JP2004177382A - Three-dimensional design coordinates calculating method, and automatic surveying system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、平面線形データ、縦断線形データ、標準横断形状データから造形物の3次元座標を算出する3次元設計座標作成方法及びこの3次元設計座標算出方法を用いた自動測量システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の測量方法は、特定の位置に備えてある測量機が測量機から離れている測量者の持つ標的を測定して、該測量機の基準位置から標的の位置までの距離を測量し、測量位置の3次元座標の情報を得ている。
しかし、測量位置を判断する際には、測量位置の平面図データや縦断面図データ、横断面図データ、側面図データ等の種々の2次元形状データを利用せざるをえないので、この3次元座標の情報から2次元形状データへ変換処理され、例えば、横座標(X座標)と縦座標(Y座標)、又は、これらのうちの一つの座標と標高座標(Z座標)で表される測量したデータを測量者の選択により計算機の表示部に画面表示させて、その判断を行っていた(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−174518号公報(第4−7頁、第4図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の測量方法を使用する場合は、作業効率が悪く、測量位置の判断も困難な場合があり、例えば、2次元形状データの視覚的な判断ができず、それを行おうとすると、2次元データから3次元データへの変換に膨大な時間がかかるという問題があった。また、決定した3次元で存在する測量位置において行う測量は、種々の2次元形状データで表されているため、測量位置の3次元座標の計算を誤り、正確な測量ができない問題があった。
さらに、測量位置の確認作業には、種々の2次元形状データが用いられ、各2次元形状データにおける各造形物の2次元座標の確認を行うのみであった。
【0005】
そこで本発明は、測量者の作業負担を軽減し、より正確に測量を行うことが可能であり、視覚的に測量位置を確認可能となる自動測量システム及びその自動測量システムの実現を支援するための3次元設計座標算出方法を提供することを主たる目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決すべく構成されるものであり、請求項1に記載の発明は、造形物の中心線の平面線形データと、前記造形物の中心線に沿った高さ位置と横断距離を示す縦断線形データと、前記平面線形データと前記縦断線形データとにおける中心線を法線方向に横断する標準横断形状データとを用いて、前記中心線上の所定間隔で前記造形物の3次元座標を連続的に算出することを特徴とする。
【0007】
ここで、造形物とは、土地の造成による掘削地形や盛土地形、土木及び建築の構造物等の形状を有するものをいう。
【0008】
請求項1記載の発明によれば、平面線形データと縦断線形データとを用いて、平面線形データから平面座標を、縦断線形データから高さ座標を算出し、造形物の各対象点の3次元座標を決定する。
【0009】
これにより、2次元座標系で表現された造形物の各部分における形状から、3次元座標を算出することが可能となることから、当該3次元座標を用いることにより測量を容易に行うことができる。そのため、後述する自動測量システムの利便性を高めることができる。
【0010】
そして、請求項2記載の発明は、請求項1に記載の発明であって、前記平面線形データ、前記縦断線形データ及び前記標準横断形状データが、各造形物の種類毎に定められており、
前記造形物の種類毎に3次元座標を算出することが可能となるように構成されていることを特徴とする。
【0011】
請求項2記載の発明によれば、造形物の種類ごとに3次元座標を算出することができるので、さらに利便性を向上させることができる。
【0012】
また、請求項3記載の発明は、測量機と、測量データ処理装置と、を備える自動測量システムであって、前記測量機は、測定対象である標的の3次元測点データを計測する測量部と、前記標的の周囲の画像データを撮影するための撮影部と、前記3次元測点データと前記画像データを前記測量データ処理装置に送信するための送受信部とを有し、前記測量データ処理装置は、表示部と、請求項1に記載の前記3次元設計座標算出方法により作成された前記造形物の3次元座標から、対象とする造形物の領域対応3次元形状データを作成する領域対応3次元形状データ作成部と、前記3次元測点データと、前記画像データと、前記領域対応3次元形状データとを前記表示部に重ね合わせて表示させる3次元形状データ表示実行部と、を備えることを特徴とする。
【0013】
請求項3に記載の発明によれば、測量機が撮影する画像データを測量データ処理装置に送信する。そして、測量データ処理装置は、前記3次元設計座標算出方法により作成された造形物の3次元座標から、対象とする造形物の領域対応3次元形状データを作成し、測量機から送信された画像データを解析して、領域対応3次元形状データを画像データに一致させるように重ね合わせて、3次元形状データ表示実行部により一致させた領域対応3次元形状データと画像データと3次元測点データとを表示部に表示させる。これにより、表示画面上で測量機が視準する方向に造形物の3次元形状を現すことができるので、測量対象物を視覚的に確認しながらその作業を行うことができ、測量する位置の決定を迅速に行うことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【0015】
図1に示すように、本発明の自動測量システム100は、3次元形状データ作成装置1と、標的Hと、測量機2と、測量データ処理装置3とから構成され、3次元設計座標算出方法を用いて自動で測量を行うものである。
【0016】
[3次元形状データ作成装置]
3次元形状データ作成装置1は、造形物の平面線形データと、縦断線形データと、標準横断形状データを用いて、前記造形物の3次元形状を算出するための装置であり、図2に示すように、2次元形状データデータベース11と、対象点座標算出部12と、横断面図点座標算出部14と、3次元形状データデータベース15を主要部としている。
【0017】
ここで、平面線形データと縦断線形データは、造形物に対して同一の基準点P0を基準とした位置座標のデータである。平面線形データは、造形物の中心線の平面線形(平面座標(X,Y))を示す2次元座標データである。また、縦断線形データは、造形物の中心線に沿った高さ座標(Z)と、横断面軸に沿った水平座標(Y)を示す2次元座標データである。
【0018】
さらに、標準横断形状データは、平面線形データにおける造形物の断面形状が変化する所定の対象点について作成されており、当該造形物の横断面形状を示す2次元座標データである。この標準横断形状データは、縦軸(Z軸)は造形物の高さ座標(Z)に対応するように定められているが、横軸(水平軸)(U軸)は、前記中心線に直交する直交線に対応するように定められている。
【0019】
(2次元形状データデータベース)
2次元形状データデータベース11は、造形物の前記平面線形データ、前記縦断線形データ及び前記標準横断形状データを記憶しているデータベースであり、必要に応じて、任意の造形物のデータを抽出することができるようになっている。
【0020】
例えば、図3に示すように、2次元形状データデータベース11に記憶されている平面線形データ及び縦断線形データは、基準点P0を基準とした2次元座標系に従って示されている位置座標を持っている。この2次元形状データは、造形物の各対象点P1〜P5の2次元座標のデータを有しており、造形物の形状を算出できるようになっている。また、標準横断形状データは、各造形物の対象点P1〜P5における造形物の断面形状が変化する点(以下、「造形点」という。)PnL1〜PnL2(n=1〜5)及び、造形点PnR1〜PnR2(n=1〜5)の3次元座標を記憶している。
【0021】
(対象点座標算出部)
対象点座標算出部12は、各対象点における平面座標(平面線形データ)と、高さ座標(縦断線形データ)から、当該各対象点における3次元座標を決定するための役割を果たす。
【0022】
この対象点座標算出部12では、図3(a)及び(b)に示すように、対象点P1〜対象点P5が平面線形データ及び縦断線形データに現されている場合に、縦断線形データから、前記高さ座標(Z)と水平座標(X)とを変数とする当該各対象点の近傍における縦断面形状の直線(又は曲線)を算出し、各対象点における平面座標(X、Y)のうちの水平座標(X)を代入して、高さ位置を算出することにより、各対象点における3次元座標を決定することができるようになっている。
【0023】
(3次元形状データ作成部)
3次元形状データ作成部14は、図4に示すように、各対象点に対する標準横断形状データで示されている造形物の所定の各造形点における3次元座標を算出して、対象点座標算出部12で算出した各対象点における3次元座標と、算出した各造形点の3次元座標とを用いて、造形物の3次元形状を作成する役割を果たす。各造形点の3次元座標の算出は、標準横断形状データに含まれる対象点の3次元座標を基準にして、各造形点までの距離を算出することにより行われる。
【0024】
なお、3次元形状データ作成部14は、3次元形状データ作成装置1の作動時ごとに作動させてもよいが、通常は、各造形物の平面線形データ、縦断線形データ及び標準横断形状データの記憶が完了した時点で一度3次元形状データ作成部14を作動させて、各造形物の3次元形状データを作成し、後述する3次元形状データデータベース15又は図示しない外部記憶媒体に記憶させて、測量データ処理装置3に読み出させてもよい。
【0025】
(3次元形状データデータベース)
3次元形状データデータベース15は、このようにして算出された3次元形状データを記憶しているデータベースであり、造形物の種類に応じて、記憶することができるようになっている。
【0026】
ここで、算出された各対象点及び各造形点の3次元形状データを用いて、造形物の立体形状を表示させることができる。例えば、図5に示すように、求められた各対象点及び各造形点の3次元座標を用いて、各点における少なくとも2方向に伸びる直線を作成し、その直線からそれぞれ異なる2つの方向ベクトルを求め、この方向ベクトルから法線ベクトルを求める。この求めた法線ベクトルを用いて、方向ベクトルを求めるのに用いた各点を含む平面の方程式を求めることにより、方向ベクトルを求めるために用いた各点で囲まれた範囲における面を形成することができる。これを各基準点及び各点について繰り返し行うことにより、造形物の形状を現すことができる。
【0027】
なお、前記3次元形状データ作成装置1において、前記平面線形データ、縦断線形データ及び標準横断形状データは、各造形物の種類毎にデータ化されており、当該造形物の種類毎(例えば、道路、橋梁、トンネル、側溝、造成地形等)に3次元形状を算出することが可能となるように構成されており、後記測量システムにおいて、利用可能となっている。
【0028】
従って、3次元形状データ作成装置1による各造形物の3次元形状データの作成は、後述する造形物種別選択部371により選択された造形物の種類ごとに行うようになっている。
【0029】
[標的]
標的Hは、測量位置に標的Hの支持体を垂直に配置して測量機2から発信された信号を受信して、配置された位置における3次元座標を測量機に計測させるようになっている。
【0030】
[測量機]
測量機2は、撮影部21と、測量部22と、送受信部23とから構成され、測量機2から離れた標的Hの位置を追尾し、測量機2から標的Hまでの距離および標的Hの3次元座標を測定する役割を果たす。測量部22により計測された測量データ及び撮影部21により撮影された画像データは、後述する測量データ処理装置に送受信部23によって送信される。
【0031】
撮影部21は、図示しないCCD広角カメラとCCD望遠カメラとで構成されており、CCD広角カメラは、標的Hの位置を広角の視野で所定の範囲内に収まるように撮影し、CCD望遠カメラで、標的Hの正確な3次元座標を拡大して撮影する役割を果たす。
【0032】
測量部22は、設置位置されている位置を基準として測量機2から標的Hまでの距離および標的Hの3次元座標を計測し、標的Hの方向に視準できるように、設置されている位置を中心に視準方向に対して左右方向および上下方向に回動可能になっている。
【0033】
送受信部23は、測量部22により計測された、標的Hが配置されている測量位置における3次元座標を、後述する測量データ処理装置3に送信し、測量データ処理装置3から送信される制御信号を受信して測量機2を標的Hが設置されている方向に回動させ測量位置の3次元座標を測量する役割を果たす。
【0034】
[測量データ処理装置]
測量データ処理装置3は、表示部31と、入力部32と、送受信部33と、測量結果データベース34と、制御部36と、情報処理部37と、から構成され、測量機2が計測する標的Hの配置位置における3次元座標と、3次元形状データ作成装置1により作成した造形物における寸法と各点とを比較し、測量位置の決定及び標的Hの配置位置の誤差を確認する役割を果たす。
【0035】
(表示部)
図7に示すように、表示部31は、後述する領域対応2次元形状データ作成部372aにより作成した領域対応2次元形状データを2次元形状データ表示実行部373aにより表示し、若しくは、領域対応3次元形状データ作成部372bにより作成した領域対応3次元形状データを3次元形状データ表示実行部373bにより表示することができるようになっている。また、後述する計測結果出力部378により算出された結果を表示することもできる。
【0036】
また、表示部31は、図示しないが、後述する入力部32に外部から接続可能なものであってもよく、例えば、眼鏡式の表示部を入力部32に接続して使用することもできる。
【0037】
(入力部)
入力部32は、後述する造形物種別選択部371による測量をする造形物の選択をした結果を領域対応形状データ作成部372に入力する役割を果たし、指示点決定部374の画像表示選択部374aによる画像表示の選択をした結果と、指示点選択部374bによる指示点の選択をした結果を計測部375に入力する役割を果たす。
【0038】
(送受信部)
送受信部33は、入力部32から入力される測量機2を制御部36により制御するための制御信号を測量機2に送信し、測量機2から送信される標的Hの3次元座標に関する3次元測点データを受信し、測量結果データベースに測量結果を出力する役割を果たす。
【0039】
(測量結果データベース)
測量結果データベース34は、測量機2が計測した標的Hの配置された3次元の測量位置である3次元測点データを記憶しており、記憶している3次元測点データが、測量位置として入力部32により指示された指示点を3次元造形物データベース34bと関連させて記憶されている。
【0040】
(制御部)
制御部36は、後述する情報処理部37を制御し、情報処理部37で処理及び決定される測量位置に関する情報を、表示部31及び送受信部33に出力し、送受信部33から測量機2に情報を送信することにより、標的Hが配置された方向に測量機2の視準する方向を向かせ、目的毎に測量を行う役割を果たす。
【0041】
(情報処理部)
情報処理部37は、造形物種別選択部371と、領域対応形状データ作成部372と、画面表示実行部373と、指示点決定部374と、計測部375と、誤差算出部376と、予想形状算出部377と、計測結果出力部378とから構成される。
【0042】
造形物種別選択部371は、入力部32により入力された造形物を選択した信号を入力し、3次元形状データ作成装置1により作成した造形物の3次元形状データを読み込み、後述する領域対応形状データ作成部372へ出力する役割を果たす。
【0043】
この造形物種別選択部371は、様々な種類の造形物を記憶している3次元形状データ作成装置1の2次元形状データデータベースから、測量を行う造形物を選択することができるようになっている。
【0044】
領域対応形状データ作成部372は、領域対応2次元形状データ作成部372aと、領域対応3次元形状データ作成部372bとから構成されており、測量機2が撮影した画像データと合致するように造形物種別選択部371で選択した造形物の3次元形状データを処理する役割を果たす。
【0045】
図示しないが、領域対応形状データ作成部372は、測量機2が撮影部21により撮影した画像データと、2次元形状データ若しくは3次元形状データ作成装置1が作成した3次元形状データとを合致させるために、画像データ上の基準とする距離と2次元形状データ若しくは3次元形状データ上の基準とする距離を比較することにより、撮影されている空間における基準位置間の距離や画像データにおける位置に対して2次元形状データ若しくは3次元形状データを変換することにより、領域対応2次元形状データ又は領域対応3次元形状データを作成し、画像データと合致させることができるようになっている。
【0046】
領域対応2次元形状データ作成部372aは、造形物種別選択部371で選択した造形物に対する3次元形状データを入力し、測量機2が撮影して表示部31に表示している画像データの領域と合致するように、対象とする領域対応2次元形状データを作成する役割を果たす。
【0047】
例えば、図3(a)に示すように、対象点P3におけるC−C断面の形状が図3(c)となる標準横断形状データの場合であって、C−C断面が図6に示すように画像データに写されている場合、この標準横断形状データを用いて、造形点P3L2と造形点P3R2の距離及び造形点P3L1と点P3L2の距離、若しくは、対象点P3と造形点P3R2との距離を算出する。また、画像データ上の対象点P3及び造形点P3L1、P3L2、P3R1、P3R2を用いて、標準横断形状データから距離を算出した各点と同一の点における画像データ上での距離を算出する。そして、2次元形状データで算出した距離と画像データ上での距離を比較し、画像データ上の距離と同一となるように2次元形状データで算出した距離を変換することにより画像データと一致する領域対応2次元形状データを作成することができるようになっている。
【0048】
領域対応3次元形状データ作成部372bは、造形物種別選択部371で選択した造形物に対する3次元形状データを入力し、測量機2が撮影した画像データの領域と合致するように、対象とする領域対応3次元形状データを作成する役割を果たす。
【0049】
例えば、図3(a)に示すように、対象点P1から対象点P5までのそれぞれの間隔がL1であり、かつ、画像データに対象点P1から対象点P5が写っている場合、画像データ上の対象点P1から対象点P5までの各間隔を計測する。その間隔を図6に示すようにL2からL5とした場合、画像データ上の対象点P1から対象点P5までの各間隔L2からL5までと、3次元形状データ上の間隔L1とを比較して、画像データ上の距離と同一となるように3次元形状データで算出した各距離を変換することにより画像データと一致する領域対応3次元形状データを作成することができるようになっている。
【0050】
このとき、図3(c)に示すように、対象点P1から対象点P5までの各断面(A−A断面、B−B断面、C−C断面、D−D断面、E−E断面)における3次元形状データも変換することとなる。
【0051】
画面表示実行部373は、2次元形状データ表示実行部373aと、3次元形状データ表示実行部373bとから構成されており、領域対応形状データ作成部372で作成された領域対応3次元形状データ又は領域対応2次元形状データを表示部31に表示させる役割を果たす。
【0052】
2次元形状データ表示実行部373aは、領域対応形状データ作成部372の領域対応2次元形状データ作成部372aにより作成された領域対応2次元形状データを、また、3次元形状データ表示実行部373bは、領域対応形状データ作成部372の領域対応3次元形状データ作成部372bにより作成された領域対応3次元形状データを表示部31に表示させる役割を果たす。
【0053】
例えば、図7に示すように、造形物の対象点P5〜P9までの領域の領域対応3次元形状データは、領域対応2次元形状データを切り替えて表示部31に画像データと共に表示させることができるようになっている。
【0054】
指示点決定部374は、画像表示選択部374aと、指示点選択部374bとから構成されており、入力部32より入力された測量を行う点(以下、「指示点」という。)の3次元座標又は2次元座標を、領域対応形状データ作成部372により作成した領域対応3次元形状データ又は領域対応2次元形状データより決定し、後述する計測部375に出力する役割を果たす。なお、選択する指示点は、対象点又は造形点のうちいずれでもよい。
【0055】
例えば、図7に示すように、カーソルCSLは、表示部31上を移動可能であり、このカーソルCSLは、キーボード5a若しくはマウス5bで制御することができるようになっている。このカーソルCSLにより指示点として造形物の対象点P3を選択することによって、指示点決定部374は、対象点P3の3次元座標を領域対応3次元形状データから決定することができるようになっている。
【0056】
画像表示選択部374aは、標的Hの位置が表示されている前記画像データ中に、領域対応3次元形状データ又は領域対応2次元形状データの表示のさせ方を選択する役割を果たす。
領域対応3次元形状データ等の表示は、施工後評価及び施工予測の2通りに使用することができる。
施工後評価は、施工後の造形物の実測位置を表示させた画像データ中に、領域対応3次元形状データ等を表示させて、両者を対比させることにより、施工誤差を把握することを目的とする。
施工予測は、施工中の造形物について数箇所の測量を行い、測定された各実測位置を表示させた画像データ中に、設計図の情報をあてはめることにより、継続して施工した場合の造形物の完成予想形状を表示させることを目的とする。
画像表示選択部374aにより選択された表示のさせ方の情報は、後述する計測部375に入力される。
【0057】
指示点選択部374bは、画像表示選択部374aで選択された画像の表示のやり方に応じた領域対応3次元形状データ又は領域対応2次元形状データを用いて、画面表示実行部373により表示部31に表示されている造形物の領域対応3次元形状データ又は領域対応2次元形状データから指示点を選択する役割を果たす。指示点の選択は、カーソルCSLにより領域対応3次元形状データ上又は領域対応2次元形状データ上の所定の指示点を選択することにより行うことができるようになっている。選択された指示点の情報は、後述する計測部375に入力される。
【0058】
計測部375は、指示点決定部374からの情報を入力し、標的Hの3次元座標と、測量機2と標的Hとの距離を計算する役割を果たす。計測部375では、測量機2により測量位置である標的Hの3次元座標を算出する際に、測量開始時に行われる前視での基準とした方向に対しての水平角度と、垂直角度を求め、測量機2が位置している基準位置の3次元座標を用いて、測量機2から標的Hまでの距離を算出することにより、標的Hが位置する3次元座標を算出することができる。
【0059】
誤差算出部376は、指示点決定部374の画像表示選択部374aによる施工予測の画像表示が選択されたという情報と、指示点選択部374bによる指示点の情報と、測量結果データベース34に記憶されている各測量位置における3次元座標とを入力して、計測部375の計測結果から、標的Hの3次元座標と指示点の3次元座標とを比較して、誤差を算出する役割を果たす。
【0060】
誤差の算出は、図8(a)〜(c)に示すように、例えば、標的Hの配置位置TGの3次元座標を計測部375によって計測し、指示点とする対象点P3の3次元座標と測量結果データベース34に記憶されている各測量位置における3次元座標とを用いて、長さ方向に距離L、幅方向に距離W、高さ方向に距離Hを指示点を中心として造形物の各造形点について誤差算出部376により算出することができる。そして、図9(a)に示すように、計測をした各点を領域対象3次元形状データ等と重ねて表示させ、計測した各点の3次元座標での造形物の3次元形状データを算出することもできる。
【0061】
予想形状算出部377は、指示点決定部374の画像表示選択部374aによる施工後評価の画像表示が選択されたという情報と、測量結果データベース34に記憶されている各測量位置における3次元座標とを入力して、計測部375の計測結果から、造形物の予想形状を算出する役割を果たす。
【0062】
予想形状の算出は、例えば、図9(b)に示すように、施工途中である造形物において、計測を行った各測量位置の3次元座標と造形物のまだ施工されていない部位における対象点及び造形点を3次元形状データの各点の3次元座標を用いて、施工中の造形物の3次元形状を算出し、施工後の造形物の形状の状態を算出することができる。
【0063】
計測結果出力部378は、計測部375により計測された標的Hの3次元座標を、撮影部21により撮影された画像データ中に表示させ、かつ、誤差算出部376及び予想形状算出部377による算出結果を表示させる役割を果たす。
【0064】
例えば、図6に示すように、画像データ中に計測された標的Hの3次元座標を表示させた後、図8(a)〜(e)に示すように、計測部375によって対象点P3の3次元座標と標的Hの配置位置TGの3次元座標との距離を、長さ方向に距離Lを、幅方向に距離Wを、高さ方向に距離Hを表示させることができる。
【0065】
[使用方法]
次に、図10を用いて本発明の自動測量システム100の使用方法を説明する。
初めに、造形物の3次元座標の算出を、3次元設計座標算出方法を用いて行う。3次元設計座標算出方法は、造形物の中心線形上における対象点の3次元座標を平面線形データと縦断線形データから算出する対象点座標算出ステップと、標準横断形状データにおける造形物の造形点の3次元座標を算出する造形点座標算出ステップと、算出された各対象点及び各造形点の3次元座標を3次元形状データデータベースに記憶する算出座標記憶ステップと、3次元形状データデータベースに記憶されている各対象点及び各造形点の3次元座標から造形物の3次元形状を作成する3次元形状作成ステップとから構成されている。
【0066】
測量機2を基準座標が付与された所定の位置に設置し、予め測量しておいた複数の基準点に基準座標を付与しておく。そして、測量機2と各基準点のうちのいずれか1点若しくは2点を用いて、測量機2の視準方向を基準として各測量位置の座標及び距離を計測することができるようにする。そして、測量者は、標的Hを所持して測量位置付近に移動し、測量を開始する。
【0067】
まず、3次元形状データ作成装置1により造形物の3次元形状データを作成する(S1)。ここで、3次元形状データの作成について詳細に説明する。
【0068】
(対象点座標算出ステップ)
初めに、各対象点の3次元座標を決定する(S101)。各対象点の3次元座標の決定は、対象点座標算出部12により、2次元形状データデータベース11に記憶されている平面線形データと縦断線形データから、前記高さ座標(Z)と水平座標(X)とを変数とする当該各対象点の近傍における縦断面形状の直線(又は曲線)を算出し、各対象点における平面座標(X、Y)のうちの水平座標(X)を代入して、高さ位置を算出することにより決定する。
【0069】
(造形点座標算出ステップ)
3次元形状データ作成部14により、各対象点に対する、2次元形状データデータベース11に記憶されている標準横断形状データで示されている造形物の所定の各造形点における3次元座標を算出する(S102)。つまり、各対象点に対する造形物の所定の各点と、各対象点に対する高さ方向及び横軸(U軸)方向の相対的な位置関係を求めて、対前記象点座標算出部で決定された当該対象点における3次元座標と水平軸の方程式を用いて、前記各点おける3次元座標を算出することができる。
【0070】
(算出座標記憶ステップ)
3次元形状データ作成部14で算出した前記各点おける3次元座標を3次元形状データデータベース15に記憶する(S103)。
【0071】
(3次元形状作成ステップ)
そして、3次元形状データデータベース15に記憶されている各造形物における3次元形状データを、算出された各対象点及び各造形点の3次元座標から3次元形状データ作成部14により算出する(S104)。
【0072】
次に、本発明の自動測量システム100を起動させ(S2)、表示部31に選択項目を表示させる(S3)。その選択項目には、指示点決定部374の画像表示選択部374aによる画像表示の選択と指示点選択部374bによる指示点選択と造形物種別選択部371による測量を行う造形物の選択があり、まず測量を行う造形物の選択を入力部32により行う(S4)。すると、3次元形状データ作成装置1の3次元形状データデータベースに記憶されている選択された造形物の3次元形状データを読み込む。
【0073】
そして、画像表示選択部374aにおける画像表示のやり方の選択を入力部32により行う(S5)。ここまでの選択項目の入力を終えた後、測量の対象となる造形物が位置する方向に測量機を回動させ、撮影部21により造形物が位置する方向を撮影する(S6)。
【0074】
撮影機1の撮影部21により撮影された画像データと合致するように、領域対応2次元形状データ作成部372a及び領域対応3次元形状データ作成部372bにより、3次元形状データ作成装置1の3次元形状データデータベースに記憶されている選択された造形物の3次元形状データから領域対応2次元形状データ及び領域対応3次元形状データの作成が行われる(S7)。ここで、領域対応2次元形状データ及び領域対応3次元形状データは、各造形物について作成される。
【0075】
画面表示実行部373により表示された領域対応2次元形状データ及び領域対応3次元形状データの所定の点を指示点として入力部32により選択する場合、入力部32による指示点の選択の情報が、制御部36と指示点選択決定部374に入力され、入力部32の情報を入力した指示点選択決定部374により、入力部32により選択された指示点が測量位置として決定される(S8)。
【0076】
指示点を決定した後に、標的Hを表示部31に表示されている領域対応2次元形状データ及び領域対応3次元形状データ上の指示点に対応する測量位置付近に配置して(S9)測量が行われる(S10)。この測量は、制御部36による標的Hの配置位置を追尾する自動追尾で行われ(S11)、測量機2の設置位置と標的Hの配置位置との距離と、標的Hの配置位置における3次元座標を計測部375により計測を行う(S12)。
【0077】
計測部375での計測は、画像表示選択部374aで選択された施工後評価又は施工予測における画像表示を区別して行われる。
【0078】
指示点決定部374の画像表示選択部374aによる画像表示の選択が画像表示の選択が施工後評価である場合は(S13)、造形物種別選択部371で選択した造形物について、表示部31に施工後のその造形物の実測位置を表示させた画像データ中に領域対応3次元形状データ等を画像表示実行部373により表示させ(S14)、画像表示選択部374aでの施工後評価の指示情報を入力することにより計測部375が計測した標的Hの3次元座標と、測量結果データベースに記憶している選択された造形物における測量結果である測量位置の3次元座標とを、計測結果出力部378により表示部31に表示させる(S15)。
【0079】
なお、領域対応2次元形状データ作成部372a及び領域対応3次元形状データ作成部372bで作成した領域対応2次元形状データ及び領域対応3次元形状データは、画面表示実行部373の2次元形状データ表示実行部373a及び3次元形状データ表示実行部373bにより表示部31に表示される。
【0080】
その後、誤差算出部376により、指示点選択部374bによる指示点の情報と、測量結果データベース34に記憶されている各測量位置における3次元座標と、計測部375の計測結果とから、標的Hの3次元座標と指示点の3次元座標とを比較して、誤差を算出する(S16)。誤差の算出結果は、図8(b)〜(c)に示すように2次元で表され、計測結果出力部378により表示部31に表示される(S17)。このとき、2次元で表される誤差の結果は、平面方向、縦断面方向、横断面方向の2次元座標を設け、そこに誤差を表示させることができるようになっている。
【0081】
画像表示の選択が施工予測である場合は(S13)、造形物種別選択部371で選択した造形物について、表示部31に施工中の造形物について数箇所の測定された各実測位置を計測結果出力部378により表示させた画像データ中に設計図の情報をあてはめ、かつ、領域対応3次元形状データ等を画像表示実行部373により表示させる(S18)。
【0082】
その後、予想形状算出部377により、測量結果データベース34に記憶されている各測量位置における3次元座標を入力して、計測部375の計測結果から、造形物の予想形状を算出する(S19)。このとき、予想形状の算出は、施工途中である造形物において、計測を行った各測量位置の3次元座標と造形物のまだ施工されていない部位における対象点及び造形点を3次元形状データの各点の3次元座標を用いて、施工中の造形物の3次元形状を算出することにより、施工後の造形物の形状の状態を算出する。この施工後の造形物の形状の状態の算出の結果は、計測結果出力部378により表示部31に表示される(S20)。
これにより測量が終了する。
【0083】
このように本発明の自動測量システム100を使用することで、測量を必要とする造形物について用いることができる。また、本発明の使用方法において、標的Hを測量機2に追尾させて標的Hの測量位置の3次元座標を計測する場合において、造形物の形状と標的Hの測量位置が表示部31に表示されているので、誤差算出部376を用いて、誤差がなくなる位置に標的を移動させて測量位置を決定することもできる。このようにすると、施工前における造形物の正確な位置を決定することができる。
【0084】
【発明の効果】
造形物の形状が測量機が撮影する画像データに合致するように3次元形状データで現され、表示部において表示されるため、視覚的に測量位置を確認することができ、正確な測量を行うことができる。
【0085】
また、造形物の形状が視覚的に現されることにより、測量位置の把握が容易となり、迅速な測量を行うことができるので、測量者の測量負荷を軽減することができる。
【0086】
また、造形物の形状が2次元形状データで現される場合であっても、測量機が撮影する画像データに合致するように2次元形状データを処理し、表示部において表示されるため、視覚的に測量位置を確認することができ、正確な測量を行うことができ、また、施工管理を容易にし、測量者の作業負荷を軽減することができる。
【0087】
表示部に指示点と標的の距離の誤差が表示されているので、測量位置までの距離を視覚的に把握することができ、指示点まで迅速に標的の配置位置を変位させることができ、かつ、正確な測量をすることができる。
【0088】
表示部に指示点と標的の距離の誤差が表示されているので、施工誤差を視覚的に測量位置で確認することができるので、造形物の施工管理を容易にすることができる。
【0089】
なお、本発明は、土地の造成における造成位置の測量や、構造物の構築位置の測量、および、造成された位置や構築された構造物の位置の誤差を算出する測量に用いることができる。
【0090】
さらに、吹き付けコンクリートの打設を行う場合や、構造物の屋根部又は基礎部のコンクリートの打設を行う場合にも、本発明を用いて打設されたコンクリートの厚さを計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の自動測量システムを示す模式図である。
【図2】本発明の3次元形状データ作成装置の構成を示すブロック図である。
【図3】(a)は、造形物の対象点P1〜P5を結んだ状態を示す平面図である。(b)は、造形物の対象点P1〜P5を結んだ状態を示す縦断面図である。(c)は、造形物の対象点P1〜P5における横断面を示す横断面図である。
【図4】3次元形状データの一例を示す模式図である。
【図5】図3の3次元形状データに造形物の平面を作成する状態を示す模式図である。
【図6】画像データと3次元形状データとを合致させる状態を示す模式図である。
【図7】表示部への表示例を示す模式図である。
【図8】(a)は、指示点の位置と標的の配置位置とを示す概略図である。(b)は、指示点の位置と標的の配置位置との平面視での誤差を示す概略図である。(c)は、指示点の位置と標的の配置位置との断面視での誤差を示す概略図である。
【図9】(a)は、造形物に対する施工後評価の状態を示す模式図である。(b)は、造形物に対する施工予測の状態を示す模式図である。
【図10】本発明の自動測量システムの使用方法を示すフローチャートである。
【図11】3次元形状データを作成する方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
100 自動測量システム
1 3次元形状データ作成装置
11 2次元形状データデータベース
12 対象点座標算出部
14 3次元形状データ作成部
15 3次元形状データデータベース
2 測量機
21 撮影部
22 測量部
23 送受信部
3 測量データ処理装置
31 表示部
32 入力部
33 送受信部
34 測量結果データベース
36 制御部
37 情報処理部
371 造形物種別選択部
372 領域対応形状データ作成部
372a 領域対応2次元形状データ作成部
372b 領域対応3次元形状データ作成部
373 画面表示実行部
373a 2次元形状データ表示実行部
373b 3次元形状データ表示実行部
374 指示点決定部
374a 画像表示選択部
374b 指示点選択部
375 計測部
376 誤差算出部
377 予想形状算出部
378 計測結果出力部
H 標的[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a three-dimensional design coordinate creation method for calculating three-dimensional coordinates of a modeled object from planar linear data, longitudinal linear data, and standard cross-sectional shape data, and an automatic surveying system using the three-dimensional design coordinate calculation method.
[0002]
[Prior art]
A conventional surveying method includes a surveying instrument provided at a specific position, which measures a target of a surveyor who is distant from the surveying instrument, measures a distance from a reference position of the surveying instrument to a position of the target, and performs surveying. Information on the three-dimensional coordinates of the position is obtained.
However, when determining the survey position, various two-dimensional shape data such as plan view data, longitudinal sectional view data, transverse sectional view data, and side view data of the survey position must be used. The information on the dimensional coordinates is converted into two-dimensional shape data, and is represented by, for example, abscissa (X coordinate) and ordinate (Y coordinate), or one of these coordinates and altitude coordinate (Z coordinate). The surveyed data is displayed on a screen of a computer by a surveyor's selection according to the selection of the surveyor, and the judgment is made (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-174518 (pages 4-7, FIG. 4)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the conventional surveying method is used, the work efficiency is poor and it may be difficult to determine the surveying position. For example, if the two-dimensional shape data cannot be visually determined, There is a problem that it takes an enormous amount of time to convert dimensional data to three-dimensional data. In addition, since the survey performed at the determined survey position existing in three dimensions is represented by various two-dimensional shape data, calculation of the three-dimensional coordinates of the survey position is erroneous, and there is a problem that accurate survey cannot be performed.
Furthermore, various two-dimensional shape data is used for the work of confirming the survey position, and only the two-dimensional coordinates of each modeled object in each two-dimensional shape data are confirmed.
[0005]
Therefore, the present invention reduces the work load on the surveyor, enables more accurate surveying, and assists in realizing the automatic surveying system and the automatic surveying system capable of visually confirming the surveying position. It is a main object of the present invention to provide a three-dimensional design coordinate calculation method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is configured to solve the above-described problem, and the invention according to
[0007]
Here, the modeled object refers to an object having a shape such as an excavated terrain or an embankment formed by land formation, a civil engineering structure, a building structure, or the like.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, the plane coordinates are calculated from the plane linear data and the height coordinates are calculated from the vertical line data using the plane linear data and the vertical line data, and the three-dimensional object at each target point of the modeled object is calculated. Determine the coordinates.
[0009]
This makes it possible to calculate three-dimensional coordinates from the shape of each part of the modeled object expressed in the two-dimensional coordinate system, so that surveying can be easily performed by using the three-dimensional coordinates. . Therefore, the convenience of the automatic surveying system described later can be improved.
[0010]
The invention according to
The apparatus is characterized in that three-dimensional coordinates can be calculated for each type of the modeled object.
[0011]
According to the second aspect of the invention, the three-dimensional coordinates can be calculated for each type of the modeled object, so that the convenience can be further improved.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an automatic surveying system including a surveying instrument and a surveying data processing device, wherein the surveying instrument measures three-dimensional measurement data of a target to be measured. A photographing unit for photographing image data around the target; and a transmitting and receiving unit for transmitting the three-dimensional measurement data and the image data to the survey data processing device. An apparatus for generating an area corresponding to an area of a target object based on a display unit and three-dimensional coordinates of the object generated by the three-dimensional design coordinate calculation method according to
[0013]
According to the third aspect of the present invention, the image data captured by the surveying instrument is transmitted to the surveying data processing device. The survey data processing device creates three-dimensional shape data corresponding to the area of the target object from the three-dimensional coordinates of the object created by the three-dimensional design coordinate calculation method, and transmits the image transmitted from the surveying instrument. The data is analyzed, the region-corresponding three-dimensional shape data is superimposed so as to match the image data, and the region-corresponding three-dimensional shape data, the image data, and the three-dimensional measurement data matched by the three-dimensional shape data display execution unit. Are displayed on the display unit. Thereby, the three-dimensional shape of the modeled object can be displayed on the display screen in the direction collimated by the surveying instrument, so that the operation can be performed while visually confirming the surveying target object, and the position of the surveying position can be determined. Decisions can be made quickly.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0015]
As shown in FIG. 1, the
[0016]
[3D shape data creation device]
The three-dimensional shape
[0017]
Here, the planar linear data and the longitudinal linear data are data of position coordinates based on the same reference point P0 with respect to the modeled object. The planar alignment data is two-dimensional coordinate data indicating the planar alignment (plane coordinates (X, Y)) of the center line of the object. The longitudinal linear data is two-dimensional coordinate data indicating height coordinates (Z) along the center line of the modeled object and horizontal coordinates (Y) along the cross-sectional axis.
[0018]
Further, the standard cross-sectional shape data is created for a predetermined target point where the cross-sectional shape of the object in the planar linear data changes, and is two-dimensional coordinate data indicating the cross-sectional shape of the object. In the standard cross-sectional shape data, the vertical axis (Z axis) is determined so as to correspond to the height coordinate (Z) of the modeled object, but the horizontal axis (horizontal axis) (U axis) corresponds to the center line. It is determined so as to correspond to an orthogonal line that is orthogonal.
[0019]
(2D shape data database)
The two-dimensional
[0020]
For example, as shown in FIG. 3, the planar linear data and the longitudinal linear data stored in the two-dimensional
[0021]
(Target point coordinate calculation unit)
The target point coordinate
[0022]
As shown in FIGS. 3A and 3B, when the target points P1 to P5 appear in the planar linear data and the vertical linear data, the target point coordinate
[0023]
(3D shape data creation unit)
As shown in FIG. 4, the three-dimensional shape
[0024]
Note that the three-dimensional shape
[0025]
(3D shape data database)
The three-dimensional
[0026]
Here, the three-dimensional shape of the modeled object can be displayed using the calculated three-dimensional shape data of each target point and each modeling point. For example, as shown in FIG. 5, using the obtained three-dimensional coordinates of each target point and each modeling point, a straight line extending in at least two directions at each point is created, and two different direction vectors are respectively determined from the straight lines. Then, a normal vector is obtained from the direction vector. By using the obtained normal vector, a plane in a range surrounded by the points used for obtaining the direction vector is formed by obtaining an equation of a plane including each point used for obtaining the direction vector. be able to. By repeating this for each reference point and each point, the shape of the modeled object can be represented.
[0027]
In the three-dimensional shape
[0028]
Therefore, the three-dimensional shape
[0029]
[target]
The target H receives the signal transmitted from the surveying
[0030]
[Surveyor]
The surveying
[0031]
The photographing unit 21 is composed of a CCD wide-angle camera and a CCD telephoto camera (not shown). The CCD wide-angle camera photographs the position of the target H within a predetermined range in a wide-angle view, and uses the CCD telephoto camera. , Plays the role of enlarging the accurate three-dimensional coordinates of the target H for photographing.
[0032]
The surveying
[0033]
The transmission /
[0034]
[Survey data processing device]
The survey data processing device 3 includes a
[0035]
(Display)
As shown in FIG. 7, the
[0036]
Although not shown, the
[0037]
(Input section)
The
[0038]
(Transceiver)
The transmission /
[0039]
(Survey result database)
The
[0040]
(Control unit)
The
[0041]
(Information Processing Department)
The
[0042]
The modeling object
[0043]
The modeled object
[0044]
The area-based shape
[0045]
Although not shown, the area-corresponding shape
[0046]
The area-corresponding two-dimensional shape
[0047]
For example, as shown in FIG. 3A, this is the case of the standard cross-sectional shape data in which the shape of the CC section at the target point P3 is as shown in FIG. 3C, and the CC section is as shown in FIG. In this case, the distance between the shaping point P3L2 and the shaping point P3R2 and the distance between the shaping point P3L1 and the point P3L2, or the distance between the target point P3 and the shaping point P3R2, using the standard cross-sectional shape data. Is calculated. Further, using the target point P3 and the modeling points P3L1, P3L2, P3R1, and P3R2 on the image data, the distance on the image data at the same point as each point whose distance has been calculated from the standard cross-sectional shape data is calculated. Then, the distance calculated on the two-dimensional shape data is compared with the distance on the image data, and the distance calculated on the two-dimensional shape data is converted so as to be the same as the distance on the image data, so that the distance matches the image data. It is possible to create area-corresponding two-dimensional shape data.
[0048]
The region-corresponding three-dimensional shape
[0049]
For example, as shown in FIG. 3A, when each interval from the target point P1 to the target point P5 is L1 and the image data includes the target point P1 to the target point P5, the image data The respective intervals from the target point P1 to the target point P5 are measured. When the intervals are L2 to L5 as shown in FIG. 6, each interval L2 to L5 from the target point P1 to the target point P5 on the image data is compared with the interval L1 on the three-dimensional shape data. By converting each distance calculated by the three-dimensional shape data so as to be the same as the distance on the image data, it is possible to create three-dimensional shape data corresponding to the region that matches the image data.
[0050]
At this time, as shown in FIG. 3C, each cross section from the target point P1 to the target point P5 (AA cross section, BB cross section, CC cross section, DD cross section, EE cross section) Will also be converted.
[0051]
The screen
[0052]
The two-dimensional shape data display
[0053]
For example, as shown in FIG. 7, the area-corresponding three-dimensional shape data of the area from the object points P5 to P9 of the modeled object can be displayed on the
[0054]
The designated
[0055]
For example, as shown in FIG. 7, the cursor CSL is movable on the
[0056]
The image
The display of the region-corresponding three-dimensional shape data and the like can be used in two ways: evaluation after construction and construction prediction.
Post-construction evaluation aims to grasp the construction error by displaying the three-dimensional shape data etc. corresponding to the area in the image data displaying the actual measurement position of the modeled object after construction and comparing them with each other. I do.
The construction forecast is a model that is continuously constructed by performing surveys at several locations on the model under construction and applying the information of the design drawings to the image data that displays the measured positions measured. The purpose of this is to display the expected shape of completion.
Information on the display method selected by the image
[0057]
The designated point selecting unit 374b uses the area corresponding three-dimensional shape data or the area corresponding two-dimensional shape data according to the display mode of the image selected by the image
[0058]
The measuring
[0059]
The
[0060]
As shown in FIGS. 8A to 8C, the error is calculated, for example, by measuring the three-dimensional coordinates of the arrangement position TG of the target H by the
[0061]
The predicted
[0062]
For example, as shown in FIG. 9B, the calculation of the expected shape is performed by, in the case of a molded object in the middle of construction, the three-dimensional coordinates of each measurement position where the measurement was performed and the target point in the part where the molded object has not been constructed yet. The three-dimensional shape of the object under construction is calculated using the three-dimensional coordinates of each point of the three-dimensional shape data, and the state of the shape of the object after construction can be calculated.
[0063]
The measurement
[0064]
For example, as shown in FIG. 6, after displaying the three-dimensional coordinates of the target H measured in the image data, as shown in FIGS. 8A to 8E, the
[0065]
[how to use]
Next, a method of using the
First, the three-dimensional coordinates of the object are calculated using a three-dimensional design coordinate calculation method. The three-dimensional design coordinate calculation method includes a target point coordinate calculation step of calculating three-dimensional coordinates of a target point on the central alignment of the molded object from the planar linear data and the longitudinal linear data, and calculating a three-dimensional coordinate of the molded point in the standard cross-sectional shape data. A forming point coordinate calculating step of calculating three-dimensional coordinates, a calculated coordinate storing step of storing the calculated three-dimensional coordinates of each target point and each of the forming points in a three-dimensional shape data database, and a storing step of storing the calculated three-dimensional coordinates in the three-dimensional shape data database And a three-dimensional shape creation step of creating a three-dimensional shape of the modeled object from the three-dimensional coordinates of each target point and each modeling point.
[0066]
The surveying
[0067]
First, three-dimensional shape data of a modeled object is created by the three-dimensional shape data creating device 1 (S1). Here, creation of three-dimensional shape data will be described in detail.
[0068]
(Target point coordinate calculation step)
First, three-dimensional coordinates of each target point are determined (S101). The three-dimensional coordinates of each target point are determined by the target point coordinate
[0069]
(Modeling point coordinate calculation step)
The three-dimensional shape
[0070]
(Calculated coordinate storage step)
The three-dimensional coordinates at each point calculated by the three-dimensional shape
[0071]
(3D shape creation step)
Then, the three-dimensional shape data for each model stored in the three-dimensional
[0072]
Next, the
[0073]
Then, the image
[0074]
The region-corresponding two-dimensional shape
[0075]
When a predetermined point of the area-corresponding two-dimensional shape data and the area-corresponding three-dimensional shape data displayed by the screen
[0076]
After determining the designated point, the target H is placed near the survey position corresponding to the designated point on the region-corresponding two-dimensional shape data and the region-corresponding three-dimensional shape data displayed on the display unit 31 (S9). This is performed (S10). This survey is performed by automatic tracking for tracking the location of the target H by the control unit 36 (S11), and the distance between the location of the surveying
[0077]
The measurement by the
[0078]
When the image display selection by the image
[0079]
The two-dimensional shape data corresponding to the area and the three-dimensional shape data corresponding to the area created by the two-dimensional shape
[0080]
After that, the
[0081]
When the selection of the image display is the construction prediction (S13), for the model selected by the model
[0082]
Thereafter, the predicted
This ends the survey.
[0083]
By using the
[0084]
【The invention's effect】
Since the shape of the modeled object is expressed as three-dimensional shape data so as to match the image data captured by the surveying instrument and displayed on the display unit, the surveying position can be visually confirmed, and accurate surveying can be performed. be able to.
[0085]
Also, since the shape of the modeled object is visually represented, the surveying position can be easily grasped, and quick surveying can be performed, so that the surveying load on the surveyor can be reduced.
[0086]
Further, even when the shape of the modeled object is represented by the two-dimensional shape data, the two-dimensional shape data is processed so as to match the image data captured by the surveying instrument, and displayed on the display unit. It is possible to check the surveying position, to perform accurate surveying, to facilitate construction management, and to reduce the work load of the surveyor.
[0087]
Since the error of the distance between the designated point and the target is displayed on the display unit, the distance to the surveying position can be visually grasped, and the position of the target can be displaced quickly to the designated point, and , You can do accurate surveying.
[0088]
Since the error of the distance between the designated point and the target is displayed on the display unit, the construction error can be visually confirmed at the surveying position, thereby facilitating the construction management of the modeled object.
[0089]
In addition, the present invention can be used for surveying a construction position in land construction, surveying a construction position of a structure, and calculating an error in a construction position and a position of a constructed structure.
[0090]
Furthermore, when casting concrete or when casting concrete on the roof or foundation of a structure, the thickness of the concrete cast using the present invention can be measured. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an automatic surveying system of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a three-dimensional shape data creating device according to the present invention.
FIG. 3A is a plan view showing a state where target points P1 to P5 of a modeled object are connected. (B) is a longitudinal sectional view showing a state where target points P1 to P5 of the modeled object are connected. (C) is a cross-sectional view showing a cross-section at target points P1 to P5 of the modeled object.
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of three-dimensional shape data.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state where a plane of a modeled object is created on the three-dimensional shape data of FIG. 3;
FIG. 6 is a schematic diagram showing a state where image data and three-dimensional shape data are matched.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a display example on a display unit.
FIG. 8A is a schematic diagram showing a position of a designated point and an arrangement position of a target. (B) is a schematic diagram showing an error in plan view between the position of the designated point and the position of the target. (C) is a schematic diagram showing an error in a sectional view between the position of the designated point and the position of the target.
FIG. 9A is a schematic diagram showing a state of post-construction evaluation on a modeled object. (B) is a schematic diagram showing a state of construction prediction for a modeled object.
FIG. 10 is a flowchart showing a method of using the automatic surveying system of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart illustrating a method for creating three-dimensional shape data.
[Explanation of symbols]
100 automatic surveying system
1 3D shape data creation device
11 2D shape data database
12 Target point coordinate calculator
14 3D shape data creation unit
15 3D shape data database
2 Surveying instrument
21 Shooting unit
22 Surveying Department
23 Transceiver
3 Survey data processing device
31 Display
32 Input section
33 transceiver
34 Survey Result Database
36 control unit
37 Information Processing Department
371 Modeling object type selection section
372 area corresponding shape data creation unit
372a 2D shape data creation unit corresponding to area
372b 3D shape data generator for area
373 screen display execution unit
373a 2D shape data display execution unit
373b 3D shape data display execution unit
374 Pointing point determination unit
374a Image display selection section
374b Point selection section
375 measuring unit
376 error calculator
377 Expected shape calculator
378 Measurement result output section
H target
Claims (3)
前記造形物の種類毎に3次元座標を算出することが可能となるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の3次元設計座標算出方法。The plane linear data, the longitudinal linear data and the standard cross-sectional shape data are determined for each type of molded object,
The three-dimensional design coordinate calculation method according to claim 1, wherein three-dimensional coordinates can be calculated for each type of the modeled object.
前記測量機は、
測定対象である標的の3次元測点データを計測する測量部と、前記標的の周囲の画像データを撮影するための撮影部と、前記3次元測点データと前記画像データを前記測量データ処理装置に送信するための送受信部とを有し、
前記測量データ処理装置は、
表示部と、
請求項1に記載の前記3次元設計座標算出方法により作成された前記造形物の3次元座標から、対象とする造形物の領域対応3次元形状データを作成する領域対応3次元形状データ作成部と、
前記3次元測点データと、前記画像データと、前記領域対応3次元形状データとを前記表示部に重ね合わせて表示させる3次元形状データ表示実行部と、
を備えることを特徴とする自動測量システム。An automatic surveying system including a surveying instrument and a survey data processing device,
The surveying instrument is
A surveying unit for measuring three-dimensional measurement data of a target to be measured, a photographing unit for photographing image data around the target, and a survey data processing device for processing the three-dimensional measurement data and the image data And a transmitting and receiving unit for transmitting to the
The survey data processing device,
A display unit,
An area-compatible three-dimensional shape data creating unit that creates area-specific three-dimensional shape data of a target object from the three-dimensional coordinates of the object created by the three-dimensional design coordinate calculation method according to claim 1. ,
A three-dimensional shape data display execution unit that superimposes and displays the three-dimensional measurement data, the image data, and the region-corresponding three-dimensional shape data on the display unit;
An automatic surveying system comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002347297A JP2004177382A (en) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | Three-dimensional design coordinates calculating method, and automatic surveying system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002347297A JP2004177382A (en) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | Three-dimensional design coordinates calculating method, and automatic surveying system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004177382A true JP2004177382A (en) | 2004-06-24 |
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ID=32707948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002347297A Pending JP2004177382A (en) | 2002-11-29 | 2002-11-29 | Three-dimensional design coordinates calculating method, and automatic surveying system |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004177382A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015210582A (en) * | 2014-04-24 | 2015-11-24 | 株式会社Ihiインフラシステム | Structure design and engineering information creation system and structure design and engineering information creation method |
-
2002
- 2002-11-29 JP JP2002347297A patent/JP2004177382A/en active Pending
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JP2015210582A (en) * | 2014-04-24 | 2015-11-24 | 株式会社Ihiインフラシステム | Structure design and engineering information creation system and structure design and engineering information creation method |
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