JP2783979B2 - 線状対象物撮影装置 - Google Patents

線状対象物撮影装置

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JP2783979B2
JP2783979B2 JP21590294A JP21590294A JP2783979B2 JP 2783979 B2 JP2783979 B2 JP 2783979B2 JP 21590294 A JP21590294 A JP 21590294A JP 21590294 A JP21590294 A JP 21590294A JP 2783979 B2 JP2783979 B2 JP 2783979B2
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定廣 津谷
俊夫 竹中
利郎 中島
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Chubu Electric Power Co Inc
Mitsubishi Electric Corp
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Chubu Electric Power Co Inc
Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、長距離送電を担う架
空送電線等の線状対象物を、ヘリコプタ等の移動体に搭
載されたテレビカメラで撮影する線状対象物撮影装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】長距離にわたって敷設された架空送電線
を点検するため、ヘリコプタに搭載したテレビカメラで
当該送電線を撮影し、その撮影画像を目視点検する方法
が従来から行われている。図7は、例えば「電気現場技
術」1989年1月、P.65〜68に記載されたこの
種従来の送電線撮影方法を説明するものである。図にお
いて、1は送電鉄塔2に架設された線状対象物である送
電線、3は適当な距離を保って送電線1に沿って飛行す
る移動体としてのヘリコプタである。
【0003】このヘリコプタ3内部では、図8に示すよ
うに、専門のカメラマン(オペレータ)4がモニター画
面を見ながら旋回台5に取り付けられたテレビカメラ6
を操作して送電線1を追尾するようにし、その画像をビ
デオテープに録画する。そして、この録画されたビデオ
テープを改めて再生し、外観異常や過熱異常の有無等の
送電線の目視点検を行っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】テレビカメラを使用し
た従来の送電線撮影は以上のようにして行われていたの
で、オペレータは同時には1本の送電線しか追尾撮影す
ることができないため、架設された送電線の本数に比例
してヘリコプタの飛行回数が増加し、撮影のコストが増
大するという欠点があった。また、撮影して録画したビ
デオテープが長大なものとなるので、それを再生して異
常を検出するのに多大の時間を要していた。
【0005】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、撮影の追尾操作が自動的になさ
れるとともに、ヘリコプタの必要な飛行回数を減少さ
せ、撮影画像データを圧縮してコストを大幅に節約する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る線状対象物撮影装置は、テレビカメラを複数設けてそ
れぞれ複数の線状対象物を分担して撮影するようにする
とともに、上記複数のテレビカメラの内の特定テレビカ
メラの画面上における線状対象物像の位置、角度を検出
する画像位置検出手段、検出された上記線状対象物像の
位置、角度が予め設定された所定の位置、角度になるよ
う上記特定テレビカメラの光軸の方位および光軸まわり
の画像の回転を制御する第1の光軸調整手段、上記特定
テレビカメラを除く他の各テレビカメラの光軸の方位お
よび光軸まわりの画像の回転が上記特定テレビカメラの
光軸の方位および光軸まわりの画像の回転に対して各テ
レビカメラ毎に予め設定された所定の相対関係を保つよ
う上記他の各テレビカメラ毎にその光軸の方位および光
軸まわりの画像の回転を制御する第2の光軸調整手段、
および上記複数のテレビカメラの画像を合成し、上記複
数の線状対象物像を含む合成画像を作成する画像合成手
段を備えたものである。
【0007】また、請求項2に係る線状対象物撮影装置
は、上記合成画像を記録再生する合成画像記録再生手段
を備えたものである。
【0008】また、請求項3に係る線状対象物撮影装置
における画像位置検出手段は、テレビカメラの画面の左
右または上下の両端部を画像処理して線状対象物像の位
置、角度を検出するようにしたものである。
【0009】また、請求項4に係る線状対象物撮影装置
における画像位置検出手段は、テレビカメラの撮像素子
の左右または上下の両端縁に沿ってラインセンサを設
け、このラインセンサ出力から線状対象物像の位置、角
度を検出するようにしたものである。
【0010】また、請求項5に係る線状対象物撮影装置
における光軸調整手段は、テレビカメラの光軸上に設け
られた第1の反射鏡を揺動させる反射鏡揺動機構により
上記テレビカメラの光軸の方位を制御し、上記テレビカ
メラの光軸上に所定の相対位置関係で設けられた3枚組
の第2の反射鏡を光軸まわりに回転させる反射鏡回転機
構により上記テレビカメラの光軸まわりの画像の回転を
制御するようにしたものである。
【0011】また、請求項6に係る線状対象物撮影装置
における光軸調整手段は、テレビカメラ自体を支持して
その光軸を揺動させるカメラ揺動機構により上記テレビ
カメラの光軸の方位を制御し、上記テレビカメラ自体を
支持して光軸まわりに回転させるカメラ回転機構により
上記テレビカメラの光軸まわりの画像の回転を制御する
ようにしたものである。
【0012】また、請求項7に係る線状対象物撮影装置
におけるテレビカメラは、入射部に光軸と所定の角度を
なして設けられ入射光を可視光と赤外光とに分離するダ
イクロイックミラーと、このダイクロイックミラーで分
離された可視光による画像を出力する可視光カメラと、
上記ダイクロイックミラーで分離された赤外光による画
像を出力する赤外光カメラとから構成したものである。
【0013】
【作用】この発明の請求項1に係る線状対象物撮影装置
においては、画像位置検出手段の出力に基づき第1の光
軸調整手段が動作して特定テレビカメラをそれが撮影分
担している線状対象物に自動的に追尾させる。また、第
2の光軸調整手段は、特定テレビカメラと他のテレビカ
メラとの光軸の相対関係を保つことにより、実質的に他
のテレビカメラをそれぞれが撮影分担している線状対象
物に追尾させる。
【0014】また、請求項2に係る線状対象物撮影装置
においては、合成画像が記録され、全線状対象物像が単
一の画面により再生される。
【0015】また、請求項3に係る線状対象物撮影装置
の画像位置検出手段は、画面端部の画像処理により線状
対象物の位置、角度を検出する。
【0016】また、請求項4に係る線状対象物撮影装置
の画像位置検出手段は、画面端部のラインセンサ出力か
ら線状対象物の位置、角度を検出する。
【0017】また、請求項5に係る線状対象物撮影装置
の光軸調整手段は、その反射鏡揺動機構がテレビカメラ
の光軸の方位を制御し、反射鏡回転機構が光軸まわりの
画像の回転を制御する。
【0018】また、請求項6に係る線状対象物撮影装置
の光軸調整手段は、そのカメラ揺動機構がテレビカメラ
の光軸の方位を制御し、カメラ回転機構が光軸まわりの
画像の回転を制御する。
【0019】また、請求項7に係る線状対象物撮影装置
においては、線状対象物からの可視光と赤外光とが分離
され、それぞれ個々に可視光カメラと赤外光カメラとに
より撮影される。
【0020】
【実施例】実施例1. 図1はこの発明の実施例1による電線撮影装置を示す構
成図である。ここでは、2台のテレビカメラ6Aおよび
6Bを搭載し、それぞれ送電線1Aおよび1Bを分担し
て撮影する場合を想定して説明するものとする。7Aお
よび7Bはそれぞれテレビカメラ6Aおよび6Bからの
画像信号を入力しその画面上における送電線像の位置、
角度を検出する画像位置検出手段としての電線位置検出
回路、8Aおよび8Bは電線位置検出回路7Aおよび7
Bからの検出信号に応じて後述する光軸調整装置10A
および10Bに制御信号を送出する制御回路である。な
お、9は撮影動作開始時等で、テレビカメラ6A、6B
の方位を手動で操作する場合に、その手動による操作入
力を制御回路8A、8Bに送出する操作ボックスであ
る。
【0021】10Aおよび10Bは光軸調整手段として
の光軸調整装置で、制御回路8A1、8B1からの制御信
号に基づきテレビカメラ6A、6Bの光軸の方位を制御
するスキャナー11A、11Bと制御回路8A2、8B2
からの制御信号に基づきテレビカメラ6A、6Bの光軸
まわりの画像の回転を制御するイメージローテータ12
A、12Bとから構成されているがその機構の詳細は図
2、図3により後述する。13はテレビカメラ6Aおよ
び6Bからの画像信号を入力しこれらを合成して合成画
像を作成する画像合成手段としての電線画像合成回路、
14および15は、電線画像合成回路13からの画像信
号の記録再生を行うVTRおよび同画像信号のモニター
表示を行うモニターTVである。
【0022】図2はテレビカメラ6の光入力側に設けら
れた光軸調整装置10を示す斜視図である。図におい
て、スキャナー11は、光軸上に配置された第1の反射
鏡を中心軸(水平軸)のまわりに揺動させる反射鏡揺動
機構を構成しており、これにより、画面上の送電線像の
上下位置を調整することができる。また、イメージロー
テータ12はその詳細を図3に示すように、内部の3枚
組の第2の反射鏡M1、M2、M3をそれらの相対位置
を固定したまま全体を矢印Qのように回転させる反射鏡
回転機構を構成しており、これにより、画面上の送電線
像も矢印Rのように回転してその角度を調整することが
できる。
【0023】なお、ここでは、説明を省略しているが、
焦点距離や露出の調整さらにはズーミングの調整はテレ
ビカメラ6自体の内蔵の各調整手段により自動的に処理
される。
【0024】次に、動作について説明する。先ず、図7
に示すように、本電線撮影装置を搭載したヘリコプタ3
が撮影対象である架空送電線1の斜め上方の撮影開始位
置に移動した時点でテレビカメラ6の初期設定を行う。
即ち、オペレータは操作ボックス9を操作することによ
り、先ず光軸調整装置10Aを手動制御してテレビカメ
ラ6Aの画面上の所定位置に送電線1Aの像をとらえ
る。具体的には、オペレータはテレビカメラ6A自体の
モニター画面を覗きながら、例えば図4(b)の上図画
面に示すように、送電線1A像が水平でかつ画面上半分
のほぼ中央に位置するよう、光軸調整装置10Aを調整
する。同様の要領で、光軸調整装置10Bを手動制御す
ることにより、例えば、図4(b)の下図画面に示すよ
うに、テレビカメラ6Bによる送電線1B像が水平でか
つ画面下半分のほぼ中央に位置させる。
【0025】以上の初期設定が完了すると、制御回路8
A、8Bの入力回路を電線位置検出回路7A、7Bから
の検出信号を入力するように切換える。そして、ヘリコ
プタ3は送電線1とほぼ一定間隔を保ってその敷設方向
に沿って飛行を開始する。しかし、ヘリコプタ3の飛行
コースを常に正確に送電線1と平行に保つことはできな
いので、両者のづれにより、例えば図4(a)に示すよ
うに、各テレビカメラ6A、6Bの画面上の送電線1
A、1Bの像は斜めになり、またその位置も変動し、場
合により画面から外れることにもなる。
【0026】そこで、電線位置検出回路7A、7Bが画
面上の送電線1A、1B像の位置、角度を検出し、これ
が所定の値となるよう、制御回路8A、8Bがそれぞれ
光軸調整装置10A、10Bに制御信号を送出してテレ
ビカメラ6A、6Bの光軸の方位および光軸まわりの画
像の回転を調整する。なお、電線位置検出回路7A、7
Bは、ここではその画面左右両端部の画像処理を行い、
両端部での送電線1像位置を検出する。そして、制御回
路8A、8Bは、電線位置検出回路7A、7Bからの検
出位置信号を予め各テレビカメラ6A、6B毎に定めら
れた目標位置との偏差を求め、この偏差を零とするよう
光軸調整装置10A、10Bに光軸調整のための制御信
号を送出する。以上の方位追尾動作により、ヘリコプタ
3の飛行コースと送電線1との平行度が多少づれても、
両テレビカメラ6A、6Bの画面上の送電線1A、1B
像は、図4(b)に示すように、ほぼ一定位置に保たれ
る。
【0027】そして、両テレビカメラ6A、6Bで得ら
れた画像信号は電線画像合成回路13で合成され、図4
(c)示すように、単一の画面内に送電線1A、1B像
の両者が存在する合成画面が作成される。ここでは、各
テレビカメラ6A、6Bでの送電線1の画像位置を、同
図(b)に示す位置に調整しているので、画像の合成は
その上半分と下半分とを切り出し組み合わせるだけの簡
単な処理で実現することができる。
【0028】この合成画像はモニターTV15により、
撮影と同時に監視することができ、また、一旦VTR1
4に録画し、改めて再生して詳細な目視検査を行うこと
もできる。点検対象の複数の送電線1A、1Bを一度の
飛行で同時に検査できるので、撮影にかかる費用も大幅
に低減するとともに必要な点検作業も大幅に短縮され能
率も向上する。
【0029】実施例2. 図5はこの発明の実施例2による電線撮影装置に採用す
る光軸調整手段を示す斜視図である。図において、16
は基台、17は18を中心軸として基台16に揺動自在
に取り付けられたカメラ揺動機構としての揺動駆動部、
19は揺動駆動部17に取り付けられた駆動モータ、2
0はその中心軸が光軸Lと一致するようにテレビカメラ
6を内部に取り付けたカメラ回転機構としての回転ケー
スで、駆動モータ19によって回転駆動される歯車21
a、21bにより光軸Lのまわりに回転する。即ち、こ
の実施例2による光軸調整手段は、揺動駆動部17を操
作することで、テレビカメラ6自体を揺動させその光軸
の方位を制御する。また、回転ケース20を操作するこ
とでテレビカメラ6自体を回転させ光軸まわりの画像の
回転を制御する。これにより、実施例1の電線撮影装置
と同様の機能を発揮させることができる。
【0030】実施例3. なお、図1の実施例では、各テレビカメラ6A、6B毎
にそれぞれ電線位置検出回路7A、7Bを備え、その検
出位置がそれぞれ定められた所定の位置となるよう光軸
調整装置10A、10Bを制御する構成としたが、これ
とは異なり電線位置検出回路7を特定テレビカメラ6に
ついての1台のみ設けるようにし、その他のテレビカメ
ラについては特定テレビカメラの光軸位置と相対関係を
保つ位置となるようその光軸調整装置を制御する構成と
してもよい。例えば、撮影対象の複数の送電線1がほぼ
一定の間隔で平行に架設されているような場合、光軸調
整がなされる特定テレビカメラの光軸を基準に他のテレ
ビカメラの光軸を上記間隔寸法に相当する分角度をシフ
トさせて調整するものである。これによって、必要な電
線位置検出回路の個数が減少しコスト低減が実現する。
【0031】実施例4. なお、図1の電線位置検出回路7A、7Bは、テレビカ
メラ6の画像を画像処理して電線位置を検出する構成と
しているが、これとは異なり、テレビカメラ6の撮像素
子の左右両端像にラインセンサを左右両辺に平行に設け
ておき、電線画像がこのラインセンサを横切った位置を
検出することにより、電線画像の画面上の位置、角度を
検出する構成としてもよい。画像処理による場合に比較
して、検出速度が速くなる利点がある。
【0032】実施例5. 図6はこの発明の実施例6による電線撮影装置に採用す
るテレビカメラを示す構成図である。図において、22
は光軸調整装置を構成するスキャナー、23はダイクロ
イックミラーで、可視光を反射させ赤外光を透過させる
ことで両光を分離する光学素子である。61は可視光に
よる画像を出力する通常のテレビカメラである可視光カ
メラ、62は赤外光による画像を出力する赤外光カメラ
である。
【0033】赤外光カメラ62は可視光カメラ61に比
較して一般にその分解能は低いが、被撮影対象たる送電
線1の表面温度が識別可能(熱画像)となるので、可視
光カメラ61の画像により送電線1の外観異常有無を点
検し、赤外光カメラ62の画像により送電線1の過熱異
常有無を点検する方式とすることで点検精度が向上す
る。
【0034】なお、一対の可視光カメラ61および赤外
光カメラ62における電源画像位置は同一となるので、
画像合成時は両像位置を所定寸法ずらす処理を行うこと
で、同一画面上にまとめることができる。
【0035】実施例6. なお、上記各実施例では、1台のテレビカメラで1本の
送電線1を分担して撮影する方式としたが、送電線1の
本数やそれらの架設状態によっては、1台のテレビカメ
ラで複数本の送電線1を分担して撮影するようにしても
よい。例えば、1台のテレビカメラ6AでA回線の3相
分の送電線1Au、1Av、1Awを撮影し、もう1台
のテレビカメラ6BでB回線の3相分の送電線1Bu、
1Bv、1Bwを撮影する方式とすれば、点検作業の一
層の能率向上を図ることができる。勿論、テレビカメラ
6の台数も2台に限られるものではない。
【0036】また、上記各実施例では、電線画像の位置
角度の検出を、画面左右両端における電線画像位置から
検出する方式としたが、テレビカメラによる撮影方向に
よっては、画面上下両端における電線画像位置から検出
するようにしてもよい。
【0037】また、上記各実施例では、架空送電線をそ
の撮影対象とし、それをヘリコプタに搭載したテレビカ
メラで撮影する場合で説明したが、この発明は、そのよ
うな場合のみの適用に限られるものではない。例えば、
給電用の複数の架線を電気車両に搭載したテレビカメラ
で撮影点検するような場合など、一般には所定距離にわ
たって敷設された複数の線状対象物を、この線状対象物
に沿って移動する移動体に搭載されたテレビカメラで撮
影する場合にこの発明は同様に適用することができ、同
等の効果を奏する。
【0038】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項1に係
る線状対象物撮影装置は、所定の画像位置検出手段、第
1の光軸調整手段、第2の光軸調整手段、および画像合
成手段を備えたので、画像位置検出手段の必要個数を低
減することができる。
【0039】また、請求項2に係る線状対象物撮影装置
は、更に、合成画像記録再生手段を備えたので、比較的
小容量の記録内容の再生で点検等の作業を随時行うこと
ができる。
【0040】また、請求項3に係る線状対象物撮影装置
の画像位置検出手段は、テレビカメラ画面の左右または
上下の両端部を画像処理して線状対象物像の位置、角度
を検出するようにしたので、必要な処理内容が簡単とな
る。
【0041】また、請求項4に係る線状対象物撮影装置
の画像位置検出手段は、所定のラインセンサ出力から線
状対象物像の位置、角度を検出するようにしたので、検
出処理速度が向上する。
【0042】また、請求項5に係る線状対象物撮影装置
の光軸調整手段は、所定の反射鏡揺動機構と反射鏡回転
機構とで構成したので、テレビカメラの光軸の方位およ
び光軸まわりの画像の回転を確実に制御することができ
る。
【0043】また、請求項6に係る線状対象物撮影装置
の光軸調整手段は、所定のカメラ揺動機構とカメラ回転
機構とで構成したので、テレビカメラの光軸の方位およ
び光軸まわりの画像の回転を確実に制御することができ
る。
【0044】また、請求項7に係る線状対象物撮影装置
のテレビカメラは、所定のダイクロイックミラーと可視
光カメラと赤外光カメラとで構成したので、可視光画像
と赤外光画像とが同時に得られ、撮影による検出情報量
が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例1による電線撮影装置を示
す構成図である。
【図2】 図1の光軸調整装置10を取り出して示す斜
視図である。
【図3】 図3のイメージローテータ12を取り出して
示す斜視図である。
【図4】 図1の装置の光軸調整および画像合成の動作
を説明するための図である。
【図5】 この発明の実施例2の光軸調整手段を示す斜
視図である。
【図6】 この発明の実施例5のテレビカメラを示す構
成図である。
【図7】 ヘリコプタの飛行位置を示す図である。
【図8】 従来の撮影時のヘリコプタ内部の機器および
人員配置を示す図である。
【符号の説明】
1A,1B 送電線、3 ヘリコプタ、6A,6B テ
レビカメラ、 7A,7B 電線位置検出回路、8A1,8A2,8
1,8B2 制御回路、 10A,10B 光軸調整装置、11A,11B スキ
ャナー、 12A,12B イメージローテータ、13 電線画像
合成回路、 14 VTR、17 揺動駆動部、20 回転ケース、 23 ダイクロイックミラー、61 可視光カメラ、6
2 赤外光カメラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹中 俊夫 神戸市兵庫区和田崎町1丁目1番2号 三菱電機株式会社 制御製作所内 (72)発明者 中島 利郎 尼崎市塚口本町八丁目1番1号 三菱電 機株式会社 産業システム研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−225139(JP,A) 特開 平6−141205(JP,A) 特開 平4−156212(JP,A) 特開 平6−3289(JP,A) 特開 平3−23780(JP,A) 特開 昭63−30075(JP,A) 特開 平5−64182(JP,A) 特開 平3−249879(JP,A) 特開 平1−262623(JP,A) 実開 昭62−51884(JP,U) 実開 昭63−146754(JP,U) 実開 平5−48051(JP,U) 特公 平7−57045(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/232 H04N 7/18

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定距離にわたって敷設された複数の線
    状対象物を、この線状対象物に沿って移動する移動体に
    搭載されたテレビカメラで撮影する線状対象物撮影装置
    において、 上記テレビカメラを複数設けてそれぞれ上記複数の線状
    対象物を分担して撮影するようにするとともに、上記複
    数のテレビカメラの内の特定テレビカメラの画面上にお
    ける線状対象物像の位置、角度を検出する画像位置検出
    手段、検出された上記線状対象物像の位置、角度が予め
    設定された所定の位置、角度になるよう上記特定テレビ
    カメラの光軸の方位および光軸まわりの画像の回転を制
    御する第1の光軸調整手段、上記特定テレビカメラを除
    く他の各テレビカメラの光軸の方位および光軸まわりの
    画像の回転が上記特定テレビカメラの光軸の方位および
    光軸まわりの画像の回転に対して各テレビカメラ毎に予
    め設定された所定の相対関係を保つよう上記他の各テレ
    ビカメラ毎にその光軸の方位および光軸まわりの画像の
    回転を制御する第2の光軸調整手段、および上記複数の
    テレビカメラの画像を合成し、上記複数の線状対象物像
    を含む合成画像を作成する画像合成手段を備えたことを
    特徴とする線状対象物撮影装置。
  2. 【請求項2】 合成画像を記録再生する合成画像記録再
    生手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の線状対
    象物撮影装置。
  3. 【請求項3】 画像位置検出手段は、テレビカメラの画
    面の左右または上下の両端部を画像処理して線状対象物
    像の位置、角度を検出するようにしたことを特徴とする
    請求項1または2記載の線状対象物撮影装置。
  4. 【請求項4】 画像位置検出手段は、テレビカメラの撮
    像素子の左右または上下の両端縁に沿ってラインセンサ
    を設け、このラインセンサ出力から線状対象物像の位
    置、角度を検出するようにしたことを特徴とする請求項
    または2記載の線状対象物撮影装置。
  5. 【請求項5】 光軸調整手段は、テレビカメラの光軸上
    に設けられた第1の反射鏡を揺動させる反射鏡揺動機構
    により上記テレビカメラの光軸の方位を制御 し、上記テ
    レビカメラの光軸上に所定の相対位置関係で設けられた
    3枚組の第2の反射鏡を光軸まわりに回転させる反射鏡
    回転機構により上記テレビカメラの光軸まわりの画像の
    回転を制御するようにしたことを特徴とする請求項1な
    いしのいずれかに記載の線状対象物撮影装置。
  6. 【請求項6】 光軸調整手段は、テレビカメラ自体を支
    持してその光軸を揺動させるカメラ揺動機構により上記
    テレビカメラの光軸の方位を制御し、上記テレビカメラ
    自体を支持して光軸まわりに回転させるカメラ回転機構
    により上記テレビカメラの光軸まわりの画像の回転を制
    御するようにしたことを特徴とする請求項1ないし
    いずれかに記載の線状対象物撮影装置。
  7. 【請求項7】 テレビカメラを、入射部に光軸と所定の
    角度をなして設けられ入射光を可視光と赤外光とに分離
    するダイクロイックミラーと、このダイクロイックミラ
    ーで分離された可視光による画像を出力する可視光カメ
    ラと、上記ダイクロイックミラーで分離された赤外光に
    よる画像を出力する赤外光カメラとから構成したことを
    特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の線状対
    象物撮影装置。
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