[論文レビュー] A Reconstruction System for Industrial Pipeline Inner Walls Using Panoramic Image Stitching with Endoscopic Imaging

Rui Ma, Yifeng Wang+2 more|arXiv (Cornell University)|Feb 28, 2026

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ひとこと要約

本論文は内視鏡ビデオ上でパノラマ画像の stitching を用い、工業パイプラインの内壁を平面パノラマへ展開して欠陥検出と状態評価を効率化する再構成システムを提案します。

ABSTRACT

Visual analysis and reconstruction of pipeline inner walls remain challenging in industrial inspection scenarios. This paper presents a dedicated reconstruction system for pipeline inner walls via industrial endoscopes, which is built on panoramic image stitching technology. Equipped with a custom graphical user interface (GUI), the system extracts key frames from endoscope video footage, and integrates polar coordinate transformation with image stitching techniques to unwrap annular video frames of pipeline inner walls into planar panoramic images. Experimental results demonstrate that the proposed method enables efficient processing of industrial endoscope videos, and the generated panoramic stitched images preserve all detailed features of pipeline inner walls in their entirety. This provides intuitive and accurate visual support for defect detection and condition assessment of pipeline inner walls. In comparison with the traditional frame-by-frame video review method, the proposed approach significantly elevates the efficiency of pipeline inner wall reconstruction and exhibits considerable engineering application value.

研究の動機と目的

• 工業検査環境におけるパイプライン内壁の効率的な視覚分析と正確な再構成を動機づける。
• 内視鏡画像とパノラマ stitching を活用して、環状壁像を平面パノラマへ変換するシステムを開発する。
• 重要フレームを抽出し、壁の詳細を保持したパノラマ表現を生成する GUI 主導のワークフローを提供する。
• パノラマ再構成が従来のフレームごとレビューに比べて処理効率を向上させることを実証する。

提案手法

• カスタム GUI を介して内視鏡映像からキー フレームを抽出する。
• 環状壁像を stitching に適した形式へ変換するために極座標変換を適用する。
• パノラマ画像 stitching を実行し、キー フレームを内壁の平面パノラマ画像として結合する。
• 検査のための詳細特徴を保持するように、環状ビデオフレームを平面パノラマに展開する。
• 壁の特徴を保持し、欠陥検出と状態評価を支援する能力を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 パノラマ stitching によって内壁の詳細特徴が欠陥検出に不可欠な全特徴を保持できるか。
• RQ2 提案手法は従来の内視鏡ビデオのフレームごとのレビューと比較して処理効率を改善するか。
• RQ3 極変換と stitching は環状壁フレームをどれだけ有用な平面パノラマへ統合できるか。
• RQ4 産業用パイプラインにおけるパノラマ再構成手法の実用的工学価値と潜在的応用は何か。

主な発見

• 本手法は内壁のパノラマ表現を生成することにより、産業用内視鏡ビデオの効率的な処理を実現する。
• 生成されたパノラマ画像はパイプライン内壁の詳細特徴を全体として保持する。
• 本手法は欠陥検出と状態評価のための直感的かつ正確な視覚的支援を提供する。
• フレームごとのレビューと比べて、再構成の効率を大幅に向上させる。
• 本システムは産業検査タスクにおける工学的適用価値を大いに示す。