JP2010055581A - 工程管理装置及び工程管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実際に工程の現場に赴く必要がなく、また、撮影された画像と目視用基準情報との同期を容易に行うことができる工程管理装置を提供する。
【解決手段】所定の工程が実施されている現場に設置され少なくとも撮影方向の遠隔操作が可能なネットワークカメラ２と、工程の計画情報を記憶している記憶手段３と、記憶手段３から取得される工程の計画情報に基づいて任意の時点における工程の実施予定状況を任意の視点からみた想定画像を生成する画像生成手段４と、画像生成手段４を制御しネットワークカメラ２の遠隔操作状況に基づいてネットワークカメラ２からの視点に対応した想定画像を生成させる制御手段１と、制御手段１により制御されてネットワークカメラ２により撮影された撮影画像と任意の時点における想定画像とを表示する表示手段５とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に、船舶建造やプラント建設等のように、製造エリアが広い、工期が長い、製造現場が遠方であるなどにより、進捗の把握が困難である工程について、工程管理を行う工程管理装置及び工程管理方法に関する。

製造エリアが広い、工期が長い、製造現場が遠方であるなどにより、進捗の把握が困難である工程、例えば、船舶建造やプラント建設等において、工程管理を行うために、特許文献１に記載されているように、現場において撮影された画像と、目視用基準情報（図面等の参照用データなど）とを比較する方法が考案されている。

すなわち、撮影者が実際に現場に行き、参照用データ（３Ｄ画像）に合うように、または、管理オペレータからの指示を聞きながら、カメラを適切な位置に設置し、適切な方向で撮影し、撮影画像を取り込む。

そして、このようにして取得した撮影画像と、目視用基準情報とを、表示装置により並べて表示し、オペレータが目視により、または、管理コンピュータが自動照合して、設計図書などの仕様通りに施工がなされているかを判別する。目視用基準情報としては、目視用の３次元画像や、図面等の参照用データが使用される。

特開２００２−０７３７３０公報

ところで、前述のような従来の工程管理においては、撮影者が実際に現場に行かなければならないため、煩雑である。特に、現場が遠方にある場合には、実際に行くことが困難な場合もある。

また、従来の工程管理においては、撮影された画像と目視用基準情報とは、手動により調整して同期させなければならない。すなわち、カメラの設置位置及び撮影条件と、目視用基準情報との調整を毎回行う必要があり、手順が煩雑である。

そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、実際に工程の現場に赴く必要がなく、また、撮影された画像と目視用基準情報との同期を容易に行うことができる工程管理装置及び工程管理方法を提供することを目的とする。

前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明は、以下の構成を有する。

〔構成１〕
本発明に係る工程管理装置は、所定の工程が実施されている現場に設置され少なくとも撮影方向の遠隔操作が可能なネットワークカメラと、工程の計画情報を記憶している記憶手段と、記憶手段から取得される工程の計画情報に基づいて任意の時点における工程の実施予定状況を任意の視点からみた想定画像を生成する画像生成手段と、画像生成手段を制御しネットワークカメラの遠隔操作状況に基づいてネットワークカメラからの視点に対応した想定画像を生成させる制御手段と、制御手段により制御されてネットワークカメラにより撮影された撮影画像と、想定画像とを表示する表示手段とを備え、工程の計画情報及びネットワークカメラの遠隔操作状況に基づいて、任意の時点における工程の実施予定状況のネットワークカメラの視点からみた想定画像を生成し、ネットワークカメラにより撮影された撮影画像と、想定画像とを表示することを特徴とするものである。

〔構成２〕
本発明に係る工程管理方法は、少なくとも撮影方向の遠隔操作が可能なネットワークカメラを所定の工程が実施されている現場に設置し、工程の計画情報及びネットワークカメラの遠隔操作状況に基づいて任意の時点における工程の実施予定状況のネットワークカメラからの視点に対応した想定画像を生成し、ネットワークカメラにより撮影された撮影画像と、想定画像とを表示することを特徴とするものである。

構成１を有する本発明に係る工程管理装置においては、任意の時点における工程の実施予定状況を所定の工程が実施されている現場に設置されたネットワークカメラの視点からみた想定画像を生成して表示することができるので、実際に工程の現場に赴くことなく、容易に、撮影画像と、工程の計画情報に基づく想定画像との同期を行うことができ、撮影画像と想定画像との比較が可能となる。

構成２を有する本発明に係る工程管理方法においては、任意の時点における工程の実施予定状況を所定の工程が実施されている現場に設置したネットワークカメラの視点からみた想定画像を生成して表示するので、実際に工程の現場に赴くことなく、容易に、撮影画像と、工程の計画情報に基づく想定画像との比較が可能となる。

すなわち、本発明は、実際に工程の現場に赴く必要がなく、また、撮影された画像と目視用基準情報との同期を容易に行うことができる工程管理装置及び工程管理方法を提供することができるものである。

本発明において、利用者は、現在の工程状況が計画に対して遅れているのか、計画通り進んでいるのかという問題の発見に専念することができ、問題を容易、迅速に把握することができるようになる。問題がある場合には、その問題を早い段階で発見して対策を立て、被害を最小限に留めて、工程を円滑に進めることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

〔工程管理装置の構成〕
図１は、本発明に係る工程管理装置の構成を示すブロック図である。

本発明に係る工程管理装置は、本発明に係る工程管理方法を実行する装置であって、図１に示すように、制御手段となる制御装置１を有し、この制御装置１に接続された複数のネットワークカメラ２を有している。

図２は、本発明に係る工程管理装置のネットワークカメラの構成を示す斜視図である。

各ネットワークカメラ２は、所定の工程が実施されている現場に設置され、制御装置１に制御されることにより、図２に示すように、少なくとも撮影方向の遠隔操作が可能となっている。各ネットワークカメラ２は、図２中の（ａ）に示すように、所定の範囲内で、左右への撮影方向の調整（パン）及び、図２中の（ｂ）に示すように、上下への撮影方向の調整（チルト）が可能となっている。また、各ネットワークカメラ２は、撮影方向の他に、図２中の（ｃ）に示すように、所定の範囲内の画角（撮影倍率）調整（ズーミング）、焦点調整などの遠隔操作が可能となっている。

各ネットワークカメラ２は、図１に示すように、それぞれがバッテリにより駆動され、インターネット等の情報伝達手段を介して、複数のＡＰ（アクセスポイント）１０２を経由して、制御装置１により制御される。

また、この工程管理装置は、記憶手段となるデータベース３を有している。このデータベース３は、工程の計画情報を記憶しており、制御装置１に接続されている。このデータベース３は、日程計画スケジュールデータベース３ａ及び３Ｄモデルデータベース３ｂからなる。

制御装置１には、画像生成手段となる画像生成装置４が接続されている。画像生成装置４は、データベース３から取得される工程の計画情報に基づいて、任意の時点における工程の実施予定状況を任意の視点からみた想定画像を生成することができる。制御装置１は、画像生成装置４を制御し、ネットワークカメラ２の遠隔操作状況に基づいて、ネットワークカメラ２からの視点に対応した想定画像を生成させる。

図３は、本発明に係る工程管理装置の表示装置における表示状態を示す正面図である。

そして、制御装置１には、表示手段となる表示装置５が接続されている。表示装置５は、制御装置１により制御され、図３に示すように、ネットワークカメラ２により撮影された撮影画像１２と、画像生成装置４により生成された想定画像１３とを表示する。

また、制御装置１には、図１に示すように、入力装置７が接続されている。この入力装置７に対する操作は、制御装置１内のカメラ視点・時間指示部８及びカメラレコーダ部（映像データ及び視点情報）９に入力される。なお、入力装置７は、表示装置５に表示される所定のタブやボタンを、マウス等の入力デバイスによって選択（クリック）することによって、入力操作がなされるようになっている。

カメラ視点・時間指示部８は、入力装置７に対する操作に応じて、カメラ切替部１０を制御し、カメラ制御情報の伝送制御部６を介して、ネットワークカメラ２の切替操作を行う。カメラレコーダ部（映像データ及び視点情報）９は、ネットワークカメラ２により得られる映像データ及び視点情報を記録し、入力装置７に対する操作に応じて、制御装置１内の比較部（差分情報の抽出部）１１に送る。比較部（差分情報の抽出部）１１は、ネットワークカメラ２により撮影された撮影画像と、画像生成装置４により生成された想定画像との比較を行い、差分情報を検出し、表示装置５に送る。

〔工程管理装置の動作（工程管理方法）（１）〕
図４は、本発明に係る工程管理装置の動作（現在の状況の比較）を示すフローチャートである。

この工程管理装置において、図４に示すように、ステップｓｔ１において、現在の状況と予定された工程との比較を行う動作を開始するには、ステップｓｔ２において、「リアルタイムタブ」を選択する。図３に示すように、「リアルタイムタブ」１４は、表示装置５に表示される。次に、図４のステップｓｔ３において、日付と時間の情報を取得する。次に、ステップｓｔ４において、カメラ切替ボタンにより選択されているカメラ番号（１，２，３，・・・）を判別し、ステップｓｔ５及びステップｓｔ７に進む。図３に示すように、カメラ切替ボタン１５は、表示装置５に表示される。

図４のステップｓｔ５では、カメラレコーダに映像データ及び視点情報を記録し、ステップｓｔ６において、表示装置５の映像表示画面に、ネットワークカメラ２により得られた現在の映像を表示し、ステップｓｔ１０に進む。

一方、ステップｓｔ７では、日程計画スケジュールデータベース３ａから、部品、アセンブリ名及び配置場所の情報を取得し、ステップｓｔ８に進む。ステップｓｔ８では、部品、アセンブリ名より、３Ｄモデルデータベース３ｂから、形状の情報を取得し、ステップｓｔ９に進む。ステップｓｔ９では、３Ｄ画面に想定画像（３Ｄモデル）を表示し、ステップｓｔ１０に進む。

ステップｓｔ１０では、視点移動ボタンへの操作の有無を検出する。図３に示すように、視点移動ボタン１６は、表示装置５に表示される。次に、図４のステップｓｔ１１において、視点移動ボタンが押されている時間を測定し、ステップｓｔ１２及びステップｓｔ１４に進む。

ステップｓｔ１２では、視点移動ボタンが押されていた時間に応じて、ネットワークカメラ２を移動操作（パン、または、チルト）し、ステップｓｔ１３に進む。ステップｓｔ１３では、表示装置５の映像表示画面に、ネットワークカメラ２により得られた現在の映像を表示し、ステップｓｔ１６に進む。

一方、ステップｓｔ１４では、想定画像（３Ｄモデル）について、視点移動ボタンが押されていた時間に応じて、移動量を与え、ステップｓｔ１５に進む。ステップｓｔ１５では、移動量が与えられた想定画像（３Ｄモデル）を表示し、ステップｓｔ１６に進む。

ステップｓｔ１６では、ネットワークカメラ２により撮影された撮影画像と、想定画像（３Ｄモデル）との比較を行い、差分情報を生成して、ステップｓｔ１７に進む。ステップｓｔ１７では、ネットワークカメラ２の切替を行うか否かを判別し、切替を行うならステップｓｔ４に戻り、切替を行わないならステップｓｔ１８に進み、処理を終了する。

〔工程管理装置の動作（工程管理方法）（２）〕
図５は、本発明に係る工程管理装置の動作（過去の状況を再生して比較）を示すフローチャートである。

図６は、本発明に係る工程管理装置の表示装置における「過去状況再生タブ」の表示状態を示す正面図である。

この工程管理装置において、図５に示すように、ステップｓｔ２１において、過去の状況を再生して予定されていた工程との比較を行う動作を開始するには、ステップｓｔ２２において、「過去状況再生タブ」を選択する。図６に示すように、「過去状況再生タブ」１８は、表示装置５に表示される。次に、図５のステップｓｔ２３において、入力された指定日付及び時間の情報を取得する。図６に示すように、指定日付及び時間１９は、表示装置５に表示され、入力される。

次に、図５のステップｓｔ２４において、カメラ切替ボタンにより選択されているカメラ番号（１，２，３，・・・）を判別し、ステップｓｔ２５及びステップｓｔ２７に進む。図６に示すように、カメラ切替ボタン１５は、表示装置５に表示される。

図５のステップｓｔ２５では、カメラレコーダから映像データ及び視点情報を取得し、ステップｓｔ２６において、表示装置５の映像表示画面に、カメラレコーダから得られた映像を表示し、ステップｓｔ３０に進む。

一方、ステップｓｔ２７では、日程計画スケジュールデータベース３ａから、部品、アセンブリ名及び配置場所の情報を取得し、ステップｓｔ２８に進む。ステップｓｔ２８では、部品、アセンブリ名より、３Ｄモデルデータベース３ｂから、形状の情報を取得し、ステップｓｔ２９に進む。ステップｓｔ２９では、３Ｄ画面に想定画像（３Ｄモデル）を表示し、ステップｓｔ３０に進む。

ステップｓｔ３０では、再生、逆再生、早送り、巻戻しボタンへの操作の有無を検出する。図６に示すように、再生、逆再生、早送り、巻戻しボタン２０は、表示装置５に表示される。次に、図５のステップｓｔ３１において、再生、逆再生、早送り、巻戻しボタンへの入力に応じた操作を行い、ステップｓｔ３２及びステップｓｔ３３に進む。ステップｓｔ３２では、指定日付及び時間に到達したならば、ステップｓｔ３４に進む。ステップｓｔ３３では、停止ボタンが操作されたならば、ステップｓｔ３４に進む。

ステップｓｔ３４では、映像を停止させ、視点移動ボタンが押されたならばステップｓｔ３５に進み、押されていないならばステップｓｔ３７に進む。

ステップｓｔ３５では、視点移動ボタンが押されていた時間に応じて、想定画像（３Ｄモデル）に移動量を与え、ステップｓｔ３６に進む。ステップｓｔ３６では、移動量が与えられた想定画像（３Ｄモデル）を表示し、ステップｓｔ３７に進む。

ステップｓｔ３７では、処理を終了するか否かを判別し、終了するならば、ステップｓｔ３８に進んで処理を終了し、終了しないならば、ステップｓｔ３０に戻る。

〔工程管理装置の動作（キャリブレーション）〕
なお、この工程管理装置においては、各ネットワークカメラ２の撮影方向についてのキャリブレーションを行うことができる。

図７は、本発明に係る工程管理装置の表示装置における「キャリブレーションタブ」の表示状態を示す正面図である。

各ネットワークカメラ２のキャリブレーションを行うには、図７に示すように、「キャリブレーションタブ」２１を選択する。そして、キャリブレーションを行うネットワークカメラ２を選択し、各ネットワークカメラ２について、水平移動（パン）の左右の限界位置、垂直移動（チルト）の上下の限界位置、画角調整（ズーミング）の広狭（ワイド側及びテレ側）の限界位置のそれぞれについて、想定画像（３Ｄモデル）に一致するように、撮影画像と想定画像との関係付けを行う。

すなわち、各ネットワークカメラ２の水平移動（パン）の左右の限界、垂直移動（チルト）の上下の限界及び画角調整（ズーミング）の広狭の限界の計６ポイントが、想定画像（３Ｄモデル）においてどの位置となるかを予め特定しておく。この特定をしておくことにより、各ネットワークカメラ２の遠隔操作の状況に基づいて、つまり、各限界位置に対する現在の位置関係に基づいて、想定画像（３Ｄモデル）における視点移動及び画角変更を、撮影画像に同期させることができるようになる。

〔他の実施の形態〕
本発明に係る工程管理装置において、表示装置５としては、通常のディスプレイ装置の他に、メガネ式のいわゆる「オーバーヘッドマウントディスプレイ」を用いることもできる。

また、ネットワークカメラ２における画角（撮影倍率）調整（ズーミング）は、撮影レンズの焦点距離を調整する方式の他に、撮像素子における撮影範囲を変化させる方式（トリミング）（いわゆるデジタルズーム）であってもよい。

本発明に係る工程管理装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る工程管理装置のネットワークカメラの構成を示す斜視図である。 本発明に係る工程管理装置の表示装置における表示状態を示す正面図である。 本発明に係る工程管理装置の動作（現在の状況の比較）を示すフローチャートである。 本発明に係る工程管理装置の動作（過去の状況を再生して比較）を示すフローチャートである。 本発明に係る工程管理装置の表示装置における「過去状況再生タブ」の表示状態を示す正面図である。 本発明に係る工程管理装置の表示装置における「キャリブレーションタブ」の表示状態を示す正面図である。

符号の説明

１ 制御装置
２ ネットワークカメラ
３ データベース
４ 画像生成装置
５ 表示装置

Claims (2)

1. 所定の工程が実施されている現場に設置され、少なくとも撮影方向の遠隔操作が可能なネットワークカメラと、
   前記工程の計画情報を記憶している記憶手段と、
   前記記憶手段から取得される前記工程の計画情報に基づいて、任意の時点における前記工程の実施予定状況を任意の視点からみた想定画像を生成する画像生成手段と、
   前記画像生成手段を制御し、前記ネットワークカメラの遠隔操作状況に基づいて、前記ネットワークカメラからの視点に対応した想定画像を生成させる制御手段と、
   前記制御手段により制御されて、前記ネットワークカメラにより撮影された撮影画像と、前記想定画像とを表示する表示手段と
   を備え、
   前記工程の計画情報及び前記ネットワークカメラの遠隔操作状況に基づいて、任意の時点における前記工程の実施予定状況の前記ネットワークカメラの視点からみた想定画像を生成し、
   前記ネットワークカメラにより撮影された撮影画像と、前記想定画像とを表示する
   ことを特徴とする工程管理装置。
2. 少なくとも撮影方向の遠隔操作が可能なネットワークカメラを所定の工程が実施されている現場に設置し、
   前記工程の計画情報及び前記ネットワークカメラの遠隔操作状況に基づいて、任意の時点における前記工程の実施予定状況の前記ネットワークカメラからの視点に対応した想定画像を生成し、
   前記ネットワークカメラにより撮影された撮影画像と、前記想定画像とを表示する
   ことを特徴とする工程管理方法。

Images