JP2017163398A - 撮像装置、方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像対象の異常個所に応じて照明を最適に制御する。【解決手段】駆動制御に応じて移動可能な撮像装置１０において、撮像装置１６と、撮像対象物の異常個所の位置と、前記異常個所の面積又は前記異常個所の面積に応じて算出された照明の制御パラメータとが記憶された記憶部を参照し、前記撮像装置１６により前記異常個所の位置において前記異常個所を含む撮像画像を撮像する際に、前記異常個所の面積又は照明の制御パラメータに基づいて、照明を制御する制御部２０と、を備えたことを特徴とする移動可能な撮像装置。【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置、撮像方法、及び撮像プログラムに関する。

従来、パイプなどの空間内をカメラで撮像して空間内の点検や検査を行う際に、撮像範囲を照明装置により照明する技術が存在する。例えば、ケーブルのライン数の増加が不要であり、取り付けられた照明器具に必要な電圧を自動的に判定し、最適な電圧を供給できるようにした管内検査テレビカメラの照明装置が提案されている。

また、直視／側視切り替えを可能にした自走式の管内検査カメラ装置において、カメラの全視方向に対して適正な照明を行うように制御するカメラ装置が提案されている。このカメラ装置では、ポテンショメータから出力された撮像部の視方向角度検出信号をもとに、定電流制御回路を介して、直視用集光照明部、直斜視用拡散照明部、及び側視用拡散照明部を個別に点灯駆動制御する。

特開平６−９４６２７号公報 特開２００８−２０２５８号公報

閉空間における異常個所の状態によって、精度の良い撮像画像を得るための最適な照明強度は異なるが、従来技術では、異常個所の状態を考慮して照明を制御することは開示されていない。

一つの側面として、本発明は、撮像対象の異常個所に応じて照明を最適に制御することを目的とする。

本発明は、一つの態様では、駆動制御に応じて移動可能な撮像装置において、撮像装置と、制御部とを有することを特徴とする。制御部は、撮像対象物の異常個所の位置と、前記異常個所の面積又は前記異常個所の面積に応じて算出された照明の制御パラメータとが記憶された記憶部を参照する。そして、制御部は、前記撮像装置により前記異常個所の位置において前記異常個所を含む撮像画像を撮像する際に、前記異常個所の面積又は照明の制御パラメータに基づいて、照明を制御する。

一つの側面として、撮像対象の異常個所に応じて照明を最適に制御することができる、という効果を有する。

本実施形態に係る撮像装置の概略図である。 第２撮像装置及び第２照明装置の概略図である。 制御部の機能ブロック図である。 第１撮像装置により撮像された第１撮像画像の一例を示す図である。 撮像装置から異常個所までの距離の算出を説明するための図である。 撮像装置から異常個所までの距離の算出を説明するための図である。 異常個所の位置及び面積を示すリストの一例を示す図である。 異常個所の位置を示すマップの一例を示す図である。 第２撮像装置による撮像を説明するための図である。 第２撮像装置により撮像された第２撮像画像、及び撮像画像の各画素が保持する距離の情報をグラフ化した一例を示す図である。 比較例として、異常個所以外の個所の撮像画像、及び撮像画像の各画素が保持する距離の情報をグラフ化した一例を示す図である。 異常個所の面積に応じた深さの測定結果の違いの一例を示す図である。 異常個所の面積と照度との関係を定めたテーブルの一例を示す図である。 表示画像の一例を示す図である。 本実施形態に係る撮像装置の制御部として機能するコンピュータの概略構成を示すブロック図である。 本実施形態における制御処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態の一例を詳細に説明する。本実施形態では、パイプ内の異常個所の検出及び検査を行う場合について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る撮像装置１０は、パイプ３０内を移動しながら、腐食による侵食などの異常個所３２を検出し、異常個所３２の深さをプロファイルするなどの検査を行う。

撮像装置１０は、図１に示すように、第１撮像装置１１と、第１照明装置１２と、駆動部１４と、第２撮像装置１６と、第２照明装置１７と、制御部２０とを含む。

第１撮像装置１１は、例えば、可視光カメラや赤外カメラなどであり、例えば、撮像装置１０の進行方向斜め下方向の所定範囲を撮像範囲とするように、撮像装置１０の前方に設置されている。

第１照明装置１２は、第１撮像装置１１の撮像範囲に光を照射するように、例えば、撮像装置１０の前方に設置されている。

駆動部１４は、撮像装置１０全体を移動させる機構である。駆動部１４は、例えば、モータと、車輪やキャタピラ等の回転機構とを含んで構成することができ、モータにより回転機構を駆動して、撮像装置１０を前後左右の各方向に移動させる。

第２撮像装置１６は、複数の焦点距離の画像を撮像し、合焦した際の焦点距離に基づいて、撮像画像の各画素に対応する撮像範囲の各位置までの距離を計測する、いわゆる合焦法を用いた３−dimensional（３Ｄ）カメラである。第２撮像装置１６は、例えば、撮像装置１０真下の所定範囲を撮像範囲とするように、撮像装置１０の下面に設置される。

第２照明装置１７は、第２撮像装置１６の撮像範囲に光を照射するように、例えば、撮像装置１０の下面に設置されている。より具体的には、第２照明装置１７は、図２に示すように、第２撮像装置１６装置を中心に配置可能なリング形状とすることができる。これにより、第２撮像装置１６の撮像範囲に対する照明のムラを軽減することができる。また、第２照明装置１７は、例えばLight Emitting Diode（ＬＥＤ）ライトのように調光機能を有する照明装置である。また、第２照明装置１７として、複数の点光源を用い、点灯する点光源の数により調光可能な構成としてもよい。

なお、第１撮像装置１１、第１照明装置１２、第２撮像装置１６、及び第２照明装置１７の各々の設置位置は上記の例に限定されず、撮像範囲や撮像装置１０の形態等に応じて適切な位置に設置すればよい。

制御部２０は、撮像装置１０全体の制御を行う。図３に、制御部２０の機能ブロック図を示す。図３に示すように、制御部２０は、第１撮像制御部２１と、検出部２２と、算出部２３と、駆動制御部２４と、第２撮像制御部２５と、表示制御部２６と、通信制御部２７とを含む。

第１撮像制御部２１は、第１撮像装置１１による撮像、及び第１照明装置１２による光の照射を制御する。具体的には、第１撮像制御部２１は、第１撮像装置１１による撮像を実行させ、撮像された第１撮像画像を取得する。第１撮像制御部２１は、取得した第１撮像画像を、第１撮像画像が撮像された際の撮像装置１０の位置の情報と共に、検出部２２へ受け渡す。詳細は後述するが、撮像装置１０の位置の情報は、駆動制御部２４から受け渡される。また、第１撮像制御部２１は、第１撮像画像を表示制御部２６へも受け渡す。

また、第１撮像制御部２１は、第１撮像装置１１による撮像が行われる際に、第１撮像装置１１の撮像範囲に光が照射されるように、第１照明装置１２を制御する。

検出部２２は、第１撮像制御部２１から受け渡された第１撮像画像を画像解析することにより、撮像対象物であるパイプ３０内における腐食による侵食等の異常個所３２を示す領域を検出する。例えば、検出部２２は、第１撮像画像から、予め定めた閾値以下の輝度値の画素群からなる領域であって、領域の面積が予め定めた所定範囲のサイズである領域を、異常個所３２を示す領域として検出する。

図４に、第１撮像装置１１により撮像された第１撮像画像３４から検出された異常個所３２を示す領域３２Ａの一例を示す。図４は、パイプ３０内における腐食による侵食個所を、異常個所３２を示す領域３２Ａとして検出した例である。検出部２２は、第１撮像画像３４内において検出した異常個所３２を示す領域３２Ａの情報を、第１撮像画像３４が撮像されたときの撮像装置１０の位置の情報と共に算出部２３へ受け渡す。領域３２Ａの情報は、第１撮像画像３４上での領域３２Ａの位置及び面積を特定可能な情報であり、例えば、領域３２Ａに含まれる各画素の座標値や、領域３２Ａの輪郭を形成する各画素の座標値とすることができる。

算出部２３は、検出部２２により検出された異常個所３２のパイプ３０内における位置を算出する。具体的には、算出部２３は、検出部２２から受け渡された領域３２Ａの情報に基づいて、第１撮像画像３４上での領域３２Ａの位置（例えば、領域３２Ａの中心座標の座標値）を算出する。そして、算出部２３は、第１撮像画像３４内における異常個所３２を示す領域３２Ａの位置（座標値）と、第１撮像装置１１による撮像位置及び撮像条件と、パイプ３０内における撮像装置１０の位置とに基づいて、異常個所３２の位置を算出する。

図５に、側面視における第１撮像装置１１と第１撮像画像３４と異常個所３２との関係を概略的に示す。図５では、第１撮像画像３４を第１撮像装置１１の撮像範囲内に仮想的に配置した仮想撮像画像面３４Ａを示している。後述の図６についても同様である。例えば、図５に示すように、第１撮像装置１１が、撮像装置１０の接地面から高さＨ（ｍｍ）の位置に、俯角Ｄ（度）で取り付けられており、パイプ３０の奥行き方向に対する第１撮像装置１１の画角がＶ_ｙ（度）であるとする。また、第１撮像画像３４（仮想撮像画像面３４Ａ）の奥行き方向の画素数をＷ_ｙ、第１撮像画像３４（仮想撮像画像面３４Ａ）の中心から異常個所３２を示す領域３２Ａの中心座標までの奥行き方向の画素数をｐ_ｙとする。また、第１撮像装置１１の光軸と、第１撮像装置１１と異常個所３２の位置を撮像範囲の幅方向の中心線に射影した位置３２Ｙとを結ぶ線とのなす角をαとする。

この場合、算出部２３は、撮像装置１０（第１撮像装置１１と異常個所３２との奥行き方向の距離Ｌ_ｙを下記（１）式により算出する。
Ｌ_ｙ＝Ｈ×（１−ｔａｎ（Ｄ）×ｔａｎα）
÷（ｔａｎ（Ｄ）＋ｔａｎα） ・・・（１）
なお、ｔａｎαは、下記（２）式で表される。
ｔａｎα＝ｐ_ｙ×ｔａｎ（Ｖ_ｙ／２）÷（Ｗ_ｙ／２） ・・・（２）

また、図６に、平面視における第１撮像装置１１と第１撮像画像３４と異常個所３２との関係を概略的に示す。例えば、図６に示すように、パイプ３０の水平方向（幅方向）に対する第１撮像装置１１の画角がＶ_ｘ（度）、第１撮像画像３４（仮想撮像画像面３４Ａ）の水平方向の画素数をＷ_ｘ、第１撮像画像３４（仮想撮像画像面３４Ａ）の中心から異常個所３２を示す領域３２Ａの中心座標までの水平方向の画素数をｐ_ｘとする。

この場合、算出部２３は、撮像装置１０（第１撮像装置１１）と異常個所３２との水平方向の距離Ｌ_ｘを下記（３）式により算出する。
Ｌ_ｘ＝（ｘ×ｐ_ｘ）÷Ｗ_ｘ ・・・（３）
なお、ｘは、下記（４）式で表される。
ｘ＝２Ｌ_ｙ×ｔａｎ（Ｖ_ｘ／２） ・・・（４）

算出部２３は、上記（１）式及び（３）式により算出した撮像装置１０から異常個所３２までの距離と、パイプ３０内における撮像装置１０の位置とを合わせて、パイプ３０内における異常個所３２の位置を算出する。

また、算出部２３は、検出部２２から受け渡された領域３２Ａの情報に基づいて、異常個所３２の面積を算出する。例えば、算出部２３は、異常個所３２を円形とみなし、上記の異常個所３２の位置の算出と同様の方法で異常個所３２の直径の両端に相当する２点の位置を求める。そして、算出部２３は、求めた２点間の距離を直径とする円の面積を、異常個所３２の面積として算出することができる。また、第１撮像装置１１の画角や取り付け角度等に基づいて、第１撮像画像３４上の各位置における画素数と実際の面積との対応関係を示すテーブルを用意しておく。そして、算出部２３は、このテーブルを参照して、領域３２Ａが検出された位置及び領域の画素数に対応する異常個所３２の実際の面積を算出するようにしてもよい。

算出部２３は、算出した異常個所３２の位置及び面積の情報を、例えば図７に示すようなリストとして、撮像装置１０の所定の記憶領域に一旦記憶すると共に、異常個所３２の位置の情報を表示制御部２６へ受け渡す。また、算出部２３は、パイプ３０の全長分の異常個所３２の検出が終了すると、記憶しておいた異常個所３２の位置及び面積を示すリストと、予め用意されたパイプ３０の形状データとに基づいて、異常個所３２の位置を示すマップを作成してもよい。マップの一例を図８に示す。マップ内の異常個所３２を示すマークには、そのマークが示す異常個所３２の面積の情報も対応付けておく。算出部２３は、異常個所３２の位置及び面積を示すリスト又はマップを駆動制御部２４へ受け渡す。

駆動制御部２４は、検出部２２による異常個所３２の検出がパイプ３０の全長にわたって行われるように、駆動部１４を制御して撮像装置１０を所定距離ずつ移動させる。具体的には、駆動制御部２４は、第１撮像装置１１による撮像範囲が、パイプ３０内の所定位置（例えば、撮像装置１０の進入入口付近の位置）に設定した基準位置からパイプ３０内の奥側へ向けて順次変更されるように、撮像装置１０をパイプ３０内で前進させる。また、駆動制御部２４は、モータや車輪の回転数などにより、基準位置からの撮像装置１０の移動距離を算出し、算出した移動距離を、パイプ３０内における撮像装置１０の位置を示す情報として第１撮像制御部２１へ受け渡す。

また、駆動制御部２４は、算出部２３から異常個所３２の位置及び面積を示すリスト又はマップを受け取ると、各異常個所３２が第２撮像装置１６の撮像範囲に含まれる位置になるように、駆動部１４を制御して撮像装置１０を移動させる。なお、駆動制御部２４は、複数の異常個所３２が所定距離以内に近接して検出されている場合には、それら複数の異常個所３２が第２撮像装置１６の撮像範囲に含まれる位置になるように撮像装置１０を移動させる。

具体的には、駆動制御部２４は、撮像装置１０をパイプ３０内の基準位置に移動させ、リスト又はマップを参照して異常個所３２の位置を取得し、取得した位置に応じた移動距離分、撮像装置１０を移動させる。なお、駆動制御部２４は、撮像装置１０を基準位置に移動させることなく、異常個所３２の検出が終了した位置（パイプ３０内の奥側の位置）から、撮像装置１０を後進させて異常個所３２の位置まで移動させてもよい。駆動制御部２４は、異常個所３２が第２撮像装置１６の撮像範囲に含まれる位置に撮像装置１０を移動させると、異常個所３２の位置への撮像装置１０の移動が完了したことを第２撮像制御部２５に通知する。

なお、第２撮像装置１６として合焦法による３Ｄカメラを適用する場合、図９に示すように、異常個所３２の真上に第２撮像装置１６が位置するように撮像装置１０を移動させることが好ましい。異常個所３２の真上から撮像を行うことにより、３Ｄカメラにより異常個所３２の深さを精度良くプロファイルすることができるためである。

第２撮像制御部２５は、第２撮像装置１６による撮像、及び第２照明装置１７による光の照射を制御する。具体的には、第２撮像制御部２５は、異常個所３２の位置への撮像装置１０の移動が完了したことの通知を駆動制御部２４から受け取ると、第２撮像装置１６による撮像を実行させ、撮像された第２撮像画像を取得する。第２撮像装置１６から取得される第２撮像画像の各画素は、第２撮像装置１６からその画素に対応する撮像範囲の位置までの距離の情報を保持する。第２撮像制御部２５は、第２撮像装置１６から取得した第２撮像画像を通信制御部２７へ受け渡す。

図１０に、パイプ３０内の異常個所３２を第２撮像装置１６で撮像した第２撮像画像３６の一例を示す。また、図１０の上段右図の３Ｄ表示、及び図１０下段の高さ（深さ）プロファイル（第２撮像画像３６内のＸ方向及びＹ方向の各位置における高さ（深さ）のプロファイル）の図は、第２撮像画像３６の各画素が保持する距離の情報をグラフ化したものである。また、比較例として、異常個所３２が検出されていない個所を第２撮像装置１６で撮像した第２撮像画像３６、距離情報の３Ｄ表示、及び高さ（深さ）プロファイルの一例を図１１に示す。

また、第２撮像制御部２５は、第２撮像装置１６による撮像が行われる際に、第２撮像装置１６の撮像範囲に光が照射されるように、第２照明装置１７を制御する。

ここで、本実施形態のように、異常個所３２の深さのプロファイルを検査する場合、異常個所３２の面積及び第２照明装置１７の照度に応じて、異常個所３２への光の届き方が異なり、第２撮像装置１６による深さの計測結果に変動が生じる。特に、異常個所３２が、面積が小さく深さが深いピンホール状の場合、第２照明装置１７による照明が異常個所３２の底部まで届き難く、正確な計測を行うことができない。

図１２に、直径１．０ｍｍ（面積１．００ｍｍ^２）、かつ深さ１５００ｍｍの穴、及び直径０．５ｍｍ（面積０．２５ｍｍ^２）、かつ深さ約１５００ｍｍの穴についての深さプロファイルの一例を示す。図１２に示すように、面積が０．２５ｍｍ^２の穴については、底部まで照明が届かず、正確な計測ができていないことがわかる。

そこで、第２撮像制御部２５は、第２撮像装置１６により撮像が行われる際に、撮像対象の異常個所３２の面積に応じて、第２照明装置１７の照度を調整する。具体的には、第２撮像制御部２５は、異常個所３２の面積が小さいほど第２照明装置１７の照度を強くする。例えば、図１３に示すように、異常個所３２の面積と照度との関係を定めたテーブルを用意しておく。そして、第２撮像制御部２５は、異常個所３２の位置及び面積を示すリスト又はマップから撮像対象の異常個所３２の面積を取得し、図１３に示すようなテーブルを参照して、異常個所３２の面積に応じた照度を取得する。そして、第２撮像制御部２５は、取得した照度で第２撮像装置１６の撮像範囲が照明されるように第２照明装置１７を制御する。

なお、照度は、第２照明装置１７を制御する際の制御パラメータの一例であり、照度に変えて、第２照明装置１７への印加電圧の電圧値や、第２照明装置が複数の点光源の場合には、点灯する点光源の個数を、制御パラメータとして用いてもよい。

表示制御部２６は、通信機能及び表示装置を備え、かつパイプ３０の外に配置される情報処理装置の表示装置に表示するための表示画像の画像データを生成する。情報処理装置は、例えば、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォン等である。具体的には、表示制御部２６は、第１撮像制御部２１から受け渡された第１撮像画像３４上に、検出部２２で検出された異常個所３２を示す領域３２Ａを示すマークを重畳した表示画像を示す画像データを生成する。

さらに、表示制御部２６は、表示画像に、撮像装置１０からの奥行き方向の距離が等しい位置を示す複数の等距離線も重畳表示されるように画像データを生成する。等距離線を表示する表示画面上の位置は、上記（１）式及び（２）式において、Ｌ_ｙに等距離線を表示する撮像装置１０からの距離を代入して、画像中心からの画素数ｐ_ｙとして求めればよい。表示制御部２６は、生成した画像データを通信制御部２７へ受け渡す。

図１４に、表示画像３７の一例を示す。図１４は、図４に示す第１撮像画像３４に異常個所３２を示す領域３２Ａを示すマーク３８と、等距離線３９とを重畳した例である。また、図１４の例では、各等距離線３９が示す位置までの撮像装置１０からの距離、及び検出された異常個所３２の位置を示す数値も合わせて表示している。異常個所３２の位置として、奥行き方向の位置は、撮像装置１０からの距離で表しており、水平方向の位置は、画像中心からの距離で表している。なお、画像中心に対して左側（図１４の表示画像３７では下側）をプラスの距離で、右側（図１４の表示画像３７では上側）をマイナスの距離で表している。

通信制御部２７は、表示制御部２６から受け渡された表示画像３７の画像データを、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）などの通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）により、パイプ３０外部の情報処理装置へ送信するように制御する。これにより、情報処理装置の表示装置に、図１４に示すような表示画像３７を表示することができる。また、通信制御部２７は、第２撮像制御部２５から受け渡された第２撮像画像３６もパイプ３０外部の情報処理装置へ送信するように制御する。これにより、情報処理装置の表示装置に、図１０に示すような異常個所の高さ（深さ）プロファイルや３Ｄ表示を表示することができる。

なお、通信制御部２７は、第１撮像制御部２１から取得した第１撮像画像３４と算出部２３による算出結果とを情報処理装置へ送信し、情報処理装置において、表示画像３７の画像データを生成して表示装置に表示してもよい。この場合、表示制御部２６は、制御部２０の構成から省略してもよい。

また、異常個所３２の検出及び検査の作業中には、画像データ等の情報処理装置への送信を行わず、画像データ等を撮像装置１０に挿入されたメモリカード等に記憶しておく。そして、パイプ３０全長の検査が終了した際に、メモリカードを取り出して、記憶しておいたデータを読み出すようにしてもよい。この場合、通信制御部２７は、制御部２０の構成から省略してもよい。

撮像装置１０の制御部２０は、例えば図１５に示すコンピュータ４０で実現することができる。コンピュータ４０はCentral Processing Unit（ＣＰＵ）４１、一時記憶領域としてのメモリ４２、及び不揮発性の記憶部４３を備える。また、コンピュータ４０は、第１撮像装置１１、第１照明装置１２、駆動部１４、第２撮像装置１６、第２照明装置１７と接続される入出力Ｉ／Ｆ４４を備える。また、コンピュータ４０は、メモリカード等の記録媒体４９に対するデータの読み込み及び書き込みを制御するread/write（Ｒ／Ｗ）部４５、並びにＷｉ−Ｆｉ（登録商標）などの通信Ｉ／Ｆ４６を備える。ＣＰＵ４１、メモリ４２、記憶部４３、入出力Ｉ／Ｆ４４、Ｒ／Ｗ部４５、及び通信Ｉ／Ｆ４６は、バス４７を介して互いに接続される。

記憶部４３はHard Disk Drive（ＨＤＤ）、Solid State Drive（ＳＳＤ）、フラッシュメモリ等によって実現できる。記憶媒体としての記憶部４３には、コンピュータ４０を制御部２０として機能させるための制御プログラム５０が記憶されている。制御プログラム５０は、第１撮像制御プロセス５１と、検出プロセス５２と、算出プロセス５３と、駆動制御プロセス５４と、第２撮像制御プロセス５５と、表示制御プロセス５６と、通信制御プロセス５７とを有する。

ＣＰＵ４１は、制御プログラム５０を記憶部４３から読み出してメモリ４２に展開し、制御プログラム５０が有するプロセスを順次実行する。ＣＰＵ４１は、第１撮像制御プロセス５１を実行することで、図３に示す第１撮像制御部２１として動作する。また、ＣＰＵ４１は、検出プロセス５２を実行することで、図３に示す検出部２２として動作する。また、ＣＰＵ４１は、算出プロセス５３を実行することで、図３に示す算出部２３として動作する。また、ＣＰＵ４１は、駆動制御プロセス５４を実行することで、図３に示す駆動制御部２４として動作する。また、ＣＰＵ４１は、第２撮像制御プロセス５５を実行することで、図３に示す第２撮像制御部２５として動作する。また、ＣＰＵ４１は、表示制御プロセス５６を実行することで、図３に示す表示制御部２６として動作する。また、ＣＰＵ４１は、通信制御プロセス５７を実行することで、図３に示す通信制御部２７として動作する。これにより、制御プログラム５０を実行したコンピュータ４０が、撮像装置１０の制御部２０として機能することになる。

なお、制御プログラム５０により実現される機能は、例えば半導体集積回路、より詳しくはApplication Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ）等で実現することも可能である。

次に、第１実施形態に係る撮像装置１０の作用について説明する。撮像装置１０がパイプ３０内の一端に設定した基準位置に配置され、作業開始の指示が撮像装置１０に入力されると、制御部２０において、図１６に示す制御処理が実行される。

図１６に示す制御処理のステップＳ１１で、第１撮像制御部２１が、第１照明装置１２により第１撮像装置１１の撮像範囲に光を照射させ、第１撮像装置１１による撮像を実行させ、撮像された第１撮像画像３４を取得する。第１撮像制御部２１は、取得した第１撮像画像３４を、第１撮像画像３４が撮像された際の撮像装置１０の位置の情報と共に、検出部２２へ受け渡す。また、第１撮像制御部２１は、第１撮像画像３４を表示制御部２６へも受け渡す。

次に、ステップＳ１２で、検出部２２が、第１撮像制御部２１から受け渡された第１撮像画像３４を画像解析することにより、撮像対象物であるパイプ３０内における腐食による侵食等の異常個所３２を示す領域３２Ａを検出する。検出部２２は、第１撮像画像３４内において検出した異常個所３２を示す領域３２Ａの情報を、第１撮像画像３４が撮像されたときの撮像装置１０の位置の情報と共に算出部２３へ受け渡す。

次に、ステップＳ１３で、算出部２３が、撮像装置１０から異常個所３２までの距離を、例えば、上記（１）式及び（３）式により算出する。そして、算出部２３は、撮像装置１０から異常個所３２までの距離と、パイプ３０内における撮像装置１０の位置とを合わせて、パイプ３０内における異常個所３２の位置を算出する。また、算出部２３は、領域３２Ａの情報に基づいて、異常個所３２の実際の面積を算出する。そして、算出部２３は、算出した異常個所３２の位置及び面積の情報を、例えば図７に示すようなリストとして、撮像装置１０の所定の記憶領域に一旦記憶すると共に、異常個所３２の位置の情報を表示制御部２６へ受け渡す。なお、上記ステップＳ１２で異常個所３２が検出されなかった場合には、本ステップの処理はスキップする。

次に、ステップＳ１４で、表示制御部２６が、第１撮像制御部２１から受け渡された第１撮像画像３４上に、異常個所３２を示す領域３２Ａを示すマーク３８と、撮像装置１０からの等距離線３９とを重畳した表示画像３７の画像データを生成する。表示制御部２６は、生成した表示画像３７の画像データを通信制御部２７へ受け渡す。通信制御部２７は、表示画像３７の画像データを通信Ｉ／Ｆ４６を介して、パイプ３０の外に配置された情報処理装置に送信する。これにより、情報処理装置の表示装置に、例えば図１４に示すような表示画像３７が表示され、パイプ３０内で検出された異常個所３２の画像をリアルタイムで確認することもできる。なお、画像データの生成及び情報処理装置への送信を行うことなく、撮像装置１０に挿入されたメモリカード等に第１撮像画像３４を記憶しておいて、検査終了後に取り出すようにしてもよい。

次に、ステップＳ１５で、駆動制御部２４が、撮像装置１０がパイプ３０の他端に到達したか否かを判定する。この判定は、撮像装置１０の移動距離とパイプ３０の全長距離とを比較したり、パイプ３０の他端に設けられた終端を示す標識を、撮像装置１０に設けたセンサ（図示省略）で検出したりすることにより行うことができる。撮像装置１０がパイプ３０の他端に到達した場合には、処理はステップＳ１７へ移行し、撮像装置１０がパイプ３０の他端に到達していない場合には、処理はステップＳ１６へ移行する。

ステップＳ１６では、駆動制御部２４が、撮像装置１０をパイプ３０内で所定距離前進させるように、駆動部１４を制御する。また、駆動制御部２４は、基準位置からの撮像装置１０の移動距離を算出し、算出した移動距離を、パイプ３０内における撮像装置１０の位置を示す情報として第１撮像制御部２１へ受け渡す。そして、処理はステップＳ１１に戻る。これにより、第１撮像装置１１による撮像範囲が変更され、新たな撮像範囲から異常個所３２の検出が行われる。なお、取得済みの第１撮像画像３４から既に検出済みの異常個所３２については、次に取得される第１撮像画像３４からは、画像内での対象物の追跡技術を用いて検出することができる。

一方、ステップＳ１７では、算出部２３により算出され、所定の記憶領域に記憶された異常個所３２の位置及び面積を示すリストが駆動制御部２４に受け渡される。なお、算出部２３は、異常個所３２の位置及び面積を示すリストに基づいて、異常個所３２の位置を示すマップを生成して、駆動制御部２４に受け渡してもよい。駆動制御部２４は、異常個所３２の位置及び面積を示すリスト又はマップを受け取ると、撮像装置１０をパイプ３０内の基準位置に移動させる。なお、異常個所３２の検出が終了した位置（パイプ３０の他端）から、異常個所の検査を開始する場合には、本ステップの処理はスキップする。

次に、ステップＳ１８で、駆動制御部２４が、リスト又はマップを参照して異常個所３２の位置を取得し、取得した位置までの移動距離を算出する。そして、駆動制御部２４は、異常個所３２が第２撮像装置１６の撮像範囲に含まれる位置になるように、駆動部１４を制御して算出した移動距離分撮像装置１０を移動させる。

次に、ステップＳ１９で、第２撮像制御部２５が、異常個所３２の位置及び面積を示すリスト又はマップから撮像対象の異常個所３２の面積を取得し、例えば図１３に示すようなテーブルを参照して、異常個所３２の面積に応じた照度を取得する。そして、第２撮像制御部２５は、取得した照度で第２撮像装置１６の撮像範囲が照明されるように第２照明装置１７を制御する。

次に、ステップＳ２０で、第２撮像制御部２５が、第２撮像装置１６による撮像を実行させ、撮像された第２撮像画像３６を取得する。

次に、ステップＳ２１で、第２撮像制御部２５が、第２撮像装置１６から取得した第２撮像画像３６を通信制御部２７へ受け渡す。そして、通信制御部２７は、第２撮像装置１６の撮像画像を通信Ｉ／Ｆ４６を介して、パイプ３０の外に配置された情報処理装置に送信する。なお、第２撮像画像３６を情報処理装置へ送信することなく、撮像装置１０に挿入されたメモリカード等に記憶しておいて、検査終了後に取り出すようにしてもよい。また、第２撮像画像３６自体をメモリカード等に記憶する場合に限らず、第２撮像画像３６に基づいて計測された深さの計測結果のみをメモリカード等に記憶するようにしてもよい。

次に、ステップＳ２２で、第２撮像制御部２５が、異常個所３２の位置及び面積を示すリスト又はマップに含まれる全ての異常個所３２を、第２撮像装置１６により撮像したか否かを判定する。まだ撮像していない異常個所３２が存在する場合には、処理はステップＳ１７に戻り、全ての異常個所３２の撮像が終了している場合には、制御処理は終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る撮像装置１０は、第２撮像装置で異常個所を撮像する際に、異常個所の面積が小さいほど第２照明装置の照度が強くなるように制御する。これにより、面積が小さく深さが深いピンホール状の異常個所の底部まで光が届く可能性が高まり、第２撮像装置による異常個所の撮像の精度が向上する。

また、本実施形態では、第１撮像装置により撮像した第１撮像画像から異常個所を検出し、検出した異常個所の位置を算出する。そして、算出した異常個所の位置まで撮像装置１０を移動させ、第２撮像装置により異常個所を撮像し、異常個所の検査を行う。したがって、本実施形態に係る撮像装置１０によれば、パイプ内のような閉鎖された空間内の異常個所の検出及び検査を効率良く行うことができる。

また、本実施形態に係る撮像装置１０は、第１撮像画像に、検出された異常個所を示すマークと、撮像装置１０からの距離が等しい位置を示す等距離線とを重畳表示する。これにより、撮像画像を目視することにより異常個所３２の状態を確認する場合の支援を行うこともできる。

なお、上記実施形態では、パイプ３０の全長にわたって異常個所３２を検出した後に、検出した異常個所の各々を検査する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、異常個所３２を検出しながら、異常個所３２の検査も行うようにしてもよい。この場合、撮像装置１０を所定距離ずつ移動させながら第１撮像装置１１で撮像を行っている際に、撮像装置１０が既に検出されている異常個所の位置に到達したか否かを判定し、到達している場合には、第２撮像装置１６による撮像を行うようにすればよい。

また、上記実施形態では、面積が小さく深さが深いピンホール状の異常個所を想定して、異常個所の面積が小さいほど第２照明装置の照度が強くなるように制御する場合を説明したが、面積が小さく深さが浅い異常個所が存在することも想定される。この場合、異常個所の面積が小さいことに応じて、第２照明装置の照度は強くなるように制御されるため、第２撮像装置で撮像される撮像画像は、輝度が飽和したものになる可能性もある。このような場合を考慮して、第２撮像装置による撮像画像の輝度が飽和している場合、第２照明装置の照度を弱くして、再度、第２撮像装置による撮像を行うようにしてもよい。撮像画像の輝度が飽和しているか否かは、撮像画像に含まれる画素のうち、輝度値が最大値（例えば、明るさを０〜２５５の階調で表す場合、最大値は２５５）の画素の割合が予め定めた閾値以上か否かにより判定することができる。

また、上記実施形態では、第２撮像制御部２５が、リストやマップと図１３に示すようなテーブルとを参照して、異常個所の面積に応じた照度などの制御パラメータを取得する場合について説明したが、これに限定されない。算出部２３が、異常個所の面積を算出した際に、図１３に示すようなテーブルを参照して、異常個所の面積に応じた照度などの制御パラメータを取得し、算出した異常個所の位置に対応付けてリストやマップに制御パラメータを記憶するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、撮像装置１０により異常個所の検出も行う場合について説明したが、異常個所の検出は、例えばパイプ３０内を撮像した映像から人手で検出するなど、他の手法を用いてもよい。すなわち、異常個所の位置及び面積のリスト又はマップを外部装置などから取得して、異常個所の位置に移動して検査（第２撮像装置による撮像）を行う際に、異常個所の面積に応じて照度の調整を行うものであってもよい。

また、上記実施形態では、第２撮像装置として合焦法による測距を行う３Ｄカメラを用いて異常個所のプロファイルを得る場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第２撮像装置として、ステレオカメラを用いてもよい。この場合も上記各実施形態と同様に、各画素がその画素に対応する位置までの距離の情報を保持した画像が第２撮像装置により得られる。

また、上記実施形態では、パイプ内の腐食による侵食個所を異常個所として検出する場合を例に説明したが、これに限定されない。本発明は、例えば、構造上設けられたピンホール状の穴の点検の際にも適用可能である。この場合、検査対象個所は撮像装置の下面に生じるとは限らない。また、パイプ内の腐食による侵食個所を異常個所として検出する場合でも、検査対象のパイプを流通する物質の種類によっては、侵食個所は撮像装置の下面に限らない可能性がある。そこで、第１撮像装置及び第２撮像装置の各々による撮像範囲が、パイプ内の全周をカバーできるように、複数の第１撮像装置及び複数の第２撮像装置を設けたり、第１撮像装置及び第２撮像装置の各々を可動式としたりしてもよい。

また、上記各実施形態では、パイプの全長にわたって異常個所の検出及び検査を行う場合について説明したが、これに限定されない。予め定めた範囲、例えば、腐食による侵食が生じやすいパイプの屈曲部分を検査するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、撮像対象物をパイプ内部とする場合について説明したが、本発明は、撮像装置が移動可能な空間であれば、パイプに限らず、例えばタンクなどの他の閉空間を撮像対象物とする場合にも適用可能である。

また、上記では、制御プログラム５０が記憶部４３に予め記憶（インストール）されている態様を説明したが、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記録された形態で提供することも可能である。

以上の上記実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

（付記１）
駆動制御に応じて移動可能な撮像装置において、
撮像部と、
撮像対象物の異常個所の位置と、前記異常個所の面積又は前記異常個所の面積に応じて算出された照明の制御パラメータとが記憶された記憶部を参照し、前記撮像部により前記異常個所の位置において前記異常個所を含む撮像画像を撮像する際に、前記異常個所の面積又は照明の制御パラメータに基づいて、照明を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする移動可能な撮像装置。

（付記２）
前記制御部は、前記異常個所の面積が小さいほど、前記照明の強さを強くするように制御する付記１記載の撮像装置。

（付記３）
前記制御部は、前記異常個所の位置において、前記撮像部の焦点距離を変化させて複数の撮像画像を撮像するように制御することを特徴とする付記１又は付記２記載の撮像装置。

（付記４）
前記撮像部とは異なる検出用撮像部を備え、
前記制御部は、前記検出用撮像部により撮像した撮像画像に基づいて前記異常個所を検出すると、前記撮像画像に基づいて、検出した前記異常個所の位置を算出し、駆動部を制御して、算出した前記位置に移動するように制御する
付記１〜付記３のいずれか１項記載の撮像装置。

（付記５）
前記制御部は、前記検出用撮像部による撮像画像を該撮像画像中の前記異常個所を示すマークとともに表示する際に、前記検出用撮像部による撮像画像の撮像の際の撮像位置と撮像条件とに基づいて、前記検出用撮像部の撮像位置からの距離が等間隔となる位置に対応づけて、前記検出用撮像部による撮像画像上に複数のラインを表示するように制御する付記４記載の撮像装置。

（付記６）
第１の撮像装置により撮像された撮像画像に基づいて検出された撮像対象物の異常個所の位置情報と、検出された前記異常個所の面積情報とが記憶された記憶部を参照し、
第２の撮像装置により前記異常個所の位置において前記異常個所を含む撮像画像を撮像する際、前記異常個所の面積情報に基づいて照明の強さを調整し、撮像する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする撮像方法。

（付記７）
前記異常個所の面積が小さいほど、前記照明の強さを強くするように制御する付記６記載の撮像方法。

（付記８）
前記異常個所の位置における撮像は、前記第２の撮像装置の焦点距離を変化させて複数の撮像画像を撮像することを特徴とする付記６又は付記７記載の撮像方法。

（付記９）
前記第１の撮像装置により撮像した撮像画像に基づいて前記異常個所を検出すると、前記撮像画像に基づいて、検出した前記異常個所の位置を算出し、駆動部を制御して、算出した前記位置に移動するように制御する
付記６〜付記８のいずれか１項記載の撮像方法。

（付記１０）
前記第１の撮像装置による撮像画像を該撮像画像中の前記異常個所を示すマークとともに表示する際に、前記第１の撮像装置による撮像画像の撮像の際の撮像位置と撮像条件とに基づいて、前記第１の撮像装置の撮像位置からの距離が等間隔となる位置に対応づけて、前記第１の撮像装置による撮像画像上に複数のラインを表示するように制御する付記９記載の撮像方法。

（付記１１）
第１の撮像装置により撮像された撮像画像に基づいて検出された撮像対象物の異常個所の位置情報と、検出された前記異常個所の面積情報とが記憶された記憶部を参照し、
第２の撮像装置により前記異常個所の位置において前記異常個所を含む撮像画像を撮像する際、前記異常個所の面積情報に基づいて照明の強さを調整し、撮像する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする撮像プログラム。

（付記１２）
前記異常個所の面積が小さいほど、前記照明の強さを強くするように制御する付記１１記載の撮像プログラム。

（付記１３）
前記異常個所の位置における撮像は、前記第２の撮像装置の焦点距離を変化させて複数の撮像画像を撮像することを特徴とする付記１１又は付記１２記載の撮像プログラム。

（付記１４）
前記第１の撮像装置により撮像した撮像画像に基づいて前記異常個所を検出すると、前記撮像画像に基づいて、検出した前記異常個所の位置を算出し、駆動部を制御して、算出した前記位置に移動するように制御する
付記１１〜付記１３のいずれか１項記載の撮像プログラム。

（付記１５）
前記第１の撮像装置による撮像画像を該撮像画像中の前記異常個所を示すマークとともに表示する際に、前記第１の撮像装置による撮像画像の撮像の際の撮像位置と撮像条件とに基づいて、前記第１の撮像装置の撮像位置からの距離が等間隔となる位置に対応づけて、前記第１の撮像装置による撮像画像上に複数のラインを表示するように制御する付記１４記載の撮像プログラム。

（付記１６）
第１の撮像装置により撮像された撮像画像に基づいて検出された撮像対象物の異常個所の位置情報と、検出された前記異常個所の面積情報とが記憶された記憶部を参照し、
第２の撮像装置により前記異常個所の位置において前記異常個所を含む撮像画像を撮像する際、前記異常個所の面積情報に基づいて照明の強さを調整し、撮像する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする撮像プログラムを記憶した記憶媒体。

１０ 撮像装置
１１ 第１撮像装置
１２ 第１照明装置
１４ 駆動部
１６ 第２撮像装置
１７ 第２照明装置
２０ 制御部
２１ 第１撮像制御部
２２ 検出部
２３ 算出部
２４ 駆動制御部
２５ 第２撮像制御部
２６ 表示制御部
２７ 通信制御部
３０ パイプ
３２ 異常個所
３２Ａ 異常個所を示す領域
３４ 第１撮像画像
３６ 第２撮像画像
３７ 表示画像
３８ 異常個所を示すマーク
３９ 等距離線
４０ コンピュータ
４１ ＣＰＵ
４２ メモリ
４３ 記憶部
４９ 記録媒体
５０ 制御プログラム

Claims (6)

1. 駆動制御に応じて移動可能な撮像装置において、
   撮像部と、
   撮像対象物の異常個所の位置と、前記異常個所の面積又は前記異常個所の面積に応じて算出された照明の制御パラメータとが記憶された記憶部を参照し、前記撮像部により前記異常個所の位置において前記異常個所を含む撮像画像を撮像する際に、前記異常個所の面積又は照明の制御パラメータに基づいて、照明を制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする移動可能な撮像装置。
2. 前記制御部は、前記異常個所の面積が小さいほど、前記照明の強さを強くするように制御する請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御部は、撮像した撮像画像の輝度が閾値以上か否かを判定し、判定結果に応じて前記照明を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の移動可能な撮像装置。
4. 第１の撮像装置により撮像された撮像画像に基づいて検出された撮像対象物の異常個所の位置情報と、検出された前記異常個所の面積情報とが記憶された記憶部を参照し、
   第２の撮像装置により前記異常個所の位置において前記異常個所を含む撮像画像を撮像する際、前記異常個所の面積情報に基づいて照明の強さを調整し、撮像する、
   処理をコンピュータが実行することを特徴とする撮像方法。
5. 前記異常個所の位置における撮像は、前記第２の撮像装置の焦点距離を変化させて複数の撮像画像を撮像することを特徴とする請求項４に記載の撮像方法。
6. 第１の撮像装置により撮像された撮像画像に基づいて検出された撮像対象物の異常個所の位置情報と、検出された前記異常個所の面積情報とが記憶された記憶部を参照し、
   第２の撮像装置により前記異常個所の位置において前記異常個所を含む撮像画像を撮像する際、前記異常個所の面積情報に基づいて照明の強さを調整し、撮像する、
   処理をコンピュータに実行させることを特徴とする撮像プログラム。