensors one has a jump in the direction of Length of the Sewer pipe, because the front lens is around the length of the Camera unit is different from the rear lens. Thus is always at the merge the two pictures one in the longitudinal direction to take a running offset between the two images, the optical evaluation is made more difficult.
Beim Durchfahren des Kamerawagens durch das Kanalrohr wird zwar jede Stelle der Rohrwandung abgebildet, jedoch immer stets mit dem vorher erwähnten Sprung. Dadurch ergibt sich eine erschwerte Abbildung der Kanalwandung, da die Kamera-Einheit nicht linear zum Zentrum des Rohres gefahren werden kann.At the Driving through the camera car through the sewer pipe is indeed every Position of the pipe wall shown, but always always with the before mentioned Leap. This results in a difficult representation of the channel wall, because the camera unit was not driven linearly to the center of the tube can be.
Ein weiteres Problem stellt die statische Fotografie dar, da Bewegungen innerhalb eines Bildes nicht erfasst werden können.One Another problem is the static photography, because movements within an image can not be detected.
Nachdem zu Übersichtszwecken stets am Monitor die Abwicklung der Rohrwandung dargestellt wird, folgt daraus, dass die Rohrwandung nur mit ungenügender Bildqualität abgebildet werden kann.After this for overview purposes the development of the pipe wall is always displayed on the monitor It follows that the pipe wall only with insufficient image quality imaged can be.
Der Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Kamera-Einheit der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die Abbildung einer Kanalwandung mit wesentlich verbesserter Auflösung (bezogen auf die Anzahl der Pixel pro Flächeneinheit bei – verglichen zum Stand der Technik gleichbleibender Inspektionsgeschwindigkeit – aufgelöst werden kann.Of the Innovation is therefore the object of a camera unit of the aforementioned type so that the figure a channel wall with significantly improved resolution (relative on the number of pixels per unit area at - compared to the state of the art constant inspection speed - be resolved can.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe geht die Neuerung deshalb von einer Kamera-Einheit der eingangs genannten Art aus, die an ihrer Frontseite eine Frontkamera aufweist und ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass an der Kameraeinheit mindestens eine gegen die Kanalwandung gerichtete Wandkamera angeordnet ist, welche eine etwa umlaufende, im Wesentlichen im senkrechten Winkel zur Kanalwandung gerichtete Mantelabwicklung abbildet.to solution The task is therefore the innovation of a camera unit of the aforementioned type, on its front side a front camera and is essentially characterized in that the camera unit at least one wall camera directed against the duct wall is arranged, which is an approximately encircling, essentially in vertical angle to the duct wall directed Mantelabwicklung maps.
Für die Frontkamera kann jede beliebige Kamera verwendet werden, weil diese nur für die Bestimmung der Position der Kamera-Einheit und für die Ermittlung grober Schäden im Kanalrohr bestimmt ist.For the front camera Any camera can be used, because these are only for the purpose the position of the camera unit and for determining gross damage in the sewer pipe is determined.
Wichtig ist nun, dass an der Kamera-Einheit und an deren Inspektionseinheit eine sogenannte Wandkamera angeordnet ist, die aus einem digitalen Sensormodul besteht, welches in der Lage ist, eine im Wesentlichen um einen Winkel von 360° umlaufende Mantelfläche abzubilden, die etwa senkrecht gegen die Kanalwandung gerichtet ist.Important is now that on the camera unit and on its inspection unit a so-called wall camera is arranged, consisting of a digital sensor module which is capable of essentially one Angle of 360 ° circumferential lateral surface depict, which is directed approximately perpendicular to the channel wall is.
Die Erfindung bevorzugt demzufolge eine Wandkamera, welche ein umlaufendes Bild von 360° in Form einer gegen die Seitenwand des Kanalrohres gerichteten Mantelfläche abbildet.The Accordingly, the invention favors a wall camera, which is a circulating Picture of 360 ° in Form of a directed against the side wall of the sewer pipe lateral surface maps.
Nachdem diese Wandkamera nun bevorzugt senkrecht auf die Innenfläche des Kanalrohres blickt, wird in den daran angeschlossenen Auswerteeinheiten ein Wanderbild abgebildet, welches mit dem Fortschreiten der Kamera-Einheit die Mantelfläche ebenfalls in Längsrichtung fortschreitend abbildet.After this this wall camera now preferably perpendicular to the inner surface of the Sewer pipe looks in the connected evaluation units a walking picture is shown, which shows the progress of the camera unit the lateral surface also in the longitudinal direction progressively maps.
Diese digitale Einheit besteht aus einem oder mehreren hochauflösenden Bildaufnehmern in digitaler Form und deren Optik, die so angeordnet sind, dass die Rohrwandung in einem optimalen Winkel (bevorzugt senkrecht zur Oberfläche) aufgenommen wird, um sie später in einer abgewickelten Rohr-Manteldarstellung für eine spätere Auswertung abzubilden.These digital unit consists of one or more high resolution imagers in digital form and their optics, which are arranged so that the pipe wall at an optimal angle (preferably perpendicular to Surface) will be added to it later in a unwound tube jacket illustration for one latter To map the evaluation.
Damit ergibt sich erstmals der Vorteil, dass mit der erfindungsgemäßen Wandkamera eine nahezu verzerrungsfreie Aufnahmetechnik möglich ist. Dies deshalb, weil die Wandkamera bevorzugt über das Objektiv senkrecht auf die Rohrwandung sieht und hierbei eine Mantelfläche abbildet.In order to For the first time there is the advantage that with the wall camera according to the invention an almost distortion-free recording technique is possible. This is because the wall camera prefers over the Lens looks perpendicular to the pipe wall and this case forms a lateral surface.
Anstatt einer einzigen Wandkamera können deshalb auch mehrere hintereinanderliegend angeordnete Wandkameras angeordnet werden, wobei die von der jeweiligen Wandkamera abzubildende Mantelfläche mit der von der danebenliegenden Wandkamera abzubildenden Mantelfläche verrechnet wird und hierdurch eine Gesamtmantelfläche vergrößerter Tiefe oder Stärke abgebildet wird.Therefore, instead of a single wall camera, a plurality of wall mounted cameras arranged one behind the other can be arranged, the images to be imaged by the respective wall camera Cloak surface is charged with the imaged by the adjacent wall camera lateral surface and thereby an overall surface area of increased depth or thickness is displayed.
Somit ist es erstmals möglich, mit höchster Auflösegenauigkeit ein genaues und verzerrungsfreies Abbild der Kanalwandung zu erbringen, da in der Software die optimale Zusammensetzung erzielt werden kann.Consequently is it possible for the first time with highest resolution accuracy to provide an accurate and distortion-free image of the canal wall, because in the software the optimal composition can be achieved.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer solchen Wandkamera hat beispielsweise in horizontale Richtung eine Auflösung von 3.000 Pixel und in vertikaler Richtung eine Auflösung von 2.000 Pixel.A preferred embodiment such a wall camera has, for example, in the horizontal direction a resolution of 3,000 pixels and in the vertical direction a resolution of 2,000 pixels.
Diese sehr hohe Auflösung muss nun optisch dargestellt werden und zu diesem Zweck wird die gesamte Abbildung der Wandkamera auf zwei Monitore aufgeteilt, wobei in dem einen Monitor beispielsweise die linke Kanalwand und in dem anderen Monitor die rechte Kanalwand abgebildet werden.These very high resolution must now be visually displayed and for this purpose, the entire picture of the wall camera split on two monitors, taking in one monitor, for example, the left channel wall and in the another monitor the right channel wall can be mapped.
Selbstverständlich ist die Neuerung nicht auf eine Aufteilung des Kanalrohres in vertikaler Richtung unter Abbildung einer linken und rechten Kanalwand beschränkt.Of course it is the innovation does not depend on a division of the sewer pipe in vertical Direction limited to mapping a left and right channel wall.
Es können auch drei oder mehrere Monitore verwendet werden, wobei dann die gesamte, abzubildende umlaufende Kanalwandung beispielsweise im Winkel entsprechend aufgeteilt auf diesen Monitoren verteilt abgebildet wird.It can also three or more monitors are used, in which case the entire, to be imaged circumferential channel wall, for example, at an angle divided accordingly displayed on these monitors becomes.
Es ist ebenso möglich, die Aufteilung in horizontaler Ebene durchzuführen, um beispielsweise die obere Kanalwandung auf dem linken Monitor und die untere Kanalwandung auf dem rechten Monitor abzubilden.It is also possible to carry out the division horizontally, for example, the upper channel wall on the left monitor and the lower channel wall on the right monitor.
Wichtig hierbei ist, dass es mit der Aufteilung des Bildes der Wandkamera auf zwei oder mehreren Monitoren erstmals gelingt, die Kanalwandung in höchster Auflösung auf geeigneten Bildschirmen darzustellen, weil die üblichen Fernsehmonitore beispielsweise in vertikale Richtung eine Auflösung von 1.200 Pixel und in vertikale Richtung eine Auflösung von 1.024 Pixel aufweisen, oder derzeit sogar weniger.Important Here is that with the division of the image of the wall camera on two or more monitors for the first time succeeds the sewer wall in the highest resolution suitable screens because the usual television monitors, for example in the vertical direction a resolution of 1,200 pixels and in the vertical direction a resolution of 1,024 pixels, or even less at the moment.
Die Auflösung in vertikaler Richtung spielt keine entscheidende Rolle, weil dank der verwendeten Umrechnung der von der Wandkamera abgebildeten Mantelfläche in eine linke und rechte Abwicklung der Kanalwandung nun die beiden Bilder derzeit mindestens zwei Monitore nach oben durchlaufen, wenn die Inspektionseinheit in Fahrrichtung entlang dem Rohr fährt. Es ergibt sich damit ein von unten nach oben durchlaufendes Monitorbild, oder umgekehrt.The resolution in the vertical direction does not play a decisive role, because thanks the conversion used by the wall camera imaged lateral surface in one left and right handling of the sewer wall now the two pictures currently at least two monitors go through the top when the Inspection unit moves in the direction of travel along the pipe. It This results in a bottom-up continuous monitor image, or the other way around.
Der Vorteil ist, dass eine sehr einfache optische (visuelle) Auswertung des verzerrungsfreien Abbildes der Kanalwandung erfolgt und diese Daten für eine spätere elektronische Auswertung ohne Umrechnungsverluste zur Verfügung stehen.Of the Advantage is that a very simple optical (visual) evaluation the distortion-free image of the channel wall takes place and this Data for a later one electronic evaluation without conversion losses are available.
Unter Verwendung des Abbildes der Frontkamera (die in beliebigen Richtungen schwenkbar ist und deshalb bevorzugt kardanisch gelagert ist) ergibt sich der Vorteil, dass damit kleinere Schäden festgestellt werden können. Durch die weitere Besichtigung der entlang der Monitore entlangwandernden Mantelfläche die als Wand-Abwicklung auf den Monitoren dargestellt wird, ergibt sich eine besonders hohe Inspektionsgüte.Under Using the image of the front camera (in any direction is pivotable and therefore preferably gimballed) results the advantage that minor damage can be detected. By further sightseeing along the monitors lateral surface which is displayed as wall processing on the monitors results a particularly high inspection quality.
Was die Frontkamera an Beschädigungen an der Kanalwand feststellt, kann die in kurzem Abstand auf dem Fahrwagen dahinter angeordnete Wandkamera mit hoher Auflösung darstellen.What the front camera to damage the channel wall determines that can be at short distance on the carriage behind wall mounted high resolution camera.
Wenn beispielsweise die Frontkamera links unten am Kanalrohr einen Schaden festgestellt hat, genügt es bei der späteren Auswertung die Daten der linken Kanalwandung auszuwerten und zwar genau an dieser Stelle.If For example, the front camera at the bottom left of the sewer pipe damage has stated is sufficient it at the later Evaluation to evaluate the data of the left channel wall and that exactly at this point.
Die Daten der rechten Kanalwandung stehen dann nach wie vor unbeeinflusst zur Verfügung.The Data from the right-hand channel wall are then still unaffected to disposal.
Eine weitere Ausführungsform bildet die Positionierung der Wandkamera im Schwenkkopf der bereits dort positionierten Frontkamera, um somit eine zusätzliche Beweglichkeit der angeordneten Wandkamera zu erzielen. Darüber hinaus wird durch diese Anordnung der Abstand zwischen der Front- und Wandkamera wesentlich verringert.A another embodiment forms the positioning of the wall camera in the swivel head already there positioned front camera, thus adding an additional To achieve mobility of the arranged wall camera. Furthermore this arrangement makes the distance between the front and the wall camera significantly reduced.
Eine weitere Ausführungsform bildet lediglich eine starre Anordnung einer Kamera als Frontkamera, wobei jedoch bei dieser Anordnung zu berücksichtigen ist, dass die Auflösung des hier verwendeten Kameramoduls entsprechend hoch ist, um auch kleine Risse, oder einen Wassereintritt in der Rohrwandung, oder dergleichen zu erkennen.A another embodiment only forms a rigid arrangement of a camera as a front camera, However, it should be noted in this arrangement that the resolution of the camera module used here is correspondingly high, even small ones Cracks, or water ingress in the pipe wall, or the like to recognize.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Neuerung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Schutzansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Schutzansprüche untereinander.Of the Subject of the present innovation does not arise only from the subject of the individual claims, but also from the combination the individual protection claims among themselves.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All in the documents, including Summary of information and features, in particular the spatial training shown in the drawings as claimed essential to the invention, as far as they individually or in Combination opposite the prior art are new.
Im Folgenden wird die Neuerung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere wesentliche Merkmale und Vorteile der Neuerung hervor.The following is the innovation based on merely explanatory drawings illustrating an execution path. Here are the drawings and their description further essential features and advantages of the innovation out.
Es zeigen:It demonstrate:
In
Die
Frontkamera
Erfindungsgemäß ist nun
in der Inspektionseinheit
Wichtig
ist, dass der Blickwinkel
Es
ist selbstverständlich
möglich,
die Wandkamera
Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Wandkamera
Es
ist noch dargestellt, dass im vorderen und im hinteren Bereich des
Gehäuses
Im
Ausführungsbeispiel
nach
In
Statt der Anordnung von gleichmäßig am Umfang verteilt angeordneter Leuchtdioden kann auch ein Leuchtring verwendet werden. Ein solcher Leuchtring kann zum Beispiel auch in Form einer Gasentladungsröhre verwirklicht werden.Instead of the arrangement of evenly on the circumference distributed light emitting diodes can also be used a light ring become. Such a light ring can be realized, for example, in the form of a gas discharge tube become.
Als
weitere Ausführungsform
der Inspektionseinheit
Die
Neuerungsgemäß wird zur
Auswertung die Kanalwandung
Das
von dem Aufnahmesensor der Wandkamera
Nachdem
nach einem weiteren Merkmal der Neuerung die Wandkamera eine Horizontalauflösung
Damit
besteht der Vorteil, dass das von dem Bildwandler der Wandkamera
Die üblichen
PC-Monitore haben in horizontaler Richtung eine Auflösung
Als
Beispiel sei nun in
Gemäß der vorgehenden
Darlegung bildet die eine Wandkamera
Gelangt
nun die Mantelfläche
Somit
wandert die Rohrverbindung
Findet
sich hingegen beispielsweise an der linken Seitenwand ein Seiteneinlauf
Auf
diese Weise wird in unverzerrter Form mit hoher Auflösung der
fehlerhafte Seiteneinlauf
Bei den Anordnungen des Standes der Technik konnte ein solcher Seiteneinlauf nur in verzerrter Form stark verkleinert und mit errechneten Schnittbildern dargestellt werden.at The arrangements of the prior art could such a Seiteneinlauf only greatly reduced in distorted form and with calculated sectional images being represented.
Dies vermeidet nun die Neuerung, da weder Lageabweichungen als auch die Schnittkanten die Qualität negativ beeinflussen.This now avoids the innovation, since neither positional deviations and the Cut edges the quality influence negatively.
- 11
- Kamera-EinheitCamera unit
- 22
- Inspektionseinheitinspection unit
- 33
- Frontkamerafront camera
- 44
-
Wandkamera
4a ,4b wall camera4a .4b - 55
- Schwenkachse (erste)swivel axis (first)
- 66
- Blickwinkel (Front)perspective (Front)
- 77
- Schwenkachse (zweite)swivel axis (second)
- 88th
- Schwenkkopfswivel head
- 99
- Gehäusecasing
- 1010
- Beleuchtungseinheitlighting unit
- 1111
- Beleuchtungseinheitlighting unit
- 1212
- Beleuchtungseinheitlighting unit
- 1313
-
Blickwinkel
(Kreis)
13a ,13b Angle of view (circle)13a .13b - 1414
- Kanalwandungchannel wall
- 1515
- Fahrtrichtungdirection of travel
- 1616
- Frontbeleuchtungfront lighting
- 1717
- Kanalrohrsewer pipe
- 1818
- Schwenkkopfswivel head
- 1919
- Schwenkachseswivel axis
- 2020
- Schwenkachseswivel axis
- 2121
- Kreisgetriebecircular gear
- 2222
- linke Kanalwandleft channel wall
- 2323
- rechte Kanalwandright channel wall
- 2424
- HorizontalauflösungHorizontal resolution
- 2525
- Vertikalauflösungvertical resolution
- 2626
- Abwicklung (links)completion (Left)
- 2727
- Abwicklung (rechts)completion (right)
- 2828
- Monitor 1monitor 1
- 2929
- Monitor 2monitor 2
- 3030
- Auflösung (horizontal)Resolution (horizontal)
- 3131
- Auflösung (vertikal)Resolution (vertical)
- 3232
- Rohrverbindungpipe connection
- 3333
- Seiteneinlaufside inlet
- 3434
- Wurzelwerkroots
- 3535
-
Mantelfläche
35a ,35b lateral surface35a .35b - 3636
- Pfeilrichtungarrow
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200420016828 DE202004016828U1 (en) | 2004-10-30 | 2004-10-30 | Camera unit for inspecting sewer pipes, consists of wall camera directed towards pipe wall that forms image of surface area of pipe wall essentially perpendicular to channel wall |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200420016828 DE202004016828U1 (en) | 2004-10-30 | 2004-10-30 | Camera unit for inspecting sewer pipes, consists of wall camera directed towards pipe wall that forms image of surface area of pipe wall essentially perpendicular to channel wall |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202004016828U1 true DE202004016828U1 (en) | 2005-05-12 |
Family
ID=34585482
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200420016828 Expired - Lifetime DE202004016828U1 (en) | 2004-10-30 | 2004-10-30 | Camera unit for inspecting sewer pipes, consists of wall camera directed towards pipe wall that forms image of surface area of pipe wall essentially perpendicular to channel wall |
Country Status (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 20050616 |
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R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20071022 |
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R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20110502 |