JP2002267444A - Method of measuring shape of tunnel pit - Google Patents
Method of measuring shape of tunnel pitInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル坑内の形
状測定方法に関し、より詳細にはスリット光による形状
測定と写真測量とを併用してトンネル全体の形状測定を
行う方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for measuring the shape of a tunnel pit, and more particularly to a method for measuring the shape of an entire tunnel using a combination of shape measurement using slit light and photogrammetry.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、物体の形状を測定するために数多
くの形状測定方法が用いられている。例えば、測定対象
である三次元形状の被測定物体に非接触で光学的に計測
する方法としては、ステレオ法、スポット光投影法、ス
リット光投影法、符号化法などが用いられている。上述
したスリット光投影法や符号化法を用いる装置では、ス
リットを通して照射されたスリット光により被測定物体
の詳細な表面形状測定が行われている。例えば、特開平
５−３３２７３７号公報に開示の形状計測装置によれ
ば、スリット光を所定規則に従って点滅させながら、被
測定物体に照射して走査する際、画像データをＣＣＤカ
メラにより撮像し、ＣＣＤカメラから記憶装置に転送し
て蓄積できるようになっている。また、スリット光の点
滅規則を走査毎に変更して複数の画像データを蓄積して
おき、蓄積された画像データと、スリット光の走査速度
と、点滅のタイミングとを用いてスリット光の偏向角情
報を与えることができるようになっている。さらに、画
像における各画素の偏向角情報と、各画素の位置とを用
いて、三角測量の原理に基づき各画素に対応する被測定
物体上の点の座標を得ることにより、被測定物体の形状
が測定できるようにされている。2. Description of the Related Art Conventionally, many shape measuring methods have been used to measure the shape of an object. For example, a stereo method, a spot light projection method, a slit light projection method, an encoding method, and the like are used as a method of optically measuring a three-dimensional object to be measured in a non-contact manner. In an apparatus using the above-described slit light projection method or encoding method, detailed surface shape measurement of an object to be measured is performed by slit light irradiated through a slit. For example, according to the shape measuring apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-332737, when illuminating and scanning an object to be measured while blinking slit light according to a predetermined rule, image data is captured by a CCD camera, The data can be transferred from the camera to the storage device and stored. Further, a plurality of image data are accumulated by changing the blinking rule of the slit light for each scan, and the deflection angle of the slit light is calculated using the stored image data, the scanning speed of the slit light, and the timing of blinking. Information can be given. Furthermore, by using the deflection angle information of each pixel in the image and the position of each pixel, obtaining the coordinates of a point on the measured object corresponding to each pixel based on the principle of triangulation, the shape of the measured object is obtained. Can be measured.
【０００３】また、自然環境調査、自然災害調査、交通
事故調査といった野外調査において、撮影した写真から
被写体の位置を測量するために写真測量が多用されてお
り、近年では、トンネル坑内における測量も行われてい
る。このトンネル坑内の測量は、トンネル掘削時ばかり
ではなく、トンネルが周囲の地山からの土圧を絶えず受
けることによるトンネル坑内の変位を測定するための変
位計測の際にも行われている。トンネル坑内といった構
造体の内部における写真測量は、写真撮影時のフラッシ
ュによる光線を反射する複数のターゲットを壁面に貼付
け、さまざまな角度から上述したターゲットを含む複数
の写真を撮影することにより行われる。その後、撮影さ
れた画像をパーソナル・コンピュータといった処理手段
に取り込んで、連続画像として合成し、撮影された画像
におけるターゲットの像を基準として用い、各ターゲッ
トの座標を特定する。上述のようにして得られた各ター
ゲットの座標からトンネル坑内などの内壁における写真
測量が可能となる。[0003] In field surveys such as natural environment surveys, natural disaster surveys, and traffic accident surveys, photogrammetry is frequently used to measure the position of a subject from photographed photos. In recent years, surveying in tunnel tunnels has also been performed. Have been done. The survey in the tunnel pit is performed not only at the time of tunnel excavation but also at the time of displacement measurement for measuring the displacement in the tunnel pit due to the tunnel being constantly receiving earth pressure from the surrounding ground. Photogrammetry inside a structure, such as inside a tunnel, is performed by attaching a plurality of targets that reflect light rays generated by a flash at the time of photographing to a wall surface and photographing a plurality of photographs including the above-described targets from various angles. Thereafter, the captured image is taken into processing means such as a personal computer, synthesized as a continuous image, and the coordinates of each target are specified using the target image in the captured image as a reference. From the coordinates of each target obtained as described above, photogrammetry on an inner wall such as in a tunnel pit becomes possible.
【０００４】しかしながら、トンネル坑内といった構造
体の内部を写真撮影する場合、野外調査における写真撮
影とは異なり、トンネル坑内といった構造体の内部は、
どの角度から撮影したとしても背景がトンネル坑内の内
壁となる。このため、よほど明確な目印がトンネル坑内
の内壁にない場合、上述したように撮影された写真から
互いに隣接するターゲットを判別する際の基準点が困難
となる。また、トンネル坑内において写真測量を行う際
には、ターゲットの同定といった基準点特定に手間がか
かり、また、ターゲットの同定を誤ると、トンネル坑内
の写真測量の精度を著しく低下させてしまうことにな
る。さらに、色や形を変えるなどしてターゲットの区別
性を高め、ターゲットを容易に写真測量の際の共通基準
点として用いたとしても、このターゲットを多数貼付け
なければならず、作業効率の低下が問題とされていた。[0004] However, when taking a photograph of the inside of a structure such as the inside of a tunnel, unlike the photographing in the field survey, the inside of the structure such as the inside of a tunnel is
The background is the inner wall of the tunnel pit, no matter what angle it was taken from. For this reason, when there is no very clear mark on the inner wall of the tunnel pit, it becomes difficult to determine a reference point when discriminating adjacent targets from the photograph taken as described above. In addition, when performing photogrammetry in a tunnel pit, it takes time to specify a reference point such as target identification, and if the target is incorrectly identified, the accuracy of photogrammetry in the tunnel pit will be significantly reduced. . Furthermore, even if the target is easily used as a common reference point for photogrammetry by changing the color and shape to enhance the distinctiveness of the target, a large number of targets must be attached, resulting in a decrease in work efficiency. Had been a problem.
【０００５】上述したスリット光による形状測定をトン
ネル坑内の形状測定に用いる場合、上述した写真測量に
よる方法のようにトンネル坑内の内壁にターゲットを貼
付けることなく、トンネル坑内の内壁の詳細な形状測定
を行うことができる。しかしながら、スリット光を照射
する一地点からは、トンネル坑内の内壁の極一部分しか
測定することができないため、測定点を数多く取らなけ
ればならないといった問題がある。また、測定点を多数
取ったとしても、スリット光を照射する位置の特定が困
難であるため、これらをつなぎ合わせてトンネル形状を
測定することは困難である。When the shape measurement by the slit light described above is used for the shape measurement in the tunnel pit, the detailed shape measurement of the inner wall in the tunnel pit can be performed without attaching the target to the inner wall in the tunnel pit as in the above-described photogrammetry method. It can be performed. However, since only a very small portion of the inner wall of the tunnel pit can be measured from one point where the slit light is irradiated, there is a problem that many measurement points must be taken. Further, even if a large number of measurement points are taken, it is difficult to specify the position to irradiate the slit light, so that it is difficult to connect these to measure the tunnel shape.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明におい
ては、上述した問題に鑑み、スリット光による形状測定
と写真測量とを併用することで、通常の写真測量と比較
してターゲットを貼付ける枚数を減らすことができ、ま
た詳細にトンネル形状の測定を行うことができ、さらに
写真測量によりターゲットの三次元座標を算出し、スリ
ット光による形状測定により測定した部分形状をつなぎ
合わせて全体のトンネル形状とすることができるトンネ
ル形状の測定方法を提供することを目的とする。Therefore, in the present invention, in view of the above-mentioned problem, the number of targets to be attached can be compared with ordinary photogrammetry by using shape measurement using slit light and photogrammetry together. The tunnel shape can be measured in detail, and the three-dimensional coordinates of the target can be calculated by photogrammetry, and the partial shapes measured by shape measurement using slit light can be joined together to form the entire tunnel shape. It is an object of the present invention to provide a method for measuring the shape of a tunnel that can be used.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明のト
ンネル坑内の形状測定方法を用いることで解決される。
本発明の請求項１の発明によれば、光線による形状測定
と写真測量とを用いるトンネル坑内の形状測定方法であ
って、前記トンネル坑内を複数の測定区間に分けて前記
各測定区間の内壁にターゲットまたは所定間隔において
配置される光学的に区別可能なターゲットを配置し、前
記各測定区間においてスリット光による形状測定を行
い、前記各測定区間において前記トンネル坑内を角度を
変えて撮影して前記光学的に区別可能なターゲットの像
を含む複数の画像を撮影し、撮影された前記画像に含ま
れる光学的に区別可能なターゲット像を共通基準点とし
て前記各ターゲットの三次元座標を算出し、前記各ター
ゲットの三次元座標を用いて前記スリット光により形状
測定した前記測定区間をつなぎ合わせてトンネル坑内の
形状を得ることを特徴とするトンネル坑内の形状測定方
法が提供される。The above objects can be achieved by using the method for measuring the inside of a tunnel shaft according to the present invention.
According to the invention of claim 1 of the present invention, there is provided a method for measuring the shape of a tunnel underground using shape measurement and photogrammetry using a light beam, wherein the inside of the tunnel is divided into a plurality of measurement sections, and the inner wall of each of the measurement sections is formed. A target or an optically distinguishable target arranged at a predetermined interval is arranged, shape measurement is performed by slit light in each of the measurement sections, and the inside of the tunnel is photographed at different angles in each of the measurement sections to obtain the optical Photographing a plurality of images including a target image that can be distinguished from each other, and calculating the three-dimensional coordinates of each of the targets with the optically distinguishable target image included in the captured image as a common reference point, It is characterized in that the shape of the inside of the tunnel pit is obtained by connecting the measurement sections measured by the slit light using the three-dimensional coordinates of each target. Shape measuring method of the tunnel downhole to is provided.
【０００８】本発明の請求項２の発明によれば、前記タ
ーゲットは、前記トンネル軸方向に並設され前記トンネ
ル周方向に連なった複数のターゲット列を構成するよう
に配置されており、前記ターゲット列は、所定の間隔内
に前記光学的に区別可能なターゲットから構成されたタ
ーゲット列を少なくとも１列含むトンネル坑内の形状測
定方法が提供される。According to the invention of claim 2 of the present invention, the targets are arranged so as to form a plurality of target rows arranged in parallel in the tunnel axis direction and connected in the tunnel circumferential direction. A method is provided for measuring the shape of a tunnel pit, wherein the rows include at least one row of targets comprised of the optically distinguishable targets within a predetermined interval.
【０００９】本発明の請求項３の発明によれば、前記光
学的に区別可能なターゲットは、波長、反射パターン、
形状のいずれか１つまたはこれらの組み合わせにより光
学的に区別可能とされているトンネル坑内の形状測定方
法が提供される。According to the third aspect of the present invention, the optically distinguishable target has a wavelength, a reflection pattern,
A method for measuring a shape in a tunnel pit is provided, which is optically distinguishable by any one of the shapes or a combination thereof.
【００１０】[0010]
【作用】本発明は、ターゲットを含むように複数の測定
区間に分けられたトンネル坑内において、スリット光を
照射して個々の測定区間の形状測定を行う。この形状測
定には、ターゲットも含んで測定される。また、反射波
長、反射パターン、形状のうちいずれか１つまたはこれ
らを適宜組み合わせて他のターゲットから光学的に区別
可能としたターゲットを用い、トンネル坑内の写真測量
時に撮影されるトンネル坑内の内壁を背景とする複数の
ターゲット像のうち、特定の三次元座標にある光学的に
区別可能なターゲットを用い、これら光学的に区別可能
なターゲットを画像上で認識することを可能とする。こ
れらの光学的に区別可能なターゲットを、複数異なった
位置、角度で測定されたトンネル内壁の写真画像を互い
に位置合わせする場合の共通基準点として用いることに
より、写真測量時のターゲット全体からの基準点の識別
を容易に行うことを可能とする。また、光学的に区別可
能なターゲットおよびターゲットを含んで撮影した写真
画像を用いて、ターゲットの三次元座標を算出する。ス
リット光を照射して測定された区間の形状は、写真測量
により算出したターゲットの三次元座標を用いてつなぎ
合わせることでトンネル全体の形状を得ることができ
る。According to the present invention, the shape of each measurement section is measured by irradiating slit light in a tunnel pit divided into a plurality of measurement sections so as to include the target. In this shape measurement, the target is also measured. In addition, any one of the reflection wavelength, the reflection pattern, and the shape or a combination thereof is used as appropriate and a target which is optically distinguishable from other targets is used. An optically distinguishable target located at a specific three-dimensional coordinate among a plurality of background target images is used, and the optically distinguishable target can be recognized on an image. By using these optically distinguishable targets as a common reference point when aligning photographic images of the tunnel inner wall measured at a plurality of different positions and angles with each other, a reference from the entire target at the time of photogrammetry can be obtained. It is possible to easily identify points. In addition, three-dimensional coordinates of the target are calculated using the optically distinguishable target and a photographic image captured including the target. The shapes of the sections measured by irradiating the slit light can be joined by using the three-dimensional coordinates of the target calculated by photogrammetry to obtain the shape of the entire tunnel.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下本発明を図面をもって詳細に
説明する。図１は、本発明が適用されるトンネルを示し
た斜視図である。図１には、トンネル軸方向に測定区間
ｒごとに破線で分けられたトンネルが示されている。本
発明において測定区間ｒとは、トンネル坑内のある一地
点からトンネル坑内の内壁２に向けてスリット光を照射
して形状測定を行うことができる区間をいう。図１で
は、計測位置１からトンネル坑内の内壁２に向けてスリ
ット光を照射してできるスリット像の幅により分けられ
たトンネルを測定区間ｒとしている。図１に示す各測定
区間ｒは、スリット像を隣接させることによりトンネル
軸方向に計測位置１とともに決定することができ、各測
定区間ｒ内には、ターゲットＴが配置される。また、図
１に示す各測定区間ｒ内の内壁２には、計測位置１に対
して上部、トンネル軸方向に対して計測位置１の左右の
内壁２にターゲットＴが配置され、ターゲット列Ｔ１、
Ｔ２、Ｔ３が形成されている。本発明においてターゲッ
トＴは、測定区間ｒの中央に配置されるのが好ましい。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a tunnel to which the present invention is applied. FIG. 1 shows a tunnel divided by a broken line for each measurement section r in the tunnel axis direction. In the present invention, the measurement section r refers to a section in which shape measurement can be performed by irradiating slit light from a certain point in the tunnel pit toward the inner wall 2 in the tunnel pit. In FIG. 1, a tunnel divided by the width of a slit image formed by irradiating slit light from the measurement position 1 toward the inner wall 2 in the tunnel pit is defined as a measurement section r. Each measurement section r shown in FIG. 1 can be determined together with the measurement position 1 in the tunnel axis direction by making slit images adjacent to each other, and a target T is arranged in each measurement section r. In addition, targets T are disposed on the inner wall 2 in each measurement section r shown in FIG. 1 on the upper side with respect to the measurement position 1 and on the inner walls 2 on the left and right of the measurement position 1 with respect to the tunnel axis direction.
T2 and T3 are formed. In the present invention, the target T is preferably arranged at the center of the measurement section r.
【００１２】図１においては、各測定区間ｒの中央にタ
ーゲット列がＴ１、Ｔ２、Ｔ３で表わされ、ターゲット
列Ｔ１の各ターゲットは、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ１３で表
わされている。また、ターゲット列Ｔ２の各ターゲット
は、Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３で表され、ターゲット列Ｔ
３の各ターゲットは、Ｔ３１、Ｔ３２、Ｔ３３で表され
ている。ここで、一般にターゲットという場合には、符
号Ｔを用い、ターゲットＴから構成されるターゲット列
をＴｍとして表し、ターゲット列を構成するターゲット
をＴｍｎ（ｍおよびｎは、自然数である。）を用いてタ
ーゲットを表す。また、ターゲットＴのうち、他のター
ゲットＴから光学的に区別可能とされたターゲットＴに
は、符号Ｔｏｐを用いる。光学的に区別可能であると
は、波長、反射パターン、形状といった光学特性によ
り、他のターゲットＴとは別のターゲットＴｏｐである
ことが、写真、ＣＲＴといった表示手段により光学的に
判断ができることを意味する。上述した表示手段におい
ては、写真やＣＲＴが挙げられているが、同様の機能を
有するものであれば他のいかなる表示手段でも用いるこ
とができる。また、これらのターゲットＴは、トンネル
坑内の内壁２に粘着テープや接着剤により貼付されてい
て、位置が容易に変化しないようにされている。In FIG. 1, target columns are represented by T1, T2, and T3 at the center of each measurement section r, and each target in the target column T1 is represented by T11, T12, and T13. Each target in the target column T2 is represented by T21, T22, and T23, and the target column T2
Each target of 3 is represented by T31, T32, and T33. Here, when a target is generally referred to, a symbol T is used, a target sequence composed of the targets T is represented as Tm, and targets constituting the target sequence are represented by Tmn (m and n are natural numbers). Represents the target. In addition, among the targets T, a symbol Top is used for a target T that can be optically distinguished from other targets T. The term “optically distinguishable” means that a target Top different from the other target T can be optically determined by a display means such as a photograph or a CRT based on optical characteristics such as a wavelength, a reflection pattern, and a shape. means. In the above-mentioned display means, a photograph and a CRT are cited, but any other display means having the same function can be used. Further, these targets T are attached to the inner wall 2 in the tunnel pit with an adhesive tape or an adhesive so that the positions do not easily change.
【００１３】本発明のトンネル形状の測定方法において
は、ターゲットＴは、トンネル坑内の内壁２とともに撮
像手段により撮影され、写真測量を行う際の基準点を与
える。図１では、説明の便宜上ターゲットＴをターゲッ
ト列Ｔｍとして構成し、ターゲット列を構成するターゲ
ットを３つとし、ターゲット列を３列としているが、本
発明においては、必要に応じていかなるターゲットＴま
たはターゲット列Ｔｍとしていても良い。In the method for measuring the shape of a tunnel according to the present invention, the target T is photographed by the imaging means together with the inner wall 2 in the tunnel pit, and gives a reference point for photogrammetry. In FIG. 1, the target T is configured as a target column Tm for convenience of description, the target column is configured with three targets, and the target column is configured with three columns. However, in the present invention, any target T or The target row Tm may be used.
【００１４】本発明においては、光学的に区別可能なタ
ーゲットＴｏｐは、ターゲット列Ｔｍを構成するターゲ
ットＴｍｎのうち、所定の間隔内のターゲット列Ｔｍの
少なくとも１つは、他のターゲットＴｍｎから光学的に
区別可能なターゲットＴｏｐを含んで構成される。本発
明において用いる所定間隔とは、写真測量において撮影
される画像の範囲に少なくとも１つのターゲットＴｏｐ
が含まれる間隔をいう。In the present invention, among the targets Tmn constituting the target row Tm, at least one of the target rows Tm within a predetermined interval is optically distinguishable from another target Tmn. And a target Top that can be distinguished. The predetermined interval used in the present invention refers to at least one target Top in a range of an image taken in photogrammetry.
Refers to an interval that includes.
【００１５】図２は、本発明に用いることができるター
ゲットＴを例示した図である。これらのターゲットＴ
は、概ね写真撮影を行う場合のフラッシュといった光源
からの光を反射させて、ターゲットＴが撮影された場合
に画像上に写真測量に用いる基準点を与えるようことが
できるように、反射プレート又は反射シートといった反
射部材から構成されている。また、この反射部材には、
光線が照射される部分の面上にターゲットＴの中心決定
を行い易くすることができるように、図示しないクロス
ラインパターン、又は反射方向へと反射光線を集光させ
るフレネルレンズといった光学的要素を設けておくこと
もできる。FIG. 2 is a diagram illustrating a target T which can be used in the present invention. These targets T
A reflective plate or reflector is used to reflect light from a light source, such as a flash, when taking a picture, and to provide a reference point for photogrammetry on the image when the target T is taken. It is composed of a reflection member such as a sheet. In addition, this reflecting member includes
An optical element such as a cross-line pattern (not shown) or a Fresnel lens for condensing the reflected light in the reflection direction is provided on the surface of the portion to be irradiated with the light so that the center of the target T can be easily determined. You can keep it.
【００１６】図２（ａ）には、本発明に用いる光学的に
区別可能なターゲットＴの第１の変形例を示す。本発明
に用いる光学的に区別可能なターゲットＴの第１の変形
例では、ターゲットＴは、図２（ａ）に示すように反射
プレート３と、反射プレート３を覆うようにして取付け
られた光透過性の有色部材４とから構成されている。反
射プレート３としては、従来知られているどのような材
質、寸法のものでも用いることができる。FIG. 2A shows a first modification of the optically distinguishable target T used in the present invention. In a first modified example of the optically distinguishable target T used in the present invention, the target T is, as shown in FIG. 2A, a reflecting plate 3 and a light attached so as to cover the reflecting plate 3. And a transparent colored member 4. As the reflection plate 3, any conventionally known material and dimensions can be used.
【００１７】光透過性の有色部材４は、着色された光透
過性のセロファン紙や、プラスチックフィルム、光透過
性の着色プラスチックシート、プラスチックプレート等
を反射プレート３上に貼付けることによって形成するこ
とができる。また、ターゲットＴの光学的区別性に影響
を与えず、反射性を低下させないのであれば、市販のタ
ーゲットを直接蛍光塗料、反射性塗料等により着色して
構成することも可能である。さらには、ターゲットＴｏ
ｐとして、発光ダイオードといった発光部材を備えたタ
ーゲットを用いて、他のターゲットＴから光学的に区別
することもできる。The light-transmitting colored member 4 is formed by affixing colored light-transmitting cellophane paper, a plastic film, a light-transmitting colored plastic sheet, a plastic plate, or the like on the reflection plate 3. Can be. In addition, as long as the optical discrimination of the target T is not affected and the reflectivity is not reduced, a commercially available target may be directly colored with a fluorescent paint, a reflective paint, or the like. Furthermore, target To
A target having a light-emitting member such as a light-emitting diode can be used as p to be optically distinguished from other targets T.
【００１８】本発明においては、図２（ａ）に示した第
１の変形例のターゲットＴをＴｏｐとして用いることに
より、ターゲットＴｏｐに対してこれ以外の他のターゲ
ットＴと異なった波長を反射又は照射させ、ターゲット
Ｔｏｐの画像上における区別性を向上させることができ
る。In the present invention, by using the target T of the first modified example shown in FIG. 2A as a Top, a wavelength different from that of the other targets T is reflected or reflected on the target Top. Irradiation can improve the distinction of the target Top on the image.
【００１９】図２（ｂ）は、本発明に用いるターゲット
Ｔの第２の変形例を示した図である。図２（ｂ）に示し
たターゲットＴは、板部材５と、この板部材５の上に貼
付けられたダイヤモンド型にカットされた反射面といっ
た反射要素を有する反射シート６とから構成されてい
る。また、本発明においては、ボールレンズ状ビーズの
集合体から構成された反射面を備える反射シート６を用
いることもできる。FIG. 2B is a view showing a second modification of the target T used in the present invention. The target T shown in FIG. 2B includes a plate member 5 and a reflection sheet 6 having a reflection element such as a diamond-shaped reflection surface attached to the plate member 5. Further, in the present invention, it is also possible to use a reflection sheet 6 having a reflection surface composed of an aggregate of ball lens-shaped beads.
【００２０】図２（ｂ）に示される第２の変形例のター
ゲットＴをターゲットＴｏｐとして用いることにより、
写真撮影時のフラッシュによる光線をターゲットＴｏｐ
が反射する場合に、所定の反射パターンを与えることに
より、光学的にターゲットＴｏｐと、他のターゲットＴ
とを区別することが可能となる。このため、ターゲット
Ｔｏｐの画像上における区別性を向上させることが可能
となり、ターゲットＴ全体の認識性を向上させることが
可能となる。上述した反射パターンを発生させる際に
は、上述したようなボールレンズ状ビーズ集合体、又は
ダイアモンド型にカットされた反射面反射要素を有する
反射シート６を用いることも可能であるし、また、反射
性偏光プレートといった部材を用いて反射光を偏光さ
せ、偏光フィルタとの組合せにより反射パターンを得る
こともできる。By using the target T of the second modification shown in FIG. 2B as the target Top,
Target light by flash light at the time of photography
Is reflected, by providing a predetermined reflection pattern, the target Top is optically separated from the other targets T.
Can be distinguished. For this reason, it is possible to improve the distinction of the target Top on the image, and it is possible to improve the recognizability of the entire target T. When the above-described reflection pattern is generated, it is possible to use the above-described ball lens-shaped bead aggregate or the reflection sheet 6 having a diamond-shaped reflection surface reflection element. The reflected light can be polarized using a member such as a polarizable plate, and a reflection pattern can be obtained by combination with a polarizing filter.
【００２１】図２（ｃ）は、本発明に用いるターゲット
Ｔの第３の変形例を示した図である。図２（ｃ）に示し
たターゲットＴは、三角形の反射プレート３から構成さ
れている。この第３の変形例のターゲットＴをＴｏｐと
して用いることにより、フラッシュからの光線を他のタ
ーゲットＴとは異なった形状で反射させることを可能と
し、ターゲットＴｏｐと、これ以外のターゲットＴとを
光学的に区別することが可能となる。図２（ｃ）では、
第３の変形例のターゲットＴを、三角形の形状として示
しているが、四角形、五角形、長方形、といった多角形
状の他、星型の形状等いかなる形状を有していても良
い。また、必要に応じて立体として形成し、角度を変え
た場合の区別性をさらに向上させても良い。FIG. 2C shows a third modification of the target T used in the present invention. The target T shown in FIG. 2C is constituted by a triangular reflecting plate 3. By using the target T of the third modification as a Top, it is possible to reflect a light beam from the flash in a shape different from that of the other targets T, and to optically couple the target Top and the other targets T. It is possible to make a distinction. In FIG. 2C,
Although the target T of the third modified example is shown as a triangular shape, it may have any shape such as a star shape, in addition to a polygonal shape such as a square, a pentagon, and a rectangle. In addition, it may be formed as a three-dimensional shape as required, and the distinctiveness when the angle is changed may be further improved.
【００２２】図３は、本発明のトンネル形状の測定方法
のスリット光による形状測定を示した概略図である。図
３には、１つの測定区間ｒが示され、トンネル坑内の計
測位置１にスリット光照射装置７が設置されていて、ス
リット光照射装置７からスリット光８がトンネル坑内の
内壁２に向けて照射されている。また、スリット光照射
装置７に設けられているスリットは、トンネル軸方向に
横長とされていて、図３においては、スリット光８を照
射して内壁２に生じたスリット像９の幅に対して測定区
間ｒの幅がわずかに小さくされている。スリット像９の
幅より測定区間ｒの幅をわずかに小さくすることによ
り、トンネル軸方向に向けて前後の測定区間ｒで測定さ
れたトンネル形状とオーバーラップさせることができ、
以下に示すつなぎ合わせの際に容易となる。本発明にお
いては、測定区間ｒの幅とスリット像９の幅は同じであ
っても良いし、いかなる程度にオーバーラップされてい
ても良い。また、図３に示すスリット像９は、適切な位
置に設置されたＣＣＤカメラやデジタルカメラなどの撮
像手段１０により撮像され、撮像された画像は、パーソ
ナル・コンピュータといった処理手段１１により形状測
定が行われる。FIG. 3 is a schematic view showing a shape measurement by slit light in the tunnel shape measuring method of the present invention. FIG. 3 shows one measurement section r, in which a slit light irradiation device 7 is installed at a measurement position 1 in the tunnel pit, and the slit light 8 is directed from the slit light irradiation device 7 to the inner wall 2 in the tunnel pit. Irradiated. The slit provided in the slit light irradiation device 7 is horizontally elongated in the tunnel axis direction. In FIG. 3, the slit light 9 is irradiated with the slit light 8 and the width of the slit image 9 generated on the inner wall 2 is increased. The width of the measurement section r is slightly reduced. By making the width of the measurement section r slightly smaller than the width of the slit image 9, it is possible to overlap the tunnel shape measured in the preceding and following measurement sections r in the tunnel axis direction,
This is facilitated during the joining described below. In the present invention, the width of the measurement section r and the width of the slit image 9 may be the same, or may overlap to any extent. Further, the slit image 9 shown in FIG. 3 is captured by an imaging unit 10 such as a CCD camera or a digital camera installed at an appropriate position, and the captured image is subjected to shape measurement by a processing unit 11 such as a personal computer. Will be
【００２３】図３には、１本のスリット像が示されてい
るが、本発明においては、複数のスリットからなる格子
に光を照射して複数のスリット像を測定するようにして
いても良い。また、本発明においては、スリット像９を
投影レンズなどの投影手段を用いてスクリーンなどに投
影して形状測定を行っても良い。さらに、本発明におい
ては、上述した撮像手段や処理手段に限らず、いままで
知られたいかなる手段でも用いることによりスリット像
９の形状測定を行うことができる。FIG. 3 shows one slit image, but in the present invention, a plurality of slit images may be measured by irradiating light to a grating composed of a plurality of slits. . In the present invention, the shape measurement may be performed by projecting the slit image 9 on a screen or the like using a projection unit such as a projection lens. Furthermore, in the present invention, the shape of the slit image 9 can be measured by using not only the above-described imaging means and processing means but also any known means.
【００２４】また、図３に示す測定区間ｒのトンネル周
方向に等角度で回転させて測定区間ｒでの形状測定を行
う。この場合、ターゲットＴ１１、Ｔ１２、Ｔ１３を含
むようにして形状測定が行われる。上述したようにして
トンネル周方向に撮像された複数の画像は、スリット光
の照射角度、撮像手段の位置や角度などにより合成して
測定区間ｒにおける連続画像とすることができる。本発
明においては、撮像した画像を連続画像として合成する
ことができるのであれば、従来知られているいかなる方
法、または手段を用いて合成して連続画像とすることが
できる。Further, the shape is measured in the measuring section r by rotating the measuring section r shown in FIG. 3 at an equal angle in the circumferential direction of the tunnel. In this case, the shape measurement is performed so as to include the targets T11, T12, and T13. The plurality of images taken in the tunnel circumferential direction as described above can be combined into a continuous image in the measurement section r by combining the irradiation angle of the slit light, the position and angle of the imaging unit, and the like. In the present invention, as long as a captured image can be synthesized as a continuous image, it can be synthesized into a continuous image using any conventionally known method or means.
【００２５】図４は、図３において説明した本発明のト
ンネル形状の測定方法のスリット光による形状測定にお
いて得られる画像を概略的に示した図である。図４に示
す実施の形態では、トンネル周方向に照射するスリット
光を回転させてスリット像９を複数撮像している。図４
（ａ）は、ターゲットＴ１１を含むようにして撮像され
たスリット像９であり、図４（ｂ）は、トンネル周方向
にスリット像９を複数撮像したものを合成した図であ
る。FIG. 4 is a diagram schematically showing an image obtained in the shape measurement by slit light in the tunnel shape measuring method of the present invention described with reference to FIG. In the embodiment shown in FIG. 4, a plurality of slit images 9 are captured by rotating the slit light irradiated in the tunnel circumferential direction. FIG.
4A is a slit image 9 captured so as to include the target T11, and FIG. 4B is a diagram obtained by combining a plurality of slit images 9 captured in the tunnel circumferential direction.
【００２６】図４（ａ）に示す画像は、ターゲットＴ１
１部分が照射されたスリット光により反射している。こ
のため、測定した他の形状部分と識別できるようになっ
ている。スリット光による形状測定では、ターゲットＴ
を用いなくても図４（ｂ）に示すような測定区間ｒの形
状測定を行うことができる。しかしながら、ターゲット
がない場合、測定区間ｒでの計測位置１を特定すること
が難しいため、各測定区間ｒで測定したトンネル形状を
つなぎ合わせることが困難である。本発明においては、
測定区間ｒにターゲットＴを配置しているため、以下に
示す写真測量により計測位置１を特定することができ
る。The image shown in FIG.
One part is reflected by the irradiated slit light. For this reason, it can be distinguished from other measured shape parts. In shape measurement by slit light, target T
The shape measurement of the measurement section r as shown in FIG. However, when there is no target, it is difficult to specify the measurement position 1 in the measurement section r, and thus it is difficult to join the tunnel shapes measured in each measurement section r. In the present invention,
Since the target T is arranged in the measurement section r, the measurement position 1 can be specified by the following photogrammetry.
【００２７】図５は、本発明のトンネル形状の測定方法
の写真測量を示した概略図である。図５に示す実施の形
態では、トンネル坑内の内壁２にターゲットＴを配置し
てターゲット列Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を形成している。この
とき、ターゲットのうち、例えばＴ２１の位置に光学的
に区別可能なターゲットＴｏｐを貼付けておく。次い
で、トンネル坑内の計測位置１に光学的カメラ１２いっ
た撮像手段を配置する。この際、光学的カメラ１２のか
わりにディジタルカメラを用いて、後に行われる画像処
理及び三次元位置座標の演算を容易にすることもでき
る。本発明においては、上述したように適切に計測位置
１を特定することができ、測定区間ｒにおいて測定した
トンネル形状を適切につなぎ合わせることができるター
ゲット数で良く、従来の写真測量に使用していたターゲ
ット数より減少させることができる。FIG. 5 is a schematic diagram showing photogrammetry of the tunnel shape measuring method of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 5, the targets T are arranged on the inner wall 2 in the tunnel pit to form the target rows T1, T2, T3. At this time, among the targets, an optically distinguishable target Top is pasted, for example, at the position of T21. Next, imaging means such as the optical camera 12 is arranged at the measurement position 1 in the tunnel mine. At this time, a digital camera can be used in place of the optical camera 12 to facilitate later image processing and calculation of three-dimensional position coordinates. In the present invention, as described above, the number of targets capable of appropriately specifying the measurement position 1 and appropriately connecting the tunnel shapes measured in the measurement section r may be used, and is used for conventional photogrammetry. The number of targets can be reduced.
【００２８】図５に示す計測位置１において１つの角度
からトンネル坑内の内壁２の画像をスケールと共に撮影
した後、Ｔｏｐが異なった角度から撮影できるトンネル
軸方向の別の計測位置１に光学的カメラ１２を移動させ
て、トンネル坑内の内壁２の撮影を行い、別の画像を得
る。この時、異なった角度から撮影される画像は、少な
くとも直前に撮影されたターゲットＴｏｐの像を含むよ
うに撮影されるので、Ｔｏｐを共通基準点として用いて
各ターゲットＴの像により形成される基準点の三次元位
置座標を算出することが可能となる。After the image of the inner wall 2 in the tunnel mine is photographed together with the scale from one angle at the measurement position 1 shown in FIG. 5, the optical camera is moved to another measurement position 1 in the tunnel axis direction in which the top can be photographed from a different angle. 12 is moved to take an image of the inner wall 2 in the tunnel pit to obtain another image. At this time, since images captured from different angles are captured so as to include at least the image of the target Top captured immediately before, the reference formed by the image of each target T using Top as a common reference point is used. It is possible to calculate the three-dimensional position coordinates of the point.
【００２９】このようにして複数の画像を得た後、現場
又は別の場所に設置された画像読取り手段及びコンピュ
ータ手段といった処理手段１３により画像解析を行い、
撮影された二次元における各ターゲットＴの位置座標を
得、撮影角度、撮影距離、トンネル軸の相対的位置、光
学的カメラの倍率、必要に応じてターゲットと共に撮影
されたトンネル坑外基準点又はトンネル坑内基準点の三
次元位置座標等を考慮して処理手段１３によりターゲッ
トＴの三次元位置座標を得ることができる。この際に用
いることができる計算方法としては、従来知られている
どのような方法でも用いることができる。また、ディジ
タルカメラを用いる場合には、画像読取り手段は、処理
手段１３に含まれていなくても良い。After obtaining a plurality of images in this manner, image analysis is performed by processing means 13 such as image reading means and computer means installed at the site or another place,
Obtain the position coordinates of each target T in the two-dimensional image taken, the shooting angle, the shooting distance, the relative position of the tunnel axis, the magnification of the optical camera, the tunnel outside reference point or the tunnel imaged with the target as necessary. The processing unit 13 can obtain the three-dimensional position coordinates of the target T in consideration of the three-dimensional position coordinates of the underground reference point and the like. As a calculation method that can be used at this time, any conventionally known method can be used. In the case where a digital camera is used, the image reading means may not be included in the processing means 13.
【００３０】図６は、図５において説明した本発明のト
ンネル形状の測定方法の写真測量において得られる画像
を概略的に示した図である。図６に示した実施例では、
光学的に区別可能なターゲットＴｏｐとして星形の形状
とされたターゲットＴｏｐを用い、ターゲットＴｏｐの
形状を他のターゲットＴの形状と変えることにより光学
的な区別を行っている。図６（ａ）は、ターゲットＴは
円形の形状とされ、星形のターゲットＴｏｐを含むよう
にして構成されたターゲット列Ｔｍを計測位置１から撮
影したトンネル坑内の内壁２の画像であり、図６（ｂ）
は、同一のターゲットＴｏｐを含むように計測位置１ａ
から撮影して得られたトンネル坑内の内壁２の画像であ
る。FIG. 6 is a diagram schematically showing an image obtained by photogrammetry using the tunnel shape measuring method of the present invention described with reference to FIG. In the embodiment shown in FIG.
A star-shaped target Top is used as the optically distinguishable target Top, and optical differentiation is performed by changing the shape of the target Top from the shape of another target T. FIG. 6A is an image of the inner wall 2 in the tunnel pit taken from the measurement position 1 of the target row Tm configured so that the target T has a circular shape and includes the star-shaped target Top. b)
Is the measurement position 1a so as to include the same target Top.
3 is an image of the inner wall 2 in the tunnel mine obtained by photographing from FIG.
【００３１】図６（ａ）、図６（ｂ）から明らかなよう
に、ターゲットＴｏｐを用いない場合には、画像全体が
同一の色、反射パターン、形状の基準点に占められ、ト
ンネル坑内の内壁２における偶然の共通参照点がない場
合には、図６（ａ）、図６（ｂ）のように容易に基準点
の同定を行うことが困難である。また、同時にスケール
を撮影し、このスケールを共通参照点にするにしても、
位置合わせ精度がターゲットＴｏｐを用いる場合よりも
悪く、測量精度の点で問題が生じることになる。ターゲ
ットＴｏｐは、図６（ａ）、図６（ｂ）に示されるよう
に１つの画像範囲に１つではなく、１つの画像範囲に２
つ以上存在するように所定範囲内に配置し、常に同一の
２つ以上のターゲットＴｏｐをオーバーラップさせるこ
とにより、さらに測量精度を向上させることができる。As is clear from FIGS. 6A and 6B, when the target Top is not used, the entire image is occupied by reference points of the same color, reflection pattern, and shape, and the inside of the tunnel is If there is no accidental common reference point on the inner wall 2, it is difficult to easily identify the reference point as shown in FIGS. 6A and 6B. Also, if you take a scale at the same time and use this scale as a common reference point,
The positioning accuracy is worse than when the target Top is used, and a problem occurs in the measurement accuracy. The target Top is not one in one image range as shown in FIGS. 6A and 6B, but is two in one image range.
By arranging two or more targets Top within a predetermined range and always overlapping the same two or more targets Top, the surveying accuracy can be further improved.
【００３２】図７は、本発明のトンネル形状の測定方法
のスリット光による形状測定および写真測量において得
られる画像をつなぎ合わせるところを示した図である。
図７では、トンネル軸方向をＹ軸として示し、トンネル
周方向をＸ軸、トンネル上部方向をＺ軸として示してい
る。また、任意に選択した計測位置１を原点としてい
る。図７（ａ）は、測定区間ｒにおいて測定されたトン
ネル形状の一部を座標とともに示した図である。図７
（ａ）に示す測定区間ｒでのトンネル形状１４は、上述
したようにスリット光を照射して形状測定することによ
り図４（ａ）に示すような一部分の形状が得られ、トン
ネル周方向に測定した形状を合成することにより、図４
（ｂ）に示すような測定区間ｒのトンネル形状１４を得
ることができる。ターゲットＴ２１を含んだ形状測定に
おいては、ターゲットＴ２１部分が反射されるので他の
部分とは区別できるようになっている。また、測定区間
ｒに対してトンネル軸方向の前後の測定区間のトンネル
形状１４ａ、１４ｂも同様にして得ることができる。FIG. 7 is a diagram showing a state in which images obtained by shape measurement using slit light and photogrammetry in the tunnel shape measuring method of the present invention are joined.
In FIG. 7, the direction of the tunnel axis is shown as the Y axis, the circumferential direction of the tunnel is shown as the X axis, and the upper direction of the tunnel is shown as the Z axis. The measurement position 1 arbitrarily selected is set as the origin. FIG. 7A is a diagram showing a part of the tunnel shape measured in the measurement section r together with the coordinates. FIG.
As shown in FIG. 4A, the shape of a part of the tunnel shape 14 in the measurement section r shown in FIG. 4A is obtained by irradiating slit light and measuring the shape as described above. By combining the measured shapes, FIG.
The tunnel shape 14 of the measurement section r as shown in FIG. In the shape measurement including the target T21, the target T21 portion is reflected so that it can be distinguished from other portions. Further, the tunnel shapes 14a and 14b of the measurement sections before and after the measurement section r in the tunnel axis direction can be obtained in the same manner.
【００３３】次いで、写真測量は、スリット光を照射す
る計測位置１と同じ位置において行い、計測位置１から
トンネル軸方向の前後に配置されたターゲットＴも同時
に撮影する。さらに、計測位置１からトンネル軸方向の
前後の別の計測位置においても撮影を行い、上述した各
ターゲットＴの位置座標を得、撮影角度、撮影距離、ト
ンネル軸の相対的位置、光学的カメラの倍率、必要に応
じてターゲットＴ２１と共に撮影されたトンネル坑外基
準点又はトンネル坑内基準点の三次元位置座標等を考慮
して図５に示す処理手段１３によりターゲットＴ２１の
三次元位置座標を得る。この三次元位置座標は、計測位
置１に対する座標として算出される。図７（ａ）に示す
測定区間ｒでのトンネル形状１４は、計測位置１に対す
るターゲットＴ２１の三次元位置座標を用いて座標に示
すことができる。Next, the photogrammetry is performed at the same position as the measurement position 1 where the slit light is applied, and the target T disposed before and after the measurement position 1 in the tunnel axis direction is also photographed. Further, an image is taken at another measurement position before and after the measurement position 1 in the tunnel axis direction, the position coordinates of each target T described above are obtained, the imaging angle, the imaging distance, the relative position of the tunnel axis, and the optical camera. The processing unit 13 shown in FIG. 5 obtains the three-dimensional position coordinates of the target T21 in consideration of the magnification, and, if necessary, the three-dimensional position coordinates of the reference point outside the tunnel or the reference point inside the tunnel photographed together with the target T21. The three-dimensional position coordinates are calculated as coordinates for the measurement position 1. The tunnel shape 14 in the measurement section r shown in FIG. 7A can be indicated by coordinates using the three-dimensional position coordinates of the target T21 with respect to the measurement position 1.
【００３４】図７（ｂ）は、測定区間ｒのトンネル軸方
向の前後の測定区間において測定したトンネル形状をつ
なぎ合わせた図である。図７（ｂ）には、測定区間ｒの
トンネル軸方向の前後の測定区間において測定したトン
ネル形状１４ａ、１４ｂが示されていて、測定区間ｒで
のトンネル形状１４とつなぎ合わされている。トンネル
形状１４ａ、１４ｂを座標に示す際、上述したトンネル
形状１４と同様に、測定区間ｒのトンネル軸方向の前後
の測定区間に配置されているターゲットＴ１１、Ｔ３１
の三次元位置座標を算出する。これらターゲットＴ１
１、Ｔ３１の三次元位置座標は、計測位置１を基準とし
て算出されることにより、図７（ｂ）に示すように測定
区間ｒのトンネル形状１４とつなぎ合わせることができ
る。図７においては、計測位置１を原点としてターゲッ
トＴの三次元位置座標を算出することにより、順次トン
ネル軸方向に測定した測定区間ｒのトンネル形状をつな
ぎ合わせていくことができる。FIG. 7B is a diagram in which tunnel shapes measured in measurement sections before and after the measurement section r in the tunnel axis direction are connected. FIG. 7B shows the tunnel shapes 14a and 14b measured in the measurement section before and after the measurement section r in the tunnel axis direction, and are connected to the tunnel shape 14 in the measurement section r. When the coordinates of the tunnel shapes 14a and 14b are indicated by coordinates, the targets T11 and T31 arranged in the measurement section before and after the measurement section r in the tunnel axis direction, similarly to the tunnel shape 14 described above.
Is calculated. These targets T1
1, the three-dimensional position coordinates of T31 can be joined to the tunnel shape 14 of the measurement section r as shown in FIG. In FIG. 7, by calculating the three-dimensional position coordinates of the target T with the measurement position 1 as the origin, the tunnel shapes of the measurement sections r measured sequentially in the tunnel axis direction can be connected.
【００３５】本発明においては、図７（ｂ）に示すつな
ぎ合わせが終了した後、計測位置１ａを基準としてター
ゲットＴ３１の三次元位置座標と、計測位置１ａからの
ターゲットＴ４１の三次元位置座標とを算出してつなぎ
合わせるといったように基準位置を変えてトンネル軸方
向へつなぎ合わせるようにしても良い。また、三次元位
置座標を図３に示す処理手段１１に入力して測定区間ｒ
のトンネル形状だけでなく、各測定区間ｒにおいて測定
したトンネル形状のつなぎ合わせも行い、トンネル全体
の形状が得られるようにしていても良い。さらに、本発
明においては、スリット光による形状測定に用いる処理
手段１１と写真測量に用いる処理手段１３とを１つの処
理手段として用い、測定区間ｒでの形状測定を行い、写
真測量によって三次元位置座標を算出し、トンネル形状
のつなぎ合わせしてトンネル全体の形状が得られるよう
にしても良い。In the present invention, after the joining shown in FIG. 7B is completed, the three-dimensional position coordinates of the target T31 with respect to the measurement position 1a and the three-dimensional position coordinates of the target T41 from the measurement position 1a are obtained. Alternatively, the reference position may be changed, such as calculating and joining, to join in the tunnel axis direction. Further, the three-dimensional position coordinates are input to the processing means 11 shown in FIG.
In addition to the above-mentioned tunnel shape, the joining of the tunnel shape measured in each measurement section r may be performed so that the shape of the entire tunnel can be obtained. Further, in the present invention, the processing means 11 used for shape measurement using slit light and the processing means 13 used for photogrammetry are used as one processing means, and shape measurement is performed in a measurement section r, and three-dimensional position is determined by photogrammetry. The coordinates may be calculated, and the shape of the entire tunnel may be obtained by joining the shapes of the tunnels.
【００３６】本発明は、これまで、図面に示した実施の
形態により説明したきたが、ターゲットの間隔、数、撮
影される画像のオーバーラップの程度、ターゲットＴｏ
ｐと、それ以外のターゲットＴとの相対的配置について
は、上述した配置以外にも種々用いることができること
は言うまでもないことである。Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, the interval and number of targets, the degree of overlap of captured images, the target To
It goes without saying that various relative arrangements between p and the other targets T can be used in addition to the above arrangement.
【００３７】[0037]
【発明の効果】従って、本発明のトンネル形状の測定方
法は、スリット光による形状測定と写真測量とを併用す
ることで、通常の写真測量と比較してターゲットを貼付
ける枚数を減らすことができ、また詳細にトンネル形状
の測定を行うことができる。また、写真測量によってタ
ーゲットの三次元座標を算出することにより、スリット
光による形状測定で測定した各測定区間のトンネル形状
をつなぎ合わせて全体のトンネル形状とすることができ
る。Thus, the method for measuring the shape of a tunnel according to the present invention can reduce the number of targets to be attached as compared with ordinary photogrammetry by using both shape measurement using slit light and photogrammetry. The tunnel shape can be measured in detail. Further, by calculating the three-dimensional coordinates of the target by photogrammetry, the tunnel shapes of the respective measurement sections measured by the shape measurement using the slit light can be joined to form the entire tunnel shape.
【図１】 本発明が適用されるトンネルを示した斜視
図。FIG. 1 is a perspective view showing a tunnel to which the present invention is applied.
【図２】 本発明に用いることができるターゲットを例
示した図。FIG. 2 is a diagram illustrating a target that can be used in the present invention.
【図３】 本発明のトンネル形状の測定方法のスリット
光による形状測定を示した概略図。FIG. 3 is a schematic diagram showing shape measurement by slit light in the tunnel shape measurement method of the present invention.
【図４】 本発明のトンネル形状の測定方法のスリット
光による形状測定において得られる画像を概略的に示し
た図。FIG. 4 is a diagram schematically showing an image obtained in shape measurement by slit light in the tunnel shape measurement method of the present invention.
【図５】 本発明のトンネル形状の測定方法の写真測量
を示した概略図。FIG. 5 is a schematic diagram showing photogrammetry of the method for measuring a tunnel shape according to the present invention.
【図６】 本発明のトンネル形状の測定方法の写真測量
において得られる画像を概略的に示した図。FIG. 6 is a diagram schematically showing an image obtained by photogrammetry using the tunnel shape measuring method of the present invention.
【図７】 本発明のトンネル形状の測定方法のスリット
光による形状測定および写真測量において得られる画像
をつなぎ合わせるところを示した図。FIG. 7 is a view showing a state in which images obtained by shape measurement using slit light and photogrammetry are joined together in the tunnel shape measurement method of the present invention.
１、１ａ…計測位置 ２…内壁 ３…反射プレート ４…有色部材 ５…板部材 ６…反射シート ７…スリット光照射装置 ８…スリット光 ９…スリット像 １０…撮像手段 １１、１３…処理手段 １２…光学的カメラ １４、１４ａ、１４ｂ…トンネル形状 Ｔ…ターゲット ｒ…測定区間 Ｘ、Ｙ、Ｚ…軸 1, 1a: Measurement position 2, Inner wall 3, Reflective plate 4, Colored member 5, Plate member 6, Reflective sheet 7, Slit light irradiator 8, Slit light 9, Slit image 10, Imaging means 11, 13, Processing means 12, ... Optical cameras 14, 14a, 14b ... Tunnel shape T ... Target r ... Measurement section X, Y, Z ... Axis
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０１Ｃ 15/06 Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｅ Ｂ Ｆターム(参考） 2F065 AA04 AA53 BB05 BB29 BB30 CC40 FF01 FF02 FF06 FF09 FF61 HH05 HH06 JJ26 LL11 LL14 LL18 LL33 MM15 PP05 QQ00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01C 15/06 G01B 11/24 EB F term (Reference) 2F065 AA04 AA53 BB05 BB29 BB30 CC40 FF01 FF02 FF06 FF09 FF61 HH05 HH06 JJ26 LL11 LL14 LL18 LL33 MM15 PP05 QQ00
Claims (3)
るトンネル坑内の形状測定方法であって、 前記トンネル坑内を複数の測定区間に分けて前記各測定
区間の内壁にターゲットまたは所定間隔において配置さ
れる光学的に区別可能なターゲットを配置し、 前記各測定区間においてスリット光による形状測定を行
い、 前記各測定区間において前記トンネル坑内を角度を変え
て撮影して前記光学的に区別可能なターゲットの像を含
む複数の画像を撮影し、 撮影された前記画像に含まれる光学的に区別可能なター
ゲット像を共通基準点として前記各ターゲットの三次元
座標を算出し、前記各ターゲットの三次元座標を用いて
前記スリット光により形状測定した前記測定区間をつな
ぎ合わせてトンネル坑内の形状を得ることを特徴とす
る、トンネル坑内の形状測定方法。1. A method for measuring the shape of a tunnel underground using shape measurement by light beams and photogrammetry, wherein the inside of the tunnel underground is divided into a plurality of measurement sections, and is disposed at a target or a predetermined interval on an inner wall of each of the measurement sections. An optically distinguishable target is arranged, a shape measurement is performed by slit light in each of the measurement sections, and the inside of the tunnel mine is photographed at different angles in each of the measurement sections to obtain an optically distinguishable target. Photographing a plurality of images including images, calculating the three-dimensional coordinates of each target using the optically distinguishable target image included in the photographed image as a common reference point, and calculating the three-dimensional coordinates of each target. Connecting the measurement sections measured by the slit light using the slit light to obtain a shape in a tunnel pit. Shape measuring method of mine.
に並設され前記トンネル周方向に連なった複数のターゲ
ット列を構成するように配置されており、前記ターゲッ
ト列は、所定間隔内に前記光学的に区別可能なターゲッ
トから構成されたターゲット列を少なくとも１列含む、
請求項１に記載のトンネル坑内の形状測定方法。2. The target is arranged so as to form a plurality of target rows arranged in parallel in the tunnel axis direction and connected in the tunnel circumferential direction, and the target rows are arranged within a predetermined interval. Including at least one target column composed of targets that can be distinguished from each other.
The method for measuring the shape of a tunnel mine according to claim 1.
波長、反射パターン、形状のいずれか１つまたはこれら
の組み合わせにより光学的に区別可能とされている、請
求項１または２に記載のトンネル坑内の形状測定方法。3. The optically distinguishable target comprises:
The shape measuring method according to claim 1 or 2, wherein the shape can be optically distinguished by any one of a wavelength, a reflection pattern, and a shape or a combination thereof.
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