JPH03132590A

JPH03132590A - 坑壁の展開画像作成装置

Info

Publication number: JPH03132590A
Application number: JP1272258A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Konishi; 守小西; Yoshio Takechi; 竹知　芳男; Shunichi Kiwada; 亀和田　俊一
Original assignee: REATSUKUSU KK; Okumura Corp
Current assignee: REATSUKUSU KK; Okumura Corp
Priority date: 1989-10-18
Filing date: 1989-10-18
Publication date: 1991-06-05
Anticipated expiration: 2011-12-11
Also published as: JP2562059B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本発明は、ポーリング孔等の坑壁の状態を撮影して記録
するための方法と装置に関し、特には、坑壁の全周３６
０度の画像を単一の画像として撮影し、平面上に展開し
た画像として記録する方法と装置に関するものである。

【従　　来　　の　　技　　術】

従来は、撮影したい断面の位置から離れた場所から撮影
することによって、坑壁の全周３６０度の画像を単一の
画像として撮影記録したり、坑内に、カメラの光軸を坑
の軸に平行に設置し、前記カメラのレンズ前方に光軸に
４５度傾斜させた平面鏡を回転させることにより、坑壁
の全周を単一の画像として撮影することが行われてきた
。

【発明が解決しようとする課題】

しかし、撮影したい断面の位置から離れた場所から撮影
するという方法では、坑内の浮遊微細粉塵等によって鮮
明な画像が得られないという問題と、坑壁をかなり斜め
から撮影することになるので、画像が圧縮されてしまい
、解像度が落ちるという問題がある。また一方のカメラのレンズの前で鏡を回転させる方法で
は撮影に時間がかかるという問題がある。そこで、本発明は上記問題点を解決するために、鮮明な
画像が短時間に撮影できる方法とその装置を提供するこ
とを目的としている。

【課題を解決するための手段】

そのために、本発明にかかる坑の壁面の展開画像作成方
法では、略円形断面をもつ坑の所定幅の略円筒状の内壁
面の画像を坑内に設けた凸面鏡に映し、該凸面鏡に映さ
れた画像を撮影して、この凸面鏡上の画像を平面画像に
展開処理することによって、坑の内壁面の展開画像を得
るようにした。また、前記凸面鏡上の画像を入力画像メモリに取込み、
坑壁上での軸方向の一定の大きさの微小区間Δｄに対応
して入力画像メモリ上で定められる微小区間Δｄ′にと
もなって変化する半径ｒの円周上における坑壁の電気的
輝度信号を円周上の一定の位置から単位列の画像信号と
して取出し、これを順次展開画像メモリ上に行方向に並
べて坑壁の展開画像を作成するようにしても良い。そして坑壁の展開画像作成装置では、略円形断面をもつ
坑の所定幅の略円筒状の内壁面の画像を映すように坑内
に設けられた凸面鏡と該凸面鏡に映された画像を撮影し
て基本画像を得るカメラとからなる撮像手段と、前記基
本画像を順次半径の異なる同心円状の複数の環状画像に
分解し、該環状画像を直線状画像に展開し、この直線状
画像を順次並べることによって平面に展開された展開画
像を出力する画像処理手段とを備えるという手段を講じ
た。なお、ここでいうところの凸面鏡とは、球面の一部の曲
面や円錐の表面の一部の曲面等のように、回転体の表面
を鏡面とした鏡のことを指すものとする。

【作　　　　　用】

以下に本発明にかかる方法を、第６図と第７図に基づい
て説明する。即ち、坑壁１の各点ＰＩ、　　Ｐ２．・・・、Ｐｎの像
は、坑内に配置された凸面鏡８の鏡面によってカメラ１
２の方向へ反射されて点Ｐ’ｌ、Ｐ’２゜・・・　ｐ　
＋ｎとして像を結ぶ。そして、各点ＰＬ。Ｐ２．＝、Ｐｎを含む断面の画像Ｇｌ、　Ｇ２．−・・
Ｇｎはカメラ１２において、画像Ｇ’ｌ、Ｇ’２゜・・
・、Ｇ’ｎを結ぶ。即ち、カメラ１２に視点を置いて凸面鏡８を見ると、第
７図（ａ）のように円形の画像が得られ、カメラ１２の
感光部と入力画像メモリ２０上には第７図（ｂ）のよう
な像Ｇ’ｌ、Ｇ’２．・・・、Ｇ′ｎが得られる。第７図（ｂ）の画像を中心Ｏ′の周りに半径ｒ’１．ｒ
’２．・・・、ｒ’ｎの円周上の輪状の画像Ｇ’　１．
Ｇ’２．＝、Ｇ’ｎとして抽出し、それを画像処理して
、輪状の画像Ｇ’ｌ、Ｇ’２．・・・Ｇ’ｎの下端Ｐ’
　１．Ｐ’　２．−、Ｐ’ｎから右回りに展開し、第７
図（ｃ）のように線状の画像Ｇ“１．　Ｇ“２．・・・
、Ｇ“ｎとして展開画像メモリ２１上に展開すると、こ
れらの線状の画像Ｇ“１、、Ｇ”　２．＝、Ｇ”ｎは即
ち、前記点Ｐｉ、Ｐ２、・・・、Ｐｎを含む断面の画像
Ｇｌ、　Ｇ２．・・・。Ｇｎの坑壁の上部を平面の中心にして展開した画像とな
るのである。このようにして、この発明にかかる方法によれば、坑壁
の画像を平面画像に展開することが可能となるのである
。即ち、電子カメラ１２で撮影された所定幅の坑壁の全周
画像は、以下の方法で展開画像に変換されるのである。まず、坑壁の全周画像は凸面鏡８を介して撮影され、円
形の画像に変形して記録されている。この画像をまずデ
ジタル化して各画素の電気的輝度信号として入力画像メ
モリに取り込み、これを一定の位置（例えば下方向）を
基準点として、ある半径Ｒの円周に添ってこの円周上に
位置する画素の信号をとりだし、これを展開メモリ上に
１行の単位行の画像信号として並べる。これを側壁面上
で一定の単位距離だけ移動するように半径Ｒを順次変更
して行い、展開メモリ上では一定の距離で単位画像信号
を列方向に並べ、展開画像とする。この時、入力画像上
でＲをどのように変化させて単位行画像を作成するかは
、凸面鏡８の形状によって異なるが、凸面の鏡であれば
、どのような形状であっても展開画像化することが可能
である。

【実　　施　　例】

以下に本発明をその実施例を示した図面に基づいて詳細
に説明する。第１図は本発明の撮像装置の一実施例の使用状態の側面
図、第２図は本発明の撮像装置の一実施例の詳細な構成
を示す側面断面図、第３図は同撮像装置の光軸に垂直な
面での断面図、第４図は本発明の再生装置、画像展開装
置、展開画像記録装置、入力画像モニタおよび展開画像
モニタの構成を示すブロック図、第５図（ａ）は撮像装
置の正面図、第５図（ｂ）は重錘による鉛直方向指示器
の実施例を示す正面図、第５図（ｃ）は気泡による鉛直
方向指示器の実施例を示す側面断面図、第５図（ｄ）は
気泡による鉛直方向指示器の実施例を示す正面図、第５
図（ｅ）は小球による鉛直方向指示器の実施例を示す正
面図、第６図は本発明の基本原理を説明する原理説明図
、第７図は本発明における画像の構成図であり、第７図
（ａ）は凸面鏡上の画像を示す画像図、第７図（ｂ）は
カメラにおける画像を示す画像図、第７図（ｃ）は平面
画像に展開した画像を示す画像図である。図面において、ｌはポーリング孔の坑壁、２はカッターヘッド、３は推
進ジヤツキ、４は大口径ポーリング機本体、５は懸垂ア
ーム、６は外筒、７は透明窓、８は回転体鏡、９は遮光
フード、１０は照明ランプ、１１はバッテリー、１２は
電子カメラ、１３は水準器、１４はホルダーリング、１
５は基準梁、１６は取付は装置、１８は再生装置、１９
は画像展開装置、２０は入力画像メモリ、２１は展開画
像メモリ、２２は入力画像モニタ、２３は展開画像モニ
タ、２４は展開画像記憶装置、２６は防塵用フィルター
、２７は防塵用仕切板、２８は散光マット、２９はバッ
テリー充電プラグ、３０はストロボ同期プラグである。撮像装置３■は、ポーリング機本体４の前方に推進ジヤ
ツキ３にて支持されたカッターヘッド２の後方に基準梁
１５に取付は装置１６．ホルダーリング１４及び懸垂ア
ーム５にてこの撮像装置３１の中心軸と坑の中心軸とが
略一致するよう懸垂され、カッターヘッド２にて掘削後
の坑壁の状態を撮影するように設置されている。ここで、撮像装置３１には、電子カメラ１２によって撮
影される画像の上下方向を常に鉛直方向に保つとともに
、電子カメラ１２のローリング角を知るための水準器１
３も設けられている。即ち、水準器１３によって示され
る鉛直方向が画面の上下方向と一致しないときは、撮像
装置３１をホルダーリング１４内で回転させて水準器１
３によって示される鉛直方向と画面の上下方向とを一致
させる。前記撮像装置３１の詳細は、第２図に示したように、外
筒６の内側には、前部の透明窓７の内部に照明ランプ１
０と凸面鏡８が、後部には電子カメラ１２が設けられ、
前記照明ランプ１０からの光は透明窓７を通って坑壁を
照明し、電子カメラ１２は照明された坑壁を透明窓７を
通して撮影するような構成となっている。また、撮像装置３１の機器への電源供給用のバッテリー
■１、バッテリー充電プラグ２９、照明ランプ１０の光
を散光させる散光マット２８、防塵用仕切り板２７、防
塵用フィルター２６、余分な光を遮断するための遮光フ
ィード９、及びストロボ同期プラグ３０等の必要な部品
が設けられている。第５図（ｂ）に示したように、撮像装置３１をホルダー
リング１４内で回転自在に支え、撮像袋０置３１に重錘３３を垂下させることにより、格別な回転
調節機構を備えなくても撮像装置３１の上下方向を重錘
３３によって常に自動的に鉛直方向に一致させることが
可能となる。また、第５図（ｃ）に示したように、凸面鏡８の光軸近
傍に透明部分か切り欠き部分を設け、この部分に鉛直方
向指示器１３Ａを配置して、凸面鏡８を介した坑壁の画
像とともに鉛直方向指示器１３ＢＡ示す鉛直方向も写す
ことによって、輪状の画像を直線状の画像に展開すると
きの基準としても良い。このとき、鉛直方向指示器１３
Ａとしては、第５図（ｄ）に示すように、液体１３Ｂを
充満した円形容器の中に小さな気泡１．３Ｃを封入して
液体と気泡との輝度を異なるようにしても良く、第５図
（ｅ）に示すように、円形容器の中に輝度の異なる小球
１３Ｄを封入しこの小球の位置で常に鉛直方向を示すよ
うにしても良い。なお、この鉛直方向指示器１３Ｂと電
子カメラ１２との間にはピント整合用のレンズを設ける
と良い。第４図に示すように画像処理装置３２においては、撮像
装置３１からの映像（第７図（ｂ）参照）を入力画像モ
ニタ２２と画像展開装置１９の入力画像メモリ２０に入
力する。１８は再生装置である。画像展開装置１９においては、入力画像メモリ２０の画
像を前述したように多数の輪状の画像に分解し、例えば
、輪状の画像の下端から右回りに展開し、線状の画像と
して展開画像メモリ２１に入力する。この展開画像メモ
リ２１の画像は展開画像モニタ２３によって第７図（Ｃ
）のように表示される。この展開画像メモリ２１の画像を展開画像記憶装置２４
にて記録保存するのである。このようにして、本発明によれば、所定の幅ａの坑壁の
曲面の画像を凸面鏡８を介して平面的な画像（第７図（
ｃ）参照）として撮影および記録できるのである。よって、長いポーリング孔であっても、所定の幅ａづつ
順次撮像して、展開して記録することが可能となるので
ある。１２

【効　　　　　　果】

以上のように、本発明によれば、撮影したい断面の近距離の場所から撮影するので坑内の
浮遊微細粉塵等による影響を受けにくいので鮮明な画像
を得ることができるという効果が得られる。また、坑壁面に略垂直な視線で撮影するので、画像が坑
壁面の凹凸によって隠れる部分がなく正確な画像を得る
ことができるという効果も得られる。更に、−回の撮影で所定の幅の坑壁面を同時に撮影でき
るので、坑壁の撮像を短時間で行い効率の高い作業がで
きるという効果も得られるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の撮像装置の一実施例の使用状態の側面
図、第２図は本発明の撮像装置の一実施例の詳細な構成
を示す側面断面図、第３図は同撮像装置の光軸に垂直な
面での断面図、第４図は本発明の再生装置、画像展開装
置、展開画像記録装置、入力画像モニタおよび展開画像
モニタの構成を示すブロック図、第５図（ａ）は撮像装
置の正面図、第５図（ｂ）は重錘による鉛直方向指示器
の実施例を示す正面図、第５図（ｃ）は気泡による鉛直
方向指示器の実施例を示す側面断面図、第５図（ｄ）は
気泡による鉛直方向指示器の実施例を示す正面図、第５
図（ｅ）は小球による鉛直方向指示器の実施例を示す正
面図、第６図は本発明の基本原理を説明する原理説明図
、第７図は本発明における画像の構成図であり、第７図
（ａ）は凸面鏡上の画像を示す画像図、第７図（ｂ）は
撮像手段における画像を示す画像図、第７図（ｃ）は平
面画像に展開した画像を示す画像図である。１・・・ポーリング孔壁、　６・・・外筒、７・・・透
明窓、　　　　　８・・・回転体鏡、１０・・・照明ラ
ンプ、　　　１１・・・バッテリー１２・・・電子カメ
ラ、　　１８・・・再生装置、１９・・・画像展開装置
、　２０・・・入力画像メモ、２１・・・展開画像メモ
リ、２２・・・入力画像モニタ、２３・・・展開画像モ
ニタ、２４・・・展開画像記憶装置、３４２８・・・散光マット、　　３１・・・撮像装置、３２
・・・画像処理装置、　Δｄ・・・坑壁上での微小区間
、Δｄ′・・・入力画像メモリ上での微小区間。

Claims

【特許請求の範囲】（１）略円形断面をもつ坑の所定幅の略円筒状の内壁面
の画像を坑内に設けた凸面鏡に映し、該凸面鏡に映され
た画像を撮影して、この凸面鏡上の画像を平面画像に展
開処理することによって、坑の内壁面の展開画像を得る
ことを特徴とする坑壁の展開画像作成方法。（２）凸面
鏡上の画像を入力画像メモリに取込み、坑壁上での軸方
向の一定の大きさの微小区間（Δｄ）に対応して入力画
像メモリ上で定められる微小区間（Δｄ′）にともなっ
て変化する半径の円周上における坑壁の電気的輝度信号
を円周上の一定の位置から単位列の画像信号として取出
し、これを順次展開画像メモリ上に行方向に並べて坑壁
の展開画像を作成することを特徴とする請求項１項記載
の坑壁の展開画像作成方法。（３）略円形断面をもつ坑の所定幅の略円筒状の内壁面
の画像を映すよう坑内に設けた凸面鏡と該凸面鏡に映さ
れた画像を撮影して基本画像を得るカメラとからなる撮
像手段と、前記基本画像を順次半径の異なる同心円状の
複数の環状画像に分解し、該環状画像を直線状画像に展
開し、この直線状画像を順次並べることによって平面に
展開された展開画像を出力する画像処理手段とを備えた
ことを特徴とする坑壁の展開画像作成装置。