JP2005315770A

JP2005315770A - 測定方法及び測定システム

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Publication number: JP2005315770A
Application number: JP2004135439A
Authority: JP
Inventors: Fumio Otomo; 文夫大友; Hitoshi Otani; 仁志大谷
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2005-11-10
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Abstract

【課題】
労力を要さず、短時間に而も正確な縦断測量、横断測量を可能とする測定システムを提供する。
【解決手段】
地表等の表面にライン６，７を付し、該ラインに沿って該ラインを含む所要測定範囲について測定を行い、該所要測定範囲を含む範囲の画像を画像データとして取得し、該画像データと測定データとを重合させ、前記画像データ中のライン位置とライン近傍の測定データとから前記ラインの測定データを演算する。
【選択図】図１

Description

本発明は、地表等の表面形状を測定する測定方法、及び測定システムに関するものである。

路線等の工事に於いては施工計画図が作られ、切土・盛土の土量を考慮しつつ施工計画が立てられる。又、前記施工計画図を作成するに当り、施工計画の基準とする為、工事該当箇所の現状が測量される。

路線工事を行う為、縦断測量、横断測量が行われる。縦断測量は路線の中心線に沿って行う水準測量であり、横断測量は前記中心線（路線方向）に直交する方向の水準測量である。

従来、縦断測量を行う場合、中心線上に番号を付した杭を打設し、打設された番号杭の杭頭の標高及び地盤の高さを測定する。杭頭高を測定することにより地盤高、傾斜が算出できる。又、横断測量を行う場合、路線と直角方向の直線上に一定間隔で杭を打設し、杭の杭頭の標高を測定することで、地盤の高さを測定している。而して杭頭高を測定することにより地盤高が算出され、その測量結果に基づいて横断の高さを表した横断面図が作成されていた。

縦断測量、横断測量は共に測量するのに杭を打設する必要がある。杭を打つ間隔は地形により決定されるが、余りに小さい間隔で杭を打設することは、作業量を多くするだけで適切ではない。従って、作業者の負担にならない間隔で杭の打設を行っており、この為、起伏の激しい地形では、杭が示す標高は、必ずしも起伏を正確には表してなく、杭頭が示す標高によって作成される横断面図は概略的な図面となってしまう。又、杭頭を測量しその高さから横断面図を作成する場合には、杭頭と地面からの高さが一定であることが前提であり、一定でないと正確な横断面図は作成できない。ところが多くの杭を一定の高さで打つことは容易でなく、大規模な工事の場合には多大な時間を要すると共に正確な横断面図の作成は困難である。

尚、測量データを取得する測量機としては、特許文献１に示されるものがある。

特開平１１−３３７３３６号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、労力を要さず、短時間に而も正確な縦断測量、横断測量を可能とする測定システムを提供するものである。

本発明は、地表等の表面にラインを付し、該ラインに沿って該ラインを含む所要測定範囲について測定を行い、該所要測定範囲を含む範囲の画像を画像データとして取得し、該画像データと測定データとを重合させ、前記画像データ中のライン位置とライン近傍の測定データとから前記ラインの測定データを演算する測定方法に係り、又前記ラインを挾む２点の測定点間の直線の式を演算し、該直線と前記ラインとの交点の位置を直線の式から演算する測定方法に係り、又前記所要測定範囲の測定点からティンを作成し、該ティンと前記画像データとを重合し、該画像データ中のラインを含むティンから前記ラインの測定データを演算する測定方法に係るものである。

又本発明は、表面に付されたラインと、前記表面に設けられた少なくとも２つのマーカーと、前記ラインとマーカーを含む測定範囲を画像データとして取得する撮像装置と、前記マーカーと前記測定範囲を測定する測量機と、前記画像データと測定結果とを前記マーカーを標定点として重合し、前記ラインと該ラインに対する測定データを基に前記ラインの測定データを演算する演算部を具備する測定システムに係り、又前記演算部は、前記測定範囲からティンを作成し、前記マーカーを標定点として、前記画像データと前記測定データとを重合させ、前記ラインを含むティンに基づき前記ラインの測定データを演算する測定システムに係り、又前記ラインの測定データより断面の曲線を演算する測定システムに係るものである。

又本発明は、断面形状を測定すべき測定対象上に描いた直線と、その直線上に示した２つ以上の標定点を含む画像を画像データとして取得するデジタルカメラと、前記標定点の測定データと、前記測定対象上に描いた直線を含む範囲を所定間隔で測定した測定データとを取得する、既知点上にある測量機とを具備し、前記標定点の測定データと前記画像データとをマッチングさせることで、前記所定間隔で測定した測定データと前記画像データを対応付け、前記所定間隔で測定した測定データの位置関係と、その測定データに挾まれる前記画像上の直線の位置とから、前記描かれた直線の高さデータを算出し、前記測定対象の断面形状を求める測定システムに係るものである。

更に又本発明は、断面形状を測定すべき測定対象上に描いた直線と、その直線上に示した２つ以上の標定点と、該標定点を含む画像を画像データとして取得するデジタルカメラと、前記標定点の測定データと、前記測定対象上に描いた直線を含む範囲及びその範囲内を所定間隔で測定した測定データとを取得する既知点上にある測量機を具備し、前記標定点の測定データと前記画像データとをマッチングさせることで、前記所定間隔で測定した測定データと前記画像データを対応付け、前記所定間隔で測定した測定データを基に三角網を形成するティンデータを作成し、そのティンデータに画像データをテクスチャマッピングで関連付け、前記ティンデータの位置関係と、前記画像上の直線の位置とから、前記描かれた直線の高さデータを算出し、前記測定対象の断面形状を求める測定システムに係るものである。

本発明によれば、地表等の表面にラインを付し、該ラインに沿って該ラインを含む所要測定範囲について測定を行い、該所要測定範囲を含む範囲の画像を画像データとして取得し、該画像データと測定データとを重合させ、前記画像データ中のライン位置とライン近傍の測定データとから前記ラインの測定データを演算するので、多数の杭を打設する必要がなく、作業量が大幅に減少すると共に測定に要する時間も大幅に減少する等の優れた効果を発揮する。

以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。

図１、図２により、本発明に係る測定システムの機器構成の概略を説明する。

測定システムは、主に測距し、水平角、上下（鉛直）角を測角する測量機１、例えばトータルステーション（ＴＳ）、撮像装置２、例えばデジタルカメラ、パーソナルコンピュータ等のデータ処理装置３、磁気記憶媒体、半導体記憶媒体、光記憶媒体等の記憶媒体５、測定範囲の地表に付された測定ライン（縦断線６、横断線７）、測定範囲に設置された少なくとも２つのマーカー（基準杭）８（後述）を具備している。

前記測量機１は所要範囲についての測距、測角の測量を行い、測定データは前記記憶媒体５に記録され、該記憶媒体５の測定データは前記データ処理装置３に入力される。又、前記撮像装置２は測定範囲或は測定範囲を含む様に撮像し、画像データ（デジタルデータ）を前記記憶媒体５に記録する。該記憶媒体５は、前記撮像装置２に対して装脱可能であると共に前記測量機１、前記データ処理装置３に対して装脱可能であり、該データ処理装置３に記憶媒体５を装填することで、前記データ処理装置３は前記記憶媒体５に記録された画像データを読込み可能となっている。

前記データ処理装置３は画像データと測定データとを合成し、測定データ付画像データにデータ処理し、更に測定データ付画像データに基づき、縦断測定データ、横断測定データを演算により求め、表示部３２（後述）に測定データ付画像データ、縦断測定データ、横断測定データに基づき作成した縦断面図、横断面図、測量場所の等高線図等を表示させる様になっている。

利用者は、画像を立体画像として、表示させ、或は画像中の任意の位置に関する測定データを取出すことができる。

以下、測定システムを構成する機器について具体的に説明する。

図３は本発明で使用される、測量機１の一例を示している。

図３中、１１は制御演算部を示し、該制御演算部１１には測距部１２、鉛直角測角部１３、水平角測角部１４、記憶部１５、操作・入力部１６、表示部１７、入出力部１８が電気的に接続されている。尚、前記制御演算部１１、前記記憶部１５は、前記測量機１の演算部を構成している。

前記測距部１２は発光部１９、受光部２１を有し、前記発光部１９からは投光光学系２２を介して測距光２５が測定対象物（測定のターゲットとなるもの）２４に向け照射され、該測定対象物２４から反射された測距反射光２６は受光光学系２３を介して前記受光部２１に受光され、該受光部２１から発せられる受光信号を基に前記測定対象物２４迄の距離が測定される。又、少なくとも前記発光部１９、前記受光部２１、前記投光光学系２２、前記受光光学系２３は、水平方向及び鉛直方向に回転可能に支持され、水平角、鉛直角は前記鉛直角測角部１３、前記水平角測角部１４によって測定され、測定結果は前記制御演算部１１に入力される様になっている。

前記記憶部１５は測距、測角をする為に必要な、シーケンスプログラム、演算プログラム等を格納するプログラム格納部、測距、測角データを記憶するデータ格納部を有している。前記操作・入力部１６からは測距を開始するのに必要な条件、測距開始の指令等を入力し、又前記表示部１７には測定条件、測定の進行状態、測定結果等が表示される。

前記入出力部１８は、外部機器との接続、外部機器との信号の送受信を制御するものであり、例えば前記記憶媒体５へのデータの書込み、該記憶媒体５に記録されたデータの読込みを行う。

前記撮像装置２はＣＣＤ等の撮像素子を具備し、撮像画像を電子データとして出力可能な、例えばデジタルカメラ等であり、撮像画面をデジタル信号化してメモリカード等の前記記憶媒体５に記録し、又外部に対して信号出力が可能である。

図４で示す様に、前記データ処理装置３は、入出力部２７、入出力制御部２８、演算制御部（ＣＰＵ）２９、ハードディスク等の記憶部３１、液晶ディスプレイ等の表示部３２、キーボード等の入力部３３等を具備する。尚、前記入出力制御部２８、前記演算制御部２９、前記記憶部３１は前記データ処理装置３の演算部を構成している。

前記入出力部２７は、前記記憶媒体５に記録されたデータの読込み、該記憶媒体５へのデータの書込みを行い、前記入出力制御部２８を介して前記演算制御部２９との間でデータの授受が行われる。

又、前記記憶部３１には、画像処理を行う画像処理プログラム３４、データ処理プログラム３５、測定データ演算プログラム３６、画像再現プログラム３７等のプログラムが格納され、又、前記入出力制御部２８からのデータ、前記演算制御部２９で演算された演算データ等のデータを格納するデータ格納部３８を有している。

前記入力部３３からの入力で上記した各種プログラムが起動され、演算の実行が行われ、前記表示部３２には処理の状況、演算結果等が表示される。

図５〜図９を参照して、本発明の第１の実施の形態について説明する。尚、以下の説明では、横断測定を行う場合を例として示している。尚、図７中破線は地表の形状を示している。

前記測量機１を既知点に設置し、該測量機１の機械高を測定する（ＳＴＥＰ：０１，ＳＴＥＰ：０２）。

測定対象部分の地表に横断線７を引く（ＳＴＥＰ：０３）。

該横断線７は、地表表面と区別が付易い様に、白又は黄色等の色が選択されることが好ましい。

該横断線７上に少なくとも２箇所（好ましくは３箇所以上）にマーカーとなる基準杭８を打設する（ＳＴＥＰ：０４）。

この場合マーカーになれば基準杭に限定されるものではなく、測定のターゲットになるものであればよい。

該基準杭８を打設する際、基準杭８の上面は、地表から一定の高さとなる様にする。又、該基準杭８の上面には、クロス線、或は点等が付されていることが好ましく、前記基準杭８の上面、好ましくは前記クロス線の交点、或は前記点が標定点（後述）として使用される。

略測量機のある方向から、該横断線７が含まれる範囲を前記撮像装置２により撮像し、前記記憶媒体５に画像データ４１として記録する（ＳＴＥＰ：０５）。尚、該画像データ４１は、前記記憶媒体５に記録する際のデータ量を少なくする為、前記横断線７を含む所要幅（後述する測線４２，４３を含む幅）に限定してもよい。前記記憶媒体５が前記データ処理装置３の入出力部２７に装填され、前記画像データ４１が前記データ格納部３８に格納される。或は、前記記憶媒体５を前記測量機１の入出力部１８に装填して測定を行ってもよい。

前記測量機１により、前記基準杭８ａ，８ｂ，８ｃの測定（前記標定点についての距離、水平角、高低角の測定）を行う（ＳＴＥＰ：０６）。

前記測量機１により、前記横断線７が含まれる範囲、通常は含まれる幅で測線４２，４３をプログラム上で設定し、該測線４２，４３に沿って所要間隔で測定点４４ａ，４４ｂ…、測定点４５ａ，４５ｂ…の自動測定を行い測定データ４６が取得され（ＳＴＥＰ：０７）、該測定データ４６は前記記憶媒体５に記録される。該記憶媒体５が前記データ処理装置３の前記入出力部２７に装填され、前記測定データ４６が前記データ格納部３８に格納される。

前記データ処理装置３に於いて、前記画像処理プログラム３４、前記データ処理プログラム３５が起動され、前記画像データ４１と前記測定データ４６とが重合され、重合データ４９が作成される。前記画像データ４１と前記測定データ４６との重合は、前記基準杭８ａ，８ｂ，８ｃを標定点として前記画像データ４１中の前記基準杭８ａ，８ｂ，８ｃと前記測定データ４６中の基準杭８ａ，８ｂ，８ｃが合致する様になされる。

前記測定データ演算プログラム３６が起動され、前記横断線７を挾む前記測定点４４ａ，４４ｂ、測定点４５ａ，４５ｂの前記測定データ４６から前記横断線７を挾む２点を結ぶ直線４７ａ，４７ｂ，４７ｃの式が演算される。該直線４７ａ，４７ｂ，４７ｃと前記横断線７との交点４８ａ，４８ｂ，４８ｃが、前記重合データ４９より求められ、前記交点４８ａ，４８ｂ，４８ｃの測定データは前記直線４７ａ，４７ｂ，４７ｃの式から演算される。尚、前記交点は、前記横断線７の幅の所要位置、例えば該横断線７の幅中心とされ、幅中心は前記画像データ４１から求められる。

同様にして前記横断線７を挾んで対向する前記測定点４４ａ，４４ｂ…、測定点４５ａ，４５ｂ…を結ぶ２点間の直線の式が演算され、更に前記横断線７との交点の測定データが演算により求められる（ＳＴＥＰ：０９）。

交点の測定データの内、高さデータを基に横断面曲線５０が演算され、該横断面曲線５０を基に前記画像処理プログラム３４によって横断図４０が作成される（ＳＴＥＰ：１０）。該横断図４０は横断線７についての断面形状を示す。

該横断図４０は、前記画像再現プログラム３７によって前記表示部３２に表示される。測定者は該表示部３２に表示された横断図４０より、横断線７での断面形状を知ることができる。更に、複数の横断線７についての横断図４０を求め、同一画面上に表示することで、横断面の変化の状態を視覚的に認識することができる。

又、画像データ４１上で、複数の前記横断線７と所要位置の前記縦断線６との交点を求め、前記横断線７上の交点の測定データを前記横断面曲線５０から求めることで、所要位置の前記縦断線６に沿った縦断図を求めることも可能である。更に、縦断面を個別に求める場合には、前記縦断線６に関して、該縦断線６を挾んで測線を設定し、横断線７に関する場合と同様に測定、演算をすることで、横断線７、縦断面を求めることができる。

尚、前記縦断線６、前記横断線７は地表に線を描く代りに、柔軟なロープ、帯紐等を地表に載置してもよい。

図１〜図５、図１０〜図１３に於いて第２の実施の形態について説明する。

前記データ処理装置３の前記記憶部３１には、ティンデータ５７と撮像画像とを重合し、ティンデータが重合された撮像画像５１（一点透視画像）（図１０参照）を正射投影画像５２（オルソ画像）に変換する、或はオルソ画像から一点透視画像に変換する等の画像処理を行う画像処理プログラム３４、測定データに画像データをテクスチャマッピングする等のデータ処理を行うデータ処理プログラム３５、前記画像データと測定データとの合成データから画像上の任意の点の測定データをメッシュデータの内挿により求める測定データ演算プログラム３６、任意の方向から見た画像を演算する画像再現プログラム３７等のプログラムが格納され、又、入出力制御部２８からのデータ、演算制御部２９で演算された演算データ等のデータを格納するデータ格納部３８を有している。

前記入力部３３からの入力で上記した各種プログラムが起動され、演算の実行が行われ、例えば前記表示部３２には、測定データに画像データをテクスチャマッピングした画像が表示される。又、画像中で任意の点を指示すると、前記測定データ演算プログラム３６が起動され、指示点の位置データ、標高、傾斜等のデータが演算され表示される。

以下、作動について説明する。

先ず、測量機１を既知点に設置し、測量機１の機械高を測定する（ＳＴＥＰ：０１，ＳＴＥＰ：０２）。

該横断線７上に少なくとも２箇所（好ましくは３箇所以上）にマーカーとなる基準杭８ａ，８ｂ，８ｃを打設する（ＳＴＥＰ：０４）。

該基準杭８ａ，８ｂ，８ｃを打設する際、基準杭８ａ，８ｂ，８ｃの上面は、地表から一定の高さとなる様にする。又、該基準杭８ａ，８ｂ，８ｃの上面には、クロス線、或は点等が付されていることが好ましく、前記基準杭８ａ，８ｂ，８ｃの上面、好ましくは前記クロス線の交点、或は前記点が標定点（後述）として使用される。

前記横断線７に対して斜め方向から、該横断線７が含まれる範囲を前記撮像装置２により撮像し、前記記憶媒体５に画像データ４１として記録する（ＳＴＥＰ：０５）。

前記測量機１により前記横断線７を含む範囲を測定範囲５５に設定し、前記基準杭８ａ，８ｂ，８ｃの測定を行い、更に、前記測定範囲５５内を所定間隔で測定点（図１２、図１３（Ａ）参照、図中交点が全て測定点を示す）を自動計測する（ＳＴＥＰ：０７、ＳＴＥＰ：１１）。

測定点のデータ、測距、水平角、鉛直角のデータは前記入出力部１８を介して前記記憶媒体５に記録され、該記憶媒体５を介して測定データ４６は前記データ処理装置３に入力することができる。

前記記憶媒体５を前記測量機１から取出し、前記データ処理装置３の前記入出力部２７に装填することで、前記記憶媒体５の測定データ４６が読込まれ、前記データ格納部３８に施工データとして格納される。

前記データ処理プログラム３５が起動され、前記測定データ４６は、前記測定点を頂点として連結され３角形平面の集合体である様にティン（ＴＩＮ：不定形三角網）化されたティンデータ５７に変換される（図１３（Ａ）参照）（ＳＴＥＰ：１２）。ここで、前記測量機１により測定した測定点を座標上に図示した場合、測定点が示す位置は正射投影画像中に表示される位置と等価となる。

又、上記した各測定点は、平面位置と高さの３次元データを有しており、３点の測定点を頂点とする３角形平面を表す座標演算式が、３点の測定点の３次元データに基づき演算でき、該３角形平面内の任意の位置の３次元データが前記座標演算式から演算することができる。該座標演算式については、例えば、本出願人が先に出願した特願２００２−３３０１３０に説明されている。

而して、ティン化された全ての３角形平面についての座標演算式を求めることで、前記測定範囲５５内の任意の点の３次元データを内挿により求めることが可能となる。

前記ティンデータ５７及び３角形平面（以下メッシュと称す）を表す座標演算式が、前記測定データ４６と共に施工データとして前記データ格納部３８に格納される。

前記撮像画像５１はデジタル画像データ４１として出力され、該画像データ４１は前記記憶媒体５に記録される。該記憶媒体５が前記撮像装置２から取出され、前記データ処理装置３に装填される。前記記憶媒体５を介して前記画像データ４１が、前記データ処理装置３に入力される。

前記記憶媒体５が前記データ処理装置３の前記入出力部２７に装填されることで、前記記憶媒体５の画像データ４１が読込まれ、前記データ格納部３８に格納される。

前記画像処理プログラム３５が起動され、前記測量機１で測定された基準点（標定点）と前記撮像画像５１上の標定点を対応させ、それに基づき各ティン（三角網）に対応する画像をテクスチャマッピングして画像が重合された重合測定データを作成する（ＳＴＥＰ：１４）。

テクスチャマッピングした重合測定データに基づいてオルソ画像５８に展開される（ＳＴＥＰ：１５）。この時画像はティンの拡張、縮小に応じて拡張、縮小することになる。又、変換された前記撮像画像５１は、前記ティンデータ５７の図内の点と１対１に対応することになる（図１３参照）。

前記オルソ画像５８内の任意の点を指定すると、任意の点が属するメッシュが特定され、該メッシュの座標演算式より任意の位置から見た３次元データを演算することができる。即ち、前記オルソ画像５８は３次元データを含む画像となっている。

又、前記データ格納部３８に於いて、前記ティンデータ５７と、前記撮像画像５１とは、測定範囲毎に、或は測定範囲内のメッシュ毎に前記撮像画像５１と前記ティンデータ５７とをリンクさせてもよい。リンクの方法は、ティンデータ５７と撮像画像５１とを別の記憶領域に格納し、管理データによりリンクさせてもよく、メッシュ毎に格納領域を区別し、区別した格納領域にティンデータ５７の１つのメッシュに関するデータ、撮像画像５１の１つのメッシュに対応する画像データを格納してもよい。

前記測定データ演算プログラム３６が起動され、前記横断線７を含むオルソ画像５８中のティンが選択され、該ティンの座標演算式から前記横断線７の測定データが演算される。前記横断線７を含む全てのティンについて該横断線７の測定データが演算されることで、前記横断線７の全長に亘る測定データが得られる（ＳＴＥＰ：１６）。尚、横断線７のティン中の測定点については、該横断線７の幅の所要位置、例えば該横断線７の幅中心とする。

該横断線７の測定データの内、高さデータを基に横断面曲線５０が演算され、該横断面曲線５０を基に画像処理プログラム３４によって横断図４０（図９参照）が作成される（ＳＴＥＰ：１７）。

該横断図４０は、前記画像再現プログラム３７によって前記表示部３２に表示される。更に、複数の横断線７についての横断図４０を求め、同一画面上に表示することで、横断面の変化の状態を視覚的に認識することができる。

又、画像データ４１上で、複数の前記横断線７と所要位置の前記縦断線６との交点を求め、前記横断線７上の交点の測定データを前記横断面曲線５０から求めることで、所要位置の前記縦断線６に沿った縦断図を求めることも可能である。

又、関連付けされたデータ（施工データ）を前記記憶媒体５に書込むことで、、前記記憶媒体５を電子施工データとして利用できる。

尚、画像処理プログラム３４、測定データ演算プログラム３６、画像再現プログラム３７を、前記測量機１の前記記憶部１５に格納させれば、施工データが記録された前記記憶媒体５を前記入出力部１８に装填することで、前記測量機１の表示部１７に前記オルソ画像５８を表示させることが可能である。又、前記測量機１の記憶部１５に、前記記憶部３１と同様なプログラムを格納することで、測量機１自体で施工データを作成することも可能である。

次に、ティン化により求めたティンデータ（３次元データ、即ち測定データ）或は、測定データ４６に画像データ４１が合成された施工データを基に土木工事等を施工する場合について図１４により説明する。

土木工事の進行に伴い、工事を実施して得られる工事実施データを逐次記録、蓄積し、仕上データとして取得する。

土木工事の仕上データを施工データと比較し、比較した結果を前記表示部３２に表示させる。図１４は、比較した結果の不良施工部分、未施工部分が表示された施工工事画像５９を示している。仕上データと施工データとを比較演算することで、不良施工部分、未施工部分の修正作業が掘削作業であるか土盛作業であるかが判別でき、作業者に掘削作業であるか土盛作業であるかの作業の別或は作業範囲を画像として認知させることができる。

施工データの表示の方法としては、施工範囲を示すと共に施工範囲が掘削作業であるか土盛作業であるかを合せて表示する。例えば視覚的に認知できる様、掘削範囲６１と土盛範囲６２とを色分けして表示する等である。

尚、前記測量機１、前記撮像装置２、前記データ処理装置３間のデータの授受を前記記憶媒体５を介して行ったが、ケーブルで接続しケーブルを介してデータの授受を行ってもよく、或は無線ＬＡＮ等の通信手段でデータの授受を行ってもよい。更に、大量のデータを処理する場合は、記憶媒体５の代りにＨＤＤの様に大容量の記憶装置を有するデータコレクタを用いてもよい。

又、上記実施の形態では、路線工事に伴う表面形状の測定について述べたが、測定対象としては地表に限らず傾斜面等ラインを付すことができる面であれば測定が可能であることは言う迄もない。

更に、ライン状に設けられるマーカーは、測定が可能で写真上で認識できればよく、基準杭８に限られるものではない。又、該基準杭８は、画像データ４１と測定データ４６とを重合する基準となればよいので、横断線７以外の位置に設けてもよい。

本発明の実施の形態を示す説明図である。本発明に係る測定システムの概略機器構成図である。本発明に係る測定システムの測量機の概略構成図である。本発明に係る測定システムのデータ処理装置の概略構成図である。本発明の第１の実施の形態に於ける作動を示すフローチャートである。本発明の第１の実施の形態に於ける撮像装置と画像データとの関係を示す説明図である。本発明の第１の実施の形態に於ける測量機と測定データとの関係を示す説明図である。本発明の第１の実施の形態に於ける画像データと測定データとを重合させた状態を示す説明図である。本発明の第１の実施の形態で得られた横断面曲線の説明図である。本発明の第２の実施の形態に於ける撮像画像とオルソ画像との関係を示す説明図である。本発明の第２の実施の形態に於ける測定範囲と測量機、撮像装置との関係を示す説明図である。本発明の第２の実施の形態に於ける測定データと測量機との関係を示す説明図である。本発明の第２の実施の形態に於けるティンデータ、撮像画像、オルソ画像の画像処理を示す説明図である。土木施工データに仕上データを重合させた一例を示す図である。

符号の説明

１測量機
２撮像装置
３データ処理装置
６縦断線
７横断線
８基準杭
１１制御演算部
１２測距部
１５記憶部
２８入出力制御部
２９演算制御部
３１記憶部
３２表示部
４０横断図
４１画像データ
４９重合データ
５０横断面曲線
５１撮像画像
５２正射投影画像
５５測定範囲
５７ティンデータ
５８オルソ画像

Claims

地表等の表面にラインを付し、該ラインに沿って該ラインを含む所要測定範囲について測定を行い、該所要測定範囲を含む範囲の画像を画像データとして取得し、該画像データと測定データとを重合させ、前記画像データ中のライン位置とライン近傍の測定データとから前記ラインの測定データを演算することを特徴とする測定方法。
前記ラインを挾む２点の測定点間の直線の式を演算し、該直線と前記ラインとの交点の位置を直線の式から演算する請求項１の測定方法。
前記所要測定範囲の測定点からティンを作成し、該ティンと前記画像データとを重合し、該画像データ中のラインを含むティンから前記ラインの測定データを演算する請求項１の測定方法。
表面に付されたラインと、前記表面に設けられた少なくとも２つのマーカーと、前記ラインとマーカーを含む測定範囲を画像データとして取得する撮像装置と、前記マーカーと前記測定範囲を測定する測量機と、前記画像データと測定結果とを前記マーカーを標定点として重合し、前記ラインと該ラインに対する測定データを基に前記ラインの測定データを演算する演算部を具備することを特徴とする測定システム。
前記演算部は、前記測定範囲からティンを作成し、前記マーカーを標定点として、前記画像データと前記測定データとを重合させ、前記ラインを含むティンに基づき前記ラインの測定データを演算する請求項４の測定システム。
前記ラインの測定データより断面の曲線を演算する請求項４又は請求項５いずれかの測定システム。
断面形状を測定すべき測定対象上に描いた直線と、その直線上に示した２つ以上の標定点を含む画像を画像データとして取得するデジタルカメラと、前記標定点の測定データと、前記測定対象上に描いた直線を含む範囲を所定間隔で測定した測定データとを取得する、既知点上にある測量機とを具備し、前記標定点の測定データと前記画像データとをマッチングさせることで、前記所定間隔で測定した測定データと前記画像データを対応付け、前記所定間隔で測定した測定データの位置関係と、その測定データに挾まれる前記画像上の直線の位置とから、前記描かれた直線の高さデータを算出し、前記測定対象の断面形状を求めることを特徴とする測定システム。
断面形状を測定すべき測定対象上に描いた直線と、その直線上に示した２つ以上の標定点と、該標定点を含む画像を画像データとして取得するデジタルカメラと、前記標定点の測定データと、前記測定対象上に描いた直線を含む範囲及びその範囲内を所定間隔で測定した測定データとを取得する既知点上にある測量機を具備し、前記標定点の測定データと前記画像データとをマッチングさせることで、前記所定間隔で測定した測定データと前記画像データを対応付け、前記所定間隔で測定した測定データを基に三角網を形成するティンデータを作成し、そのティンデータに画像データをテクスチャマッピングで関連付け、前記ティンデータの位置関係と、前記画像上の直線の位置とから、前記描かれた直線の高さデータを算出し、前記測定対象の断面形状を求めることを特徴とする測定システム。