JP2002040335A - Conduit inside surface inspection apparatus using mirror - Google Patents

Conduit inside surface inspection apparatus using mirror

Info

Publication number
JP2002040335A
JP2002040335A JP2000222823A JP2000222823A JP2002040335A JP 2002040335 A JP2002040335 A JP 2002040335A JP 2000222823 A JP2000222823 A JP 2000222823A JP 2000222823 A JP2000222823 A JP 2000222823A JP 2002040335 A JP2002040335 A JP 2002040335A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirror
image
main mirror
main
sewer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000222823A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiichiro Togo
喜一郎 東郷
Akira Tanihiko
章 谷彦
Kazuharu Miyamoto
和治 宮本
Toshiyuki Deguchi
敏行 出口
Hiroshi Saito
斎藤  博
Kinshi Date
欣志 伊達
Kenji Takizawa
賢治 滝沢
Shinji Numao
信二 沼尾
Noriyuki Harimoto
紀行 張本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp
Nippon Koei Co Ltd
Tokyo Electronic Industry Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp
Nippon Koei Co Ltd
Tokyo Electronic Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp, Nippon Koei Co Ltd, Tokyo Electronic Industry Co Ltd filed Critical Tokyo Metropolitan Sewerage Service Corp
Priority to JP2000222823A priority Critical patent/JP2002040335A/en
Publication of JP2002040335A publication Critical patent/JP2002040335A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the likelihood ratio of abnormal point discovery in inspection by making it possible to obtain images diametrically opposite to the side walls in a conduit without requiring the skill of an inspecting person needed heretofore, to eliminate the need for intricate operation in inspection work and to make the construction of the above device simple. SOLUTION: The optical image of a front subject is formed in the central part of an imaging element 423 through a concave lens 700. The optical images of the subject in the side parts are reflected by a main mirror 411 and a sub- mirror 601 and are formed around the central part of the imaging element 423. The apparatus is so constituted that the optical images formed around the central part are made into the uniform images free of distortion nearer the outer peripheral side by selecting the curvature of the main mirror and the sub-mirror.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ガス管、水道
管、下水道管などのような管渠の内面壁を検査するのに
用いて有効なミラーを用いた管渠内面検査装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for inspecting the inner surface of a sewer using a mirror effective for inspecting the inner wall of a sewer such as a gas pipe, a water pipe, a sewer pipe and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来管渠の内面を検査する装置として、
テレビカメラを搭載したロボットを管内に挿入し、管渠
内面を撮像し、この撮像信号を外部に設けたモニタで映
像として映し出して監視する装置がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an apparatus for inspecting the inner surface of a sewer,
There is a device that inserts a robot equipped with a television camera into a pipe, captures an image of the inner surface of the sewer, and projects and monitors this captured image signal as an image on a monitor provided outside.

【0003】図5には、上記ロボットの概観を示してい
る。このロボット100の前方には、カメラヘッド10
1が配置され、このカメラヘッド101を駆動部本体1
02が支持している。駆動部本体102には、複数の車
輪103が設けられ、この車輪103はモータにより駆
動される。これによりこのロボット100は、管渠内部
を走行することができる。カメラヘッド102の内部に
は、テレビカメラが設けられ、鏡の切り替えにより、前
方を撮像することもできるし、また側部を撮像すること
もできる。なお104は、撮像信号を外部に導くための
カメラケーブルである。
FIG. 5 shows an overview of the robot. In front of the robot 100, a camera head 10
The camera head 101 is mounted on the drive unit main body 1.
02 support. The drive unit main body 102 is provided with a plurality of wheels 103, and the wheels 103 are driven by a motor. As a result, the robot 100 can travel inside the sewer. A television camera is provided inside the camera head 102, and by switching a mirror, an image of the front can be taken, and an image of the side can be taken. Reference numeral 104 denotes a camera cable for guiding an image signal to the outside.

【0004】上記のロボット101では視野範囲が狭い
という問題があり、これを改善する光学系が開発されて
いる。
The above-mentioned robot 101 has a problem that the field of view is narrow, and an optical system for solving this problem has been developed.

【0005】図6は、視野範囲を広げるための光学系の
例である。原理的な基本構成を示して説明すると、カメ
ラ201の撮像面の前方には、カメラ201に凸面を対
向させ、かつ、中心部には開口を有したミラー202が
配置されている。このミラー202には、管渠20の管
壁の像が写ることになる。そして、カメラ201の視野
範囲にこのミラー202が配置される。このような構成
にすると、視野範囲W1が広がり、前方と、側壁を検査
できることになる。
FIG. 6 shows an example of an optical system for expanding the field of view. Describing the basic configuration in principle, a mirror 202 having a convex surface facing the camera 201 and having an opening in the center is arranged in front of the imaging surface of the camera 201. On this mirror 202, an image of the pipe wall of the sewer 20 is shown. Then, this mirror 202 is arranged in the field of view of the camera 201. With such a configuration, the visual field range W1 is expanded, and the front and side walls can be inspected.

【0006】しかしこの構成の管渠内検査装置である
と、ミラー202による視野が、検査装置の側部および
後方になるために、検査者の感覚として、直視映像と、
側視映像との間の対応を取る場合に位置的なずれを認識
しながら捕らえる必要がある。また、ミラー像が反転し
ているという問題がある。
[0006] However, in the inspection apparatus in the sewer of this configuration, since the field of view by the mirror 202 is located on the side and rear of the inspection apparatus, a direct-view image and
When taking a correspondence with the side-view video, it is necessary to recognize the positional deviation while recognizing the positional deviation. In addition, there is a problem that the mirror image is inverted.

【0007】このような問題を解決するために、さらな
る、改良型の光学系が開発されている。
In order to solve such a problem, further improved optical systems have been developed.

【0008】図7には、その基本的な構成を示してい
る。カメラ301の撮像面の前方には、カメラ301と
は反対側、つまり前方に向けて凸面を有し、かつ中心部
には開口を有した主ミラー302が配置される。さらに
その前方には、中心部に凹レンズ303を有し、その周
囲は、前記主ミラー302に凸面を対向させた小型の副
ミラー304が配置されている。そしてカメラ301の
視野は、主ミラー302の開口を通して、副ミラー30
4の範囲に設定されている。
FIG. 7 shows the basic configuration. In front of the imaging surface of the camera 301, a main mirror 302 having a convex surface facing the opposite side of the camera 301, that is, forward, and having an opening in the center is arranged. Further in front thereof, a concave lens 303 is provided at the center, and a small auxiliary mirror 304 having a convex surface facing the main mirror 302 is arranged around the concave lens 303. The field of view of the camera 301 passes through the opening of the main mirror 302 and passes through the sub-mirror 30.
4 is set.

【0009】このようにすると、主ミラー302の視野
範囲W2が管渠内の前方の側壁となり、その像は、副ミラ
ー304に写し出される。副ミラー304は、カメラ3
01の視野範囲にあるから、この場合は、管渠内面の前
方側壁を撮像できることになる。また直視映像は、凹レ
ンズ303を通して撮像されることになる。
In this manner, the field of view W2 of the main mirror 302 becomes the front side wall in the duct, and its image is displayed on the sub mirror 304. The secondary mirror 304 is a camera 3
Since it is within the visual field of 01, in this case, the front side wall of the inner surface of the sewer can be imaged. Further, the direct-view video is captured through the concave lens 303.

【0010】上記の管渠内面検査装置によると、側壁の
像が反転されることはなくなる。また前方の管壁を写す
ことができる。しかし、この検査装置によると、撮像し
た像は、魚眼レンズで撮像したように、像の中央部は、
比較的歪みなく撮像された像になるが、像の周辺部にな
るに従い縮小された(縮んだ)歪みのある像となってし
まうという問題がある。これはできる限り視野角を拡大
したためである。
[0010] According to the apparatus for inspecting the inner surface of a sewer, the image of the side wall is not inverted. In addition, the front tube wall can be photographed. However, according to this inspection device, the captured image is, as captured with a fisheye lens, the center of the image is:
Although an image is captured with relatively little distortion, there is a problem in that the image is reduced (shrinked) with distortion as the image becomes closer to the periphery. This is because the viewing angle was expanded as much as possible.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
管渠内面検査装置によると、いずれの装置にも短所があ
る。即ち、図5の装置であると、視野範囲が狭いという
問題がある。また、図6の装置であると管壁内面の撮像
範囲が、装置の後方になる。撮像した映像が反転してし
まうという問題がある。さらにまた、図7の装置である
と、像の周辺部が縮んだ像となり、検査者にとって管壁
の細かい傷はその形状を判断しにくいという問題があ
る。
As described above, according to the conventional pipe inner surface inspection apparatus, each apparatus has a disadvantage. That is, the apparatus shown in FIG. 5 has a problem that the visual field range is narrow. In addition, in the case of the apparatus of FIG. 6, the imaging range of the inner surface of the tube wall is behind the apparatus. There is a problem that the captured video is inverted. Furthermore, the apparatus of FIG. 7 has a problem that the peripheral portion of the image becomes a contracted image, and it is difficult for the inspector to determine the shape of the fine scratch on the tube wall.

【0012】この結果、従来の装置であると、管渠の異
常個所の発見が現場のオペレータの資質にゆだねられ
る。また管渠の異常個所の発見が、直視と呼ばれる管壁
を斜めから見た(正対していない)映像により行われる
ために、発見の確度が低い。さらにまた、異常個所の発
見の後、ロボットを止めて側視に切り替えカメラを回転
させるような手法であると、検査に多大な時間を要す
る。またロボットには、直視、側視の切り替え動作やピ
ントを合わせる動作などが必要となるため、ロボット本
体の構造が複雑になり、それだけ故障が発生しやすい。
As a result, in the case of the conventional apparatus, the finding of an abnormal portion of the sewer depends on the quality of the operator at the site. In addition, since the finding of an abnormal portion of the sewer is performed by observing the image of the tube wall obliquely (not directly facing), which is called direct vision, the accuracy of the finding is low. Furthermore, if a method of stopping the robot after switching to the side view and rotating the camera after finding the abnormal point, a long time is required for the inspection. In addition, since the robot needs to perform a switching operation between direct vision and side vision, an operation of focusing, and the like, the structure of the robot body becomes complicated, and a failure is apt to occur accordingly.

【0013】そこでこの発明では、(1)管渠内の側壁
に正対した画像を得ることができ、(2)検査者の従来
のような熟練を要しない、(3)以って、検査の上での
異常個所発見の確度の向上を得ることができ、(4)ま
た、検査作業において、複雑な操作を必要としない、
(5)さらに構造上も簡単となり、製造上の経費節減を
得ることができる管渠内面検査装置を提供することを目
的とする。
Therefore, according to the present invention, (1) an image facing the side wall in the sewer can be obtained, (2) the skill of the inspector is not required as in the prior art, and (3) the inspection is performed. (4) Inspection work does not require a complicated operation,
(5) It is another object of the present invention to provide an apparatus for inspecting the inner surface of a sewer, which is simpler in structure and can reduce manufacturing costs.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、撮像素子と、この撮像素子の光軸に
合わせてこの撮像素子の前方に配置されたレンズ系と、
前記レンズ系の前方に対向する個所は開口し、前記レン
ズ系の前方に配置され、前方斜め側部に反射面を向け、
前方斜め側部方向および前記光軸とは直交する方向の領
域を映すことができる主ミラーと、前記主ミラーの前方
であって、前記主ミラー側にミラー面が対向するように
配置され、かつ前記レンズ系の前方に対向する個所は開
口し、前記主ミラーの像を反射し、前記レンズ系に導く
副ミラーと、前記副ミラーの前方に配置され、前方の前
記開口に対向して、配置された凹レンズとを具備し、前
記主ミラーと、副ミラーとの曲率を選定することで、前
記凹レンズを介して取り込まれ、前記撮像素子の中央部
に結像される光学像と、前記主ミラー、副ミラーを介し
て取り込まれ前記撮像素子の前記中央部の周囲に結像さ
れる光学像との間に撮像エリアの死角による部分が生じ
ても、前記撮像素子に導かれる光学像が外周側に行くに
従い歪み無く均等な像となるように構成したことを特徴
とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an image pickup device, a lens system disposed in front of the image pickup device along the optical axis of the image pickup device,
The part facing the front of the lens system is open, is arranged in front of the lens system, and faces the reflection surface to the front diagonal side,
A main mirror capable of projecting a region in a direction orthogonal to the front oblique side direction and the optical axis, and disposed in front of the main mirror, such that a mirror surface faces the main mirror side, and A portion facing the front of the lens system is open, and a sub-mirror that reflects an image of the main mirror and guides the lens system to the lens system is disposed in front of the sub-mirror, and is disposed facing the opening in front. An optical image which is taken in via the concave lens and is formed at the center of the image pickup device by selecting the curvature of the main mirror and the sub mirror, and the main mirror. Even if a portion due to a blind spot of an imaging area occurs between the optical image captured through the sub-mirror and formed around the central portion of the image sensor, the optical image guided to the image sensor is located on the outer peripheral side. Without distortion as you go Characterized by being configured such that the image.

【0015】[0015]

【発明の実施形態】以下、この発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1はこの発明の一実施の形態を示す断面
図である。図1において、400は、軸Xを中心とする
円筒形のヘッド部筐体である。このヘッド部筐体400
の一方端(後方端)の外周には、鍔部401が形成され
ている。ヘッド部筐体400の他方端(前方端)は、そ
の肉厚が内周側で切欠かれ、係止部を設けられている。
410は、第1内部保持体であり、ヘッド部筐体400
の前方の開口に装着され、この開口を閉じる。ここで第
1内部保持体410の外周は、前記係止部に外周が係止
し、またヘッド部筐体400の開口内周との間には、防
水リングが配置されている。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 400 denotes a cylindrical head housing having an axis X as a center. This head housing 400
A flange portion 401 is formed on the outer periphery of one end (rear end) of the rim. The other end (front end) of the head section housing 400 is cut off on the inner peripheral side to provide a locking portion.
Reference numeral 410 denotes a first internal holder, and a head housing 400
Is attached to the front opening of the vehicle and closes this opening. Here, the outer circumference of the first inner holding body 410 is locked by the locking portion, and a waterproof ring is disposed between the first inner holding body 410 and the inner circumference of the opening of the head housing 400.

【0017】第1内部保持体410は、軸Xを中心とし
た中空を有し、ここに後方からカメラユニット420の
先端部が挿入されて固定される。このカメラユニット4
20も軸Xを中心とする光学系421をその先端側に有
し、後部には撮像素子(例えばCCD撮像素子)423が
設けられている。このCCD撮像素子としては、90万画
素のものを用いたが40万画素のものを用いてもよい。
The first internal holder 410 has a hollow centered on the axis X, into which the tip of the camera unit 420 is inserted and fixed from behind. This camera unit 4
The optical system 20 also has an optical system 421 centered on the axis X on the tip side, and an image sensor (eg, a CCD image sensor) 423 is provided at the rear. As the CCD image sensor, a device having 900,000 pixels is used, but a device having 400,000 pixels may be used.

【0018】ここで第1内部保持体410は、その前方
の周囲面が円錐形のミラー面を有する。以下の部分を主
ミラー411と称することにする。第1内部保持体41
0は、後方端に鍔部412を有し、この鍔部412外周
が前記ヘッド部筐体400の開口内面に挿入されてい
る。
Here, the first inner holder 410 has a conical mirror surface at the front peripheral surface. The following portion will be referred to as a main mirror 411. First internal holder 41
No. 0 has a flange 412 at the rear end, and the outer periphery of the flange 412 is inserted into the inner surface of the opening of the head housing 400.

【0019】次に、この鍔部412の前方面には、ほぼ
筒状のキャップ500の後方端部に一体形成された鍔部
がねじなどで固定される。このキャップ500も軸Xに
同軸的であり、前記第1内部保持体410の主ミラー4
11を取り囲む部分501を有する。この部分は透明で
ある。このために一点鎖線で示す矢印方向からの外光
(管壁の光像)を取り込み、主ミラー411に導くこと
ができる。
Next, a flange formed integrally with the rear end of the substantially cylindrical cap 500 is fixed to the front surface of the flange 412 with screws or the like. The cap 500 is also coaxial with the axis X, and the main mirror 4 of the first internal holder 410
11 is provided. This part is transparent. For this reason, external light (light image of the tube wall) from the direction of the arrow indicated by the alternate long and short dash line can be taken and guided to the main mirror 411.

【0020】上記キャップ500の先端部は、肉厚に形
成されている。この肉厚部におけるキャップ500の先
端部は、後方端部から部品を挿入できるように、前記軸
Xに同軸的な挿入穴が形成されている。この挿入穴の先
端部は、透明な底(窓)501を有する。この挿入穴に
は、キャップ500の後方端から部品として第2内部保
持体600が挿入されている。したがって、キャップ5
00は、後方端側が径大であり前方端側が径小である。
The tip of the cap 500 is formed thick. The front end of the cap 500 in the thick portion is provided with the shaft so that components can be inserted from the rear end.
A coaxial insertion hole is formed in X. The distal end of the insertion hole has a transparent bottom (window) 501. The second internal holder 600 is inserted into the insertion hole from the rear end of the cap 500 as a component. Therefore, the cap 5
00 has a large diameter on the rear end side and a small diameter on the front end side.

【0021】第2内部保持体600は、透明体であり、
の後方端面にはリング状に反射面(これを副ミラーと称
する)601が設けられている。第2内部保持体600
は、その先端部に、同軸的に凹レンズ700が取り付け
られている。
The second internal holder 600 is a transparent body,
Is provided with a ring-shaped reflecting surface (hereinafter, referred to as a sub-mirror) 601 at the rear end surface of the lens. Second internal holder 600
Has a concave lens 700 mounted coaxially at its tip.

【0022】なお、図示していないが、撮像素子423
で取得された撮像信号は、カメラケーブルを介して映像
信号記録装置(VTR等)に導かれ記録される。
Although not shown, the image pickup element 423
The imaging signal acquired in step (1) is guided to a video signal recording device (such as a VTR) via a camera cable and recorded.

【0023】図2は、上記構成の検査装置の視野範囲
(図2(A))と、カメラユニット420で撮像された
映像をモニタ画面800(図2(B))で見た場合の映
像の様子を示している。この検査装置によると、前方視
野(V1)で捕らえた像801と、側視視野(V2)で捕ら
えた像802がモニタ画面800上に表示されるが、特
に側視視野(V2)で捕らえた像802に対して、従来の
ような(魚眼レンズで撮影したような)歪みが生じな
い。例えば管840の側壁にある被写体830が円形で
あれば、その像803も円形に写しだすことができる。
FIG. 2 shows the field of view (FIG. 2 (A)) of the inspection apparatus having the above configuration, and the image of the image when the image captured by the camera unit 420 is viewed on the monitor screen 800 (FIG. 2 (B)). It shows the situation. According to this inspection apparatus, an image 801 captured in the forward visual field (V1) and an image 802 captured in the side visual field (V2) are displayed on the monitor screen 800, but are particularly captured in the side visual field (V2). The image 802 is not distorted as in the related art (as photographed with a fisheye lens). For example, if the object 830 on the side wall of the tube 840 is circular, the image 803 can be projected in a circular shape.

【0024】ただし、このシステムであると、一部死角
範囲(モニタ上では、像801と802の間)が生じる
が、歪みをもって死角範囲を生じないようにするより
も、歪みを生じないようにしたほうが検査確度の面で有
利であり、また実用上では問題はない。つまりこのシス
テムは、撮像エリアにおいて、像802と像801との
間に死角が存在する。しかし死角が生じることを犠牲に
しても、この発明は、モニタを見て管内壁の検査を用意
にし、検査上の信頼性を向上する点に重点をおいてい
る。このように死角が生じることを許容することによ
り、主ミラー401の鏡面の曲率を選定する場合、モニ
タ画像が外周側に行くに従い歪み無く均等な像となるよ
うにすることができる。つまり、視野範囲を拡大するこ
とだけに専念するのではなく、検査上で観察する像が被
写体の形状や大きさを正確に把握できる像となることに
専念するものである。
In this system, however, a blind spot range (between the images 801 and 802 on the monitor) is partially generated. This is advantageous in terms of inspection accuracy, and there is no problem in practical use. That is, in this system, a blind spot exists between the image 802 and the image 801 in the imaging area. However, at the expense of the occurrence of blind spots, the present invention focuses on making the inspection of the inner wall of the tube easy by looking at the monitor and improving the reliability of the inspection. By allowing the occurrence of a blind spot in this way, when selecting the curvature of the mirror surface of the main mirror 401, the monitor image can be made uniform without distortion toward the outer peripheral side. In other words, the focus is not only on enlarging the visual field range, but also on the image observed on the inspection being an image from which the shape and size of the subject can be accurately grasped.

【0025】なお、モニタ上の上記の映像では、前記撮
像素子に導かれる光学像が外周側に行くに従い歪み無く
均等な光学像となることと等価である。
The above-mentioned image on the monitor is equivalent to the fact that the optical image guided to the image pickup element becomes a uniform optical image without distortion toward the outer peripheral side.

【0026】また動画の記録に固執しなければ捉える映
像は、走行するロボットのスピードに合わせた間引き動
画(連続的な静止画)でもよく、その場合は、さらに高
画質のカメラを使用することもできる。
The image to be captured if the user does not stick to the recording of the moving image may be a thinned-out moving image (continuous still image) in accordance with the speed of the traveling robot. In this case, a camera with a higher image quality may be used. it can.

【0027】図3(A)は上記の検査装置を正面から見
た図であり、前記キャップ500の後方のヘッド部筐体
400の鍔部401には、複数の照明器900が取り付
けられ、前方および側部を照明できる。図3(B)に
は、照明器900の1つを取り出して断面的(図3
(A)のA−A線上の断面)に示している。
FIG. 3A is a front view of the above-described inspection apparatus. A plurality of illuminators 900 are attached to a flange 401 of a head housing 400 behind the cap 500, And can illuminate the sides. FIG. 3B is a sectional view of one of the illuminators 900 taken out.
(A), a cross section taken along line AA).

【0028】管渠内面のように、映像を捉える範囲にお
いて、距離の差が大きく異なる被写体は、通常の照明器
では照明を均一に当てることが困難である。そこでこの
検査装置では、照明器900に対しても工夫を行ってい
る。即ち、図3(B)に示すように、軸方向の断面がU字
形の透明キャップ901の開口側は、キャップ保持体9
02の円形の挿入口に装着されている。さらにキャップ
保持体902のには同軸的に後方から反射器911が取
り付けられている。この反射器911は中空を有し、こ
こに細長ランプ922の端部がほぼ位置する。この細長
ランプ922の先端は、透明キャップ901内に前方方
向へ延在している。
It is difficult to uniformly illuminate a subject such as an inner surface of a sewer having a large difference in distance in a range where an image is captured with a normal illuminator. Therefore, in this inspection device, the lighting device 900 is also devised. That is, as shown in FIG. 3B, the opening side of the transparent cap 901 having a U-shaped cross section in the axial direction is placed on the cap holder 9.
02 is inserted into the circular insertion port. Further, a reflector 911 is attached to the cap holder 902 coaxially from the rear. This reflector 911 has a hollow, where the end of the elongated lamp 922 is located substantially. The distal end of the elongated lamp 922 extends forward in the transparent cap 901.

【0029】反射器911の後方部には、ランプ取り付
け基板923が配置されている。このランプ取り付け基
板923は、その後方に設けられる固定部924にねじ
止めなどで取り付けられる。反射器911のランプ対向
面912,913は、外側、つまり本検査装置を管渠に
挿入したときに先の軸Xから放射する側のランプ対向面
が軸方向に短く形成されている。これは細長ランプ92
2の光を放射方向へ効果的に放射するためである。
A lamp mounting board 923 is arranged behind the reflector 911. The lamp mounting board 923 is mounted on a fixing portion 924 provided at the rear thereof by screwing or the like. The lamp-facing surfaces 912 and 913 of the reflector 911 are formed such that the outside, that is, the lamp-facing surface on the side radiating from the axis X when the present inspection apparatus is inserted into the sewer is short in the axial direction. This is a slender lamp 92
This is for effectively emitting the second light in the emission direction.

【0030】キャップ保持体902は、ヘッド部筐体4
00の鍔部401の外周に更に形成された外環部402
の内側に挿入されている。外環部402は、鍔部401
の外周であって、かつ前方に突出するように形成され、
ヘッド部筐体400の外回りととともに、キャップ保持
体取り付け部を構成している。この外環部402とキャ
ップ保持体902との接触部には、防水リングが設けら
れている。外環部402の外周面にはねじ溝が設けら
れ、これに調整リング930が螺合されている。
The cap holder 902 is connected to the head housing 4.
00 outer ring portion 402 further formed on the outer periphery of collar portion 401
Is inserted inside. The outer ring portion 402 includes a flange portion 401.
Is formed so as to protrude forward and outward,
Together with the outer periphery of the head housing 400, a cap holder attaching portion is formed. At a contact portion between the outer ring portion 402 and the cap holder 902, a waterproof ring is provided. A screw groove is provided on the outer peripheral surface of the outer ring portion 402, and an adjusting ring 930 is screwed into the screw groove.

【0031】調整リング930の先端部は、キャップ保
持体902と係合しており、これを回転させることによ
り、キャップ保持体902の位置を前後(軸X方向)調
整することができる。
The tip of the adjusting ring 930 is engaged with the cap holder 902, and by rotating this, the position of the cap holder 902 can be adjusted back and forth (in the direction of the axis X).

【0032】また、本発明の装置では、主ミラー41
1、副ミラー601の反射面の曲率を選定することで、
撮像素子の結像面に導かれる光学像が周囲に行くに従い
歪みを生じないようにした。これは、モニタ上で映像
が、魚眼レンズで撮像した映像のようにならないように
するためである。
In the apparatus of the present invention, the main mirror 41
1. By selecting the curvature of the reflection surface of the sub mirror 601,
The optical image guided to the image-forming surface of the image sensor was prevented from being distorted toward the periphery. This is to prevent the image on the monitor from becoming like an image captured by a fisheye lens.

【0033】しかし、ミラーの曲面に頼ることなく電気
的処理も可能である。例えば従来のシステムで取り込ん
だ映像信号を一旦メモリに格納し、その縮小率に応じ
て、画像の中央部の周囲を引き伸ばし処理する技術によ
り、凸面鏡に映したような像を平面鏡に映したような像
に修正することができる。しかしながら、この手法はも
ともと情報源の情報量が少ない部分を拡大するのである
から、解像度が劣化する。これに比べて、本発明の如
く、主ミラー、副ミラーにより歪みの無い画像を得る方
が、解像度の良好なモニタ像を得ることができる。
However, electrical processing is possible without relying on the curved surface of the mirror. For example, a video signal captured by a conventional system is temporarily stored in memory, and in accordance with the reduction ratio, the image around the center of the image is stretched and processed. Can be modified into an image. However, since this method originally enlarges a portion where the information amount of the information source is small, the resolution is deteriorated. On the other hand, when an image without distortion is obtained by the primary mirror and the secondary mirror as in the present invention, a monitor image with good resolution can be obtained.

【0034】図4はこの発明の検査装置に用いたカメラ
ユニット420の光学系421を示している。
FIG. 4 shows an optical system 421 of the camera unit 420 used in the inspection apparatus of the present invention.

【0035】光学系421のレンズは、主ミラー41
0、副ミラー601により得られる虚像を撮像素子42
3の撮像面に結像させる。また凹レンズ700で得られ
た像を撮像面に結像させる。ここで、レンズは、図2
(B)で示すように、凹レンズ700からの光学像を撮
像面の中央部に結像させ、主ミラー410、副ミラー6
01により得られた光学像を前記中央部の周囲に歪み無
く結像させる。レンズ系は、ミラーの特徴を最大限引き
出すように設計されている。レンズは、中央部に対して
周辺により高解像度を持たせることが好ましい。またミ
ラーの虚像の位置とミラーの湾曲に合わせて光学的設計
を行うことが好ましい。また凹レンズ700では、無限
遠の被写体を撮像面に結像できるように設計することが
好ましい。
The lens of the optical system 421 includes the main mirror 41
0, the virtual image obtained by the sub-mirror 601 is
An image is formed on the imaging surface 3. Further, an image obtained by the concave lens 700 is formed on the imaging surface. Here, the lens is shown in FIG.
As shown in (B), the optical image from the concave lens 700 is formed at the center of the imaging surface, and the main mirror 410 and the sub mirror 6 are formed.
The optical image obtained in step 01 is formed around the central portion without distortion. The lens system is designed to maximize the characteristics of the mirror. Preferably, the lens has a higher resolution at the periphery than at the center. It is preferable that the optical design be made in accordance with the position of the virtual image of the mirror and the curvature of the mirror. Further, it is preferable that the concave lens 700 is designed so that an object at infinity can be imaged on the imaging surface.

【0036】なお上記の実施の形態では、構成をできる
だけ簡単にするために、主ミラー411、副ミラー60
1がそれぞれ、第1保持体、第2保持体と一体のものと
して説明した。しかし本発明はこれに限らず、ミラー部
品は、保持体とは別部品として設けても良いことは勿論
である。
In the above embodiment, in order to make the configuration as simple as possible, the primary mirror 411 and the secondary mirror 60 are used.
1 has been described as being integral with the first holder and the second holder, respectively. However, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the mirror component may be provided as a component separate from the holder.

【0037】上記したようにこの検査装置は、管渠内面
に常に正対し、どの部分にも一様にピントのあった鮮明
な映像を連続して取得することが可能である。従って、
異常個所の発見を現場のオペレータに委ねることなく、
記録された映像を再生することで、いつでもどこでも、
例えば専門の検査官が事務所内で異常個所の確認を行う
ことができる。また現場における調査作業が大幅に短縮
でき、公道における交通渋滞などのさまざまな弊害も軽
減することができる。また検査用ロボットの構造も光学
系を駆動するためのモータや機構部品などが不要とな
り、非常に簡素化した構造とすることができる。これに
より作業効率を悪化するような故障の頻度は、格段と低
減される。また政策費用、修理費用などを含めたランニ
ングコストも低減し、利用者に有用な装置となる。
As described above, this inspection apparatus can continuously obtain a clear image in which the inner surface of the pipe is always directly faced, and all parts are uniformly focused. Therefore,
Without leaving the discovery of the abnormal location to the on-site operator,
By playing back the recorded video, anytime, anywhere,
For example, a specialized inspector can check for abnormalities in the office. In addition, the on-site investigation work can be significantly reduced, and various adverse effects such as traffic congestion on public roads can be reduced. In addition, the structure of the inspection robot does not require a motor or a mechanical component for driving the optical system, and can be a very simplified structure. As a result, the frequency of failures that deteriorate working efficiency is significantly reduced. Also, running costs including policy costs and repair costs are reduced, making the device useful for users.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、管渠内の側壁に正
対した画像を得ることができる。よって、検査者の従来
のような熟練を要しない。また、検査の上での異常個所
発見の確度の向上を得ることができる。さらに、検査作
業において、複雑な操作を必要とせず、管内の全周囲を
容易に検査画像とすることができる。また構造上も簡単
となり、製造上の経費節減を得ることができる。
As described above, it is possible to obtain an image facing the side wall in the pipe. Therefore, the skill of the inspector is not required unlike the conventional technique. Further, it is possible to improve the accuracy of finding an abnormal part on the inspection. Further, in the inspection work, the entire circumference in the pipe can be easily made an inspection image without requiring a complicated operation. In addition, the structure is simplified, so that manufacturing cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施の形態を示す構造説明図。FIG. 1 is a structural explanatory view showing one embodiment of the present invention.

【図2】この発明の装置の視野範囲とモニタ上の映像の
例を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a visual field range of a device of the present invention and an image on a monitor.

【図3】この発明の装置に係る照明器の取り付け状態を
示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory view showing an attached state of an illuminator according to the device of the present invention.

【図4】この発明の装置に係るカメラユニットの光学系
の例を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory view showing an example of an optical system of a camera unit according to the apparatus of the present invention.

【図5】従来の管内検査ロボットの概観を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an overview of a conventional in-pipe inspection robot.

【図6】視野範囲を広げた従来のロボットのカメラヘッ
ド内の光学系の原理説明図。
FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of an optical system in a camera head of a conventional robot having a wide field of view.

【図7】同じく視野範囲を広げた従来のロボットのカメ
ラヘッド内の光学系の原理説明図。
FIG. 7 is a diagram illustrating the principle of an optical system in a camera head of a conventional robot in which a visual field range is similarly widened.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

400…ヘッド部筐体、 410…第1内部保持体、 411…主ミラー、 412…鍔部、 420…カメラユニット、 421…光学系、 423…撮像素子、 500…キャップ、 600…第2内部保持体 601…副ミラー、 700…凹レンズ。 Reference numeral 400: head housing, 410: first internal holder, 411: main mirror, 412: flange, 420: camera unit, 421: optical system, 423: imaging element, 500: cap, 600: second internal holding Body 601: secondary mirror, 700: concave lens.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東郷 喜一郎 東京都日野市旭が丘4丁目7番地1 東京 電子工業株式会社内 (72)発明者 谷彦 章 東京都日野市旭が丘4丁目7番地1 東京 電子工業株式会社内 (72)発明者 宮本 和治 東京都日野市旭が丘4丁目7番地1 東京 電子工業株式会社内 (72)発明者 出口 敏行 東京都千代田区大手町2−6−2 東京都 下水道サービス株式会社内 (72)発明者 斎藤 博 東京都千代田区大手町2−6−2 東京都 下水道サービス株式会社内 (72)発明者 伊達 欣志 東京都千代田区大手町2−6−2 東京都 下水道サービス株式会社内 (72)発明者 滝沢 賢治 東京都港区南麻布2−11−10 日本工営株 式会社内 (72)発明者 沼尾 信二 茨城県稲敷郡茎崎町稲荷原2304 日本工営 株式会社中央研究所内 (72)発明者 張本 紀行 茨城県稲敷郡茎崎町稲荷原2304 日本工営 株式会社中央研究所内 Fターム(参考) 2G051 AA82 AB07 AC17 BB01 BB11 CA04 CB01 CC09 CC11 FA02 2H040 AA02 BA01 BA02 CA03 CA25 DA12 GA02 GA03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kiichiro Togo 4-7-1, Asahigaoka, Hino-shi, Tokyo Inside Tokyo Electronics Industry Co., Ltd. (72) Akira Tanihiko 4-7-1, Asahigaoka, Hino-shi, Tokyo Tokyo Electronics Within Kogyo Co., Ltd. (72) Kazuharu Miyamoto 4-7-1, Asahigaoka, Hino-shi, Tokyo Tokyo Electronic Industry Co., Ltd. (72) Toshiyuki Exit 2-6-2 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Sewerage Service Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Saito 2-6-2 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Sewerage Services Inc. (72) Inventor Kinshi 2-6-2 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Sewerage Service Inside (72) Inventor Kenji Takizawa Within 2-11-10 Minamiazabu, Minato-ku, Tokyo Nippon Koei Co., Ltd. (72) Inventor Numa Shinji Oo 2304 Inarihara, Kashizaki-cho, Inashiki-gun, Ibaraki Pref. Nippon Koei Central Research Laboratory Co., Ltd. (72) Inventor Noriyuki Noriyuki 2304 Inarihara, Kinosaki-cho, Inashiki-gun Ibaraki Pref. Nippon Koei Central Research Laboratory Co., Ltd. F-term (reference) 2G051 AA82 AB07 AC17 BB01 BB11 CA04 CB01 CC09 CC11 FA02 2H040 AA02 BA01 BA02 CA03 CA25 DA12 GA02 GA03

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮像素子と、 この撮像素子の光軸に合わせてこの撮像素子の前方に配
置されたレンズ系と、 前記レンズ系の前方に対向する個所は開口し、前記レン
ズ系の前方に配置され、前方斜め側部に反射面を向け、
前方斜め側部方向および前記光軸とは直交する方向の領
域を映すことができる主ミラーと、 前記主ミラーの前方であって、前記主ミラー側にミラー
面が対向するように配置され、かつ前記レンズ系の前方
に対向する個所は開口し、前記主ミラーの像を反射し、
前記レンズ系に導く副ミラーと、 前記副ミラーの前方に配置され、前方の前記開口に対向
して、配置された凹レンズとを具備し、 前記主ミラーと、副ミラーとの曲率を選定することで、
前記凹レンズを介して取り込まれ、前記撮像素子の中央
部に結像される光学像と、前記主ミラー、副ミラーを介
して取り込まれ前記撮像素子の前記中央部の周囲に結像
される光学像との間に撮像エリアの死角による部分が生
じても、前記撮像素子に導かれる光学像が外周側に行く
に従い歪み無く均等な像となるように構成したことを特
徴とするミラーを用いた管渠内面検査装置。
An image pickup device, a lens system arranged in front of the image pickup device in alignment with an optical axis of the image pickup device, a portion facing the front of the lens system is open, and a front end of the lens system is opened. It is arranged, with the reflective surface facing the front diagonal side,
A main mirror capable of projecting an area in a direction perpendicular to the front oblique side direction and the optical axis, and disposed in front of the main mirror, such that a mirror surface faces the main mirror side, and The part facing the front of the lens system is open, reflects the image of the main mirror,
A secondary mirror leading to the lens system; and a concave lens disposed in front of the secondary mirror and opposed to the opening in front of the secondary mirror, wherein the curvatures of the primary mirror and the secondary mirror are selected. so,
An optical image captured via the concave lens and formed at the center of the image sensor, and an optical image captured via the main mirror and the sub-mirror and formed around the center of the image sensor. A tube using a mirror, wherein an optical image guided to the image sensor becomes a uniform image without distortion as it goes to the outer peripheral side even if a portion due to a blind spot of an imaging area occurs between the tube and the mirror. Drain inner surface inspection device.
【請求項2】 前記主ミラーは、前方の斜め放射方向に
凸面を有し、この凸面が周回していることを特徴とする
請求項1のミラーを用いた管渠内面検査装置。
2. The apparatus for inspecting an inner surface of a sewer using a mirror according to claim 1, wherein the main mirror has a convex surface in a forward oblique radial direction, and the convex surface orbits.
【請求項3】 前記主ミラーおよび副ミラーの周囲を取
り囲み前記凸レンズを有したキャップが設けられている
ことを特徴とする請求項1のミラーを用いた管渠内面検
査装置。
3. The inspection system according to claim 1, further comprising a cap surrounding the main mirror and the sub-mirror and having the convex lens.
【請求項4】 前記主ミーは、その中空部分に前記撮像
素子のユニットを保持し、筒状のヘッド筐体の前方開口
部に装着され、保持体も兼ねていることを特徴とする請
求項1記載のミラーを用いた管渠内面検査装置。
4. The main member holds the unit of the image sensor in a hollow portion thereof, is mounted on a front opening of a cylindrical head housing, and also serves as a holder. An apparatus for inspecting the inner surface of a sewer using the mirror according to 1.
【請求項5】 前記ヘッド筐体の後方端部の外周には、
鍔部が一体形成され、この鍔部には、複数の照明器が円
周方向へ取り付けられ、かつ照明器の照明ランプは、前
後方向へ細長のランプであることを特徴とする請求項4
記載のミラーを用いた管渠内面検査装置。
5. An outer periphery of a rear end of the head housing,
5. A flange is integrally formed, a plurality of illuminators are attached to the flange in a circumferential direction, and an illumination lamp of the illuminator is a lamp elongated in the front-rear direction.
An inner surface inspection apparatus for a sewer using the mirror described in the above.
JP2000222823A 2000-07-24 2000-07-24 Conduit inside surface inspection apparatus using mirror Pending JP2002040335A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000222823A JP2002040335A (en) 2000-07-24 2000-07-24 Conduit inside surface inspection apparatus using mirror

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000222823A JP2002040335A (en) 2000-07-24 2000-07-24 Conduit inside surface inspection apparatus using mirror

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002040335A true JP2002040335A (en) 2002-02-06

Family

ID=18717017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000222823A Pending JP2002040335A (en) 2000-07-24 2000-07-24 Conduit inside surface inspection apparatus using mirror

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002040335A (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008211405A (en) * 2007-02-23 2008-09-11 Nagaoka Univ Of Technology Video transmission system, video transmission device, video transmitting method, investigation robot, and program
JP2010043896A (en) * 2008-08-11 2010-02-25 Nuclear Fuel Ind Ltd Visual inspection device of fuel assembly
JP2010055023A (en) * 2008-08-29 2010-03-11 Toshiba Teli Corp Industrial endoscope
JP2010099178A (en) * 2008-10-22 2010-05-06 Osaka Univ Apparatus and method for image processing
JP2010224365A (en) * 2009-03-25 2010-10-07 Osaka Gas Co Ltd Camera device for observation in tube
JP2011160177A (en) * 2010-02-01 2011-08-18 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Photographing device and underwater robot loaded with the photographing device
JP2012055561A (en) * 2010-09-10 2012-03-22 Mitsubishi Electric Corp Endoscope
JP2012090723A (en) * 2010-10-26 2012-05-17 Okayama Prefecture Imaging device
JP2013506861A (en) * 2009-09-30 2013-02-28 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Endoscope
GB2542865A (en) * 2015-12-15 2017-04-05 Ev Offshore Ltd Inspection assembly
WO2017057356A1 (en) * 2015-09-28 2017-04-06 倉敷紡績株式会社 Structure imaging apparatus, structure inspection apparatus, and structure inspection system
JP2018091759A (en) * 2016-12-05 2018-06-14 リコーエレメックス株式会社 Photo cutting inspection device
WO2021097558A1 (en) 2019-11-21 2021-05-27 Rinnovision Inc. Visual inspection apparatus and system associated therewith

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008211405A (en) * 2007-02-23 2008-09-11 Nagaoka Univ Of Technology Video transmission system, video transmission device, video transmitting method, investigation robot, and program
JP2010043896A (en) * 2008-08-11 2010-02-25 Nuclear Fuel Ind Ltd Visual inspection device of fuel assembly
JP2010055023A (en) * 2008-08-29 2010-03-11 Toshiba Teli Corp Industrial endoscope
JP2010099178A (en) * 2008-10-22 2010-05-06 Osaka Univ Apparatus and method for image processing
JP2010224365A (en) * 2009-03-25 2010-10-07 Osaka Gas Co Ltd Camera device for observation in tube
JP2013506861A (en) * 2009-09-30 2013-02-28 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Endoscope
JP2011160177A (en) * 2010-02-01 2011-08-18 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Photographing device and underwater robot loaded with the photographing device
JP2012055561A (en) * 2010-09-10 2012-03-22 Mitsubishi Electric Corp Endoscope
JP2012090723A (en) * 2010-10-26 2012-05-17 Okayama Prefecture Imaging device
WO2017057356A1 (en) * 2015-09-28 2017-04-06 倉敷紡績株式会社 Structure imaging apparatus, structure inspection apparatus, and structure inspection system
GB2542865A (en) * 2015-12-15 2017-04-05 Ev Offshore Ltd Inspection assembly
GB2542865B (en) * 2015-12-15 2018-01-17 Ev Offshore Ltd Inspection assembly
US10545330B2 (en) 2015-12-15 2020-01-28 E.V. Offshore Limited Inspection assembly
JP2018091759A (en) * 2016-12-05 2018-06-14 リコーエレメックス株式会社 Photo cutting inspection device
WO2021097558A1 (en) 2019-11-21 2021-05-27 Rinnovision Inc. Visual inspection apparatus and system associated therewith
EP4062157A4 (en) * 2019-11-21 2023-12-13 Rinnovision Inc. Visual inspection apparatus and system associated therewith

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3420734B2 (en) Processing method of inside image of sewer
JP2002040335A (en) Conduit inside surface inspection apparatus using mirror
US6028719A (en) 360 degree/forward view integral imaging system
US8348836B2 (en) Scanning endoscope, scanning endoscope processor, and scanning endoscope apparatus
WO2006004083A1 (en) Endoscope attachment and endoscope
JPS61275713A (en) Microscope
JP2003279862A (en) Omnidirectional endoscopic device
JP4944498B2 (en) Imaging optical system
JPH10288742A (en) Endoscope device
JP2007057305A (en) Internal inspection device of cylinder
JPH0729405U (en) Pipe inner surface inspection device
JP5330741B2 (en) In-vehicle observation system
JP2000004383A (en) Multidirectional image taking-in device
JP2006030256A (en) Focusing adjustment method and focusing adjustment device for imaging apparatus
JP2899127B2 (en) Lens inspection apparatus and lens manufacturing method using the same
CN219763290U (en) Double-light path adaptive lens and endoscope equipment
JPH065616Y2 (en) Pipe inner surface inspection device
JP3753044B2 (en) Optical connector end face inspection device
JPH116904A (en) In-hole observation purpose rotary body lens and probe using it
JPS6353493B2 (en)
JPH0455298Y2 (en)
JP2003029166A (en) Adapter for imaging
JPH0617944B2 (en) Television camera device for in-pipe inspection
JPH1047582A (en) In-pipe inspection device
JP2696640B2 (en) Photomultiplier tube protection mechanism

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040611

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060912

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070130