JP2008028722A - In-pipe inspection camera apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、例えば水道管、下水管、ガス管などの検査に用いられるハードケーブルカラーカメラシステムに適用して好適な管内検査カメラ装置に関する。 The present invention relates to an in-pipe inspection camera device suitable for application to, for example, a hard cable color camera system used for inspection of water pipes, sewer pipes, gas pipes and the like.
水道管、下水管、ガス管などを検査対象とする管内検査カメラ装置として、ハードケーブルの先端にカメラヘッドを取り付けて、ハードケーブルにより、検査対象管内へカメラヘッドを挿入し、カメラヘッドにより管内を撮影する、ハードケーブルカメラと称される管内検査カメラ装置が存在する。 As an in-pipe inspection camera device for inspection of water pipes, sewage pipes, gas pipes, etc., a camera head is attached to the tip of a hard cable, the camera head is inserted into the pipe to be inspected with a hard cable, and the inside of the pipe is moved with the camera head There is an in-pipe inspection camera device called a hard cable camera for photographing.
この種、管内検査カメラ装置として、従来では、カメラヘッドのケース内にカメラを固定して設けたカメラヘッド装置が存在する。
この種、ハードケーブルの先端に取り付けて使用されるカメラヘッド装置に於いては、カメラヘッドを管内に挿入して使用しているとき、カメラヘッドの姿勢が一定ではなく、撮影した画像からは、検査対象管内の上下関係を把握することができないという問題があった。 In this kind of camera head device that is used by attaching to the tip of a hard cable, when the camera head is inserted into the tube and used, the posture of the camera head is not constant, and from the captured image, There was a problem that the vertical relationship in the inspection target pipe could not be grasped.
本発明は、検査対象管内の上下方向を常に一定にした管内撮影を可能にし、かつ管内を斑なく均一に照明して、管内を精確に検査できるようにした管内検査カメラ装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide an in-pipe inspection camera device that enables in-pipe imaging in which the vertical direction in a pipe to be inspected is always constant, and that the inside of the pipe is uniformly illuminated without unevenness so that the inside of the pipe can be accurately inspected. Objective.
本発明は、検査対象管内に対して進退自在なカメラ本体と、前記カメラ本体の前部に設けられ、検査対象管内を撮影する撮像素子と、前記撮像素子の光軸に対して偏倚した位置に複数の発光素子を設け、前記各発光素子により前記検査対象管内を拡散照明する照明ユニットと、前記撮像素子および照明ユニットを前記カメラ本体の軸心に対して回転自在に支持する支持機構と、前記カメラ本体に設けられ、前記支持機構に回転自在に支持された前記撮像素子および照明ユニットを、前記検査対象管内の周方向に対して一定の位置に指向させる位置規制手段とを具備した管内検査カメラ装置を提供する。 The present invention provides a camera body that is movable forward and backward with respect to the inside of the inspection target tube, an image pickup device that is provided in a front portion of the camera main body and that images the inside of the inspection target tube, and a position that is biased with respect to the optical axis of the image pickup device A plurality of light emitting elements, an illumination unit that diffusely illuminates the inside of the inspection target tube by each of the light emitting elements, a support mechanism that rotatably supports the imaging element and the illumination unit with respect to an axis of the camera body, An in-pipe inspection camera provided with a position restricting unit that is provided in the camera body and that directs the imaging element and the illumination unit rotatably supported by the support mechanism to a fixed position with respect to a circumferential direction in the inspection target tube Providing the device.
ハードケーブルの先端に取り付けて使用されるカメラヘッド装置に於いて、検査対象管内の上下方向を常に一定にした管内撮影を可能にし、かつ管内を斑なく均一に照明して、管内を精確に検査できる。 A camera head device that is attached to the tip of a hard cable enables in-tube imaging with the vertical direction in the tube to be inspected constant at all times, and evenly illuminates the inside of the tube evenly to accurately inspect the inside of the tube. it can.
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明の実施形態に係る管内検査カメラ装置(以下、カメラヘッドと称す)の構成を図1および図2に示す。図1はカメラヘッドの正面図、図2は同カメラヘッドの側断面図である。本発明の実施形態に係るカメラヘッド10は、ハードケーブル12の先端に取着され、ハードケーブル12の操作で検査対象管内に押し込まれ、検査後、検査対象管内から引き抜かれる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 and 2 show the configuration of an in-pipe inspection camera device (hereinafter referred to as a camera head) according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view of the camera head, and FIG. 2 is a side sectional view of the camera head. The
この本発明の実施形態に係るカメラヘッド10は、図1に示すように、カメラ本体11と、カメラ本体11に収納された、カメラユニット13、照明ユニット14、スリップリング16、およびケーブル接続コネクタ18とを有して構成される。
As shown in FIG. 1, the
カメラ本体11には、前面中央部に、レンズカバーを含むカメラレンズ13Aが取着され、その周囲に、照明用の透明カバー11Aがカメラ本体11と一体に設けられている。カメラ本体11は、カメラレンズ13A、透明カバー11A、およびケーブル接続コネクタ18とともに密閉構造の防水形カメラヘッドケースを構成している。
A
ケーブル接続コネクタ18に接続されるハードケーブル12は、剛性および屈曲弾性を有し、複数の芯線を内包している。このハードケーブル12は、図3に示すように、ケーブルドラム2に巻装され、管内検査の必要量に応じてケーブルドラム2から繰り出して使用される。
The
カメラユニット13には、カメラレンズ13Aにより結像された検査対象管内を撮影する、例えばカラーCCDを用いた撮像素子13aが実装されている。
The
照明ユニット14には、検査対象管内の前方を照明する、例えば白色LEDを用いた前方照明用の複数(例えば4個)の発光素子141,141,…が設けられている。
The
さらに、照明ユニット14には、撮像素子15の光軸に対して偏倚した位置に、例えば白色LEDを用いた拡散照明用の複数(例えば8個)の発光素子142,142,…が設けられている。この拡散照明用の複数の発光素子142,142,…は、検査対象管内の側方乃至前方に照射光を均等に拡散させるように光軸が設定され、図2に示すように所定の間隔で配置される。
Further, the
カメラユニット13、および照明ユニット14は、後述するスリップリング16の回転部に固定され、カメラ本体11に対し、カメラ本体11の光軸を軸心として周方向に回転自在に設けられる。
The
スリップリング16は、カメラユニット13および照明ユニット14を回転自在にケーブル接続コネクタ18に回路接続するための回転部(ローター)16a、および固定部(ステーター)16bを有して構成される。
The
スリップリング16の固定部16bは、ケーブル接続コネクタ18とともに、カメラ本体11に固定される。
The
スリップリング16の回転部16aには、カメラユニット13、および照明ユニット14が、スリップリング16の軸心とカメラユニット13の光軸とを一致させた軸上に固定して設けられる。
The
すなわち、スリップリング16の回転部16aは、カメラユニット13、および照明ユニット14を、カメラ本体11の軸心に対して周方向に回転自在に支持する支持機構となる。
That is, the rotating
さらに、このスリップリング16の回転部16aには、カメラユニット13および照明ユニット14を、検査対象管内の周方向に対して一定の位置に指向させる位置規制手段となる錘体17が一体形成される。この錘体17は、例えばタングステン等の金属材料を用いて構成される。
Further, the rotating
この錘体17は、図2に示すように、照明ユニット14に設けられた発光素子142,142,…が上方に位置する方向に指向させるように、スリップリング16の回転部16aに一体形成して設けられる。
As shown in FIG. 2, the
このスリップリング16の回転部16aに一体に設けた錘体17と、照明ユニット14に設けた発光素子142,142,…との配置位置関係を図2に示している。
FIG. 2 shows the arrangement positional relationship between the
これにより、カメラ本体11が検査対象管内で側壁に沿って回動(周方向に回動)しても、照明ユニット14に設けられた発光素子142,142,…が常にカメラレンズ13Aの中心位置より上方に位置するように姿勢制御される。
Thereby, even if the
ケーブル接続コネクタ18は、カメラ本体11に固定して設けられ、カメラ本体11の後端部にハードケーブル12の接続部を有して、カメラユニット13および照明ユニット14の駆動電源を含む各種回路をスリップリング16を介してハードケーブル12の各芯線に回路接続する。
The
上記構成のカメラヘッド10を用いた管内検査カメラシステムの構成を図3に示す。
The configuration of the in-tube inspection camera system using the
この図3に示す管内検査カメラシステムは、先端にカメラヘッド10を取り付けたハードケーブル12を巻装するケーブルドラム2と、カメラヘッド10で撮影した管内の画像処理を行う制御ユニット3と、制御ユニット3で処理した管内画像5を表示するモニタ4とを有して構成される。
The in-tube inspection camera system shown in FIG. 3 includes a
カメラヘッド10は、上述したように、ハードケーブル12の先端に取着され、ハードケーブル12の操作で、検査対象管(PA若しくはPB)内に押し込まれ、検査後、検査対象管内から引き抜かれる。
As described above, the
この図3に示す管内検査カメラシステムに於いて、カメラユニット13、および照明ユニット14は、錘体17を一体に設けたスリップリング16の回転部16aに固定して設けられていることから、錘体17の重心方向に向かう作用で、常に、検査対象管内の上下方向を一定にした管内撮影を可能にしている。
In the in-pipe inspection camera system shown in FIG. 3, the
この際、検査対象配管は、当然のことながらカメラヘッド10よりも大きな径であり、上記照明ユニット14に設けられた拡散照明用の発光素子142,142,…は、常に、カメラレンズ13Aの中心位置より上方に位置して、当該位置から照射光を照射し、管内を拡散照明する。
In this case, the pipe to be inspected has a diameter larger than that of the
上記したカメラヘッド10が検査対象とする配管の一例を図4に示している。上記構成のカメラヘッド10は、当該カメラヘッドの径(例えば50φ)に対して、1.5乃至3倍の径(75φ乃至150φ)をもつ検査対象配管(PA/PB)に適用したとき、光源となる拡散照明用の発光素子142,142,…の照射位置が、常に、カメラ本体11の光軸より高い位置にあることから、とくに管内の上下方向に対して斑のない適正な照明を行うことができる。
FIG. 4 shows an example of piping that is to be inspected by the
上記したように、検査対象管内の上下方向を常に一定にした管内撮影を可能にしたカメラヘッドに於いて、カメラレンズの周囲に複数の拡散照明用の発光素子を均等に配置して検査対象管内を照明した場合と、上記実施形態によるカメラヘッド10の照明ユニット14で検査対象管内を照明した場合とに於ける管内画像5の違いを図5(a)、図5(b)に示している。
As described above, in a camera head that enables in-pipe imaging in which the vertical direction in the inspection target tube is always constant, a plurality of diffused illumination light emitting elements are arranged uniformly around the camera lens. FIG. 5A and FIG. 5B show the difference between the in-
検査対象管内の上下方向を常に一定にした管内撮影を可能にしたカメラヘッドに於いて、カメラレンズの周囲に複数の拡散照明用の発光素子を均等に配置して検査対象管内を照明した場合は、常に、検査対象管内の底面に近い照射位置から照射光が照射されることから、図5(a)に示すように、常に、管底面部が照明過剰、天井面部が照明不足のモニタ画像となる。 In a camera head that enables in-tube shooting with the vertical direction in the inspection target tube always constant, and when the interior of the inspection target tube is illuminated with multiple light emitting elements for diffuse illumination evenly arranged around the camera lens Since the irradiation light is always irradiated from the irradiation position close to the bottom surface in the inspection target tube, as shown in FIG. 5 (a), a monitor image in which the tube bottom portion is always over-illuminated and the ceiling surface portion is under-illuminated. Become.
これに対して、上記した実施形態の構造によるカメラヘッド10は、光源の照射位置が、常に、カメラ本体11の光軸より高い位置にあることから、図5(b)に示すように、常に、管内の上下方向にバランスのとれた、斑のない照明が可能となる。
On the other hand, in the
10…カメラヘッド、11…カメラ本体、12…ハードケーブル、13…カメラユニット、13a…撮像素子、14…照明ユニット、16…スリップリング、16a…回転部(ローター)、16b…固定部(ステーター)、17…錘体、18…ケーブル接続コネクタ、141…前方照明用の発光素子、142…拡散照明用の発光素子。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記カメラ本体の前部に設けられ、検査対象管内を撮影する撮像素子と、
前記撮像素子の光軸に対して偏倚した位置に複数の発光素子を設け、前記各発光素子により前記検査対象管内を拡散照明する照明ユニットと、
前記撮像素子および照明ユニットを前記カメラ本体の軸心に対して回転自在に支持する支持機構と、
前記カメラ本体に設けられ、前記支持機構に回転自在に支持された前記撮像素子および照明ユニットを、前記検査対象管内の周方向に対して一定の位置に指向させる位置規制手段と
を具備したことを特徴とする管内検査カメラ装置。 A camera body that can be moved back and forth with respect to the inspection target pipe;
An image sensor provided in a front portion of the camera body and photographing the inside of the inspection target tube;
A plurality of light emitting elements provided at positions deviated with respect to the optical axis of the imaging element, and an illumination unit that diffusely illuminates the inside of the inspection target tube by the light emitting elements
A support mechanism for rotatably supporting the image sensor and the illumination unit with respect to the axis of the camera body;
Position control means provided on the camera body and for directing the imaging device and the illumination unit rotatably supported by the support mechanism to a fixed position with respect to a circumferential direction in the inspection target tube. An in-pipe inspection camera device.
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