JPH0586700B2

JPH0586700B2 -

Info

Publication number: JPH0586700B2
Application number: JP61038994A
Authority: JP
Inventors: Yoshinao Hori; Osamu Matsubara; Yukio Iwamaru
Original assignee: Denryoku Chuo Kenkyusho; Central Research Institute of Electric Power Industry
Current assignee: Denryoku Chuo Kenkyusho; Central Research Institute of Electric Power Industry
Priority date: 1986-02-26
Filing date: 1986-02-26
Publication date: 1993-12-14
Also published as: JPS62198272A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（発明の利用分野）本発明は地質調査のためのボーリング孔所謂ボ
アホール或いは各種配管などの筒状体内壁面の観
察用ボアホールテレビ装置に関するものである。

（従来技術とその問題点）地質調査の一手段として従来次の方法が用いら
れている。即ち第１図に示すように調査地点に設
けたボーリング孔１中にボアホールテレビカメラ
２、例えば第２図のようにボーリング孔壁面に透
明窓２ａを介して傾斜して設けた回転ミラー３
と、その駆動モータ４、証明ランプ５およびミラ
ー３からの光がレンズ６を介して集光投射される
撮像管７などからなるボアホールテレビカメラ２
を吊下する。そして第３図のようにテレビカメラ
２を最初Ａの位置に固定してカメラの視野の横幅
宛ミラー３を順次回転してその都度撮像結果を第
１図のメモリ８にメモリし、これによる360°周面
の撮像が終わつた時カメラ２を再び視野の縦幅分
だけ降下してＢに位置されたのち再び上記と同一
の操作を行い、以下Ｃ，Ｄ…の位置毎に同一手順
により繰返し撮像して、所要の長さの撮像を終わ
つたとき第１図のメモリ８の内容を再生処理回路
９により再生処理して、モニタテレビ装置１０の
表示面に壁面の展開画像を表示して地質構造の調
査解決を行う方法である。

しかしこの場合一般にボアホールテレビカメラ
２の視野は、例えばボーリング孔１の内径を一般
に用いられているように76cmとしたとき縦横をそ
れぞれ２cm〜３cmである。従つてこの従来方法に
より長さが数100m以上にも及ぶボーリング孔の
内壁面の調査を行うためには極めて多くの撮像操
作を必要とし、調査に極めて多くの時間と労力を
必要とする欠点がある。

本発明は上記のような欠点を一掃しうるボアホ
ールテレビカメラ装置の提供を目的としてなされ
たものであつて、次に図面を用いて本発明を詳細
に説明する。

〔発明の説明〕

（問題点を解決するための手段）本発明の特徴とするところは次の点にある。即
ち第４図に示すように、第２図によつて前記した
ミラー３の回転によりボアホールテレビカメラ２
を等速で回転しながら、この旋回と同期して上下
方向が重なり合わないように等速でテレビカメラ
２をボーリング孔１内に降下させて、ボーリング
孔１の内壁面を観測すべき長さに亘つて螺旋状に
全面撮影する。そしてこれと同時に第５図のよう
に撮影画面の一部を所要角度幅宛連続的にサンプ
リングして書込んだのち、これを演算処理回路を
用いて第６図のように左右上下の画面が重なり合
わないようにつなぎ合わせて出画して、連続的な
展開画像がモニタテレビ装置の表示面に得られる
ようにしたことを特徴とするものであつて、モニ
タテレビ装置への出画には例えば次の方法がとら
れる。

即ち今１日８時間で100mの長さだけ観測しよ
うとすると、テレビカメラ２の降下速度は 10000cm／８時間／60分＝20.8cm／分またテレビカメラ２の旋回速度は 20.8cm／分／２cm＝11回／分ここで２cmはテレビカメラの視野であるから、テレビカメラ２を約5.5秒／回の速
度で回転しながら降下することによつて目的長さ
の観測を行うことができる。

一方モニタテレビ装置１０として12型のものを
使用すると、その横方向の画面サイズは第７図の
ように240mmであつて、内径76cmのボーリング孔
１の周長約238.6cmとほぼ一致する。そこで横方
向の画素数を720ピクセルとすると、カメラ２の
旋回角度１度毎に２ピクセル宛書込んで行くと
360°×２ピクセル＝720ピクセルとなるので横１
枚の展開画が作成されるが、ここで映像を１回取
込むのには１フレーム当たり約1/30秒が必要であ
つて、テレビカメラ１周では1/30秒×360°＝12秒
だけ必要になり、これでは前記した目的の観測速
度に達しない。

そこでサンプル角度幅を6°として12ピクセル分
宛第７図中…のようにサンプリングする
と、旋回速度が60回／分で720ピクセルとなり横
１枚の展開画を作成できる。なおこのとき速度は
１／３０秒×60回＝２秒となり60cm／分に相当するの
で観測速度は約３倍になる。

他方モニタテレビの走査線数は第７図のように
１フレーム当たり48本であるので、螺旋状に撮像
した入力画面のうち中心部12ピクセル×480ライ
ン分を取込み垂直を1/8に圧縮して60ラインとし
て階段状に合成する。即ち入力画像を書込んで行
くときカメラ２が6°旋回する毎に１ライン宛下に
ずらせてゆき、１回転で丁度60ラインずれるよう
にすることにより上下の画面の接続を行いながら
画像を形成して行く。また出力画面は垂直方向
480本であるので、480本／60本＝８画面となり、
１画面は12型テレビの場合垂直方向の長さが180
mmてあるので180mm／８画面＝22.5mmとなり、テ
レビカメラ２の垂直方向の視野とほぼ一致し、実
物とカメラ映像の比率が１：１の展開画像を表示
できる。

（実施装置例）第８図は本発明の一実施装置例図であつて、図
中１はボーリング孔、２はボアホールテレビカメ
ラ、３は回転ミラー、４は駆動モニタ、５は証明
ランプ、６はレンズ、７は撮像管であつて、ミラ
ー３はモータ４により所要の等速度で回転されて
テレビカメラ２を旋回したと同等の作用をなす。
１１は360°角度パルス発生器であつてミラー３の
回転と同期してミラー３が1°だけ回転する毎に１
箇のパルスを送出する。１２は方向パルス発生器
であつてテレビカメラが360°回転する毎に１箇の
パルスを送出する。１３は深度計、１４はテレビ
カメラ２の昇降用プーリ、１５はテレビカメラの
吊下用ケーブル（信号線を含む）、１６はプーリ
１４の駆動用サーボモータ、１７はモータドライ
バであつて、このドライバ１７はパルス発生器１
１の出力とフイードバツク信号として深度計１３
からの出力を受けて、テレビカメラ２の旋回と降
下速度を常に同期させるようにサーボモータ１６
を駆動して、第４図によつて前記したようにテレ
ビカメラ２にボーリング孔１の壁面を螺旋状に撮
像させる。

次に１８は展開画像の合成回路であつて、この
うち１９は前記テレビカメラ２側に設けたパルス
発生器１１からの出力の入力端子、２０はテレビ
カメラの方向パルス発生器１２からの出力の入力
端子、２１はテレビカメラからのビデオ入力端
子、２２はアナログ・デイジタル変換回路、２３
は入力バツフアメモリ、２４は同期分離回路、２
５はサンプリングタイミング発生器であつて、こ
のサンプリングタイミング発生器２５は360°角度
パルス発生器１１の出力P₁と方向パルス発生器
１２からの出力P₂および同期分離回路２４から
の信号P₄を受けてビデオ入力P₃と同期してサン
プル回数データP₅を作る。またアナログ・デイ
ジタル変換回路２２と入力バツフアメモリ回路２
３はビデオ入力P₃をデイジタル出力P₆に変換し
て送出する。２６は中央演算処理装置、２７は書
込みバツフア、２８はアドレスセレクタ、２９は
メモリタイミング発生器、３０はメインフレーム
バツフアメモリ、３１はパラレル・シリーズ変換
回路、３２はデータセレクト、３３はデイジタ
ル・アナログ変換回路であつて、中央演算処理装
置２６はサンプリングタイミング発生器２５から
のサンプル回数データ出力P₅と入力バツフアメ
モリ回路２３からデイジタルビデオ出力P₆を受
けて例えば6°の角度幅でサンプリングされた書込
みデータ出力P₇とスクロールアドレス出力P₈お
よびCPUタイミング出力P₉を送出し、それぞれ
書込みバツフア回路２７、アドレスセレクタ２
８、メモリタイミング発生器２９を介してメイン
フレームバツフアメモリ回路３０に並列データと
して書込む。そしてパラレル・シリーズ変換回路
３１はバツフアメモリ回路３０からのメモリデー
タを直列変換して展開ビデオ出力P₁₀として送出
し、デイジタル・アナログ変換回路３３は同期分
離回路２４からの同期信号P₁₁を受けて展開ビデ
オ、出力P₁₀をビデオ入力P₃と同期したデイジタ
ル出力P₁₂に変換してモニタテレビ装置１０に加
えて展開画像を得る。

（変形例）以上本発明を説明したが、展開画像の合成法と
して次の方法をとることもできる。即ち第９図ａ
に示すようにテレビカメラ２の旋回１回について
降下速度を垂直方向の視界２cmの半分である１cm
とし、壁面のうちの１cmのみが水平に見られるよ
うにする。

そして例えば前記と同様12型のモニタテレビ装
置１０を用いる場合、第９図ｂ，ｃのように最初
の入力画像では中心部から下半分の24ピクセル×
240ライン、最後では同じく上半分の240×240ラ
インと云うよにずらして画像を取込む。そしてこ
の画像を24ピクセル×30ラインと垂直方向のみ1/
８に圧縮して第９図ｄのように画像を合成するこ
とにより実物とカメラ映像の比率が約１：１の展
開画像を出力することができる。また１画面より
24ピクセル取込むことにより30画面で720ピクセ
ルを合成できるので、旋回速度は30画面×1/30秒
＝１秒となり、前記した合成方法の２倍に速くす
ることができるためテレビカメラの降下速度を前
記した合成方法と同じ60cm／分を確保できる。

（発明の効果）以上のように本発明ではボアホールテレビカメ
ラを旋回しながら降下して螺旋状にボーリング孔
の所望長さの全壁面を撮影すると同時に撮像入力
を所要角度幅サンプリングして展開画像を自動的
に合成するようにしているので、従来の方式に比
べて迅速かつ容易に調査解析を行えるので調査結
果にもとづく各種工亊の迅速比をはかりうるすぐ
れた利点を有するもので、本発明は各種配管の内
壁面状況の観測にも大きな偉力を発揮するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はボーリング孔による地質調査法の説明
図、第２図はボアホールテレビカメラの説明図、
第３図は従来のボアホールテレビカメラによる撮
像法の説明図、第４図は本発明のボアホールテレ
ビカメラによる撮像法の説明図、第５図、第６
図、第７図は展開画像合成法の説明図、第８図は
本発明の一実施装置図、第９図は展開画像の他の
合成法の説明図である。１……ボーリング孔、２……ボアホールテレビ
カメラ、３……回転ミラー、４……その駆動モー
タ、５……照明ランプ、６……レンズ、７……撮
像管、９……メモリ、１０……再生処理回路、１
１……360°角度パルス発生器、１２……テレビカ
メラの方向パルス発生器、１３……深度計、１４
……昇降用プーリ、１５……吊下用ケーブル、１
６……駆動用サーボモータ、１７……モータドラ
イバ、１８……展開画像の合成回路、１９……
360°角度パルス発生器からの入力端子、２０……
方向パルス発生器からの入力端子、２１……ビデ
オ入力端子、２２……アナログ・デイジタル変換
回路、２３……入力バツフアメモリ、２４……同
期分離回路、２５……サンプリングタイミング発
生器、２６……中央演算処理装置、２７……書込
みバツフア、２８……アドレスセレクタ、２９…
…メモリタイミング発生器、３０……メインフレ
ームバツフアメモリ、３１……パラレル・シリー
ズ変換回路、３２……データセレクタ、３３……
デイジタル・アナログ変換回路。

Claims

【特許請求の範囲】

１テレビカメラ前面にミラーが設けられ、テレ
ビカメラとミラーとを同時に旋回させることによ
り円筒状体内壁面をモニタテレビ装置に表示させ
て観測するボアホールテレビカメラ装置におい
て、前記テレビカメラとミラーとを等速で旋回さ
せると共に、この等速旋回に同期して前記テレビ
カメラを等速で前後進させて円筒状体内壁面の所
定幅を螺旋状に走査して壁面を撮像するように構
成し、かつ前記撮像画面を所定角度幅宛サンプリ
ングしてそれを展開画像として演算合成する回路
を設け、前記モニタテレビ装置に円筒状体内壁面
を展開画像として表示させるようにしたことを特
徴とするボアホールテレビカメラ装置。