JP2001133263A - 画像記録手段を備えたトータルステーション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、測量と現地の撮影は別個に行われ、測
量機で観測したデータは野帳や電子野帳に記録してから
計算処理されており、また現地の状況は写真、デジタル
カメラ等で撮影していた。そして測量図面の作成は野帳
及び現場写真を見たり観測者の記憶によって作図されて
おり不正確な面があり能率も悪かった。このため、画像
上で確認できかつ、図面の作成が正確で容易に行える画
像記録手段を備えたトータルステーションを提供する。 【解決手段】 観測と撮影を同一場所から同時に行い観
測点データと現地のポイントを一致させるため、測量用
トータルステーションにデジタルビデオカメラとそのレ
コーダとを組み込んで一体化してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータを利
用して、測点の観測と同時に撮影を行い観測点を画像上
で記録させ、測量図、現況図等を作成する画像記録手段
を備えたトータルステーションに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、測量と現地の撮影は別個に行わ
れ、測量機で観測したデータは野帳又は電子野帳に記録
されてから、コンピュータにより計算処理されており、
また、現地の状況は写真及びデジタルカメラで別個に撮
影していた。そして、これらをもとに測量図面（観測測
量図、横断図等）の作成をする際、現地を正確にかつ能
率よく作図するためには、野帳及び現場写真を見なが
ら、あるいは観測者の記憶に頼ったりして作図されてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、観測者
の記憶に頼ったり、あるいは撮影した写真を見ながらの
測量図面の作成は不正確になりやすく、再度現場作業が
必要になる場合があった。このため、画像上で確認がで
き、図面の作成が正確でかつ容易に行うことができる画
像記録手段を備えたトータルステーションを提供する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記に鑑み本発明者は鋭
意実験研究の結果次の手段により課題を解決した。本発
明は、観測と撮影を同一場所から同時に行うことがで
き、よって観測点データと現地のポイントが一致し、図
面作成を正確かつ容易にするもので下記の手段による。 （１）光波測距儀と経緯儀とを一体としてなる測量用ト
ータルステーションに、デジタルビデオカメラとそのレ
コーダとを組み込んで一体化し、測点の観測と同時に撮
影を行い観測点を画像上で記録させるようにしたことを
特徴とする画像記録手段を備えたトータルステーショ
ン。 （２）光波測距儀と経緯儀とを一体としてなる測量用ト
ータルステーションに、デジタルビデオカメラとそのレ
コーダとを着脱自在に組み込んで構成したことを特徴と
する分離型の画像記録手段を備えたトータルステーショ
ン。 （３）デジタルビデオカメラとそのレコーダが、デジタ
ルカメラと静止画像メモリを備えてなることを特徴とす
る前項（１）又は（２）に記載の画像記録手段を備えた
トータルステーション。 （４）デジタルビデオカメラとそのレコーダが、動画の
撮影カメラと映像並びに音声収録用出力を備えてなるこ
とを特徴とする前項（１）〜（３）のいずれか１項に記
載の画像記録手段を備えたトータルステーション。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
き以下に説明する。図１は本発明の画像記録手段を備え
たトータルステーションの構成外観図である。なお、以
下、デジタルビデオを「ＤＶ」といい、デジタルビデオ
を組み込んだトータルステーションをＤＶトータルステ
ーションと称し、また、デジタルビデオカメラとそのレ
コーダを組み合わせたものを「デジタルカメラレコー
ダ」という。図１の（イ）図は正面外観図、（ロ）図は
背面外観図を示す。図において、１はＤＶトータルステ
ーション、２は測距儀、３は経緯儀、４はデジタルカメ
ラレコーダ、４ａはカメラヘッド、５ａ、５ｂはコント
ローラ、５ｃ、５ｄはキーボード、６は視準儀、７は望
遠鏡、８は光路変換部、１０ａ、１０ｂは文字、記号、
図形データ・画像データ表示装置、１１はＰＣカード、
１２は音声レコーダ、１３はビデオレコーダ、１４はコ
ンピュータ、１６は操作ボード、１７は表示装置、１８
はプリンタ、１９は自動製図機、２０はハードコピー、
２５は対物レンズ、２６は接続コード、２７は接眼レン
ズを示す。

【０００６】前記、デジタルカメラレコーダ４は映像情
報をリアルタイムでデジタルデータに変換でき、動画の
一駒をデジタル静止画としてコントローラ５ａ、５ｂに
取り込むことができるため、前記測距及び経緯の観測デ
ータと連動して、画面上の同一観測点に文字、数字、記
号等のデータを書き込むことができる。また、静止画像
をＰＣカード（画像メモリーカード）１１に記録してコ
ンピュータ１４に取り込みこむことができるため、オフ
ラインでも画像をマーキング等前記トータルステーショ
ンの文字、記号、図形データ等と同列に処理することが
可能である。さらに、動画はビデオレコーダ１３に連続
画像として記録でき、音声も音声レコーダ１２や、ビデ
オレコーダ１３に記録することができる。そして、デジ
タルカメラレコーダ４のカメラヘッド４ａは、望遠鏡７
後部の光路変換部８に配設されており、本体はコントロ
ーラ５ａ、５ｂ上方の空隙部に配設され、両者はフレキ
シブルな接続ケーブル２６によって接続されている。

【０００７】図１に示したように、本ＤＶトータルステ
ーション１は、観測用の望遠鏡（光学系）７を、測距儀
２、経緯儀３、デジタルカメラレコーダ４と共用してい
る。デジタルカメラレコーダ４に画像を入力する場合
は、望遠鏡の結像を光路変換器８により、撮像素子と前
置増幅器を一体としたカメラヘッド４ａの撮像素子に結
像させればよく、前記光路変換器８は例えばダイアゴナ
ルアイ（側視鏡）等に使用されているハーフミラー、プ
リズム、あるいは回転式ミラー等で、光路を屈折反射さ
せる方式を採用すればよい。また、前記カメラヘッド４
ａは前記望遠鏡７と同期して上下に傾斜するが、画像信
号は前記前置増幅器からフレキシブルな接続ケーブル２
６を経由してデジタルカメラレコーダ４の本体に送られ
ているため動きに追随する。なお、デジタルカメラレコ
ーダ４の水平角度はトータルステーション（測距儀２、
経緯儀３）と台上で連動しているので問題はない。

【０００８】また、コントローラ５ａ、５ｂは、測距儀
２、経緯儀３、デジタルカメラレコーダ４と共用して使
用される。なお、前記コントローラ５ａ、５ｂから直接
プリンタ１８等に出力することも可能であるが、現場用
機器として操作、前処理、メモリ用として使用してもよ
い。上記により、全体の構造はシンプルでかつ、多機能
性を有している。

【０００９】次ぎに、ＤＶトータルステーション１から
の処理系の出力の事例として、観測された図形のデジタ
ルデータ及び画像データは、接続ケーブル２６によって
コンピュータ１４に入力される。また、ＰＣカード１１
にメモリされた静止画像データは、オフラインでコンピ
ュータ１４に入力される。 そして、ソフトウェア（１
５）並びに操作ボード１６によって指示される所要の文
字、記号、図形データ及び画像データに処理され、表示
装置１７に表示される。さらにプリンタ１８又は自動製
図機１９等によりハードコピー２０として、現地の画像
状況が入った測量図面（観測測量図、横断図等）が、正
確にかつ能率よく作図出力される。一方、前記デジタル
カメラレコーダ４からの動画の映像や音声出力は、別系
統の接続ケーブル２６によってビデオレコーダ１３、音
声レコーダ１２に入力され記録されるため、観測時の状
況を連続してリアルに再生でき、後日の状況証拠として
有効に利用することができる。

【００１０】図２は本発明の分離型の画像記録手段を備
えたトータルステーション外観図である。本発明が、前
記ＤＶトータルステーションと異なる点は、トータルス
テーション（測距儀２、経緯儀３）及びデジタルカメラ
レコーダ４（ＤＶブロック２８）の２つのブロックが、
常時は一体化されており、必要に応じて着脱分離できる
点である。図において、５ｃ、５ｄ（背面）はコントロ
ーラ（トータルステーション用）、５ｅ、５ｆ（背面）
はキーボード、２２ａ、２２ｂ（背面）はデータ表示パ
ネル、２３はＤＶ用コントローラ、２４は画像表示パネ
ル、２５は対物レンズを示す。図２に示したように、デ
ジタルカメラレコーダ４はトータルステーション（２、
３）の望遠鏡７の上部に略平行に着装されており、測角
の際、望遠鏡７のＸ軸の角度に、デジタルカメラレコー
ダ４のレンズ系２１（図４：対物レンズ２５を含む）も
連動するので、同一観測点を捉えることができる。ま
た、上記望遠鏡７及びレンズ系２１による視差の補正
は、観測点との距離に関連して、自動補正あるいは手動
補正を行うものとする。なお、画像表示パネル２４は開
閉可能で、画像を背面から観測でき、また開くとコント
ローラ２３（図示せず）が露出する。

【００１１】上記の取得図形、文字、記号等のデータは
コントローラ５ｃ、５ｄのキーボード５ｅ、５ｆの操作
指定により、データ表示パネル２２ａ、２２ｂに表示さ
れ、その出力は接続線２６によってコンピュータ１４に
入力、処理される。また、デジタルビデオカメラ４のコ
ントローラ２３により操作されたデジタル画像情報は、
別系統の接続ケーブル２６によって直接あるいは、静止
画データメモリＰＣカード１１により、オフラインでコ
ンピュー１４に入力され、前記と同様に処理され出力さ
れる。一方、前記と同様にデジタルカメラレコーダ４か
らの動画の映像や音声出力は、別系統の接続ケーブル２
６によってビデオレコーダ１３、音声レコーダ１２に入
力され、記録される。

【００１２】上記一体化として同一場所で、測量データ
並びに画像情報データを取得する場合の他、デジタルカ
メラレコーダ４を分離し単体として現場近くに搬送し撮
影することにより、より詳細に随意な角度で状況を記録
することができる。このため、デジタルカメラレコーダ
４（ＤＶブロック２８）は、例えば、嵌込みや、ネジ止
めによるセット等により装着し、また取り外しできる構
造にしておけばよい。この場合、静止画デジタル画像は
ＰＣカード１１に記録しておき、前記トータルステーシ
ョンとともにコンピュータ処理すればよい。さらに、動
画映像や音声の記録は、小型のレコーダを一緒に搬送し
て使用すればよい。

【００１３】以下に前述したＤＶトータルステーション
及び分離型のＤＶトータルステーションのブロック図に
より作用のフローを説明する。図３は、ＤＶトータルス
テーションのブロック図である。図３において、９は観
測点、１５はソフトウエアを示す。観測点９の測距、経
緯、画像の各計測の入力情報は、光路変換部８の選択に
よって１個の望遠レンズ７により計測される。計測の順
序は、測距、経緯及び画像あるいは、画像により観測点
付近をマクロ的にとらえてから、ターゲットを絞って測
距、経緯の計測を行ってもよい。また、前記の光路変換
部８に例えば、ハーフミラーを使用すれば、接眼レンズ
２７（図１の（ロ）図）で測距像が得られると同時に、
デジタルカメラレコーダ４により撮影された画像が得ら
れるので、データ・画像表示装置１０ａ、１０ｂに同時
に表示し、コンピュータ７に送出して処理することもで
きる。

【００１４】上記のＤＶトータルステーション１におい
て測定された観測点９の距離や経緯等の入力情報データ
は、コントローラ５ａ、５ｂの、キーボード５ｃ、５ｄ
により指定操作され、デジタルデータ出力としてオンラ
インでコンピュータ１４に入力される。同時に観測点９
の画像情報はデジタルビデオカメラレコーダ４により撮
影され、前記デジタルの画像出力として直接あるいは、
オフラインでＰＣカード１１からコンピュータ１４に入
力される。さらに、図面の作成は、所定測量図、横断図
用等のソフトウェア１５び操作ボード１６からの指令に
よりコンピュータ１４により演算処理され、データ処理
出力により、ディスプレイ装置１７に表示され、あるい
はプリンタ１８並びに自動製図機１９等によりハードコ
ピー２０として出力される。また、前記デジタルビデオ
カメラレコーダ４は、動画用の映像出力や、オーディオ
出力を有し、ビデオテープレコーダ１３や音声レコーダ
１２に必要に応じて録画、録音することができる。この
ため、計測時の現場の状況を後日になってもリアルに再
現することができ、例えば境界紛争の証拠資料等として
有効に活用することができる。以上述べたように、観測
と撮影を同一場所から同時に行うことができるため、観
測点と現地のポイントが一致し、図面の作成を正確でか
つ容易に行うことができる。また、コンピュータ処理に
よる図面の作成に適合し、さらに記録保存上からも有効
である。

【００１５】図４は、分離型のＤＶトータルステーショ
ンのブロック図である。図において、２１はレンズ系、
２８はＤＶブロックを示す。計測の順序は、測距、経緯
及び画像あるいは、画像により観測点付近をマクロ的に
とらえてから、ターゲットを絞って測距、経緯の計測を
行ってもよい。また、レンズ系は、望遠鏡７及びレンズ
系２１に分かれているため、接眼レンズ２７（図２ー背
面）で測距像が得られデータ表示パネル２２ａ、２２ｂ
に表示されると同時に、デジタルカメラレコーダ４によ
り撮影された画像は画像表示パネル２４に表示される。

【００１６】上記のＤＶトータルステーション１におい
て測定された観測点９の距離や経緯等の入力情報データ
は、コントローラ５ｃ、５ｄの、キーボード５ｅ、５ｆ
により指定操作され、デジタルデータ出力としてオンラ
インでコンピュータ１４に入力される。同時に観測点９
の画像情報はデジタルビデオカメラレコーダ４により撮
影され、前記デジタルデータデータ出力として直接ある
いは、オフラインでＰＣカード１１からコンピュータ１
４に入力される。さらに、図面の作成は、所定測量図、
横断図用等のソフトウェア１５び操作ボード１６からの
指令によりコンピュータ１４により演算処理され、デー
タ処理出力により、ディスプレイ装置１７に表示され、
あるいはプリンタ１８並びに自動製図機１９等によりハ
ードコピー２０として出力される。また、前記デジタル
ビデオカメラレコーダ４は、動画用の映像出力や、オー
ディオ出力を有し、ビデオテープレコーダ１３や音声レ
コーダ１２に必要に応じて録画、録音することが可能で
ある。このため、計測時の現場の状況を後日になっても
リアルに再現することができ、例えば境界紛争の証拠資
料等として有効に活用することができる。以上述べたよ
うに、観測と撮影を同一場所から同時に行うことができ
るため、観測点と現地のポイントが一致し、図面の作成
を正確でかつ容易に行うことができる。さらに、ＤＶブ
ロック２８は必要に応じて分離できることは前記の通り
である。

【００１７】

【実施例】以下に、本発明のＤＶトータルステーション
により作成された測量図の事例を示す。図５は某町内の
測量図（現況図）である。測量図を出力するソフトウエ
ア１５は次のように設定している。測定の入力情報は、
測点との相対的な位置を数値法によって測定した測定結
果が、オンラインによってコンピュータ１４に入力され
る。前記入力情報の表記手段としては、観測点の名称、
種類別マークと観測点についてのポイント情報、観測点
とその周辺の状況に関する情報、複数の観測点で囲まれ
る部分の表記記号、複数の観測点を結ぶ結線情報及び表
記文字情報等の作図、あるいは編集のための数字、コー
ド化記号等の情報が入力できる。また、コンピータ１４
内の演算回路は前記の測定結果並びに情報入力による入
力情報をメモリーして、例えば地形図等を上記表示可能
なデータとして作図や編集を行う。そして、測量図並び
に横断図等の作成については、前記の諸データに加え
て、前記デジタルビデオカメラレコーダ４で撮影した観
測点の画像は、例えばＰＣカード１１にメモリーされオ
フラインとしてコンピュータ１４入力され、画像情報デ
ータとして他のデータと同様に操作表示される。また、
表示された画面の地形図を見ながら、追加、変更等の修
正を行うことも可能である。上記操作の手順はコンピュ
ータ１４に予めソフトウェア１５として用意されてい
る。

【００１８】図５は以上の手順によって作図されたもの
で、町内の測量区画図、コーナー及び番地、境界部分の
拡大情報等のデジタル図である。図においてＴ１、Ｔ２
は基準点、Ａ７及びＫ２６は境界点を示す。図６は前記
ＤＶトータルステーションによるデジタル画像図で、測
量と同時に撮影したものであり、区画左下コーナーの境
界線Ａ７を基準点Ｔ１より撮影したデジタル画像並び
に、区画左上コーナーの境界線Ｋ２６を基準点Ｔ２より
撮影したデジタル画像の拡大図を示している。

【００１９】図示したように、観測と撮影を同一場所か
ら同時に行うことができるため、観測点と現地のポイン
トが一致し、図面の作成が正確でかつ容易に行うことが
でき、また撮影写真には観測データが記入されており現
況の把握も容易である。さらに、上記ＤＶトータルステ
ーション１による作図、画像はコンピュータによる作成
に適し、例えば小型ディスク等に１件を記録しておけ
ば、随時再生することができるため、保存上からも有効
である。

【００２０】図７は、ＤＶトータルステーションによる
観測画面図で、観測点（データ）と現地のポイント（画
像）の関係図を示す。図において、測点イは観測点９
（図３、図４）を、また、測点イ上方の器具は測距用の
反射鏡２９を示す。なお、観測点９（測点イ）のデータ
は、水平距離２４．７８９ｍ、水平角８６゜１８′２
５″（事例、図示せず）である。図示したように、観測
画面ではズームアップされた画面で観測されるが、デジ
タル画像では観測点付近を拡大してとらえ（デジタル画
像１図、デジタル画像２図、デジタル画像３図）現地の
状況を明細に記録し、画像上に観測名を記録しておくこ
とができる。また、観測の状況は観測状況図（側面、後
面図）に示した。なお、図７の画像は図５の測量図とは
別の場所を参考用として撮影したものである。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば次のような優れた効果を
発揮することができる。 １、本発明の請求項１の発明によれば、光波測距儀と経
緯儀とを一体としてなる測量用トータルステーション
に、デジタルビデオカメラとそのレコーダとを組み込ん
で一体化して構成し、測点の観測と同時に撮影を行い観
測点を画像上で記録させることによって、 、観測と、現地の撮影が同時にできるため、作業時間
が短縮でき、労力が軽減され、 、観測点のデータと現地のポイントが一致するため、
測量図の作成が正確であり、迅速かつ容易に実施でき、
そして 、コンピュータによる図面作成、画像処理データの記
録、再生が容易であり、また、データや資料の保存に適
している。 ２、請求項２の発明によれば、トータルステーションと
デジタルビデオカメラとそのレコーダとを、着脱分離可
能としたため、常時は一体化して同一場所で、測量並び
に画像データを取得する場合の他、デジタルカメラレコ
ーダを分離し、コンパクトな単体として現場近くに搬送
し撮影することにより、より詳細に随意な角度で状況を
記録することができる。 ３、請求項３の発明によれば、デジタルビデオカメラと
そのレコーダが、デジタルカメラと静止画像メモリを備
えてなるため、測量画像の任意のデジタル静止画面をメ
モリし、オンラインあるいはＰＣカード等によるオフラ
インでコンピュータに入力して、観測点を画像上で処理
記録させることができる。 ４、請求項４の発明によれば、デジタルビデオカメラと
そのレコーダが、動画用の映像出力やオーディオ出力を
有し、リアルな連続画像や音声を録画、録音することが
できるため、測量時の現場の状況を後日になっても再現
することができ、例えば土地の境界紛争の証拠資料（境
界鑑定資料）等として有効に活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像記録手段を備えたトータルステー
ションの構成外観図。

【図２】本発明の分離型の画像記録手段を備えたトータ
ルステーションの構成外観図。

【図３】ＤＶトータルステーションのブロック図。

【図４】分離型ＤＶトータルステーションのブロック
図。

【図５】某町内の測量図（現況図）。

【図６】ＤＶトータルステーションによるデジタル画
像。

【図７】ＤＶトータルステーションによる観測画面図。

【符号の説明】

１：ＤＶトータルステーション， ２：測距
儀，３：経緯儀， ４：
デジタルカメラレコーダ，４ａ：カメラヘッド，
５ａ、５ｂ：コントローラ，５ｃ、５
ｄ：コントローラ， ５ｃ、５ｄ：キー
ボード，５ｅ、５ｆ：キーボード，
６：視準儀，７：望遠鏡，
８：光路変換部，９：観測点，１０ａ、１０ｂ：文
字、記号、図形データ・画像データ表示装置，１１：Ｐ
Ｃカード， １２：音声レコー
ダ，１３：ビデオレコーダ， １
４：コンピュータ，１５：ソフトウエア，
１６：操作ボード，１７：表示装置，
１８：プリンタ，１９：自動製図
機， ２０：ハードコピー，２
１：レンズ系，２２ａ、２２ｂ：データ表示パネル，
２３：ＤＶ用コントローラ，２４：画像表示パネ
ル， ２５：対物レンズ，２６：接
続コード， ２７：接眼レン
ズ，２８：ＤＶブロック， ２
９：反射鏡，Ｔ１、Ｔ２は基準点，
Ａ７、Ｋ２６：境界点

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/907

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光波測距儀と経緯儀とを一体としてなる
   測量用トータルステーションに、デジタルビデオカメラ
   とそのレコーダとを組み込んで一体化し、測点の観測と
   同時に撮影を行い観測点を画像上で記録させるようにし
   たことを特徴とする画像記録手段を備えたトータルステ
   ーション。
2. 【請求項２】 光波測距儀と経緯儀とを一体としてなる
   測量用トータルステーションに、デジタルビデオカメラ
   とそのレコーダとを着脱自在に組み込んで構成したこと
   を特徴とする分離型の画像記録手段を備えたトータルス
   テーション。
3. 【請求項３】 デジタルビデオカメラとそのレコーダ
   が、デジタルカメラと静止画像メモリを備えてなること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の画像記録手段を備
   えたトータルステーション。
4. 【請求項４】 デジタルビデオカメラとそのレコーダ
   が、動画の撮影カメラと映像並びに音声収録用出力を備
   えてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
   に記載の画像記録手段を備えたトータルステーション。