JP4543806B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
本発明は、人が入れない高レベル放射線下での三次元撮影を精度良く可能ならしめた撮影装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging apparatus capable of accurately performing three-dimensional imaging under high-level radiation that cannot be entered by humans.
例えば、高レベル放射線を取扱うプラントにおいては、高レベル放射線区域である処理区画に設置したガラス溶融炉のフランジと処理区画の側壁を貫通する配管の端部に形成したフランジとを、高レベル放射性廃液をガラス溶融炉へ供給するための連結管を介して接続するが、該連結管は使用により劣化するため、定期的に新たな連結管と交換する必要がある。この新たな連結管の製作のため、従来は特許文献1に示すように、側壁を貫通する配管における端部の既存のフランジ及びガラス溶融炉側の新たなフランジの夫々に3以上の計測用ターゲットを装着して、前記両フランジをテレビカメラで撮影し、得られた信号を画像処理して得られた画像データから個々の座標を算出して両フランジの相対的な位置関係を求め、この位置関係に基づき、前記両フランジに締結すべき連結管を形成することが提案されている。 For example, in a plant that handles high-level radiation, a flange of a glass melting furnace installed in a processing section that is a high-level radiation area and a flange formed at the end of a pipe that penetrates the side wall of the processing section are combined with high-level radioactive liquid waste. Is connected via a connecting pipe for supplying to the glass melting furnace. However, since the connecting pipe deteriorates due to use, it is necessary to periodically replace it with a new connecting pipe. In order to manufacture this new connecting pipe, conventionally, as shown in Patent Document 1, three or more measuring targets are provided for each of the existing flange at the end of the pipe passing through the side wall and the new flange on the glass melting furnace side. The two flanges are photographed with a television camera, the obtained signals are subjected to image processing, individual coordinates are calculated from the image data, and the relative positional relationship between the two flanges is obtained. Based on the relationship, it has been proposed to form a connecting pipe to be fastened to both flanges.
而して、特許文献1に示す装置は図6に示されている。図中1は高レベル放射線区域である処理区画、2は処理区画内を天井に沿い走行し得るようにしたマニピュレータ、3はマニピュレータ2に搭載されたテレビカメラ、4は処理区画1内に設置したガラス溶融炉、5はガラス溶融炉4の上面にフランジ6と並設された計測用ターゲット、7は処理区画1の側壁を貫通する配管8の処理区画1内側端部に設けたフランジ9に並設された計測用ターゲットである。
Thus, the apparatus shown in Patent Document 1 is shown in FIG. In the figure, 1 is a processing section which is a high-level radiation area, 2 is a manipulator capable of running along the ceiling in the processing section, 3 is a television camera mounted on the manipulator 2, and 4 is installed in the processing section 1. A
フランジ6,9に取付ける連結管を製作するためには、フランジ6,9の位置関係を求める必要があり、このため、先ず、テレビカメラ3により計測用ターゲット5,7を撮影することが行なわれる(この撮影は、個々の座標を求めるため1箇所のフランジ当り3以上の計測用ターゲットを撮影するため「三次元撮影」と称する)。
特許文献1に示す装置の場合、テレビカメラ3を用いているが、三次元撮影の精度があまり良好ではない。 In the case of the apparatus shown in Patent Document 1, the television camera 3 is used, but the accuracy of three-dimensional imaging is not so good.
すなわち、テレビカメラ3はITV又はHDTVカメラであり、耐放射線性に優れ、損傷し難いという利点があるが、撮像管式のカメラであるため、電子銃から放射された電子が磁気や放射線の影響を受け、従って、撮影された画像が不特定に歪み、正確な画像を得ることができない虞がある。 That is, the TV camera 3 is an ITV or HDTV camera, and has an advantage of being excellent in radiation resistance and not easily damaged. However, since the camera is a tube-type camera, electrons emitted from the electron gun are affected by magnetism and radiation. Therefore, the photographed image may be distorted indefinitely and an accurate image may not be obtained.
又、テレビカメラ3はズーム機構が設けてあるため、撮影中にレンズが動いてしまい、この点からも正確な画像を得ることができない虞がある。 Further, since the TV camera 3 is provided with a zoom mechanism, the lens moves during photographing, and there is a possibility that an accurate image cannot be obtained from this point.
更に、テレビカメラ3では、ライトの反射光がテレビカメラ3で映像として見られるような適切な位置で且つハレーションを防止し得る位置に照明手段を設置する必要があるが、斯かる位置に照明機器を設置した場合には、テレビカメラ3は大型であるため、照明機器も大型となってしまううえ、完全にライトの反射光がテレビカメラ3で映像として見られるような適切な位置で且つハレーションを防止し得る位置に照明手段を設置することは困難であり、この点からも正確で精度の良好な画像を得ることができない虞がある。 Furthermore, in the television camera 3, it is necessary to install illumination means at an appropriate position where the reflected light of the light can be seen as an image on the television camera 3 and at a position where halation can be prevented. Since the TV camera 3 is large in size, the lighting equipment is also large, and the reflected light of the light is completely viewed at the TV camera 3 as an image and halation is performed. It is difficult to install illumination means at a position where it can be prevented, and there is a possibility that an accurate and accurate image cannot be obtained from this point.
更に又、テレビカメラ3では設置位置に制限があり、しかも大型であるため、任意の位置から視認することができず、視野方向や画角に制限がある。 Furthermore, in the television camera 3, the installation position is limited, and since it is large in size, it cannot be viewed from an arbitrary position, and the viewing direction and angle of view are limited.
又更に、照明機器が損傷したような場合にも、照明機器のみを交換することができず、テレビカメラ3も一緒に交換しなければならないため、設備費、運転維持費が高価となる。 Furthermore, even when the lighting device is damaged, it is not possible to replace only the lighting device, and the TV camera 3 must be replaced together. Therefore, the equipment cost and the operation and maintenance cost become high.
本発明は、上述の実情に鑑み、小型、軽量で耐放射線性に優れ且つ三次元撮影の精度が良好となるような正確で明瞭な画像を得ることができ、操作性が良好で、画像の視認性が優れ、しかも照明機器のみの交換を行い得るようにして設備費、運転維持費の削減を図り得るようにした撮影装置を提供することを目的としてなしたものである。 In view of the above circumstances, the present invention can obtain an accurate and clear image that is small, lightweight, excellent in radiation resistance and good in three-dimensional imaging accuracy, has good operability, The object of the present invention is to provide a photographing apparatus that is excellent in visibility and that can reduce only the lighting equipment and can reduce the equipment cost and the operation and maintenance cost.
請求項1の撮影装置は、テレビカメラよりも小型、軽量なカメラと、遠隔操作手段の操作により脱着可能に設けられた照明機器とを備え、
前記照明機器は、遠隔操作手段により開閉されるクランプ機構を介し固定されると共に、クランプ機構を開くことにより脱着し得るよう構成され、
更に照明機器は、交換時に吊り得るよう吊具を備えたものである。
The photographing apparatus of claim 1 includes a camera that is smaller and lighter than a television camera, and an illumination device that is detachable by operation of a remote control means,
The lighting device is fixed through a clamp mechanism that is opened and closed by remote control means, and is configured to be removable by opening the clamp mechanism,
Furthermore, the lighting device is provided with a hanger so that it can be hung at the time of replacement .
請求項2の撮影装置は、遠隔操作手段により把持可能な被把持部材を備えており、請求項3の撮影装置は、撮影装置本体を昇降手段に吊り得るよう吊具を備えており、請求項4の撮影装置は、カメラのケーブルを昇降手段に吊り得るよう前記ケーブルに吊具を備えている。 The photographing apparatus according to claim 2 includes a gripped member that can be gripped by the remote control means, and the photographing apparatus according to claim 3 includes a hanger so that the photographing apparatus main body can be suspended from the elevating means. The photographing apparatus 4 includes a hanging tool on the cable so that the cable of the camera can be hung on the lifting means.
請求項5の撮影装置においては、レンズは動かないよう固定し得るように構成されており、請求項6の撮影装置においては、カメラのレンズの軸心位置と、照明機器の軸心位置とは、カメラ及び照明機器を取付ける枠体の機器取付け面に対して直交する方向において略同位置であり、請求項7の撮影装置においては、両照明機器の軸心は、カメラのレンズ方向に対して間隔が広がるハの字状に形成されており、請求項8の撮影装置においては、カメラはCIDカメラであり、請求項9の撮影装置においては、照明機器は懐中電灯であり、請求項10の撮影装置においては、照明機器を枠体に設置する際の位置決め手段が設けられている。
In the photographing apparatus of
本発明の請求項1〜10に記載の撮影装置によれば下記のごとき種々の優れた効果を奏し得る。
I)カメラは小型、軽量であるため、装置全体の小型、軽量化が可能となり、且つ操作性、視認性が良好である。
II)カメラはレンズを固定できること、又、カメラは撮像管式ではないというその特性上、磁気や放射線の影響を受けることがないこと、更には、カメラの軸心と照明機器の軸心とは、枠体の機器取付け面に対して直交する方向における位置が略同一位置にあること等により、高レベル放射線下においても一定の精度の良好な三次元撮影を行なうことができ、明瞭な画像を得ることができる。
III)照明機器のみの交換を行なうことができるため、設備費、運転維持費が安価となり、経済的に有利である。
According to the photographing apparatus described in claims 1 to 10 of the present invention, various excellent effects can be obtained as follows.
I) Since the camera is small and lightweight, the entire apparatus can be reduced in size and weight, and operability and visibility are good.
II) The camera can fix the lens, and because the camera is not a tube tube type, it is not affected by magnetism or radiation. Furthermore, the axis of the camera and the axis of the lighting equipment Since the position of the frame body in the direction orthogonal to the device mounting surface is substantially the same position, it is possible to perform 3D imaging with a certain degree of accuracy even under high-level radiation, and a clear image can be obtained. Obtainable.
III) Since only the lighting device can be replaced, the equipment cost and the operation and maintenance cost are reduced, which is economically advantageous.
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図1〜図5は本発明を実施する形態の一例であり、図1は本発明の撮影装置の実施の形態の一例を示す側面図、図2は図1のII−II方向矢視図、図3は図1のIII−III方向矢視図、図4は本発明の撮影装置をマニュピレータに把持させて撮影を行なう場合の状態を示す側面図、図5は本発明の撮影装置において照明機器を交換する場合の状態を示す側面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 are examples of embodiments for carrying out the present invention, FIG. 1 is a side view showing an example of an embodiment of a photographing apparatus of the present invention, FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows II-II in FIG. FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows III-III in FIG. 1, FIG. 4 is a side view showing a state in which photographing is performed with the manipulator held by the manipulator, and FIG. It is a side view which shows the state in the case of replacing | exchanging.
図中、11は撮影装置10の枠体であり、枠体11上に固設した台座12上には、レンズ13の軸心LIが枠体11の上面(機器取付け面)と略平行になるように、カメラ14が配置されており、カメラ14の上面側に取付けた締結金具15を、台座12に対しボルト締結することにより、カメラ14は枠体11に対し固定されるようになっている。カメラ14は撮像管式ではなく、いわゆるCID(Charge Injection Device)カメラで、MOSタイプの固体撮像センサであり、数十万画素から構成されている。而して、カメラ14の特長はランダムアクセスが可能であること、レンズを固定できてブルーミング(焦点ぼけ)が生じにくく、非破壊読み出しが可能なこと、耐放射線性が高いこと、従来のテレビカメラと比べて小型、軽量であること、等である。
In the figure,
カメラ14のレンズ13とは反対側の位置において枠体11から立設させた支柱16の上端部には、フランジ部が上下に位置するように配置された、断面形状がH型状の被把持部材17が固設されている。而して、被把持部材17は図4に示すクレーン18に搭載したマニピュレータ19の把持アーム20により左右両側から把持されるようになっている(図3参照)。
At the upper end of the
被把持部材17の上部フランジ部上面に固設した半環状支持部材21には、無端状の吊具22が取付けられている。而して、吊具22には、図4に示すクレーン18に搭載したマニピュレータ19部に配置したホイスト23の昇降可能なフック24が係止し得るようになっている。
An
カメラ14には、カメラ14へ給電を行なうと共に撮影した画像データを図示してない画像処理装置へ伝送するためのケーブル25が接続されている。ケーブル25には、コネクタ26を介し、ケーブル27が接続し得るようになっており、ケーブル25に取付けたブラケット28には、無端状の吊具29が取付けられている。而して、吊具29には、ホイスト23のフック24又は別のクレーン等におけるホイストの昇降可能なフック30が係止し得るようになっている。
Connected to the
枠体11上には、カメラ14の左右両側に位置するよう、懐中電灯式の2本の照明機器31が配設されている。すなわち、枠体11上には、カメラ14の左右両側に片側夫々2個ずつ、カメラ14の軸心方向へ所定の間隔を置いて、合計4個の照明機器設置台32が設けられている。
On the
照明機器設置台32は、半円筒状の凹部33aを有して枠体11上面に固設された台座33と、台座33のカメラ側側部上端部に、照明機器31の軸心L2と平行な方向へ延在するよう配置された水平ピン34を介して、開閉可能に枢支された蓋体35と、蓋体35の水平ピン34とは反対側の端部に取付けられたクランプ機構36とを備えている。クランプ機構36は上下に回動可能な把手36aと、把手36aに取付けられて下端が、台座33の反カメラ側側部上端部に形成された係止片37に係止し得るようにした環状体36bにより形成されている。
The illumination
台座33の水平ピン34を設けた側の側部には、正面形状がL型で上端が照明機器31の中心側に向けて下り勾配の支持部38aが形成された薄板状のストッパ38が固設されており、蓋体35を開いた際に当該蓋体35をストッパ38により支持し得るようになっている。
On the side of the
カメラ14におけるレンズ13の軸心L1及び照明機器31の軸心L2は撮影装置10の側面視において、枠体11上面からの高さHが略同一である。すなわち、カメラ14におけるレンズ13の軸心位置と、照明機器の軸心位置とは、カメラ14及び照明機器31を取付ける枠体11の機器取付け面に対して直交する方向において略同位置である。又、平面視では、両照明機器31の軸心L2は、カメラ14の軸心L1を基準としてレンズ13側に対して僅かに外側に開くハの字状に形成されている。
The axial center L1 of the
軸心L1、L2を上述のような位置関係にするのは、完全にライトの反射光がカメラ14で映像として捕らえられるような適切な位置で且つハレーションを防止し得る位置に照明機器31を配置するためである。
The reason why the axial centers L1 and L2 are in the positional relationship as described above is that the
又、照明機器31の先端部はカメラ14のレンズ13よりも若干前方へ突出させているが、これは、作業中にレンズ13に物が衝突してレンズ13が損傷するのを防止するためである。
The tip of the
照明機器31先端に近い側の左右の照明機器設置台32の台座33両側には、後方の照明機器設置台32側に向けて突出する薄板状の位置決め部材39が固設されている。位置決め部材39の上面には位置決め用の凹部39aが形成されている。
On both sides of the
照明機器31の軸心L2と平行な方向における所定位置には、照明機器31に外嵌された環状ブラケット40が装着されており、環状ブラケット40の側部には、平面視で軸心L2に対し直交する方向へ向けて突出する水平位置決めピン41が取付けられている。又、環状ブラケット40の上端には、照明機器31を吊るための吊具42が取付けられている。環状ブラケット40の取付け位置は、交換のためにクレーンのフックにより吊具42を介して照明機器31を吊った際に、照明機器31を略水平を保ち得る位置とする。而して、枠体11、カメラ14、照明機器31により撮影装置本体が構成されている。
At a predetermined position in a direction parallel to the axis L2 of the
次に、上記図示例の作動を説明する。
撮影を行なう際には、図4に示すように、クレーン18に搭載されているマニピュレータ19の把持アーム20により撮影装置10の被把持部材17を把持すると共に、撮影装置10の落下防止のため、マニピュレータ19に設けたホイスト23のフック24により、撮影装置10の被把持部材17の上端に設けた吊具22を吊り、又、別のクレーンのフック30により、ブラケット28に取付けた吊具29を介して、ケーブル25,27を吊り、撮影を行なう。ケーブル25,27は長くて重量が嵩むため、別のクレーンのフック30により吊る例を示しているが、吊具22と共にホイスト23のフック24に吊るようにしても良い。なお、撮影姿勢によっては、撮影装置10は吊具22には吊らず、把持アーム20による撮影装置10の把持と、吊具29によるケーブル25,27を吊下げを行なって作業を実行する場合もある。
Next, the operation of the illustrated example will be described.
When photographing, as shown in FIG. 4, the grasping
撮影装置10の次の撮影場所への移動はクレーンにより行なうが、この場合、図4に示すように、撮影時と同様、撮影装置10は吊具22を介しフック24により吊ると共に、把持アーム20により被把持部材17を掴んだ状態で行なっても良いし、或は把持アーム20は離し、フック24により撮影装置10を吊った状態で行なっても良い。又、撮影装置10の移動は、撮影装置10にケーブル25,27の重量が掛らないよう、クレーンにおけるホイストのフックに、吊具29を介しケーブル25,27を吊った状態で行なう。
The movement of the photographing
照明機器31を交換する場合は、例えば、撮影装置10は適宜位置に置き、交換する照明機器31が設置されている2箇所の照明機器設置台32におけるクランプ機構36の把手36aを、適宜のマニピュレータを操作して下方へ回動させ、環状体36bを係止片37から外して蓋体35を図3の仮想線で示すようにストッパ38に支持される位置まで開き、吊具42を介して照明機器31をクレーン等におけるホイストのフックにより、又はマニピュレータ19により直接把持することにより、吊上げ、撤去する(図5参照)。
When exchanging the
新たな照明機器31を撮影装置10にセットする場合には、吊具42を介してクレーン等により吊った、又はマニピュレータ19により直接把持することにより吊った、照明機器31を撮影装置10の上方まで搬送して下降させ、水平位置決めピン41が位置決め部材39の凹部39aに嵌るよう下降させ、照明機器31を台座33の凹部33aに載置させ、図3の仮想線の位置に開いている蓋体35を閉止させ、クランプ機構36における環状体36bの下端を係止片37に引っ掛る位置に位置させて把手36aを上方へ回動させる。これにより、環状体36bは係止片37に係止され、照明機器31は台座33にクランプされて固定される。
When a
本図示例によれば、カメラ14は小型、軽量であるため、装置全体の小型、軽量化が可能となり、且つ操作性、視認性が良好である。
According to the illustrated example, since the
又、カメラ14はレンズ13を固定できること、カメラ14は撮像管式ではないというその特性上、磁気や放射線の影響を受けることがないこと、更には、カメラ14の軸心L1と照明機器31の軸心L2とは、枠体11の機器取付け面に対して直交する方向における位置が略同一位置にあること、等により高レベル放射線下においても一定の精度の良好な三次元撮影を行なうことができ、明瞭な画像を得ることができる。
In addition, the
更に、本図示例によれば、照明機器31のみを交換することができるため、設備費、運転維持費が安価となり、経済的に有利である。
Furthermore, according to the illustrated example, since only the
なお、本発明の撮影装置においては、遠隔操作手段としてマニピュレータを用いる場合について説明したが、ロボットを使用することもできること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 In the photographing apparatus of the present invention, the case where a manipulator is used as a remote control means has been described. However, a robot can be used, and other various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course.
3 テレビカメラ
10 撮影装置
11 枠体
13 レンズ
14 カメラ
17 被把持部材
19 マニピュレータ(遠隔操作手段)
22 吊具
23 ホイスト(昇降手段)
24 フック(昇降手段)
25 ケーブル
27 ケーブル
29 吊具
30 フック
31 照明機器
36 クランプ機構
39 位置決め部材(位置決め手段)
42 吊具
L1 軸心
L2 軸心
3
22
24 hook (lifting means)
25
42 Suspension L1 shaft center L2 shaft center
Claims (10)
前記照明機器は、遠隔操作手段により開閉されるクランプ機構を介し固定されると共に、クランプ機構を開くことにより脱着し得るよう構成され、
更に照明機器は、交換時に吊り得るよう吊具を備えたことを特徴とする撮影装置。 It is equipped with a camera that is smaller and lighter than a TV camera, and a lighting device that is detachable by operating a remote control means.
The lighting device is fixed through a clamp mechanism that is opened and closed by remote control means, and is configured to be removable by opening the clamp mechanism,
Furthermore, the illuminating device is provided with a hanger so that it can be hung at the time of replacement .
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JP2004212588A JP4543806B2 (en) | 2004-07-21 | 2004-07-21 | Imaging device |
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- 2004-07-21 JP JP2004212588A patent/JP4543806B2/en active Active
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