JP2005114744A

JP2005114744A - 運搬装置の土砂積載量の計測方法および装置

Info

Publication number: JP2005114744A
Application number: JP2005018030A
Authority: JP
Inventors: Masashi Takahashi; 正志高橋; Hideki Sugimoto; 英樹杉本; Masaharu Masutani; 正治増谷; Mamoru Kanda; 守神田; Yuji Okumura; 雄二奥村
Original assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd; Honma Corp
Current assignee: Penta Ocean Construction Co Ltd; Honma Corp
Priority date: 2005-01-26
Filing date: 2005-01-26
Publication date: 2005-04-28

Abstract

【課題】通常、土砂の積み出し場は複数あり、撮影機を積み出し場ごとに設置することは経済的に好ましく無い。
【解決手段】本発明の運搬装置の土砂積載量の計測方法では、移動可能な作業機械に設置した撮影機で運搬機械の甲板と船倉の表面と船倉の表面が土砂で覆われている場合の表面を撮影し、コンピュータにて上記甲板上に設けた基準点を用いてステレオ画像計測原理に基づき撮影画像の三次元座標を算出し、土砂積載状態と空状態の３次元座標の差から土砂積載量を算出する。また、本発明の運搬装置の土砂積載量の計測装置は、移動可能な作業機械に設置した、運搬機械の甲板と船倉の表面と船倉の表面が土砂で覆われている場合の表面を撮影する撮影機と、上記甲板上に設けた基準点を用いてステレオ画像計測原理に基づき撮影画像の三次元座標を算出し、土砂積載状態と空状態の３次元座標の差から土砂積載量を算出するコンピュータとより成る。
【選択図】図１

Description

本発明は運搬装置の土砂積載量の計測方法および装置、特に、運搬船に積載した大規模工事における大量の積載土量を、移動可能な揚土船、台船などの各種作業機械に設けた撮影機を用いて短時間にしかも高精度に計測する方法および装置に関するものである。

従来、土砂積み出し場に設けたシップローダ上にデジタルカメラを取り付け、土運船の積載土量を計測する方法は知られている（特許文献１）。
特開２０００−８８５４１号公報

通常、土砂の積み出し場は複数あり、従ってデジタルカメラ等の撮影機を積み出し場ごとに設置することは経済的に好ましくない。

本発明はこのような欠点を除くようにしたものである。

本発明の運搬装置の土砂積載量の計測方法は、移動可能な作業機械に設置した撮影機で運搬機械の甲板と船倉の表面と船倉の表面が土砂で覆われている場合の表面を撮影し、コンピュータにて上記甲板上に設けた基準点を用いてステレオ画像計測原理に基づき撮影画像の三次元座標を算出し、土砂積載状態と空状態の３次元座標の差から土砂積載量を算出することを特徴とする。

本発明の運搬装置の土砂積載量の計測装置は、移動可能な作業機械に設置した、運搬機械の甲板と船倉の表面と船倉の表面が土砂で覆われている場合の表面を撮影する撮影機と、上記甲板上に設けた基準点を用いてステレオ画像計測原理に基づき撮影画像の三次元座標を算出し、土砂積載状態と空状態の３次元座標の差から土砂積載量を算出するコンピュータとより成ることを特徴とする。

上記作業機械は揚土船または測量船である。

本発明によれば以下のような効果が得られる。

１）移動可能な作業機械に撮影機を設置することで複数の土砂積み出し場から出航する運搬船に適用することが出来、設置数が減少することによる経済性が向上し、一ヶ所で計測することによる情報管理の効率性が向上する。

２）運搬船の甲板と船倉の３次元座標は、運搬船の甲板上に設けた基準点、たとえば船倉の縁材などを基準にした座標系で算出するので、運搬船と撮影機を設置した作業機械の相対位置は必ずしも正対させる必要はなく、撮影範囲に運搬船の船倉と縁材が入っていれば、運搬船が作業機械に対して斜め方向から進入してもよいし、あるいは斜め方向に離れていってもよいので、運搬船の操船が容易になる。

３）作業機械が測量船の場合は、計測が必要な運搬船に向かって容易に且つ迅速に移動することが出来るので、運搬船が決められた計測場所を通過する必要がなく作業性が向上する。

４）作業機械が揚土船の場合は、作業中に船倉の残土量を計測することが出来るので、揚土量の管理が容易になり、揚土の仮置き量の数量管理、揚土を敷きならし材に使用する場合は敷きならし材の数量管理、敷きならし層厚管理にも活用できる。

以下図面によって本発明の実施例を説明する。

本発明の実施例１においては図１に示すように現場に配置されている移動可能な揚土船、検収台船などの各種作業機械１にデジタルカメラなどの撮影機２を設置し、撮影機２の下部近傍を通過する運搬船３の甲板と船倉を撮影し、この画像をコンピュータに伝送し、運搬船３の甲板上の、例えば船倉の縁材などを基準としてステレオ画像計測原理に基づき撮影画像の３次元座標を算出し、運搬船３の積載物の積載量を求める。

なお、図２及び図３に示すように撮影機２は運搬船３の両舷が視野に入り、かつ運搬船３が通過できる高さを確保した架台やクレーンブームなどの仮設物４に設置する。

各種作業機械１上に撮影機２を設置した場合の運搬船３の撮影は、図４〜図９に示すように運搬船３を移動させて運搬船全体の積載物５の映像を撮影する。積載物５が満載状態のときは作業機械１に接舷するときに積載物５の３次元形状を計測し、揚土後の空状態のときは、作業機械１から離舷するときに船倉の３次元形状を計測する。

撮影機２をクレーンブームに取り付けた場合には、作業機械１に運搬船３を係留したままの状態でもクレーンブームを移動させることで運搬船３の甲板と船倉を撮影し、運搬船３の積載物の積載量を求める。このような移動式クレーンに撮影機２を設置した場合の運搬船３の撮影は、運搬船３を移動させてもよいし、あるいはクレーンブームを旋回させたり、クレーンを移動することによって運搬船全体の積載物の映像を撮影する。

また、ビデオカメラやレーザ計測器などの運搬船３の位置を検知する測位器や検知器によって、撮影範囲に運搬船３が入っているか、適宜撮影状況を確認することで、撮影ミスを防止する。

撮影する運搬船３の大きさおよび長さによっては、一度に船倉全体を撮影できないため分割して撮影し、分割して撮影した積載物の映像ごとに３次元座標を求めた後、座標を合成し運搬船全体の積載物の３次元座標を求める。

撮影機２で撮影した映像を現場と離れた現場事務所に伝送する場合は、無線ＬＡＮなどを使用して伝送の高速化を図る。撮影した映像は、日々の工事写真管理にも活用でき、施工管理の効率化、データ管理容易になる。

撮影機をクレーンブームに取り付けた場合には、作業機械１に運搬船３を係留したままの状態でもクレーンブームを移動させることで運搬船３の甲板と船倉を撮影し、運搬船３の積載物の積載量を求める。

本発明の実施例２においては撮影機２を測量船６に設置し、図１０〜図１２に示すように計測が必要な運搬船３に測量船６が近接し移動しながら運搬船全体の積載物の映像を撮影する。

本発明の運搬装置に対する土砂積載量の計測装置の斜視図である。図１に示す計測装置の説明用平面図である。図１に示す計測装置の説明用平面図である。本発明の運搬装置に対する土砂積載量の計測方法の説明用平面図である。本発明の計測方法の説明用平面図である。本発明の計測方法の説明用平面図である。本発明の計測方法の説明用平面図である。本発明の計測方法の説明用平面図である。本発明の計測方法の説明用平面図である。本発明の他の実施例説明図である。本発明の他の実施例説明図である。本発明の他の実施例説明図である。

符号の説明

１作業機械
２撮影機
３運搬船
４仮設物
５積載物
６測量船

Claims

移動可能な作業機械に設置した撮影機で運搬機械の甲板と船倉の表面と船倉の表面が土砂で覆われている場合の表面を撮影し、コンピュータにて上記甲板上に設けた基準点を用いてステレオ画像計測原理に基づき撮影画像の三次元座標を算出し、土砂積載状態と空状態の３次元座標の差から土砂積載量を算出することを特徴とする運搬装置の土砂積載量の計測方法。
上記作業機械が揚土船であることを特徴とする請求項１記載の運搬装置の土砂積載量の計測方法。
上記作業機械が測量船であることを特徴とする請求項１記載の運搬装置の土砂積載量の計測方法。
移動可能な作業機械に設置した、運搬機械の甲板と船倉の表面と船倉の表面が土砂で覆われている場合の表面を撮影する撮影機と、上記甲板上に設けた基準点を用いてステレオ画像計測原理に基づき撮影画像の三次元座標を算出し、土砂積載状態と空状態の３次元座標の差から土砂積載量を算出するコンピュータとより成ることを特徴とする運搬装置の土砂積載量の計測装置。
上記作業機械が揚土船であることを特徴とする請求項４記載の運搬装置の土砂積載量の計測装置。
上記作業機械が測量船であることを特徴とする請求項４記載の運搬装置の土砂積載量の計測装置。