JPH11229800A - トンネル壁面撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学系の構造を簡素化できるうえ画像分解能
を高めることのできるトンネル壁面撮影装置を提供す
る。 【解決手段】 トンネル壁面撮影装置１０は、トンネル
５１を走行可能な移動車両１１と、トンネル５１の周方
向に沿ったラインＬを複数に分割した分割ラインのそれ
ぞれに対応づけられて設置された複数のラインセンサカ
メラＣ１〜Ｃ４を備えている。制御装置１７は、所定タ
イミングごとに複数のラインセンサカメラＣ１〜Ｃ４か
ら分割ラインデータを得て、画像蓄積装置１８に記憶さ
せる。画像処理装置１９は、同じラインセンサカメラか
ら所定タイミングごとに得られた分割ラインデータを移
動車両１１の移動距離に応じて並べることにより分割展
開画像を作成し、各ラインセンサごとに作成した分割展
開画像を繋ぎ合わせることによりトンネルの壁面の展開
画像を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄道・道路トンネ
ル等のトンネル壁面の覆工面の変状を追跡調査するのに
適したトンネル壁面撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネルは、地山の土圧・凍上圧・有害
水などの外因、設計・施工の不適切、経年による材質劣
化などの内因によって、クラック、目地切れ、食い違
い、コンクリートの剥離・剥落などの変状現象が生じ
る。

【０００３】従来、これらの変状の追跡は、人間が列車
の走る合間を縫って、目視を主体に実施し、進行の顕著
なものは計器による測定（例えばひび割れ間隔の測定）
ならびに覆工背面の調査などを行い、原因を明らかにし
て、補修・改良につなげている。また、変状の記録は、
現地のスケッチをもとにトンネル展開図を作成し、クラ
ックの幅・長さなどについて前回と今回の検査結果の比
較を行い、健全性の判定を行っている。

【０００４】一方、人間が手作業でこのようなトンネル
変状の追跡を行う方法では、変状の見落としや位置の間
違い・個人差による判定のバラツキなどがあり、信頼性
に欠けることがある。この点に鑑み、トンネル変状の追
跡を行うための装置が開発されている。例えば、特開平
６−４２３００号公報には、トンネル内を走行する車両
上に設置されたトンネル壁面撮影用センサカメラを用
い、カメラ前面に配置した曲面鏡を介してトンネル壁面
に対して進行方向と直角方向のトンネル断面スキャンを
行い、車上に設置されたデータ蓄積装置に順次そのデー
タを蓄積することにより、トンネル壁面の展開画像を得
るトンネル検査装置が開示されている。このトンネル検
査装置では、トンネル壁面を曲面鏡に映し、これを１台
の１次元センサカメラで撮影して、トンネル周方向のラ
インデータとし、このラインデータを移動距離に応じて
並べることにより、トンネル壁面の展開画像を得てい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−４２３００号公報のトンネル検査装置では、トンネ
ルの断面形状に合わせて、曲面鏡の形状設計及びカメラ
のレンズの光学設計を行わなければならないが、トンネ
ルの断面形状は一定ではないため、この設計作業が非常
に複雑になるという問題がある。

【０００６】また、進行方向のある位置におけるトンネ
ルの周方向のラインを曲面鏡に映し出し、これを一台の
ラインセンサで撮影するため、画像分解能が低くなり、
幅の細いクラックなどを捉えることが難しく、また、ト
ンネルの周方向のライン上の各点とラインセンサとの距
離の最小、最大の差が大きくなり、画像のボケとなって
あらわれるという問題がある。

【０００７】更に、線路のカーブ等のように路面にカン
ト（つまり傾斜角度）がある箇所では、カントがない箇
所に対して、ラインセンサのアングルがトンネルの周方
向にずれることになるので、それにより展開画像に歪み
が生じるという問題もある。本発明は上記課題に鑑みな
されたものであり、その目的は、光学系の構造を簡素化
できるうえ画像分解能を高めることのできるトンネル壁
面撮影装置を提供することにある。また、別の目的は、
歪みのないトンネル壁面の展開画像が得られるトンネル
壁面撮影装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記課題
を解決するため、請求項１記載のトンネル壁面撮影装置
は、前記車両に搭載され、前記トンネルの周方向に沿っ
たラインを複数に分割した分割ラインのそれぞれに対応
づけられて設置され、その対応づけられた分割ラインを
撮影して分割ラインデータとして出力する複数のライン
センサと、を備えたことを特徴とする。

【０００９】本発明のトンネル壁面撮影装置では、曲面
鏡を使用しないため、特開平６−４２３００号公報に開
示されたトンネル検査装置に比べて、曲面鏡の形状をト
ンネルの形状に合わせて設計するという複雑な作業が不
要となり、光学系の構造が簡素化される。また、一台の
ラインセンサがライン全体を撮影するのではなく、複数
のラインセンサがそれぞれに対応する分割ラインを撮影
するものであるため、特開平６−４２３００号公報に開
示されたトンネル検査装置に比べて、画像分解能が高く
なる。このように、本発明のトンネル壁面撮影装置によ
れば、光学系の構造を簡素化できるうえ画像分解能を高
めることができる。

【００１０】このトンネル壁面撮影装置は、請求項２に
記載したように、所定タイミングごとに前記複数のライ
ンセンサから分割ラインデータを得るセンサ制御手段
と、同じラインセンサから所定タイミングごとに得られ
た分割ラインデータを前記車両の移動距離に応じて並べ
ることにより分割展開画像を作成する分割展開画像作成
手段と、前記分割展開画像作成手段によって各ラインセ
ンサごとに作成した分割展開画像を繋ぎ合わせることに
より前記トンネルの壁面の展開画像を作成する展開画像
作成手段とを備えていてもよい。

【００１１】この場合、センサ制御手段は、所定タイミ
ングごとに複数のラインセンサから分割ラインデータを
取り入れる。なお、分割ラインデータは、通常はハード
ディスクやＭＯなどの画像蓄積装置に記憶される。ま
た、所定タイミングとは、車両の移動距離に基づいて決
められたタイミング（例えば車両が一定距離だけ進行す
るごとのタイミング）であってもよいし、車両の進行時
間に基づいて決められたタイミング（例えば車両が一定
時間だけ進行するごとのタイミング）であってもよい。
前者の場合は、例えば車輪に取り付けたロータリエンコ
ーダからのパルス信号に基づいてタイミングを決めるこ
とができ、後者の場合は、例えばクロックのカウント数
に基づいてタイミングを決めることができる。

【００１２】また、分割展開画像作成手段は、同じライ
ンセンサから所定タイミングごとに得られた分割ライン
データを車両の移動距離に応じて並べることにより分割
展開画像を作成する。ここで、分割ラインデータを車両
の移動距離に応じて並べることを考慮すれば、センサ制
御手段が分割ラインデータを取り込むタイミングは、車
両の移動距離に基づいて決められていることが好まし
い。

【００１３】更に、展開画像作成手段は、分割展開画像
作成手段によって各ラインセンサごとに作成した分割展
開画像を繋ぎ合わせることによりトンネルの壁面の展開
画像を作成する。具体的には、例えば、隣合う分割展開
画像同士が重複する部分を持つように予め分割ラインを
定めておき、この重複部分がうまく重なり合うように複
数の分割展開画像を繋ぎ合わせ、トンネル壁面の展開画
像とする。

【００１４】以上のように、データ制御手段、分割展開
画像作成手段、展開画像作成手段を備えたことにより、
複数のラインセンサによって撮影されたトンネル壁面の
分割ラインデータから、トンネル壁面の展開画像を得る
ことができる。また、トンネル壁面撮影装置は、請求項
３に記載したように、車両のカントを検出可能なカント
センサを備えていてもよい。カントセンサとしては、傾
斜計などもよいが、リアルタイムに精度よく傾斜角度を
測定することを考慮すればジャイロを用いることが好ま
しい。このカントセンサからのカントデータに基づいて
分割展開画像のカントによるずれを補正すれば、トンネ
ル壁面の展開画像の歪みを解消することができる。

【００１５】このカントセンサを備えたトンネル壁面撮
影装置は、請求項４に記載したように、所定のタイミン
グごとに前記複数のラインセンサ及び前記カントセンサ
からの分割ラインデータ及びカントデータを得るセンサ
制御手段と、各分割ラインデータにつき前記カントデー
タに基づいてカントによるずれを補正する補正手段と、
同じラインセンサから得られた分割ラインデータにつき
前記補正手段によって補正した後の分割ラインデータ
を、前記車両の移動距離に応じて並べることにより、分
割展開画像を作成する分割展開画像作成手段と、前記分
割展開画像作成手段によって各ラインセンサごとに作成
した分割展開画像を繋ぎ合わせることにより前記トンネ
ルの壁面の展開画像を作成する展開画像作成手段とを備
えていてもよい。

【００１６】この場合、センサ制御手段は、所定のタイ
ミングごとに前記複数のラインセンサ及び前記カントセ
ンサからの分割ラインデータ及びカントデータを得る。
また、補正手段は、各分割ラインデータにつき前記カン
トデータに基づいてカントによるずれを補正する。この
補正は、例えば、その分割ラインデータを撮影したライ
ンセンサから分割ラインまでの距離（例えば平均距離で
あってもよいし代表値であってもよい、距離の測定は超
音波センサ等の周知の距離センサを用いる）と、その分
割ラインデータを撮影したときのタイミングにおけるカ
ントに基づいて、補正量を例えば三角関数などの数学的
近似処理により補正量を求め、この補正量で分割ライン
データを補正する。

【００１７】そして、分割展開画像作成手段は、同じラ
インセンサから得られた分割ラインデータを補正した後
の分割ラインデータを、車両の移動距離に応じて並べる
ことにより、分割展開画像を作成し、展開画像作成手段
は、各ラインセンサごとに作成された分割展開画像を繋
ぎ合わせることによりトンネルの壁面の展開画像を作成
する。

【００１８】以上のように、データ制御手段、補正手
段、分割展開画像作成手段、展開画像作成手段を備えた
ことにより、複数のラインセンサによって撮影されたト
ンネル壁面の分割ラインデータからトンネル壁面の展開
画像を得ることができ、しかも、カントセンサから出力
されたカントデータから展開画像の歪みを補正すること
ができる。

【００１９】ところで、本発明のトンネル壁面撮影装置
においては、請求項５に記載したように、前記車両はコ
ンテナボックスを備えており、前記ラインセンサは前記
コンテナボックスの内外をスライド可能で且つ折り畳み
可能なスライド部材に取り付けられていてもよい。この
場合、撮影するときには、スライド部材を外方向へスラ
イドさせ展開することにより、複数のラインセンサをコ
ンテナボックスの外へセットする。一方、撮影しないと
きには、スライド部材を折り畳んで内方向へスライドす
ることにより、複数のラインセンサをコンテナボックス
の内に収納する。このため、複数のラインセンサを備え
ているものの、撮影時以外はコンテナボックスにコンパ
クトに収納でき、装置の小型化が実現される。

【００２０】なお、複数のラインセンサが撮影しようと
するトンネル壁面のラインは、複数の照明器具により略
均一な照度で照らされていることが好ましい。この場合
には、複数の照明器具を複数のラインセンサと共に前出
のスライド部材に取り付けると、撮影時以外は装置が小
型化されるので好ましい。

【００２１】また、本発明のトンネル壁面撮影装置にお
いては、請求項６に記載したように、前記車両は、前記
トンネルの坑口を検出する坑口センサを備えており、前
記展開画像作成手段によって作成された展開画像には、
前記坑口センサが前記トンネルの坑口を検出したことを
表す情報が示されていてもよい。この場合、展開画像上
でどこがトンネルの入口又は出口かを容易に認識でき
る。なお、坑口センサとしては、例えば、超音波セン
サ、レーザ距離センサ、光センサなどを用いることがで
きる。

【００２２】なお、トンネル壁面の展開画像の歪みを解
消することのみを目的とするならば、トンネル壁面撮影
装置につき、トンネル内を移動可能な車両と、前記車両
に搭載され、前記トンネルの周方向に沿ったラインを撮
影可能なラインセンサと、前記車両のカントを検出可能
なカントセンサとを備えた構成としてもよい。また、こ
の構成に、所定のタイミングごとに前記ラインセンサ及
び前記カントセンサから撮影データ及びカントデータを
得るセンサ制御手段と、前記撮影データを前記車両の移
動距離に応じて並べると共に前記撮影データのカントに
よるずれを前記カントデータに基づいて補正することに
より前記トンネルの壁面の展開画像を作成する展開画像
作成手段とを加えてもよい。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態のトンネ
ル壁面撮影装置の概略斜視図、図２はスライドアングル
の概略説明図、図３はラインセンサカメラの配置図であ
る。

【００２４】本実施形態のトンネル壁面撮影装置１０
は、単線トンネル撮影用であり、移動車両１１と、スラ
イドアングル１２、１３と、ラインセンサカメラＣ１〜
Ｃ４と、照明器具１４と、カントセンサ１５と、坑口セ
ンサ１６と、制御装置１７と、画像蓄積装置１８、画像
処理装置１９とを備えている。

【００２５】移動車両１１は、トンネル５１内をレール
５２に沿って走行可能であり、操縦部１１ａの後ろにコ
ンテナボックス１１ｂを牽引したものである。スライド
アングル１２、１３は、コンテナボックス１１ｂにおい
て上段及び下段にそれぞれ設置されており、コンテナボ
ックス１１ｂの内外をスライド可能なスライド部１２
ａ、１３ａと、このスライド部１２ａ、１３ａの先端側
にてマクラギと平行な回動軸１２ｂ、１３ｂ周りに回動
可能なフレーム部１２ｃ、１３ｃとを備えている（図２
には下段のスライドアングル１３を示した）。なお、こ
のスライドアングル１２、１３が本発明のスライド部材
に相当する。

【００２６】第１及び第４ラインセンサカメラＣ１、Ｃ
４は、下段のスライドアングル１３のフレーム部１３ｃ
に取り付けられ、第２及び第３ラインセンサカメラＣ
２、Ｃ３は、上段のスライドアングル１２のフレーム部
１２ｃに取り付けられている。各ラインセンサカメラＣ
１〜Ｃ４は、一般的な工業計測に用いられる周知のカメ
ラで、オートフォーカス機能が付いたもので且つライン
を撮影可能なものであり、レール方向に走査されること
により平面的な画像が得られるものである。

【００２７】各ラインセンサカメラＣ１〜Ｃ４は、図３
に示すように、トンネル５１の周方向（断面方向）に沿
ったラインＬを概ね４つに分割した第１〜第４分割ライ
ンＬ１〜Ｌ４のそれぞれに対応づけられて設置されてい
る。但し、第１〜第４分割ラインＬ１〜Ｌ４は隣り合う
もの同士が重複部分を有するように定められている。

【００２８】また、図３にてコンテナボックス１１ｂの
右側に配置された第１及び第２ラインセンサカメラＣ
１、Ｃ２がラインＬの左側半分に対応づけられ、コンテ
ナボックス１１ｂの左側に配置された第３及び第４ライ
ンセンサカメラＣ３、Ｃ４がラインＬの右側半分に対応
づけられている。

【００２９】なお、各ラインセンサカメラＣ１〜Ｃ４
は、スライドアングル１２、１３や他のカメラが視野に
入らないように配置されている。また、各ラインセンサ
カメラＣ１〜Ｃ４は、各分割ラインＬ１〜Ｌ４の略中心
位置までの距離ｄ１〜ｄ４を測定するための距離センサ
（図示せず）を備えている。本実施形態では距離センサ
として超音波センサを用いている。

【００３０】複数の照明器具１４、１４、…は、ライン
センサカメラＣ１〜Ｃ４によって撮影されるラインＬを
同じ明るさになるように照射するために、図１に示すよ
うに、スライドアングル１２、１３のフレーム部１２
ｃ、１３ｃに合計１０個前後取り付けられている。これ
により、撮影に必要な照度がラインＬに濃淡なく照射さ
れる。

【００３１】カントセンサ１５は、移動車両１１の左右
傾斜角度を検出するものであり、図１に示すように、移
動車両１１のコンテナボックス１１ｂの内部に設けられ
ている。本実施形態ではカントセンサ１５として、リア
ルタイムに精度よくカントデータを得るために周知のジ
ャイロを用いている。

【００３２】坑口センサ１６は、図１に示すように、移
動車両１１のコンテナボックス１１ｂの外部前端に取り
付けられ、トンネル５１の坑口（入口又は出口）を通過
したことを検出するものである。本実施形態では坑口セ
ンサ１６として、超音波センサを用いている。

【００３３】制御装置１７は、図１に示すように、周知
のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成された装置であ
り、移動車両１１のコンテナボックス１１ｂの内部に設
けられている。この制御装置１７は、図示しないロータ
リエンコーダを利用して車輪から得られるパルス信号を
そのまま用いることにより、移動車両１１が一定距離進
むごとに各ラインセンサカメラＣ１〜Ｃ４から分割ライ
ンデータを取り込むと共にカントセンサ１５からカント
データ、坑口センサ１６から検出信号を取り込み、それ
らを画像蓄積装置１８に記憶させる。この制御装置１７
が、本発明のセンサ制御手段に相当する。

【００３４】画像処理装置１９は、移動車両１１のコン
テナボックス１１ｂに搭載されていてもよいが、移動車
両１１とは別に設置されていてもよい。この画像処理装
置１９は、ラインセンサカメラＣ１〜Ｃ４ごとの分割ラ
インデータを移動車両１１の移動距離に応じて並べるこ
とにより分割展開画像を作成し、更に、各ラインセンサ
カメラＣ１〜Ｃ４ごとに作成した分割展開画像を繋ぎ合
わせることによりトンネル５１の壁面の展開画像を作成
するものである。そして、この展開画像をディスプレイ
２０に表示したり、プリンタ２１を通じて用紙に印字し
たりするものである。この画像処理装置１９が、本発明
の分割展開画像作成手段、展開画像作成手段及び補正手
段に相当する。

【００３５】次に、本実施形態のトンネル壁面撮影装置
１０の動作について説明する。図４はカントがある場合
の補正量を求める方法を表す説明図、図５は分割展開画
像を繋ぎ合わせて展開画像とする方法を表す説明図、図
６はカントがある場合の分割展開画像を表す説明図、図
７は坑口センサによるトンネル入口及び出口の特定方法
を表す説明図である。

【００３６】まず、オペレータは、トンネル壁面撮影装
置１０の移動車両１１のコンテナボックス１１ｂを開け
て、スライドアングル１２、１３のスライド部１２ａ、
１３ａを外へ引き出し、スライド部１２ａ、１３ａと略
一致していたフレーム部１２ｃ、１３ｃを回動軸１２
ｂ、１３ｂ周りに約９０°回動する。すると、トンネル
壁面撮影装置１０は図１に示す状態になる。

【００３７】続いて、オペレータは、すべての照明器具
１４、１４、…、ラインセンサカメラＣ１〜Ｃ４及び制
御装置１７のスイッチを入れ、移動車両１１の操縦部１
１ａに乗り込み、単線トンネル５１のレール５２に沿っ
て、トンネル入口に向けて走行を開始する。

【００３８】制御装置１７は、スイッチが入れられる
と、坑口センサ１６の検出信号により、坑口センサ１６
がトンネル入口を検出したか否かを判断する。そして、
坑口センサ１６がトンネル入口を検出したならば、制御
装置１７は、図示しないロータリエンコーダからのパル
ス信号が入力されるごとに、複数のラインセンサカメラ
Ｃ１〜Ｃ４から第１〜第４分割ラインデータを、またカ
ントセンサ１５からカントデータを、また図示しない距
離センサからの距離ｄ１〜ｄ４のデータを、更に坑口セ
ンサ１６から検出信号を取り込み、これらを画像蓄積装
置１８に記憶させる。

【００３９】移動車両１１がトンネル出口から出た後、
移動車両１１を停止させ、すべての照明器具１４、１
４、…、ラインセンサカメラＣ１〜Ｃ４、制御装置１７
のスイッチを切る。続いて、オペレータは、画像処理装
置１９と画像蓄積装置１８とを接続し、画像処理装置１
９のスイッチを入れる。すると、画像処理装置１９は、
分割ラインデータのカントによるずれを補正する補正処
理を行う。即ち、画像処理装置１９は、所定タイミング
ごとに第１ラインセンサカメラＣ１から得られた第１分
割ラインデータにつき、そのタイミングにおける移動車
両１１の水平に対する傾斜角度θがゼロか否かをカント
データに基づいて判断する。そして、傾斜角度θがゼロ
の場合には、その補正量をゼロとする。一方、例えば図
４に示すように、傾斜角度θがゼロでない場合には、そ
の傾斜角度θと第１ラインセンサカメラＣ１からトンネ
ル壁面までの距離ｄ１とに基づいて、補正量を求める。
このときの補正量は近似的にｄ１・ｓｉｎθと表され
る。このようにして求めた所定タイミングごとの補正量
により、そのタイミングにおける第１分割ラインデータ
を補正して第１分割ライン補正データＡＬ１とする。

【００４０】次に、画像処理装置１９は、分割展開画像
作成処理を行う。即ち、画像処理装置１９は、所定タイ
ミングごとの第１分割ライン補正データＡＬ１、ＡＬ
１、…を移動車両１１の移動距離に応じて並べることに
より、第１分割展開画像ＤＤＰ１を作成する。ここで、
移動車両１１の移動距離は、本実施形態では図示しない
ロータリエンコーダを利用して車輪から得られるパルス
信号を用いることにより、容易に求めることができる。
なお、もし上記の補正を行わなければ、図６にて実線で
示すように、トンネル５１の高さ位置Ａは、移動距離に
応じてカントが変化することにより、分割展開画像ＤＤ
Ｐ１において本来直線状に表れるべきものが歪んだ曲線
状に表れてしまう。しかし、本実施形態では上述の補正
を行っているため、図６にて点線で示すように、高さ位
置Ａは直線状に表れる。

【００４１】そして、画像処理装置１９は、以上の補正
処理及び分割展開画像作成処理を、第２〜第４ラインセ
ンサカメラＣ２〜Ｃ４から得られた第２〜第４分割ライ
ンデータについても行う。これにより、第２〜第４分割
ライン補正データＡＬ２〜ＡＬ４、第２〜第４分割展開
画像ＤＤＰ２〜ＤＤＰ４（図５参照）が得られる。

【００４２】続いて、画像処理装置１９は、展開画像作
成処理を行う。即ち、上記のようにして得られた第１〜
第４分割展開画像ＤＤＰ１〜ＤＤＰ４を、図５に示すよ
うに、隣合う分割展開画像の重複部分をパターン認識に
より一致させて繋ぎ合わせることにより、トンネル５１
の壁面の展開画像ＤＰを作成する。そして、この展開画
像ＤＰを、ディスプレイ２０に表示するか、あるいはプ
リンタ２１を通じて用紙に印字する。オペレータは、こ
の展開画像ＤＰに基づいて、トンネル変状の追跡を行
う。

【００４３】ところで、図７に示すように、坑口センサ
１６から第１〜第４ラインセンサカメラＣ１〜Ｃ４が撮
影するラインＬまでの距離がｌの場合、撮影された画像
はトンネル５１の入口から距離ｌだけ手前のところから
始まることになるため、トンネル５１の入口は撮影開始
位置から距離ｌだけ進んだところに特定できる。また、
トンネル５１の出口は、トンネル５１の入口が上記のよ
うに特定でき、トンネル５１の長さも既知であるため、
容易に特定できる。なお、坑口センサ１６を第１〜第４
ラインセンサカメラＣ１〜Ｃ４が撮影するラインＬと同
じ位置に設置しておき、坑口センサ１６がトンネル５１
の入口を検出したときに撮影を開始し、トンネル５１の
出口を検出したときに撮影を終了すれば、撮影された画
像がトンネル５１の壁面を表すことになり、トンネル５
１の入口、出口をより容易に特定できる。

【００４４】上記本実施形態のトンネル壁面撮影装置１
０によれば以下の効果が得られる。 特開平６−４２３００号公報に記載されたトンネル検
査装置に比べて、曲面鏡を使用しないため、曲面鏡の形
状をトンネルの形状に合わせて設計するという複雑な作
業が不要となり、光学系の構造が簡素化される。

【００４５】特開平６−４２３００号公報に記載され
たトンネル検査装置に比べて、一台のラインセンサカメ
ラがライン全体を撮影するのではなく、第１〜第４ライ
ンセンサカメラＣ１〜Ｃ４がそれぞれに対応する第１〜
第４分割ラインＬ１〜Ｌ４を撮影するものであるため、
画像分解能が高くなる。具体的には、幅１ｍｍ程度のク
ラックまで認識できる。

【００４６】制御装置１７や画像処理装置１９を備え
たことにより、第１〜第４ラインセンサカメラＣ１〜Ｃ
４によって撮影された分割ラインのデータから、トンネ
ル５１の壁面の展開画像を得ることができる。 カントセンサ１５から出力されたカントデータに基づ
いて、カントによるトンネル壁面の展開画像の歪みを補
正することができる。

【００４７】第１〜第４ラインセンサカメラＣ１〜Ｃ
４及び照明器具１４、１４、…は、コンテナボックス１
１ｂの内外をスライド可能で且つ折り畳み可能なスライ
ドアングル１２、１３に取り付けられているため、撮影
時以外はコンテナボックス１１ｂにコンパクトに収納で
き、装置の小型化が実現される。

【００４８】坑口センサ１６を設けたため、この坑口
センサ１６の検出信号に基づいて、トンネル壁面の展開
画像の開始位置と終了位置を容易に特定できる。尚、本
発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるも
のではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形
態を採り得ることはいうまでもない。

【００４９】例えば、上記実施形態のトンネル壁面撮影
装置１０は単線トンネル５１の壁面を撮影するものとし
て例示したが、図８に示すような複線トンネル６１の壁
面を撮影する場合には、移動車両１１に２台のラインセ
ンサカメラＣ１、Ｃ２を搭載し、複線トンネル６１の左
側半分を往路、右側半分を復路で撮影するようにしても
よい。

【００５０】また、上記実施形態では鉄道トンネルの壁
面を撮影する装置について説明したが、移動車両１１に
例えばタイヤを取り付けて自動車トンネル内を走行でき
るようにして、自動車トンネルの壁面を撮影したり、工
事用のトンネルの壁面を撮影してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態のトンネル壁面撮影装置の概略斜
視図である。

【図２】 本実施形態のスライドアングルの概略説明図
である。

【図３】 本実施形態のラインセンサカメラの配置図で
ある。

【図４】 分割ラインデータを統合してラインデータと
する方法を表す説明図である。

【図５】 カントがある場合の補正量を求める方法を表
す説明図である。

【図６】 カントがある場合の分割ラインを表す説明図
である。

【図７】 坑口センサによるトンネル入口及び出口の特
定方法を表す説明図である。

【図８】 別の実施形態のラインセンサカメラの配置図
である。

【符号の説明】

１０・・・トンネル壁面撮影装置、１１・・・移動車
両、１１ｂ・・・コンテナボックス、１２、１３・・・
スライドアングル、１４・・・照明器具、１５・・・カ
ントセンサ、１６・・・坑口センサ、１７・・・制御装
置、１８・・・画像蓄積装置、１９・・・画像処理装
置、５１・・・単線トンネル、５２・・・レール、ＡＬ
１〜ＡＬ４・・・補正分割ラインデータ、Ｃ１〜Ｃ４・
・・第１〜第４ラインセンサカメラ、ＤＤＰ１〜ＤＤＰ
４・・・第１〜第４分割展開画像、ＤＰ・・・展開画
像、Ｌ・・・ライン、Ｌ１〜Ｌ４・・・第１〜第４分割
ライン、ｄ１〜ｄ４・・・カメラからトンネル壁面まで
の距離。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 直樹 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 藤井 儀夫 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 田近 利幸 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 筑摩 栄 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 小久保 将寿 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 太田 勝 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 鵜飼 正人 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 笹間 宏 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 佐藤 仁 東京都江東区豊洲３−３−３ 豊洲センタ ービル 川鉄情報システム株式会社内 (72)発明者 高木 薫 東京都江東区豊洲３−３−３ 豊洲センタ ービル 川鉄情報システム株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル内を移動可能な車両と、 前記車両に搭載され、前記トンネルの周方向に沿ったラ
   インを複数に分割した分割ラインのそれぞれに対応づけ
   られて設置され、その対応づけられた分割ラインを撮影
   して分割ラインデータとして出力する複数のラインセン
   サとを備えたことを特徴とするトンネル壁面撮影装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のトンネル壁面撮影装置で
   あって、 所定タイミングごとに前記複数のラインセンサから分割
   ラインデータを得るセンサ制御手段と、 同じラインセンサから所定タイミングごとに得られた分
   割ラインデータを前記車両の移動距離に応じて並べるこ
   とにより分割展開画像を作成する分割展開画像作成手段
   と、 前記分割展開画像作成手段によって各ラインセンサごと
   に作成した分割展開画像を繋ぎ合わせることにより前記
   トンネルの壁面の展開画像を作成する展開画像作成手段
   とを備えたことを特徴とするトンネル壁面撮影装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のトンネル壁面撮影装置で
   あって、 前記車両のカントを検出可能なカントセンサを備えたこ
   とを特徴とするトンネル壁面撮影装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のトンネル壁面撮影装置で
   あって、 所定のタイミングごとに前記複数のラインセンサ及び前
   記カントセンサからの分割ラインデータ及びカントデー
   タを得るセンサ制御手段と、 各分割ラインデータにつき前記カントデータに基づいて
   カントによるずれを補正する補正手段と、 同じラインセンサから得られた分割ラインデータにつき
   前記補正手段によって補正した後の分割ラインデータ
   を、前記車両の移動距離に応じて並べることにより、分
   割展開画像を作成する分割展開画像作成手段と、 前記分割展開画像作成手段によって各ラインセンサごと
   に作成した分割展開画像を繋ぎ合わせることにより前記
   トンネルの壁面の展開画像を作成する展開画像作成手段
   とを備えたことを特徴とするトンネル壁面撮影装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のトンネ
   ル壁面撮影装置であって、 前記車両はコンテナボックスを備えており、前記ライン
   センサは前記コンテナボックスの内外をスライド可能で
   且つ折り畳み可能なスライド部材に取り付けられている
   ことを特徴とするトンネル壁面撮影装置。
6. 【請求項６】 請求項２又は４記載のトンネル壁面撮影
   装置であって、 前記車両は、前記トンネルの坑口を検出する坑口センサ
   を備えており、 前記展開画像作成手段によって作成された展開画像に
   は、前記坑口センサが前記トンネルの坑口を検出したこ
   とを表す情報が示されていることを特徴とするトンネル
   壁面撮影装置。