JP2017015455A - 配筋測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】汎用性の高い測定が可能な配筋測定装置を提供する。
【解決手段】矩形の外形を有する白板１００及び鉄筋を一画面に収めてカメラ２００で撮影し、かつ、カメラ２００に備えられたレーザー距離計でカメラ２００から白板１００までの距離を測定する。コンピューター３００は、カメラ２００で撮影された画像を取得し、画像に含まれる白板１００の輪郭形状に基づいて撮影方向を特定する。また、コンピューター３００は、レーザー距離計で測定された距離、及び、特定された撮影方向に基づいて、カメラ２００と白板１００との位置関係を特定する。その位置関係に基づいて画像に含まれる鉄筋２、３の径及びピッチを測定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、配筋測定装置に係り、特に配筋検査において鉄筋の径、ピッチを測定する配筋測定装置に関する。

鉄筋を用いた構造物の建設工事では、その施工品質を確保するため、配筋検査が行われる。配筋検査は、施工した鉄筋が配筋図通りに配置されているか否かを検査する。この配筋検査の方法の一つとして、写真計測の技術を利用する方法が知られている。

たとえば、特許文献１には、専用の計測用治具を鉄筋と共に撮影し、得られた画像を解析して、鉄筋の径やピッチを測定する方法が提案されている。

また、特許文献２には、専用の鉄筋撮影用具を背景として鉄筋を撮影し、得られた画像を解析して、鉄筋の径やピッチを測定する方法が提案されている。

特開２０１０−２６６２０２号公報 特開２０１２−６７４６２号公報

しかしながら、特許文献１、２の方法は、いずれも専用の計測用治具又は専用の鉄筋撮影用具を検査用の画像に写し込まなければならず、汎用性が低いという欠点がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、汎用性の高い測定が可能な配筋測定装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段は、次のとおりである。

（１）同一面上に配置された複数の鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する配筋測定装置において、撮影レンズ、及び、イメージセンサーを備えたカメラと、カメラに備えられた距離計と、鉄筋、及び、平行四辺形、正多角形又は真円を形作る測定基準を有し、鉄筋に対して一定位置に配置された測定基準部材を一画面に収めてカメラで撮影した画像を取得し、画像に含まれる測定基準の形状に基づいて、カメラによる鉄筋の撮影方向を特定する撮影方向特定部と、距離計で測定されたカメラから測定基準部材までの距離の情報、撮影方向特定部で特定された撮影方向の情報、撮影レンズの焦点距離の情報、及び、イメージセンサーの画素サイズの情報に基づいて、画像から鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する測定部と、を備えた配筋測定装置。

本態様の配筋測定装置では、距離計を備えたカメラを使用し、鉄筋及び鉄筋に対して一定位置に配置された測定基準部材を一画面に収めて撮影し、得られた画像から鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する。

画像に写し込む測定基準部材は、平行四辺形、正多角形又は真円を形作る測定基準を有していればよい。測定基準は、測定基準部材の輪郭や、測定基準に表わされた模様等で構成できる。たとえば、矩形の平板を測定基準部材とした場合、その輪郭を測定基準に用いることができる。また、平面に平行四辺形、正多角形又は真円からなる模様を有する物体を測定基準部材とした場合、その平面に表わされた模様を測定基準に用いることができる。模様の場合、線の他、複数の点で測定基準を構成することができる。たとえば、平行四辺形の頂点を表わす四つの点で測定基準を構成することができる。

このような測定基準部材を含めて鉄筋を撮影することにより、得られた画像から鉄筋の撮影方向を特定できる。すなわち、画像に写し込まれる測定基準の形状は、撮影方向に応じて変化するので、撮影された画像を解析することにより、撮影した方向を特定できる。

撮影方向が特定され、カメラから測定基準部材までの距離が分かると、カメラと鉄筋との位置関係が分かる。そして、このカメラと鉄筋との位置関係が分かると、撮影レンズの焦点距離、及び、イメージセンサーの画素サイズから１画素当たりの実空間上でのサイズが分かり、画像から鉄筋の径及びピッチを測定できる。

上記のように、測定基準部材は、平行四辺形、正多角形又は真円を形作る測定基準を有していればよく、この種の部材は、簡単に入手できる。したがって、本態様の配筋測定装置によれば、汎用性の高い測定ができる。

（２）測定基準部材が、平行四辺形、正多角形又は真円の外形を有する板状体又は平行四辺形、正多角形又は真円の端面を有する立体で構成され、輪郭が測定基準を構成する、上記（１）の配筋測定装置。

本態様によれば、測定基準部材が、平行四辺形、正多角形又は真円の外形を有する板状体又は平行四辺形、正多角形又は真円の端面を有する立体で構成される。この場合、測定基準部材の輪郭が測定基準を構成する。

（３）測定基準部材が、平行四辺形、正多角形又は真円を形作る模様を平面上に有する板状体又は立体で構成され、模様が測定基準を構成する、上記（１）の配筋測定装置。

本態様によれば、測定基準部材が、平行四辺形、正多角形又は真円を形作る模様を平面上に有する板状体又は立体で構成される。この場合、模様が測定基準を構成する。たとえば、平面に線で描かれた平行四辺形、正多角形又は真円を測定基準とすることができる。また、平行四辺形又は正多角形の各頂点の位置を表わした複数の点で測定基準を構成することもできる。

（４）測定基準部材が、矩形の黒板又は白板で構成され、輪郭が測定基準を構成する、上記（１）の配筋測定装置。

本態様によれば、測定基準部材が、矩形の黒板又は白板で構成される。この場合、黒板又は白板の輪郭が測定基準を構成する。

（５）測定基準部材が、黒板又は白板で構成され、黒板又は白板に表示された平行四辺形、正多角形又は真円を形作る模様が測定基準を構成する、上記（１）の配筋測定装置。

本態様によれば、測定基準部材が、平行四辺形、正多角形又は真円を形作る模様が表示された黒板又は白板で構成される。この場合、黒板又は白板に表示された平行四辺形、正多角形又は真円を形作る模様が測定基準を構成する。

（６）測定対象とする鉄筋と測定基準部材との配置関係の情報を取得し、距離計で測定されたカメラから測定基準部材までの距離を補正する距離補正部を更に備え、測定部は、補正された距離の情報に基づいて、画像から鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する、上記（１）から（５）のいずれかの配筋測定装置。

本態様によれば、距離計で測定された距離を補正する距離補正部が更に備えられる。たとえば、測定基準を構成する部分が鉄筋から離れている場合（距離計で測定する位置が鉄筋から離れている場合）、距離計で測定基準部材までの距離を測定しても、鉄筋までの距離が正確に得られない。そこで、このように測定基準を構成する部分が鉄筋から離れている場合は、鉄筋と測定基準部材との配置関係の情報を取得し、距離計で測定された距離を距離補正部で補正する。これにより、カメラから鉄筋までの正確な距離を取得できる。

（７）測定部は、距離計で測定されたカメラから測定基準部材までの距離の情報、及び、撮影方向特定部で特定された撮影方向の情報に基づいて、測定基準部材とカメラとの撮影位置関係を特定する撮影位置関係特定部を備え、特定された撮影位置関係に基づいて、画像から鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する、上記（１）から（６）のいずれかの配筋測定装置。

本態様によれば、距離計で測定されたカメラから測定基準部材までの距離の情報、及び、撮影方向特定部で特定された撮影方向の情報に基づいて、測定基準部材とカメラとの撮影位置関係を特定する撮影位置関係特定部が測定部に備えられる。測定部は、特定された撮影位置関係に基づいて、画像から鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する。

（８）測定対象とする鉄筋と測定基準部材との配置関係の情報を取得し、撮影位置関係特定部で特定された測定基準部材とカメラとの撮影位置関係を補正する撮影位置関係補正部を更に備え、測定部は、補正された撮影位置関係に基づいて、画像から鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する、上記（７）の配筋測定装置。

本態様によれば、撮影位置関係特定部で特定された撮影位置関係を補正する撮影位置関係補正部が更に備えられる。たとえば、測定基準を構成する部分が鉄筋に対して傾いている場合、鉄筋とカメラとの位置関係を正確に特定できない。そこで、このように測定基準を構成する部分が鉄筋に対して傾いている場合は、鉄筋と測定基準部材との配置関係の情報を取得し、撮影位置関係特定部で特定された撮影位置関係を撮影位置関係補正部で補正する。これにより、カメラと鉄筋との位置関係を正確に特定できる。

（９）距離計が、レーザー距離計で構成される、上記（１）から（８）のいずれかの配筋測定装置。

本態様によれば、距離計が、レーザー距離計で構成される。レーザー距離計は、カメラから測定基準部材上の一点までの距離を測定する。

（１０）カメラと相互に通信可能なコンピューターを備え、撮影方向特定部及び測定部がコンピューターに備えられる、上記（１）から（９）のいずれかの配筋測定装置。

本態様によれば、カメラと相互に通信可能なコンピューターが備えられ、そのコンピューターによって、撮影方向特定部及び測定部の機能が実現される。

（１１）コンピューターが、カメラで撮影された画像を表示する表示部を更に備える、上記（１０）の配筋測定装置。

本態様によれば、コンピューターに表示部が備えられ、その表示部にカメラで撮影された画像が表示される。

（１２）コンピューターが、表示部の画面上で位置を指定する入力部を更に備え、撮影方向特定部は、入力部で指定された位置の情報に基づいて、画像に含まれる測定基準を特定する、上記（１１）の配筋測定装置。

本態様によれば、コンピューターに入力部が備えられ、その入力部で指定された位置の情報に基づいて、画像に含まれる測定基準が特定される。

本発明によれば、汎用性の高い測定ができる。

本発明に係る配筋測定装置の一実施形態を示す全体構成図 カメラの外観構成を示す正面斜視図 カメラの外観構成を示す背面斜視図 カメラの電気的構成を示すブロック図 コンピューターの外観構成を示す斜視図 コンピューターのシステム構成を示すブロック図 コンピューターが実現する機能のブロック図 平行四辺形の平板を撮影したときに、画像上の四つの頂点の位置から撮影方向を推定する方法の概念図 撮影により得られた画像の一例を示す図 本発明に係る配筋測定装置を用いた配筋検査システムの一例を示すシステム構成図 配筋検査部として機能するコンピューターの機能ブロック図 板状体で構成される測定基準部材の一例を示す図 立体で構成される測定基準部材の一例を示す図 所定の模様を有する板状体で構成される測定基準部材の一例を示す図 測定基準をユーザーが抽出する場合の概念図

以下、添付図面に従って本発明を実施するための好ましい形態について詳説する。

［構成］
図１は、本発明に係る配筋測定装置の一実施形態を示す全体構成図である。

この配筋測定装置１０は、同一面上に配置された複数の鉄筋の径及びピッチを測定する装置として構成される。なお、図１に示す例では、四角柱状に組まれた鉄筋組立体１の一つの面に配置された鉄筋の径及びピッチを測定する場合を示している。このような鉄筋組立体１は、コンクリートが打ち込まれることにより、断面四角形状の鉄筋コンクリート柱を構成する。

《鉄筋組立体》
図１に示すように、鉄筋組立体１は、複数の主筋２と、複数の帯筋３とで構成される。主筋２は、矩形状に配置される。帯筋３は、矩形状に配置された主筋２の周囲を巻くように配置される。主筋２は、設置面に対して垂直に配置される。帯筋３は、主筋２に対して直角に配置される。

《配筋測定装置》
配筋測定装置１０は、レーザー距離計を備えたカメラ２００、及び、タブレット型のコンピューター３００を備えて構成される。配筋測定装置１０は、測定対象の鉄筋及び白板１００を一画面に収めてカメラ２００で撮影し、得られた画像をコンピューター３００で解析して、画像に含まれる鉄筋の径及びピッチを測定する。

〈白板〉
白板１００は、測定基準部材の一例である。白板１００は、矩形の輪郭を有する金属製の平板（板状体）で構成される。白板１００は、表面に白色の表示面１０２を有する。表示面１０２は、マーカーで書き込み可能に構成され、かつ、書き込まれた情報を白板消しで消去可能に構成される。検査対象など配筋検査に必要な情報は、この白板１００の表示面１０２に記入される。

白板１００は、裏面に図示しない磁石が備えられる。白板１００は、この磁石の磁力を利用して、鉄筋に密着させて取り付けることができる。

〈カメラ〉
図２は、カメラの外観構成を示す正面斜視図である。図３は、カメラの外観構成を示す背面斜視図である。

このカメラ２００は、レーザー距離計が組み込まれたレンズ一体型のデジタルカメラである。カメラ２００は、撮影レンズを通した被写体の光学像をイメージセンサーで撮像し、デジタルデータとして記録する。レーザー距離計は、距離計の一例であり、対象物にレーザー光を照射し、その反射光を利用して、カメラ２００からレーザー光を照射した対象物上の一点までの距離を測定する。

図２及び図３に示すように、カメラ２００は、平たい箱状のカメラボディ２０２を有する。カメラボディ２０２の正面には、撮影レンズ２０４、ストロボ２０６、測距窓２０８等が備えられる。カメラボディ２０２の裏面には、モニター２１０、複数の操作ボタンからなる操作部２１２が備えられる。カメラボディ２０２の上面には、シャッターボタン２１４が備えられる。カメラボディ２０２の片側の側面には、外部接続端子２１６が備えられる。図示されていないが、カメラボディ２０２の底面には、三脚用ネジ穴及び開閉自在なバッテリーカバーが備えられる。バッテリーカバーの内側には、バッテリーを装着するためのバッテリー収納室、及び、メモリーカードを装着するためのメモリーカードスロットが備えられる。

撮影レンズ２０４は、焦点距離が固定された単焦点レンズで構成される。したがって、その焦点距離は既知である。撮影レンズ２０４は、複数のレンズを組み合わせて構成され、その一部を光軸に沿って移動させることにより、焦点調節が行われる。また、撮影レンズ２０４は絞りを備え、その絞りの開口量を調節することにより、通過する光の量が調節される。

測距窓２０８は、距離測定用のレーザー光を出射する窓である。測距用のレーザー光は、撮影レンズ２０４の光軸と平行に出射される。測距窓２０８から出射したレーザー光は、対象物で反射し、その反射光が測距窓２０８に入射して測定に供される。なお、距離測定用のレーザー光は、可視光域のレーザー光を使用することが好ましい。可視光域のレーザー光を使用することにより、測定箇所を目視で確認することが可能になる。

モニター２１０は、カラーＬＣＤ（LCD：Liquid Crystal Display）で構成される。モニター２１０は、撮影済みの画像を再生表示する用途に利用される他、各種設定時にＧＵＩ（GUI: Graphical User Interface）として利用される。また、撮影時には、イメージセンサーで捉えた画像をリアルタイムに表示して、電子ファインダーとして利用される。

操作部２１２を構成する複数の操作ボタンには、たとえば、電源ボタン、メニューボタン、モード切り替えボタン、十字ボタン、確定ボタン、キャンセルボタン、測距ボタン等が含まれる。電源ボタンは、カメラ２００の電源をＯＮ／ＯＦＦするボタンである。メニューボタンは、モニター２１０にメニュー画面を呼び出すボタンである。モード切り替えボタンは、撮影モード、再生モード、測定モード等のカメラ２００のモードを切り替えるボタンである。十字ボタンは、上下左右の４方向に操作が可能なボタンである。十字ボタンは、カメラ２００の状態に応じて各方向に所定の機能が割り当てられる。たとえば、再生モード時は右方向に順送り、左方向に順戻しの機能が割り当てられる。また、各種設定時には各方向にカーソルを移動させる機能が割り当てられる。確定ボタンは、処理の確定を指示するボタンである。キャンセルボタンは、処理のキャンセルを指示するボタンである。測距ボタンは、レーザー距離計による測距の実行を指示するボタンである。

シャッターボタン２１４は、いわゆる「半押し」と「全押し」とからなる二段ストローク式のボタンで構成される。カメラ２００は、このシャッターボタン２１４を半押しすると、撮影準備が行われ、全押しすると、記録用の撮影が実施される。

外部接続端子２１６は、たとえば、ＵＳＢ端子（USB: Universal Serial Bus)で構成される。この外部接続端子２１６を介してケーブルでパーソナルコンピューター等の外部機器と接続することにより、外部機器との間で相互に通信可能に接続される。

図４は、カメラの電気的構成を示すブロック図である。

同図に示すように、カメラ２００は、レンズ駆動部２２０、イメージセンサー２２４、ＡＦＥ（Analog Front End：アナログフロントエンド）２２６、無線ＬＡＮ通信部２２８（ＬＡＮ：Local Area Network）、ＵＳＢインターフェース２３０、カードインターフェース２３２、レーザー距離計２３４、カメラ制御部２４０等を備えて構成される。

レンズ駆動部２２０は、撮影レンズ２０４の一部を光軸に沿って移動させる。また、レンズ駆動部２２０は、撮影レンズ２０４に備えられた絞りを拡縮させる。

イメージセンサー２２４は、たとえば、ＣＣＤイメージセンサー（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）やＣＭＯＳイメージセンサー（ＣＭＯＳ：Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの二次元イメージセンサーで構成される。イメージセンサー２２４は、撮影レンズ２０４の光軸Ｌ上に配置される。撮影レンズ２０４を通した光は、このイメージセンサー２２４の受光面に入射する。イメージセンサー２２４のサイズ、画素数、画素サイズなどの情報は既知である。

ＡＦＥ２２６は、イメージセンサー２２４から出力される信号（画像信号）に対して、たとえば、ノイズ除去、信号増幅、Ａ／Ｄ変換（Ａ／Ｄ：Analog/Digital）などの信号処理を施して、デジタルの画像信号を生成する。

無線ＬＡＮ通信部２２８は、アンテナ２２８Ａを介して、無線ＬＡＮアクセスポイントや無線ＬＡＮ通信が可能な外部機器との間で所定の通信規格（たとえば、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ規格（IEEE: The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.））に従った無線ＬＡＮ通信を行う。

ＵＳＢインターフェース２３０は、ＵＳＢ端子である外部接続端子２１６を介してケーブルで接続された外部機器との間で所定の通信規格に従ったＵＳＢ通信を行う。

カードインターフェース２３２は、メモリーカードスロット２３２Ａに装着されたメモリーカード２４２に対してデータの読み書きを行う。

レーザー距離計２３４は、レーザー光を照射し、その反射光を利用して、カメラ２００からレーザー光を照射した対象物上の一点までの距離を測定する。なお、レーザー距離計の測定原理については、いくつかの方式（たとえば、三角測距方式、位相差測距方式等）が存在するが、いずれの方式を採用してもよい。たとえば、三角測距方式の場合は、対象物に照射されたレーザー光の反射光を受光素子で読み取り、三角測量の原理で距離を測定する。位相差測距方式の場合は、投影したレーザー光とその反射光の光の位相差を検出し、距離を測定する。

カメラ制御部２４０は、カメラ２００の全体の動作を制御し、かつ、所定の信号処理を実施する。カメラ制御部２４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを備えたマイクロコンピューターで構成される。カメラ制御部２４０は、所定のプログラムを実行することにより、画像信号処理部２５０、撮像制御部２５２、レンズ駆動制御部２５４、ストロボ発光制御部２５６、レーザー距離計制御部２５８、無線ＬＡＮ通信制御部２６０、ＵＳＢ通信制御部２６２、記録制御部２６４、表示制御部２６６等として機能する。

画像信号処理部２５０は、ＡＦＥ２２６で生成されたデジタルの画像信号に対して所要の信号処理を施し、所定の画像データ（たとえば、輝度信号（Ｙ）の画像データと色差信号（Ｃｒ、Ｃｂ）の画像データとかなる画像データ）を生成する。

撮像制御部２５２は、イメージセンサー２２４による撮像を制御する。

レンズ駆動制御部２５４は、撮影対象に焦点が合うように、レンズ駆動部２２０を介して、撮影レンズ２０４のフォーカスを制御する。また、適正露出で撮影されるように、レンズ駆動部２２０を介して、撮影レンズ２０４の絞りを制御する。

ストロボ発光制御部２５６は、ストロボ撮影時に撮影に同期して所定の光量でストロボが発光するように、ストロボ２０６の発光を制御する。

レーザー距離計制御部２５８は、レーザー距離計２３４による測定を制御する。

無線ＬＡＮ通信制御部２６０は、無線ＬＡＮ通信部２２８を介して、無線ＬＡＮによる通信を制御する。

ＵＳＢ通信制御部２６２は、ＵＳＢインターフェース２３０を介して、ＵＳＢによる通信を制御する。

記録制御部２６４は、カードインターフェース２３２を介して、メモリーカードスロット２３２Ａに装着されたメモリーカード２４２に対するデータの読み書きを制御する。

表示制御部２６６は、モニター２１０の表示を制御する。

この他、カメラ制御部２４０は、撮影及びレーザー距離計２３４による距離の測定に必要な処理を実行する。

〈コンピューター〉
図５は、コンピューターの外観構成を示す斜視図であり、同図（Ａ）は正面斜視図、同図（Ｂ）は背面斜視図である。

コンピューター３００は、図５に示すように、タブレット型のコンピューターで構成される。コンピューター３００は、矩形の輪郭を有する平板状の筐体３０１を備え、その筐体３０１に表示部と入力部とを兼ねたタッチパネルディスプレー３０２、操作ボタン３０３、スピーカー３０４、内蔵カメラ３０５、外部接続端子３０６等を備えて構成される。

図６は、コンピューターのシステム構成を示すブロック図である。

同図に示すように、コンピューター３００は、コンピューター３００の全体の動作を制御するＣＰＵ３１０を備え、このＣＰＵ３１０にシステムバス３１２を介して、メインメモリ３１４、不揮発性メモリ３１６、モバイル通信部３１８、無線ＬＡＮ通信部３２０、近距離無線通信部３２２、有線通信部３２４、表示部３２６、入力部３２８、キー入力部３３０、音声処理部３３２、画像処理部３３４等が接続されて構成される。

ＣＰＵ３１０は、不揮発性メモリ３１６に記憶された動作プログラム（ＯＳ（Operating System）、及び、そのＯＳ上で動作するアプリケーションプログラム）、及び、定型データ等を読み出し、メインメモリ３１４に展開して、当該動作プログラムを実行することにより、このコンピューター全体の動作を制御する制御部として機能する。

メインメモリ３１４は、たとえば、ＲＡＭ（Random Access Memory）で構成され、ＣＰＵ３１０のワークメモリとして機能する。

不揮発性メモリ３１６は、たとえば、フラッシュＥＥＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ：Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）で構成され、上述した動作プログラムや各種定型データを記憶する。また、不揮発性メモリ３１６は、コンピューター３００の記憶部として機能し、各種データを記憶する。

モバイル通信部３１８は、ＩＭＴ−２０００規格（International Mobile Telecommunication-2000）に準拠した第３世代移動通信システム、及び、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅ規格（International Mobile Telecommunications-Advanced）に準拠した第４世代移動通信システムに基づき、アンテナ３１８Ａを介して、最寄りの図示しない基地局との間でデータの送受を実行する。

無線ＬＡＮ通信部３２０は、アンテナ３２０Ａを介して、無線ＬＡＮアクセスポイントや無線ＬＡＮ通信が可能な外部機器との間で所定の無線ＬＡＮ通信規格（たとえば、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ規格）に従った無線ＬＡＮ通信を行う。

近距離無線通信部３２２は、アンテナ３２２Ａを介して、たとえばクラス２（半径約１０ｍ内）の範囲内にある他のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格の機器とデータの送受を実行する。

有線通信部３２４は、外部接続端子３０６を介してケーブルで接続された外部機器との間で所定の通信規格に従った通信を行う。たとえば、ＵＳＢ通信を行う。

表示部３２６は、タッチパネルディスプレー３０２のディスプレー部分を構成するカラーＬＣＤパネルと、その駆動回路と、で構成され、各種画像を表示する。

入力部３２８は、タッチパネルディスプレー３０２のタッチパネル部分を構成する。入力部３２８は、透明電極を用いてカラーＬＣＤパネルと一体的に構成される。入力部３２８は、ユーザーのタッチ操作に対応した２次元の位置座標情報を生成して出力する。

キー入力部３３０は、コンピューター３００の筐体３０１に備えられた複数の操作ボタン３０３と、その駆動回路と、で構成される。

音声処理部３３２は、システムバス３１２を介して与えられるデジタル音声データをアナログ化してスピーカー３０４から出力する。

画像処理部３３４は、撮影レンズ及びイメージセンサーを備えた内蔵カメラ３０５から出力されるアナログの画像信号をデジタル化し、所要の信号処理を施して出力する。

〈撮影方向特定部及び測定部としての機能〉
コンピューター３００は、所定のプログラムを実行することにより、撮影方向特定部３５０、及び、測定部３５２として機能する。

図７は、コンピューターが実現する機能のブロック図である。

−撮影方向特定部−
撮影方向特定部３５０は、白板１００及び鉄筋が写し込まれた画像の画像データを解析して、その撮影方向を特定する。撮影方向特定部３５０は、測定基準抽出部３５０Ａ及び撮影方向推定部３５０Ｂを備える。

測定基準抽出部３５０Ａは、画像データを解析して、測定基準である白板１００の輪郭を抽出する。輪郭は、公知の輪郭抽出の画像処理によって抽出する。

撮影方向推定部３５０Ｂは、測定基準抽出部３５０Ａで抽出した白板１００の輪郭形状に基づいて、撮影方向を推定する。撮影された白板１００の輪郭形状は、白板１００を撮影した方向に応じて変化する。実空間上での白板１００の輪郭形状は既知であるので、画像に写されている白板１００の輪郭形状が分かれば、画像を撮影したときの撮影方向を特定できる。特に、本実施の形態の白板１００のように矩形の場合、その四つの頂点の位置から撮影方向を推定できる。以下、この点について説明する。

図８は、平行四辺形の平板を撮影したときに、画像上の四つの頂点の位置から撮影方向を推定する方法の概念図である。

撮影により得られた画像をＩとし、画像から抽出した平行四辺形をＰとする。また、画像から抽出した平行四辺形Ｐの四つの頂点をａ、ｂ、ｃ、ｄとする。

画像上にｕ軸及びｖ軸からなる二次元座標を設定し、設定した二次元座標の中心の座標をＩ０（ｕ０，ｖ０）とする。また、画像に含まれる平行四辺形の四つの頂点ａ、ｂ、ｃ、ｄの座標を（ｕ１，ｖ１）、（ｕ２，ｖ２）、（ｕ３，ｖ３）、（ｕ４，ｖ４）とする。

カメラに備えられた撮影レンズの焦点距離をｆとすると、三次元空間上での各点ａ、ｂ、ｃ、ｄは、カメラの位置を原点Ｃ０とし、カメラの水平方向をｘ軸、垂直方向をｙ軸、光軸の方向をｚ軸とした場合、
ａ（ｘ１＝Ａ（ｕ１−ｕ０），ｙ１＝Ａ（ｖ１−ｖ０），ｚ１＝Ａｆ）
ｂ（ｘ２＝Ｂ（ｕ２−ｕ０），ｙ２＝Ｂ（ｖ２−ｖ０），ｚ２＝Ｂｆ）
ｃ（ｘ３＝Ｂ（ｕ３−ｕ０），ｙ３＝Ｃ（ｖ３−ｖ０），ｚ３＝Ｃｆ）
ｄ（ｘ４＝Ｂ（ｕ４−ｕ０），ｙ４＝Ｄ（ｖ４−ｖ０），ｚ４＝Ｄｆ）
と表わされ、Ａ〜Ｄが、ある定数となるどこかに存在していることになる。四つの点ａ、ｂ、ｃ、ｄが成す図形が、平行四辺形であるということは、ベクトルａｂ＝ベクトルｃｄが成り立つ。

これを元に式を立てると、Ｂ／Ａ、Ｃ／Ａ、Ｄ／Ａが求まる。Ａが自由なので、大きさと距離は決まらないが、Ａに関わらず、平行四辺形の向きは求まる。これは、画像上の四つの点が本当の平行四辺形であるかに関わらず求まる。そして、この平行四辺形の向きが求まることにより、その画像を撮影した方向が求まる。

このように撮影した画像から抽出した白板１００の輪郭形状から白板１００を撮影した時の撮影方向を求めることができる。

−測定部−
図９は、撮影により得られた画像の一例を示す図である。

画像Ｉには、測定対象の鉄筋である主筋２、及び、白板１００が含まれる。測定部３５２は、画像Ｉから測定対象の鉄筋である主筋２の径及びピッチ（隣り合う鉄筋の間隔）を測定する。

測定部３５２は、白板１００及び鉄筋が写し込まれた画像の画像データ、その画像を撮影した時にレーザー距離計２３４で測定された距離の情報、その画像の撮影方向の情報、撮影レンズ２０４の焦点距離の情報、及び、イメージセンサー２２４の画素サイズの情報を取得し、画像に含まれる各鉄筋の径ｄ及びピッチｐを測定する。

画像を撮影した時のカメラ２００と白板１００との間の距離、及び、撮影方向が分かることにより、カメラ２００と白板１００との位置関係を特定できる。カメラ２００と白板１００との位置関係が特定されることにより、撮影レンズ２０４の焦点距離、及び、イメージセンサー２２４の画素サイズから画像に含まれる鉄筋の径及びピッチを求めることができる。

測定部３５２は、鉄筋抽出部３５２Ａ、撮影位置関係特定部３５２Ｂ、径測定部３５２Ｃ、及び、ピッチ測定部３５２Ｄを備える。

鉄筋抽出部３５２Ａは、画像を解析して、画像から測定対象である鉄筋を抽出する。

撮影位置関係特定部３５２Ｂは、レーザー距離計２３４で測定されたカメラ２００と白板１００との間の距離の情報、及び、撮影方向特定部３５０で特定された撮影方向の情報から白板１００とカメラ２００との位置関係を特定する。

径測定部３５２Ｃは、白板１００とカメラ２００との位置関係に基づいて、撮影レンズ２０４の焦点距離、及び、イメージセンサー２２４の画素サイズから鉄筋の径を算出する。

ピッチ測定部３５２Ｄは、白板１００とカメラ２００との位置関係に基づいて、撮影レンズ２０４の焦点距離、及び、イメージセンサー２２４の画素サイズから鉄筋のピッチを算出する。

コンピューター３００は、画像データ、及び、その画像データを撮影した時のカメラ２００と白板１００との間の距離の情報をカメラ２００から取得する。また、撮影レンズ２０４の焦点距離、及び、イメージセンサー２２４の画素サイズの情報もカメラ２００から取得する。なお、撮影レンズ２０４の焦点距離、及び、イメージセンサー２２４の画素サイズは、既知であるので、あらかじめ取得しておくこともできる。

［測定方法］
次に、本実施の形態の配筋測定装置１０を用いた鉄筋の径及びピッチの測定方法について説明する。

本実施の形態の配筋測定装置１０を用いた鉄筋の径及びピッチの測定は、配筋検査の一環として行われる。すなわち、配筋検査では、施工された鉄筋が、配筋図で指定された径及びピッチで配置されているかを検査するので、この配筋検査の一環として行われる。

測定は、同一面上に配置された鉄筋を対象として行われる。図１に示すように、四角柱状に組まれた鉄筋組立体１の場合、一つの面に配置された鉄筋が対象となる。

《白板の設定》
まず、白板１００の設定を行う。白板１００は、測定対象とする鉄筋に対して一定位置に配置する。本例では、測定対象とする鉄筋に密着させ、かつ、その鉄筋が配置された面と平行になるように配置する。これにより、特別な補正処理を行うことなく画像から撮影方向を特定でき、かつ、鉄筋の径及びピッチを求めることができる。

配筋検査の一環として鉄筋を測定する場合は、この白板１００に検査に必要な情報が書き込まれる。

《撮影》
次に、鉄筋及び白板１００を撮影する。撮影は、測定対象とする鉄筋及び白板１００が一画面に収まるように行う。

まず、撮影者であるユーザーは、白板１００及び測定対象とする鉄筋が一画面に収まるようにフレーミングを調整する。

次に、撮影者であるユーザーは、カメラ２００の操作部２１２を操作して、レーザー距離計２３４を作動させ、白板１００までの距離をレーザー距離計２３４で測定する。測定は、レーザー光を白板１００に当て、白板１００上の一点までの距離を測定する。測定により得られた距離の情報は、カメラ制御部２４０を構成するマイコンのメモリに一時的に記憶される。

次に、本撮影を実施する。本撮影は、カメラ２００のシャッターボタン２１４を半押し後、全押しすることにより行われる。カメラ２００は、シャッターボタン２１４が半押しされると、フォーカシング及び測光の処理を実施する。また、シャッターボタン２１４が全押しされると、測光結果に基づいて、本撮影、すなわち、記録用の撮影処理を実施する。

撮影により得られた画像データは、カメラ制御部２４０を構成するマイコンのメモリに一時的に記憶される。

画像データをメモリーカード２４２に記録する場合、カメラ制御部２４０は、撮影により得られた画像データと、レーザー距離計２３４で測定された距離の情報とを関連付けて、メモリーカード２４２に記録する。

《測定》
次に、得られた画像に基づいて鉄筋の径及びピッチを測定する。測定は、コンピューター３００で行われる。

〈画像データの取得〉
まず、コンピューター３００は、撮影により得られた画像データをカメラ２００から取得する。また、これと同時に、コンピューター３００は、測定に必要な各種情報をカメラ２００から取得する。測定に必要な情報とは、画像撮影時にレーザー距離計２３４で測定された距離の情報、撮影レンズ２０４の焦点距離の情報、及び、イメージセンサー２２４の画素サイズの情報である。

画像データ、及び、測定に必要な各種情報のコンピューター３００への取り込みは、カメラ２００とコンピューター３００とを相互に通信可能に接続することにより行われる。本例では、カメラ２００とコンピューター３００とを無線ＬＡＮで接続し、カメラ２００から撮影により得られた画像データ、及び、測定に必要な情報をコンピューター３００に取り込む。

この他、カメラ２００に備えられた外部接続端子２１６と、コンピューター３００に備えられた外部接続端子３０６を利用して、カメラ２００とコンピューター３００とを有線で接続し、カメラ２００から撮影により得られた画像データ、及び、測定に必要な情報をコンピューター３００に取り込むこともできる。

〈撮影方向の特定〉
次に、コンピューター３００は、撮影により得られた画像から撮影方向を特定する。

コンピューター３００は、画像から白板１００の輪郭を抽出し、抽出した輪郭の形状に基づいて、撮影方向を推定する。

〈鉄筋の径及びピッチの測定〉
次に、コンピューター３００は、白板１００とカメラ２００との間の距離の情報、撮影方向の情報、撮影レンズ２０４の焦点距離の情報、及び、イメージセンサー２２４の画素サイズの情報に基づいて、画像から鉄筋の径及びピッチを測定する。

まず、コンピューター３００は、画像から測定対象とする鉄筋を抽出する。

次いで、コンピューター３００は、白板１００とカメラ２００との間の距離の情報、及び、撮影方向の情報に基づいて、画像を撮影した時の白板１００とカメラ２００との位置関係を特定する。

次いで、コンピューター３００は、特定した白板１００とカメラ２００との位置関係に基づいて、撮影レンズ２０４の焦点距離、及び、イメージセンサー２２４の画素サイズから鉄筋の径及びピッチを測定する。

測定結果は、コンピューター３００のタッチパネルディスプレー３０２に表示される。したがって、このタッチパネルディスプレー３０２の表示を確認することにより、測定結果を確認できる。

以上説明したように、本実施の形態の配筋測定装置１０によれば、白板１００及び鉄筋を一画面に収めてカメラ２００で撮影し、かつ、カメラ２００に備えられたレーザー距離計２３４でカメラ２００から白板１００までの距離を測定するだけで、鉄筋の径及びピッチを測定できる。測定には白板１００が必要になるが、白板は配筋検査の現場で一般的に用いられるものであり、容易に入手できるため、メジャー等を用意しなくても測定できる。これにより、汎用性の高い測定を実現できる。

なお、本例では、測定基準部材として白板１００を使用しているが、矩形状の黒板を用いても同様の測定ができる。

［応用例］
《配筋検査システム》
本発明に係る配筋測定装置は、配筋検査に使用できる。配筋検査は、施工した鉄筋が配筋図通りに配置されているか否かを検査する。

図１０は、本発明に係る配筋測定装置を用いた配筋検査システムの一例を示すシステム構成図である。

この配筋検査システム４００は、レーザー距離計を備えたカメラ２００、タブレット型のコンピューター３００、及び、管理サーバー５００で構成される。コンピューター３００は、カメラ２００と共同して配筋測定装置１０を構成する。また、コンピューター３００は、管理サーバー５００と共同して配筋検査装置２０を構成する。配筋測定装置１０の構成及び作用は、上記のとおりであるので、ここでは配筋検査装置２０の構成及び作用について説明する。

配筋検査装置２０は、配筋測定装置１０の測定結果を利用して、鉄筋が配筋図通りに施工されているか否かを検査する。すなわち、配筋図で指定された径の鉄筋を使用しているか否かを検査し、かつ、配筋図で指定されたピッチで施工されているか否かを検査する。

管理サーバー５００は、通信機能を備えた汎用のコンピューターで構成され、タブレット型のコンピューター３００とネットワーク６００を介して通信可能に接続される。管理サーバー５００には、表示手段としてのディスプレー、記憶手段としてのハードディスクドライブ、入力手段としてのマウス及びキーボードが備えられる。管理サーバー５００を構成するコンピューターは、所定の管理プログラムを実行することにより、配筋検査に必要な情報を提供及び管理する機能を実現する。

管理サーバー５００のハードディスクドライブには、管理データベースが格納される。管理データベースには、配筋図等の配筋検査に必要な情報が検査対象ごとに格納される。また、その検査結果が、検査対象に関連付けられて格納される。

コンピューター３００は、検査対象とする鉄筋の配筋検査に必要な情報を配筋情報として、管理サーバー５００から取得する。配筋情報には、少なくとも検査対象とする鉄筋の径の情報及びピッチの情報が含まれる。

コンピューター３００は、所定の配筋検査プログラムを実行することにより、配筋検査部として機能する。

図１１は、配筋検査部として機能するコンピューターの機能ブロック図である。

配筋検査部３６０は、管理サーバー５００から取得した配筋情報と、配筋測定の測定結果とを照合して、検査対象とする鉄筋が配筋図通りに施工されているか否かを検査する。すなわち、測定により得られた径が、配筋図で指定された径と合致するか否かを検査し、かつ、測定により得られたピッチが、配筋図で指定されたピッチと合致するか否かを検査する。

検査結果は、コンピューター３００のタッチパネルディスプレー３０２に表示される。また、管理サーバー５００に送信される。管理サーバー５００は、得られた検査結果を管理データベースに格納する。

このように、本発明に係る配筋測定装置１０は、配筋検査に使用できる。

［変形例］
《測定基準部材の他の例》
上記実施の形態では、測定基準部材として矩形状の白板を使用した例で説明したが、測定基準部材として使用可能な部材は、これに限定されるものではない。所定の測定基準を有する部材であれば、測定基準部材として使用できる。ここで、測定基準となり得るは、平行四辺形、正多角形又は真円を形作るものであり、図形そのものの他、平行四辺形又は正多角形を形作る点、平行四辺形、正多角形を形作る輪郭が含まれる。以下、測定基準部材の他の例について説明する。

（Ａ）平行四辺形、正多角形又は真円の外形を有する板状体
平行四辺形、正多角形又は真円の外形を有する板状体を測定基準部材として使用できる。この場合、板状体の輪郭が測定基準を構成する。

図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、板状体で構成される測定基準部材の一例を示す図である。

図１２（Ａ）は、平行四辺形の平板を測定基準部材として使用した場合の一例を示す正面図である。同図に示すように、平行四辺形の平板を測定基準部材として使用した場合、その輪郭を成す平行四辺形が測定基準を構成する。

図１２（Ｂ）は、正多角形の平板を測定基準部材として使用した場合の一例を示す正面図である。特に、同図においては、正六角形の平板を測定基準部材に使用した場合を例示している。同図に示すように、正多角形の平板を測定基準部材として使用した場合、その輪郭を成す正多角形が測定基準を構成する。

図１２（Ｃ）は、真円の円板を測定基準部材として使用した場合の一例を示す正面図である。同図に示すように、真円の円板を測定基準部材として使用した場合、その輪郭を成す真円が測定基準を構成する。

このように、平行四辺形、正多角形又は真円の外形を有する板状体は、所定の測定基準を有する測定基準部材として使用できる。白板及び黒板は、このような板状体の一例である。

（Ｂ）平行四辺形、正多角形又は真円の端面を有する立体
平行四辺形、正多角形又は真円の端面を有する立体を測定基準部材として使用できる。この場合、端面の輪郭が測定基準を構成する。

図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、立体で構成される測定基準部材の一例を示す図である。

図１３（Ａ）は、角柱を測定基準部材として使用した場合の一例を示す斜視図である。同図に示すように、角柱を測定基準部材として使用した場合、その端面の輪郭を成す四角形が測定基準を構成する。

図１３（Ｂ）は、角錐台を測定基準部材として使用した場合の一例を示す斜視図である。同図に示すように、角錐台を測定基準部材として使用した場合、その端面の輪郭を成す四角形が測定基準を構成する。

図１３（Ｃ）は、真円の円柱を測定基準部材として使用した場合の一例を示す斜視図である。同図に示すように、真円の円柱を測定基準部材として使用した場合、その端面の輪郭を成す真円が測定基準を構成する。

図１３（Ｄ）は、真円の円錐台を測定基準部材として使用した場合の一例を示す斜視図である。同図に示すように、真円の円錐台を測定基準部材として使用した場合、その端面の輪郭を成す真円が測定基準を構成する。

このように、平行四辺形、正多角形又は真円の端面を有する立体は、所定の測定基準を有する測定基準部材として使用できる。直方体状のブロックは、このような立体の一例である。

なお、このような立体を測定基準部材に使用した場合、必要に応じて距離計の測定結果を補正する。この点については、後に説明する。

（Ｃ）平行四辺形、正多角形又は真円を形作る模様を平面上に有する板状体又は立体
測定基準を構成する模様を平面上に有する板状体又は立体を測定基準部材として使用できる。たとえば、平行四辺形、正多角形又は真円が描かれた平板を測定基準部材に使用できる。この場合、平板に描かれた平行四辺形、正多角形又は真円の線図が測定基準を構成する。測定基準を構成する模様は線画に限定さない。上記のように、頂点の位置からも撮影方向の特定は可能なので、平行四辺形又は正多角形の頂点の位置を示す点を平板に描画し、これを測定基準とすることもできる。同様に、平行四辺形、正多角形又は真円を成すように色分けした模様についても測定基準を構成できる。

図１４（Ａ）、（Ｂ）は、所定の模様を有する板状体で構成される測定基準部材の一例を示す図である。

図１４（Ａ）は、平面上に矩形の線画が描かれた平板を測定基準部材として使用した場合の一例を示す正面図である。同図に示すように、平面上に平行四辺形の一例である矩形の線画が描かれた平板を測定基準部材として使用した場合、その矩形の線画が測定基準を構成する。

図１４（Ｂ）は、平面上に矩形の頂点の位置を示す点が四点描かれた平板を測定基準部材として使用した場合の一例を示す正面図である。同図に示すように、平面上に平行四辺形の一例である矩形の頂点の位置を示す点が四点描かれた平板を測定基準部材として使用した場合、その矩形の頂点の位置を示す四点が測定基準を構成する。

この他、立体を測定基準部材に使用する場合は、たとえば、その端面に平行四辺形、正多角形又は真円を描き、これを測定基準として使用することができる。あるいは、端面に平行四辺形又は正多角形の頂点の位置を示す点を描き、これを測定基準として使用することができる。

本例の場合、平面に表わされた模様が測定基準を構成するので、測定基準部材を構成する部材の外形は問われない。また、本例の具体例としては、白板又は黒板を測定基準部材とし、その白板又は黒板に所定の模様を表示して、測定基準とする態様が考えられる。

（Ｄ）タブレット型のコンピューター
平板状の筐体を有するタブレット型のコンピューターは、測定基準部材としても使用することができる。たとえば、筐体の外形が矩形状の場合は、その輪郭を測定基準として使用できる。また、ディスプレーを備えたタブレット型のコンピューターは、そのディスプレーに測定基準を構成する模様（平行四辺形、正多角形若しくは真円の線図、又は、平行四辺形若しくは正多角形の頂点の位置を示す点）を表示し、その模様を測定基準として使用することができる。さらに、ディスプレーが矩形状の場合は、そのディスプレーの輪郭を測定基準として使用できる。

《距離計の他の例》
上記実施の形態では、カメラに備えられる距離計として、レーザー距離計を使用しているが、カメラに備える距離計は、これに限定されるものではない。この他、たとえば、赤外線を利用して距離を測定する距離計などを使用できる。

なお、上記実施の形態のように、レーザー距離計を使用することにより、カメラから測定基準部材上の一点までの距離を高精度に測定できる。

また、上記実施の形態では、距離計がカメラに一体的に組み込まれた例で説明したが、距離計とカメラとを分離可能に構成してもよい。たとえば、カメラに備えられたホットシューや三脚ネジ穴、外部接続端子を利用して、距離計をカメラに組み付ける構成とすることもできる。この場合、有線又は無線でカメラと距離計とを通信可能に接続し、距離計で計測されたデータをカメラで取得できるように構成する。

なお、距離計は、対象物上の一点からイメージセンサーの中心までの距離を測定できるように構成することが好ましい。対象物上の一点からイメージセンサーの中心までの距離を直接測定できない場合は、必要に応じて測定データを補正することが好ましい。イメージセンサーと距離計との位置関係は固定なので既知であり、この既知の位置関係から必要な補正ができる。

《カメラの他の例》
上記実施の形態では、測定に使用するカメラをいわゆるコンパクトカメラで構成しているが、測定に使用するカメラの構成は特に限定されない。したがって、携帯電話機やスマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の携帯情報端末に備えられたカメラを測定に使用することができる。上記実施の形態では、タブレット型のコンピューターにカメラ（内蔵カメラ）が備えられているので、このタブレット型のコンピューターに備えられたカメラを利用して、測定に必要な画像を撮影してもよい。なお、この場合、タブレット型のコンピューターに距離計が備えられる。

《配筋測定装置の構成の他の例》
上記実施の形態では、測定に必要な画像をカメラで撮影し、得られた画像をコンピューターで処理して、鉄筋の径及びピッチを測定する構成としているが、カメラで撮影した画像をカメラで処理して、鉄筋の径及びピッチを測定する構成としてもよい。すなわち、カメラに撮影方向特定部の機能及び測定部を備えてもよい。

また、上記のように、コンピューターにカメラ及び距離計を備え、コンピューターで画像の撮影、及び、距離の計測を行う構成としてもよい。

また、カメラに備えられる撮影レンズは、ズームレンズで構成してもよい。この場合、カメラには焦点距離を検出するための焦点距離検出手段が備えられる。

《測定基準の抽出》
上記実施の形態では、画像から測定基準を抽出する際、画像処理によって自動的に測定基準を抽出する構成としているが、測定基準は、次の方法で抽出することもできる。

（Ａ）測定基準をユーザーが抽出する方法
撮影された画像を表示部に表示し、ユーザーに測定基準の形状を特定させることができる。この場合、まず、撮影された画像を表示部に表示する。ユーザーは、表示部に表示された画像を確認し、その表示部の表示画面上で測定基準の形状を特定する。

測定基準が平行四辺形又は正多角形の場合、その頂点の位置で測定基準を特定できるので、頂点の位置をユーザーに選択させて、測定基準を特定することもできる。

図１５は、測定基準をユーザーが抽出する場合の概念図である。

同図に示すように、タブレット型のコンピューター３００のタッチパネルディスプレー３０２に撮影された画像Ｉを表示させる。ユーザーは、タッチパネルディスプレー３０２に表示された画像Ｉに写されている白板１００の四つの頂点ａ、ｂ、ｃ、ｄをタッチして特定する。タッチされた四点を画像に含まれる撮影基準の四つの頂点とする。

このように、測定基準はユーザーの指示によって求めることもできる。

なお、このように撮影した画像を表示部であるタッチパネルディスプレー３０２に表示し、その表示画面上で白板１００の頂点の位置をユーザーに指示させる場合、画像を射影変換して表示させることが好ましい。これにより、画像が確認しやすくなり、頂点の位置を選択しやすい構成にできる。

（Ｂ）輪郭抽出の画像処理によって測定基準を抽出する場合
輪郭抽出の画像処理によって測定基準を抽出する場合、おおよその位置をユーザーに指定させることにより、より簡単かつ高精度に測定基準を抽出できる。画像上で測定基準が存在する領域をユーザーに選択させ、その領域を画像処理の対象として、測定基準を抽出する。たとえば、上記の例では、頂点が存在するおおよその位置をユーザーに指示させ、指示された位置の中心に所定範囲で画像処理して、頂点の位置を抽出する。

また、距離計による測定は、測定基準部材に対して行われるので、距離計で測定された点を中心に画像処理して、測定基準を抽出することもできる。

《径及びピッチの測定》
上記実施の形態では、画像に含まれる鉄筋の径及びピッチを自動的に測定する構成としているが、測定対象をユーザーに選択させる構成とすることもできる。たとえば、撮影された画像を表示部に表示させ、その表示画面上で測定対象とする鉄筋をユーザーに選択させ、選択された鉄筋の径を測定する構成とすることもできる。

また、測定は、径及びピッチの少なくとも一方が可能であればよい。また、配筋検査の用途に使用する場合は、画像に含まれる鉄筋の数を画像から検出する本数検出部を更に備えることが好ましい。

《測定基準部材の設置》
測定基準部材は、測定対象とする鉄筋に対して一定位置に配置する。すなわち、測定対象とする鉄筋と測定基準部材との位置関係は既知である必要がある。たとえば、上記実施の形態の配筋測定装置１０のように、矩形の板状体である白板１００を測定基準部材に使用した場合、測定基準部材は、測定対象とする鉄筋に密着させ、かつ、測定対象とする鉄筋が配置された面と平行になるように配置することが好ましい。これにより、距離計で測定された距離をそのまま用いて、画像から鉄筋の径及びピッチを測定できる。すなわち、このように白板１００を配置することにより、測定対象とする鉄筋が配置された面と実質的に同一面上に測定基準を配置できる。これにより、距離計で測定された距離をそのまま用いて、画像から鉄筋の径及びピッチを測定できる。

しかし、測定箇所によっては、測定基準部材である白板を鉄筋に密着させて配置できない場合もある。また、白板を鉄筋が配置された面に対して傾けて配置しなければならない場合もある。このような状況に備えて、測定基準部材と測定対象とする鉄筋が配置された面との配置関係の情報を取得し、距離計で測定された白板までの距離を補正する距離補正部、及び、カメラと白板との間の撮影の位置関係を補正する撮影位置関係補正部を備えることが好ましい。

距離補正部は、測定基準部材である白板を鉄筋から離間させて配置した場合に、白板と鉄筋との配置関係の情報として、白板と鉄筋との間の距離の情報を取得し、距離計で測定された距離を補正する。たとえば、測定対象とする鉄筋が配置された面から白板をＺ［ｍｍ］離して配置した場合、その離した距離Ｚ［ｍｍ］の情報を取得し、距離計で測定された距離を補正する。

白板以外の測定基準部材を用いる場合も同様であり、測定基準を備えた面が鉄筋から離れて配置される場合は、離した距離の情報を取得し、その情報に基づいて、距離計で測定される距離を補正する。

上記実施の形態の配筋測定装置１０のように、コンピューター３００で測定が行われる場合、距離補正部はコンピューター３００に備えられる。すなわち、コンピューター３００が所定のプログラムを実行することにより、距離補正部の機能を実現する。コンピューター３００は、ユーザーから白板と鉄筋との間の距離の情報の入力を受け付けて、補正に必要な情報を取得する。

撮影位置関係補正部は、測定基準部材である白板を鉄筋が配置された面に対して傾けて配置した場合に、白板と鉄筋との配置関係の情報として、測定対象である鉄筋に対する白板の姿勢の情報を取得し、撮影位置関係特定部で特定された撮影位置関係を補正する。姿勢は、たとえば、鉄筋が配置された面に対する白板の四つの頂点の位置を求めて特定する。測定基準部材を平行四辺形の板状体とした場合、測定基準を構成する四つの頂点の位置が求まることにより、鉄筋が配置された面に対する測定基準の姿勢を求めることができ、位置関係の補正に必要な情報が取得できる。

白板以外の測定基準部材を用いる場合も同様であり、鉄筋が配置された面に対して測定基準を備えた面が傾けられている場合は、その測定基準を構成する面の姿勢の情報を取得し、取得した情報に基づいて、距離計で測定される距離を補正する。

上記実施の形態の配筋測定装置１０のように、コンピューター３００で測定が行われる場合、撮影位置関係補正部はコンピューター３００に備えられる。すなわち、コンピューター３００が所定のプログラムを実行することにより、撮影位置関係補正部の機能を実現する。コンピューター３００は、ユーザーから白板の姿勢の情報の入力を受け付けて、補正に必要な情報を取得する。

《測定基準部材に立体を用いた場合の補正》
ブロック等の立体を測定基準部材に用いた場合、端面の輪郭又は端面に表わされた模様が測定基準を構成する。また、測定基準を構成する端面に対して距離計で距離が測定される。

立体の場合、鉄筋に密着させて配置しても、その端面の位置は、鉄筋から離れた位置に配置される。したがって、測定基準部材に立体を用いた場合、立体の形状に基づいて、距離計の測定値が補正される。

１…鉄筋組立体、２…主筋、３…帯筋、１０…配筋測定装置、２０…配筋検査装置、１００…白板、１０２…表示面、２００…カメラ、２０２…カメラボディ、２０４…撮影レンズ、２０６…ストロボ、２０８…測距窓、２１０…モニター、２１２…操作部、２１４…シャッターボタン、２１６…外部接続端子、２２０…レンズ駆動部、２２４…イメージセンサー、２２６…アナログフロントエンド、２２８…無線ＬＡＮ通信部、２２８Ａ…アンテナ、２３０…ＵＳＢインターフェース、２３２…カードインターフェース、２３２Ａ…メモリーカードスロット、２３４…レーザー距離計、２４０…カメラ制御部、２４２…メモリーカード、２５０…画像信号処理部、２５２…撮像制御部、２５４…レンズ駆動制御部、２５６…ストロボ発光制御部、２５８…レーザー距離計制御部、２６０…無線ＬＡＮ通信制御部、２６２…ＵＳＢ通信制御部、２６４…記録制御部、２６６…表示制御部、３００…コンピューター、３０１…筐体、３０２…タッチパネルディスプレー、３０３…操作ボタン、３０４…スピーカー、３０５…内蔵カメラ、３０６…外部接続端子、３１０…ＣＰＵ、３１２…システムバス、３１４…メインメモリ、３１６…不揮発性メモリ、３１８…モバイル通信部、３１８Ａ…アンテナ、３２０…無線ＬＡＮ通信部、３２０Ａ…アンテナ、３２２…近距離無線通信部、３２２Ａ…アンテナ、３２４…有線通信部、３２６…表示部、３２８…入力部、３３０…キー入力部、３３２…音声処理部、３３２…音声処理部、３３４…画像処理部、３５０…撮影方向特定部、３５０Ａ…測定基準抽出部、３５０Ｂ…撮影方向推定部、３５２…測定部、３５２Ａ…鉄筋抽出部、３５２Ｂ…撮影位置関係特定部、３５２Ｃ…径測定部、３５２Ｄ…ピッチ測定部、３６０…配筋検査部、４００…配筋検査システム、５００…管理サーバー、６００…ネットワーク

Claims (12)

1. 同一面上に配置された複数の鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する配筋測定装置において、
   撮影レンズ、及び、イメージセンサーを備えたカメラと、
   前記カメラに備えられた距離計と、
   前記鉄筋、及び、平行四辺形、正多角形又は真円を形作る測定基準を有し、前記鉄筋に対して一定位置に配置された測定基準部材を一画面に収めて前記カメラで撮影した画像を取得し、前記画像に含まれる前記測定基準の形状に基づいて、前記カメラによる前記鉄筋の撮影方向を特定する撮影方向特定部と、
   前記距離計で測定された前記カメラから前記測定基準部材までの距離の情報、前記撮影方向特定部で特定された撮影方向の情報、前記撮影レンズの焦点距離の情報、及び、前記イメージセンサーの画素サイズの情報に基づいて、前記画像から前記鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する測定部と、
   を備えた配筋測定装置。
2. 前記測定基準部材が、平行四辺形、正多角形又は真円の外形を有する板状体又は平行四辺形、正多角形又は真円の端面を有する立体で構成され、輪郭が前記測定基準を構成する、
   請求項１に記載の配筋測定装置。
3. 前記測定基準部材が、平行四辺形、正多角形又は真円を形作る模様を平面上に有する板状体又は立体で構成され、前記模様が前記測定基準を構成する、
   請求項１に記載の配筋測定装置。
4. 前記測定基準部材が、矩形の黒板又は白板で構成され、輪郭が前記測定基準を構成する、
   請求項１に記載の配筋測定装置。
5. 前記測定基準部材が、黒板又は白板で構成され、前記黒板又は前記白板に表示された平行四辺形、正多角形又は真円を形作る模様が前記測定基準を構成する、
   請求項１に記載の配筋測定装置。
6. 測定対象とする前記鉄筋と前記測定基準部材との配置関係の情報を取得し、前記距離計で測定された前記カメラから前記測定基準部材までの距離を補正する距離補正部を更に備え、
   前記測定部は、補正された距離の情報に基づいて、前記画像から前記鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の配筋測定装置。
7. 前記測定部は、前記距離計で測定された前記カメラから前記測定基準部材までの距離の情報、及び、前記撮影方向特定部で特定された撮影方向の情報に基づいて、前記測定基準部材と前記カメラとの撮影位置関係を特定する撮影位置関係特定部を備え、特定された撮影位置関係に基づいて、前記画像から前記鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の配筋測定装置。
8. 測定対象とする前記鉄筋と前記測定基準部材との配置関係の情報を取得し、前記撮影位置関係特定部で特定された前記測定基準部材と前記カメラとの撮影位置関係を補正する撮影位置関係補正部を更に備え、
   前記測定部は、補正された撮影位置関係に基づいて、前記画像から前記鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する、
   請求項７に記載の配筋測定装置。
9. 前記距離計が、レーザー距離計で構成される、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の配筋測定装置。
10. 前記カメラと相互に通信可能なコンピューターを備え、
    前記撮影方向特定部及び前記測定部が前記コンピューターに備えられる、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の配筋測定装置。
11. 前記コンピューターが、前記カメラで撮影された画像を表示する表示部を更に備える、
    請求項１０に記載の配筋測定装置。
12. 前記コンピューターが、前記表示部の画面上で位置を指定する入力部を更に備え、
    前記撮影方向特定部は、前記入力部で指定された位置の情報に基づいて、前記画像に含まれる前記測定基準を特定する、
    請求項１１に記載の配筋測定装置。

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