JP2019184482A - Hole wall observation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボーリング孔内の孔壁観察を行う孔壁観察システムに関する。 The present invention relates to a hole wall observation system that observes a hole wall in a borehole.
ノンコアボーリング(削孔検層)の実施後や、グランドアンカー孔の削孔後に、ボーリング孔内の孔壁観察を行うことで、地山の脆弱部の位置や原因(亀裂、風化、断層等)を特定することができる(例えば、特許文献1参照)。 After performing non-core boring (drilling logging) or after drilling the ground anchor hole, observe the hole wall in the drilling hole to determine the location and cause of the weak part of the natural ground (crack, weathering, fault, etc.) Can be specified (see, for example, Patent Document 1).
従来、扎壁観察は、ボアホールテレビ(以下、BHTVと称す)と呼ばれる撮影装置により行われている。BHTVは、ボーリング削孔軸方向にカメラを置き、その先に円錐ミラーを設置することで孔壁面を撮影する。ボーリング孔内における撮影位置は、距離計によって測定されており、孔壁画像を撮影位置ごとに並べることで、一連の孔壁展開図を生成している。 Conventionally, the wall observation is performed by an imaging device called a borehole television (hereinafter referred to as BHTV). BHTV images a hole wall surface by placing a camera in the boring hole axial direction and installing a conical mirror at the tip. The photographing position in the borehole is measured by a distance meter, and a series of hole wall development views are generated by arranging the hole wall images for each photographing position.
孔壁展開図によって、地山の脆弱部の位置や原因を定量的(亀裂の幅や間隔、走向傾斜)に把握することができる。また、孔壁展開図を深度ごとに並べて孔内状況を網羅的に把握することができる。 The position and cause of the weak part of the natural ground can be grasped quantitatively (crack width and interval, strike slope) by the hole wall development. Moreover, it is possible to comprehensively grasp the situation in the hole by arranging the hole wall development diagrams for each depth.
しかしながら、BHTVは非常に高価であり、特に円錐ミラーの取り扱いには細心の注意が必要である。また、水平のボーリング孔の孔壁観察を行う場合は、孔壁が崩壊して撮影装置が抜けなくなるリスクが高く、そのリスクに応じた費用が発生してしまう。さらに、撮影しながら精密な距離計測を行う必要があるため、準備に費用と時間を要する。 However, BHTV is very expensive, and special care must be taken when handling conical mirrors. Further, when observing a hole wall of a horizontal borehole, there is a high risk that the hole wall will collapse and the photographing apparatus will not come out, and a cost corresponding to that risk will be generated. Furthermore, since it is necessary to perform precise distance measurement while photographing, preparation and cost are required.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上述の課題を解消し、安価なカメラを用いて簡便に孔壁観察を行うことができる孔壁観察システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a hole wall observation system capable of solving the above-described problems and easily performing hole wall observation using an inexpensive camera. .
本発明の孔壁観察システムは、ボーリング孔の内壁を撮影するカメラを搭載した撮影台車と、前記撮影台車によって撮影された撮影データから孔壁展開図を生成する孔壁展開図生成装置とを具備し、前記孔壁展開図生成装置は、所定時間毎の前記撮影データを取得する画像取得部と、前記画像取得部によって取得された前記撮影データから、前記ボーリング孔の軸方向が所定長で、周方向全域を写した360度パノラマ画像を部分展開図として生成する部分展開図生成部と、部分展開図生成部によって生成された前記部分展開図から特徴点を抽出した特徴点モニタデータを生成する特徴点抽出部と、撮影時間が前後する前記部分展開図の前記特徴点モニタデータをマッチングさせ、マッチング時の軸方向及び周方向の変換距離及び変換方向をそれぞれ算出する特徴点マッチング部と、前記特徴点マッチング部によって算出された軸方向及び周方向の変換距離及び変換方向に基づいて、撮影時間が前後する前記部分展開図を連結して前記孔壁展開図を生成する部分展開図連結部と、を具備することを特徴とする。
さらに、本発明の孔壁観察システムにおいて、前記カメラによる撮影後に、前記孔壁展開図生成装置による前記孔壁展開図の生成動作を行う場合には、前記特徴点マッチング部は、撮影時間が前後する前記部分展開図の前記特徴点モニタデータがマッチングしないと、後に撮影された方の前記部分展開図を削除し、さらに後に撮影された方の前記部分展開図を前に撮影された方の前記部分展開図とマッチングさせても良い。
さらに、本発明の孔壁観察システムにおいて、警告を出力する警告出力部を具備し、
前記カメラによる撮影と、前記孔壁展開図生成装置による孔壁展開図の生成動作とを並行して行っている場合には、前記特徴点マッチング部は、撮影時間が前後する前記部分展開図の前記特徴点モニタデータがマッチングしないと、前記警告出力部によって警告を出力しても良い。
さらに、本発明の孔壁観察システムにおいて、前記特徴点マッチング部は、撮影時間が前後する前記部分展開図の前記特徴点モニタデータがマッチングしないと、後に撮影された方の前記部分展開図を削除しても良い。
さらに、本発明の孔壁観察システムにおいて、前記カメラは、それぞれの光軸が合致するようにして、互いに逆向きに組み合わせられた2つの撮像光学系を備えた全天球カメラであり、前記撮影台車は、前記撮像光学系の光軸が前記ボーリング孔の中心軸と直交し、2つの前記撮像光学系と前記ボーリング孔の内壁との光軸上のそれぞれの距離が同じになるように前記全天球カメラを前記ボーリング孔の中心軸上に支持するセントラライザを具備しても良い。
さらに、本発明の孔壁観察システムにおいて、前記部分展開図生成部は、前記全天球カメラの前記撮像光学系の光軸を通る前記ボーリング孔の周方向のラインが、前記ボーリング孔の軸方向の中央ラインとなる部分展開図を生成しても良い。
また、本発明の撮影台車は、ボーリング孔の内壁を撮影するカメラを搭載した撮影台車であって、前記カメラとして、それぞれの光軸が合致するようにして、互いに逆向きに組み合わせられた2つの撮像光学系を備えた全天球カメラを搭載し、前記撮像光学系の光軸が前記ボーリング孔の中心軸と直交し、2つの前記撮像光学系と前記ボーリング孔の内壁との光軸上のそれぞれの距離が同じになるように前記全天球カメラを前記ボーリング孔の中心軸上に支持するセントラライザを具備することを特徴とする。
A hole wall observation system according to the present invention includes a photographing carriage equipped with a camera for photographing an inner wall of a boring hole, and a hole wall development drawing generating device for generating a hole wall development figure from photographing data photographed by the photographing carriage. Then, the hole wall development view generating device, the image acquisition unit for acquiring the imaging data every predetermined time, and the imaging data acquired by the image acquisition unit, the axial direction of the borehole is a predetermined length, A partial development view generation unit that generates a 360-degree panoramic image showing the entire circumferential direction as a partial development view, and feature point monitor data obtained by extracting feature points from the partial development view generated by the partial development view generation unit The feature point extraction unit is matched with the feature point monitor data of the partial development view whose shooting time is before and after, and the conversion distance and conversion direction in the axial direction and the circumferential direction at the time of matching are determined. The hole is formed by connecting the feature point matching unit to be calculated, and the partial development view in which the photographing time is changed based on the axial direction and circumferential direction conversion distance and conversion direction calculated by the feature point matching unit. And a partial development view connecting section for generating a wall development view.
Furthermore, in the hole wall observation system according to the present invention, when the hole wall development view generation operation is performed by the hole wall development view generation device after the photographing by the camera, the feature point matching unit is configured so that the photographing time is around. If the feature point monitor data of the partial development view does not match, the partial development view that was photographed later is deleted, and the partial development view that was photographed later is the one that was photographed before You may match with a partial development view.
Furthermore, in the hole wall observation system of the present invention, comprising a warning output unit for outputting a warning,
When the shooting by the camera and the generation operation of the hole wall development view by the hole wall development drawing generation device are performed in parallel, the feature point matching unit If the feature point monitor data does not match, a warning may be output by the warning output unit.
Furthermore, in the hole wall observation system of the present invention, the feature point matching unit deletes the partial development view of the later imaged image if the feature point monitor data of the partial development view whose imaging time is before and after does not match. You may do it.
Furthermore, in the hole wall observation system of the present invention, the camera is an omnidirectional camera including two imaging optical systems that are combined in opposite directions so that their optical axes coincide with each other. The carriage is configured so that the optical axis of the imaging optical system is orthogonal to the central axis of the boring hole, and the distance between the two imaging optical systems and the inner wall of the boring hole is the same on the optical axis. A centralizer for supporting the celestial sphere camera on the central axis of the boring hole may be provided.
Furthermore, in the hole wall observation system of the present invention, the partial development view generation unit is configured such that a circumferential line of the borehole passing through an optical axis of the imaging optical system of the omnidirectional camera is an axial direction of the borehole. You may generate | occur | produce the partial expanded view used as the center line of.
Further, the photographing cart of the present invention is a photographing cart equipped with a camera for photographing the inner wall of the boring hole, and the two cameras combined in opposite directions so that their optical axes coincide with each other as the camera. An omnidirectional camera equipped with an imaging optical system is mounted, the optical axis of the imaging optical system is orthogonal to the central axis of the borehole, and on the optical axes of the two imaging optical systems and the inner wall of the borehole A centralizer is provided for supporting the omnidirectional camera on the central axis of the boring hole so that the distances are the same.
本発明によれば、撮影データから生成する部分展開図を精密な距離計測結果を用いることなく連結させることができ、安価なカメラを用いて簡便に孔壁観察を行うことができるという効果を奏する。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, partial development views generated from photographing data can be connected without using precise distance measurement results, and hole wall observation can be easily performed using an inexpensive camera. .
次に、本発明を実施するための形態(以下、単に「実施形態」という)を、図面を参照して具体的に説明する。
本実施形態の観察システムは、図1を参照すると、ボーリング孔の内壁を撮影するカメラを搭載した撮影台車1と、撮影台車1によって撮影された撮影データから孔壁展開図を生成する孔壁展開図生成装置2とで構成されている。
Next, modes for carrying out the present invention (hereinafter, simply referred to as “embodiments”) will be specifically described with reference to the drawings.
Referring to FIG. 1, the observation system according to the present embodiment refers to an
撮影台車1は、ボーリング孔の内壁を撮影するカメラとして全天球カメラ11を搭載していると共に、前方カメラ12、照明13及びセントラライザ14を備えている。
The photographing
全天球カメラ11は、上下左右全方位を撮影可能な撮影装置である。本実施形態では、全天球カメラ11として、180度より大きい全画角を有する広角レンズと、広角レンズによる像を撮像するCMOS等の撮像センサとを有する同一構造の撮像光学系15a、15bを2つ組み合わせ、撮像光学系15a、15bは、それぞれの光軸が合致するようにして、互いに逆向きに組み合わせられている。なお、3以上の撮像光学系(例えば、画角90度×4)を組み合わせた全天球カメラ11や、異なる画角の撮像光学系(例えば、画角270度+90度)を組み合わせた全天球カメラ11を採用しても良い。
The
前方カメラ12は、前方を撮影する孔内状況監視用の通常のカメラであり、CMOSイメージセンサを用いたCMOSカメラ等のデジタルカメラを用いることができる。
The
照明13は、全天球カメラ11及び前方カメラ12が撮影する領域に光を照射する。
The
セントラライザ14は、ボーリング孔の内壁に当接して軸方向に走行する車輪を先端に備えた複数のアームを有し、複数のアームをボーリング孔の内壁に向けて放射状に架け渡すことで、全天球カメラ11をボーリング孔の中心軸上に支持する。全天球カメラ11は、セントラライザ14によって、撮像光学系15a、15bにおける広角レンズの光軸がボーリング孔の中心軸と直交し、撮像光学系15a、15bにおけるそれぞれの広角レンズとボーリング孔の内壁との光軸上のそれぞれの距離Ra、Rbが同じになるように支持される。
The
孔壁展開図生成装置2は、パーソナルコンピュータ等のプログラム制御で動作する情報処理装置であり、図2を参照すると、制御部3と、ハードディスクや半導体メモリ等の記憶手段で構成された記憶部4と、スピーカー等の音声出力装置や警告ランプ、液晶ディスプレイ等の表示装置で構成された警告出力部5と、液晶ディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置で構成された展開図出力部6とを備えている。
The hole wall development
制御部3は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えたマイクロコンピューター等の情報処理部である。ROMには孔壁展開図生成装置2の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。制御部3は、ROMに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをRAMに展開させることで、画像取得部31と、部分展開図生成部32と、特徴点抽出部33と、特徴点マッチング部34と、部分展開図連結部35として機能する。
The
画像取得部31は、全天球カメラ11から所定時間毎の撮影データを取得する。画像取得部31は、全天球カメラ11によって所定時間毎に撮影された静止画を撮影データとして取得しても良く、全天球カメラ11によって撮影された動画から指定したフレーム数毎に抽出した静止画を撮影データとして取得しても良い。
The
部分展開図生成部32は、画像取得部31によって取得される所定時間毎の撮影データから部分展開図H1〜nをそれぞれ生成して記憶部4に記憶させる。部分展開図生成部32は、撮影データの歪みを補正し、ボーリング孔の軸方向が所定長L(例えば、L=4cm)で、ボーリング孔の周方向全域を写した360度パノラマ画像を部分展開図H1〜nとしてそれぞれ生成する。部分展開図生成部32が生成する部分展開図H1〜nは、図1に示すように、全天球カメラ11の撮像光学系15a、15bにおける広角レンズの光軸を通るボーリング孔の周方向のラインが、ボーリング孔の軸方向の中央ラインCとなる、中央ラインCを中心として前後L/2の範囲である。なお、画像取得部31によって取得される撮影データは、全天球カメラ11の撮像光学系15a、15bでそれぞれ撮影された2枚の画像からなり、部分展開図生成部32は、2枚の画像を結合して部分展開図H1〜nを生成する。
The partial development
特徴点抽出部33は、部分展開図生成部32によって生成された部分展開図H1〜nから複数の「特徴点」をそれぞれ抽出し、抽出した「特徴点」の画像座標(x、y)を特徴点モニタデータD1〜nとしてそれぞれ生成して記憶部4に記憶させる。
The feature
特徴点抽出部33は、ボーリング孔の内壁の亀裂、岩質の変化点等を「特徴点」として抽出する。従って、ボーリング孔の内壁は、亀裂、岩質の変化点といったテクスチャーが多いため、「特徴点」の抽出を容易に行うことができる。
The feature
これにより、部分展開図生成部32によって所定時間毎の部分展開図H1〜nが生成されると共に、特徴点抽出部33によって部分展開図H1〜n毎の特徴点モニタデータD1〜nが生成される。
As a result, partial
特徴点マッチング部34は、特徴点のマッチング技術を用いて、撮影時間が前後する部分展開図H1〜nの特徴点モニタデータD1〜nをそれぞれマッチングさせ、マッチング時の軸方向及び周方向の変換距離及び変換方向をそれぞれ算出する。
The feature
部分展開図連結部35は、特徴点マッチング部34によって算出された軸方向及び周方向の変換距離及び変換方向に基づいて、撮影時間が前後する部分展開図H1〜nを連結してボーリング孔全長にわたる孔壁展開図Hallを生成する。
The partial development
次に、撮影台車1を用いたボーリング孔の内壁の撮影手順について図3を参照して詳細に説明する。
まず、観察するボーリング孔の内壁に位置の基準となる目印Mを1か所以上設置する。目印Mの設置場所は、撮影台車1の全天球カメラ11によって撮影可能な場所であればどこでも良く、例えば、入り口から1m程度の設置しやすい場所を選ぶと良い。
Next, a procedure for photographing the inner wall of the boring hole using the photographing
First, one or more marks M serving as reference positions are installed on the inner wall of the borehole to be observed. The mark M can be installed anywhere as long as it can be photographed by the
次に、撮影台車1に引綱16を付けた状態でボーリング孔に挿入して最奥部まで走行させる。引綱16は、撮影台車1の全天球カメラ11及び前方カメラ12と孔壁展開図生成装置2との間の通信ケーブルと兼用しても良い。ボーリング孔が縦孔であったり、下向きの傾斜があったりした場合には、撮影台車1を自重で走行させることができる。ボーリング孔が横孔である場合には、棒によって押し込んだり、撮影台車1に自走機能を備えさせたりすると良い。
Next, with the
なお、撮影台車1をボーリング孔の最奥部まで走行させる際には、前方カメラ12によって撮影した映像を孔壁展開図生成装置2の展開図出力部6にリアルタイムで表示させると良い。これにより、孔内状況を確認することができ、撮影台車1をボーリング孔の最奥部まで到達したか否かを判断することができる。
When the photographing
次に、引綱16を引いて撮影台車1を手前に走行させながら、全天球カメラ11によってボーリング孔の内壁を撮影する。撮影台車1を走行させるスピートは、一定である必要はない。
Next, the inner wall of the boring hole is photographed by the
次に、孔壁展開図生成装置2による孔壁展開図の生成動作について図4及び図5を参照して詳細に説明する。
まず、画像取得部31は、図4(a)に示すような所定時間毎の撮影データP1〜nを全天球カメラ11から取得する。図4(a)には、画像取得部31によって取得された撮影データP1〜4が示されている。
Next, the generation operation of the hole wall development view by the hole wall development
First, the
部分展開図生成部32は、図4(b)に示すように、画像取得部31によって取得される所定時間毎の撮影データP1〜nから部分展開図H1〜nをそれぞれ生成して記憶部4に記憶させる。図4(b)には、撮影データP1〜4から生成された部分展開図H1〜4が示されている。以下、部分展開図H1〜4を部分展開図連結部35によって連結するまでの動作を説明する。
As illustrated in FIG. 4B, the partial development
次に、特徴点抽出部33は、図4(c)に示すように、部分展開図H1〜4から複数の「特徴点」をそれぞれ抽出し、抽出した「特徴点」の画像座標(x、y)を特徴点モニタデータD1〜nとしてそれぞれ生成して記憶部4に記憶させる。図4(c)において、白抜き+印が「特徴点」を示している。
Next, as shown in FIG. 4C, the feature
次に、特徴点マッチング部34は、図5(a)に矢印A12、A23、A34で示すように、特徴点のマッチング技術を用いて、撮影時間が前後する部分展開図H1〜4の特徴点モニタデータD1〜4をそれぞれマッチングさせる。そして、特徴点マッチング部34は、図5(a)に矢印B12、B23、B34で示すように、マッチング時の軸方向及び周方向の変換距離及び変換方向を、撮影時間が前後する部分展開図H1〜4毎にそれぞれ算出する。なお、図5(a)では、2つのマッチングペアについて例示しているが、実際には数多くのマッチングペアを求め、特徴点マッチング部34は、特徴点のマッチングペアの数が予め設定された閾値以上の場合に撮影時間が前後する部分展開図H1〜nがマッチングと判断する。
Next, as shown by arrows A 12 , A 23 , and A 34 in FIG. 5A, the feature
撮影時間が前後する部分展開図Hm−1、Hmの特徴点モニタデータDm−1、Dmがマッチングしない場合には、撮影台車1の走行速度が速すぎて撮影時間が前後する部分展開図Hm−1と部分展開図Hmとで重なりあう領域が小さい場合や、振動等によって距離Raと距離Rbとが異なってしまい、撮影時間が前後する部分展開図Hm−1と部分展開図Hmとで撮影条件に変化が生じた場合が考えられる。従って、全天球カメラ11による撮影と、孔壁展開図生成装置2による孔壁展開図の生成動作とを並行して行っている場合には、特徴点マッチング部34は、撮影時間が前後する部分展開図Hm−1、Hmの内、後で撮影された方の部分展開図Hmを削除し、警告出力部5によって音や表示で警告を出力する。これにより、作業員は、撮影台車1を逆方向に戻して全天球カメラ11による撮影をやり直すことができる。
Partial development view where shooting time fluctuates. When the feature point monitor data D m-1 and D m of H m-1 and H m do not match, the traveling speed of the shooting
また、全天球カメラ11によってボーリング孔全長に亘って撮影した後に、孔壁展開図生成装置2による孔壁展開図Hallの生成動作を行うようにしても良い。この場合には、撮影台車1の走行速度に対して、画像取得部31によって取得する撮影データの時間間隔を十分に短くし、撮影時間が前後する部分展開図Hm−1、Hmの重なりを大きくする。そして、特徴点マッチング部34は、部分展開図Hm−1、Hmの特徴点モニタデータDm−1、Dmがマッチングしない場合、後で撮影された方の部分展開図Hmを削除し、さらに後で撮影された方の部分展開図Hm+1を前に撮影された方の部分展開図Hm−1とマッチングさせる。これにより、不良データを削除してより正確な孔壁展開図Hallを生成することができる。なお、部分展開図Hm−1とマッチングしない部分展開図が部分展開図Hm以降も連続して予め設定された枚数になった場合には、特徴点マッチング部34は、警告出力部5によって音や表示で警告を出力すると良い。
Further, after taking over the borehole entire length by
次に、部分展開図連結部35は、特徴点マッチング部34によって算出された軸方向及び周方向の変換距離及び変換方向に基づいて、図5(b)に示すように、撮影時間が前後する部分展開図H1〜4を連結した孔壁展開図H1〜4を生成する。このようにして、撮影時間が前後する部分展開図H1〜nを連結してボーリング孔全長にわたる孔壁展開図Hallを生成する。そして、孔壁展開図Hallに位置の基準となる目印Mが含むことで、ボーリング孔全長にわたる位置を把握することができる。
Next, as shown in FIG. 5B, the partial development
撮影時間が前後する部分展開図H1〜4を連結する際には、全天球カメラ11の光軸が通る周方向のライン(以下、中央ラインCと称す)に近い方の画像を優先する。すなわち、孔壁展開図H1〜4では、歪が中央ラインCに近い程、小さい。従って、中央ラインCに近い方の画像を優先することで、より正確に孔壁を再現することができる。
When connecting the partial development views H1 to 4 whose shooting times are before and after, priority is given to an image closer to a circumferential line (hereinafter referred to as a center line C) through which the optical axis of the
以上説明したように、本実施形態は、ボーリング孔の内壁を撮影する全天球カメラ11を搭載した撮影台車1と、撮影台車1によって撮影された撮影データから孔壁展開図Hallを生成する孔壁展開図生成装置2とを具備し、孔壁展開図生成装置2は、所定時間毎の撮影データを取得する画像取得部31と、画像取得部31によって取得された撮影データから、ボーリング孔の軸方向が所定長で、周方向全域を写した360度パノラマ画像を部分展開図H1〜nとして生成する部分展開図生成部32と、部分展開図生成部32によって生成された部分展開図H1〜nから特徴点を抽出した特徴点モニタデータD1〜nを生成する特徴点抽出部33と、撮影時間が前後する部分展開図H1〜nの特徴点モニタデータD1〜nをマッチングさせ、マッチング時の軸方向及び周方向の変換距離及び変換方向をそれぞれ算出する特徴点マッチング部34と、特徴点マッチング部34によって算出された軸方向及び周方向の変換距離及び変換方向に基づいて、撮影時間が前後する部分展開図H1〜nを連結して孔壁展開図Hallを生成する部分展開図連結部35とを備えている。
この構成により、撮影データから生成する部分展開図H1〜nを精密な距離計測結果を用いることなく連結させることができ、安価なカメラを用いて簡便に孔壁観察を行うことができる。
As described above, the present embodiment generates the hole wall unfolded view H all from the photographing
With this configuration, the partial
さらに、本実施形態において、全天球カメラ11による撮影後に、孔壁展開図生成装置2による孔壁展開図Hallの生成動作を行う場合には、特徴点マッチング部34は、撮影時間が前後する部分展開図Hm−1、Hmの特徴点モニタデータD1〜nがマッチングしないと、後に撮影された方の部分展開図Hmを削除し、さらに後に撮影された部分展開図Hm+1を前に撮影された方の部分展開図Hm−1とマッチングさせる。
この構成により、不良データを削除してより正確な孔壁展開図Hallを生成することができる。
Further, in the present embodiment, after imaging by
With this configuration, it is possible to generate a more accurate hole wall exploded view H all to remove the bad data.
さらに、本実施形態において、警告を出力する警告出力部5を具備し、全天球カメラ11による撮影と、孔壁展開図生成装置2による孔壁展開図Hallの生成動作とを並行して行っている場合には、特徴点マッチング部34は、撮影時間が前後する部分展開図Hm−1、Hmの特徴点モニタデータDm−1、Dmがマッチングしないと、警告出力部5によって警告を出力する。
この構成により、作業員は、撮影台車1を逆方向に戻して全天球カメラ11による撮影をやり直すことができる。
Further, in this embodiment, it comprises a
With this configuration, the worker can return the photographing
さらに、本実施形態において、特徴点マッチング部34は、撮影時間が前後する部分展開図Hm−1、Hmの特徴点モニタデータDm−1、Dmがマッチングしないと、後に撮影された方の部分展開図Hmを削除する。
この構成により、不良データを削除してより正確な孔壁展開図Hallを生成することができる。
Further, in the present embodiment, the feature
With this configuration, it is possible to generate a more accurate hole wall exploded view H all to remove the bad data.
さらに、本実施形態において、全天球カメラ11は、それぞれの光軸が合致するようにして、互いに逆向きに組み合わせられた2つの撮像光学系15a、15bを備え、撮影台車1は、撮像光学系15a、15bの光軸がボーリング孔の中心軸と直交し、2つの撮像光学系15a、15bとボーリング孔の内壁との光軸上のそれぞれの距離Ra、Rbが同じになるように全天球カメラ11をボーリング孔の中心軸上に支持するセントラライザ14を備えている。
この構成により、歪の小さい部分展開図H1〜nをそれぞれ同じ条件で生成することができる。
Furthermore, in this embodiment, the
With this configuration, it is possible to generate partial
さらに、本実施形態において、部分展開図生成部32は、全天球カメラ11の撮像光学系15a、15bの光軸を通るボーリング孔の周方向のラインが、ボーリング孔の軸方向の中央ラインCとなる部分展開図H1〜nを生成する。
この構成により、歪の小さい部分展開図H1〜nを生成することができる。
Further, in the present embodiment, the partial development
With this configuration, it is possible to generate partial
以上、実施形態をもとに本発明を説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせ等にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it is understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective components and the like, and such modifications are also within the scope of the present invention.
1 撮影台車
11 全天球カメラ
12 前方カメラ
13 照明
14 セントラライザ
15a、15b 撮像光学系
16 引綱
2 孔壁展開図生成装置
3 制御部
4 記憶部
5 警告出力部
6 展開図出力部
31 画像取得部
32 部分展開図生成部
33 特徴点抽出部
34 特徴点マッチング部
35 部分展開図連結部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記撮影台車によって撮影された撮影データから孔壁展開図を生成する孔壁展開図生成装置と、を具備し、
前記孔壁展開図生成装置は、
所定時間毎の前記撮影データを取得する画像取得部と、
前記画像取得部によって取得された前記撮影データから、前記ボーリング孔の軸方向が所定長で、周方向全域を写した360度パノラマ画像を部分展開図として生成する部分展開図生成部と、
部分展開図生成部によって生成された前記部分展開図から特徴点を抽出した特徴点モニタデータを生成する特徴点抽出部と、
撮影時間が前後する前記部分展開図の前記特徴点モニタデータをマッチングさせ、マッチング時の軸方向及び周方向の変換距離及び変換方向をそれぞれ算出する特徴点マッチング部と、
前記特徴点マッチング部によって算出された軸方向及び周方向の変換距離及び変換方向に基づいて、撮影時間が前後する前記部分展開図を連結して前記孔壁展開図を生成する部分展開図連結部と、を具備することを特徴とする孔壁観察システム。 A trolley equipped with a camera that shoots the inner wall of the borehole;
A hole wall development view generating device for generating a hole wall development view from the photographing data photographed by the photographing carriage,
The hole wall development drawing generating device is:
An image acquisition unit for acquiring the photographing data for each predetermined time;
A partial development view generating section for generating a 360 degree panoramic image as a partial development view from the photographing data acquired by the image acquisition section, the axial direction of the boring hole being a predetermined length and copying the entire circumferential direction;
A feature point extraction unit that generates feature point monitor data obtained by extracting feature points from the partial development view generated by the partial development view generation unit;
A feature point matching unit that matches the feature point monitor data of the partial development view whose shooting time is before and after, and calculates a conversion distance and a conversion direction in the axial direction and the circumferential direction at the time of matching, and
A partial development view linking unit that generates the hole wall development view by connecting the partial development views whose shooting time is changed based on the axial direction and circumferential conversion distances and conversion directions calculated by the feature point matching unit. And a hole wall observation system.
前記特徴点マッチング部は、撮影時間が前後する前記部分展開図の前記特徴点モニタデータがマッチングしないと、後に撮影された方の前記部分展開図を削除し、さらに後に撮影された方の前記部分展開図を前に撮影された方の前記部分展開図とマッチングさせることを特徴とする請求項1記載の孔壁観察システム。 When performing the operation of generating the hole wall development view by the hole wall development view generation device after photographing by the camera,
If the feature point monitor data of the partial development view whose shooting time is before and after does not match, the feature point matching unit deletes the partial development view that was taken later, and the portion that was taken later The hole wall observation system according to claim 1, wherein a development view is matched with the partial development view of the image taken earlier.
前記カメラによる撮影と、前記孔壁展開図生成装置による前記孔壁展開図の生成動作とを並行して行っている場合には、
前記特徴点マッチング部は、撮影時間が前後する前記部分展開図の前記特徴点モニタデータがマッチングしないと、前記警告出力部によって警告を出力することを特徴とする請求項1記載の孔壁観察システム。 A warning output unit for outputting a warning;
In the case where the photographing by the camera and the generation operation of the hole wall development view by the hole wall development drawing generation device are performed in parallel,
2. The hole wall observation system according to claim 1, wherein the feature point matching unit outputs a warning by the warning output unit when the feature point monitor data of the partial development view whose photographing time is around does not match. .
前記撮影台車は、前記撮像光学系の光軸が前記ボーリング孔の中心軸と直交し、2つの前記撮像光学系と前記ボーリング孔の内壁との光軸上のそれぞれの距離が同じになるように前記全天球カメラを前記ボーリング孔の中心軸上に支持するセントラライザを具備することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の孔壁観察システム。 The camera is an omnidirectional camera provided with two imaging optical systems that are combined in opposite directions so that their optical axes match.
In the photographing cart, the optical axis of the imaging optical system is orthogonal to the central axis of the boring hole, and the distances on the optical axis between the two imaging optical systems and the inner wall of the boring hole are the same. The hole wall observation system according to claim 1, further comprising a centralizer that supports the omnidirectional camera on a central axis of the borehole.
前記カメラとして、それぞれの光軸が合致するようにして、互いに逆向きに組み合わせられた2つの撮像光学系を備えた全天球カメラを搭載し、
前記撮像光学系の光軸が前記ボーリング孔の中心軸と直交し、2つの前記撮像光学系と前記ボーリング孔の内壁との光軸上のそれぞれの距離が同じになるように前記全天球カメラを前記ボーリング孔の中心軸上に支持するセントラライザを具備することを特徴とする撮影台車。 A trolley equipped with a camera that shoots the inner wall of the borehole,
As the camera, an omnidirectional camera equipped with two imaging optical systems that are combined in opposite directions so that their optical axes match,
The omnidirectional camera so that the optical axis of the imaging optical system is orthogonal to the central axis of the borehole and the distance between the two imaging optical systems and the inner wall of the borehole is the same on the optical axis A photographing carriage comprising a centralizer that supports a central axis of the boring hole.
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