| 研究概要 |
管軸に対して,ロボット本体が傾いている場合には,計測される断面は楕円になる.そこで,撮影される楕円軌跡上の各線分で接線を求め,接線の傾きが等しい点どうしを直線で結ぶ.これらの直線は楕円の中心を通ることを利用して,中心候補の投票によって中心を算出するアルゴリズムを開発した.また,軌跡が下水管の凹凸によって部分的に撮影されない場合,その欠損が中心位置の検出にどのように影響するかの実験を行い,近似円として解析することで欠損の影響はほとんど無いことを確認した.
ロボットが傾いている場合,撮影される2つの円軌跡がずれ,この2つの円軌跡の中心座標のずれから,管軸に対するロボット本体の傾きを算出するアルゴリズムを開発し,0.4mm以下の誤差で計測できることを確認した.
200mmから800mmの管径を想定しており,大きい径の下水管を計測する場合には広角レンズを使用する必要がある.広角レンズを使用する場合には,画像の周辺部にレンズ歪みを生じるために正確に計測するためにはレンズ歪みを修正する必要がある.レンズ歪みの補正方法としては一般的にはTsaiが提案した補正方法が利用されているが,さらに精度を高めるために,画像を細かく分割し局所毎に異なるパラメータでキャリブレーションと歪み補正を行う方法を試みた.これにより,広角レンズによる歪みを大幅に削減できることを確認した.
検出される計測点は,ロボットの移動開始を原点とした三次元位置として検出される.数百万点以上の計測点の状態を検討できるようにディスプレイ上に視覚的に表現するアルゴリズムを開発した.また,計測点をコンピュータモニタ上に三次元的に表現する方法と管軸を中心とした展開図を自動的に作成するアルゴリズムを開発した.
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