JPH09273995A

JPH09273995A - 構造物壁面の観察装置

Info

Publication number: JPH09273995A
Application number: JP8244896A
Authority: JP
Inventors: Shuji Naito; 藤修治内; Takanori Kajiya; 治屋孝則加; Masahito Sugiura; 浦雅人杉
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1996-04-04
Publication date: 1997-10-21

Abstract

(57)【要約】【課題】コ−クス炉の狭隘な空間における赤熱した炭
化炉内壁面の観察に際し、歪少なく、機械的振動の影響
が少ない画像を得る。【解決手段】複数の１次元ＣＣＤカメラ、該１次元Ｃ
ＣＤカメラの前方に配置した、該カメラの撮影光軸を壁
面方向に向けて曲げる複数の反射鏡、該カメラで前記反
射鏡に写る壁面反射像を１次元撮影しつつ、カメラの撮
影する１次元画像と直交する方向に前記鏡及びカメラを
移動する移動手段、前記１次元画像を２次元画像に合成
して画像メモリに書込む画像処理手段、および、画像メ
モリの画像デ−タを面表示する画像表示手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、構造物壁面の凹凸
を遠隔にて観察する装置に関し、特に、これに限定する
意図ではないが、人の直接視認が難しい場所あるいは環
境にある構造物壁面を観察するための撮影装置に関す
る。観察対象の最も代表的なものは、コ−クス炉の赤熱
した内壁面である。

【０００２】

【従来の技術】コ−クス炉は、多数の炭化室と燃焼室が
交互に連接して構成され、炭化室に石炭を搬入し、炉壁
を介して燃焼室より炭化室に９００℃〜１１００℃の高
熱を大略２０時間連続して加え、石炭を乾留する。すな
わちコ−クスを製造する。この乾留が終了すると、コ−
クスを排出し、そして石炭を装入してまた加熱を開始す
る。この繰返しであり、コ−クス炉の炭化室は常時高温
である。

【０００３】図８の（ａ）に、炭化室を、窯口（ＩＮ）
より窯出口（ＥＸ）方向に見た場合の視認形状を示す。
炭化室の大きさは一例で、大略高さ（Ｈ）６．５ｍ，幅
（Ｗ）０．４／０．４６ｍ（テ−パ状をなし、コ−クス
押出機側（ＩＮ側）で０．４ｍ，コ−クス窯出口側（Ｅ
Ｘ側）で０．４６ｍ）及び長さ（Ｌ）１６ｍであり、非
常に幅狭で奥行きが深い炉空間を形成している。炉壁を
構成する個々の耐火レンガは、大略で高さ１２０ｍｍ，
幅２６０ｍｍ，厚さ１１０ｍｍである。

【０００４】この炭化室内壁（燃焼室との隔壁）に使用
される耐火レンガは、長期間上記の高熱に曝され、又コ
−クス完成後の搬出に際しては、コ−クス押出機による
コ−クス圧力を受け、熱的，化学的あるいは機械的なス
トレスにより損傷し易い。すなわち壁面の目地切れ，レ
ンガ亀裂，剥離，カ−ボン付着、あるいは壁面の凹凸，
湾曲，窯幅変動等を招き易い。損傷部はコ−クス押出し
時に局部的に過大な力が加わって更に損傷が拡大し易
く、また損傷部は、熱伝播特性が正常部とは異なるの
で、操業上好ましくない。比較的に小さな損傷部は耐火
物を溶射して埋め、レンガ欠落部には耐火レンガをはめ
込んで目地に耐火物を溶射して修復するが、損傷の発見
と位置把握が難しい。

【０００５】操業の合間の短時間を利用してコ−クス炉
窯口から炉内壁を観察する方法では、炉内が高温である
ので狭い窯口の外から内部を見ざるを得ず、この場合炉
内は、図８の（ａ）に示す形で見える。奥行きが深いの
で、垂直壁面Ｗ１，Ｗ２の表面の観察は非常に難しい。
そこで、ＩＴＶカメラ（２次元カメラ）を炉窯口から挿
入して内壁面を撮影し、得られた画像情報により壁面の
損傷状態を判定する方法が提案されている。

【０００６】例えば、特開平３−１０５１９５号公報に
は、コ−クス炉炭化室の窯口よりカメラを搭載したカメ
ラ搬送用ブ−ムを炉内に挿入し、窯奥方向に移動しなが
ら炉内壁面を撮影する。しかし図８の（ａ）に示した如
く、炭化室の左右垂直壁の高さＨと奥行き（長さ）Ｌに
対して、左右垂直壁面間の距離Ｗはきわめて狭く（炭化
炉幅Ｗ＝０．４〜０．４６ｍ）、カメラを横壁面に正対
したのでは撮影範囲が狭くなり、必要な範囲の画像が得
られないので、実際には図８の（ｂ）に示すように、カ
メラＩＴＶを壁面に対し斜めに取り付けて壁面を撮影す
る。

【０００７】図９の（ａ）に、２次元カメラＩＴＶを斜
めにして壁面Ｗ１を撮影した場合の、１画面分の撮影範
囲ＡＩＦを示す。図９の（ｂ）は、この結果得られた２
次元カメラの撮影画面１２を示す。画面１２上のレンガ
像は斜視画像となり、該カメラの近傍では撮影範囲が狭
く、遠方では撮影範囲は広いので、そのまま炉壁の観察
に使用するのには不便である。そこで該提案では得られ
た斜視像を画像処理し、あたかも炉壁に対して正対させ
て撮影した様な正面画像に変換すると提案している。

【０００８】また、撮影光軸を大略直角に折り曲げて炉
内壁を撮影する方法に関しては、特開昭６１−１１４０
８５号公報の炉内観察装置、及び特開昭６３−２６３３
９０号公報の炉内観察装置が公知である。特開昭６１−
１１４０８５号公報では、冷却ボックス内にテレビカメ
ラを設置し、該冷却ボックスに観察用円形窓を設けて、
該窓から入射する光をプリズムを使用して直角方向に曲
げて該テレビカメラで観察するものであり、該冷却ボッ
クスを支持桿にて炉内移動することにより任意の炉壁面
を観察するものである。特開昭６３−２６３３９０号公
報では、冷却機構を持つ断熱箱に収めたファイバ−スコ
−プと、該断熱箱に設けた直交する２個所の観察用窓
と、該窓からの入射光を切り換えて視野を９０度変更出
来る回転自在な反射鏡を備えており、異った２方向から
の入光経路を任意に選択し、前記断熱箱を前後進駆動、
あるいは回転駆動することにより、任意の炉壁面を観察
するものである。

【０００９】上記のプリズムあるいは反射鏡は、何れも
観察装置（テレビカメラ及びファイバ−スコ−プ）の直
近に配置されており、観察装置と共に冷却装置を備えた
断熱箱内に収納されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図９の（ｂ）に示す画
面１２上の画像は、遠近の差が非常に大きく像サイズが
直近と遠方で大きく異なる。すなわち近傍の像は解像度
が高いが高さ方向の撮影範囲が狭く、遠方の画像では撮
影範囲は広くなるものの、遠方になる程画像が縮小する
ので解像度が低下し、画面の詳細を確認することは難か
しい。逆に遠方の目標を画面上適当な大きさにズ−ムし
た場合には、当該像の解像度は良くなっても、それより
遠方のものは解像度は低く、近傍のものは拡大され過
ぎ、ボケると共に画面に入りきらない。更に近傍、ある
いは更に遠方においてはフォ−カスも合わなくなる。そ
こで、前記特開平３−１０５１９５号公報の如く２次元
カメラで撮影した斜視画像を正視画像に変換した場合に
得られる画像は、カメラの焦点が合った部分の画像は十
分な分解能があるものの、焦点が外れた遠方および過前
の部分の分解能は低い。従って損傷が判別出来る壁面の
範囲は、レンガ数として３〜４枚程度に限定される。

【００１１】また、特開昭６１−１１４０８５号公報、
特開昭６３−２６３３９０号公報、あるいは特開平３−
１０５１９５号公報の炉内観察装置においては、コ−ク
ス炉炭化室の窯口よりテレビカメラを搭載したカメラ搬
送用ブ−ムを炉内に挿入し、窯奥方向に移動しながら炉
内壁の画像を連続撮影するが、該カメラ搬送用ブ−ムの
進退行あるいは回転する時には若干の機械的振動を伴
う。それに従って搭載されている撮影用カメラも振動す
るので、撮影画像にも影響を受ける。

【００１２】本発明は、構成物壁面の各部を、高分解
能，等倍率で撮影することを第１の目的とし、機械的振
動の影響が少ない撮影画像を得ることを第２の目的と
し、コ−クス炉壁面の、高分解能および等倍率、かつ機
械的振動の影響が少ない撮影画像を得ることを第３の目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の構造物壁面の観
察装置は、画像信号を発生する１次元カメラ(LC2〜LC
5)；該１次元カメラのｙ方向前方に配置され、該１次元
カメラの撮影光軸を、ｘ方向に大略直角に折り曲げる反
射鏡(MIR2)；該反射鏡(MIR2)の長手方向をｚ軸に実質上
平行に、および該１次元カメラ(LC2〜LC5)を、その線状
もしくはスリット状視野(LIF)の長手方向をｚ軸に実質
上平行に、かつ、ｙ，ｚ平面に略平行な構造物壁面を該
反射鏡の鏡面を通して撮影する姿勢に支持し、ｙ方向に
駆動するｙ駆動手段(HSA)；画像メモリ(112〜115)；前
記１次元カメラが発生するｚ方向分布の画像信号をデジ
タルデ−タすなわち画像デ−タに変換するＡ／Ｄ変換手
段(A/D2〜A/D5)；前記ｙ駆動手段による前記１次元カメ
ラのｙ方向移動の所定短距離の移動毎に、移動距離対応
で前記画像デ−タを、２次元ｙ，ｚ分布の画像デ−タと
して前記画像メモリに書込む手段(11A)；および、前記
画像メモリの画像デ−タを読出し２次元出力手段(DISP,
PTR)にて２次元画像を表わす手段(11A/10,MON,CPTR,PT
R)；を備える。なお、理解を容易にするためにカッコ内
には、図面に示し後述する実施例の対応要素の符号を、
参照までに付記した。

【００１４】これによれば、１次元カメラ(LC2〜LC5)の
線状もしくはスリット状視野(LIF)の長手方向がｚ軸に
実質上平行であるので、該壁面(W1)のｚ軸に平行なスリ
ット状領域(LIF)が1次元カメラで撮影される。ｙ駆動手
段(HSA)が、１次元カメラ(LC2〜LC5)のスリット状視野
(LIF)の長手方向ｚと直交するｙ方向にカメラを駆動
（ｙ走査）し、書込み手段(11A)が、所定短距離の移動
毎に、移動距離対応で画像デ−タを、２次元ｙ，ｚ分布
の画像デ−タとして画像メモリ(112〜115)に書込むの
で、画像メモリ(112〜115)の画像デ−タは２軸ｙ，ｚの
座標値で規定されるものである。したがって、画像メモ
リ(112〜115)の画像デ−タを読み出して、そのｙ軸を水
平走査軸、ｚ軸を垂直走査軸として２次元デイスプレイ
又はプリンタに出力することにより、カメラのスリット
状視野(LIF)の長さ（ｚ幅）およびｙ走査幅の壁面画像
が、表示又はプリントアウトされる（これを出力画像と
称す）。出力画像は、ｙ走査の間、焦点距離および壁面
との距離が実質上一定であるので、全面において分解能
および倍率が同一であり、あたかも、壁面を正面から撮
影した画像（正面像）である。しかし、この画像は、ｚ
方向に延びる線分（スリット）の多数をｙ方向に連接し
て２次元画像としたものである。

【００１５】これにより、出力画像上で、壁面の状態を
読み取ることができる。例えば、コ−クス炉壁面Ｗ１を
撮影したものであると、各レンガおよび目地の状態を観
察できる。出力画像上で、各レンガが、それに損傷が無
いと同一サイズで現われるので、欠損や変形の視認が容
易である。

【００１６】ところで、例えばコ−クス炉の炭化炉な
ど、幅Ｗが狭い空間の場合、カメラを壁面に対向させた
撮影は難しいので、仮に、例えば図６に示すように、カ
メラＬＣ２の光軸Ｌ１を壁面Ｗ１に鋭角にして撮影する
と、例えば幅Ｗ方向（ｘ方向）の0.56mmの横ぶれが、ｙ
方向の2.1mmのぶれとなり、カメラの横振動（ｘ方向）
が、ｙ方向の撮影位置ずれ（図６の（ｂ）の、Ｐ２とＰ
１／Ｐ３との間の位置ずれ）を生ずる。この位置ずれは
撮影画像に歪みを生ずる。ところが本発明では、１次元
カメラ(LC2)の撮影光軸(L1)を、反射鏡(MIR2)でｘ方向
に大略直角に折り曲げて壁面(W1)を撮影するので、図６
の（ｂ）に示すように、光軸Ｍ１が横ぶれによりＭ２，
又はＭ３の位置にずれても、撮影位置（ｙ軸）はＰ２に
留まり、Ｐ１やＰ３にシフトしない。したがってカメラ
の横ぶれによる撮影画像の歪みが少い。

【００１７】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。

【００１８】

【発明の実施の形態】

【００１９】

【実施例】図１〜図５を用いて、本発明の一実施例を説
明する。この実施例は、前述のコ−クス炉の炭化炉の左
右垂直壁面Ｗ１，Ｗ２および上下水平壁面の全壁を撮影
するものである。以下の説明において、炭化炉の幅
（Ｗ：図８の（ａ））方向をｘ方向、奥行き（長さＬ）
方向をｙ方向、および、垂直方向をｚ方向と称する。

【００２０】図１の（ｃ）に、炭化炉の内壁面全面を撮
影するカメラ及び反射鏡の配列を示す。まず、左右垂直
壁面Ｗ１，Ｗ２を撮影するための反射鏡ＭＩＲ２及び観
察用カメラＬＣ２〜ＬＣ５の配置を説明する。図１の
（ａ）に示すように、反射鏡ＭＩＲ２は長手方向がｚ軸
と平行であり、その反射面２２を１次元カメラカメラＬ
Ｃ２〜ＬＣ５に向けて取付けられている。１次元カメラ
カメラＬＣ２〜ＬＣ５はｘ方向炉幅中央に配置し、その
撮影光軸ＭＣ２を反射鏡ＭＩＲ２の鏡面２２中央に向け
て設置してある。この結果、前記カメラＬＣ２〜ＬＣ５
は該反射鏡２２に写った像を撮影することにより右垂直
壁面Ｗ１を撮影することが出来る。カメラＬＣ２〜ＬＣ
５は旋回駆動用モ−タＡＺＭにより、その撮影光軸ＭＣ
２をＭＣ３に変更することが出来るので、反射鏡ＭＩＲ
２の鏡面２３を介して左垂直壁面Ｗ２を撮影することが
出来る。

【００２１】図１の（ｂ）には、炉天井壁面及び床壁面
を撮影するための反射鏡ＭＩＲ１（３）及び１次元カメ
ラＬＣ１（６）の配置を示す。反射鏡ＭＩＲ１は長手方
向がｘ軸と平行であり、その反射面２０を１次元カメラ
ＬＣ１に向けて取付けられている。１次元カメラカメラ
ＬＣ１はｘ方向炉幅中央に配置し、その撮影光軸ＭＣ１
を反射鏡ＭＩＲ１の鏡面２０中央に向ける様、仰角（大
略１５度）を持って設置してある。この結果、カメラＬ
Ｃ１は該反射鏡２０に写った像を撮影することにより天
井壁面ＣＬを撮影することが出来る。反射鏡ＭＩＲ３は
長手方向がｘ軸と平行であり、その反射面２１を１次元
カメラＬＣ６に向けて取付けられている。１次元カメラ
カメラＬＣ６はｘ方向炉幅中央に配置し、その撮影光軸
ＭＣ６を反射鏡ＭＩＲ３の鏡面２１中央に向ける様、俯
角（大略１５度）を持って設置してある。この結果、カ
メラＬＣ６は該反射鏡２１に写った像を撮影することに
より床壁面ＦＬを撮影することが出来る。反射鏡ＭＩＲ
１〜３及びカメラＬＣ１、ＬＣ６は取付け用ブラケット
ＢＫＴに取付けられており、カメラＬＣ２〜ＬＣ５は旋
回用マウントＡＭＴを介してブラケットＢＫＴに取付け
られており、更に該ブラケットは撮影ヘッドＳＨＤに取
り付けられている。

【００２２】図２の（ａ）〜（ｃ）に本実施例において
使用した反射鏡ＭＩＲ１〜３の拡大水平断面を示す。図
２の（ａ）の反射鏡ＭＩＲ１は炉天井壁面の撮影のため
に使用され、その反射面２０が、ｘｚ面に対して大略３
０度の角度を持って取付けられている。炉天井ＣＬから
の入射光ＬＣＬは反射鏡ＭＩＲ１の鏡面２０で反射し、
撮影光軸ＭＣ１となってカメラＬＣ１に向かう。図２の
（ｂ）は反射鏡ＭＩＲ３は炉床面撮影のために使用さ
れ、その反射面２１が、ｘｚ面に対して大略３３０度の
角度を持って取付けられている。同様に炉床壁面ＦＬか
らの入射光ＬＦＬは反射鏡ＭＩＲ３の鏡面２１で反射
し、撮影光軸ＭＣ６となってカメラＬＣ６に向かう。

【００２３】図２の（ｃ）の反射鏡ＭＩＲ２は炉垂直壁
面の撮影に使用され、その反射面２２（２３）が、ｙｚ
面に対して４５（３１５）度の角度を持って取付けられ
ている。炉右垂直壁面Ｗ１からの入射光ＬＷ１は鏡面２
２で反射し、撮影光軸ＭＣ２となってカメラＬＣ２（〜
５）に向かう。同様に炉左垂直壁面Ｗ２からの入射光Ｌ
Ｗ２は鏡面２３で反射し、撮影光軸ＭＣ３となってカメ
ラＬＣ２（〜５）に向かう。この撮影光軸ＭＣ２と、撮
影光軸ＭＣ３を選択するために、カメラＬＣ２（〜５）
を前述旋回駆動モ−タにより水平方向に回転する。すな
わち反射鏡ＭＩＲ２を固定しておいても左右の垂直壁面
を選択的に撮影することが出来る。

【００２４】１次元カメラＬＣ２〜ＬＣ５のレンズは撮
影範囲を広くするため、焦点距離２４ｍｍのものを使用
した。これより焦点距離が短いと画像の歪が大きくな
る。カメラＬＣ２〜ＬＣ５はＣＣＤを使用した１次元ラ
インセンサカメラであり、１ラインあたり２０４８画素
の有効画素を有し、壁面Ｗ１及びＷ２の上下方向（ｚ軸
方向）にスキャン（走査）し１ライン分の画像を撮影す
る。カメラＬＣ１〜６は前記反射鏡ＭＩＲ１〜３から大
略７０ｃｍ離接して設置してあり、ブラケットを介し撮
影ヘッドＳＨＤに取り付けてある。この様に反射鏡ＭＩ
Ｒ２、レンズ及び１次元カメラＬＣ２〜ＬＣ５を配置し
た場合、上下方向（ｚ軸方向）の撮影範囲（撮影ライン
長）は、壁面Ｗ１（Ｗ２）においてレンガ厚で１０枚迄
カバ−出来る。

【００２５】上記１次元カメラを使用して２次元画像を
得るために、反射鏡ＭＩＲ１〜ＭＩＲ３及びカメラＬＣ
１〜ＬＣ６を移動しつつ連続的に撮影する必要がある。
図１の（ｃ）に示すように、本実施例においては、反射
鏡ＭＩＲ１〜ＭＩＲ３及びカメラＬＣ１〜ＬＣ６の移動
手段としてコ−クス押出機ラムヘッドと同様に窯口（Ｉ
Ｎ）から窯出口（ＥＸ）まで突出し駆動されるア−ムＨ
ＳＡを使用した。ア−ムＨＳＡの先端には、カメラＬＣ
１〜ＬＣ６を取付ける撮影ヘッドＳＨＤを装着し、ヘッ
ド全体を内部を冷却水が通流する水冷壁（２重壁）ＷＷ
Ｌで包囲した。

【００２６】この水冷壁ＷＷＬの、１次元ＣＣＤカメラ
ＬＣ１〜ＬＣ６の対物レンズが対向する位置には、耐熱
ガラス製の透光窓があり、その周囲には、図示は省略し
たが、該窓の周縁から前方にダストパ−ジ用の気体を噴
射するガスパ−ジヘッドがある。

【００２７】撮影ヘッドＳＨＤの下底には、シュ−ＳＨ
Ｕが装着されており、このシュ−ＳＨＵが下壁面上を滑
る。撮影ヘッドＳＨＤを装着したア−ムＨＳＡは、炉外
の台車で支持されｙ方向に往復駆動される。台車上の往
復駆動装置が、ア−ムＨＳＡの駆動スタ−ト信号、反転
駆動信号、およびア−ムＨＳＡの１ｍｍ進行、あるいは
退行する毎に、１パルスのｙ同期信号を発生する。後述
するように、１次元ＣＣＤカメラＬＣ１〜ＬＣ６のビデ
オ信号は、ｙ同期信号に同期して摘出される。すなわち
カメラのｙ方向１ｍｍの移動毎に、画像信号（１ライン
分）がサンプリングされる。

【００２８】ところで図１の（ａ）に示すように、炉の
左右垂直壁面Ｗ１、Ｗ２を撮影するためには、カメラＬ
Ｃ２〜ＬＣ５を左右に旋回させる必要がある。本実施例
では、カメラＬＣ２〜ＬＣ５の進行時、すなわちカメラ
を窯口ＩＮから窯出口ＥＸに向って進行しつつ壁面を撮
影する時には右垂直壁面Ｗ１を、カメラＬＣ２〜ＬＣ５
の退行時、すなわち窯出口ＥＸから窯口ＩＮに向って退
行しつつ壁面を撮影する時には左垂直壁面Ｗ２を撮影す
る様に、カメラＬＣ２〜ＬＣ５を水平方向に旋回させて
いる。該カメラＬＣ２〜ＬＣ５は、旋回用マウントＡＭ
Ｔに搭載した上で取付け用ブラケットＢＫＴに搭載して
あり、旋回用マウントＡＭＴは旋回駆動用モ−タＡＺＭ
にて設定角度を回転し、カメラＬＣ２〜ＬＣ５の撮影光
軸を右垂直壁面Ｗ１からの光軸ＭＣ２から、左垂直壁面
Ｗ２からの光軸ＭＣ３に切換える。

【００２９】コ−クス炉内壁をカメラで撮影するのは、
コ−クス製造が完了しコ−クス押出機でコ−クスを排出
した後であるが、炉壁温度は９００度〜１１００度と高
く、炉壁を成す耐火レンガは赤熱又は白熱している。こ
の高温および幅射線からを保護するために、反射鏡ＭＩ
Ｒ１〜ＭＩＲ３に関しては内蔵した冷却機構に、また撮
影ヘッドＳＨＤに関しては冷却壁ＷＷＬに、更に信号／
制御用電線に関しては、冷却機構の備わったケ−シング
（図示せず）に、各々低温の冷却水を高速通流して強制
冷却を行なう。炉壁赤熱の状態であるので、撮影のため
の照明は特に必要としない。

【００３０】図２の（ａ）〜（ｃ）を再度参照すると、
反射鏡ＭＩＲ１〜ＭＩＲ３は金属製であり、その形状は
柱状立方体で４角型をなし、軸対象形である。更に全て
の面を鏡面に研磨してあり、また内部には冷却水の通路
２４が設けられており、各々の内部を冷却水が通流し冷
却する。この様な構造であるので、高温度下においても
熱歪の影響を最小化することが出来る。すなわち像の歪
が少ない。従って本反射鏡は、大規模な冷却機能を備え
た冷却箱内に設置しなくても、高温下において使用する
ことが可能である。なお、反射鏡ＭＩＲ１〜ＭＩＲ３の
形状は、図２の（ｄ）に示すような８面体を使用しても
よい。

【００３１】図２の（ｃ）に反射鏡ＭＩＲ２における光
反射の状態を示す。右垂直壁Ｗ１からの入射光ＬＷ１
は、鏡面２２で反射して、１次元カメラＬＣ２〜ＬＣ５
に向かう。又、左垂直壁Ｗ２からの入射光ＬＷ２は、鏡
面２３で反射して、同様に１次元カメラＬＣ２〜ＬＣ５
に向かう。１次元カメラＬＣ２〜ＬＣ５が鏡面２２と２
３のいずれに光軸を合せるかの選択は、旋回駆動装置に
より、１次元カメラＬＣ２〜ＬＣ５を旋回させることに
より行なう。

【００３２】１次元カメラＬＣ２〜ＬＣ５の光軸は反射
鏡ＭＩＲ２に向けられてており、該カメラの線状もしく
はスリット状視野ＬＩＦの長手方向がｚ軸に実質上平行
であるので、反射鏡ＭＩＲ２を介して壁面Ｗ１／Ｗ２の
ｚ軸に平行なスリット状領域ＬＩＦが１次元カメラで撮
影される。

【００３３】図３の（ａ）には、ア−ムＨＳＡで撮影ヘ
ッドＳＨＤをｙ方向に駆動することにより、壁面Ｗ１の
表面画像５を得る様子を示す。ア−ムＨＳＡが、反射鏡
ＭＩＲ２及び１次元カメラＬＣ２〜ＬＣ５のスリット状
視野ＬＩＦの長手方向ｚと直交するｙ方向にカメラを駆
動（ｙ走査）し、画像格納装置１１が、所定短距離の移
動毎に、移動距離対応で画像デ−タを、２次元ｙ，ｚ分
布の画像デ−タとして画像メモリ１１２〜１１５に書込
むので、画像メモリ１１２〜１１５の画像デ−タは２軸
ｙ，ｚの座標値で規定されるものである。したがって、
画像メモリ１１２〜１１５の画像デ−タを読み出して、
そのｙ軸を水平走査軸、ｚ軸を垂直走査軸として２次元
デイスプレイ又はプリンタに出力することにより、カメ
ラのスリット状視野ＬＩＦの長さ（ｚ幅）およびｙ走査
幅の壁面画像が、表示又はプリントアウトされる。

【００３４】図３の（ｂ）に反射鏡ＭＩＲ２及び１次元
ラインカメラＬＣ２を使用し、該反射鏡ＭＩＲ２及び該
１次元ラインカメラＬＣ２を移動することにより得た、
２次元画像の一例を示す。

【００３５】表示又はプリントアウトされた画像は、ｙ
走査の間、焦点距離および壁面との距離が実質上一定で
あるので、全面において分解能および倍率が同一であ
り、あたかも、壁面を正面から撮影した画像（正面像）
である。しかし、この画像は、ｚ方向に延びる線分（ス
リット）の多数をｙ方向に連接して２次元画像としたも
のである。これにより、出力画像上で、壁面の状態を読
み取ることができる。例えば、コ−クス炉壁面Ｗ１を撮
影したものであると、各レンガおよび目地の状態を観察
できる。出力画像上で、各レンガが、それに損傷が無い
と同一サイズで現われるので、欠損や変形の視認が容易
である。また表面凹凸（剥落，炭化物付着）がある箇所
では、画像にボケ又は揺らぎがあるので、その判定が容
易である。詳細かつ信頼性が高い壁面観察が可能であ
る。

【００３６】このように１次元カメラを使用して２次元
画像を得るために、上述のように反射鏡ＭＩＲ２及び１
次元カメラＬＣ２〜ＬＣ５を順次移動させる必要がある
が、この際に微少ではあっても、機械的な振動を受ける
ことは免れない。１次元カメラによる画像は該振動によ
り影響を受け易いが、鏡を使用することによりこの影響
を減少することが出来る。以下に画像に対する振動によ
る影響について説明する。

【００３７】図６の（ａ）は、炉壁Ｗ１を１次元カメラ
ＬＣ２及び反射鏡ＭＩＲ２で撮影する配置を示す平面図
である。１次元カメラＬＣ２を斜めに配置して直接壁面
Ｗ１の一点Ｐ２を撮影する時の撮影光軸（直接光軸）を
点線Ｌ１で示し、１次元カメラＬＣ２を壁面Ｗ１と平行
に配置し、反射鏡ＭＩＲ２に写る鏡像を使用して壁面Ｗ
１の同一点Ｐ２を撮影する時の撮影光軸（反射光軸）を
実線Ｍ１で示す。図６の（ｂ）は、１次元カメラＬＣ２
と反射鏡ＭＩＲ２が共に機械的振動によりｘ軸方向に基
準位置から位置、あるいは位置に変位した場合の
状態を示す。

【００３８】基準位置における直接光軸及び反射光軸
の撮影位置は前述と同様に共にＰ２である。１次元カメ
ラＬＣ２が位置に変位した時には、直接光軸はＬ２で
あり、壁面Ｗ１の一点Ｐ３を撮影する。すなわち基準点
からの変位量ｄ１はＰ２−Ｐ３となる。一方、１次元カ
メラＬＣ２と共に反射鏡ＭＩＲ２が位置に変位した時
の反射光軸はＭ２であり、壁面Ｗ１の一点Ｐ２を撮影す
る。すなわち基準点からの変位量ｍ１はＰ２−Ｐ２とな
り零である。逆に１次元カメラＬＣ２が位置に変位し
た時には、直接光軸はＬ３であり、壁面Ｗ１の一点Ｐ１
を撮影する。すなわち基準点からの変位量ｄ２はＰ１−
Ｐ２となる。一方、１次元カメラＬＣ２と共に反射鏡Ｍ
ＩＲ２が位置に変位した時の撮影光軸はＭ３であり、
壁面Ｗ１の一点Ｐ２を撮影する。すなわち基準点からの
変位量ｍ２はＰ２−Ｐ２となり零である。

【００３９】図６の（ｃ）は、１次元カメラＬＣ２と、
反射鏡ＭＩＲ２が機械的振動によりｙ軸方向に基準位置
から位置、あるいは位置に変位した場合の状態を
示す。

【００４０】基準位置における直接光軸及び反射光軸
の撮影位置は前述と同様にＰ２である。１次元カメラＬ
Ｃ２が位置に変位した時には、直接光軸はＬ４であ
り、壁面Ｗ１の一点Ｐ５を撮影する。すなわち基準点か
らの変位量ｄ３はＰ２−Ｐ５となる。１次元カメラＬＣ
２と共に反射鏡ＭＩＲ２が位置に変位した時の反射光
軸はＭ４であり、壁面Ｗ１の一点Ｐ５を撮影する。すな
わち基準点からの変位量ｍ３はＰ２−Ｐ５となる。逆に
１次元カメラＬＣ２が位置に変位した時の直接光軸は
Ｌ５であり、壁面Ｗ１の一点Ｐ４を撮影する。すなわち
基準点からの変位量ｄ４はＰ４−Ｐ２となる。１次元カ
メラＬＣ２と共に反射鏡ＭＩＲ２位置に変位した時の
反射光軸はＭ５であり、壁面Ｗ１の一点Ｐ４を撮影す
る。すなわち基準点からの変位量ｍ４はＰ４−Ｐ２とな
る。変位量ｍ３はｄ３に，ｍ４はｄ４にそれぞれ等し
く、振動幅と同様である。

【００４１】図７の（ａ）は、炉壁を１次元カメラＬＣ
２及び反射鏡ＭＩＲ２撮影する配置を縦断面で示す。す
なわち、図６の（ａ）を側面から見た様子を示す。１次
元カメラＬＣ２を斜めに配置して直接壁面Ｗ１の一点Ｐ
６を撮影する時の撮影光軸（直接光軸）を点線Ｌ１で示
し、１次元カメラＬＣ２を壁面Ｗ１と平行に配置し、反
射鏡ＭＩＲ２に写る鏡像を使用して壁面Ｗ１の同一点Ｐ
６を撮影する時の撮影光軸（反射光軸）を実線Ｍ１で示
す。図７の（ｂ）は、１次元カメラＬＣ２が機械的振動
によりｚ軸方向に基準位置から位置、あるいは位置
に変位した場合の状態を示す。１次元カメラＬＣ２が
位置に変位した時には、直接光軸はＬ６であり、壁面
Ｗ１の一点Ｐ７を撮影する。すなわち基準点からの変位
量ｄ５はＰ７−Ｐ６となる。反射鏡ＭＩＲ２を経由して
撮影する地点は直接撮影する地点と等しいので、同様に
Ｐ７を撮影し変化量ｍ５はＰ７−Ｐ６となる。１次元カ
メラＬＣ２が位置に変位した時には、直接光軸はＬ７
であり、壁面Ｗ１の一点Ｐ８を撮影する。すなわち基準
点からの変位量ｄ６はＰ６−Ｐ８となる。反射鏡ＭＩＲ
２を経由して撮影する地点は直接撮影する地点と等しい
ので同様にＰ８を撮影し変像量ｍ６はＰ６−Ｐ８とな
る。すなわち基準点からの変位量ｄ５はｍ５と等しく、
変位量ｄ６はｍ６と等しく、これら変化量は１次元カメ
ラＬＣ２の機械的振動幅と等しく、変化方向は振動方向
と同一である。

【００４２】なお反射鏡ＭＩＲ２がｚ軸方向に振動して
も撮影画像に影響は発生しない。図７の（ｃ）は、１次
元カメラＬＣ２と反射鏡ＭＩＲ２が共に機械的振動によ
りｙ軸方向に基準位置から位置、あるいは位置に
変位した場合の状態を示す。すなわち図６の（ｃ）を状
態を側面から示す。１次元カメラＬＣ２が位置に変位
した時には、直接撮影の撮影光軸はＬ４であり、壁面Ｗ
１の一点Ｐ９を撮影する。すなわち基準点からの変位量
ｄ７はＰ９−Ｐ６となる。反射鏡ＭＩＲ２を経由して撮
影する地点は直接撮影する地点と等しいので、同様にＰ
９を撮影し変化量ｍ７はＰ９−Ｐ６となる。１次元カメ
ラＬＣ２が位置に変位した時には、直接光軸はＬ５で
あり、壁面Ｗ１の一点Ｐ１０を撮影する。すなわち基準
点からの変位量ｄ８はＰ６−Ｐ１０となる。反射鏡ＭＩ
Ｒ２を経由して撮影する地点は直接撮影する地点と等し
いので、同様にＰ１０を撮影し変化量ｍ８はＰ６−Ｐ１
０となる。すなわち基準点からの変位量ｄ７はｍ７と等
しく、変位量ｄ８はｍ８と等しく、これら変化量は１次
元カメラＬＣ２の機械的振動幅と等しく、変化方向は振
動方向と同一である。

【００４３】以上のように画像に対する振動の影響を見
ると、１次元カメラを斜めに設定し壁面を直接撮影した
時に、ｘ軸方向の振動（横ぶれ）を受けた場合の影響が
大である。実際の撮影においては、機械的な影響により
１次元カメラが炉壁に近づいたり、遠ざかったりした場
合には、該１次元カメラの撮影している地点が炉長方向
に移動するために、撮影できる範囲が変わり、炉壁の画
像が歪んでしまう。しかし上記のように、反射鏡を使用
することにより、振動（移動）の影響を少なくすること
が出来ることが判る。実際においても、１次元カメラと
反射鏡は同一構成物に搭載されており、同様な振動を受
けるので、画像に対する振動の影響を軽減することが出
来る。

【００４４】図４に１次元ＣＣＤカメラＬＣ１〜ＬＣ６
に接続された画像格納装置の全体構成を示す。本実施例
においては、壁面撮影用１次元ＣＣＤラインカメラを６
台使用している。すなわち左右垂直壁面Ｗ１，Ｗ２の撮
影用に４台（ＬＣ２〜ＬＣ５）、天井壁面撮影用に１台
（ＬＣ１）、および床壁面用に１台（ＬＣ６）のカメラ
を使用している。これらのカメラＬＣ１〜ＬＣ６が撮影
した１次元画像は、画像格納装置１１によってそれぞれ
画像蓄積ボ−ド１１１〜１１６のＲＡＭに書込まれる。

【００４５】これらの画像は単独又は合成されて、ディ
スプレイ画面（ＤＩＳＰ）に表示することが出来、また
画像デ−タ記録装置（ＨＤ；ハ−ドディスクあるいは光
磁気ディスク等）により画像デ−タを記憶することが出
来る。

【００４６】画像デ−タ記録装置ＨＤに記憶された画像
デ−タは、画像の詳細解析等に使用され、またキ−ボ−
ド１０およびモニタＭＯＮを備えるコンピュ−タに、図
４の（ｂ）に示すように画像解折用コンピュ−タＣＰＴ
Ｒが接続されており、このコンピュ−タＣＰＴＲが処理
した画像デ−タをプリンタＰＴＲによりハ−ドコピ−を
得ることが出来る。モニタＭＯＮ及びキ−ボ−ド１０を
備えるコンピュ−タは、画像格納装置１１のホストコン
ピュ−タであり、画像格納装置１１の制御、指令及び監
視に使用する。

【００４７】画像格納装置１１のＣＰＵボ−ド（コント
ロ−ラ）１１Ａには、ホストコンピュ−タ（ＭＯＮ，１
０）から、各カメラＬＣ１〜ＬＣ６の一走査線（１ライ
ン）の画像のサンプリング開始アドレス（始点位置）お
よびサンプリング終了アドレス（終点位置）が与えら
れ、ＣＰＵボ−ド１１ＡのＣＰＵは、これらをそれぞれ
カメラＬＣ１〜ＬＣ６（画像蓄積ボ−ド１１１〜１１
６）宛てにセ−ブする。ア−ムＨＳＡをｙ方向に往復駆
動する図示しない往復駆動装置は、すでに触れたよう
に、往駆動開始信号（スタ−ト信号），１ｍｍの移動毎
に１パルスのｙ同期信号および往駆動から復駆動への反
転を示す反転信号をＣＰＵボ−ド１１ＡのＣＰＵに与え
る。該ＣＰＵは、往駆動開始信号（スタ−ト信号）が到
来すると、画像処理−ド１１Ｂに、各カメラのサンプリ
ング開始アドレスおよび終了アドレスを与え、書込みを
指示する。画像処理ボ−ド１１Ｂはこれらをラッチし、
水平（ｙ）アドレスカウンタおよび垂直（ｚ：ＬＣ２〜
ＬＣ５／ｘ：ＬＣ１，ＬＣ６）アドレスカウンタをクリ
アする。ＣＰＵボ−ド１１ＡのＣＰＵは更に、２次元デ
ィスプレイＤＩＳＰの表示を、カメラＬＣ１の撮影画像
の表示に定める。

【００４８】画像処理ボ−ド１１Ｂは、ｙ同期信号の到
来を監視し、それ（パルス）が到来すると、ｙアドレス
カウント値を１インクレメントして、カメラＬＣ１〜Ｌ
Ｃ６のそれぞれにつき、ライン同期信号が発生してから
画素カウントを開始してカウント値がサンプリング開始
アドレスになるとカメラの出力画像信号（ビデオ信号）
のＡ／Ｄ変換を開始して画像蓄積ボ−ド１１１〜１１６
の、ｙアドレスカウント値および画素カウント値対応の
アドレスに書込む。これを画素カウント値がサンプリン
グ終了アドレスになるまで行なう。ｙ同期信号（パル
ス）が到来する毎に、これを繰返し実行する。

【００４９】撮影ヘッドＳＨＤのｙ方向往移動により、
カメラＬＣ１の撮影視野が炭化炉の窯口（ＩＮ）に達す
ると、ディスプレイＤＩＳＰ上に、窯口（ＩＮ）の天井
面が現われ始める。オペレ−タがこれを視認して、操作
ボ−ド１０でスタ−ト指示を入力する（これは必ずしも
必要ではない）と、ホストコンピュ−タ（ＭＯＮ，１
０）がＣＰＵボ−ド１１ＡのＣＰＵにこれを報知する。
該ＣＰＵはこれに応答して、上述の、往復駆動装置から
の往駆動開始信号（スタ−ト信号）に応答した処理、を
同様に実行する。これにより、ここまでに画像蓄積ボ−
ド１１１〜１１６に書込まれた画像デ−タはすべてキャ
ンセルされ、ここから新たに画像デ−タが画像蓄積ボ−
ド１１１〜１１６に書込まれる。

【００５０】上述の画像デ−タ書込み中の、画像処理ボ
−ド１１ＢのＡ／Ｄ変換と画像蓄積ボ−ド１１１〜１１
６への書込みの関係を図５に示す。図５に示す画像格納
装置１１のブロック内の、画像処理ボ−ド１１１〜１１
６及び旋回駆動回路ＡＺＤ以外の機能要素は、すべて画
像処理ボ−ド１１Ｂのものである。

【００５１】さて、カメラＬＣ１〜ＬＣ６の視野が、炭
化炉の窯出口（ＥＸ）の外に抜けるとき、図示しない往
復駆動装置がア−ムＨＳＡのｙ駆動方向を反転し、これ
を示す反転信号をＣＰＵボ−ド１１Ａに与える。該ボ−
ド１１ＡのＣＰＵは、この反転信号に応答して、画像処
理ボ−ド１１Ｂに書込みの中断を指示し、モ−タドライ
バＡＺＤに旋回駆動を指示する。画像処理ボ−ド１１Ｂ
は、中断指示に応答して画像デ−タの書込みを停止し、
そのときのｙアドレスカウント値（窯口（ＩＮ）から窯
出口（ＥＸ）までのｙ距離）を反転位置レジスタにセ−
ブする。旋回用マウントＡＭＴが旋回して、カメラＬＣ
２〜ＬＣ５を、右垂直壁面Ｗ１からの光軸ＭＣ２を指向
する位置から、左垂直壁面Ｗ２からの光軸ＭＣ３を指向
する位置に変更する。

【００５２】モ−タドライバＡＺＤが旋回終了信号を与
えるとＣＰＵボ−ド１１ＡのＣＰＵは、画像処理ボ−ド
１１Ｂに、反転位置レジスタのデ−タ値×２＋αのｙア
ドレス（αは遊び代）からの、ｙアドレスデクレメント
による、カメラＬＣ２〜ＬＣ５のみの画像書込みの再開
を指示する。これに応答して画像処理ボ−ド１１Ｂは、
上述の画像書込みを、カメラＬＣ２〜ＬＣ５の画像に対
してのみ再開する。この復駆動時の書込み処理において
画像処理ボ−ド１１Ｂはまずｙアドレスカウント値を反
転位置レジスタのデ−タ値×２＋αに設定し、そして、
ｙ同期信号（パルス）が到来する毎に、ｙアドレスカウ
ント値を１デクレメントする。

【００５３】さて、カメラＬＣ１の視野が、炭化炉の窯
口（ＩＮ）の外に抜けたことをディスプレイＤＩＳＰ上
でオペレ−タが認識してストップ指令を操作ボ−ド１０
で入力すると、あるいはオペレ−タがこれを行なうこと
なく、図示しない往復駆動装置が、ア−ムＨＳＡが炉外
に出て待機位置に戻ったのに応答して復駆動を停止し、
駆動停止信号をＣＰＵボ−ド１１Ａに送って来ると、該
ボ−ド１１ＡのＣＰＵは、画像処理ボ−ド１１Ｂに書込
み停止を指示し、モニタディスプレイＭＯＮに、画像画
込み完了を表示する。画像処理ボ−ド１１Ｂはこの書込
み停止指示に応答して書込みを停止すると共に、反転位
置レジスタのデ−タ、ならびに、そのときのｙアドレス
カウント値（反転位置レジスタのデ−タ値×２＋αより
ダウンカウントした残値）をＣＰＵボ−ド１１ＡのＣＰ
Ｕに転送する。該ＣＰＵはこれらをモニタディスプレイ
ＭＯＮに表示する。

【００５４】この状態で、画像蓄積ボ−ド１１１には１
次元ＣＣＤカメラＬＣ１が天井壁面を撮影した画像デ−
タが、画像蓄積ボ−ド１１２〜１１５のｙアドレス１〜
反転位置レジスタのデ−タ値には右垂直壁面Ｗ１を１次
元ＣＣＤカメラＬＣ２〜ＬＣ５で撮影した画像デ−タ
が、同じく画像蓄積ボ−ド１１２〜１１５のｙアドレス
で前記ダウンカウントした残値〜反転位置レジスタのデ
−タ値×２＋αには左垂直壁面Ｗ２を１次元ＣＣＤカメ
ラＬＣ２〜ＬＣ５で撮影した画像デ−タが、また画像蓄
積ボ−ド１１６には１次元ＣＣＤカメラＬＣ６が床壁面
を撮影した画像デ−タが、窯口（ＩＮ）側から窯出口
（ＥＸ）の並び順で、それぞれ格納されている。

【００５５】上述のように、画像蓄積ボ−ド１１１〜１
１６は６枚有り、それぞれがカメラＬＣ１〜ＬＣ６の一
台に対応している。画像処理ボ−ド１１Ｂは、各カメラ
のビデオ信号（アナログ画像信号）を、８ビットのデジ
タルデ−タ（画像デ−タ）に変換して画像蓄積ボ−ド１
１１〜１１６に書込む（図５）。

【００５６】本実施例ではディスプレイＤＩＳＰは大略
１Ｋ×１Ｋ画素（正確には１２８０×１０２４画素）の
分解能を有するものを使用した。画像処理ボ−ド１１Ｂ
上のデ−タ圧縮器ＡＤ（図５）は、ディスプレイＤＩＳ
Ｐの表示分解能に対応したサイズで画像デ−タを構築す
る一種のメモリセレクタであり、表示器ＤＩＳＰの表示
画素数（１Ｋ×１Ｋのサイズ）に対応して画像デ−タを
圧縮し、画像処理ボ−ド１１Ｂ上の表示用メモリＭＥＭ
１（天井用）、ＭＥＭ２Ｒ〜５Ｒ（右垂直壁面用）、Ｍ
ＥＭ２Ｌ〜５Ｌ（左垂直壁面用）、およびＭＥＭ６（床
壁面用）に書き込む。

【００５７】画像処理ボ−ド１１Ｂ上の表示画面選択用
メモリＤＳは１Ｋ×１Ｋのサイズであり、表示用メモリ
ＭＥＭ１〜６に記憶された各カメラ対応画像を選択的に
書込むものである。すなわち天井壁面画像（ＭＥＭ
１）、右垂直壁面画像（ＭＥＭ２Ｒ〜５Ｒ）、左垂直壁
面画像（ＭＥＭ２Ｌ〜５Ｌ）、および床壁面画像（ＭＥ
Ｍ６）の何れかを任意に選択することが出来る。なお
左、右垂直壁面画像はカメラＬＣ２〜ＬＣ５の撮影した
画面個別でも、壁面全体（４画面合成）でも選択するこ
とが出来るが、合成画面を選択した場合には、ディスプ
レイＤＩＳＰの画面サイズに対し画像情報が多過ぎるの
で、１／４に画像デ−タを圧縮する。

【００５８】ディスプレイＤＩＳＰの画面表示は、一画
面単位の静止画像、あるいはWaterfall（表示画面上で
画像を連続的にシフトする）表示の何れかを選択するこ
とが出来、画像処理ボ−ド１１Ｂ上のＡＧは、表示をWa
terfall表示にするときの、画像処理ボ−ド１１１〜１
１６からの画像デ−タの読出しとメモリＤＳ，ＭＥＭ１
〜６の更新を行なう制御回路である。

【００５９】画像デ−タ記憶装置ＨＤは、各カメラの撮
影した画像デ−タ、あるいは表示画面の画像デ−タを記
憶するための装置であり、ハ−ドディスクあるいは光磁
気ディスク等を使用する。

【００６０】本実施例においては、ホストコンピュ−タ
（ＭＯＮ，１０）を介して画像格納装置１１に画像解折
用コンピュ−タＣＰＴＲを接続して、該コンピュ−タＣ
ＰＴＲで、表面異常部及び像エッジ部を画像上鮮明化す
る画像処理を施してプリンタＰＴＲでプリントアウトす
るようにしているが、この画像処理を画像格納装置１１
で行なうように、画像処理ボ−ド１１Ｂを組込んでもよ
く、又は、別の画像処理ボ−ドを追加してもよい。ま
た、左右垂直壁面撮影のためにカメラＬＣ２〜ＬＣ５を
旋回駆動する形態としたが、右壁面撮影用と左壁面用の
２組の反射鏡及びカメラを備えて、旋回装置を省略して
もよい。また、撮影用カメラを合計６台としたが、撮影
する面積に従い適宜カメラ台数を変更しても何ら支障な
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は反射鏡及び１次元カメラを用いて炉
垂直壁面を撮影する状態を示す平面図であり、（ｂ）は
反射鏡及び１次元カメラを用いて炉天井及び床壁面を撮
影する状態を示す平面図であり、（ｃ）は、本発明の一
実施例の撮影ヘッドＳＨＡ及び反射鏡の縦断面図であ
る。

【図２】反射鏡の断面及び鏡面の反射状態を示す断面
図であり、（ａ）は天井に関する鏡面の反射状態を示
し、（ｂ）は床面に関する鏡面の反射状態を示し、
（ｃ）は垂直壁面に関する鏡面の反射状態を示し、
（ｄ）は他の形状を持つ反射鏡の一例の断面を示す。

【図３】（ａ）は反射鏡を通して１次元カメラが炉壁
を撮影する状態を示す側面図であり、（ｂ）は反射鏡を
使用して１次元カメラが炉壁を撮影した２次元画像の１
例を示す。

【図４】（ａ）は、図１に示す１次元カメラに接続さ
れた画像格納装置１１の概要をを示すブロック図であ
り、（ｂ）は、（ａ）に示すホストコンピュ−タ（ＭＯ
Ｎ，１０）に接続された画像解解析用コンピュ−タＣＰ
ＴＲおよびプリンタＰＴＲを示す正面図である。

【図５】図４の（ａ）に示す画像格納装置１１の機能
要素を示すブロック図である。

【図６】撮影画像に対する振動の影響を説明する平面
図であり、（ａ）は反射鏡及び１次元カメラの配置を示
し、（ｂ）は反射鏡及び１次元カメラがｘ軸方向に振動
した時の画像変化の状態を示し、（ｃ）は反射鏡及び１
次元カメラがｙ軸方向に振動した時の画像変化の状態を
示す。

【図７】撮影画像に対する振動の影響を説明する横断
面図であり、（ａ）は反射鏡及び１次元カメラの配置を
示し、（ｂ）は反射鏡及び１次元カメラがｚ軸方向に振
動した時の画像変化の状態を示し、（ｃ）は反射鏡及び
１次元カメラがｙ軸方向に振動した時の画像変化の状態
を示す。

【図８】（ａ）はコ−クス炉の１つの炭化炉の内空間
を窯口の外から、窯口を通して窯出口まで見た斜視図で
あり、（ｂ）は、従来法により炭化炉に２次元ＩＴＶカ
メラを挿入して垂直壁面を撮影する態様を示す平面図で
ある。

【図９】（ａ）は２次元ＩＴＶカメラで垂直壁面を撮
影する場合の、垂直壁面上の一画面領域ＡＩＦを示す正
面図であり、（ｂ）は同カメラで撮影して得られた画像
を示す平面図である。

【符号の説明】

４：２次元カメラ撮影領域５：１次元カメラから得られた２次元画像１０：キ−ボ−ド１２：２次元カメラから得られた画像２０〜２３：反射鏡々面位置２４：反射鏡冷
却水通路ＡＤ：デ−タ圧縮器Ａ／Ｄ１〜Ａ／Ｄ４：アナログ／デジタル変換器ＡＧ：メモリ制御回路ＡＩＦ：２次元
カメラの視界領域ＡＭＴ：旋回用マウントＡＺＤ：旋回駆
動回路ＡＺＭ：旋回駆動用モ−タＢＫＴ：反射鏡／カメラ取付け用ブラケットＢＲ：耐火レンガＣＬ：炉天井ＣＰＴＲ：画像解析用コンピュ−タＤＩＳＰ：２次
元ディスプレイＤＳ：表示画面選択用メモリＥＸ：窯出口ＦＬ：炉床ＨＤ：画像記憶
装置ＨＳＡ：ア−ムＩＮ：窯入口ＩＴＶ：２次元テレビカメラＬＣＬ：天井か
らの入射光ＬＷ１：右垂直壁からの入射光ＬＷ２：左垂直
壁からの入射光Ｌ１〜Ｌ７：直接光軸ＭＣ１〜ＭＣ６：１次元ＣＣＤカメラ撮影光軸ＬＣ１：天井壁面撮影用１次元ＣＣＤカメラＬＣ２〜ＬＣ５：左、右垂直壁面撮影用１次元ＣＣＤカ
メラＬＣ６：床壁面撮影用１次元ＣＣＤカメラＬＩＦ：１次元カメラの視界領域ＬＭＩ：スリッ
ト状鏡像ＭＥＭ１〜ＭＥＭ６：メモリＭＩＲ１〜３：
反射鏡ＭＯＮ：モニタＭ１〜Ｍ７：反
射光軸Ｐ１〜Ｐ１０：撮影位置ＰＴＲ：プリン
タ（プロッタ）ＳＨＤ：撮影ヘッドＳＨＵ：シュ− Ｗ１：炉壁（右）Ｗ２：炉壁
（左）ＷＷＬ：冷却壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号を発生する１次元カメラ；該１次
元カメラのｙ方向前方に配置され、該１次元カメラの光
軸を、ｘ方向に大略直角に折り曲げる反射鏡；該反射鏡
の長手方向をｚ軸に実質上平行に、および該１次元カメ
ラを、その線状もしくはスリット状視野の長手方向をｚ
軸に実質上平行に、かつ、ｙ，ｚ平面に略平行な構造物
壁面を該反射鏡の鏡面を介して撮影する姿勢に支持し、
ｙ方向に駆動するｙ駆動手段；画像メモリ；前記１次元
カメラが発生するｚ方向分布の画像信号をデジタルデ−
タすなわち画像デ−タに変換するＡ／Ｄ変換手段；前記
ｙ駆動手段による前記反射鏡及び１次元カメラのｙ方向
移動の所定短距離の移動毎に、移動距離対応で前記画像
デ−タを、２次元ｙ，ｚ分布の画像デ−タとして前記画
像メモリに書込む手段；および、前記画像メモリの画像デ−タを読出し２次元出力手段に
て２次元画像を表わす手段；を備える構造物壁面の観察
装置。
【請求項２】壁面を撮影し、画像信号を発生するための
第１組の反射鏡及び１次元カメラ、ならびに第２組の１
次元カメラ；第１組の反射鏡の長手方向をｚ軸に実質上
平行に、および１次元カメラを、その線状もしくはスリ
ット状視野の長手方向をｚ軸に実質上平行に、かつ、
ｙ，ｚ平面に略平行な第１組の壁面を該反射鏡の鏡面を
介して撮影する姿勢に支持し、第２組の１次元カメラ
を、ｘ，ｙ平面に略平行な第２組の壁面を撮影する姿勢
に支持し、第１組の反射鏡及び１次元カメラ、ならびに
第２組の１次元カメラをｙ方向に駆動するｙ駆動手段；
画像メモリ；第１組の１次元カメラが発生するｚ方向分
布の画像信号および第２組の１次元カメラが発生するｘ
方向分布の画像信号をデジタルデ−タ、すなわち第１組
および第２組の画像デ−タに変換するＡ／Ｄ変換手段；
前記ｙ駆動手段による第１組の反射鏡及び１次元カメ
ラ、ならびに第２組の１次元カメラのｙ方向移動の所定
短距離の移動毎に移動距離対応で、第１組の画像デ−タ
を２次元ｙ，ｚ分布の画像デ−タとして、第２組の画像
デ−タを２次元ｘ，ｙ分布の画像デ−タとして、前記画
像メモリに書込む手段；および、前記画像メモリの画像デ−タを読出し２次元出力手段に
て２次元画像を表わす画像出力手段；を備える構造物壁
面の観察装置。
【請求項３】第２組の１次元カメラは、ｘ，ｙ平面に略
平行で相対向する第２組の１対の壁面のそれぞれを撮影
する第１および第２の１次元カメラであり；前記書込手
段は、第１の１次元カメラの画像デ−タを第１の２次元
ｘ，ｙ分布の画像デ−タとして、第２の１次元カメラの
画像デ−タを第２の２次元ｘ，ｙ分布の画像デ−タとし
て、前記画像メモリに書込む；請求項２に記載の構造物
壁面の観察装置。
【請求項４】第１組の反射鏡は、ｙ，ｚ平面に略平行で
相対向する第１組の１対の壁面のそれぞれの光を反射す
る１対の反射面を含み；ｙ駆動手段は、第１組の１次元
カメラを支持しその光軸を前記１対の反射面のそれぞれ
に選択的に向けるカメラ旋回機構；を支持する、請求項
２記載の構造物壁面の観察装置。
【請求項５】コ−クス炉内のｙ，ｚ平面に略平行な左右
壁面を撮影するための、線状もしくはスリット状視野の
長手方向が高さ方向ｚに実質上平行な、ｚ方向に配列さ
れた第１組の複数個の１次元カメラ；ｙ，ｚ平面に略平
行で前記左右壁面のそれぞれの光を反射する１対の反射
面を含み、その長手方向をｚ軸に実質上平行にして前記
１次元カメラのｙ方向前方に配置され、前記１次元カメ
ラの光軸を、左右壁面に向け大略直角に折り曲げる第１
組の反射鏡；第１組の１次元カメラを支持し、それらの
光軸を前記１対の反射面のそれぞれに選択的に向けるカ
メラ旋回機構；コ−クス炉内のｘ，ｙ平面に略平行な上
下壁面を撮影するための、線状もしくはスリット状視野
の長手方向がｘ方向に実質上平行な、第２組の、上壁面
撮影用の第１の１次元カメラおよび下壁面撮影用の第２
の１次元カメラ；第１組の１次元カメラ，第１組の反射
鏡，カメラ旋回機構，および第２組の１次元カメラを支
持し、これらをｙ方向に往復駆動するｙ駆動手段；画像
メモリ；第１組の１次元カメラのそれぞれが発生するｚ
方向分布の画像信号および第２組の１次元カメラのそれ
ぞれが発生するｘ方向分布の画像信号をデジタルデ−タ
すなわち画像デ−タに変換するＡ／Ｄ変換手段；前記ｙ
駆動手段によるｙ方向移動の所定短距離の移動毎に移動
距離対応で、第１組の各カメラの画像デ−タは２次元
ｙ，ｚ分布の画像デ−タとして、第２組の各カメラの画
像デ−タは２次元ｘ，ｙ分布の画像デ−タとして、前記
画像メモリに書込む手段；および、前記画像メモリの画像デ−タを読出し２次元出力手段に
て２次元画像を表わす画像出力手段；を備える、コ−ク
ス炉壁面の観察装置。