JP7375402B2 - 情報処理方法、情報処理装置およびプログラム - Google Patents
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Description
また、複数の撮影装置を使用することが難しい状況もあり得た。
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る情報処理装置などを、原子炉格納容器の内部の撮影画像の処理に適用した場合について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る原子炉格納容器の内部(原子炉格納容器内部11)の概略的な構成を示す図である。
原子炉格納容器内部11には、プラットホーム31と、制御棒駆動機構ハウジング32と、ケーブルトレイ33と、中間作業架台34と、制御棒駆動機構交換機35と、制御棒駆動機構交換用レール36を備える。なお、制御棒駆動機構は、例えば、CRD(Control Rod Drive)と呼ばれてもよい。
また、原子炉格納容器内部11に、ペデスタルの開口部(ペデスタル開口部51)と、ペデスタルの底部(ペデスタル底部52)と、作業員がアクセスするための開口部(作業員アクセス開口部53)と、プラットホーム上面54を示してある。
なお、原子炉格納容器のペデスタルは、原子炉本体を支える基礎のことである。
また、原子炉格納容器は、例えば、RPV(Reactor Pressure Vessel)と呼ばれてもよい。
本実施形態では、原子炉格納容器の外部から遠隔操作によって、テレスコピック式調査装置71を介して、調査ユニット72を制御することが可能である。例えば、原子炉格納容器の外部に存在するユーザ(例えば、人)が所定の装置を操作すると、この操作の内容に応じた動作をテレスコピック式調査装置71および調査ユニット72が行う。これにより、例えば、調査ユニット72の移動、向きなどの姿勢の変更、および、撮影などの制御が可能である。
本実施形態では、原子炉格納容器内部11が損傷を受けた後の様子を、調査ユニット72により調査する。原子炉格納容器内部11は、放射線環境となっている。
図2は、本発明の一実施形態に係る調査ユニット72の概略的な構成を示す図である。
調査ユニット72は、本体部111と、カメラ131を備える。カメラ131は、撮影装置の一例である。
カメラ131は、本体部111に取り付けられている。他の構成例として、カメラ131は、本体部111と一体に構成されてもよい。
図2には、カメラ131について、パン軸151およびチルト軸152を示してある。
本実施形態では、SD(Standard definition)の規格に合ったカメラ131が用いられている。SDの規格における画素数は、720×480ピクセルである。
ここで、SDの規格に合ったカメラ131は、例えば、フル4Kなどの性能を有するカメラと比べて、性能は低いが、放射線環境に強い。フル4Kのカメラあるいは360度の撮影が可能なカメラなどは、放射線環境で壊れる可能性が高い。このため、本実施形態では、SDの規格によって、長方形の画角の動画像を撮影するカメラ131が用いられている。
カメラ131は、パン軸151の周り、および、チルト軸152の周りに、回転することが可能である。本実施形態では、カメラ131が、パン軸151の周り、および、チルト軸152の周りに、回転させられることで、パン軸151の周りの角度およびチルト軸152の周りの角度が変更される。このように、カメラ131の撮影方向が変更されることで、パノラマ合成画像を生成するための複数の画像を取得することが可能になる。
なお、本実施形態におけるパノラマ合成画像は、例えば、パノラマ画像などと呼ばれてもよい。
図3は、本発明の一実施形態に係る調査ユニット72のカメラ131によって撮影された撮影画像データ211の一例を示す図である。
撮影画像データ211は、本実施形態におけるパノラマ合成画像を生成するための元の動画像(元動画)となる。
図3には、撮影の時間を表す時間軸を示してある。なお、撮影の時間は、例えば、絶対的な時間であってもよく、あるいは、相対的な時間であってもよい。
なお、図3の例では、説明の便宜上、撮影画像データ211の簡易な構成例を示したが、撮影画像データ211は、単位部251-1~251-N以外の部分を含んでもよい。つまり、本実施形態では、撮影画像データ211は、時間的に連続した一連の撮影画像のデータであるため、図3の例のように正確に周期的に撮影された画像のデータになるとは限られず、途中に様々な撮影画像が入る可能性があるが、説明の便宜上、図3の例を用いて説明する。
また、それぞれの単位部251-1~251-Nにおいて、静止部232-1~232-Nは、カメラ131の撮影方向が静止させられているときにカメラ131によって撮影された動画像のデータである。
一方、カメラ131の撮影方向が静止させられているときは、パン軸151の周りの回転およびチルト軸152の周りの回転の両方が行われていないときである。
本実施形態では、カメラ131の撮影方向の移動と、カメラ131の撮影方向の静止とが、交互に繰り返される。また、それぞれの単位部251-1~251-Nの時間の長さは同じであり、それぞれの移動部231-1~231-Nの時間の長さは異なってもよく、それぞれの静止部232-1~232-Nの時間の長さは異なってもよい。
なお、それぞれの移動部231-1~231-Nの時間の長さは、同じ長さのものがあってもよい。また、それぞれの静止部232-1~232-Nの時間の長さは、同じ長さのものがあってもよい。
本実施形態では、あらかじめ、ユーザによってカメラ131を遠隔操作して動画像を撮影するときにおける操作の手順が定められている。カメラ131の遠隔操作は、ユーザの手動で、操作の手順に沿った計画通りに行われる。ただし、ユーザの手動で行われることから、操作の手順に対して多少のずれが生じ得る。
例えば、ユーザは遠隔制御装置(図示せず)を操作してカメラ131の移動およびカメラ131による撮影を制御する。また、カメラ131によって撮影された動画像は、当該遠隔制御装置の画面に表示され、ユーザは当該画面に表示される動画像を確認することが可能である。
本実施形態では、撮影画像データ211は、あらかじめ定められた操作の手順にしたがって取得されることから、ユーザの手動に起因するずれを除いて、全体にわたって、カメラ131の撮影方向と対応付けることが可能である。
図4は、本発明の一実施形態に係る仮想ドーム(仮想的なドーム)の中心から見たパノラマ合成画像311を示す図である。
本実施形態では、複数の画像が合成されたパノラマ画像(パノラマ合成画像311)が生成される。
図4の例では、パノラマ合成画像311における3箇所の枠331、332、333と、それぞれの枠331、332、333における画像351、352、353を示してある。なお、他の箇所についても同様である。
それぞれの画像351~353は、パノラマ合成画像311と比べて、小さい。
また、例えば、仮想ドームにおける2以上の異なる位置から見た2以上のパノラマ合成画像が生成されてもよい。具体例として、仮想ドームの底の位置から天井の方を見たパノラマ合成画像と、仮想ドームの天井の位置から底の方を見たパノラマ合成画像が生成されてもよい。本実施形態では、図3に示されるような1つの共通の撮影画像データ211から複数の異なるパノラマ合成画像を生成することが可能である。
なお、複数の画像の集合を広角カメラで撮影した結果の画像を生成する処理は、任意の手法を用いて行われてもよく、例えば、従来から知られている公知の手法を用いて行われてもよい。
他の例として、パノラマ合成画像311を構成する画像は、動画像と、静止画像を含む。具体例として、パノラマ合成画像311を構成する画像として、動画像を用いることが可能な箇所については動画像が用いられ、動画像を用いることが不可能な箇所については静止画像が用いられる。動画像を用いることが可能な箇所としては、例えば、動画像が存在する箇所、あるいは、所定の基準以上の品質の動画像が存在する箇所などであってもよい。
一例として、カメラ131による撮影において、動画像の撮影と次の動画像の撮影との間に、カメラ131の撮影方向を静止させて静止画像の撮影が行われてもよく、当該静止画像が用いられてもよい。
他の例として、図3に示されるような撮影画像データ211とは別に、静止画像が用意されてもよい。
なお、静止画像は、例えば、撮影された1フレームの静止画像が用いられてもよく、あるいは、撮影された複数のフレームの静止画像の平均などが用いられてもよい。
また、複数の動画像が用いられる場合に、それぞれの動画像の時間長は、同じであってもよく、または、異なってもよい。
なお、本実施形態では、時間的に連続した撮影画像データ211から複数の動画像が抽出されるため、異なる動画像の撮影時刻は異なる。
また、1枚のパノラマ合成画像を構成する画像の数としては、任意の数であってもよい。例えば、1枚のパノラマ合成画像は、90枚程度の画像を用いて構成されてもよい。
図5は、本発明の一実施形態に係る画像群411の一例を示す図である。
本実施形態では、複数の画像を用いて画像群411が生成される。そして、複数の異なる画像群411を用いてパノラマ合成画像が生成される。
図5の例では、画像群411に含まれる一部の画像431~439を示してある。
パノラマ合成画像は、複数の画像群411を用いて構成される。それぞれの画像群411は複数の画像を用いて構成される。それぞれの画像は、パノラマ合成画像となったときにそれぞれの画像に対応する箇所に配置されるように、それぞれの画像に対応する画像群411に配置される。
図5の例では、画像群411に含まれる9枚の画像431~439について、重複している様子の一例を示してある。図5の例では、上側(本例では、図5の紙面の見える側)に示されている画像部分が、当該画像部分と重複している他の画像部分(図5の例では、見えない画像部分)よりも優先されて採用される。
図6は、本発明の一実施形態に係る複数の画像群の合成結果の画像511の一例を示す図である。
複数の画像群の合成結果の画像511において、複数の画像群が合成されている。それぞれの画像群は、元は図5に示される形状を有するが、2つ以上の画像群どうしで重なる画像部分ではいずれか1つの画像群の画像部分が採用されることから、元の形状のままの画像群であるか、または、元の形状よりも小さい画像群となっている。なお、元の形状よりも小さい画像群は、例えば、1つの画像、または、1つの画像よりも小さい画像部分となってもよい。
本実施形態では、複数の画像群は、三次元空間の球面状に貼り合わされている。
なお、本実施形態のようなパノラマ合成処理では、複数の小さい画像を結合することから、画像どうしの結合部に、実際には存在しない筋状の濃淡部が発生する場合が考えられる。
図7は、本発明の一実施形態に係る2つの画像のつなぎ目を有する画像611の一例を示す図である。
画像611には、ケーブル画像631と、ケーブル画像632が含まれている。ケーブル画像631はケーブルの一部の画像であり、ケーブル画像632は当該ケーブルの他の一部の画像である。ケーブル画像631とケーブル画像632とは、実際には同じケーブルの画像であり、つながっているが、本実施形態に係るパノラマ合成画像では、2つの画像のつなぎ目において、ずれる可能性がある。つまり、ケーブル画像631とケーブル画像632とが、離れているように見える可能性がある。
図8は、本発明の一実施形態に係る所定の画像処理の前の画像711の一例を示す図である。
図9は、本発明の一実施形態に係る所定の画像処理の後の画像721の一例を示す図である。
なお、図8に示される画像711および図9に示される画像721は、模式的な図であり、実際の画像処理の結果が正確に示されてはいない。本実施形態では、実際の画像はカラーの画像である。
具体的には、図8に示される画像711に対して所定の画像処理が行われ、当該画像処理の結果が図9に示される画像721となる。
例えば、画像の明るさを調整する画像処理が用いられてもよい。一例として、カメラ131の周囲に非対称な位置に照明が設けられる場合に、当該非対称な位置の照明の影響を低減する画像処理が用いられてもよい。
一例として、自然光で照らされた画像を再現することを試みる画像処理が用いられてもよい。
図10は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置811の機能ブロックの一例を示す図である。
情報処理装置811は、例えば、コンピュータを用いて構成されている。
本実施形態では、情報処理装置811によって、カメラ131によって撮影された画像を用いてパノラマ合成画像を生成する処理を行う。
制御部835は、画像取得部851と、画像処理部852と、画像出力部853と、撮影制御部854を備える。
入力部831は、例えば、ユーザ(人)によって操作される操作部を備える。そして、入力部831は、当該操作部がユーザによって操作された内容に対応する情報を入力する。
また、入力部831は、例えば、外部の装置から出力される情報を入力するインタフェースを備える。
出力部832は、例えば、情報を画面に表示する表示部を備える。また、出力部832は、例えば、情報を音により出力する音出力部を備える。
また、出力部832は、例えば、外部の装置へ情報を出力するインタフェースを備える。
通信部834は、外部の装置と通信する。この通信は、例えば、有線により行われてもよく、あるいは、無線により行われてもよい。
なお、本実施形態では、入力部831および出力部832により外部の装置と情報をやりとりする機能と、通信部834により外部の装置と情報を通信する機能とを、別の機能として説明したが、これらの全部または一部が同じ機能であると捉えられてもよい。
画像取得部851は、画像を取得する。取得される画像は、例えば、入力部831によって入力された画像、通信部834によって受信された画像、または、記憶部833に記憶されている画像のうちの1以上であってもよい。
画像処理部852は、画像取得部851によって取得された画像を用いて、パノラマ合成画像を生成する処理を実行する。
また、画像出力部853は、他の任意の画像を、出力部832の画面に表示出力してもよい。
本実施形態では、撮影制御部854は、調査ユニット72を制御することで、カメラ131による撮影を制御する。
本実施形態では、撮影制御部854は、通信部834によって調査ユニット72と通信することにより、調査ユニット72を制御する。
本実施形態では、ユーザが入力部831の操作部を操作することで、その操作の内容に応じて情報処理装置811が調査ユニット72を制御する。
図11は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置811において行われる処理の手順の一例を示す図である。
情報処理装置811では、画像取得部851によって、カメラ131によって撮影された画像を取得する。
本例では、当該画像は、図3に示される撮影画像データ211の画像のように、時間的に連続した画像である。
情報処理装置811では、画像処理部852によって、画像取得部851によって取得された画像から、複数の画像を切り出す処理を行う。
情報処理装置811では、画像処理部852によって、切り出された画像を用いて、複数の部分画像を生成する処理を行う。
本例では、当該部分画像は、図5に示される画像群411のように、複数の画像が合成された画像である。ここでは、当該画像は、動画像である。
情報処理装置811では、画像処理部852によって、複数の部分画像を貼り合わせる。
情報処理装置811では、画像処理部852によって、複数の部分画像が貼り合わせられた画像について、所定の場合には、静止画像を貼り合わせる。
ここで、所定の場合とは、複数の部分画像が貼り合わせられた画像によってパノラマ合成画像を生成するときに、動画像が存在しない部分がある場合である。そして、このように動画像が存在しない部分に、静止画像が貼り合わせられる。
情報処理装置811では、画像処理部852によって、上記の処理の結果の画像、または、上記の処理の結果の画像に対して所定の処理を実行した結果の画像を、パノラマ合成画像として生成する。
ここで、所定の処理は、例えば、図8および図9に示される画像処理などであってもよい。
情報処理装置811では、画像出力部853によって、パノラマ合成画像を表示する。
パノラマ合成画像が表示されるときには、当該パノラマ合成画像を構成する動画像の部分は、動画像が表示される。
なお、パノラマ合成画像を構成する複数の動画像の部分について、それぞれの動画像の撮影時間はずれている。
この場合、これら複数の別体の装置は、例えば、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)などの記録媒体、あるいは、ネットワークを介して、2以上の装置どうしでデータを共有しながら、各種の処理を実行してもよい。
また、例えば、これら複数の別体の装置のうちで、個々の1つのプロセスの処理を2以上の装置が分担して実行してもよい。このような処理が行われる際に、それぞれのデータごとに、当該データの共有が必要な2以上の装置どうしで当該データの共有を行う。
また、具体例として、これら複数の別体の装置は、図11に示される任意の1つのステップの処理を、任意の2以上の装置によって実行してもよい。
なお、これら複数の別体の装置のそれぞれは、例えば、コンピュータを用いて構成されてもよい。
例えば、図11に示される処理フローでは、画像の取得(ステップS1の処理)、画像の切り出し(ステップS2の処理)、部分画像の生成(ステップS3の処理)、部分画像の貼り合わせ(ステップS4の処理)、静止画像の貼り合わせ(ステップS5の処理)、パノラマ合成画像の生成(ステップS6の処理)、パノラマ合成画像の表示(ステップS7の処理)のうちの1以上が、情報処理装置811に対してユーザによって行われる操作に応じて行われてもよい。
以上のように、本実施形態に係る情報処理装置811では、1つのカメラ131の撮影により取得された撮影画像を用いて、1つの連続した画像(本実施形態では、パノラマ合成画像)を生成することができる。
本実施形態では、パノラマ合成画像が生成されることで、例えば、当該パノラマ合成画像と比べて小さい画像では見えない全体像をユーザによって視覚的に把握することが可能となる。これにより、例えば、従来と比べて、視覚による全体像の把握が容易化される。
本実施形態に係る情報処理装置811などは、原子炉施設に適用されると効果が高い。
本例では、本実施形態に係る情報処理装置811などが、福島第一原子力発電所の2号機の原子炉格納容器の内部調査に適用される場合を説明する。
今後の燃料デブリの取り出し方法の検討を円滑化するために、2号機のペデスタル内の全体像を把握し易くすることが重要である。
ここで、カメラ131によって、球面内面のすべての動画を撮影するようにパン・チルトによる変化の角度を細切れにして、隈無く動画を撮影することを試みた。しかしながら、カメラ131の角度の調整が手動であり、チルトの細切れの角度が大きくとられていたことから、チルトの首振りの方向(例えば、縦方向)について連続的な画像が取得されたが、一部のチルトの角度における動画を取得することができなかった。そこで、本例では、チルトの角度が変化させられているときにおける途中の静止画像をキャプチャーして、一部のチルトの角度で発生する動画のスキマに静止画像をはめ込む処理を行った。
例えば、本実施形態に係る情報処理装置811などと同様な装置などが、様々な分野に適用されてもよい。具体例として、図3に示される撮影画像データ211として、様々な撮影対象が撮影された撮影画像データが用いられてもよい。
一構成例として、情報処理装置(図10の例では、情報処理装置811)において、取得部(図10の例では、画像取得部851)と、画像処理部(図10の例では、画像処理部852)と、備える。取得部は、元動画(例えば、撮影画像データ211)を取得する。画像処理部は、取得部によって取得された元動画から、元動画の時間長よりも短い時間長の複数の動画を抽出し、所定の空間に、抽出された2以上の動画を貼り合わせ、当該動画が貼り合わされた結果を用いてパノラマ合成画像(例えば、パノラマ合成画像311)を生成する。
ここで、以上に示した実施形態に係る情報処理装置811などの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録(記憶)して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、処理を行ってもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、オペレーティング・システム(OS:Operating System)あるいは周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、非一時的記録媒体である。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)あるいは電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Claims (8)
- 情報処理装置が、
元動画を取得し、
取得された前記元動画から、前記元動画の時間長よりも短い時間長の複数の動画を抽出し、
所定の空間に、抽出された2以上の動画を貼り合わせ、
前記動画が貼り合わされた結果を用いてパノラマ合成画像を生成し、この場合に、2以上の前記動画を用いて構成される画像群を複数生成し、生成された複数の前記画像群を貼り合わせて前記パノラマ合成画像を生成する、
情報処理方法。 - 前記画像群は、前記元動画を撮影した撮影装置の撮影方向の変化と同じ方向にある2以上の前記動画を用いて構成される、または、前記元動画を撮影した撮影装置の撮影方向の変化と異なる方向にある2以上の前記動画を用いて構成される、
請求項1に記載の情報処理方法。 - 前記情報処理装置は、
さらに、
生成された前記パノラマ合成画像を構成する1以上の前記動画を再生して表示する、
請求項1または請求項2に記載の情報処理方法。 - 前記情報処理装置は、
複数の前記動画とともに、前記動画が存在しない部分に静止画像を貼り合わせ、前記パノラマ合成画像を生成する、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の情報処理方法。 - 前記所定の空間は、三次元の球面、または、二次元の平面である、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の情報処理方法。 - 前記元動画は、原子炉格納容器の内部が撮影された動画であり、
前記元動画は、SDの規格に合った撮影装置によって撮影された動画である、
請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の情報処理方法。 - 元動画を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記元動画から、前記元動画の時間長よりも短い時間長の複数の動画を抽出し、所定の空間に、抽出された2以上の動画を貼り合わせ、前記動画が貼り合わされた結果を用いてパノラマ合成画像を生成し、この場合に、2以上の前記動画を用いて構成される画像群を複数生成し、生成された複数の前記画像群を貼り合わせて前記パノラマ合成画像を生成する画像処理部と、
を備える情報処理装置。 - 元動画を取得する機能と、
取得された前記元動画から、前記元動画の時間長よりも短い時間長の複数の動画を抽出する機能と、
所定の空間に、抽出された2以上の動画を貼り合わせる機能と、
前記動画が貼り合わされた結果を用いてパノラマ合成画像を生成し、この場合に、2以上の前記動画を用いて構成される画像群を複数生成し、生成された複数の前記画像群を貼り合わせて前記パノラマ合成画像を生成する機能と、
をコンピュータに実現させるためのプログラム。
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