JP2000111344A - 写真測量用ターゲット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 写真測量用ターゲットの使用時および非使用
時に応じて、電源を自動的にオン、オフする。 【解決手段】 ターゲット１０の第１の柱状部材１２に
制御部筐体２０を一体的に固定する。第２の柱状部材１
４を制御部筐体２０の側面２０ｃに、ヒンジ１５により
回動可能に取付ける。ターゲット１０に２つの傾斜角セ
ンサ５２、５４と、方位センサ８６と、これらを駆動す
る電源を設ける。制御部筐体２０のヒンジ１５近傍に電
源のオン、オフを切換えるスイッチを設ける。側面２０
ｃに第２の柱状部材１４の端面１４ａが密着すると、ス
イッチが押圧されて電源がオンに切換わる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、写真測量の撮影に
おいて基準尺として用いられる写真測量用ターゲットに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、交通事故現場等で行われる写真測
量において、被写体は例えばスチルカメラでもって２箇
所から撮影される。この撮影により得られた撮影画像か
ら被写体の２次元座標が読取られ、これら２次元座標に
基づいて被写体の３次元座標が求められる。この被写体
の３次元座標から、交通事故現場の測量図が作成され
る。

【０００３】このような写真測量では、測量図を作成す
るための基準尺と基準平面とが必要である。従来、かか
る基準尺および基準平面を得るために、例えば３つの円
錐状マーカが撮影現場に設置される。３つの円錐状マー
カの先端で決定される面が基準平面に規定され、またこ
の先端である基準点間の距離が巻尺等で実測されてその
距離が基準尺とされる。基準平面は仮想的な水平面とみ
なされる。しかし、円錐状マーカを載置する道路面に凹
凸があったり、また道路面自体が傾斜していると、基準
平面が水平面に対して平行にならず、精密な測量図が得
られないこととなる。

【０００４】このような問題を解決するものとして、例
えば特開平１０−１８５５６３号公報に示すように、三
角形の枠材およびその枠材の上に固定された三角板を有
する写真測量用ターゲットを３つの円錐状マーカの替り
に撮影現場に設置し、三角板の３個の頂点に設けられた
基準点部材間の距離を基準尺とし、３個の基準点部材で
決定される平面を基準平面とする写真測量が開示されて
いる。写真測量用ターゲットには傾斜角センサおよび送
信部が内蔵される。傾斜角センサにより水平面に対する
基準平面の傾斜角が測定され、この傾斜角のデータは外
部のコンピュータ等に無線方式により送信される。この
コンピュータにおいて傾斜角のデータに基づいて基準平
面の補正が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような写
真測量用ターゲットにおいて、傾斜角センサおよび送信
部等の電源をオン、オフするスイッチは手動により操作
されるため、電源の切り忘れ等が起こりやすい。電源を
切り忘れると、無駄なエネルギーを消費するだけでな
く、次回にターゲットを使う場合にバッテリがなくなっ
て傾斜角が測定できないという問題が発生する。

【０００６】本発明はこの様な点に鑑みてなされたもの
であり、使用時および不使用時に電源を自動的にオンオ
フする写真測量用ターゲットを得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による写真測量用
ターゲットは、第１の柱状部材と、第１の柱状部材に対
して回動自在な第２の柱状部材と、少なくとも第１およ
び第２の柱状部材により画定された基準平面の水平面に
対する傾斜角を測定するセンサと、センサを駆動する電
源と、電源のオンおよびオフの切換えを行うスイッチと
を備え、このスイッチが、第２の柱状部材の回動方向に
おいて、第１および第２の柱状部材が所定の開き角度に
達するときに、電源をオンに定めることを特徴としてい
る。

【０００８】写真測量用ターゲットにおいて、好ましく
は、第２の柱状部材が、回動方向において第１の柱状部
材に対して所定の角度において固定可能であり、この所
定の角度が所定の開き角度に一致する。

【０００９】写真測量用ターゲットにおいて、好ましく
は、スイッチが、第１および第２の柱状部材が所定の開
き角度であるときに第２の柱状部材が密着する、第１の
柱状部材の側面に設けられる。さらに好ましくは、スイ
ッチが押圧されることにより電源をオンに切換えるピン
を備え、スイッチに対向する第２の柱状部材の側面に、
第１および第２の柱状部材が所定の開き角度であるとき
にピンを押圧する突起が形成される。

【００１０】写真測量用ターゲットにおいて、好ましく
は、基準平面が第１および第２の柱状部材の表面に設け
られた少なくとも３個の基準点により画定される。さら
に好ましくは、基準点に光の反射量を増加させる反射シ
ートが貼付され、基準点の周囲に光の反射量を減少させ
る無反射部材が設けられる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による写真測量用タ
ーゲットの実施形態について添付図面を参照して説明す
るが、まず写真測量用ターゲットを用いる写真測量の一
例について簡単に説明する。

【００１２】図１には、写真測量用ターゲット１０と、
被写体である立方体１０２と、カメラ１００との位置関
係が示される。立方体１０２およびターゲット１０は、
カメラ１００によって第１のカメラ位置Ｍ₁ および第２
のカメラ位置Ｍ₂ の双方の箇所で撮影される。第１のカ
メラ位置Ｍ₁ および第２のカメラ位置Ｍ₂ は、それぞれ
カメラ１００の撮影レンズの後側主点位置として定義さ
れる。第１のカメラ位置Ｍ₁ は実線で示され、第２のカ
メラ位置Ｍ₂ は破線で示される。それぞれのカメラ位置
Ｍ₁ 、Ｍ₂ での光軸は一点鎖線Ｏ₁ およびＯ₂ で示され
る。

【００１３】ターゲット１０は２本の柱状部材が連結さ
れたＬ字型を呈している。ターゲット１０上には７個の
基準点部材が設けられるが、図の複雑化を避けるために
頂点である３個の基準点部材のみが説明に用いられる。
これら３個の頂点は基準点部材Ｐ₁ 、Ｐ₂ およびＰ₃ と
される。基準点部材Ｐ₁ 、Ｐ₂ およびＰ₃ によって決定
される平面は基準平面とされ、基準点部材Ｐ₁ と基準点
部材Ｐ₂ との間の距離が基準尺Ｌとして示される。な
お、基準点部材Ｐ₁ およびＰ₂ 間の距離と、基準点部材
Ｐ₂ およびＰ₃ 間の距離とは等しく、辺Ｐ₁ Ｐ₂ と辺Ｐ
₂ Ｐ₃ とがなす角は９０度である。

【００１４】図２（ａ）には第１のカメラ位置Ｍ₁ で撮
影された画像、即ち第１の画像が示され、図２（ｂ）に
は第２のカメラ位置Ｍ₂ で撮影された画像、即ち第２の
画像が示される。第１の画像には第１の２次元直交座標
系（ｘ_{1 ,} ｙ₁ ）が設定され、その座標原点は第１の画
像の撮像中心ｃ₁ とされる。図２（ａ）から明らかなよ
うに、第１の画像では、基準点部材Ｐ₁ 、Ｐ₂ およびＰ
₃ の像点はそれぞれ座標ｐ₁₁（ｐｘ₁₁, ｐｙ₁₁）、ｐ₁₂
（ｐｘ₁₂, ｐｙ₁₂）、ｐ₁₃（ｐｘ₁₃, ｐｙ₁₃）で示され
る。

【００１５】第２の画像に対しても第２の２次元直交座
標系（ｘ_{2 ,} ｙ₂ ）が設定され、その座標原点も第２の
画像の撮像中心ｃ₂ とされる。図２（ｂ）から明らかな
ように、第２の画像では、基準点部材Ｐ₁ 、Ｐ₂ および
Ｐ₃ の像点はそれぞれ座標ｐ ₂₁（ｐｘ₂₁, ｐｙ₂₁）、ｐ
₂₂（ｐｘ₂₂, ｐｙ₂₂）、ｐ₂₃（ｐｘ₂₃, ｐｙ₂₃）で示さ
れる。

【００１６】第１および第２の画像上での基準点部材Ｐ
₁ 、Ｐ₂ およびＰ₃ のそれぞれの座標については、ｐ_ij
（ｐｘ_ij，ｐｙ_ij）として表すことができる。ここで、
変数ｉは画像の枚数を示し、ｉ＝１は図２（ａ）の第１
の画像に対応し、ｉ＝２は図２（ｂ）の第２の画像に対
応する。また、変数ｊは基準点部材Ｐ_j の数に一致し、
本実施形態ではｊ＝１，２，３である。

【００１７】図３には、カメラ１００による撮影時の第
１および第２の画像と、ターゲット１０との間の位置関
係が相対的に示される。このとき、ターゲット１０上の
基準点部材Ｐ₁ と基準点部材Ｐ₂ との間の距離も相対的
な長さとなっており、この長さはＬ’として示されてい
る。なお、基準点部材Ｐ₁ 、Ｐ₂ およびＰ₃ により規定
される基準平面は、図中ハッチング領域で示される。

【００１８】ここで、第１および第２の画像に基づいて
立方体１０２の３次元位置を特定するために、３次元直
交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が適宜設定される。図３におい
ては、この３次元直交座標系は右手系であり、その座標
原点は第１のカメラ位置Ｍ₁に一致させられ、またその
Ｚ軸は第１のカメラ位置Ｍ₁ における光軸Ｏ₁ に一致さ
せられる。

【００１９】このとき、第２のカメラ位置Ｍ₂ の３次元
座標は（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）で示され、この３次元座標
は第１のカメラ位置Ｍ₁ に対する第２のカメラ位置Ｍ₂
の変位量を示す。また、第２のカメラ位置Ｍ₂ での光軸
Ｏ₂ の３次元角度座標が（α，β，γ）で示され、この
３次元角度座標は光軸Ｏ₁ に対する光軸Ｏ₂ の回転角度
を表す。即ち、αは３次元直交座標系のＸ軸と成す角度
を示し、βは３次元直交座標系のＹ軸と成す角度を示
し、γは３次元直交座標系のＺ軸と成す角度を示す。

【００２０】また、図３では３次元直交座標系（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）における３個の基準点部材Ｐ ₁ 、Ｐ₂ およびＰ
₃ の３次元座標のそれぞれについては、Ｐ₁ （ＰＸ₁ ，
ＰＹ₁，ＰＺ₁ ）、Ｐ₂ （ＰＸ₂ ，ＰＹ₂ ，ＰＺ₂ ）お
よびＰ₃ （ＰＸ₃ ，ＰＹ₃ ，ＰＺ₃ ）で示され、これら
３次元座標についてはＰ_j （ＰＸ_j ，ＰＹ_j ，ＰＺ_j ）
（ｊ＝１，２，３）として表すことができる。

【００２１】図３から明らかなように、各基準点部材Ｐ
_j と、その第１または第２の画像上の像点ｐ_ijと、第１
および第２のカメラ位置Ｍ₁ 、Ｍ₂ とは一直線上にあ
る。従って、３次元座標Ｐ_j （ＰＸ_j ，ＰＹ_j ，Ｐ
Ｚ_j ）については、以下の（１）式に示す共線方程式を
用いて求めることができる。

【００２２】

【数１】

【００２３】なお、上記（１）式中のＣは、カメラ１０
０の撮影レンズの主点距離（焦点距離）であり、第１お
よび第２の画像において同じである。即ち、主点距離Ｃ
は第１のカメラ位置（後側主点位置）Ｍ₁ と撮像中心ｃ
₁ との距離、あるいは第２のカメラ位置（後側主点位
置）Ｍ₂ と撮像中心ｃ₂ との距離である。

【００２４】図４のフローチャートを参照して、第１お
よび第２の画像に基づいて測量図を作成するための測量
図作成ルーチンについて説明する。この測量図作成ルー
チンは、第１および第２の画像をビデオデータとして取
り込んだコンピュータによって実行され、このときこの
コンピュータに接続されたモニタ装置の表示画面上には
第１および第２の画像（図２（ａ）および図２（ｂ））
が表示される。

【００２５】まず、ステップＳ１０１では、上述した共
線方程式（１）における未知変量、即ち第１のカメラ位
置Ｍ₁ に対する第２のカメラ位置Ｍ₂ の変位量（Ｘｏ，
Ｙｏ，Ｚｏ）並びに光軸Ｏ₁ に対する光軸Ｏ₂ の回転角
（α，β，γ）に対して、０を除く適当な値が初期値と
してコンピュータに入力される。コンピュータへの入力
は例えばキーボードの操作により行われる。

【００２６】ステップＳ１０２では、モニタ装置に表示
された第１および第２の画像上における基準点部材Ｐ_j
の像点の互いに対応した２次元座標ｐ_1j（ｐｘ_1j，ｐｙ
_1j）およびｐ_2j（ｐｘ_2j，ｐｙ_2j）が順次コンピュータ
に入力される。なお、２次元座標ｐ_1j（ｐｘ_1j，ｐ
ｙ_1j）およびｐ_2j（ｐｘ_2j，ｐｙ_2j）の入力について
は、例えばマウスを操作して、モニタ装置の第１および
第２の画像上のそれぞれの基準点部材Ｐ_j の像点をカー
ソルで指定してクリックすることにより行われる。

【００２７】ステップＳ１０３では、カウンタｋに初期
値として１が与えられる。次にステップＳ１０４では、
被写体である立方体１０２上の任意の物点Ｑ_k=1 （図
１）が選択され、モニタ装置に表示された第１および第
２の画像上における物点Ｑ_k=1の像点の互いに対応した
２次元座標ｑ_1k（ｑｘ_1k，ｑｙ_1k）およびｑ_2k（ｑ
ｘ_2k，ｑｙ_2k）が順次コンピュータに入力される。な
お、２次元座標ｑ_1k（ｑｘ_1k，ｑｙ_1k）およびｑ_2k（ｑ
ｘ_2k，ｑｙ_2k）の入力についても、マウスを操作して、
モニタ装置の第１および第２の画像上におけるそれぞれ
の物点Ｑ_k=1 の像点をカーソルで指定してクリックする
ことにより行われる。

【００２８】物点Ｑ_k=1 と、第１および第２の画像上に
おける物点Ｑ_j の像点と、第１および第２のカメラ位置
Ｍ₁ 、Ｍ₂ との間の位置関係は、図３に示す各基準点部
材Ｐ _j と、その第１または第２の画像上の像点ｐ_ijと、
第１および第２のカメラ位置Ｍ₁ 、Ｍ₂ との位置関係と
同様であり、物点Ｑ_k=1 と物点Ｑ_j の像点と、第１およ
び第２のカメラ位置Ｍ₁ 、Ｍ₂ とは一直線上にある。従
って、物点Ｑ_k=1 の３次元座標Ｑ₁ （ＱＸ₁ ，ＱＹ₁ ，
ＱＺ₁ ）は、（１）式を用いて求めることができる。

【００２９】ステップＳ１０５では、２次元座標ｐ
_1j（ｐｘ_1j，ｐｙ_1j）およびｐ_2j（ｐｘ _2j，ｐｙ_2j）と
２次元座標ｑ_1k（ｑｘ_1k，ｑｙ_1k）およびｑ_2k（ｑ
ｘ_2k，ｑｙ_2k）の入力データに基づいて、上述した共線
方程式（１）が逐次近似解法により解かれる。これによ
り、各基準点部材Ｐ_j （ｊ＝１，２，３）の３次元座標
Ｐ_j （ＰＸ_j ，ＰＹ_j ，ＰＺ_j ）と、物点Ｑ_k=1 の３次
元座標Ｑ₁ （ＱＸ₁ ，ＱＹ₁ ，ＱＺ₁ ）と、未知変量
（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）および（α，β，γ）とが近似的
に求められる。

【００３０】逐次近似解法とは、前述の共線方程式にお
いて未知変量（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）および（α，β，
γ）に初期値を与え、この初期値の周りにテーラー展開
して線形化し、最小二乗法により未知変量の補正量を求
める手法である。このような近似演算を繰り返すことに
より、未知変量の一層誤差の少ない近似値が求められ
る。

【００３１】要するに基準点部材Ｐ_j （ｊ＝１，２，
３）の３次元座標Ｐ_j （ＰＸ_j ，ＰＹ _j ，ＰＺ_j ）を、
第１の画像における基準点部材Ｐ_j の２次元座標ｐ
_1j（ｐｘ_1j，ｐｙ_1j）と、第２の画像における基準点部
材Ｐ_j の２次元座標ｐ_2j（ｐｘ_2j，ｐｙ_2j）とに基づい
て求め、かつ物点Ｑ_k=1 の３次元座標Ｑ₁ （ＱＸ₁ ，Ｑ
Ｙ₁，ＱＺ₁ ）を、第１の画像における物点Ｑ_k=1 の２
次元座標ｑ_1k（ｑｘ_1k，ｑｙ _1k）と、第２の画像におけ
る物点Ｑ_k=1 の２次元座標ｑ_2k（ｑｘ_2k，ｑｙ_2k）とに
基づいて求めることにより、第２のカメラ位置Ｍ₂ の変
位量（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）および光軸Ｏ₂ の回転角
（α，β，γ）についての近似値が求められる。

【００３２】ステップＳ１０６では、座標値による相対
的な距離を実際の距離に補正するための補正倍率ｍが求
められる。この演算には既知の長さ、例えば基準点部材
Ｐ₁と基準点部材Ｐ₂ との間の距離が用いられる。基準
点部材Ｐ₁ と基準点部材Ｐ₂との間の実際の距離はＬ
（図１参照）であることから、３次元直交座標系（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）における基準点部材Ｐ₁ と基準点部材Ｐ₂ との
距離Ｌ’（図３参照）と実際の距離Ｌとの間には次の関
係式が成り立つ。

【００３３】 Ｌ＝Ｌ’×ｍ （ｍ：補正倍率）

【００３４】ステップＳ１０７では、上述の補正倍率を
用いてスケーリングが行われ、これにより基準点部材Ｐ
_j の３次元座標Ｐ_j （ＰＸ_j ，ＰＹ_j ，ＰＺ_j ）および
物点Ｑ_k=1 の３次元座標Ｑ₁ （ＱＸ₁ ，ＱＹ₁ ，Ｑ
Ｚ₁ ）間で、実測値に基づく配置関係が得られることに
なる。

【００３５】ステップＳ１０８では、３次元直交座標系
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が、図５に示すような３次元直交座標系
（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）に座標変換される。同図から明ら
かなように、３次元直交座標系（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）の
座標原点は基準点部材Ｐ₁ に一致させられ、そのＸ’軸
は基準点部材Ｐ₁ およびＰ₂ を結ぶ直線に一致させら
れ、さらにＸ’−Ｚ’平面が基準平面（図中、ハッチン
グ領域として示される）を含む平面Ｐｓに一致させられ
る。なお、３次元直交座標系（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）の座
標原点として基準点部材Ｐ₁ が選ばれたが、平面Ｐｓ上
の任意の点であれば、３次元直交座標系（Ｘ’，Ｙ’，
Ｚ’）の座標原点とし得る。

【００３６】ステップＳ１０９では、Ｘ’−Ｚ’平面が
測量図としてモニタ装置に表示され、このときＸ’−
Ｚ’平面即ち測量図には、基準点部材Ｐ₁ 、Ｐ₂ および
Ｐ₃ と共に物点Ｑ_k=1 の投影点が表示される。なお、測
量図はＸ’−Ｚ’平面に限定されることはなく、Ｘ’−
Ｙ’平面あるいはＹ’−Ｚ’平面とすることもできる
し、さらには３次元直交座標系（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）に
基づく立体斜視図とすることもできる。

【００３７】ステップＳ１１０では、立方体１０２に対
して他の物点が選択されるか否かが判定され、他の物点
が更に選択される場合には、ステップＳ１１１に進み、
そこでカウンタｋのカウンタ値が“１”だけカウントア
ップされる。その後ステップＳ１０４に進み、そこでモ
ニタ装置に表示された第１および第２の画像上における
物点Ｑ_k=2 （図示せず）の像点の互いに対応した２次元
座標ｑ_1k（ｑｘ_1k，ｑｙ_1k）およびｑ_2k（ｑｘ_2k，ｑｙ
_2k）がコンピュータに入力される。

【００３８】ステップＳ１０５では２次元座標ｐ_1j（ｐ
ｘ_1j，ｐｙ_1j）およびｐ_2j（ｐｘ_2j，ｐｙ_2j）と、２次
元座標ｑ_1k（ｑｘ_1k，ｑｙ_1k）およびｑ_2k（ｑｘ_2k，ｑ
ｙ_2k）との入力データに基づいて、上述した共線方程式
（１）が逐次近似解法により解かれる。これにより、各
基準点部材Ｐ_j （ｊ＝１，２，３）の３次元座標Ｐ
_j（ＰＸ_j ，ＰＹ_j ，ＰＺ_j ）と、物点Ｑ_k （ｋ＝１，
２）の３次元座標Ｑ_k （ＱＸ_k ，ＱＹ_k ，ＱＺ_k ）と、
未知変量（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）および（α，β，γ）と
が近似的に求められる。このとき得られる未知変量（Ｘ
ｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）および（α，β，γ）の近似値は、前
回より一層近似されたものとなる。

【００３９】要するに、物点Ｑ_k の数を増やせば増やす
ほど、未知変量（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）および（α，β，
γ）の近似値は実際の値に近づくこととなる。ある程度
の近似値を得るためには基準点部材Ｐ₁ 、Ｐ₂ およびＰ
₃ を含めて少なくとも５点必要である。

【００４０】図６および図７には、写真測量用ターゲッ
トの実施形態が示される。図６は写真測量用ターゲット
の一部破断した平面図であり、図７はその側面図であ
る。

【００４１】ターゲット１０はＬ字型を呈しており、２
本の柱状部材１２、１４を備える。第１の柱状部材１２
および第２の柱状部材１４は金属材料から形成され、内
部が中空の四角柱形状を呈しており、それらの全外周面
には無反射シートが貼付される。第１の柱状部材１２お
よび第２の柱状部材１４の幅は、概略同じ長さＬ_w であ
り、またそれぞれの厚みは共に同じ長さＬ_H である。

【００４２】無反射シートは第１および第２の柱状部材
１２、１４に密着する面には接着剤が塗布され、反対側
の面は黒色であり、表面に細かい凹凸が形成される。こ
の凹凸面において入射光が吸収拡散されることにより、
反射光量が極めて減少させられる。なお、無反射シート
の代わりに、例えばつや消しの黒色塗料等の無反射塗料
を第１および第２の柱状部材１２、１４の表面に塗布し
てもよい。

【００４３】第１の柱状部材１２の一方の端面１２ａに
は、直方体の制御部筐体２０が一体的に固定される。制
御部筐体２０は金属材料から形成され、その全外周面に
は無反射シートが貼付される。制御部筐体２０におい
て、その厚みは第１の柱状部材１２の厚みと同じ長さＬ
_H であり、またその幅は第１の柱状部材１２の幅Ｌ_w の
約２倍である。制御部筐体２０はその側面２０ｂが第１
の柱状部材１２の側面１２ｂと同一平面上に位置してお
り、制御部筐体２０の側面２０ｃは第１の柱状部材１２
の側面１２ｃから段状に突出している。

【００４４】制御部筐体２０の側面２０ｃには、第２の
柱状部材１４がヒンジ１５により回動可能に取付けら
れ、第２の柱状部材１４の端面１４ａが密着している。
第２の柱状部材１４の側面１４ｂは、制御部筐体２０の
第１の柱状部材１２が設けられる面の反対側の端面２０
ｄと同一平面上に位置する。

【００４５】第２の柱状部材１４の側面１４ｃと制御部
筐体２０の側面２０ｃとが成す角度δ、即ち２本の柱状
部材１２および１４の軸心ＡおよびＢ（図中、二点鎖線
で示す）が成す鋭角側には固定部材であるステー１６が
連結され、これにより２本の柱状部材１２および１４は
互いに固定される。ステー１６はその幅および厚みはそ
れぞれ第１および第２の柱状部材１２、１４の幅Ｌ_w お
よび厚みＬ_H より小さい。またステー１６の長手方向長
さは第１の柱状部材１２の長手方向長さより短い。

【００４６】ステー１６は２本の柱状部材１２、１４に
対してそれぞれ傾斜して設けられ、このとき第２の柱状
部材１４の第１の柱状部材１２に対して成す角度δは９
０度である。ステー１６はステー用ヒンジ９２により第
１の柱状部材１２に回動可能に固定され、ロックヒンジ
９４により第２の柱状部材１４に対して着脱自在であ
る。

【００４７】ターゲット１０の上面、即ち２本の柱状部
材１２、１４および制御部筐体２０の上面には６個の基
準点部材３１、３２、３３、３４、３５、３６が同一平
面上に設けられる。基準点部材３１、３２、３３は第１
の柱状部材１２の上面１２ｅに設けられ、基準点部材３
４は制御部筐体２０の上面２０ｅに設けられ、基準点部
材３５、３６は第２の柱状部材１４の上面１４ｅに設け
られる。なお、図１における基準点部材Ｐ₁ 、Ｐ₂ およ
びＰ₃ は、それぞれ基準点部材３４、３１および３６に
一致する。

【００４８】各基準点部材３１、３２、３３、３４、３
５、３６は円板状を呈しており、それらの直径は全て同
じであり、かつ柱状部材１２、１４の幅Ｌ_w より小さ
い。基準点部材３１、３２、３３、３４は軸心Ａ方向に
平行な直線上に設けられ、隣り合う各基準点部材３１、
３２、３３、３４間の距離はそれぞれ等しい。同様に、
基準点部材３４、３５、３６は軸心Ｂ方向に平行な直線
上に設けられ、隣り合う各基準点部材３４、３５、３６
間の距離はそれぞれ等しい。また、基準点部材３１から
基準点部材３４までの距離と、基準点部材３４から基準
点部材３６までの距離とは等しい。

【００４９】基準点部材３１、３２、３３、３４、３
５、３６によって、写真測量の基準平面が定められ、同
時に基準点部材３１、３４、３６を頂点とする二等辺三
角形の辺長さが基準尺として定められる。即ち、基準点
部材３１から基準点部材３４までの距離（図１に示す長
さＬ）、あるいは基準点部材３４から基準点部材３６ま
での距離、あるいは基準点部材３６から基準点部材３１
までの距離が既知であり、これらが基準尺として写真測
量に用いられる。

【００５０】なお、角度δは９０度に限定されず、また
基準点部材３１および３４間の距離と、基準点部材３４
および３６間の距離とは、等しくなくてもよい。角度δ
と、基準点部材３１および３４間の距離と、基準点部材
３４および３６間の距離とは、既知の数値であればよい
が、計算処理の簡便さを考慮した場合、上述のように角
度δが９０度で、基準点部材３１および３４間の距離
と、基準点部材３４および３６間の距離とが等しいこと
が好ましい。

【００５１】図６から明らかなように、二等辺三角形の
長さの等しい２辺において基準点部材の数が異なってい
るため、ターゲット１０の向きが容易に判別でき、被写
体が同一の撮影画像が多数ある場合に、そのカメラ位置
が容易に想定できる。また、ステー１６により第１およ
び第２の柱状部材１２、１４の中間が互いに連結固定さ
れるので、角度δが正確に規定され、写真測量の精度が
向上する。

【００５２】さらに、ヒンジ１５の取付によって生じる
制御部筐体２０の側面２０ｃと第２の柱状部材１４の端
面１４ａとの間隙にはシート状の弾性部材１９（図１１
参照）が設けられ、これにより第２の柱状部材１４のガ
タつきが防止される。弾性部材１９はゴムやスポンジ等
から形成され、第２の柱状部材１４の端面１４ａまたは
側面２０ｃに密着固定される。なお、シート状の弾性部
材１９の代わりにバネ部材を設けてもよい。

【００５３】基準点部材３１、３２、３３、３４、３
５、３６には反射シートが貼付される。反射シートの表
面は滑らかに加工され、白色を呈している。これにより
光の反射量が増加する。さらに各基準点部材３１、３
２、３３、３４、３５、３６の周りには、無反射シート
が貼付された円板部材である無反射部材４１、４２、４
３、４４、４５、４６がそれぞれ設けられる。これによ
り撮影画像における基準点部材３１、３２、３３、３
４、３５、３６の識別が容易になり、写真測量の精度が
向上する。

【００５４】ターゲット１０は２つの傾斜角センサ５
２、５４を備え、これらの傾斜角センサ５２、５４によ
り直交する２本の軸心Ａ、Ｂに関する傾斜角がそれぞれ
測定される。第１の傾斜角センサ５２は、第１の柱状部
材１２の内部であってかつ基準点部材３２および３３間
に設けられる。第１の傾斜角センサ５２によって、水平
面に対する軸心Ａ周りの傾斜角が測定される。第２の傾
斜角センサ５４は、第２の柱状部材１４の内部であって
かつ基準点部材３４および３５間に設けられる。第２の
傾斜角センサ５４によって、水平面に対する軸心Ｂ周り
の傾斜角が測定される。

【００５５】第１および第２の傾斜角センサ５２、５４
は、ケーブルによって制御部筐体２０に接続される。図
６には第２の傾斜角センサ５４と制御部筐体２０とを接
続するケーブル１７のみを示す。第１および第２の傾斜
角センサ５２、５４によって測定された軸心ＡおよびＢ
周りの傾斜角データは、制御部筐体２０に送信される。

【００５６】直交する２本の軸心Ａ、Ｂ周りの傾斜角が
測定されることにより、軸心Ａ、Ｂにそれぞれ平行であ
る基準平面の水平面に対する傾斜角が得られる。従っ
て、上述した写真測量において、基準平面であるＸ’−
Ｚ’平面から水平面に座標変換することができ、水平面
を測量図としてモニタ表示することができる。即ち、道
路面が傾斜している、あるいは基準平面が道路面に対し
て平行でない場合でも、水平面に基づいた精密な測量図
が得られる。なお、Ｘ’−Ｚ’平面から水平面への座標
変換は公知の手法であり、ここでは詳述しない。

【００５７】ターゲット１０は、基準点部材３１、３
２、３３、３４、３５、３６が設けられる面の反対側の
面に３本の脚１８を備える。図７には２本の脚１８のみ
を示す。脚１８は基準点部材３１、３４、３６に対応し
て設けられる。ターゲット１０は道路面に対して脚１８
の長さ分だけ離れて載置され、これにより道路上の凹凸
の影響を受けずに道路面に対して平行に設置される。

【００５８】図８はターゲット１０を折り畳んだ状態を
示す平面図である。ターゲット１０は、写真測量時には
図６に示すようにＬ字型に組立てられて用いられるが、
不使用時、例えば運搬時等には図８に示すようにＩ字型
に折り畳まれる。まず無反射部材４１、４２、４３、４
４、４５、４６が取外され、次いでステー１６が第２の
柱状部材１４のロックヒンジ９４から取外される。これ
により、ステー１６は第１の柱状部材１２のステー用ヒ
ンジ９２周りに回動自在となり、第２の柱状部材１４は
ヒンジ１５周りに回動自在となる。

【００５９】さらに、ステー１６および第２の柱状部材
１４を時計周りに回動させ、ステー１６および第２の柱
状部材１４を第１の柱状部材１２に略平行にさせる。こ
のとき、ステー１６は第１の柱状部材１２と第２の柱状
部材１４との間隙Ｄ内に収納される。次にステー１６お
よび第２の柱状部材１４は、それぞれの端部において第
１の柱状部材１２に固定され、第１の柱状部材１２に対
して回動自在なために不用意に開くことが防止され、故
障や破損等が回避される。

【００６０】第１の柱状部材１２の側面１２ｃには第１
および第２の固定部材９６、１０１が形成される。第１
の固定部材９６には第２の柱状部材１４の側面１４ｃに
形成されたキーパー９８が係合し、これにより第１の柱
状部材１２と第２の柱状部材１４とが互いに固定され
る。また、第２の固定部材１０１にはステー１６の先端
に形成された収納用固定穴１０２が係合し、これにより
ステー１６は第１の柱状部材１２に固定される。

【００６１】図８に示す折畳み状態から図６に示す組立
状態へ移行するには、まず第１の固定部材９６とキーパ
ー９８との係合、および第２の固定部材１０１とステー
１６との係合を解除する。次に第２の柱状部材１４をヒ
ンジ１５を中心に約９０度回動させ、端面１４ａに設け
られた弾性部材１９を制御部筐体２０の側面２０ｃに当
接させる（図１１参照）。次いで、ステー１６をステー
用ヒンジ９２を中心に回動させ、端部をロックヒンジ９
４に係合させて第１および第２の柱状部材１２、１４を
連結固定する。

【００６２】第１および第２の柱状部材１２、１４がス
テー１６によって連結された後、基準点部材３１、３
２、３３、３４、３５、３６に無反射部材４１、４２、
４３、４４、４５、４６がそれぞれ取付けられて、ター
ゲット１０は図６に示す組立状態となり、写真測量に用
いられる。

【００６３】組立状態において、ヒンジ１５、ステー用
ヒンジ９２、ロックヒンジ９４、第１および第２の固定
部材９６、１０１、キーパー９８の各部品は撮影画像に
写らないように、無反射部材４１、４２、４３、４４、
４５、４６により覆われる。これにより基準点部材３
１、３２、３３、３４、３５、３６がより識別し易くな
り、写真測量の精度が向上する。

【００６４】図９を参照して、基準点部材３５および無
反射部材４５の構成について説明する。図９は、図６の
ＩＸ−ＩＸ線断面におけるターゲット１０の断面図であ
る。他の基準点部材３１、３２、３３、３４、３６およ
び無反射部材４１、４２、４３、４４、４６は、基準点
部材３５および無反射部材４５と同様の構成であるので
ここでは説明を省略する。

【００６５】第２の柱状部材１４の上面１４ｅには磁石
保持部材６２が設けられ、この磁石保持部材６２の内部
には環状の磁石６４が収納される。磁石保持部材６２の
外径は第２の柱状部材１４の幅Ｌ_w と略同じ長さであ
る。磁石６４は磁石保持部材６２とともに、ネジ部材６
６により第２の柱状部材１４に一体的に固定される。ネ
ジ部材６６の頭部６７には反射シート６８が貼付され
る。これら磁石保持部材６２、磁石６４、ネジ部材６６
および反射シート６８により、基準点部材３５が構成さ
れる。

【００６６】無反射部材４５は、電波が透過できる材
料、例えば樹脂あるいはゴムから形成された円板７２を
備える。円板７２の材料がゴムの場合、無反射部材４５
の落下による破損が防止される。円板７２の一方の面に
は無反射シート７４が貼付される。無反射部材４５の直
径はこの実施形態においては、基準点部材３５、即ちネ
ジ部材頭部６７の直径の約７倍である。また、無反射部
材４５の厚みはネジ部材６６の頭部６７の厚みよりわず
かに小さい。

【００６７】無反射部材４５の中央には、ネジ部材６６
の頭部６７と略同径の嵌合穴７６が形成される。無反射
部材４５の無反射シート７４が設けられていない面にお
いて、嵌合穴７６の周囲には環状の鉄板７８が埋込まれ
ている。鉄板７８の内径は嵌合穴７６の直径と略等し
く、その外径は磁石保持部材６２の外径と略等しい。

【００６８】無反射部材４５は基準点部材３５に対して
着脱自在である。ターゲット１０の使用時には、ネジ部
材６６の頭部６７と嵌合穴７６とが嵌合させられ、この
とき磁石６４の磁力により鉄板７８がネジ部材６６の頭
部６７あるいは磁石保持部材６２に密着固定される。図
９から明らかなように、無反射部材４５が基準点部材３
５に取付けられた状態において、反射シート６８と無反
射シート７４とは略同一平面上にある。ターゲット１０
の不使用時には、人手により無反射部材４５が基準点部
材３５から取外される。

【００６９】このように、無反射部材４５を基準点部材
３５に対して着脱自在にすることにより、ターゲット１
０の携帯性が向上する。さらに、反射シート６８の周囲
に無反射シート７４が設けられることにより、基準点部
材３５の領域が明確になり、夜間や雨によって周囲が暗
い現場での撮影、あるいは道路面が反射しやすい現場で
の撮影等の撮影条件が悪い場合でも、撮影画像における
基準点部材３５の識別が容易になる。

【００７０】なお、基準点部材３５と無反射部材４５と
の直径の比率、即ち反射シート６８および無反射シート
７４の領域の大きさは、特にこの実施形態に限定され
ず、ターゲット１０の撮影画像において反射シート６８
が十分認識できる大きさであればよい。また基準点部材
３５および無反射部材４５の形状も円形に限定されな
い。

【００７１】図１０は、図６における制御部筐体２０の
近傍を拡大して示す平面図であり、一部破断して示す図
である。制御部筐体２０の端面２０ｄ側には電池収納室
８３が設けられる。電池収納室８３には電源である電池
（図示せず）が収納され、ターゲット１０に電力を供給
している。電池収納室８３は端面２０ｄ側に開口を有
し、蓋部８３ａにより閉密される。蓋部８３ａの反対側
には電源のオン、オフを自動的に切りかえるスイッチ８
５が設けられる。

【００７２】制御部筐体２０の上面２０ｅは開口８１を
有しており、この開口８１はカバー８２により閉密され
る。カバー８２は電波が透過可能な材料、例えば樹脂か
ら形成される。カバー８２の内側の縁には無線用のアン
テナ８８が巻回して設けられる。制御部筐体２０の内部
には制御基板８４と、方位を検出する方位センサ８６と
が設けられる。制御基板８４には、方位センサ８６およ
び前述した第１および第２の傾斜角センサ５２、５４が
接続され、これら３つのセンサ８６、５２、５４の動作
は制御基板８４により制御される。

【００７３】図１０から明らかなように、方位センサ８
６は基準点部材３３と基準点部材３４との中間に設けら
れる。即ち基準点部材３３および３４間の距離をＬ_A と
すると、方位センサ８６の中心から基準点部材３３まで
の距離は、（Ｌ_A ／２）である。

【００７４】方位センサ８６は通常、周囲の磁性材料、
例えば制御部筐体２０および電池等の影響を受ける。さ
らに基準点部材３３、３４には無反射部材４３、４４が
磁力により密着固定されるため、この磁力の影響をも受
ける。このため、検出された方位角度が不正確になり、
補正を施す必要がある。しかし、上述したように方位セ
ンサ８６は基準点部材３３と基準点部材３４との中間に
設けられており、この位置では基準点部材３３および３
４の周囲に発生する磁力が互いに打消し合うため、双方
の磁力の影響を最も受け難い。

【００７５】方位センサ８６によって方位が測定される
ことにより、上述した写真測量において、例えば基準平
面であるＸ’−Ｚ’平面のＺ’軸を北の方向に定めるこ
とができる。従って、例えば交通事故現場が広範囲に渡
る場合、複数の撮影現場に分割して写真測量が行われる
が、各撮影現場毎に得られた複数の測量図のＺ’軸をそ
れぞれ北の方向に定めておけば、各測量図を容易にかつ
正確に連結させることができる。

【００７６】３つのセンサ８６、５２、５４は、スイッ
チ８５のオンにより電源が投入されると、制御基板８４
から出力される制御パルスに従って一定時間毎に方位あ
るいは傾斜角を測定するとともに、制御基板８４に測定
データを出力する。制御基板８４において、方位センサ
８６から出力された方位データおよび第１および第２の
傾斜角センサ５２、５４から出力された傾斜角データ
は、補正等の所定の処理が施された後に、アンテナ８８
を介してデジタルカメラ等に設けられた受信器に向かっ
て無線で送信される。

【００７７】アンテナ８８はカバー８２の内側に設けら
れる。カバー８２あるいは無反射部材４３、４４は電波
が透過可能な材料から形成されているので、アンテナ８
８から発信された電波は、カバー８２あるいは無反射部
材４３、４４に遮断されることなく受信器に送信され
る。

【００７８】図示しないが、例えば受信器をデジタルカ
メラに設け、このデジタルカメラによって、受信した方
位データおよび傾斜角データを撮影画像と共に記録媒体
等を介してコンピュータに入力すれば、コンピュータに
おける撮影画像の処理がより迅速に行え、精密な測量図
が容易に得られる。

【００７９】図１１および図１２を参照して、スイッチ
８５の構成および動作について詳述する。図１１はター
ゲット１０が組立状態のときのスイッチ８５を示す図で
あり、図１２はターゲット１０が折畳み状態に移行する
ときのスイッチ８５を示す図である。なお、図１１およ
び図１２では図示の複雑化を避けるためにケーブル１７
および無反射部材４４は省略される。

【００８０】制御部筐体２０のヒンジ１５近傍には、側
面２０ｃに開口する穴１０４が形成され、この穴１０４
内にスイッチ８５が設けられる。スイッチの側面２０ｃ
側先端にはピン８５ａが設けられる。一方、第２の柱状
部材１４の端面１４ａには穴１０４に対応した位置に突
起１０６が形成される。

【００８１】図１１に示すように、突起１０６はターゲ
ット１０が組立状態のとき、即ち第２の柱状部材１４の
端面１４ａが制御部筐体２０の側面２０ｃに密着すると
きに、穴１０４内に挿入され、ピン８５ａを押圧する。
これによりスイッチ８５がオンとなり、ターゲット１０
に電源が投入され、傾斜角等の測定が開始される。な
お、本実施形態において第１の柱状部材１２と第２の柱
状部材１４との成す角度δが９０度のときに電源がオン
となるが、角度δが９０度より若干小さい場合でも電源
がオンになるように設定してもよい。この場合、ターゲ
ット１０が組立状態のときに確実に電源をオンにするこ
とができる。

【００８２】ターゲット１０が組立状態から折畳まれる
とき、図１２に示すように突起１０６は穴１０４から離
脱し、ピン８５ａの軸長さが側面２０ｃに向かって延び
る。これによりスイッチ８５がオフとなり、ターゲット
１０の電源が切断される。

【００８３】このように、ターゲット１０が組立てられ
ると共に電源が自動的に投入され、かつターゲット１０
が折り畳まれると共に電源が自動的に切断されるので、
スイッチの手動操作による電源の切り忘れが防止され、
エネルギーの無駄な消費も防止される。

【００８４】

【発明の効果】本発明によると、使用時および不使用時
に電源を自動的にオンオフする写真測量用ターゲットが
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態である写真測量用ターゲット
と、被写体と、カメラとの位置関係を示す斜視図であ
る。

【図２】図１のカメラで撮影した画像を模式的に示す図
であって、図２（ａ）は図１のカメラにより第１のカメ
ラ位置で撮影したときの第１の画像であり、図２（ｂ）
は図１のカメラにより第２のカメラ位置で撮影したとき
の第２の画像である。

【図３】基準点部材と、その像点と、カメラの撮影レン
ズの後側主点位置との位置関係を３次元座標で示す図で
ある。

【図４】図２の２枚の画像から被写体の測量図を作成す
るためのルーチンを示すフローチャートである。

【図５】基準形状を含む平面に基づく３次元座標を示す
図である。

【図６】本発明による写真測量用ターゲットの第１実施
形態を示す平面図である。

【図７】図６に示す写真測量用ターゲットの側面図であ
る。

【図８】図６に示す写真測量用ターゲットを折り畳んだ
状態を示す平面図である。

【図９】図６のＩＸ−ＩＸ線における写真測量用ターゲ
ットの断面図である。

【図１０】図６に示す写真測量用ターゲットの部分拡大
図であり、制御部筐体の近傍の構成を一部破断して示す
平面図である。

【図１１】図６に示す写真測量用ターゲットの部分拡大
図であり、写真測量用ターゲットが組立状態のときのス
イッチ近傍を示す平面図である。

【図１２】図６に示す写真測量用ターゲットの部分拡大
図であり、写真測量用ターゲットが折畳み状態に移行す
るときのスイッチ近傍を示す平面図である。

【符号の説明】

１０ ターゲット １２ 第１の柱状部材 １４ 第２の柱状部材 １６ ステー ２０ 制御部筐体 ３１、３２、３３、３４、３５、３６ 基準点部材 ４１、４２、４３、４４、４５、４６ 無反射部材 ５２ 第１の傾斜角センサ ５４ 第２の傾斜角センサ ８４ 制御基板 ８５ スイッチ ８６ 方位センサ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１０月２７日（１９９９．１０．
２７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 清 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5G006 AZ09 CB00 DD00 5G025 AA19 BA04 CA08 DA09 FA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の柱状部材と、 前記第１の柱状部材に対して回動自在な第２の柱状部材
   と、 少なくとも、前記第１および第２の柱状部材により画定
   された基準平面の水平面に対する傾斜角を測定するため
   のセンサと、 前記センサを駆動する電源と、 前記電源のオンおよびオフの切換えを行うスイッチとを
   備え、 このスイッチが、前記第２の柱状部材の回動方向におい
   て、前記第１および第２の柱状部材が所定の開き角度に
   達するときに、前記電源をオンに定めることを特徴とす
   る写真測量用ターゲット。
2. 【請求項２】 前記第２の柱状部材が、前記回動方向に
   おいて前記第１の柱状部材に対して所定の角度において
   固定可能であり、この所定の角度が前記所定の開き角度
   に一致することを特徴とする請求項１に記載の写真測量
   用ターゲット。
3. 【請求項３】 前記スイッチが、第１および第２の柱状
   部材が成す角が前記所定の開き角度に一致するときに、
   第２の柱状部材が密着する第１の柱状部材の側面に設け
   られることを特徴とする請求項１に記載の写真測量用タ
   ーゲット。
4. 【請求項４】 前記スイッチが、押圧されることにより
   前記電源をオンに切換えるピンを備え、前記スイッチに
   対向する前記第２の柱状部材の側面に、第１および第２
   の柱状部材が所定の開き角度に達するときに前記ピンを
   押圧する突起が形成されることを特徴とする請求項３に
   記載の写真測量用ターゲット。
5. 【請求項５】 前記基準平面が、前記第１および第２の
   柱状部材の表面に設けられた少なくとも３個の基準点に
   より画定されることを特徴とする請求項１に記載の写真
   測量用ターゲット。
6. 【請求項６】 前記基準点に光の反射量を増加させる反
   射シートが貼付され、前記基準点の周囲に光の反射量を
   減少させる無反射部材が設けられることを特徴とする請
   求項５に記載の写真測量用ターゲット。