JP2015075389A - Photographic measurement plotting method and photographic measurement plotting device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To dissolve the problem encountered by prior art, and to this end, provide a photographic measurement plotting method, a photographic measurement plotting device, and a target for photographic measurement plotting which are plotting technique for reducing the labor of a CAD operator and cutting down plotting costs and for accurately reproducing a manufacture by suppressing human errors, and which enable automatic plotting by taking advantage of photographic measurement.SOLUTION: A photographic measurement plotting method according to the present invention comprises a pasting step, a photographing step, a coordinate acquisition step, and a diagram element acquisition step. Of these, the coordinate acquisition step acquires the coordinates of a measurement point on the basis of two or more photograph images, and the diagram element acquisition step acquires a diagram element at the measurement point from a measurement target taken of picture in the photograph image. The object to be measured is plotted in whole or part to a diagram on the basis of the coordinates of the measurement point and the diagram element.

Description

本願発明は、橋梁や建物といった構造物、車両や船舶といった製品、あるいは製品を構成する部品など(以下、これらをまとめて「製造物」という。)の実体を図化する技術に関するものであり、より具体的には、写真計測を利用して自動的に図化することのできる写真計測図化方法、写真計測図化装置、及び写真計測図化用ターゲットに関するものである。   The present invention relates to a technique for mapping the substance of a structure such as a bridge or a building, a product such as a vehicle or a ship, or a part constituting the product (hereinafter collectively referred to as a “product”). More specifically, the present invention relates to a photographic measurement mapping method, a photographic measurement mapping apparatus, and a photographic measurement mapping target that can be automatically plotted using photometry.

上記した製造物は、通常、設計図を基にして作成される。したがって本来は、製造物として完成された実体を図面化すれば、この設計図になるはずである。ところが、設計図通りに完成されない製造物もあり、この場合、設計図は製造物を図化したものにはならない。また、製造物の完成後に設計図が破棄されるケースもあり、あるいは、製造物はあるものの設計図が手元にないケースもある。このような場合、製造物を図化するためには、製造物を計測し、その結果をもとに改めて作図しなければならない。   The above-described product is usually created based on a design drawing. Therefore, originally, if the entity completed as a product is made into a drawing, it should be this design drawing. However, some products are not completed according to the design drawing. In this case, the design drawing is not a graphic representation of the product. In addition, there are cases where the design drawing is discarded after the product is completed, or there is a case where there is a product but the design drawing is not at hand. In such a case, in order to plot the product, it is necessary to measure the product and draw a new drawing based on the result.

図11は、橋桁の一部に設けられたアンカー孔の配置について図化する状況を示す説明図である。このようなアンカーを打設する場合、通常は縦横とも一定間隔の配置で設計されるが、実際にアンカー孔の穿孔作業を行うと多少ずれのある配置となる。このアンカー孔の配置に合わせた部品を作成するためには、当然ながら正確に計測したうえで実際の配置を適切に再現した図面が必要となる。   FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a situation in which the arrangement of anchor holes provided in a part of the bridge girder is illustrated. When placing such an anchor, it is usually designed with a fixed interval in both the vertical and horizontal directions. However, when the anchor hole is actually drilled, the arrangement is somewhat shifted. In order to create a component that matches the arrangement of the anchor holes, it is necessary to have a drawing that accurately reproduces the actual arrangement after accurately measuring it.

従来、図11に示すアンカー孔の配置を図化する場合、スチールテープやトランシットなどの計測器を用いて計測し、その結果に基づいて机上で図化していた。あるいは、既設のボルト孔配置に合わせた部品を作成する場合など、相当の大きさの用紙を実物に当てて実寸をトレスし、そのトレス用紙に基づいて図化することもあった。なお、図化の手法に関しては、昨今ではCAD(computer aided design)による手法が主流となっており、平面的に表現する2次元CADのほか、立体的に表現する3次元CADも多用されている。   Conventionally, when the arrangement of the anchor holes shown in FIG. 11 is plotted, the measurement is performed using a measuring instrument such as a steel tape or transit, and is plotted on the desk based on the result. Alternatively, when creating a component that matches the existing bolt hole arrangement, the actual size is traced by applying a sheet of a considerable size to the actual object, and the drawing is based on the traced sheet. As for the drawing method, a CAD (computer aided design) method has become the mainstream in recent years, and in addition to a two-dimensional CAD expressed in a plane, a three-dimensional CAD expressed in a three-dimensional manner is also frequently used. .

CADを利用したとしても、製造物を計測した結果を図化するためには、人の判断が必要になる。具体的には、CADオペレーターが座標を入力し、写真や図面(現地での計測時に描く入力用の図面)を見ながら所定の座標間を接続していく。あるいは計測した寸法や角度にしたがって、所定の図形を入力していく。それ故、複雑な形状の製造物を図化する作業は多大な労力を必要とし、いわゆるヒューマンエラーも起こしやすい。   Even if CAD is used, it is necessary to make a human judgment in order to plot the result of measuring the product. Specifically, a CAD operator inputs coordinates, and connects predetermined coordinates while looking at a photograph or a drawing (an input drawing drawn at the time of on-site measurement). Or a predetermined figure is input according to the measured dimension and angle. Therefore, the work of drawing a product having a complicated shape requires a great amount of labor, and so-called human error is likely to occur.

このような状況から、CADオペレーターの労力が軽減され、ヒューマンエラーが抑制される図化技術が切望されてきた。そこで、これまでにもいくつかの改善技術が提案され、例えば特許文献1では写真計測を利用した図化技術が提案されている。   Under such circumstances, there has been an urgent need for a plotting technique that reduces the labor of CAD operators and suppresses human errors. Therefore, several improvement techniques have been proposed so far, and for example, Patent Document 1 proposes a mapping technique using photo measurement.

特開2002−163640号公報JP 2002-163640 A

特許文献1は、測量現場に設置したターゲットを異方向から撮影した、いわゆるステレオペア画像を取得し、写真計測技術を用いて特徴点の座標を得る手法である。図化に当たっては、ステレオペア画像のうち一方の画像をレイヤ表示し、その画像を図化レイヤで透写しながら現地の概観図を作成していく。そして、画像に写った特定の2点を指定すると、ステレオペア画像によりそれら2点の座標が算出され、2点を結ぶ線分として概観図に反映される。   Patent Document 1 is a method of obtaining a so-called stereo pair image obtained by photographing a target installed at a surveying site from different directions, and obtaining the coordinates of feature points using a photo measurement technique. In plotting, one of the stereo pair images is displayed as a layer, and an on-site overview map is created while the image is projected on the plotting layer. Then, when two specific points appearing in the image are designated, the coordinates of these two points are calculated from the stereo pair image, and are reflected in the overview as a line segment connecting the two points.

この手法によれば、現地での測量作業が軽減できるうえ、作図モニタで現地写真を確認しながら作業できることから、従来に比べるとヒューマンエラーの軽減も期待できる。しかしながら、CADオペレーターの労力はそれほど改善されず、やはり人の判断による作業は多いためヒューマンエラーの顕著な改善は望めない。特に、写真だけの情報では、2点間を直線で接続するのか、あるいは曲線として接続するのか、これを判断することは難しい。さらに、曲線で接続することが明らかであっても、円弧であるかスプラインであるかの判断は極めて困難である。円弧で描く場合、結局は中心点や半径といった幾何情報を入力しながら図化することとなる。   According to this method, the surveying work at the site can be reduced and the work can be performed while checking the local photograph on the drawing monitor, so that human error can be reduced compared to the conventional method. However, the labor of the CAD operator is not improved so much, and since there are still many tasks based on human judgment, a significant improvement in human error cannot be expected. In particular, it is difficult to determine whether to connect two points as a straight line or as a curve with information only from a photograph. Furthermore, even if it is clear that the connection is made with a curve, it is extremely difficult to determine whether the connection is an arc or a spline. In the case of drawing with an arc, the figure is eventually drawn while inputting geometric information such as the center point and radius.

本願発明の課題は上記問題を解消することであり、すなわちCADオペレーターの労力を軽減して図化コストを軽減するとともに、ヒューマンエラーを抑制して正確に製造物を再現する図化技術であって、写真計測の利用により自動的な図化を可能とする写真計測図化方法、写真計測図化装置、及び写真計測図化用ターゲットを提供することが本願発明の課題である。   The subject of the present invention is to solve the above problem, that is, a drawing technique that reduces the labor of the CAD operator to reduce the drawing cost and accurately reproduces the product while suppressing human error. It is an object of the present invention to provide a photographic measurement mapping method, a photographic measurement mapping device, and a photographic measurement mapping target that enable automatic mapping by using photo measurement.

本願発明は、写真計測に用いられるターゲットに、図形要素を取得することのできる情報を具備させるという点に着目するとともに、この図形要素と写真計測で得られる座標に基づいて自動的に図化するという点に着目して開発されたものであり、従来にはない発想に基づいて行われたものである。   The invention of the present application pays attention to the fact that a target used for photo measurement is provided with information capable of acquiring a graphic element, and automatically maps based on the graphic element and coordinates obtained by photo measurement. It was developed with a focus on this point, and was based on an unconventional idea.

本願発明の写真計測図化方法は、貼付工程、撮影工程、座標取得工程、及び図形要素取得工程を備えた方法である。このうち貼付工程は、計測対象物の計測点に計測ターゲットを貼付する工程であり、撮影工程は、計測ターゲットが含まれる写真画像を2以上取得する工程で、座標取得工程は、2以上の写真画像に基づいて計測点の座標を取得する工程である。また、図形要素取得工程は、写真画像に写された計測ターゲットから計測点における図形要素を取得する工程である。そして、計測点の座標と図形要素に基づいて、計測対象物の一部又は全部を図化する。   The photometric plotting method of the present invention is a method including a pasting step, a photographing step, a coordinate acquisition step, and a graphic element acquisition step. Of these, the pasting step is a step of pasting the measurement target to the measurement point of the measurement object, the photographing step is a step of acquiring two or more photographic images including the measurement target, and the coordinate acquisition step is two or more photographs. In this step, the coordinates of the measurement point are acquired based on the image. In addition, the graphic element acquisition step is a step of acquiring a graphic element at a measurement point from a measurement target copied in a photographic image. Then, based on the coordinates of the measurement points and the graphic elements, a part or all of the measurement object is plotted.

本願発明の写真計測図化方法は、貼付工程で2以上の計測点に計測ターゲットを貼付することもできる。この場合、撮影工程では各計測点に対してそれぞれ2以上の写真画像を取得し、座標取得工程ではそれぞれの計測点の座標を取得し、図形要素取得工程では、それぞれの計測点における図形要素を取得する。そして、図形要素には線形要素と他計測点との接続情報が含まれており、これらの情報に基づいて2以上の計測点間を接続することによって計測対象物の一部又は全部を図化する。   The photometric plotting method of the present invention can also apply measurement targets to two or more measurement points in the application process. In this case, two or more photographic images are acquired for each measurement point in the photographing process, the coordinates of each measurement point are acquired in the coordinate acquisition process, and the graphic element at each measurement point is acquired in the graphic element acquisition process. get. The graphic element includes connection information between the linear element and other measurement points, and a part or all of the measurement object is plotted by connecting two or more measurement points based on the information. To do.

本願発明の写真計測図化装置は、座標取得手段、図形要素取得手段、及び図化手段を備えたものである。このうち座標取得手段は、対象物の計測点に貼付された計測ターゲットが含まれる2以上の写真画像に基づいてその座標を算出するものであり、図形要素取得手段は、写真画像に写された計測ターゲットから計測点における図形要素を取得するものである。また、図化手段は、計測点の座標と図形要素に基づいて計測対象物の一部又は全部を図化するものである。   The photometric plotting apparatus of the present invention comprises coordinate acquisition means, graphic element acquisition means, and plotting means. Among these, the coordinate acquisition means calculates the coordinates based on two or more photographic images including the measurement target attached to the measurement point of the object, and the graphic element acquisition means is copied to the photographic image. The graphic element at the measurement point is acquired from the measurement target. Further, the plotting means plots a part or all of the measurement object based on the coordinates of the measurement points and the graphic elements.

本願発明の写真計測図化装置は、単独図形を図化することもできる。この場合の図形要素は、計測点を基準とした図形を構成するための情報であり、図化手段は、1の計測点の座標と図形要素に基づいて計測点を基準とした単独図形を図化する。   The photometric plotting apparatus of the present invention can also plot a single figure. The graphic element in this case is information for constructing a graphic based on the measurement point, and the plotting means displays a single graphic based on the measurement point based on the coordinates of the single measurement point and the graphic element. Turn into.

本願発明の写真計測図化装置は、2以上の計測点を利用して図化することもできる。この場合の図形要素は、線形要素、及び他計測点との接続情報を含むものであり、図化手段は、2以上の計測点の座標と図形要素に基づいて計測点間を接続することによって計測対象物の一部又は全部を図化する。   The photometric plotting apparatus of the present invention can also plot using two or more measurement points. The graphic element in this case includes connection information with linear elements and other measurement points, and the plotting means connects the measurement points based on the coordinates of the two or more measurement points and the graphic elements. Part or all of the measurement object is illustrated.

本願発明の写真計測図化装置は、2つの計測点に共通する線形要素に基づいて図化することもできる。この場合の図形要素は、2以上の他計測点との接続情報と2以上の線形要素を含むものであり、図化手段は、接続される2つの計測点に共通する線形要素に基づいて、これら計測点間を接続することによって計測対象物の一部又は全部を図化する。   The photometric plotting device of the present invention can also plot based on linear elements common to two measurement points. The graphic element in this case includes connection information with two or more other measurement points and two or more linear elements, and the plotting means is based on linear elements common to the two measurement points to be connected. By connecting these measurement points, a part or all of the measurement object is illustrated.

本願発明の写真計測図化装置は、計測点の座標を補正して、あるいは線形要素を調整して図化することもできる。この場合の図形要素は、図形識別子を含むものであり、図化手段は、同一の図形識別子と同一の線形要素を具備する2以上の計測点で構成される図形について、これら計測点の座標を補正して又は線形要素を調整して接続することによって計測対象物の一部又は全部を図化する。   The photometric plotting apparatus of the present invention can also plot the figure by correcting the coordinates of the measurement points or adjusting the linear elements. The graphic element in this case includes a graphic identifier, and the plotting means sets the coordinates of these measurement points for a graphic composed of two or more measurement points having the same graphic identifier and the same linear element. A part or the whole of the measurement object is plotted by correcting or adjusting the linear elements and connecting them.

本願発明の写真計測図化装置は、図化手段が交点生成機能を有するものとすることもできる。この交点生成機能は、計測点に基づき形成される直線又は曲線を2以上作成するとともに、これら2以上の直線又は曲線が交差する交点の座標を求めるものである。この場合、図化手段は交点の座標、並びに計測点の座標及び図形要素に基づいて、計測対象物の一部又は全部を図化する。   In the photometric plotting apparatus of the present invention, the plotting means may have an intersection generation function. This intersection generation function creates two or more straight lines or curves formed based on measurement points, and obtains the coordinates of the intersection at which these two or more straight lines or curves intersect. In this case, the plotting means plots a part or all of the measurement object based on the coordinates of the intersection, the coordinates of the measurement point, and the graphic element.

本願発明の写真計測図化用ターゲットは、計測対象物の計測点への貼付が可能であって、計測点の座標を算出するために撮影された写真画像内で特徴点として識別でき、その画像特徴から図形要素の取得が可能なものである。そして、計測点の座標と取得される図形要素に基づいて、計測対象物の一部又は全部を図化することがきるものである。   The target for photographic measurement plotting of the present invention can be attached to a measurement point of a measurement object, and can be identified as a feature point in a photographic image taken to calculate the coordinates of the measurement point. A graphic element can be acquired from a feature. Then, based on the coordinates of the measurement points and the acquired graphic elements, a part or all of the measurement object can be plotted.

本願発明の写真計測図化用ターゲットは、複数の構成点が配列された表示面を備えたものとすることもできる。この構成点の配列パターンに基づいて、特定の図形要素の取得が可能である。   The photometric plotting target of the present invention can also be provided with a display surface on which a plurality of constituent points are arranged. A specific graphic element can be acquired based on the arrangement pattern of the constituent points.

本願発明の写真計測図化用ターゲットは、図形要素に応じた色や模様が付されたものとすることもできる。   The photometric plotting target of the present invention may be provided with a color or pattern corresponding to a graphic element.

本願発明の写真計測図化方法、写真計測図化装置、及び写真計測図化用ターゲットには、次のような効果がある。
(1)所定の計測点に所定の写真計測図化用ターゲットを貼付し、これを撮影したステレオペア画像を取得することによって、製造物などの計測対象物を自動的に図化することができる。したがって、CADオペレーターの労力は著しく軽減され、その結果図化に係るコストも大幅に軽減することができる。
(2)写真計測図化用ターゲットを貼付する際に適切な図形要素を持つターゲットを選択する必要はあるものの、図化段階では図形要素等の判断を必要としない。したがって、CADオペレーターによる入力ミスなどヒューマンエラーは飛躍的に改善され、その結果正確な図化を実現することができる。
(3)特別な計測機器を用いることなく写真を撮影するだけで計測できるため、作業にかかる時間と労力が軽減され、しかも機器に係る費用も抑制することができる。
The photographic measurement plotting method, photographic measurement plotting apparatus, and photographic measurement plotting target of the present invention have the following effects.
(1) A measurement target such as a product can be automatically plotted by attaching a predetermined photometric plotting target to a predetermined measurement point and acquiring a stereo pair image obtained by photographing the target. . Therefore, the labor of the CAD operator is remarkably reduced, and as a result, the cost for plotting can be greatly reduced.
(2) Although it is necessary to select a target having an appropriate graphic element when a target for photometric mapping is attached, it is not necessary to determine a graphic element or the like at the plotting stage. Therefore, human errors such as input mistakes by CAD operators are drastically improved, and as a result, accurate plotting can be realized.
(3) Since measurement can be performed simply by taking a photograph without using a special measurement device, the time and labor required for the work can be reduced, and the cost associated with the device can be reduced.

本願発明の写真計測図化方法を説明するフロー図。The flowchart explaining the photograph measurement plotting method of this invention. 本願発明の写真計測図化装置を示すブロック図。The block diagram which shows the photograph measurement plotting apparatus of this invention. (a)は所定の特徴パターンを有する本願発明の計測用ターゲットを示すモデル図、(b)は(a)とは異なる特徴パターンを有する計測用ターゲットを示すモデル図。(A) is a model figure which shows the measurement target of this invention which has a predetermined feature pattern, (b) is a model figure which shows the measurement target which has a characteristic pattern different from (a). (a)は図形種別が「円」である単独図形の生成を説明するモデル図、(b)は図形種別が「円」である連続図形の生成を説明するモデル図。(A) is a model diagram for explaining generation of a single figure whose graphic type is “circle”, and (b) is a model diagram for explaining generation of a continuous graphic whose graphic type is “circle”. (a)は図形種別が「正方形」である単独図形の生成を説明するモデル図、(b)は図形種別が「正方形」である連続図形の生成を説明するモデル図。(A) is a model diagram for explaining generation of a single figure whose graphic type is “square”, and (b) is a model diagram for explaining generation of a continuous graphic whose graphic type is “square”. 生成した交点と計測点に基づいて作成された連続図形を示すモデル図。The model figure which shows the continuous figure created based on the produced | generated intersection and measurement point. 箱状の計測対象物を図化する状況を説明するモデル図。The model figure explaining the condition which illustrates a box-shaped measurement target object. (a)は四角形の計測対象物を図化する状況を説明するモデル図、(b)は2つの三角形を組み合わせた形状の計測対象物を図化する状況を説明するモデル図。(A) is a model diagram illustrating a situation in which a rectangular measurement object is illustrated, and (b) is a model diagram illustrating a situation in which a measurement object having a shape formed by combining two triangles is illustrated. 異なる線形要素を含んで構成される連続図形の生成を説明するモデル図。The model figure explaining the production | generation of the continuous figure comprised including a different linear element. (a)は座標補正して直線の連続図形を生成する場合について説明するモデル図、(b)は線形要素を調整して円弧の連続図形を生成する場合について説明するモデル図。(A) is a model diagram for explaining a case where a linear continuous figure is generated by correcting coordinates, and (b) is a model diagram for explaining a case where a linear element is adjusted to generate a continuous arc figure. 橋桁の一部に設けられたアンカー孔の配置について図化する状況を示す説明図。Explanatory drawing which shows the condition illustrated about arrangement | positioning of the anchor hole provided in a part of bridge girder.

本願発明の写真計測図化方法、写真計測図化装置、及び写真計測図化用ターゲットの実施形態の一例を図に基づいて説明する。   An example of an embodiment of a photographic measurement plotting method, a photographic measurement plotting apparatus, and a photographic measurement plotting target according to the present invention will be described with reference to the drawings.

1.全体概要
まず、図1のフロー図に基づいて本願発明の全体概要について説明する。図1は、本願発明の写真計測図化方法を説明するフロー図である。
1. Overall Outline First, the overall outline of the present invention will be described based on the flowchart of FIG. FIG. 1 is a flowchart for explaining the photometric plotting method of the present invention.

初めに、計測して図化しようとする製造物(以下、「計測対象物」という。)のうち、計測点を選出して本願発明の計測用ターゲットを貼付する(Step10)。この計測点は、計測対象物を構成する点であり、任意に選出することができるが、計測対象物の輪郭を構成する点や特徴的な形状を示す点など、図化しやすい点を抽出して計測点とすることが望ましい。   First, a measurement point is selected from a product to be measured and plotted (hereinafter referred to as “measurement object”), and the measurement target of the present invention is pasted (Step 10). This measurement point is a point that constitutes the measurement object, and can be selected arbitrarily, but it extracts points that are easy to plot, such as points that constitute the outline of the measurement object and points that show a characteristic shape. It is desirable to use it as a measurement point.

所定の数だけ計測用ターゲットを貼付すると、この計測用ターゲットの写真画像を取得する(Step20)。このとき、同一の計測用ターゲットに対して、異なる方向から少なくとも2枚の写真を撮影し、いわゆるステレオ画像を得る。もちろん、同一の計測点に対して3枚以上の写真を撮影してもよく、多くの画像が得られると後に説明する外部標定の精度が向上し、すなわち計測点の座標を精度良く求めることができるので好適となる。ここで取得した画像は、画像記憶手段で記憶される。   When a predetermined number of measurement targets are pasted, a photographic image of the measurement target is acquired (Step 20). At this time, at least two photographs are taken from different directions with respect to the same measurement target to obtain a so-called stereo image. Of course, three or more photographs may be taken at the same measurement point. When many images are obtained, the accuracy of external orientation described later is improved, that is, the coordinates of the measurement point can be obtained with high accuracy. This is preferable because it is possible. The acquired image is stored in the image storage means.

次に、画像記憶手段から所定の画像を読み出し、ディスプレイなどの表示手段で画像を表示する(Step30)。表示された画像に対して、従来から用いられている画像認識技術を利用して探索し、計測用ターゲットを自動抽出する(Step40)。あるいは、その表示をオペレーターが確認しながら、画像内に収められた所定の計測用ターゲットを指定して抽出することもできる。   Next, a predetermined image is read from the image storage means and displayed on a display means such as a display (Step 30). The displayed image is searched using a conventional image recognition technique, and a measurement target is automatically extracted (Step 40). Alternatively, it is possible to specify and extract a predetermined measurement target stored in the image while the operator confirms the display.

所定の計測用ターゲットが抽出されると、その計測用ターゲットに対応する計測点の3次元座標が計算され、座標データとして出力される(Step50)。また、抽出された計測用ターゲットの画像を認識し、その特徴パターンから図形要素が検出され、図形要素データとして出力される(Step60)。   When a predetermined measurement target is extracted, the three-dimensional coordinates of the measurement point corresponding to the measurement target are calculated and output as coordinate data (Step 50). Further, the extracted image of the measurement target is recognized, a graphic element is detected from the feature pattern, and is output as graphic element data (Step 60).

図化に必要な計測点の数だけ、Step30〜Step60の処理が繰り返し行われ(ループ)、すべての計測点の座標データと図形要素データ(以下、座標データと図形要素データを合わせて「図化データ」という。)を得る。   The processing of Step 30 to Step 60 is repeatedly performed for the number of measurement points necessary for plotting (loop), and coordinate data and graphic element data (hereinafter referred to as coordinate data and graphic element data are combined as “plotting”). Data ”).

必要なデータが取得できると、図化処理に移る。図化処理は、一つの計測点の図化データに基づいて生成される単独図形と、2以上の計測点の図化データに基づいて生成される連続図形に分けて説明する。図形要素データから、その計測点が単独図形であることが判別できると、単独図形を生成する処理を行う。具体的には、図形要素データに含まれる線形要素を抽出し(Step71)、その線形要素、及び座標データを基に単独図形を生成する(Step72)。ここで線形要素とは、図形の種別(例えば円)、及びその図形を生成するために必要な諸元(例えば半径)を含む情報のことである。   When the necessary data can be acquired, the plotting process is started. The plotting process will be described separately for a single graphic generated based on the graphic data of one measurement point and a continuous graphic generated based on the graphic data of two or more measurement points. When it is determined from the graphic element data that the measurement point is a single graphic, a process of generating a single graphic is performed. Specifically, a linear element included in the graphic element data is extracted (Step 71), and a single graphic is generated based on the linear element and the coordinate data (Step 72). Here, the linear element is information including a type of graphic (for example, a circle) and specifications (for example, radius) necessary for generating the graphic.

図形要素データから、その計測点が連続図形であることが判別できると、連続図形を生成する処理を行う。この場合、一つの図形を構成する複数の計測点は、すべて同じ識別子(図形識別子)を具備することができる。したがって、まずはその計測点の図形識別子を抽出し(Step81)、その図形識別子を具備するすべての計測点の図化データを抽出する(Step82)。そして、それぞれの計測点の線形要素と、他点との接続情報(トポロジ)を抽出し(Step83)、座標データと合わせて連続図形を生成する(Step84)。   If it can be determined from the graphic element data that the measurement point is a continuous graphic, a process of generating a continuous graphic is performed. In this case, a plurality of measurement points constituting one graphic can all have the same identifier (graphic identifier). Therefore, first, the graphic identifier of the measurement point is extracted (Step 81), and the graphic data of all measurement points having the graphic identifier is extracted (Step 82). Then, connection information (topology) between the linear elements of the respective measurement points and other points is extracted (Step 83), and a continuous figure is generated together with the coordinate data (Step 84).

図化データが作成された全ての計測点に対して図化処理を行い、その結果はディスプレイやプリンタ、あるいは記憶媒体などに出力される(Step90)。なお、以上説明した本願発明の写真計測図化方法は、次に説明する本願発明の写真計測図化装置を用いて実施するとよい。   The plotting process is performed on all measurement points for which plotting data is created, and the result is output to a display, a printer, a storage medium, or the like (Step 90). The above-described photographic measurement plotting method of the present invention described above may be carried out using the photographic measurement plotting apparatus of the present invention described below.

図2は、本願発明の写真計測図化装置100を示すブロック図である。以下、この写真計測図化装置100を構成する各手段について説明する。画像記憶手段101には、計測対象物に貼付された計測用ターゲットを収めた複数の画像が記憶されている。この画像記憶手段101から読み出された画像は、ディスプレイなどの表示手段102で表示される。また、画像認識技術によってこの画像から計測用ターゲットを自動抽出する。あるいは、表示画面を確認しながら、マウスなどの計測点指定手段103で所定の計測点(計測用ターゲット)を指定して抽出することもできる。計測点が抽出されると、座標取得手段104はその計測点を含むステレオ画像を抽出し、これにより計測点の3次元座標を算出する。   FIG. 2 is a block diagram showing the photometric plotting apparatus 100 of the present invention. Hereinafter, each means which comprises this photograph measurement plotting apparatus 100 is demonstrated. The image storage unit 101 stores a plurality of images containing measurement targets attached to a measurement object. The image read from the image storage unit 101 is displayed on the display unit 102 such as a display. Further, a measurement target is automatically extracted from this image by an image recognition technique. Alternatively, it is possible to specify and extract a predetermined measurement point (measurement target) with the measurement point specifying means 103 such as a mouse while checking the display screen. When the measurement point is extracted, the coordinate acquisition unit 104 extracts a stereo image including the measurement point, thereby calculating the three-dimensional coordinates of the measurement point.

図形要素記憶手段105には、図形区分(単独図形/連続図形)、線形要素(図形種別と諸元)、接続情報(トポロジ)、図形識別子といった図形要素の情報と、これらの情報に紐づく形状識別子(ID)からなるレコードで構成される図形要素テーブルが記憶されている。計測点が抽出されると、図形要素取得手段106はその計測点に対応する計測用ターゲットの画像を認識し、その画像の特徴パターンから形状識別子を検出し、さらに形状識別子を基に図形要素記憶手段105から図形要素を抽出する。   The graphic element storage means 105 includes graphic element information such as graphic classification (single graphic / continuous graphic), linear element (graphic type and specification), connection information (topology), graphic identifier, and shapes associated with these information. A graphic element table composed of records made up of identifiers (IDs) is stored. When the measurement point is extracted, the graphic element acquisition unit 106 recognizes the image of the measurement target corresponding to the measurement point, detects the shape identifier from the feature pattern of the image, and further stores the graphic element based on the shape identifier. A graphic element is extracted from the means 105.

自動図化手段107は、座標取得手段104で算出された計測点の3次元座標データ、及び図形要素取得手段106で抽出された計測点の図形要素データに基づいて、所定の図形を生成する。必要な全ての計測点に対して図化処理を行い、その結果はディスプレイやプリンタ、あるいは記憶媒体などの出力手段108に出力される。   The automatic plotting unit 107 generates a predetermined graphic based on the three-dimensional coordinate data of the measurement point calculated by the coordinate acquisition unit 104 and the graphic element data of the measurement point extracted by the graphic element acquisition unit 106. The plotting process is performed on all necessary measurement points, and the result is output to the output means 108 such as a display, a printer, or a storage medium.

本願発明の写真計測図化装置100は、専用のものとして製造することもできるが、汎用的なコンピュータ装置を用いることもできる。このコンピュータ装置は、パーソナルコンピュータ(PC)や、iPad(登録商標)といったタブレットPC、あるいはPDA(Personal Data Assistance)などによって構成することができる。コンピュータ装置は、CPU等のプロセッサ、ROMやRAMといったメモリを具備しており、さらにマウスやキーボード等の入力手段(計測点指定手段103)やディスプレイ(表示手段102)を含むものもある。なお、一般的なPCであればマウスやキーボード等のデバイスから入力するが、タブレットPCではタッチパネルを用いた操作(タップ、ピンチイン/アウト、スライド等)で入力するのが主流である。   The photometric plotting apparatus 100 of the present invention can be manufactured as a dedicated one, but a general-purpose computer apparatus can also be used. This computer apparatus can be configured by a personal computer (PC), a tablet PC such as iPad (registered trademark), or a PDA (Personal Data Assistance). The computer apparatus includes a processor such as a CPU and a memory such as a ROM and a RAM, and further includes an input unit (measurement point designating unit 103) such as a mouse and a keyboard and a display (display unit 102). In addition, although it inputs from devices, such as a mouse | mouth and a keyboard, if it is a general PC, in tablet PC, it is the mainstream to input by operation (a tap, pinch in / out, a slide, etc.) using a touch panel.

また、本願発明の写真計測図化装置100は、一つの装置(例えばコンピュータ装置)として形成することもできるが、構成する手段ごとに分けて形成することもできる。例えば、画像記憶手段101や図形要素記憶手段105とその他の手段を分けた構成とし、画像記憶手段101や図形要素記憶手段105をデータベースサーバに、他の手段をPCに格納することもできる。この場合、それぞれの装置(データベースサーバとPC)の間には、送受信手段を含めた通信手段が必要となる。   The photometric plotting device 100 of the present invention can be formed as a single device (for example, a computer device), but can also be formed separately for each constituent means. For example, the image storage means 101 and the graphic element storage means 105 may be separated from the other means, and the image storage means 101 and the graphic element storage means 105 may be stored in a database server, and the other means may be stored in a PC. In this case, communication means including transmission / reception means is required between the respective devices (database server and PC).

以下、本願発明の「写真計測図化方法、写真計測図化装置、及び写真計測図化用ターゲット」を、構成する主要な要素ごとに詳述する。   Hereinafter, the “photo measurement mapping method, photo measurement mapping apparatus, and photo measurement mapping target” of the present invention will be described in detail for each major component.

2.計測用ターゲット
図3は、本願発明の計測用ターゲット200を示すモデル図であり、(a)は所定の特徴パターンを有するモデル図であり、(b)は(a)とは異なる特徴パターンを有するモデル図である。この図に示すように、計測用ターゲット200は略矩形であり、その中に表示される枠内に複数の識別構成点201を備え、枠の隅に基準構成点202を備えている。また、計測用ターゲット200は計測対象物に貼付されることから、貼付後に剥がれ落ちないよう軽量かつ小サイズのものが望ましく、表示面(識別構成点201が表示された面)の裏面に磁石などの貼付材を備えてもよい。
2. FIG. 3 is a model diagram showing a measurement target 200 of the present invention, (a) is a model diagram having a predetermined feature pattern, and (b) has a feature pattern different from (a). It is a model figure. As shown in this figure, the measurement target 200 is substantially rectangular, and includes a plurality of identification constituent points 201 within a frame displayed therein, and a reference constituent point 202 at the corner of the frame. Further, since the measurement target 200 is affixed to the measurement object, it is desirable that the measurement target 200 is light and small in size so that it does not peel off after application, and a magnet or the like is provided on the back surface of the display surface (the surface on which the identification component point 201 is displayed). The adhesive material may be provided.

計測用ターゲット200はいくつかの種類があり、その種類ごとに識別構成点201は異なる配列となっており、その配置パターンは特定の形状識別子(図形要素の情報に紐づくID)と関連づけられている。つまり、既述した図形要素テーブルを構成するレコードの数(形状識別子の数)だけ、計測用ターゲット200の種類が用意されるわけである。基準構成点202は、識別構成点201の正しい配列を把握するためのもので、この基準構成点202があることによって計測用ターゲット200がどのような向きで貼付されても識別構成点201の正しい配列を認識することができる。   There are several types of measurement targets 200, and the identification component points 201 are arranged in different arrangements for each type, and the arrangement pattern is associated with a specific shape identifier (ID associated with graphic element information). Yes. That is, as many types of measurement targets 200 as the number of records (the number of shape identifiers) constituting the graphic element table described above are prepared. The reference component point 202 is used for grasping the correct arrangement of the identification component points 201. With the reference component point 202, the identification component point 201 is correct regardless of the orientation of the measurement target 200. The sequence can be recognized.

計測用ターゲット200を貼付する際、計測対象物の形状の特徴を判断しながら貼付していく。例えば、直線を構成する計測点であれば直線用の計測用ターゲット200を貼付し、円弧を構成する計測点であれば円弧用の計測用ターゲット200を貼付していく。しかしながら人の場合、識別構成点201の配列パターンでは直線用か曲線用か判断することは難しい。そこで、図3に示すように判別マーク203を表示させることもできる。この判別マーク203には、色や模様、あるいは記号などが付されており、その違いによって適切な種類の計測用ターゲット200を選出することができる。判別マーク203を設ける代わりに、計測用ターゲット200全体に色や模様を付したり、計測用ターゲット200の形状を変えたり、その他種々の方法によって、適切な種類が選出しやすい計測用ターゲット200としてもよい。   When the measurement target 200 is affixed, it is affixed while judging the characteristics of the shape of the measurement object. For example, a measurement target 200 for a straight line is pasted if the measurement point is a straight line, and a measurement target 200 for a circular arc is pasted if the measurement point is a circular arc. However, in the case of a person, it is difficult to determine whether the identification component points 201 are for a straight line or a curve. Therefore, the discrimination mark 203 can be displayed as shown in FIG. A color, a pattern, a symbol, or the like is attached to the discrimination mark 203, and an appropriate type of measurement target 200 can be selected based on the difference. Instead of providing the discrimination mark 203, the measurement target 200 is easy to select an appropriate type by adding a color or pattern to the entire measurement target 200, changing the shape of the measurement target 200, or other various methods. Also good.

なお、本願発明の計測用ターゲット200は、写真画像内で識別でき、しかも画像から認識される特徴パターンによって特定の形状識別子を抽出することができるものであれば、図3に示す計測用ターゲット200に限らず様々な仕様で形成することができる。   The measurement target 200 of the present invention can be identified in a photographic image, and if a specific shape identifier can be extracted by a feature pattern recognized from the image, the measurement target 200 shown in FIG. It can be formed with various specifications.

4.座標取得手段
座標取得手段104は所定の計測点の3次元座標を算出するものであり、この計測点を含む2枚のステレオペア画像を用いて空間演算を行うものである。計測点の撮影は、例えば、デジタルカメラや、タブレット型PCなど携帯端末に備えられたカメラなどで行われる。このとき、デジタルカメラ等は固定されることなく、任意の位置・方向から撮影される。つまり、ステレオペア画像の外部標定要素(撮影中心と撮影姿勢)は未知である。
4). Coordinate acquisition unit The coordinate acquisition unit 104 calculates three-dimensional coordinates of a predetermined measurement point, and performs a spatial operation using two stereo pair images including the measurement point. The measurement point is photographed with a digital camera or a camera provided in a portable terminal such as a tablet PC. At this time, the digital camera or the like is photographed from an arbitrary position and direction without being fixed. That is, the external orientation elements (shooting center and shooting posture) of the stereo pair image are unknown.

そこでステレオペア画像に共通する特徴点(パスポイント)を複数抽出し、それぞれの画像から求められる特徴点の座標が一致(近似)するように、外部標定要素を求める。この手法は、いわゆる空中三角測量の解析手法であり、調整計算(バンドル調整法、多項式法、独立モデル法等)によって外部標定要素を求める手法である。したがって、ここで算出される計測点の座標は、平面位置と高さ(x,y,z)からなる3次元座標である。   Therefore, a plurality of feature points (pass points) common to the stereo pair images are extracted, and external orientation elements are obtained so that the coordinates of the feature points obtained from the images match (approximate). This method is a so-called aerial triangulation analysis method and is a method for obtaining an external orientation element by adjustment calculation (bundle adjustment method, polynomial method, independent model method, etc.). Therefore, the coordinates of the measurement point calculated here are three-dimensional coordinates composed of a plane position and a height (x, y, z).

3.図形要素取得手段
図形要素取得手段106は、計測用ターゲット200の画像から特徴パターン(識別構成点201の配列パターン)を認識し、その特徴パターンと関連付けられた形状識別子を検出するものである。つまり図形要素取得手段106は、画像中の計測点に対して特定の形状識別子を対応させるものである。その結果、計測点は、形状識別子に紐づく図形区分、線形要素、接続情報、図形識別子といった図形要素を具備することになる。
3. Graphic Element Acquisition Unit The graphic element acquisition unit 106 recognizes a feature pattern (array pattern of identification constituent points 201) from an image of the measurement target 200, and detects a shape identifier associated with the feature pattern. That is, the graphic element acquisition unit 106 associates a specific shape identifier with the measurement point in the image. As a result, the measurement point includes graphic elements such as graphic segments, linear elements, connection information, and graphic identifiers associated with the shape identifiers.

計測用ターゲット200の特徴パターンは、あらかじめ特定の形状識別子と関連付けておく必要がある。そのため、既述した図形要素テーブルのレコードの一要素として、特徴パターンの情報を備えることができる。あるいは、計測用ターゲット200の特徴パターンと形状識別子の対応テーブルを、別途用意することもできる。   The feature pattern of the measurement target 200 needs to be associated with a specific shape identifier in advance. Therefore, feature pattern information can be provided as one element of a record in the graphic element table described above. Alternatively, a correspondence table of feature patterns and shape identifiers of the measurement target 200 can be prepared separately.

4.自動図化手段
自動図化手段107は、図形要素取得手段106で取得した図形要素のうち図形区分に基づいて、単独図形又は連続図形を生成する。なお、図形区分とは単独図形か連続図形を示すもので、既述のとおり単独図形は一つの計測点の図化データに基づいて生成されるものであり、連続図形は2以上の計測点の図化データに基づいて生成されるものである。
4). Automatic plotting means The automatic plotting means 107 generates a single graphic or a continuous graphic based on the graphic classification among the graphic elements acquired by the graphic element acquisition means 106. In addition, the figure classification indicates a single figure or a continuous figure, and as described above, a single figure is generated based on the graphic data of one measurement point, and a continuous figure consists of two or more measurement points. It is generated based on the diagram data.

(単独図形の生成)
取得した図形区分によって、その計測点が単独図形を構成することが判別できると、自動図化手段107は単独図形の生成処理を開始する。この場合、計測点の図形要素には図形区分のほか線形要素が含まれる。さらに線形要素には、単独図形を生成するために必要な情報が含まれ、この情報には少なくとも図形の種別と図形諸元が含まれる。この線形要素に、座標取得手段104で取得した計測点の座標を加えて、単独図形が生成される。なお、ここで生成される単独図形は2次元の図形であることから、単独図形を表すための平面を設定する必要がある。この平面は、任意に設定することができ、例えば座標系の軸に基づいて計測点を含むX−Z平面やY−Z平面を当該平面とすることができる。
(Generate a single figure)
If it can be determined that the measurement point constitutes a single graphic by the acquired graphic classification, the automatic plotting means 107 starts a single graphic generation process. In this case, the graphic element of the measurement point includes a linear element in addition to the graphic segment. Further, the linear element includes information necessary for generating a single graphic, and this information includes at least the graphic type and graphic specifications. A single figure is generated by adding the coordinates of the measurement points acquired by the coordinate acquisition means 104 to this linear element. Since the single figure generated here is a two-dimensional figure, it is necessary to set a plane for representing the single figure. This plane can be arbitrarily set. For example, an XZ plane or a YZ plane including a measurement point can be set as the plane based on the axis of the coordinate system.

図4(a)は、図形種別が「円」である単独図形の生成を説明するモデル図である。この図に示すように、計測対象物の一部(あるいは全部の場合もある)が円形である場合、円の中心を計測点として選出し、計測用ターゲット200を貼付する。この計測用ターゲット200の特徴パターンは、図形区分が単独図形、線形要素として形状が「円」で半径が15cmという図形要素と関連付けられている。   FIG. 4A is a model diagram for explaining generation of a single figure whose figure type is “circle”. As shown in this figure, when a part (or all) of the measurement object is circular, the center of the circle is selected as a measurement point, and the measurement target 200 is pasted. The characteristic pattern of the measurement target 200 is associated with a graphic element whose graphic section is a single graphic, a linear element whose shape is “circle”, and whose radius is 15 cm.

自動図化手段107は、計測点の座標と図形要素に基づいて図化し、計測点を中心とした半径15cmの円を生成する。なお、図形要素テーブルに半径15cmの円の情報があれば、その形状識別子に対応する計測用ターゲット200を貼付することができる。一方、図形要素テーブルに実寸(半径=15cm)と合う情報がない場合は、半径未設定の計測用ターゲット200を貼付し、後に図形要素テーブルの該当箇所に計測した半径(15cm)を追加することもできる。   The automatic plotting means 107 plots based on the coordinates of the measurement points and the graphic elements, and generates a circle with a radius of 15 cm centered on the measurement points. If there is information about a circle with a radius of 15 cm in the graphic element table, the measurement target 200 corresponding to the shape identifier can be attached. On the other hand, when there is no information that matches the actual size (radius = 15 cm) in the graphic element table, the measurement target 200 with no radius set is pasted, and the measured radius (15 cm) is added to the corresponding part of the graphic element table later. You can also.

図5(a)は、図形種別が「正方形」である単独図形の生成を説明するモデル図である。この図に示すように、計測対象物の一部(あるいは全部の場合もある)が正方形である場合、正方形の中心を計測点として選出し、計測用ターゲット200を貼付する。この計測用ターゲット200の特徴パターンは、図形区分が単独図形、線形要素として形状が「正方形」で対角線が30cmという図形要素と関連付けられている。自動図化手段107は、計測点の座標と図形要素に基づいて図化し、計測点を中心として、中心から各頂点まで15cmとなる正方形を生成する。なお、図5の正方形は鉛直・水平方向の姿勢であるが、傾いた正方形の場合は、その傾きに合わせて計測用ターゲット200を貼付するか、線形要素として傾斜角を用意する。   FIG. 5A is a model diagram for explaining generation of a single figure whose figure type is “square”. As shown in this figure, when a part (or all) of the measurement object is a square, the center of the square is selected as a measurement point, and the measurement target 200 is pasted. The characteristic pattern of the measurement target 200 is associated with a graphic element whose graphic section is a single graphic, whose shape is “square” as a linear element, and whose diagonal is 30 cm. The automatic plotting means 107 plots based on the coordinates of the measurement points and the graphic elements, and generates a square of 15 cm from the center to each vertex with the measurement points as the center. Note that the squares in FIG. 5 are vertical and horizontal postures, but in the case of an inclined square, the measurement target 200 is attached according to the inclination, or an inclination angle is prepared as a linear element.

(連続図形の生成)
取得した図形区分によって、その計測点が連続図形を構成することが判別できると、自動図化手段107は連続図形の生成処理を開始する。この場合、計測点の図形要素には図形区分のほか線形要素、図形識別子、接続情報を含めることができる。さらに線形要素には、連続図形を生成するために必要な情報が含まれ、この情報には少なくとも図形種別が含まれる。この図形要素に、座標取得手段104で取得した計測点の座標を加えて、連続図形が生成される。
(Continuous figure generation)
If it can be determined that the measurement points constitute a continuous graphic based on the acquired graphic classification, the automatic plotting means 107 starts a continuous graphic generation process. In this case, the graphic element of the measurement point can include a linear element, a graphic identifier, and connection information in addition to the graphic segment. Further, the linear element includes information necessary for generating a continuous graphic, and this information includes at least a graphic type. By adding the coordinates of the measurement points acquired by the coordinate acquisition means 104 to this graphic element, a continuous graphic is generated.

一つの連続図形を構成する計測点はすべて同じ図形識別子を具備することができるため、まずは抽出された計測点が具備する図形識別子と同じ図形識別子を持つ計測点を選出する。そして、選出したすべての計測点(つまり、連続図形を構成するすべての計測点)について、接続情報と線形要素、さらに3次元座標を取得する。接続情報は、いわば複数の計測点から形成されるネットワークにおけるトポロジであり、例えば始点、終点、中間点という情報や、接続の順などで構成することができる。あるいは、接続すべき計測点の組み合わせ、すなわちその計測点が接続すべき他の計測点の情報を具備したものとすることもできる。なお、この接続すべき他の計測点の情報を具備する場合は、図形識別子の具備を省略することもできる。   Since all measurement points constituting one continuous graphic can have the same graphic identifier, first, a measurement point having the same graphic identifier as the graphic identifier included in the extracted measurement point is selected. Then, connection information, linear elements, and three-dimensional coordinates are acquired for all selected measurement points (that is, all measurement points constituting the continuous graphic). The connection information is a so-called topology in a network formed from a plurality of measurement points. For example, the connection information can be composed of information such as a start point, an end point, and an intermediate point, and the order of connection. Alternatively, a combination of measurement points to be connected, that is, information on other measurement points to which the measurement points should be connected may be provided. In addition, when the information of the other measurement points to be connected is provided, the provision of the graphic identifier can be omitted.

図4(b)は、図形種別が「円」である連続図形の生成を説明するモデル図である。この図に示すように、計測対象物の一部(あるいは全部の場合もある)が円形である場合、円上の3箇所を計測点として選出し、それぞれ計測用ターゲット210、220、230を貼付する。この3つの計測用ターゲット210、220、230は、すべて同一の図形識別子であり、線形要素として形状が「円」という情報を具備している。図4(b)に示す3点の計測点は、いずれも同一平面状にあるので、3点の座標があれば円形を生成することができる。   FIG. 4B is a model diagram for explaining generation of a continuous graphic having a graphic type of “circle”. As shown in this figure, when a part (or all) of the measurement object is a circle, three points on the circle are selected as measurement points, and measurement targets 210, 220, and 230 are pasted, respectively. To do. The three measurement targets 210, 220, and 230 all have the same graphic identifier, and have information that the shape is “circle” as a linear element. Since the three measurement points shown in FIG. 4B are all on the same plane, a circle can be generated if there are coordinates of the three points.

図5(b)は、図形種別が「正方形」である連続図形の生成を説明するモデル図である。この図に示すように、計測対象物の一部(あるいは全部の場合もある)が正方形である場合、正方形の各頂点を計測点として選出し、それぞれ計測用ターゲット240〜270を貼付する。この4つの計測用ターゲット240〜270は、すべて同一の図形識別子であり、線形要素として形状が「正方形」という情報を具備している。また、計測用ターゲット240は始点及び終点という情報も備えており、計測用ターゲット240〜270はそれぞれ接続順(1番目,2番目,3番目,4番目)の情報も具備している。   FIG. 5B is a model diagram for explaining generation of a continuous graphic having a graphic type of “square”. As shown in this figure, when a part (or all) of the measurement object is a square, each vertex of the square is selected as a measurement point, and measurement targets 240 to 270 are pasted respectively. The four measurement targets 240 to 270 are all the same graphic identifier, and have information that the shape is “square” as a linear element. The measurement target 240 also includes information on the start point and the end point, and the measurement targets 240 to 270 also include information on the connection order (first, second, third, and fourth), respectively.

また連続図形は、計測点に加え生成された交点を用いて作成することができる。図6は、この手法により作成された連続図形を示すモデル図である。この図に示すP01〜P06は、計測用ターゲット200が貼付された計測点である。これらP01〜P06に貼付された計測用ターゲット200は、線形要素として形状が「四角形」という情報を具備しているものの、計測点が6点あるためすべてを頂点とすることができない。この場合、自動図化手段107が有する交点生成機能を利用して交点を発生させ、この交点を頂点として設定して四角形を作成する。具体的には、計測点P01とP02を通る直線L1を形成し、同様に計測点P03とP04を通る直線L2、計測点P05とP06を通る直線L3を形成する。さらに、直線L1とL2が交差する交点C1の座標、及び直線L1とL3が交差する交点C2の座標を求める。そして、交点C1、交点C2、計測点P04、計測点P06を頂点とする四角形を作成するわけである。なお、ここでは直線と直線が交差する場合で説明したが、直線と曲線が交差する点を交点とすることも、曲線と曲線が交差する点を交点とすることもできる。   Moreover, a continuous figure can be created using the intersections generated in addition to the measurement points. FIG. 6 is a model diagram showing a continuous graphic created by this method. P01 to P06 shown in this figure are measurement points to which the measurement target 200 is attached. Although the measurement target 200 affixed to these P01 to P06 has information that the shape is “quadrature” as a linear element, since there are six measurement points, it is not possible to have all of them as vertices. In this case, an intersection is generated using the intersection generation function of the automatic plotting means 107, and a rectangle is created by setting this intersection as a vertex. Specifically, a straight line L1 passing through the measurement points P01 and P02 is formed, and similarly, a straight line L2 passing through the measurement points P03 and P04 and a straight line L3 passing through the measurement points P05 and P06 are formed. Further, the coordinates of the intersection C1 where the straight lines L1 and L2 intersect and the coordinates of the intersection C2 where the straight lines L1 and L3 intersect are obtained. Then, a quadrangle having vertexes at the intersection C1, the intersection C2, the measurement point P04, and the measurement point P06 is created. Note that, here, the case where the straight line and the straight line intersect has been described, but a point where the straight line and the curved line intersect can be set as the intersection point, or a point where the curved line and the curved line intersect can be used as the intersection point.

図7は、箱状の計測対象物を図化する状況を説明するモデル図である。この図に示す計測対象物は、全体が直方体の形状であり、上面に円弧状の溝が刻まれ、正面には円形の部品が取り付けられている。そして、直方体の各頂点、円弧状溝の上に3点、円形部品の中心に1点、それぞれ計測用ターゲット200が貼付されている。これを撮影して各計測点の座標を計算し、計測用ターゲット200の画像に基づいて図化すると、図7の下側に示す図面が得られる。このとき、直方体及び円弧状溝は連続図形として生成され、円形部品は単独図形として生成される。この図からわかるように、作成される図面は3次元の図面である。もちろん、この3次元図面を任意の平面に投影して、2次元の図面を作成することもできる。   FIG. 7 is a model diagram illustrating a situation in which a box-shaped measurement object is illustrated. The entire measurement object shown in this figure has a rectangular parallelepiped shape, an arc-shaped groove is carved on the upper surface, and a circular component is attached to the front surface. Then, the measurement target 200 is attached to each vertex of the rectangular parallelepiped, three points on the arc-shaped groove, and one point on the center of the circular part. When this is photographed, the coordinates of each measurement point are calculated, and plotted based on the image of the measurement target 200, the drawing shown at the bottom of FIG. 7 is obtained. At this time, the rectangular parallelepiped and the arc-shaped groove are generated as a continuous graphic, and the circular part is generated as a single graphic. As can be seen from this figure, the created drawing is a three-dimensional drawing. Of course, this three-dimensional drawing can be projected onto an arbitrary plane to create a two-dimensional drawing.

図8は、計測点を接続する接続情報について説明する図であり、(a)は四角形の計測対象物を図化する状況を説明するモデル図であり、(b)は2つの三角形を組み合わせた形状の計測対象物を図化する状況を説明するモデル図である。図8(a)は、P11〜P14の4つの点で構成される四角形であり、このような形状を図化する場合の接続情報としては、例えば、P11が始点及び終点という接続情報を具備し、P11〜P14がそれぞれ接続順(1番目,2番目,3番目,4番目)の接続情報を具備すれば、この図を生成することができる。   FIG. 8 is a diagram for explaining connection information for connecting measurement points, (a) is a model diagram for explaining a situation in which a rectangular measurement object is illustrated, and (b) is a combination of two triangles. It is a model figure explaining the condition which illustrates the shape measurement object. FIG. 8A shows a quadrangle composed of four points P11 to P14. As connection information in the case of plotting such a shape, for example, P11 includes connection information such as a start point and an end point. If P11 to P14 have connection information in the order of connection (first, second, third, fourth), this diagram can be generated.

一方、図8(b)に示す形状は、図8(a)に示す四角形に対角線(P12−P14)を加えた形状となっており、始点や終点の情報と、接続順だけを具備した接続情報では、この図を生成することは難しい。このような場合、接続すべき計測点の組み合わせ、すなわちその計測点が接続すべき他の計測点の情報を具備した接続情報とする。例えば図8(b)の場合、P11は接続する他点がP12とP14であるという接続情報を具備し、P12は接続する他点がP11、P13、P14であるという接続情報を具備する。同様に、P13はP12とP14と接続し、P14はP11〜P13と接続するという接続情報を具備する。このような接続情報とすれば、始点や終点、中間点という情報や、接続順という情報を具備することなく、計測対象物を図化することができる。   On the other hand, the shape shown in FIG. 8B is a shape in which a diagonal line (P12-P14) is added to the quadrangle shown in FIG. 8A, and the connection includes only the start point and end point information and the connection order. With information, it is difficult to generate this figure. In such a case, it is set as connection information including information on a combination of measurement points to be connected, that is, other measurement points to which the measurement points are to be connected. For example, in the case of FIG. 8B, P11 has connection information that the other points to be connected are P12 and P14, and P12 has connection information that the other points to be connected are P11, P13, and P14. Similarly, P13 has connection information that P12 and P14 are connected, and P14 is connected to P11 to P13. With such connection information, it is possible to plot a measurement object without providing information such as a start point, an end point, and an intermediate point, and information such as a connection order.

図9は、異なる線形要素を含んで構成される連続図形の生成を説明するモデル図である。この図に示す計測対象物の形状は、円弧と直線(線分)から形成される概ね扇形である。具体的には、P21〜P22〜P23は円弧で接続され、P21−P24の線分とP23−P24の線分は直線である。そして、P21は接続情報としてP22及びP24と接続される情報を具備し、P22は接続情報としてP21及びP23と接続される情報を具備している。さらに、P21、P23は線形要素として「円弧」及び「直線」という図形種別を、P22は「円弧」という図形種別を、P24は「直線」という図形種別を具備している。   FIG. 9 is a model diagram for explaining generation of a continuous graphic including different linear elements. The shape of the measurement object shown in this figure is generally a sector shape formed from an arc and a straight line (line segment). Specifically, P21 to P22 to P23 are connected by an arc, and the line segment P21-P24 and the line segment P23-P24 are straight lines. P21 includes information connected to P22 and P24 as connection information, and P22 includes information connected to P21 and P23 as connection information. Further, P21 and P23 have graphic types of “arc” and “straight line” as linear elements, P22 has a graphic type of “arc”, and P24 has a graphic type of “straight line”.

P21は、P22と接続され、P24と接続されるが、「円弧」と「直線」という異なる図形種別(線形要素)を具備しているため、2種類の接続方法が考えられる。一方、P22は「円弧」という図形種別のみを具備しており、P24は「直線」という図形種別のみを具備している。したがって、P21とP22を接続する場合は、P21とP22に共通する図形種別である「円弧」で接続し、P21とP24を接続する場合は、P21とP24に共通する図形種別である「直線」で接続する。同様に、P23とP22を接続する場合は、P23とP22に共通する「円弧」で接続し、P23とP24を接続する場合は、P23とP24に共通する「直線」で接続する。この結果、図9に示すような異なる線形要素を含んで構成される連続図形も、適切に図化することができる。   P21 is connected to P22 and connected to P24, but has two different graphic types (linear elements) of “arc” and “straight line”, so two connection methods are conceivable. On the other hand, P22 has only the graphic type “arc”, and P24 has only the graphic type “straight line”. Therefore, when connecting P21 and P22, it connects with "arc" which is a graphic type common to P21 and P22, and when connecting P21 and P24, it is "straight line" which is a graphic type common to P21 and P24. Connect with. Similarly, when P23 and P22 are connected, they are connected by an “arc” common to P23 and P22, and when P23 and P24 are connected, they are connected by a “straight line” common to P23 and P24. As a result, a continuous figure including different linear elements as shown in FIG. 9 can also be appropriately illustrated.

図10は、計測点の座標を補正して連続図形を生成する場合について説明するモデル図であり、(a)は連続図形が直線の場合であり、(b)は連続図形が円弧の場合である。図10(a)は、P31を始点、P36を終点、P32〜P35を中間点とし、全て直線で接続される形状を示している。実際の計測対象物はP31〜P36まで同一の直線L31(図では実線で示す)であるが、座標誤差等によって5つの異なる線分で構成される折れ線L32(図では破線で示す)として図化されている。   FIGS. 10A and 10B are model diagrams for explaining the case where the coordinates of the measurement points are corrected to generate a continuous figure, where FIG. 10A shows the case where the continuous figure is a straight line, and FIG. 10B shows the case where the continuous figure is a circular arc. is there. FIG. 10A shows a shape in which P31 is the start point, P36 is the end point, and P32 to P35 are intermediate points, and they are all connected in a straight line. The actual measurement object is the same straight line L31 (indicated by a solid line in the figure) from P31 to P36, but is illustrated as a broken line L32 (indicated by a broken line in the figure) composed of five different line segments due to a coordinate error or the like. Has been.

このような場合、実際の計測対象物の形状に修正することができる。具体的には、P31〜P36が全て同一直線上にあることを指定し、各計測点との離れが最も小さくなるような直線L31を算出する。このような直線は、例えば最小二乗法で求めることができる。   In such a case, the shape of the actual measurement object can be corrected. Specifically, it is specified that P31 to P36 are all on the same straight line, and a straight line L31 is calculated so that the distance from each measurement point is minimized. Such a straight line can be obtained by, for example, the least square method.

図10(b)で示す実線L41は、実際の計測対象物の形状であってP41、P42、P43を通過する円弧形状である。一方の破線L42は、図化された形状であってP41、P43を通過していない。これは、線形要素として円弧の半径情報を備えているものの、円弧半径の計測誤差によって計測点が円弧から外れたケースである。つまり、計測点の座標は正確であるものの、誤った値で円弧半径(曲率)を固定した結果、3点のうちいくつかの点が円弧から外れたわけである。このような場合は、3点の座標を優先することを指定し、円弧半径を調整して実際の計測対象物である実線L41として図化することができる。   The solid line L41 shown in FIG. 10B is the actual shape of the measurement object, and is an arc shape that passes through P41, P42, and P43. One broken line L42 has the illustrated shape and does not pass through P41 and P43. This is a case where the measurement point deviates from the arc due to the measurement error of the arc radius, although the arc radius information is provided as a linear element. That is, although the coordinates of the measurement point are accurate, as a result of fixing the arc radius (curvature) with an incorrect value, some of the three points deviated from the arc. In such a case, priority can be given to the coordinates of the three points, and the arc radius can be adjusted and plotted as a solid line L41 that is an actual measurement object.

本願発明の写真計測図化方法、写真計測図化装置、及び写真計測図化用ターゲットは、土木構造物や建築構造物、あるいは種々の工業製品の図化に利用することができる。また、土地の形状(用地など)や屋内の間取りなど、形状を持つ様々な物の図化に応用することができる。   The photographic measurement plotting method, the photographic measurement plotting apparatus, and the photographic measurement plotting target of the present invention can be used for plotting civil engineering structures, building structures, or various industrial products. In addition, it can be applied to the plotting of various objects with shapes such as land shape (land, etc.) and indoor floor plan.

100 写真計測図化装置
101 画像記憶手段
102 表示手段
103 計測点指定手段
104 座標取得手段
105 図形要素記憶手段
106 図形要素取得手段
107 自動図化手段
108 出力手段
200 計測用ターゲット
201 識別構成点
202 基準構成点
203 判別マーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Photographic measurement plotting apparatus 101 Image storage means 102 Display means 103 Measurement point designation means 104 Coordinate acquisition means 105 Graphic element storage means 106 Graphic element acquisition means 107 Automatic mapping means 108 Output means 200 Measurement target 201 Identification component point 202 Reference Component point 203 Identification mark

本願発明は、橋梁や建物といった構造物、車両や船舶といった製品、あるいは製品を構成する部品など(以下、これらをまとめて「製造物」という。)の実体を図化する技術に関するものであり、より具体的には、写真計測を利用して自動的に図化することのできる写真計測図化方法、写真計測図化装置、及び写真計測図化用ターゲットに関するものである。   The present invention relates to a technique for mapping the substance of a structure such as a bridge or a building, a product such as a vehicle or a ship, or a part constituting the product (hereinafter collectively referred to as a “product”). More specifically, the present invention relates to a photographic measurement mapping method, a photographic measurement mapping apparatus, and a photographic measurement mapping target that can be automatically plotted using photometry.

上記した製造物は、通常、設計図を基にして作成される。したがって本来は、製造物として完成された実体を図面化すれば、この設計図になるはずである。ところが、設計図通りに完成されない製造物もあり、この場合、設計図は製造物を図化したものにはならない。また、製造物の完成後に設計図が破棄されるケースもあり、あるいは、製造物はあるものの設計図が手元にないケースもある。このような場合、製造物を図化するためには、製造物を計測し、その結果をもとに改めて作図しなければならない。   The above-described product is usually created based on a design drawing. Therefore, originally, if the entity completed as a product is made into a drawing, it should be this design drawing. However, some products are not completed according to the design drawing. In this case, the design drawing is not a graphic representation of the product. In addition, there are cases where the design drawing is discarded after the product is completed, or there is a case where there is a product but the design drawing is not at hand. In such a case, in order to plot the product, it is necessary to measure the product and draw a new drawing based on the result.

図11は、橋桁の一部に設けられたアンカー孔の配置について図化する状況を示す説明図である。このようなアンカーを打設する場合、通常は縦横とも一定間隔の配置で設計されるが、実際にアンカー孔の穿孔作業を行うと多少ずれのある配置となる。このアンカー孔の配置に合わせた部品を作成するためには、当然ながら正確に計測したうえで実際の配置を適切に再現した図面が必要となる。   FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a situation in which the arrangement of anchor holes provided in a part of the bridge girder is illustrated. When placing such an anchor, it is usually designed with a fixed interval in both the vertical and horizontal directions. However, when the anchor hole is actually drilled, the arrangement is somewhat shifted. In order to create a component that matches the arrangement of the anchor holes, it is necessary to have a drawing that accurately reproduces the actual arrangement after accurately measuring it.

従来、図11に示すアンカー孔の配置を図化する場合、スチールテープやトランシットなどの計測器を用いて計測し、その結果に基づいて机上で図化していた。あるいは、既設のボルト孔配置に合わせた部品を作成する場合など、相当の大きさの用紙を実物に当てて実寸をトレスし、そのトレス用紙に基づいて図化することもあった。なお、図化の手法に関しては、昨今ではCAD(computer aided design)による手法が主流となっており、平面的に表現する2次元CADのほか、立体的に表現する3次元CADも多用されている。   Conventionally, when the arrangement of the anchor holes shown in FIG. 11 is plotted, the measurement is performed using a measuring instrument such as a steel tape or transit, and is plotted on the desk based on the result. Alternatively, when creating a component that matches the existing bolt hole arrangement, the actual size is traced by applying a sheet of a considerable size to the actual object, and the drawing is based on the traced sheet. As for the drawing method, a CAD (computer aided design) method has become the mainstream in recent years, and in addition to a two-dimensional CAD expressed in a plane, a three-dimensional CAD expressed in a three-dimensional manner is also frequently used. .

CADを利用したとしても、製造物を計測した結果を図化するためには、人の判断が必要になる。具体的には、CADオペレーターが座標を入力し、写真や図面(現地での計測時に描く入力用の図面)を見ながら所定の座標間を接続していく。あるいは計測した寸法や角度にしたがって、所定の図形を入力していく。それ故、複雑な形状の製造物を図化する作業は多大な労力を必要とし、いわゆるヒューマンエラーも起こしやすい。   Even if CAD is used, it is necessary to make a human judgment in order to plot the result of measuring the product. Specifically, a CAD operator inputs coordinates, and connects predetermined coordinates while looking at a photograph or a drawing (an input drawing drawn at the time of on-site measurement). Or a predetermined figure is input according to the measured dimension and angle. Therefore, the work of drawing a product having a complicated shape requires a great amount of labor, and so-called human error is likely to occur.

このような状況から、CADオペレーターの労力が軽減され、ヒューマンエラーが抑制される図化技術が切望されてきた。そこで、これまでにもいくつかの改善技術が提案され、例えば特許文献1では写真計測を利用した図化技術が提案されている。   Under such circumstances, there has been an urgent need for a plotting technique that reduces the labor of CAD operators and suppresses human errors. Therefore, several improvement techniques have been proposed so far, and for example, Patent Document 1 proposes a mapping technique using photo measurement.

特開2002−163640号公報JP 2002-163640 A

特許文献1は、測量現場に設置したターゲットを異方向から撮影した、いわゆるステレオペア画像を取得し、写真計測技術を用いて特徴点の座標を得る手法である。図化に当たっては、ステレオペア画像のうち一方の画像をレイヤ表示し、その画像を図化レイヤで透写しながら現地の概観図を作成していく。そして、画像に写った特定の2点を指定すると、ステレオペア画像によりそれら2点の座標が算出され、2点を結ぶ線分として概観図に反映される。   Patent Document 1 is a method of obtaining a so-called stereo pair image obtained by photographing a target installed at a surveying site from different directions, and obtaining the coordinates of feature points using a photo measurement technique. In plotting, one of the stereo pair images is displayed as a layer, and an on-site overview map is created while the image is projected on the plotting layer. Then, when two specific points appearing in the image are designated, the coordinates of these two points are calculated from the stereo pair image, and are reflected in the overview as a line segment connecting the two points.

この手法によれば、現地での測量作業が軽減できるうえ、作図モニタで現地写真を確認しながら作業できることから、従来に比べるとヒューマンエラーの軽減も期待できる。しかしながら、CADオペレーターの労力はそれほど改善されず、やはり人の判断による作業は多いためヒューマンエラーの顕著な改善は望めない。特に、写真だけの情報では、2点間を直線で接続するのか、あるいは曲線として接続するのか、これを判断することは難しい。さらに、曲線で接続することが明らかであっても、円弧であるかスプラインであるかの判断は極めて困難である。円弧で描く場合、結局は中心点や半径といった幾何情報を入力しながら図化することとなる。   According to this method, the surveying work at the site can be reduced and the work can be performed while checking the local photograph on the drawing monitor, so that human error can be reduced compared to the conventional method. However, the labor of the CAD operator is not improved so much, and since there are still many tasks based on human judgment, a significant improvement in human error cannot be expected. In particular, it is difficult to determine whether to connect two points as a straight line or as a curve with information only from a photograph. Furthermore, even if it is clear that the connection is made with a curve, it is extremely difficult to determine whether the connection is an arc or a spline. In the case of drawing with an arc, the figure is eventually drawn while inputting geometric information such as the center point and radius.

本願発明の課題は上記問題を解消することであり、すなわちCADオペレーターの労力を軽減して図化コストを軽減するとともに、ヒューマンエラーを抑制して正確に製造物を再現する図化技術であって、写真計測の利用により自動的な図化を可能とする写真計測図化方法、写真計測図化装置、及び写真計測図化用ターゲットを提供することが本願発明の課題である。   The subject of the present invention is to solve the above problem, that is, a drawing technique that reduces the labor of the CAD operator to reduce the drawing cost and accurately reproduces the product while suppressing human error. It is an object of the present invention to provide a photographic measurement mapping method, a photographic measurement mapping device, and a photographic measurement mapping target that enable automatic mapping by using photo measurement.

本願発明は、写真計測に用いられるターゲットに、図形要素を取得することのできる情報を具備させるという点に着目するとともに、この図形要素と写真計測で得られる座標に基づいて自動的に図化するという点に着目して開発されたものであり、従来にはない発想に基づいて行われたものである。   The invention of the present application pays attention to the fact that a target used for photo measurement is provided with information capable of acquiring a graphic element, and automatically maps based on the graphic element and coordinates obtained by photo measurement. It was developed with a focus on this point, and was based on an unconventional idea.

本願発明の写真計測図化方法は、貼付工程、撮影工程、座標取得工程、図形要素取得工程、及び図化工程を備えた方法である。このうち貼付工程は、計測対象物の計測点に計測ターゲットを貼付する工程であり、撮影工程は、計測ターゲットが含まれる写真画像を2以上取得する工程で、座標取得工程は、2以上の写真画像に基づいて計測点の座標を取得する工程である。また、図形要素取得工程は、写真画像に写された計測ターゲットから計測点における図形要素を取得する工程である。そして図化工程は、計測点の座標と図形要素に基づいて、計測対象物の一部又は全部を図化する。なお、図形要素は、計測点を基準とした図形を構成するための情報であり、図化工程では、1の計測点の座標及び図形要素に基づいて、計測点を基準とした単独図形を図化する。 The photometric plotting method of the present invention is a method including a pasting step, a photographing step, a coordinate acquiring step, a graphic element acquiring step , and a plotting step . Of these, the pasting step is a step of pasting the measurement target to the measurement point of the measurement object, the photographing step is a step of acquiring two or more photographic images including the measurement target, and the coordinate acquisition step is two or more photographs. In this step, the coordinates of the measurement point are acquired based on the image. In addition, the graphic element acquisition step is a step of acquiring a graphic element at a measurement point from a measurement target copied in a photographic image. In the plotting step , a part or all of the measurement object is plotted based on the coordinates of the measurement points and the graphic elements. The graphic element is information for constructing a graphic based on the measurement point, and in the drawing process, a single graphic based on the measurement point is plotted based on the coordinates of the single measurement point and the graphic element. Turn into.

本願発明の写真計測図化方法は、貼付工程で2以上の計測点に計測ターゲットを貼付することもできる。この場合、撮影工程では各計測点に対してそれぞれ2以上の写真画像を取得し、座標取得工程ではそれぞれの計測点の座標を取得し、図形要素取得工程では、それぞれの計測点における図形要素を取得する。この場合、図形要素には線形要素(形状の種別を含む)と他計測点との接続情報が含まれている。そして図化工程では、これらの情報に基づいて2以上の計測点間を接続することによって計測対象物の一部又は全部を図化する。 The photometric plotting method of the present invention can also apply measurement targets to two or more measurement points in the application process. In this case, two or more photographic images are acquired for each measurement point in the photographing process, the coordinates of each measurement point are acquired in the coordinate acquisition process, and the graphic element at each measurement point is acquired in the graphic element acquisition process. get. In this case, the graphic element includes connection information between the linear element (including the shape type) and other measurement points . In the plotting step, a part or all of the measurement object is plotted by connecting two or more measurement points based on these pieces of information.

本願発明の写真計測図化方法は、次のような計測ターゲットを用いて実施することもできる。すなわちこの計測ターゲットは、計測点への貼付が可能であり、写真画像内で特徴点として識別でき、しかもその画像特徴から図形要素の取得が可能なものである。The photometric plotting method of the present invention can also be implemented using the following measurement target. That is, this measurement target can be attached to a measurement point, can be identified as a feature point in a photographic image, and a graphic element can be acquired from the image feature.

本願発明の写真計測図化方法は、次のような計測ターゲットを用いて実施することもできる。すなわちこの計測ターゲットは、複数の構成点が配列された表示面を備え、この構成点の配列パターンに基づいて特定の図形要素の取得が可能なものである。The photometric plotting method of the present invention can also be implemented using the following measurement target. That is, the measurement target includes a display surface on which a plurality of constituent points are arranged, and a specific graphic element can be acquired based on the arrangement pattern of the constituent points.

本願発明の写真計測図化方法は、次のような計測ターゲットを用いて実施することもできる。すなわちこの計測ターゲットは、図形要素に応じた色又は模様が付されたものである。The photometric plotting method of the present invention can also be implemented using the following measurement target. That is, this measurement target is provided with a color or pattern according to a graphic element.

本願発明の写真計測図化装置は、座標取得手段、図形要素取得手段、及び図化手段を備えたものである。このうち座標取得手段は、対象物の計測点に貼付された計測ターゲットが含まれる2以上の写真画像に基づいてその座標を算出するものであり、図形要素取得手段は、写真画像に写された計測ターゲットから計測点における図形要素を取得するものである。また、図化手段は、計測点の座標と図形要素に基づいて計測対象物の一部又は全部を図化するものである。なお図形要素は、計測点を基準とした図形を構成するための情報であり、図化手段は、1の計測点の座標と図形要素に基づいて計測点を基準とした単独図形を図化する。 The photometric plotting apparatus of the present invention comprises coordinate acquisition means, graphic element acquisition means, and plotting means. Among these, the coordinate acquisition means calculates the coordinates based on two or more photographic images including the measurement target attached to the measurement point of the object, and the graphic element acquisition means is copied to the photographic image. The graphic element at the measurement point is acquired from the measurement target. Further, the plotting means plots a part or all of the measurement object based on the coordinates of the measurement points and the graphic elements. The graphic element is information for constructing a graphic based on the measurement point, and the plotting means charts a single graphic based on the measurement point based on the coordinates of the single measurement point and the graphic element. .

本願発明の写真計測図化装置は、2以上の計測点を利用して図化することもできる。この場合の図形要素は、線形要素(形状の種別を含む)及び他計測点との接続情報を含むものであり、図化手段は、2以上の計測点の座標と図形要素に基づいて計測点間を接続することによって計測対象物の一部又は全部を図化する。 The photometric plotting apparatus of the present invention can also plot using two or more measurement points. The graphic element in this case includes a linear element (including the type of shape) and connection information with other measurement points, and the plotting means measures the measurement points based on the coordinates of the two or more measurement points and the graphic elements. A part or the whole of the measurement object is illustrated by connecting them.

本願発明の写真計測図化装置は、2つの計測点に共通する線形要素に基づいて図化することもできる。この場合の図形要素は、2以上の他計測点との接続情報と2以上の線形要素を含むものであり、図化手段は、接続される2つの計測点に共通する線形要素に基づいて、これら計測点間を接続することによって計測対象物の一部又は全部を図化する。   The photometric plotting device of the present invention can also plot based on linear elements common to two measurement points. The graphic element in this case includes connection information with two or more other measurement points and two or more linear elements, and the plotting means is based on linear elements common to the two measurement points to be connected. By connecting these measurement points, a part or all of the measurement object is illustrated.

本願発明の写真計測図化装置は、計測点の座標を補正して、あるいは線形要素を調整して図化することもできる。この場合の図形要素は、図形識別子を含むものであり、図化手段は、同一の図形識別子と同一の線形要素を具備する2以上の計測点で構成される図形について、これら計測点の座標を補正して又は線形要素を調整して接続することによって計測対象物の一部又は全部を図化する。   The photometric plotting apparatus of the present invention can also plot the figure by correcting the coordinates of the measurement points or adjusting the linear elements. The graphic element in this case includes a graphic identifier, and the plotting means sets the coordinates of these measurement points for a graphic composed of two or more measurement points having the same graphic identifier and the same linear element. A part or the whole of the measurement object is plotted by correcting or adjusting the linear elements and connecting them.

本願発明の写真計測図化装置は、図化手段が交点生成機能を有するものとすることもできる。この交点生成機能は、計測点に基づき形成される直線又は曲線を2以上作成するとともに、これら2以上の直線又は曲線が交差する交点の座標を求めるものである。この場合、図化手段は交点の座標、並びに計測点の座標及び図形要素に基づいて、計測対象物の一部又は全部を図化する。   In the photometric plotting apparatus of the present invention, the plotting means may have an intersection generation function. This intersection generation function creates two or more straight lines or curves formed based on measurement points, and obtains the coordinates of the intersection at which these two or more straight lines or curves intersect. In this case, the plotting means plots a part or all of the measurement object based on the coordinates of the intersection, the coordinates of the measurement point, and the graphic element.

既述のとおり、本願発明に用いる写真計測図化用の計測ターゲットは、対象物の計測点への貼付が可能であって、計測点の座標を算出するために撮影された写真画像内で特徴点として識別でき、その画像特徴から図形要素の取得が可能なものである。そして、計測点の座標と取得される図形要素に基づいて、計測対象物の一部又は全部を図化することがきる。またこの計測ターゲットは、複数の構成点が配列された表示面を備えたものとすることもでき、この構成点の配列パターンに基づいて特定の図形要素の取得が可能となる。さらにこの計測ターゲットは、図形要素に応じた色や模様が付されたものとすることもできる。As described above, the measurement target for photographic measurement plotting used in the present invention can be attached to the measurement point of the object, and is characteristic in the photographic image taken to calculate the coordinates of the measurement point. It can be identified as a point, and a graphic element can be obtained from the image feature. Then, based on the coordinates of the measurement points and the acquired graphic elements, a part or all of the measurement object can be plotted. The measurement target may be provided with a display surface on which a plurality of constituent points are arranged, and a specific graphic element can be acquired based on the arrangement pattern of the constituent points. Further, the measurement target may be provided with a color or pattern corresponding to a graphic element.

本願発明の写真計測図化方法、及び写真計測図化装置には、次のような効果がある。
(1)所定の計測点に所定の写真計測図化用ターゲットを貼付し、これを撮影したステレオペア画像を取得することによって、製造物などの計測対象物を自動的に図化することができる。したがって、CADオペレーターの労力は著しく軽減され、その結果図化に係るコストも大幅に軽減することができる。
(2)写真計測図化用ターゲットを貼付する際に適切な図形要素を持つターゲットを選択する必要はあるものの、図化段階では図形要素等の判断を必要としない。したがって、CADオペレーターによる入力ミスなどヒューマンエラーは飛躍的に改善され、その結果正確な図化を実現することができる。
(3)特別な計測機器を用いることなく写真を撮影するだけで計測できるため、作業にかかる時間と労力が軽減され、しかも機器に係る費用も抑制することができる。
The photometric plotting method and the photometric plotting apparatus of the present invention have the following effects.
(1) A measurement target such as a product can be automatically plotted by attaching a predetermined photometric plotting target to a predetermined measurement point and acquiring a stereo pair image obtained by photographing the target. . Therefore, the labor of the CAD operator is remarkably reduced, and as a result, the cost for plotting can be greatly reduced.
(2) Although it is necessary to select a target having an appropriate graphic element when a target for photometric mapping is attached, it is not necessary to determine a graphic element or the like at the plotting stage. Therefore, human errors such as input mistakes by CAD operators are drastically improved, and as a result, accurate plotting can be realized.
(3) Since measurement can be performed simply by taking a photograph without using a special measurement device, the time and labor required for the work can be reduced, and the cost associated with the device can be reduced.

本願発明の写真計測図化方法を説明するフロー図。The flowchart explaining the photograph measurement plotting method of this invention. 本願発明の写真計測図化装置を示すブロック図。The block diagram which shows the photograph measurement plotting apparatus of this invention. (a)は所定の特徴パターンを有する本願発明の計測用ターゲットを示すモデル図、(b)は(a)とは異なる特徴パターンを有する計測用ターゲットを示すモデル図。(A) is a model figure which shows the measurement target of this invention which has a predetermined feature pattern, (b) is a model figure which shows the measurement target which has a characteristic pattern different from (a). (a)は図形種別が「円」である単独図形の生成を説明するモデル図、(b)は図形種別が「円」である連続図形の生成を説明するモデル図。(A) is a model diagram for explaining generation of a single figure whose graphic type is “circle”, and (b) is a model diagram for explaining generation of a continuous graphic whose graphic type is “circle”. (a)は図形種別が「正方形」である単独図形の生成を説明するモデル図、(b)は図形種別が「正方形」である連続図形の生成を説明するモデル図。(A) is a model diagram for explaining generation of a single figure whose graphic type is “square”, and (b) is a model diagram for explaining generation of a continuous graphic whose graphic type is “square”. 生成した交点と計測点に基づいて作成された連続図形を示すモデル図。The model figure which shows the continuous figure created based on the produced | generated intersection and measurement point. 箱状の計測対象物を図化する状況を説明するモデル図。The model figure explaining the condition which illustrates a box-shaped measurement target object. (a)は四角形の計測対象物を図化する状況を説明するモデル図、(b)は2つの三角形を組み合わせた形状の計測対象物を図化する状況を説明するモデル図。(A) is a model diagram illustrating a situation in which a rectangular measurement object is illustrated, and (b) is a model diagram illustrating a situation in which a measurement object having a shape formed by combining two triangles is illustrated. 異なる線形要素を含んで構成される連続図形の生成を説明するモデル図。The model figure explaining the production | generation of the continuous figure comprised including a different linear element. (a)は座標補正して直線の連続図形を生成する場合について説明するモデル図、(b)は線形要素を調整して円弧の連続図形を生成する場合について説明するモデル図。(A) is a model diagram for explaining a case where a linear continuous figure is generated by correcting coordinates, and (b) is a model diagram for explaining a case where a linear element is adjusted to generate a continuous arc figure. 橋桁の一部に設けられたアンカー孔の配置について図化する状況を示す説明図。Explanatory drawing which shows the condition illustrated about arrangement | positioning of the anchor hole provided in a part of bridge girder.

本願発明の写真計測図化方法、及び写真計測図化装置の実施形態の一例を図に基づいて説明する。   An example of an embodiment of a photographic measurement plotting method and a photographic measurement plotting apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.

1.全体概要
まず、図1のフロー図に基づいて本願発明の全体概要について説明する。図1は、本願発明の写真計測図化方法を説明するフロー図である。
1. Overall Outline First, the overall outline of the present invention will be described based on the flowchart of FIG. FIG. 1 is a flowchart for explaining the photometric plotting method of the present invention.

初めに、計測して図化しようとする製造物(以下、「計測対象物」という。)のうち、計測点を選出して本願発明の計測用ターゲットを貼付する(Step10)。この計測点は、計測対象物を構成する点であり、任意に選出することができるが、計測対象物の輪郭を構成する点や特徴的な形状を示す点など、図化しやすい点を抽出して計測点とすることが望ましい。   First, a measurement point is selected from a product to be measured and plotted (hereinafter referred to as “measurement object”), and the measurement target of the present invention is pasted (Step 10). This measurement point is a point that constitutes the measurement object, and can be selected arbitrarily, but it extracts points that are easy to plot, such as points that constitute the outline of the measurement object and points that show a characteristic shape. It is desirable to use it as a measurement point.

所定の数だけ計測用ターゲットを貼付すると、この計測用ターゲットの写真画像を取得する(Step20)。このとき、同一の計測用ターゲットに対して、異なる方向から少なくとも2枚の写真を撮影し、いわゆるステレオ画像を得る。もちろん、同一の計測点に対して3枚以上の写真を撮影してもよく、多くの画像が得られると後に説明する外部標定の精度が向上し、すなわち計測点の座標を精度良く求めることができるので好適となる。ここで取得した画像は、画像記憶手段で記憶される。   When a predetermined number of measurement targets are pasted, a photographic image of the measurement target is acquired (Step 20). At this time, at least two photographs are taken from different directions with respect to the same measurement target to obtain a so-called stereo image. Of course, three or more photographs may be taken at the same measurement point. When many images are obtained, the accuracy of external orientation described later is improved, that is, the coordinates of the measurement point can be obtained with high accuracy. This is preferable because it is possible. The acquired image is stored in the image storage means.

次に、画像記憶手段から所定の画像を読み出し、ディスプレイなどの表示手段で画像を表示する(Step30)。表示された画像に対して、従来から用いられている画像認識技術を利用して探索し、計測用ターゲットを自動抽出する(Step40)。あるいは、その表示をオペレーターが確認しながら、画像内に収められた所定の計測用ターゲットを指定して抽出することもできる。   Next, a predetermined image is read from the image storage means and displayed on a display means such as a display (Step 30). The displayed image is searched using a conventional image recognition technique, and a measurement target is automatically extracted (Step 40). Alternatively, it is possible to specify and extract a predetermined measurement target stored in the image while the operator confirms the display.

所定の計測用ターゲットが抽出されると、その計測用ターゲットに対応する計測点の3次元座標が計算され、座標データとして出力される(Step50)。また、抽出された計測用ターゲットの画像を認識し、その特徴パターンから図形要素が検出され、図形要素データとして出力される(Step60)。   When a predetermined measurement target is extracted, the three-dimensional coordinates of the measurement point corresponding to the measurement target are calculated and output as coordinate data (Step 50). Further, the extracted image of the measurement target is recognized, a graphic element is detected from the feature pattern, and is output as graphic element data (Step 60).

図化に必要な計測点の数だけ、Step30〜Step60の処理が繰り返し行われ(ループ)、すべての計測点の座標データと図形要素データ(以下、座標データと図形要素データを合わせて「図化データ」という。)を得る。   The processing of Step 30 to Step 60 is repeatedly performed for the number of measurement points necessary for plotting (loop), and coordinate data and graphic element data (hereinafter referred to as coordinate data and graphic element data are combined as “plotting”). Data ”).

必要なデータが取得できると、図化処理に移る。図化処理は、一つの計測点の図化データに基づいて生成される単独図形と、2以上の計測点の図化データに基づいて生成される連続図形に分けて説明する。図形要素データから、その計測点が単独図形であることが判別できると、単独図形を生成する処理を行う。具体的には、図形要素データに含まれる線形要素を抽出し(Step71)、その線形要素、及び座標データを基に単独図形を生成する(Step72)。ここで線形要素とは、図形の種別(例えば円)、及びその図形を生成するために必要な諸元(例えば半径)を含む情報のことである。   When the necessary data can be acquired, the plotting process is started. The plotting process will be described separately for a single graphic generated based on the graphic data of one measurement point and a continuous graphic generated based on the graphic data of two or more measurement points. When it is determined from the graphic element data that the measurement point is a single graphic, a process of generating a single graphic is performed. Specifically, a linear element included in the graphic element data is extracted (Step 71), and a single graphic is generated based on the linear element and the coordinate data (Step 72). Here, the linear element is information including a type of graphic (for example, a circle) and specifications (for example, radius) necessary for generating the graphic.

図形要素データから、その計測点が連続図形であることが判別できると、連続図形を生成する処理を行う。この場合、一つの図形を構成する複数の計測点は、すべて同じ識別子(図形識別子)を具備することができる。したがって、まずはその計測点の図形識別子を抽出し(Step81)、その図形識別子を具備するすべての計測点の図化データを抽出する(Step82)。そして、それぞれの計測点の線形要素と、他点との接続情報(トポロジ)を抽出し(Step83)、座標データと合わせて連続図形を生成する(Step84)。   If it can be determined from the graphic element data that the measurement point is a continuous graphic, a process of generating a continuous graphic is performed. In this case, a plurality of measurement points constituting one graphic can all have the same identifier (graphic identifier). Therefore, first, the graphic identifier of the measurement point is extracted (Step 81), and the graphic data of all measurement points having the graphic identifier is extracted (Step 82). Then, connection information (topology) between the linear elements of the respective measurement points and other points is extracted (Step 83), and a continuous figure is generated together with the coordinate data (Step 84).

図化データが作成された全ての計測点に対して図化処理を行い、その結果はディスプレイやプリンタ、あるいは記憶媒体などに出力される(Step90)。なお、以上説明した本願発明の写真計測図化方法は、次に説明する本願発明の写真計測図化装置を用いて実施するとよい。   The plotting process is performed on all measurement points for which plotting data is created, and the result is output to a display, a printer, a storage medium, or the like (Step 90). The above-described photographic measurement plotting method of the present invention described above may be carried out using the photographic measurement plotting apparatus of the present invention described below.

図2は、本願発明の写真計測図化装置100を示すブロック図である。以下、この写真計測図化装置100を構成する各手段について説明する。画像記憶手段101には、計測対象物に貼付された計測用ターゲットを収めた複数の画像が記憶されている。この画像記憶手段101から読み出された画像は、ディスプレイなどの表示手段102で表示される。また、画像認識技術によってこの画像から計測用ターゲットを自動抽出する。あるいは、表示画面を確認しながら、マウスなどの計測点指定手段103で所定の計測点(計測用ターゲット)を指定して抽出することもできる。計測点が抽出されると、座標取得手段104はその計測点を含むステレオ画像を抽出し、これにより計測点の3次元座標を算出する。   FIG. 2 is a block diagram showing the photometric plotting apparatus 100 of the present invention. Hereinafter, each means which comprises this photograph measurement plotting apparatus 100 is demonstrated. The image storage unit 101 stores a plurality of images containing measurement targets attached to a measurement object. The image read from the image storage unit 101 is displayed on the display unit 102 such as a display. Further, a measurement target is automatically extracted from this image by an image recognition technique. Alternatively, it is possible to specify and extract a predetermined measurement point (measurement target) with the measurement point specifying means 103 such as a mouse while checking the display screen. When the measurement point is extracted, the coordinate acquisition unit 104 extracts a stereo image including the measurement point, thereby calculating the three-dimensional coordinates of the measurement point.

図形要素記憶手段105には、図形区分(単独図形/連続図形)、線形要素(図形種別と諸元)、接続情報(トポロジ)、図形識別子といった図形要素の情報と、これらの情報に紐づく形状識別子(ID)からなるレコードで構成される図形要素テーブルが記憶されている。計測点が抽出されると、図形要素取得手段106はその計測点に対応する計測用ターゲットの画像を認識し、その画像の特徴パターンから形状識別子を検出し、さらに形状識別子を基に図形要素記憶手段105から図形要素を抽出する。   The graphic element storage means 105 includes graphic element information such as graphic classification (single graphic / continuous graphic), linear element (graphic type and specification), connection information (topology), graphic identifier, and shapes associated with these information. A graphic element table composed of records made up of identifiers (IDs) is stored. When the measurement point is extracted, the graphic element acquisition unit 106 recognizes the image of the measurement target corresponding to the measurement point, detects the shape identifier from the feature pattern of the image, and further stores the graphic element based on the shape identifier. A graphic element is extracted from the means 105.

自動図化手段107は、座標取得手段104で算出された計測点の3次元座標データ、及び図形要素取得手段106で抽出された計測点の図形要素データに基づいて、所定の図形を生成する。必要な全ての計測点に対して図化処理を行い、その結果はディスプレイやプリンタ、あるいは記憶媒体などの出力手段108に出力される。   The automatic plotting unit 107 generates a predetermined graphic based on the three-dimensional coordinate data of the measurement point calculated by the coordinate acquisition unit 104 and the graphic element data of the measurement point extracted by the graphic element acquisition unit 106. The plotting process is performed on all necessary measurement points, and the result is output to the output means 108 such as a display, a printer, or a storage medium.

本願発明の写真計測図化装置100は、専用のものとして製造することもできるが、汎用的なコンピュータ装置を用いることもできる。このコンピュータ装置は、パーソナルコンピュータ(PC)や、iPad(登録商標)といったタブレットPC、あるいはPDA(Personal Data Assistance)などによって構成することができる。コンピュータ装置は、CPU等のプロセッサ、ROMやRAMといったメモリを具備しており、さらにマウスやキーボード等の入力手段(計測点指定手段103)やディスプレイ(表示手段102)を含むものもある。なお、一般的なPCであればマウスやキーボード等のデバイスから入力するが、タブレットPCではタッチパネルを用いた操作(タップ、ピンチイン/アウト、スライド等)で入力するのが主流である。   The photometric plotting apparatus 100 of the present invention can be manufactured as a dedicated one, but a general-purpose computer apparatus can also be used. This computer apparatus can be configured by a personal computer (PC), a tablet PC such as iPad (registered trademark), or a PDA (Personal Data Assistance). The computer apparatus includes a processor such as a CPU and a memory such as a ROM and a RAM, and further includes an input unit (measurement point designating unit 103) such as a mouse and a keyboard and a display (display unit 102). In addition, although it inputs from devices, such as a mouse | mouth and a keyboard, if it is a general PC, in tablet PC, it is the mainstream to input by operation (a tap, pinch in / out, a slide, etc.) using a touch panel.

また、本願発明の写真計測図化装置100は、一つの装置(例えばコンピュータ装置)として形成することもできるが、構成する手段ごとに分けて形成することもできる。例えば、画像記憶手段101や図形要素記憶手段105とその他の手段を分けた構成とし、画像記憶手段101や図形要素記憶手段105をデータベースサーバに、他の手段をPCに格納することもできる。この場合、それぞれの装置(データベースサーバとPC)の間には、送受信手段を含めた通信手段が必要となる。   The photometric plotting device 100 of the present invention can be formed as a single device (for example, a computer device), but can also be formed separately for each constituent means. For example, the image storage means 101 and the graphic element storage means 105 may be separated from the other means, and the image storage means 101 and the graphic element storage means 105 may be stored in a database server, and the other means may be stored in a PC. In this case, communication means including transmission / reception means is required between the respective devices (database server and PC).

以下、本願発明の「写真計測図化方法、写真計測図化装置、及び写真計測図化用ターゲット」を、構成する主要な要素ごとに詳述する。   Hereinafter, the “photo measurement mapping method, photo measurement mapping apparatus, and photo measurement mapping target” of the present invention will be described in detail for each major component.

2.計測用ターゲット
図3は、本願発明の計測用ターゲット200を示すモデル図であり、(a)は所定の特徴パターンを有するモデル図であり、(b)は(a)とは異なる特徴パターンを有するモデル図である。この図に示すように、計測用ターゲット200は略矩形であり、その中に表示される枠内に複数の識別構成点201を備え、枠の隅に基準構成点202を備えている。また、計測用ターゲット200は計測対象物に貼付されることから、貼付後に剥がれ落ちないよう軽量かつ小サイズのものが望ましく、表示面(識別構成点201が表示された面)の裏面に磁石などの貼付材を備えてもよい。
2. FIG. 3 is a model diagram showing a measurement target 200 of the present invention, (a) is a model diagram having a predetermined feature pattern, and (b) has a feature pattern different from (a). It is a model figure. As shown in this figure, the measurement target 200 is substantially rectangular, and includes a plurality of identification constituent points 201 within a frame displayed therein, and a reference constituent point 202 at the corner of the frame. Further, since the measurement target 200 is affixed to the measurement object, it is desirable that the measurement target 200 is light and small in size so that it does not peel off after application, and a magnet or the like is provided on the back surface of the display surface (the surface on which the identification component point 201 is displayed). The adhesive material may be provided.

計測用ターゲット200はいくつかの種類があり、その種類ごとに識別構成点201は異なる配列となっており、その配置パターンは特定の形状識別子(図形要素の情報に紐づくID)と関連づけられている。つまり、既述した図形要素テーブルを構成するレコードの数(形状識別子の数)だけ、計測用ターゲット200の種類が用意されるわけである。基準構成点202は、識別構成点201の正しい配列を把握するためのもので、この基準構成点202があることによって計測用ターゲット200がどのような向きで貼付されても識別構成点201の正しい配列を認識することができる。   There are several types of measurement targets 200, and the identification component points 201 are arranged in different arrangements for each type, and the arrangement pattern is associated with a specific shape identifier (ID associated with graphic element information). Yes. That is, as many types of measurement targets 200 as the number of records (the number of shape identifiers) constituting the graphic element table described above are prepared. The reference component point 202 is used for grasping the correct arrangement of the identification component points 201. With the reference component point 202, the identification component point 201 is correct regardless of the orientation of the measurement target 200. The sequence can be recognized.

計測用ターゲット200を貼付する際、計測対象物の形状の特徴を判断しながら貼付していく。例えば、直線を構成する計測点であれば直線用の計測用ターゲット200を貼付し、円弧を構成する計測点であれば円弧用の計測用ターゲット200を貼付していく。しかしながら人の場合、識別構成点201の配列パターンでは直線用か曲線用か判断することは難しい。そこで、図3に示すように判別マーク203を表示させることもできる。この判別マーク203には、色や模様、あるいは記号などが付されており、その違いによって適切な種類の計測用ターゲット200を選出することができる。判別マーク203を設ける代わりに、計測用ターゲット200全体に色や模様を付したり、計測用ターゲット200の形状を変えたり、その他種々の方法によって、適切な種類が選出しやすい計測用ターゲット200としてもよい。   When the measurement target 200 is affixed, it is affixed while judging the characteristics of the shape of the measurement object. For example, a measurement target 200 for a straight line is pasted if the measurement point is a straight line, and a measurement target 200 for a circular arc is pasted if the measurement point is a circular arc. However, in the case of a person, it is difficult to determine whether the arrangement pattern of the identification component points 201 is for a straight line or a curve. Therefore, the discrimination mark 203 can be displayed as shown in FIG. A color, a pattern, a symbol, or the like is attached to the discrimination mark 203, and an appropriate type of measurement target 200 can be selected based on the difference. Instead of providing the discrimination mark 203, the measurement target 200 is easy to select an appropriate type by adding a color or pattern to the entire measurement target 200, changing the shape of the measurement target 200, or other various methods. Also good.

なお、本願発明の計測用ターゲット200は、写真画像内で識別でき、しかも画像から認識される特徴パターンによって特定の形状識別子を抽出することができるものであれば、図3に示す計測用ターゲット200に限らず様々な仕様で形成することができる。   The measurement target 200 of the present invention can be identified in a photographic image, and if a specific shape identifier can be extracted by a feature pattern recognized from the image, the measurement target 200 shown in FIG. It can be formed with various specifications.

4.座標取得手段
座標取得手段104は所定の計測点の3次元座標を算出するものであり、この計測点を含む2枚のステレオペア画像を用いて空間演算を行うものである。計測点の撮影は、例えば、デジタルカメラや、タブレット型PCなど携帯端末に備えられたカメラなどで行われる。このとき、デジタルカメラ等は固定されることなく、任意の位置・方向から撮影される。つまり、ステレオペア画像の外部標定要素(撮影中心と撮影姿勢)は未知である。
4). Coordinate acquisition unit The coordinate acquisition unit 104 calculates three-dimensional coordinates of a predetermined measurement point, and performs a spatial operation using two stereo pair images including the measurement point. The measurement point is photographed with a digital camera or a camera provided in a portable terminal such as a tablet PC. At this time, the digital camera or the like is photographed from an arbitrary position and direction without being fixed. That is, the external orientation elements (shooting center and shooting posture) of the stereo pair image are unknown.

そこでステレオペア画像に共通する特徴点(パスポイント)を複数抽出し、それぞれの画像から求められる特徴点の座標が一致(近似)するように、外部標定要素を求める。この手法は、いわゆる空中三角測量の解析手法であり、調整計算(バンドル調整法、多項式法、独立モデル法等)によって外部標定要素を求める手法である。したがって、ここで算出される計測点の座標は、平面位置と高さ(x,y,z)からなる3次元座標である。   Therefore, a plurality of feature points (pass points) common to the stereo pair images are extracted, and external orientation elements are obtained so that the coordinates of the feature points obtained from the images match (approximate). This method is a so-called aerial triangulation analysis method and is a method for obtaining an external orientation element by adjustment calculation (bundle adjustment method, polynomial method, independent model method, etc.). Therefore, the coordinates of the measurement point calculated here are three-dimensional coordinates composed of a plane position and a height (x, y, z).

3.図形要素取得手段
図形要素取得手段106は、計測用ターゲット200の画像から特徴パターン(識別構成点201の配列パターン)を認識し、その特徴パターンと関連付けられた形状識別子を検出するものである。つまり図形要素取得手段106は、画像中の計測点に対して特定の形状識別子を対応させるものである。その結果、計測点は、形状識別子に紐づく図形区分、線形要素、接続情報、図形識別子といった図形要素を具備することになる。
3. Graphic Element Acquisition Unit The graphic element acquisition unit 106 recognizes a feature pattern (array pattern of identification constituent points 201) from an image of the measurement target 200, and detects a shape identifier associated with the feature pattern. That is, the graphic element acquisition unit 106 associates a specific shape identifier with the measurement point in the image. As a result, the measurement point includes graphic elements such as graphic segments, linear elements, connection information, and graphic identifiers associated with the shape identifiers.

計測用ターゲット200の特徴パターンは、あらかじめ特定の形状識別子と関連付けておく必要がある。そのため、既述した図形要素テーブルのレコードの一要素として、特徴パターンの情報を備えることができる。あるいは、計測用ターゲット200の特徴パターンと形状識別子の対応テーブルを、別途用意することもできる。   The feature pattern of the measurement target 200 needs to be associated with a specific shape identifier in advance. Therefore, feature pattern information can be provided as one element of a record in the graphic element table described above. Alternatively, a correspondence table of feature patterns and shape identifiers of the measurement target 200 can be prepared separately.

4.自動図化手段
自動図化手段107は、図形要素取得手段106で取得した図形要素のうち図形区分に基づいて、単独図形又は連続図形を生成する。なお、図形区分とは単独図形か連続図形を示すもので、既述のとおり単独図形は一つの計測点の図化データに基づいて生成されるものであり、連続図形は2以上の計測点の図化データに基づいて生成されるものである。
4). Automatic plotting means The automatic plotting means 107 generates a single graphic or a continuous graphic based on the graphic classification among the graphic elements acquired by the graphic element acquisition means 106. In addition, the figure classification indicates a single figure or a continuous figure, and as described above, a single figure is generated based on the graphic data of one measurement point, and a continuous figure consists of two or more measurement points. It is generated based on the diagram data.

(単独図形の生成)
取得した図形区分によって、その計測点が単独図形を構成することが判別できると、自動図化手段107は単独図形の生成処理を開始する。この場合、計測点の図形要素には図形区分のほか線形要素が含まれる。さらに線形要素には、単独図形を生成するために必要な情報が含まれ、この情報には少なくとも図形の種別と図形諸元が含まれる。この線形要素に、座標取得手段104で取得した計測点の座標を加えて、単独図形が生成される。なお、ここで生成される単独図形は2次元の図形であることから、単独図形を表すための平面を設定する必要がある。この平面は、任意に設定することができ、例えば座標系の軸に基づいて計測点を含むX−Z平面やY−Z平面を当該平面とすることができる。
(Generate a single figure)
If it can be determined that the measurement point constitutes a single graphic by the acquired graphic classification, the automatic plotting means 107 starts a single graphic generation process. In this case, the graphic element of the measurement point includes a linear element in addition to the graphic segment. Further, the linear element includes information necessary for generating a single graphic, and this information includes at least the graphic type and graphic specifications. A single figure is generated by adding the coordinates of the measurement points acquired by the coordinate acquisition means 104 to this linear element. Since the single figure generated here is a two-dimensional figure, it is necessary to set a plane for representing the single figure. This plane can be arbitrarily set. For example, an XZ plane or a YZ plane including a measurement point can be set as the plane based on the axis of the coordinate system.

図4(a)は、図形種別が「円」である単独図形の生成を説明するモデル図である。この図に示すように、計測対象物の一部(あるいは全部の場合もある)が円形である場合、円の中心を計測点として選出し、計測用ターゲット200を貼付する。この計測用ターゲット200の特徴パターンは、図形区分が単独図形、線形要素として形状が「円」で半径が15cmという図形要素と関連付けられている。   FIG. 4A is a model diagram for explaining generation of a single figure whose figure type is “circle”. As shown in this figure, when a part (or all) of the measurement object is circular, the center of the circle is selected as a measurement point, and the measurement target 200 is pasted. The characteristic pattern of the measurement target 200 is associated with a graphic element whose graphic section is a single graphic, a linear element whose shape is “circle”, and whose radius is 15 cm.

自動図化手段107は、計測点の座標と図形要素に基づいて図化し、計測点を中心とした半径15cmの円を生成する。なお、図形要素テーブルに半径15cmの円の情報があれば、その形状識別子に対応する計測用ターゲット200を貼付することができる。一方、図形要素テーブルに実寸(半径=15cm)と合う情報がない場合は、半径未設定の計測用ターゲット200を貼付し、後に図形要素テーブルの該当箇所に計測した半径(15cm)を追加することもできる。   The automatic plotting means 107 plots based on the coordinates of the measurement points and the graphic elements, and generates a circle with a radius of 15 cm centered on the measurement points. If there is information about a circle with a radius of 15 cm in the graphic element table, the measurement target 200 corresponding to the shape identifier can be attached. On the other hand, when there is no information that matches the actual size (radius = 15 cm) in the graphic element table, the measurement target 200 with no radius set is pasted, and the measured radius (15 cm) is added to the corresponding part of the graphic element table later. You can also.

図5(a)は、図形種別が「正方形」である単独図形の生成を説明するモデル図である。この図に示すように、計測対象物の一部(あるいは全部の場合もある)が正方形である場合、正方形の中心を計測点として選出し、計測用ターゲット200を貼付する。この計測用ターゲット200の特徴パターンは、図形区分が単独図形、線形要素として形状が「正方形」で対角線が30cmという図形要素と関連付けられている。自動図化手段107は、計測点の座標と図形要素に基づいて図化し、計測点を中心として、中心から各頂点まで15cmとなる正方形を生成する。なお、図5の正方形は鉛直・水平方向の姿勢であるが、傾いた正方形の場合は、その傾きに合わせて計測用ターゲット200を貼付するか、線形要素として傾斜角を用意する。   FIG. 5A is a model diagram for explaining generation of a single figure whose figure type is “square”. As shown in this figure, when a part (or all) of the measurement object is a square, the center of the square is selected as a measurement point, and the measurement target 200 is pasted. The characteristic pattern of the measurement target 200 is associated with a graphic element whose graphic section is a single graphic, whose shape is “square” as a linear element, and whose diagonal is 30 cm. The automatic plotting means 107 plots based on the coordinates of the measurement points and the graphic elements, and generates a square of 15 cm from the center to each vertex with the measurement points as the center. Note that the squares in FIG. 5 are vertical and horizontal postures, but in the case of an inclined square, the measurement target 200 is attached according to the inclination, or an inclination angle is prepared as a linear element.

(連続図形の生成)
取得した図形区分によって、その計測点が連続図形を構成することが判別できると、自動図化手段107は連続図形の生成処理を開始する。この場合、計測点の図形要素には図形区分のほか線形要素、図形識別子、接続情報を含めることができる。さらに線形要素には、連続図形を生成するために必要な情報が含まれ、この情報には少なくとも図形種別が含まれる。この図形要素に、座標取得手段104で取得した計測点の座標を加えて、連続図形が生成される。
(Continuous figure generation)
If it can be determined that the measurement points constitute a continuous graphic based on the acquired graphic classification, the automatic plotting means 107 starts a continuous graphic generation process. In this case, the graphic element of the measurement point can include a linear element, a graphic identifier, and connection information in addition to the graphic segment. Further, the linear element includes information necessary for generating a continuous graphic, and this information includes at least a graphic type. By adding the coordinates of the measurement points acquired by the coordinate acquisition means 104 to this graphic element, a continuous graphic is generated.

一つの連続図形を構成する計測点はすべて同じ図形識別子を具備することができるため、まずは抽出された計測点が具備する図形識別子と同じ図形識別子を持つ計測点を選出する。そして、選出したすべての計測点(つまり、連続図形を構成するすべての計測点)について、接続情報と線形要素、さらに3次元座標を取得する。接続情報は、いわば複数の計測点から形成されるネットワークにおけるトポロジであり、例えば始点、終点、中間点という情報や、接続の順などで構成することができる。あるいは、接続すべき計測点の組み合わせ、すなわちその計測点が接続すべき他の計測点の情報を具備したものとすることもできる。なお、この接続すべき他の計測点の情報を具備する場合は、図形識別子の具備を省略することもできる。   Since all measurement points constituting one continuous graphic can have the same graphic identifier, first, a measurement point having the same graphic identifier as the graphic identifier included in the extracted measurement point is selected. Then, connection information, linear elements, and three-dimensional coordinates are acquired for all selected measurement points (that is, all measurement points constituting the continuous graphic). The connection information is a so-called topology in a network formed from a plurality of measurement points. For example, the connection information can be composed of information such as a start point, an end point, and an intermediate point, and the order of connection. Alternatively, a combination of measurement points to be connected, that is, information on other measurement points to which the measurement points should be connected may be provided. In addition, when the information of the other measurement points to be connected is provided, the provision of the graphic identifier can be omitted.

図4(b)は、図形種別が「円」である連続図形の生成を説明するモデル図である。この図に示すように、計測対象物の一部(あるいは全部の場合もある)が円形である場合、円上の3箇所を計測点として選出し、それぞれ計測用ターゲット210、220、230を貼付する。この3つの計測用ターゲット210、220、230は、すべて同一の図形識別子であり、線形要素として形状が「円」という情報を具備している。図4(b)に示す3点の計測点は、いずれも同一平面状にあるので、3点の座標があれば円形を生成することができる。   FIG. 4B is a model diagram for explaining generation of a continuous graphic having a graphic type of “circle”. As shown in this figure, when a part (or all) of the measurement object is a circle, three points on the circle are selected as measurement points, and measurement targets 210, 220, and 230 are pasted, respectively. To do. The three measurement targets 210, 220, and 230 all have the same graphic identifier, and have information that the shape is “circle” as a linear element. Since the three measurement points shown in FIG. 4B are all on the same plane, a circle can be generated if there are coordinates of the three points.

図5(b)は、図形種別が「正方形」である連続図形の生成を説明するモデル図である。この図に示すように、計測対象物の一部(あるいは全部の場合もある)が正方形である場合、正方形の各頂点を計測点として選出し、それぞれ計測用ターゲット240〜270を貼付する。この4つの計測用ターゲット240〜270は、すべて同一の図形識別子であり、線形要素として形状が「正方形」という情報を具備している。また、計測用ターゲット240は始点及び終点という情報も備えており、計測用ターゲット240〜270はそれぞれ接続順(1番目,2番目,3番目,4番目)の情報も具備している。   FIG. 5B is a model diagram for explaining generation of a continuous graphic having a graphic type of “square”. As shown in this figure, when a part (or all) of the measurement object is a square, each vertex of the square is selected as a measurement point, and measurement targets 240 to 270 are pasted respectively. The four measurement targets 240 to 270 are all the same graphic identifier, and have information that the shape is “square” as a linear element. The measurement target 240 also includes information on the start point and the end point, and the measurement targets 240 to 270 also include information on the connection order (first, second, third, and fourth), respectively.

また連続図形は、計測点に加え生成された交点を用いて作成することができる。図6は、この手法により作成された連続図形を示すモデル図である。この図に示すP01〜P06は、計測用ターゲット200が貼付された計測点である。これらP01〜P06に貼付された計測用ターゲット200は、線形要素として形状が「四角形」という情報を具備しているものの、計測点が6点あるためすべてを頂点とすることができない。この場合、自動図化手段107が有する交点生成機能を利用して交点を発生させ、この交点を頂点として設定して四角形を作成する。具体的には、計測点P01とP02を通る直線L1を形成し、同様に計測点P03とP04を通る直線L2、計測点P05とP06を通る直線L3を形成する。さらに、直線L1とL2が交差する交点C1の座標、及び直線L1とL3が交差する交点C2の座標を求める。そして、交点C1、交点C2、計測点P04、計測点P06を頂点とする四角形を作成するわけである。なお、ここでは直線と直線が交差する場合で説明したが、直線と曲線が交差する点を交点とすることも、曲線と曲線が交差する点を交点とすることもできる。   Moreover, a continuous figure can be created using the intersections generated in addition to the measurement points. FIG. 6 is a model diagram showing a continuous graphic created by this method. P01 to P06 shown in this figure are measurement points to which the measurement target 200 is attached. Although the measurement target 200 affixed to these P01 to P06 has information that the shape is “quadrature” as a linear element, since there are six measurement points, it is not possible to have all of them as vertices. In this case, an intersection is generated using the intersection generation function of the automatic plotting means 107, and a rectangle is created by setting this intersection as a vertex. Specifically, a straight line L1 passing through the measurement points P01 and P02 is formed, and similarly, a straight line L2 passing through the measurement points P03 and P04 and a straight line L3 passing through the measurement points P05 and P06 are formed. Further, the coordinates of the intersection C1 where the straight lines L1 and L2 intersect and the coordinates of the intersection C2 where the straight lines L1 and L3 intersect are obtained. Then, a quadrangle having vertexes at the intersection C1, the intersection C2, the measurement point P04, and the measurement point P06 is created. Note that, here, the case where the straight line and the straight line intersect has been described, but a point where the straight line and the curved line intersect can be set as the intersection point, or a point where the curved line and the curved line intersect can be used as the intersection point.

図7は、箱状の計測対象物を図化する状況を説明するモデル図である。この図に示す計測対象物は、全体が直方体の形状であり、上面に円弧状の溝が刻まれ、正面には円形の部品が取り付けられている。そして、直方体の各頂点、円弧状溝の上に3点、円形部品の中心に1点、それぞれ計測用ターゲット200が貼付されている。これを撮影して各計測点の座標を計算し、計測用ターゲット200の画像に基づいて図化すると、図7の下側に示す図面が得られる。このとき、直方体及び円弧状溝は連続図形として生成され、円形部品は単独図形として生成される。この図からわかるように、作成される図面は3次元の図面である。もちろん、この3次元図面を任意の平面に投影して、2次元の図面を作成することもできる。   FIG. 7 is a model diagram illustrating a situation in which a box-shaped measurement object is illustrated. The entire measurement object shown in this figure has a rectangular parallelepiped shape, an arc-shaped groove is carved on the upper surface, and a circular component is attached to the front surface. Then, the measurement target 200 is attached to each vertex of the rectangular parallelepiped, three points on the arc-shaped groove, and one point on the center of the circular part. When this is photographed, the coordinates of each measurement point are calculated, and plotted based on the image of the measurement target 200, the drawing shown at the bottom of FIG. 7 is obtained. At this time, the rectangular parallelepiped and the arc-shaped groove are generated as a continuous graphic, and the circular part is generated as a single graphic. As can be seen from this figure, the created drawing is a three-dimensional drawing. Of course, this three-dimensional drawing can be projected onto an arbitrary plane to create a two-dimensional drawing.

図8は、計測点を接続する接続情報について説明する図であり、(a)は四角形の計測対象物を図化する状況を説明するモデル図であり、(b)は2つの三角形を組み合わせた形状の計測対象物を図化する状況を説明するモデル図である。図8(a)は、P11〜P14の4つの点で構成される四角形であり、このような形状を図化する場合の接続情報としては、例えば、P11が始点及び終点という接続情報を具備し、P11〜P14がそれぞれ接続順(1番目,2番目,3番目,4番目)の接続情報を具備すれば、この図を生成することができる。   FIG. 8 is a diagram for explaining connection information for connecting measurement points, (a) is a model diagram for explaining a situation in which a rectangular measurement object is illustrated, and (b) is a combination of two triangles. It is a model figure explaining the condition which illustrates the shape measurement object. FIG. 8A shows a quadrangle composed of four points P11 to P14. As connection information in the case of plotting such a shape, for example, P11 includes connection information such as a start point and an end point. If P11 to P14 have connection information in the order of connection (first, second, third, fourth), this diagram can be generated.

一方、図8(b)に示す形状は、図8(a)に示す四角形に対角線(P12−P14)を加えた形状となっており、始点や終点の情報と、接続順だけを具備した接続情報では、この図を生成することは難しい。このような場合、接続すべき計測点の組み合わせ、すなわちその計測点が接続すべき他の計測点の情報を具備した接続情報とする。例えば図8(b)の場合、P11は接続する他点がP12とP14であるという接続情報を具備し、P12は接続する他点がP11、P13、P14であるという接続情報を具備する。同様に、P13はP12とP14と接続し、P14はP11〜P13と接続するという接続情報を具備する。このような接続情報とすれば、始点や終点、中間点という情報や、接続順という情報を具備することなく、計測対象物を図化することができる。   On the other hand, the shape shown in FIG. 8B is a shape in which a diagonal line (P12-P14) is added to the quadrangle shown in FIG. 8A, and the connection includes only the start point and end point information and the connection order. With information, it is difficult to generate this figure. In such a case, it is set as connection information including information on a combination of measurement points to be connected, that is, other measurement points to which the measurement points are to be connected. For example, in the case of FIG. 8B, P11 has connection information that the other points to be connected are P12 and P14, and P12 has connection information that the other points to be connected are P11, P13, and P14. Similarly, P13 has connection information that P12 and P14 are connected, and P14 is connected to P11 to P13. With such connection information, it is possible to plot a measurement object without providing information such as a start point, an end point, and an intermediate point, and information such as a connection order.

図9は、異なる線形要素を含んで構成される連続図形の生成を説明するモデル図である。この図に示す計測対象物の形状は、円弧と直線(線分)から形成される概ね扇形である。具体的には、P21〜P22〜P23は円弧で接続され、P21−P24の線分とP23−P24の線分は直線である。そして、P21は接続情報としてP22及びP24と接続される情報を具備し、P22は接続情報としてP21及びP23と接続される情報を具備している。さらに、P21、P23は線形要素として「円弧」及び「直線」という図形種別を、P22は「円弧」という図形種別を、P24は「直線」という図形種別を具備している。   FIG. 9 is a model diagram for explaining generation of a continuous graphic including different linear elements. The shape of the measurement object shown in this figure is generally a sector shape formed from an arc and a straight line (line segment). Specifically, P21 to P22 to P23 are connected by an arc, and the line segment P21-P24 and the line segment P23-P24 are straight lines. P21 includes information connected to P22 and P24 as connection information, and P22 includes information connected to P21 and P23 as connection information. Further, P21 and P23 have graphic types of “arc” and “straight line” as linear elements, P22 has a graphic type of “arc”, and P24 has a graphic type of “straight line”.

P21は、P22と接続され、P24と接続されるが、「円弧」と「直線」という異なる図形種別(線形要素)を具備しているため、2種類の接続方法が考えられる。一方、P22は「円弧」という図形種別のみを具備しており、P24は「直線」という図形種別のみを具備している。したがって、P21とP22を接続する場合は、P21とP22に共通する図形種別である「円弧」で接続し、P21とP24を接続する場合は、P21とP24に共通する図形種別である「直線」で接続する。同様に、P23とP22を接続する場合は、P23とP22に共通する「円弧」で接続し、P23とP24を接続する場合は、P23とP24に共通する「直線」で接続する。この結果、図9に示すような異なる線形要素を含んで構成される連続図形も、適切に図化することができる。   P21 is connected to P22 and connected to P24, but has two different graphic types (linear elements) of “arc” and “straight line”, so two connection methods are conceivable. On the other hand, P22 has only the graphic type “arc”, and P24 has only the graphic type “straight line”. Therefore, when connecting P21 and P22, it connects with "arc" which is a graphic type common to P21 and P22, and when connecting P21 and P24, it is "straight line" which is a graphic type common to P21 and P24. Connect with. Similarly, when P23 and P22 are connected, they are connected by an “arc” common to P23 and P22, and when P23 and P24 are connected, they are connected by a “straight line” common to P23 and P24. As a result, a continuous figure including different linear elements as shown in FIG. 9 can also be appropriately illustrated.

図10は、計測点の座標を補正して連続図形を生成する場合について説明するモデル図であり、(a)は連続図形が直線の場合であり、(b)は連続図形が円弧の場合である。図10(a)は、P31を始点、P36を終点、P32〜P35を中間点とし、全て直線で接続される形状を示している。実際の計測対象物はP31〜P36まで同一の直線L31(図では実線で示す)であるが、座標誤差等によって5つの異なる線分で構成される折れ線L32(図では破線で示す)として図化されている。   FIGS. 10A and 10B are model diagrams for explaining the case where the coordinates of the measurement points are corrected to generate a continuous figure, where FIG. 10A shows the case where the continuous figure is a straight line, and FIG. 10B shows the case where the continuous figure is a circular arc. is there. FIG. 10A shows a shape in which P31 is the start point, P36 is the end point, and P32 to P35 are intermediate points, and they are all connected in a straight line. The actual measurement object is the same straight line L31 (indicated by a solid line in the figure) from P31 to P36, but is illustrated as a broken line L32 (indicated by a broken line in the figure) composed of five different line segments due to a coordinate error or the like. Has been.

このような場合、実際の計測対象物の形状に修正することができる。具体的には、P31〜P36が全て同一直線上にあることを指定し、各計測点との離れが最も小さくなるような直線L31を算出する。このような直線は、例えば最小二乗法で求めることができる。   In such a case, the shape of the actual measurement object can be corrected. Specifically, it is specified that P31 to P36 are all on the same straight line, and a straight line L31 is calculated so that the distance from each measurement point is minimized. Such a straight line can be obtained by, for example, the least square method.

図10(b)で示す実線L41は、実際の計測対象物の形状であってP41、P42、P43を通過する円弧形状である。一方の破線L42は、図化された形状であってP41、P43を通過していない。これは、線形要素として円弧の半径情報を備えているものの、円弧半径の計測誤差によって計測点が円弧から外れたケースである。つまり、計測点の座標は正確であるものの、誤った値で円弧半径(曲率)を固定した結果、3点のうちいくつかの点が円弧から外れたわけである。このような場合は、3点の座標を優先することを指定し、円弧半径を調整して実際の計測対象物である実線L41として図化することができる。   The solid line L41 shown in FIG. 10B is the actual shape of the measurement object, and is an arc shape that passes through P41, P42, and P43. One broken line L42 has the illustrated shape and does not pass through P41 and P43. This is a case where the measurement point deviates from the arc due to the measurement error of the arc radius, although the arc radius information is provided as a linear element. That is, although the coordinates of the measurement point are accurate, as a result of fixing the arc radius (curvature) with an incorrect value, some of the three points deviated from the arc. In such a case, priority can be given to the coordinates of the three points, and the arc radius can be adjusted and plotted as a solid line L41 that is an actual measurement object.

本願発明の写真計測図化方法、及び写真計測図化装置は、土木構造物や建築構造物、あるいは種々の工業製品の図化に利用することができる。また、土地の形状(用地など)や屋内の間取りなど、形状を持つ様々な物の図化に応用することができる。   The photometric plotting method and the photometric plotting apparatus of the present invention can be used for plotting civil engineering structures, architectural structures, or various industrial products. In addition, it can be applied to the plotting of various objects with shapes such as land shape (land, etc.) and indoor floor plan.

100 写真計測図化装置
101 画像記憶手段
102 表示手段
103 計測点指定手段
104 座標取得手段
105 図形要素記憶手段
106 図形要素取得手段
107 自動図化手段
108 出力手段
200 計測用ターゲット
201 識別構成点
202 基準構成点
203 判別マーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Photographic measurement plotting apparatus 101 Image storage means 102 Display means 103 Measurement point designation means 104 Coordinate acquisition means 105 Graphic element storage means 106 Graphic element acquisition means 107 Automatic mapping means 108 Output means 200 Measurement target 201 Identification component point 202 Reference Component point 203 Identification mark

Claims (11)

計測対象物を図化する方法であって、
前記計測対象物の計測点に、計測ターゲットを貼付する貼付工程と、
前記計測ターゲットが含まれる写真画像を、2以上取得する撮影工程と、
前記2以上の写真画像に基づいて、前記計測点の座標を取得する座標取得工程と、
前記写真画像に写された前記計測ターゲットから、前記計測点における図形要素を取得する図形要素取得工程と、
前記計測点の座標及び図形要素に基づいて、前記計測対象物の一部又は全部を図化することを特徴とする写真計測図化方法。
A method for plotting a measurement object,
An attaching step of attaching a measurement target to a measurement point of the measurement object;
A photographing step of acquiring two or more photographic images including the measurement target;
A coordinate acquisition step of acquiring the coordinates of the measurement point based on the two or more photographic images;
A graphic element acquisition step of acquiring a graphic element at the measurement point from the measurement target copied in the photographic image,
A photograph measurement plotting method, wherein a part or all of the measurement object is plotted based on the coordinates of the measurement points and graphic elements.
前記貼付工程では、2以上の計測点にそれぞれ前記計測ターゲットを貼付し、
前記撮影工程では、各計測点に対してそれぞれ2以上の写真画像を取得し、
前記座標取得工程では、それぞれの計測点の座標を取得し、
前記図形要素取得工程では、それぞれの計測点における図形要素を取得し、
前記図形要素には、線形要素、及び他計測点との接続情報が含まれ、
2以上の前記計測点の座標及び図形要素に基づいて計測点間を接続することによって、前記計測対象物の一部又は全部を図化することを特徴とする請求項1記載の写真計測図化方法。
In the attaching step, the measurement targets are attached to two or more measurement points,
In the photographing step, two or more photographic images are acquired for each measurement point,
In the coordinate acquisition step, the coordinates of each measurement point are acquired,
In the graphic element acquisition step, acquire a graphic element at each measurement point,
The graphic element includes a linear element and connection information with other measurement points,
2. The photograph measurement diagram according to claim 1, wherein a part or all of the measurement object is plotted by connecting the measurement points based on coordinates of two or more measurement points and graphic elements. Method.
計測対象物を図化する装置であって、
前記計測対象物の計測点に貼付された計測ターゲットが含まれる2以上の写真画像に基づいて、該計測点の座標を算出する座標取得手段と、
前記写真画像に写された前記計測ターゲットから、前記計測点における図形要素を取得する図形要素取得手段と、
前記計測点の座標及び図形要素に基づいて、前記計測対象物の一部又は全部を図化する図化手段と、を備えたことを特徴とする写真計測図化装置。
An apparatus for plotting a measurement object,
Coordinate acquisition means for calculating coordinates of the measurement point based on two or more photographic images including a measurement target attached to the measurement point of the measurement object;
Graphic element acquisition means for acquiring a graphic element at the measurement point from the measurement target copied in the photographic image;
A photograph measurement plotting device comprising: plotting means for plotting a part or all of the measurement object based on the coordinates of the measurement points and graphic elements.
前記図形要素は、当該計測点を基準とした図形を構成するための情報であり、
前記図化手段は、1の計測点の座標及び図形要素に基づいて、前記計測点を基準とした単独図形を図化することを特徴とする請求項3記載の写真計測図化装置。
The graphic element is information for configuring a graphic based on the measurement point,
4. The photograph measurement plotting apparatus according to claim 3, wherein the plotting means plots a single figure based on the measurement point based on the coordinates of one measurement point and a graphic element.
前記図形要素は、線形要素、及び他計測点との接続情報を含むものであり、
前記図化手段は、2以上の前記計測点の座標及び図形要素に基づいて計測点間を接続することによって、前記計測対象物の一部又は全部を図化することを特徴とする請求項3記載の写真計測図化装置。
The graphic element includes a linear element and connection information with other measurement points,
4. The plotting means plots a part or all of the measurement object by connecting measurement points based on coordinates and graphic elements of two or more measurement points. The described photometric plotting device.
前記図形要素は、2以上の他計測点との接続情報、及び2以上の線形要素を含み、
前記図化手段は、接続される2つの計測点に共通する前記線形要素に基づいて、これら計測点間を接続することによって、前記計測対象物の一部又は全部を図化することを特徴とする請求項5記載の写真計測図化装置。
The graphic element includes connection information with two or more other measurement points, and two or more linear elements,
The plotting means plots a part or all of the measurement object by connecting the measurement points based on the linear element common to the two measurement points to be connected. The photograph measurement plotting apparatus according to claim 5.
前記図形要素は、図形識別子を含み、
前記図化手段は、同一の前記図形識別子及び同一の前記線形要素を具備する2以上の計測点で構成される図形について、これら計測点の座標を補正して又は線形要素を調整して接続することによって、前記計測対象物の一部又は全部を図化することを特徴とする請求項5又は請求項6記載の写真計測図化装置。
The graphic element includes a graphic identifier;
The plotting means connects a figure composed of two or more measurement points having the same graphic identifier and the same linear element by correcting the coordinates of these measurement points or adjusting the linear elements. The photograph measurement plotting apparatus according to claim 5 or 6, wherein a part or all of the measurement object is plotted.
前記図化手段は、交点生成機能を有し、
前記交点生成機能は、前記計測点に基づき形成される直線又は曲線を2以上作成するとともに、これら2以上の直線又は曲線が交差する交点の座標を求め、
前記図化手段は、前記交点の座標、並びに前記計測点の座標及び図形要素に基づいて、前記計測対象物の一部又は全部を図化することを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれかに記載の写真計測図化装置。
The plotting means has an intersection generation function,
The intersection generation function creates two or more straight lines or curves formed based on the measurement points, and obtains the coordinates of the intersection at which these two or more straight lines or curves intersect,
8. The plotting means plots a part or all of the measurement object based on the coordinates of the intersection, the coordinates of the measurement point, and a graphic element. The photometric plotting device according to any one of the above.
計測対象物を図化するためのターゲットであって、
前記計測対象物の計測点への貼付が可能であり、
前記計測点の座標を算出するために撮影された写真画像内で、特徴点として識別できるとともに、その画像特徴から図形要素の取得が可能であり、
前記計測点の座標、及び取得される前記図形要素に基づいて、前記計測対象物の一部又は全部を図化し得ることを特徴とする写真計測図化用ターゲット。
A target for plotting a measurement object,
The measurement object can be attached to a measurement point,
In the photographic image taken to calculate the coordinates of the measurement point, it can be identified as a feature point, and graphic elements can be obtained from the image feature,
A photograph measurement plotting target characterized in that a part or all of the measurement object can be charted based on the coordinates of the measurement points and the acquired graphic elements.
複数の構成点が配列された表示面を備え、
前記構成点の配列パターンに基づいて、特定の前記図形要素の取得が可能であることを特徴とする請求項9記載の写真計測図化用ターゲット。
A display surface on which a plurality of constituent points are arranged;
10. The target for photometric plotting according to claim 9, wherein the specific graphic element can be acquired based on the arrangement pattern of the constituent points.
前記図形要素に応じた色又は模様が付されたことを特徴とする請求項9又は請求項10記載の写真計測図化用ターゲット。   11. The photometric plotting target according to claim 9 or 10, wherein a color or pattern corresponding to the graphic element is added.
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