JP6658124B2 - 撮像装置、方法、及びプログラム、表示制御装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置、撮像方法、撮像プログラム、表示制御装置、及び表示制御プログラムに関する。

従来、パイプなどの設備の点検や検査に関する技術が存在する。例えば、挿入側前端中央部に照明灯付き直視レンズと周壁部に照明灯付き側視レンズを配置したカメラヘッドを備えた検査装置が提案されている。この検査装置は、カメラヘッド内に直視レンズと側視レンズとの光軸線上の直交位置に単一のＣＣＤチップを可動自在に配設している。このＣＣＤチップは、内蔵したモータ等よりなる首振り手段にて直視レンズ側又は側視レンズ側に対向させられる。

また、照明部を配する工業用小型テレビカメラを前端に搭載し、下部に走行手段を備えた管路の検査装置が提案されている。この検査装置は、検査装置本体から導出する電源兼制御用ケーブルを、検査装置本体の後端上隅部に枢着の後方及び上方間を回動自在とした回転コネクタに接続し、回転コネクタをマンホールの垂直搬入時に検査装置本体に対し起立配置とする。そして、この検査装置は、管路の進入にて回転コネクタを水平回転し電源兼制御用ケーブルを後方へ導出する。

また、管内部を撮像する撮像手段と、撮像手段と離れて設置されると共に、伝送される像を映像化する受像手段と、受像手段と撮像手段とを接続する伝送手段とで構成される管路用の観察装置が提案されている。この観察装置は、撮像手段の軸心上に位置して軸心に対し傾斜した反射体と、軸心を中心として反射体を回転させる回転手段と、反射体を撮像手段の撮像範囲から退去させる退去手段とを備える。

特開平１１−１１８７２３号公報 特開平８−８６０１１号公報 特開昭６０−１０１４１号公報

パイプ内のように閉鎖された空間内の異常個所の検出及び検査を行う場合には、従来技術のように、カメラなどの点検装置を空間内に挿入し、カメラにより撮像された画像を目視により確認し、異常個所を特定したり、特定した個所の異常を検査したりする。このような異常個所の検出及び検査の作業は、人手による作業であるため効率が悪い。

一つの側面として、本発明は、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、第１の撮像装置と、第２の撮像装置と、制御部とを有することを特徴とする。制御部は、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、撮像対象物の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する。また、制御部は、駆動部を制御して、撮像装置が算出した前記位置に移動し、前記第２の撮像装置により複数の焦点距離に基づいて前記異常個所が含まれる複数の撮像画像を撮像するように制御する。

一つの側面として、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、という効果を有する。

第１及び第２実施形態に係る撮像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。 表示画像の一例を示す図である。 第１及び第２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。 第１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。 第２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。

＜第１実施形態＞
図１に示すように、第１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。

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２に、制御部２０の機能ブロック図を示す。図２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３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３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の位置（例えば、領域３２Ａ内の中心座標の座標値）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。

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、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４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４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５についても同様である。例えば、図４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Ｌｙ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５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５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。算出部２３は、算出した異常個所３２の位置の情報を、例えば図６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、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、例えば、図７に示すような、異常個所３２の位置を示すマップを作成してもよい。算出部２３は、異常個所３２の位置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８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９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９の上段右図の３Ｄ表示、及び図９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１０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。

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１１に、表示画像３７の一例を示す。図１１は、図３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１１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１１の表示画像３７では下側）をプラスの距離で、右側（図１１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１１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９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１２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２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２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２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２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２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２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２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１３に示す制御処理が実行される。

図１３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の座標値を、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。算出部２３は、算出した異常個所の位置の情報を、例えば図６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、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１１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、第２照明装置１７により第２撮像装置１６の撮像範囲に光を照射させ、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Ｓ２０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Ｓ２１で、第２撮像制御部２５が、異常個所３２の位置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、第１実施形態に係る撮像装置１０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、第１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、第１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。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。第１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３２の各々を検査する場合について説明した。第２実施形態では、異常個所３２を検出しながら、異常個所３２の検査も行う場合について説明する。なお、第２実施形態に係る撮像装置において、第１実施形態に係る撮像装置１０と同様の部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図１に示すように、第２実施形態に係る撮像装置２１０は、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２２０とを含む。

制御部２２０は、図２に示すように、機能部として、第１撮像制御部２１と、検出部２２と、算出部２３と、駆動制御部２２４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。

駆動制御部２２４は、第１実施形態における駆動制御部２４と同様に、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２１０を所定距離ずつ移動させる。この際、駆動制御部２２４は、算出部２３により算出されて所定の記憶領域に記憶された異常個所３２の位置を示すリストを参照して、現在の撮像装置２１０の位置から最も近い距離にある直近の異常個所３２の位置まで撮像装置２１０が到達したか否かを判定する。この判定は、リストに記録された異常個所３２の位置と、基準位置からの撮像装置２１０の移動距離から算出されるパイプ３０内における撮像装置２１０の位置とを比較することにより行うことができる。なお、撮像装置２１０が異常個所３２まで到達するとは、直近の異常個所３２が第２撮像装置１６の撮像範囲に含まれる位置に撮像装置２１０が到達したことを意味する。

駆動制御部２２４は、撮像装置２１０が直近の異常個所３２の位置に到達したと判定した場合には、撮像装置２１０が直近の異常個所３２の位置に到達したことを第２撮像制御部２５に通知する。第２撮像制御部２５では、この通知を受けて、第２撮像装置１６による撮像を実行する。また、駆動制御部２２４は、撮像装置２１０が直近の異常個所３２の位置に到達していないと判定した場合には、駆動部１４を制御して撮像装置２１０を所定距離ずつ移動させる制御を引き続き行う。

撮像装置２１０の制御部２２０は、例えば図１２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の記憶部４３には、コンピュータ４０を制御部２２０として機能させるための制御プログラム２５０が記憶されている。制御プログラム２５０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２５４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、駆動制御プロセス２５４を実行することで、図２に示す駆動制御部２２４として動作する。他のプロセスについては、第１実施形態における制御プログラム５０の各プロセスと同様である。これにより、制御プログラム２５０を実行したコンピュータ４０が、撮像装置２１０の制御部２２０として機能することになる。

なお、制御プログラム２５０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ＡＳＩＣ等で実現することも可能である。

次に、第２実施形態に係る撮像装置２１０の作用について説明する。撮像装置２１０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２１０に入力されると、制御部２２０において、図１４に示す制御処理が実行される。なお、第２実施形態における制御処理において、第１実施形態における制御処理（図１３）と同様の処理については、同一のステップ番号を付して詳細な説明を省略する。

図１４に示す制御処理のステップＳ１１〜Ｓ１４で、第１実施形態と同様に、第１撮像装置１１により撮像された第１撮像画像３４から異常個所３２を示す領域３２Ａが検出され、異常個所３２の位置が算出されてリストに記録される。

次に、ステップＳ２１で、駆動制御部２２４が、異常個所３２の位置を示すリストを参照して、直近の異常個所３２の位置まで撮像装置２１０が到達したか否かを判定する。撮像装置２１０が異常個所３２の位置まで到達している場合には、処理はステップＳ１９及びＳ２０を実行して、異常個所３２の検査を行い、処理はステップＳ１５へ移行する。一方、撮像装置２１０が異常個所３２の位置まで到達していない場合には、ステップＳ１９及びＳ２０の処理はスキップされ、処理はステップＳ１５へ移行する。

ステップＳ１５では、駆動制御部２２４が、撮像装置２１０がパイプ３０の他端に到達したか否かを判定する。撮像装置２１０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へ移行し、撮像装置２１０がパイプ３０の他端に到達した場合には、制御処理は終了する。

以上説明したように、第２実施形態に係る撮像装置２１０は、異常個所の検出及び位置の算出を行いながら、異常個所の検査も行う。したがって、第１実施形態に係る撮像装置１０と同様に、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、撮像装置２１０の総移動量を、第１実施形態に係る撮像装置１０に比べて少なくすることができる。

なお、上記各実施形態では、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、第２撮像装置に替えて、レーザレーダなどの測距装置を用いて、異常個所のプロファイルを得るようにしてもよい。

また、上記各実施形態では、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。例えば、ひび割れや亀裂などを異常個所として検出するようにしてもよい。これらの場合、異常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、上記各実施形態では、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鎖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、２５０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。

以上の上記各実施形態に関し、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、
第１の撮像装置と、
第２の撮像装置と、
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、撮像対象物の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し、前記第２の撮像装置により複数の焦点距離に基づいて前記異常個所が含まれる複数の撮像画像を撮像する制御部と、
を有することを特徴とする移動可能な撮像装置。

（付記２）
前記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、前記撮像画像上に複数のラインを表示する制御を行う表示制御部を含む付記１記載の撮像装置。

（付記３）
第１の撮像装置により撮像した撮像画像に基づいて、撮像対象物の異常個所を検出し、
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し、
第２の撮像装置により複数の焦点距離に基づいて前記異常個所が含まれる複数の撮像画像を撮像する、
ことを特徴とする撮像方法。

（付記４）
前記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、前記撮像画像上に複数のラインを表示する制御を行う付記３記載の撮像方法。

（付記５）
第１の撮像装置により撮像した撮像画像に基づいて、撮像対象物の異常個所を検出し、
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し、
第２の撮像装置により複数の焦点距離に基づいて前記異常個所が含まれる複数の撮像画像を撮像する、
ことを含む処理をコンピュータに実行させる撮像プログラム。

（付記６）
前記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、前記撮像画像上に複数のラインを表示する制御を行う付記５記載の撮像プログラム。

（付記７）
駆動制御に応じて移動可能な検査装置において、
撮像装置と、
対象物までの距離を計測する測距装置と、
前記撮像装置により撮像した撮像画像に基づいて、撮像対象物の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し、前記測距装置により前記異常個所が含まれる所定領域を測距する制御部と、
を有することを特徴とする移動可能な検査装置。

（付記８）
撮像装置により撮像した撮像画像に基づいて、撮像対象物の異常個所を検出し、
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し、
対象物までの距離を計測する測距装置により前記異常個所が含まれる所定領域を測距する
ことを含む処理をコンピュータに実行させる検査方法。

（付記９）
撮像装置により撮像した撮像画像に基づいて、撮像対象物の異常個所を検出し、
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し、
対象物までの距離を計測する測距装置により前記異常個所が含まれる所定領域を測距する
ことを含む処理をコンピュータに実行させる検査プログラム。

（付記１０）
駆動制御に応じて移動可能な撮像装置によって撮像され、撮像対象物の異常が検出された撮像画像を該撮像画像中の前記異常が検出された個所を示すマークとともに表示する際に、前記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、前記撮像画像上に複数のラインを表示する制御を行う制御部、
を有することを特徴とする表示制御装置。

（付記１１）
駆動制御に応じて移動可能な撮像装置によって撮像され、撮像対象物の異常が検出された撮像画像を該撮像画像中の前記異常が検出された個所を示すマークとともに表示する際に、前記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、前記撮像画像上に複数のラインを表示する制御を行う
ことを含む処理をコンピュータに実行させる表示制御方法。

（付記１２）
駆動制御に応じて移動可能な撮像装置によって撮像され、撮像対象物の異常が検出された撮像画像を該撮像画像中の前記異常が検出された個所を示すマークとともに表示する際に、前記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、前記撮像画像上に複数のラインを表示する制御を行う
ことを含む処理をコンピュータに実行させる表示制御プログラム。

（付記１３）
第１の撮像装置により撮像した撮像画像に基づいて、撮像対象物の異常個所を検出し、
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、
算出した前記位置に移動するように駆動部を制御し、
第２の撮像装置により複数の焦点距離に基づいて前記異常個所が含まれる複数の撮像画像が撮像されるように制御する
ことを含む処理をコンピュータに実行させる撮像プログラムを記憶した記憶媒体。

（付記１４）
撮像装置により撮像した撮像画像に基づいて、撮像対象物の異常個所を検出し、
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し、
対象物までの距離を計測する測距装置により前記異常個所が含まれる所定領域を測距する
ことを含む処理をコンピュータに実行させる検査プログラムを記憶した記憶媒体。

（付記１５）
駆動制御に応じて移動可能な撮像装置によって撮像され、撮像対象物の異常が検出された撮像画像を該撮像画像中の前記異常が検出された個所を示すマークとともに表示する際に、前記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、前記撮像画像上に複数のラインを表示する制御を行う
ことを含む処理をコンピュータに実行させる表示制御プログラムを記憶した記憶媒体。

１０、２１０ 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、２２０ 制御部
２１ 第１撮像制御部
２２ 検出部
２３ 算出部
２４、２２４ 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、２５０ 制御プログラム

Claims (7)

1. 駆動制御に応じて移動可能な撮像装置において、
   第１の撮像装置と、
   第２の撮像装置と、
   前記第１の撮像装置により撮像した撮像画像から、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、撮像対象物の異常個所として検出すると、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、算出した前記異常個所の位置が前記第２の撮像装置の撮像範囲に含まれる位置になるように移動し、前記第２の撮像装置により複数の焦点距離に基づいて前記異常個所が含まれる複数の撮像画像を撮像する制御部と、
   を有することを特徴とする移動可能な撮像装置。
2. 前記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、前記撮像画像上に複数のラインを表示する制御を行う表示制御部、を含む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。
3. 前記表示制御部は、前記複数のラインの各々が示す位置、及び前記異常個所を示す位置までの前記撮像装置からの距離の各々を示す数値を表示する制御を行う請求項２に記載の撮像装置。
4. 第１の撮像装置により撮像した撮像画像から、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、撮像対象物の異常個所として検出すると、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、算出した前記異常個所の位置が第２の撮像装置の撮像範囲に含まれる位置になるように移動し、
   前記第２の撮像装置により複数の焦点距離に基づいて前記異常個所が含まれる複数の撮像画像を撮像する、
   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. 第１の撮像装置により撮像した撮像画像から、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、撮像対象物の異常個所として検出すると、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、算出した前記異常個所の位置が第２の撮像装置の撮像範囲に含まれる位置になるように移動し、
   前記第２の撮像装置により複数の焦点距離に基づいて前記異常個所が含まれる複数の撮像画像を撮像する、
   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。
6. 駆動制御に応じて移動可能な撮像装置によって撮像され、撮像対象物の異常が検出された撮像画像を該撮像画像中の前記異常が検出された個所を示すマークとともに表示する際に、前記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、前記撮像画像上に複数のラインを表示すると共に、前記複数のラインの各々が示す位置、及び前記異常が検出された個所を示す位置までの前記撮像装置からの距離の各々を示す数値を表示する制御を行う制御部、
   を有することを特徴とする表示制御装置。
7. 駆動制御に応じて移動可能な撮像装置によって撮像され、撮像対象物の異常が検出された撮像画像を該撮像画像中の前記異常が検出された個所を示すマークとともに表示する際に、前記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、前記撮像画像上に複数のラインを表示すると共に、前記複数のラインの各々が示す位置、及び前記異常が検出された個所を示す位置までの前記撮像装置からの距離の各々を示す数値を表示する、
   処理をコンピュータに実行させることを特徴とする表示制御プログラム。