JP7211191B2 - 孔壁撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、孔壁を撮影する孔壁撮影装置に関する。

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、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。孔壁を撮影するカメラを孔内に挿入し、孔壁画像の目視確認や孔壁画像を連結した孔壁展開図を作成して孔壁観察を行う。

孔壁の撮影に際し、孔内が泥水で満たされている場合、泥水により孔壁の観察ができないため、孔内の泥水を抜き出すか、孔内を洗浄して泥水と清水を置換する必要があった。しかし、湧水等が自然に発生するため、全ての泥水を除去することはできない。また、先端部には、水が残っていることが多いため、その地点の孔壁を観察することはできなかった。

そこで、清水の噴射によってカメラの視野内から泥水を排出させる技術が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開平０８－２６０８７１号公報 特開平０９－１８９１８８号公報

しかしながら、従来技術では、カメラの視野内で清水の噴射に伴う水流が発生してしまうため、流水線や水滴、泡が孔壁の撮影データに映り込み、撮影精度が低下してしまうという問題点があった。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、カメラと孔壁との間を効率よく清水に置換することができ、撮影精度を向上させることができる孔壁撮影装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、ボーリング孔の孔内を軸方向に走行させながら、カメラによって孔壁の周方向の全域を撮影する孔壁撮影装置であって、前記カメラを覆い、注水口から内部に供給される清水で満たされた空間を前記カメラと孔壁との間に形成する円筒状の透明管と、前記透明管の中心軸と前記ボーリング孔の中心軸とが一致するように支持するセントラライザと、を具備し、前記透明管の周面部には、前記清水を孔壁に向けて排出する排出口が形成され、前記カメラは、前記透明管に満たされた前記清水と、前記透明管の周面と、前記透明管の排出口から排出された前記清水とを介して前記孔壁の周方向の全域を撮影することを特徴とする。
さらに、本発明において、前記排出口は、前記カメラを挟んだ前記透明管の軸方向の両側にそれぞれ形成されても良い。
さらに、本発明は、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、前記セントラライザは、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しても良い。
さらに、本発明は、孔壁に光を照射する照明を具備し、前記照明は、前記カメラを挟んだ前記透明管の軸方向の両側にそれぞれ形成された前記排出口の間に配置されても良い。
また、本発明の孔壁観察システムは、ボーリング孔の孔内を軸方向に走行させながら、カメラによって孔壁の周方向の全域を撮影する孔壁撮影装置と、前記孔壁撮影装置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備えた孔壁観察システムであって、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、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、を具備し、前記孔壁撮影装置は、前記カメラを覆い、注水口から内部に供給される清水で満たされた空間を前記カメラと孔壁との間に形成する円筒状の透明管と、前記透明管の中心軸と前記ボーリング孔の中心軸とが一致するように支持するセントラライザと、を具備し、前記透明管の周面部には、前記清水を孔壁に向けて排出する排出口が、前記カメラを挟んだ前記透明管の軸方向の両側の、前記部分展開図の撮影範囲外にそれぞれ形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、円筒状の透明管によって前記カメラと孔壁との間に清水で満たされた空間を形成することで、カメラと孔壁との間を効率よく清水に置換することができ、撮影精度を向上できるという効果を奏する。

本発明に係る孔壁撮影装置の実施形態の構成を示す構成図である。 図１に示す透明管の後面図である。 図１に示す全天球カメラと透明管との位置関係を示す側面図である。 図１に示す排出口の配置を示す図である。 図１に示す孔壁撮影装置による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の構成を示すブロック図である。 図５に示す部分展開図生成部及び特徴点抽出部の動作を説明するための説明図である。 図５に示す特徴点マッチング部及び部分展開図連結部の動作を説明するための説明図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態において、同様の機能を示す構成には、同一の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態の孔壁撮影装置１０は、ボーリング孔の孔内を軸方向に走行させながら、孔壁の周方向の全域を軸方向の所定長毎に撮影する装置であり、図１を参照すると、全天球カメラ２０と、照明３０と、第１セントラライザ４０と、透明管５０と、第２セントラライザ６０とを備えている。

全天球カメラ２０は、上下左右全方位を撮影可能な撮影装置であり、シャフト４１の先端に取り付けられている。本実施形態では、孔壁撮影装置１０をボーリング孔の孔内を軸方向に走行させながら、全天球カメラ２０によってボーリング孔の孔壁全周を軸方向の所定長毎に撮影する。以下、孔壁撮影装置１０における走行方向の位置関係は、孔壁撮影装置１０をボーリング孔に挿入した状態を想定し、ボーリング孔の奥側を前側、ボーリング孔の孔口側を後側とそれぞれ称す。

本実施形態では、全天球カメラ２０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２１ａ、２１ｂを２つ組み合わせ、撮像光学系２１ａ、２１ｂは、図３に示すように、それぞれの光軸Ｃ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個以上の撮像光学系（例えば、画角９０度×４）を組み合わせた全天球カメラ２０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２０を採用しても良い。また、孔壁全周を撮影可能なカメラであれば、全天球カメラ２０の代わりに、円錐型のミラーを備えたボアホールカメラ等の他のカメラを用いても良い。

照明３０は、ボーリング孔の周方向の全域に対して万遍なく光を照射するように、シャフト４１に取り付けられた複数のＬＥＤ照明で構成されている。照明３０は、シャフト４１に取り付けられたバッテリボックス３１からの供給電力によって発光する。

第１セントラライザ４０は、全天球カメラ２０よりも後側に配置され、全天球カメラ２０及び照明３０が取付けられたシャフト４１を中心軸がボーリング孔の中心軸と一致するように支持する。第１セントラライザ４０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部を有し、複数のアーム部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、シャフト４１の中心軸がボーリング孔の中心軸と一致するように支持する。

シャフト４１の中心軸とボーリング孔の中心軸とが一致した状態で、全天球カメラ２０は、図３に示すように、撮像光学系２１ａ、２１ｂにおける広角レンズの光軸Ｃがボーリング孔の中心軸と直交し、撮像光学系２１ａ、２１ｂ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Ｃ上のそれぞれの距離ｒ_ａ、距離ｒ_ｂが同じになるように支持される。

透明管５０は、全天球カメラ２０及び照明３０を覆うようにシャフト４１に取り付けられた円筒体であり、中心軸が互いに一致するようにシャフト４１に取けられている。透明管５０の直径Ｒ_ａは、図２乃至図４に示すように、ボーリング孔の直径Ｒ_Ｘよりも若干小さい値に設定されている。

透明管５０は、シャフト４１に中心軸が一致するように取り付けられた円盤状の後板部５１と、少なくとも全天球カメラ２０による撮影範囲（周方向の全域及び軸方向の所定長）がアクリル等の透明材料で構成された周面部５２と、シャフト４１と中心軸が一致する補助シャフト４２が取付けられた前板部５３とを備えている。

後板部５１には、図２に示すように、複数の注水口５１ａが設けられている。３個の注水口５１ａは、中心軸を中心とした同心円上に等間隔で設けられている。本実施形態では、１２０度の間隔で３個の注水口５１ａが設けられている。

周面部５２には、図３及び図４に示すように、全天球カメラ２０を挟んだ透明管５０の軸方向の両側であって、全天球カメラ２０による軸方向の撮影範囲を挟んだ前後両側に、清水を孔壁に向けて排出する複数の排出口５２ａがそれぞれ形成されている。本実施形態では、排出口５２ａは、断面が円形であり、周方向に１５度の等間隔で２４個の排出口５２ａが形成されている。なお、図３において、シャフト４１や補助シャフト４２は、省略されている。

第２セントラライザ６０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部を有し、複数のアーム部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、前板部５３に取り付けられた補助シャフト４２を、中心軸がボーリング孔の中心軸と一致するように支持する。なお、第２セントラライザ６０は、第１セントラライザ４０に比べて、走行方向の長さが短く設定されている。これにより、孔壁撮影装置１０による孔壁の撮影をボーリング孔のより奥まで実施することが可能になる。

全天球カメラ２０によって撮影された撮影データは、シャフト４１から後方に延びる通信ケーブル４３を経由して孔壁展開図生成装置７０に送信される。孔壁展開図生成装置７０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、全天球カメラ２０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７０は、図５を参照すると、制御部８０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７１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７２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７３とを備えている。

制御部８０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７０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８０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８１と、部分展開図生成部８２と、特徴点抽出部８３と、特徴点マッチング部８４と、部分展開図連結部８５として機能する。

画像取得部８１は、全天球カメラ２０から所定時間毎の撮影データを取得する。画像取得部８１は、全天球カメラ２０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２０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。

部分展開図生成部８２は、画像取得部８１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Ｈ_１～Ｈ_ｎをそれぞれ生成して記憶部７１に記憶させる。部分展開図生成部８２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Ｈ_１～Ｈ_ｎとしてそれぞれ生成する。

部分展開図生成部８２が生成する部分展開図Ｈ_１～Ｈ_ｎは、図３に示すように、全天球カメラ２０の撮像光学系２１ａ、２１ｂにおける広角レンズの光軸Ｃを中心として軸方向の前後Ｌ／２の範囲である。従って、光軸Ｃを中心として軸方向の前後Ｌ／２の範囲が全天球カメラ２０による軸方向の撮影範囲となる。なお、画像取得部８１によって取得される撮影データは、全天球カメラ２０の撮像光学系２１ａ、２１ｂ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８２は、２枚の画像を結合して部分展開図Ｈ_１～Ｈ_ｎを生成する。

図３を参照すると、前方側に位置する複数の排出口５２ａと、後方側に位置する複数の排出口５２ａとは、いずれも全天球カメラ２０の軸方向の撮影範囲外であって十分に離れた位置に配置されている。前方側に位置する複数の排出口５２ａと全天球カメラ２０の光軸Ｃとの軸方向の距離をＬ_Ｘ、後方側に位置する複数の排出口５２ａと全天球カメラ２０の光軸Ｃとの軸方向の距離をＬ_Ｙとそれぞれした場合、Ｌ_Ｘ及びＬ_Ｙのいずれも全天球カメラ２０の撮影範囲であるＬ／２の２倍以上であることが好ましい。また、照明３０は、前後に位置する複数の排出口５２ａの間に配置されている。

特徴点抽出部８３は、部分展開図生成部８２によって生成された部分展開図Ｈ_１～Ｈ_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Ｄ_１～Ｄ_ｎとしてそれぞれ生成して記憶部７１に記憶させる。

特徴点抽出部８３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。

これにより、部分展開図生成部８２によって所定時間毎の部分展開図Ｈ_１～Ｈ_ｎが生成されると共に、特徴点抽出部８３によって部分展開図Ｈ_１～Ｈ_ｎ毎の特徴点モニタデータＤ_１～Ｄ_ｎが生成される。

特徴点マッチング部８４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Ｈ_１～Ｈ_ｎの特徴点モニタデータＤ_１～Ｄ_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。

部分展開図連結部８５は、特徴点マッチング部８４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Ｈ_１～Ｈ_ｎを連結してボーリング孔全長にわたる孔壁展開図Ｈ_ａｌｌを生成する。

次に、孔壁撮影装置１０を用いたボーリング孔の内壁の撮影手順について詳細に説明する。
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を１か所以上設置する。目印の設置場所は、孔壁撮影装置１０の全天球カメラ２０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。

次に、透明管５０の後板部５１に形成された３個の注水口５１ａのそれぞれに、図示しない清水供給装置からのホースを接続し、透明管５０の内部に清水を供給して充満させる。

次に、清水の供給を継続しながら、孔壁撮影装置１０をボーリング孔に挿入して最奥部まで走行させる。従って、孔壁撮影装置１０は、複数の排出口５２ａから孔壁に向けて清水を排出しながら、ボーリング孔に最奥部まで走行することになる。これにより、ボーリング孔内の泥水が透明管５０の内部に侵入することなく、透明管５０の内部は、清水で充満された状態が維持される。また、清水の排出によって、孔壁を洗浄する効果もある。

通信ケーブル４３は、孔壁撮影装置１０の引綱として用いる。別途、引綱を取り付けるようにしても良い。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、孔壁撮影装置１０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、孔壁撮影装置１０に自走機能を備えさせたりすると良い。

次に、清水供給装置からの清水の供給を継続し、通信ケーブル４３を引いて孔壁撮影装置１０を手前に走行させながら、全天球カメラ２０によってボーリング孔の孔壁を撮影する。孔壁撮影装置１０を走行させるスピートは、一定である必要はない。

全天球カメラ２０による撮影は、透明管５０の内部が清水で充満された状態で行われる。これにより、ボーリング孔が泥水で満たされている場合でも、透明管５０によって全天球カメラ２０と孔壁との間に清水で満たされた空間を形成することができる。透明管５０の内部の清水は、ほぼ静止した状態となるため、流水線、水滴、泡が発生しにくく、撮影データに映り込むことを防止することができる。

また、全天球カメラ２０による撮影は、全天球カメラ２０による軸方向の撮影範囲を挟んで前後それぞれに形成された複数の排出口５２ａから清水を孔壁に向けて排出しながら行われる。これにより、全天球カメラ２０による撮影範囲の孔壁と透明管５０の外周面との間は、軸方向の両側から供給される清水で置換される。従って、流水線、水滴、泡が発生しにくく、撮影データに映り込むことを防止することができる。

次に、孔壁展開図生成装置７０による孔壁展開図の生成動作について図６及び図７を参照して詳細に説明する。
まず、画像取得部８１は、図６（ａ）に示すような所定時間毎の撮影データＰ_１～Ｐ_ｎを全天球カメラ２０から取得する。図６（ａ）には、画像取得部８１によって取得された撮影データＰ_１～Ｐ_４が示されている。

部分展開図生成部８２は、図６（ｂ）に示すように、画像取得部８１によって取得される所定時間毎の撮影データＰ_１～Ｐ_４から部分展開図Ｈ_１～Ｈ_４をそれぞれ生成して記憶部７１に記憶させる。図６（ｂ）には、撮影データＰ_１～Ｐ_４から生成された部分展開図Ｈ_１～Ｈ_４が示されている。以下、部分展開図Ｈ_１～Ｈ_４を部分展開図連結部８５によって連結するまでの動作を説明する。

次に、特徴点抽出部８３は、図６（ｃ）に示すように、部分展開図Ｈ_１～Ｈ_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Ｄ_１～Ｄ_４としてそれぞれ生成して記憶部７１に記憶させる。図６（ｃ）において、白抜き＋印が「特徴点」を示している。

次に、特徴点マッチング部８４は、図７（ａ）に矢印Ａ_１２、Ａ_２３、Ａ_３４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Ｈ_１～Ｈ_４の特徴点モニタデータＤ_１～Ｄ_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８４は、図７（ａ）に矢印Ｂ_１２、Ｂ_２３、Ｂ_３４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Ｈ_１～Ｈ_４毎にそれぞれ算出する。なお、図７（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８４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Ｈ_１～Ｈ_４がマッチングと判断する。

撮影時間が前後する部分展開図Ｈ_ｍ－１、Ｈ_ｍの特徴点モニタデータＤ_ｍ－１、Ｄ_ｍがマッチングしない場合には、孔壁撮影装置１０の走行速度が速すぎて撮影時間が前後する部分展開図Ｈ_ｍ－１と部分展開図Ｈ_ｍとで重なりあう範囲が小さい場合や、振動等によって距離ｒ_ａと距離ｒ_ｂとが異なってしまい、撮影時間が前後する部分展開図Ｈ_ｍ－１と部分展開図Ｈ_ｍ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２０による撮影と、孔壁展開図生成装置７０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８４は、撮影時間が前後する部分展開図Ｈ_ｍ－１、Ｈ_ｍの内、後で撮影された方の部分展開図Ｈ_ｍを削除し、警告出力部７２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、孔壁撮影装置１０を逆方向に戻して全天球カメラ２０による撮影をやり直すことができる。

また、全天球カメラ２０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７０による孔壁展開図Ｈ_ａｌｌの生成動作を行うようにしても良い。この場合には、孔壁撮影装置１０の走行速度に対して、画像取得部８１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Ｈ_ｍ－１、Ｈ_ｍの重なりを大きくする。そして、特徴点マッチング部８４は、部分展開図Ｈ_ｍ－１、Ｈ_ｍの特徴点モニタデータＤ_ｍ－１、Ｄ_ｍ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Ｈ_ｍを削除し、さらに後で撮影された方の部分展開図Ｈ_ｍ＋１を前に撮影された方の部分展開図Ｈ_ｍ－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Ｈ_ａｌｌを生成することができる。なお、部分展開図Ｈ_ｍ－１とマッチングしない部分展開図が部分展開図Ｈ_ｍ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８４は、警告出力部７２によって音や表示で警告を出力すると良い。

次に、部分展開図連結部８５は、特徴点マッチング部８４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７（ｂ）に示すように、撮影時間が前後する部分展開図Ｈ_１～Ｈ_４を連結した孔壁展開図Ｈ_１～４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Ｈ_１～Ｈ_ｎを連結してボーリング孔全長にわたる孔壁展開図Ｈ_ａｌｌを生成する。そして、孔壁展開図Ｈ_ａｌｌに位置の基準となる目印を含むことで、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。

撮影時間が前後する部分展開図Ｈ_１～Ｈ_ｎを連結する際には、全天球カメラ２０の光軸Ｃに近い方の画像を優先する。すなわち、部分展開図Ｈ_１～Ｈ_ｎでは、歪が光軸Ｃに近い程、小さい。従って、光軸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。

以上説明したように、本実施形態は、ボーリング孔の孔内を軸方向に走行させながら、全天球カメラ２０によって孔壁の周方向の全域を撮影する孔壁撮影装置１０であって、全天球カメラ２０を覆い、注水口５１ａから内部に供給される清水で満たされた空間を全天球カメラ２０と孔壁との間に形成する円筒状の透明管５０と、透明管５０の中心軸とボーリング孔の中心軸とが一致するように支持する第１セントラライザ４０と、を具備し、透明管５０の周面部５２には、清水を孔壁に向けて排出する排出口５２ａが形成されている。
この構成により、円筒状の透明管５０によって全天球カメラ２０と孔壁との間に清水で満たされた空間を形成することで、全天球カメラ２０と孔壁との間を効率よく清水に置換することができる。透明管５０の内部の清水は、ほぼ静止した状態となるため、流水線、水滴、泡が発生しにくく、撮影データに映り込むことを防止することができ、撮影精度を向上させることができる。

さら、本実施形態は、排出口５２ａは、全天球カメラ２０を挟んだ透明管５０の軸方向の両側にそれぞれ形成されている。
この構成により、全天球カメラ２０による撮影範囲の孔壁と透明管５０の外周面との間は、全天球カメラ２０を挟んだ透明管５０の軸方向の両側から供給される清水で置換されるため、流水線、水滴、泡が発生しにくく、撮影データに映り込むことを防止することができる。

さらに、本実施形態は、全天球カメラ２０は、それぞれの光軸Ｃ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、第１セントラライザ４０は、撮像光学系の光軸Ｃがボーリング孔の中心軸と直交し、２つの撮像光学系とボーリング孔の内壁との光軸Ｃ上のそれぞれの距離が同じになるように全天球カメラ２０をボーリング孔の中心軸上に支持する。
この構成により、孔壁と透明管５０の外周面との間の距離を均一にすることができる。

さらに、本実施形態は、孔壁に光を照射する照明３０を具備し、照明３０は、全天球カメラ２０を挟んだ透明管５０の軸方向の両側にそれぞれ形成された排出口５２ａの間に配置されている。
この構成により、照明３０に起因する影の映り込みを防止することができる。

また、本実施形態は、ボーリング孔の孔内を軸方向に走行させながら、全天球カメラ２０によって孔壁の周方向の全域を撮影する孔壁撮影装置１０と、孔壁撮影装置１０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７０とを備えた孔壁観察システムであって、孔壁展開図生成装置７０は、所定時間毎の撮影データを取得する画像取得部８１と、画像取得部８１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として生成する部分展開図生成部８２と、撮影時間が前後する部分展開図を連結して孔壁展開図を生成する部分展開図連結部８５と、を具備し、孔壁撮影装置１０は、全天球カメラ２０を覆い、注水口５１ａから内部に供給される清水で満たされた空間を全天球カメラ２０と孔壁との間に形成する円筒状の透明管５０と、透明管５０の中心軸とボーリング孔の中心軸とが一致するように支持する第１セントラライザ４０と、を具備し、透明管５０の周面部５２には、清水を孔壁に向けて排出する排出口５２ａが、全天球カメラ２０を挟んだ透明管５０の軸方向の両側の、部分展開図の撮影範囲外にそれぞれ形成されている。
この構成により、円筒状の透明管５０によって全天球カメラ２０と孔壁との間に清水で満たされた空間を形成すると共に、全天球カメラ２０による撮影範囲の孔壁と透明管５０の外周面との間は、全天球カメラ２０を挟んだ透明管５０の軸方向の両側から供給される清水で置換されるため、流水線、水滴、泡が発生しにくく、撮影データに映り込むことを防止して撮影精度を向上させることができる。

以上、本発明を、実施形態をもとに説明した。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。

１０ 孔壁撮影装置
２０ 全天球カメラ
２１ａ 撮像光学系
２１ｂ 撮像光学系
３０ 照明
３１ バッテリボックス
４０ 第１セントラライザ
４１ シャフト
４２ 補助シャフト
４３ 通信ケーブル
５０ 透明管
５１ 後板部
５１ａ 注水口
５２ 周面部
５２ａ 排出口
５３ 前板部
６０ 第２セントラライザ
７０ 孔壁展開図生成装置
７１ 記憶部
７２ 警告出力部
７３ 展開図出力部
８０ 制御部
８１ 画像取得部
８２ 部分展開図生成部
８３ 特徴点抽出部
８４ 特徴点マッチング部
８５ 部分展開図連結部

Claims (5)

1. ボーリング孔の孔内を軸方向に走行させながら、カメラによって孔壁の周方向の全域を撮影する孔壁撮影装置であって、
   前記カメラを覆い、注水口から内部に供給される清水で満たされた空間を前記カメラと孔壁との間に形成する円筒状の透明管と、
   前記透明管の中心軸と前記ボーリング孔の中心軸とが一致するように支持するセントラライザと、を具備し、
   前記透明管の周面部には、前記清水を孔壁に向けて排出する排出口が形成され、
   前記カメラは、前記透明管に満たされた前記清水と、前記透明管の周面と、前記透明管の排出口から排出された前記清水とを介して前記孔壁の周方向の全域を撮影することを特徴とする孔壁撮影装置。
2. 前記排出口は、前記カメラを挟んだ前記透明管の軸方向の両側にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１記載の孔壁撮影装置。
3. 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、
   前記セントラライザは、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ことを特徴とする請求項１又は２記載の孔壁撮影装置。
4. 孔壁に光を照射する照明を具備し、
   前記照明は、前記カメラを挟んだ前記透明管の軸方向の両側にそれぞれ形成された前記排出口の間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の孔壁撮影装置。
5. ボーリング孔の孔内を軸方向に走行させながら、カメラによって孔壁の周方向の全域を撮影する孔壁撮影装置と、前記孔壁撮影装置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備えた孔壁観察システムであって、
   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、
   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、を具備し、
   前記孔壁撮影装置は、
   前記カメラを覆い、注水口から内部に供給される清水で満たされた空間を前記カメラと孔壁との間に形成する円筒状の透明管と、
   前記透明管の中心軸と前記ボーリング孔の中心軸とが一致するように支持するセントラライザと、を具備し、
   前記透明管の周面部には、前記清水を孔壁に向けて排出する排出口が、前記カメラを挟んだ前記透明管の軸方向の両側の、前記部分展開図の撮影範囲外にそれぞれ形成されていることを特徴とする孔壁観察システム。

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