JP2017073139A - Terminal device, program for terminal device, and displacement state visualization method for invisible object - Google Patents

Terminal device, program for terminal device, and displacement state visualization method for invisible object Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a terminal device that visually displays, when repairing flotation of an invisible object such as a water supply pipe due to a soil liquefaction phenomenon accompanied by occurrence of a natural disaster, the water supply pipe in a floating state.SOLUTION: A computation part 10 computes a plane surface coordinate from holding status information obtained from current position information on a terminal 100 acquired by a position information acquisition part 2 and an angle of view of an imaging part 8, and information on an invisible object in the plane surface coordinate is acquired from a facility information database 1. A virtual image is generated by a virtual image generation part 5, and the amount of correction obtained by touching the distance between a manhole cover 31a leading to a water supply pipe 32 being a desired object from an image displayed on a video image display part 9 and a reference plane surface is reflected in the virtual image, thereby creating a superimpose virtual image. The superimpose virtual image is superimposed in the video image display part 9.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、例えば道路に埋設され直視できない不可視物である上下水道管や電線、通信ケーブル等設備の補修点検や、あるいは部分交換作業を実施する際、前記設備の埋設位置、形状や変形変位状態を現実空間の動画像として可視化する端末装置、端末装置用プログラム、および不可視物の変位状態可視化方法に関するものである。   This invention is, for example, when performing repair inspection or partial replacement work of equipment such as water and sewage pipes, electric wires, communication cables, etc., which are invisible objects that are embedded in the road and cannot be directly viewed, The present invention relates to a terminal device, a terminal device program, and a method for visualizing a displacement state of an invisible object.

従来、道路下の地下埋設物である上水道管や、ガス管、光ファイバーケーブル等が存在している現場において、道路改良工事や地下埋設物の補修工事等で道路を掘削する場合、不可視物である地下埋設物を直観的に確認できて、さらに仮想画像の表示位置精度を適切なものとすることのできる画像合成装置、画像合成プログラム、および画像合成システムとして、実空間画像を取得する画像取得手段と、画像取得手段の位置および姿勢を計測する計測手段と、空間モデルを記憶する記憶手段と、演算処置を行い表示画面で遠近表示された透視図となるように仮想空間画像を作成する画像作成手段と、実空間画像と遠近表示された仮想空間画像とを表示画面に重畳して表示される表示手段とを備えたものが示されている（例えば、特許文献１）。   Conventionally, when excavating a road for road improvement work or repair work for underground burials at sites where water supply pipes, gas pipes, optical fiber cables, etc., which are underground buried under the roads, are invisible Image acquisition means for acquiring a real space image as an image composition apparatus, an image composition program, and an image composition system capable of intuitively confirming an underground buried object and further ensuring appropriate display position accuracy of a virtual image And a measuring means for measuring the position and orientation of the image acquiring means, a storage means for storing a space model, and an image creation for creating a virtual space image so as to obtain a perspective view that is processed and displayed on a display screen. And a display means for displaying a real space image and a virtual space image displayed in perspective in a superimposed manner on a display screen (for example, Patent Document 1).

特開２０１２−１３３４７１号公報JP 2012-133471 A

しかしながら、上記特許文献１に示された技術は、不可視物である地下埋設物を仮想的に可視化した仮想画像を、現実空間の動画像に重畳表示するものであり、地下埋設物の位置情報の測定誤差によりずれが発生することを防ぐため、仮想画像を前後左右にずらして補正を行っているが、深さ方向の補正が不可能であり、例えば上水道管の漏水箇所の補修点検作業において、どの程度道路を掘り下げればよいか、上記特許文献１に示された技術では、適切な対応を可能とするものではないという問題点がある。   However, the technique disclosed in Patent Document 1 displays a virtual image obtained by virtually visualizing an underground object that is an invisible object on a moving image in a real space. In order to prevent deviation due to measurement error, the virtual image is corrected by shifting it back and forth, left and right, but correction in the depth direction is impossible, for example, in repair and inspection work for water leaks in water pipes, To what extent the road should be dug, there is a problem that the technique disclosed in Patent Document 1 does not enable an appropriate response.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、道路に埋設されている不可視物設備の補修点検や部分交換の作業を実施する際、不可視物設備を現実空間の画像に重畳表示する場合において、補正作業の効率化、省力化を可能とした端末装置、端末装置用プログラム、および不可視物の変位状態可視化方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and when performing repair inspection and partial replacement work of invisible object facilities embedded in the road, the invisible object facilities are converted into an image of real space. An object of the present invention is to provide a terminal device, a program for a terminal device, and a method for visualizing a displacement state of an invisible object that can make correction work more efficient and labor-saving in the case of superimposed display.

第１の発明は、端末装置であって、
前記端末装置の位置の情報を取得する位置情報取得部と、
前記端末装置の姿勢の情報を取得する姿勢情報取得部と、
不可視物を覆う部材に設けられたマークの位置情報を入力し、基準平面を設定するとともに、前記位置の情報および前記姿勢の情報に基づいて前記端末装置に設けられた表示部に表示される領域の平面座標の演算を行う演算部と、
前記平面座標内における前記不可視物の設備情報を設備情報データベースから取得する設備情報取得部と、
前記設備情報を基に仮想画像を生成する仮想画像生成部と、
前記端末装置によって撮影された所定領域の画像が表示される前記表示部に表示された補正対象体に対する操作により、前記基準平面からの変位を取得する重畳補正部と、
前記変位を前記仮想画像に反映することにより前記仮想画像生成部で生成された重畳用仮想画像の基準点と、前記表示部で表示される基準点とを重畳することで現実空間の画像を生成する画像重畳部と
が設けられたものである。
第２の発明は、端末装置であって、
前記端末装置の位置の情報を取得する位置情報取得部と、
前記端末装置の姿勢の情報を取得する姿勢情報取得部と、
不可視物を覆う部材の位置情報を入力し、基準平面を設定するとともに、前記位置の情報および前記姿勢の情報に基づいて前記端末装置に設けられた表示部に表示される領域の平面座標の演算を行う演算部と、
前記平面座標内における前記不可視物の設備情報を設備情報データベースから取得する設備情報取得部と、
前記設備情報を基に仮想画像を生成する仮想画像生成部と、
前記端末装置によって撮影された所定領域の画像が表示される前記表示部に表示された補正対象体に対する操作により、前記基準平面からの変位を取得する重畳補正部と、
前記変位を前記仮想画像に反映することにより前記仮想画像生成部で生成された重畳用仮想画像の基準点と、前記表示部で表示される基準点とを重畳することで現実空間の画像を生成する画像重畳部と
が設けられたものである。
第３の発明は、端末装置に不可視物の変位状態可視化を実行させるプログラムであって、
前記端末装置の位置および姿勢の情報を取得するステップと、
不可視物を覆う部材位置情報を入力し、基準平面を設定するとともに、前記位置の情報および前記姿勢の情報とに基づいて前記端末装置に設けられた表示部に表示される領域の平面座標の演算を行うステップと、
前記平面座標内における前記不可視物の設備情報を設備情報データベースから取得するステップと、
前記設備情報を基に仮想画像を生成するステップと、
前記端末装置によって撮影された所定領域の画像を表示するステップと、
前記表示部に表示された補正対象体に対する操作により前記基準平面からの変位を取得するステップと、
前記変位を前記仮想画像に反映することによって生成された重畳用仮想画像の基準点と、前記表示部で表示される基準点とを重畳することで現実空間の画像を生成するステップと
を実行させるものである。
第４の発明は、端末装置の位置および姿勢の情報を取得するステップと、
不可視物を覆う部材位置情報を入力し、基準平面を設定するとともに、前記位置の情報および前記姿勢の情報とに基づいて前記端末装置に設けられた表示部に表示される領域の平面座標の演算を行うステップと、
前記平面座標内における前記不可視物の設備情報を設備情報データベースから取得するステップと、
前記設備情報を基に仮想画像を生成するステップと、
前記端末装置によって撮影された所定領域の画像を表示するステップと、
前記表示部に表示された補正対象体に対する操作により前記基準平面からの変位を取得するステップと、
前記変位を前記仮想画像に反映することによって生成された重畳用仮想画像の基準点と、前記表示部で表示される基準点とを重畳することで現実空間の画像を生成するステップと
を備えたものである。 1st invention is a terminal device,
A location information acquisition unit for acquiring location information of the terminal device;
An attitude information acquisition unit for acquiring information on the attitude of the terminal device;
An area displayed on a display unit provided in the terminal device based on the position information and the posture information, by inputting position information of a mark provided on a member covering an invisible object, setting a reference plane A calculation unit for calculating the plane coordinates of
A facility information acquisition unit for acquiring facility information of the invisible object in the plane coordinates from a facility information database;
A virtual image generation unit that generates a virtual image based on the facility information;
A superimposition correction unit that acquires a displacement from the reference plane by an operation on a correction target displayed on the display unit on which an image of a predetermined area photographed by the terminal device is displayed;
By reflecting the displacement on the virtual image, a reference point of the virtual image for superimposition generated by the virtual image generation unit and a reference point displayed on the display unit are superimposed to generate an image of the real space And an image superimposing unit to be provided.
A second invention is a terminal device,
A location information acquisition unit for acquiring location information of the terminal device;
An attitude information acquisition unit for acquiring information on the attitude of the terminal device;
The position information of the member covering the invisible object is input, the reference plane is set, and the plane coordinates of the area displayed on the display unit provided in the terminal device are calculated based on the position information and the posture information An arithmetic unit for performing
A facility information acquisition unit for acquiring facility information of the invisible object in the plane coordinates from a facility information database;
A virtual image generation unit that generates a virtual image based on the facility information;
A superimposition correction unit that acquires a displacement from the reference plane by an operation on a correction target displayed on the display unit on which an image of a predetermined area photographed by the terminal device is displayed;
By reflecting the displacement on the virtual image, a reference point of the virtual image for superimposition generated by the virtual image generation unit and a reference point displayed on the display unit are superimposed to generate an image of the real space And an image superimposing unit to be provided.
A third invention is a program for causing a terminal device to visualize a displacement state of an invisible object,
Obtaining information on the position and orientation of the terminal device;
Input the position information of the member covering the invisible object, set the reference plane, and calculate the plane coordinates of the area displayed on the display unit provided in the terminal device based on the position information and the posture information The steps of
Obtaining facility information of the invisible object in the plane coordinates from a facility information database;
Generating a virtual image based on the facility information;
Displaying an image of a predetermined area photographed by the terminal device;
Obtaining a displacement from the reference plane by an operation on the correction object displayed on the display unit;
Generating a real space image by superimposing a reference point of the virtual image for superimposition generated by reflecting the displacement on the virtual image and a reference point displayed on the display unit; Is.
4th invention acquires the information of the position and attitude | position of a terminal device,
Input the position information of the member covering the invisible object, set the reference plane, and calculate the plane coordinates of the area displayed on the display unit provided in the terminal device based on the position information and the posture information The steps of
Obtaining facility information of the invisible object in the plane coordinates from a facility information database;
Generating a virtual image based on the facility information;
Displaying an image of a predetermined area photographed by the terminal device;
Obtaining a displacement from the reference plane by an operation on the correction object displayed on the display unit;
Generating a real space image by superimposing a reference point of the superimposing virtual image generated by reflecting the displacement on the virtual image and a reference point displayed on the display unit. Is.

この第１、第２、第３の発明に係る端末装置は、上記のような構成とプログラムを備え、また第４の発明は上記のような方法であるので、道路に埋設されている例えば上下水道管や通信ケーブルあるいは、鉄筋コンクリート装設備の鉄筋等外部から直視できない不可視物の位置を、現実空間の画像として動画像表示部に表示でき、俯瞰した画像となり、地震等自然災害発生による例えば液状化現象による上水道管の浮き上がりの補修工事において、上水道管の初期布設時からの深度変位を正確に把握でき、補修工法の設定、工期の見積もりの確度向上、現場作業の効率化ひいては、コストの低減につながるという効果がある。   Since the terminal device according to the first, second, and third inventions has the above-described configuration and program, and the fourth invention is the above-described method, it is embedded in a road, for example The position of invisible objects that cannot be seen directly from the outside, such as sewer pipes, communication cables, or reinforcing bars of reinforced concrete equipment, can be displayed on the video display as a real space image, resulting in a bird's-eye view, such as liquefaction due to the occurrence of natural disasters such as earthquakes In the repair work of the rise of the water supply pipe due to the phenomenon, it is possible to accurately grasp the depth displacement from the initial installation of the water supply pipe, setting the repair method, improving the accuracy of the construction period estimate, improving the efficiency of the work on site, and reducing the cost It has the effect of being connected.

実施の形態１による携帯用端末装置を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a portable terminal device according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１による上水道管の浮き上がり状態を示す図である。It is a figure which shows the floating state of the waterworks pipe by Embodiment 1. FIG. 実施の形態１による携帯用端末装置の動画像表示部を示す図である。4 is a diagram showing a moving image display unit of the portable terminal device according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１による動作ステップを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing operation steps according to the first embodiment. 実施の形態１による仮想画面を示す図である。6 is a diagram illustrating a virtual screen according to Embodiment 1. FIG.

実施の形態１．
以下、この発明を図に基づいて説明する。
図１は実施の形態１による道路工事等の現場作業を支援するための携帯用端末装置（以下、端末と称す）１００を示すブロック図であり、図１において、端末１００は後述する例えば、道路に埋設された不可視物である上水道管３２が、地震等の自然災害発生に伴い部分的な損傷を受け、水漏れ現象が発生した場合の補修作業において、現場技術員（以下ユーザと称す）が端末１００によって撮影する第１、第２の位置情報から得られる保持状態情報と、前記上水道管３２の埋設時の位置情報を格納する設備情報データベース１とを比較して、埋設当時の位置からの変位を特定するものである。
この端末１００が用いられる現場の１例を図２に示す。図２は地震発生による地面液状化現象によって上水道管３２が地表面方向に持ち上がった状態を示しており、マンホール３１のマンホール蓋３１ａは本来ならば道路面３３と同じ高さにあるべきだが、液状化現象によってマンホール３１、および上水道管３２とともに、持ち上がっている状態である。不可視物を覆う部材に相当する道路面３３には３箇所以上の複数箇所にペンキ等で描かれたマーク（標識）３４が設けられており、このマーク３４は基準平面を決定するのに利用される。ユーザ３０は端末１００を保持して利用し、この端末１００によって図２に示すようにマーク３４を含む所定領域内の撮影角度θ内の道路面３３を撮影し、後述の演算等によって所要の補正が行われて上水道管３２の変位を特定する構成を有している。 Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a portable terminal device (hereinafter referred to as a terminal) 100 for supporting field work such as road construction according to the first embodiment. In FIG. In the repair work when the water pipe 32, which is an invisible material buried in the building, is partially damaged due to a natural disaster such as an earthquake and a water leakage phenomenon occurs, a field engineer (hereinafter referred to as a user) The displacement from the position at the time of embedding is compared by comparing the holding state information obtained from the first and second position information photographed by 100 with the equipment information database 1 storing the position information at the time of embedding the water pipe 32. Is specified.
An example of the site where this terminal 100 is used is shown in FIG. FIG. 2 shows a state where the water pipe 32 is lifted in the direction of the ground surface due to the ground liquefaction phenomenon due to the occurrence of an earthquake. It is in a state of being lifted together with the manhole 31 and the water pipe 32 due to the chemical phenomenon. The road surface 33 corresponding to the member covering the invisible object is provided with marks (signs) 34 drawn with paint or the like at a plurality of three or more places, and this mark 34 is used to determine a reference plane. The The user 30 holds and uses the terminal 100, and uses the terminal 100 to photograph the road surface 33 within the photographing angle θ within the predetermined area including the mark 34 as shown in FIG. Is performed and the displacement of the water supply pipe 32 is specified.

端末１００を構成する各要素を図１に基づいて説明する。位置情報取得部２は、端末１００に内蔵されているＧＰＳ（全地球測位システム）や無線ＬＡＮあるいは携帯電話基地局からの電波を利用した３点測量を可能とする機能を備え、端末１００の現在位置の緯度、経度、高度情報を取得する。設備情報取得部３は、前記位置情報取得部２および後述する姿勢情報取得部４が取得した保持状態情報とをキーとして、その位置における前記上水道管３２の埋設時の設備情報を格納している設備情報データベース１より、設備情報１２を取得する。この際、前記設備情報取得部３は３点以上の座標で指定された領域、つまり、マーク３４が設けられた領域に埋設されている設備に関する情報であって、この場合、領域内における上水道管３２の布設の始点、終点、管の寸法、材質や道路面３３からの深さ等の情報を取得する。姿勢情報取得部４は、端末１００に内蔵された地磁気センサ、加速度センサ等を利用して、端末１００の仰俯角、方位角、回転角を取得する。仮想画像生成部５は、設備情報１２を基に仮想画像を生成する。重畳補正部６は後述する画像重畳部７でもって、仮装画像と現実空間の動画像を重畳した場合に、仰俯角や方位角、回転角によっては正しく重畳できない場合があり、それを補正するパラメータを生成するとともに、動画像表示部９を介して補正量の入力可能となるような機能を備えている。撮影部８は、端末１００に設けられたカメラであり、静止画および動画像撮影を行う。図３に示す動画像表示部９は前記撮影部８で撮影した動画像および現実空間と仮想画像を重畳した動画像を表示する。尚、撮影部８は端末１００の裏面に設けられている。演算部１０は各種演算を行うものであり、その結果は記憶部１１に記憶される。   Each element which comprises the terminal 100 is demonstrated based on FIG. The location information acquisition unit 2 has a function that enables three-point surveying using radio waves from a GPS (Global Positioning System), a wireless LAN, or a mobile phone base station built in the terminal 100. Get the latitude, longitude and altitude information of the location. The facility information acquisition unit 3 stores facility information at the time of embedding the water supply pipe 32 at the position using the position information acquisition unit 2 and the holding state information acquired by the posture information acquisition unit 4 described later as a key. The facility information 12 is acquired from the facility information database 1. At this time, the facility information acquisition unit 3 is information regarding the facility embedded in the region designated by the coordinates of three or more points, that is, the region where the mark 34 is provided, and in this case, the water pipe in the region Information such as 32 laying start points, end points, pipe dimensions, material, and depth from the road surface 33 is acquired. The posture information acquisition unit 4 acquires the elevation angle, the azimuth angle, and the rotation angle of the terminal 100 using a geomagnetic sensor, an acceleration sensor, and the like built in the terminal 100. The virtual image generation unit 5 generates a virtual image based on the facility information 12. The superimposing correction unit 6 is an image superimposing unit 7 to be described later. When a disguise image and a moving image in the real space are superimposed, there is a case where the superimposition angle, the azimuth angle, and the rotation angle may not be correctly superimposed. And a function that enables the input of a correction amount via the moving image display unit 9. The imaging unit 8 is a camera provided in the terminal 100 and performs still image and moving image imaging. A moving image display unit 9 shown in FIG. 3 displays a moving image captured by the imaging unit 8 and a moving image in which a real space and a virtual image are superimposed. Note that the photographing unit 8 is provided on the back surface of the terminal 100. The calculation unit 10 performs various calculations, and the result is stored in the storage unit 11.

次に端末１００を用いた現場作業の支援動作を、次の動作ＳＴおよび図４に基づいて説明を行う。
ＳＴ０．後述する基準平面を設定する際の基準点となるマーク３４をユーザ３０によって道路面３３にペンキ等で３箇所以上の複数箇所を記入するステップ。
ＳＴ１．位置情報取得部２によってユーザ３０が保持する端末１００の第１の位置情報である現在位置の緯度、経度、高度の情報を取得するステップ。
ＳＴ２．姿勢情報取得部４によって、端末１００の第２の位置情報である仰角、方位角、回転角の情報を取得するステップ。
ＳＴ３．撮影部８によって道路面３３に記入された複数のマーク３４を含む所定領域の画像を撮影し、前記マーク３４の位置情報を入力する演算部１０は基準平面を設定し、その基準平面のデータが記憶部１１に記憶されるステップ。
ＳＴ４．演算部１０は、ＳＴ１、ＳＴ２で取得した第１の位置情報および第２の位置情報とから得られる端末１００の保持状態情報と、撮影部８の画角とから、動画像表示部９に表示される領域の平面座標を演算するステップ。
ＳＴ５．設備情報取得部３は、ＳＴ４で得られた平面座標内における道路面３３下の上水道管の布設始点、終点、管の寸法、道路面３３からの深さ等の設備情報１２を設備情報データベース１から取得するステップ。
ＳＴ６．仮想画像生成部５はＳＴ５の設備情報１２を基にして、仮想画像を生成するステップ。
ＳＴ７．動画像表示部９にユーザ３０によって撮影された図２に示す撮影角θ内の所定領域の画像が図５に示すように、補正情報入力画面として表示されるステップ。
ＳＴ８．ＳＴ７の補正情報入力画面に表示され、所望の補正の対象体である道路面３３から浮き上がっているマンホール蓋３１ａまでの部分を指または他の手段によってタッチされることで、前記ＳＴ３で設定された基準平面からのマンホール蓋３１ａの浮き上がりを求め、この値を入力する重畳補正部６は写像変換にて高さのでデータに変換、補正量を取得するステップ。
ＳＴ９．ＳＴ５で取得した設備情報１２の内の上水道管３２の埋設深さのデータに、ＳＴ８で得られた補正量をＳＴ６で作成した仮想画像に反映して、仮想画像生成部５で重畳用の仮想画像を生成するステップ。
ＳＴ１０．画像重畳部７にて、ＳＴ９で生成した重畳用の仮想画像の基準点であるマンホール３１と、動画像表示部９で表示される基準点であるマンホール３１とを重畳することによって現実空間の動画像とするステップ。 Next, the field work support operation using the terminal 100 will be described based on the next operation ST and FIG.
ST0. A step of entering a plurality of three or more places on the road surface 33 by a user 30 with a mark 34 as a reference point when setting a reference plane to be described later.
ST1. A step of acquiring the latitude, longitude, and altitude information of the current position, which is the first position information of the terminal 100 held by the user 30, by the position information acquisition unit 2.
ST2. A step of acquiring information of elevation angle, azimuth angle, and rotation angle, which is second position information of the terminal 100, by the posture information acquisition unit 4.
ST3. The image capturing unit 8 captures an image of a predetermined area including a plurality of marks 34 written on the road surface 33, and the arithmetic unit 10 that inputs the position information of the marks 34 sets a reference plane, and the data of the reference plane is Steps stored in the storage unit 11.
ST4. The calculation unit 10 displays on the moving image display unit 9 from the holding state information of the terminal 100 obtained from the first position information and the second position information acquired in ST1 and ST2 and the angle of view of the photographing unit 8. Calculating the plane coordinates of the region to be processed.
ST5. The equipment information acquisition unit 3 obtains equipment information 12 such as the installation start point, end point, pipe dimensions, and depth from the road surface 33 of the water pipe below the road surface 33 in the plane coordinates obtained in ST4. Step to get from.
ST6. The virtual image generation unit 5 generates a virtual image based on the facility information 12 of ST5.
ST7. A step of displaying an image of a predetermined area within the photographing angle θ shown in FIG. 2 taken by the user 30 on the moving image display unit 9 as a correction information input screen as shown in FIG.
ST8. It is displayed on the correction information input screen in ST7, and is set in ST3 by touching the part from the road surface 33, which is a target for correction, to the manhole cover 31a that is lifted by a finger or other means. The step of obtaining the floating amount of the manhole cover 31a from the reference plane, and the superimposing correction unit 6 that inputs this value converts it into data by mapping conversion and acquires the correction amount.
ST9. The correction amount obtained in ST8 is reflected in the virtual image created in ST6 in the embedded depth data of the water supply pipe 32 in the facility information 12 acquired in ST5, and the virtual image generator 5 performs the virtual for superimposition. Generating an image;
ST10. The image superimposing unit 7 superimposes the manhole 31 which is the reference point of the virtual image for superimposition generated in ST9 and the manhole 31 which is the reference point displayed on the moving image display unit 9, thereby moving the moving image in the real space. Step to image.

以上のように、この実施の形態１によれば、ユーザ３０は道路面３３にマーク３４の設置と端末１００を用いた動画像表示部９上での操作によって、埋設された上水道管３２の道路面３３からの深さ方向の補正が容易に行えるとともに、前記ＳＴ１０において動画像表示部９上で視認可能となり、例えば地震発生後の地下埋設物である上水道管３２の初期布設時からの深度変位の正確な把握が可能となり、作業工法の設定、工期の見積もり等の現場作業の効率化がはかれ、ひいてはコスト低減につながるという効果がある。   As described above, according to the first embodiment, the user 30 installs the mark 34 on the road surface 33 and operates on the moving image display unit 9 using the terminal 100, so that the road of the water pipe 32 embedded therein. The depth direction from the surface 33 can be easily corrected, and can be visually recognized on the moving image display unit 9 in ST10. For example, the depth displacement from the initial laying of the water supply pipe 32 which is an underground buried object after an earthquake occurs This makes it possible to accurately grasp the field work, improve the efficiency of on-site work such as setting the work method, estimating the work period, and the like, leading to cost reduction.

実施の形態２．
前述した実施の形態１における端末１００は、この端末１００に内蔵されたＧＰＳや、無線ＬＡＮあるいは携帯電話局からの電波を利用した３点測量が可能なものであった。この実施の形態２では、スマートフォンやタブレットで利用可能なＧＰＳに加え、ＧＰＳ専用端末で実現されているＧＤＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ＧＰＳ）やＲＴＫ−ＧＰＳ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ−ＧＰＳ）等の測位方法によって取得した位置情報を設備情報取得部３の入力として利用する構成としてもよい。これにより、より高精度な位置合わせが可能で画像の重畳もより正確となる。 Embodiment 2. FIG.
The terminal 100 according to the first embodiment described above is capable of three-point surveying using a GPS built in the terminal 100, a radio wave from a wireless LAN, or a mobile phone station. In the second embodiment, in addition to GPS that can be used on a smartphone or tablet, a position acquired by a positioning method such as GDPS (Differential GPS) or RTK-GPS (Real Time Kinetic-GPS) that is realized by a GPS dedicated terminal. It is good also as a structure which utilizes information as an input of the facility information acquisition part 3. FIG. As a result, more accurate alignment is possible, and image superimposition is more accurate.

実施の形態３．
実施の形態１では不可視物である上水道管３２の埋設された位置の深度情報を補正して、端末１００の動画像表示部９に表示するものであるが、この実施の形態３では前述したＳＴ１０で得られた前記動画像表示部９の画像情報を入力する設備情報取得部３は、設備情報１２として設備情報データベース１に格納する、すなわち書き戻す機能を備えたものである。この場合、設備情報データベース１は端末１００に設けてもよく、あるいは通信回線を介してアクセス可能な場所に配置されているものであってもよい。
このように、この実施の形態３によって、深度補正された上水道管３２の位置情報が、設備情報データベース１に書き戻されることで、最新の情報が格納され次施工時等における作業効率が向上する。 Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, the depth information of the position where the water pipe 32, which is an invisible object, is buried is corrected and displayed on the moving image display unit 9 of the terminal 100. In the third embodiment, ST10 described above is used. The facility information acquisition unit 3 for inputting the image information of the moving image display unit 9 obtained in (1) has a function of storing it in the facility information database 1 as the facility information 12, that is, a function of rewriting. In this case, the facility information database 1 may be provided in the terminal 100 or may be located at a location accessible via a communication line.
As described above, according to the third embodiment, the position information of the water pipe 32 whose depth has been corrected is written back to the facility information database 1, so that the latest information is stored and the work efficiency at the time of the next construction and the like is improved. .

実施の形態４．
実施の形態１では端末１００が図２に示したように、いわゆる携帯型であったがこの実施の形態４では、端末１００に設けられた要素機能を２つに分け、一方を眼鏡型に収納し、残りを図２に示したようないわゆる携帯型に収納したものである。すなわち図１に示した各構成要素の内、位置情報取得部２、姿勢情報取得部４、撮影部８、動画像表示部９とが一体化された眼鏡型端末装置に収納され、設備情報取得部３、仮想画像生成部５、重畳補正部６、画像重畳部７、演算部１０、記憶部１１を図２に示したような携帯型端末装置に収納したものである。この場合、携帯型端末装置に設けられる前記設備情報取得部３、仮想画像生成部５、重畳補正部６、画像重畳部７、演算部１０、記憶部１１は必ずしも作業現場に配置する必要はなく、例えば、作業現場に隣接した事務所内や市役所に配置して通信手段によるアクセス可能な方式を採用してもよい。
以上のように２分割構造とすることにより可能性が向上し、ユーザ３０が端末１００を保持する必要がなく作業効率が上昇する効果がある。 Embodiment 4 FIG.
In the first embodiment, the terminal 100 is a so-called portable type as shown in FIG. 2, but in this fourth embodiment, the element function provided in the terminal 100 is divided into two, and one is stored in a glasses type. The rest is stored in a so-called portable type as shown in FIG. That is, among the components shown in FIG. 1, the position information acquisition unit 2, the posture information acquisition unit 4, the imaging unit 8, and the moving image display unit 9 are housed in an integrated eyeglass-type terminal device to acquire facility information. The unit 3, the virtual image generation unit 5, the superimposition correction unit 6, the image superposition unit 7, the calculation unit 10, and the storage unit 11 are housed in a portable terminal device as shown in FIG. 2. In this case, the facility information acquisition unit 3, virtual image generation unit 5, superimposition correction unit 6, image superimposition unit 7, calculation unit 10, and storage unit 11 provided in the portable terminal device are not necessarily arranged on the work site. For example, a system that is arranged in an office adjacent to the work site or in a city hall and can be accessed by communication means may be adopted.
As described above, the two-divided structure improves the possibility, and there is an effect that the user 30 does not need to hold the terminal 100 and the working efficiency is increased.

実施の形態５．
実施の形態１では、マーク（標識）３４を道路面３３にペンキ等で描く場合について述べたが、不可視物を覆う部材であって既存設備である道路のセンタラインや横断歩道等の目印となるものを利用して基準平面が設定されるようにしてもよい。このことにより、端末１００の利便性が向上する。 Embodiment 5. FIG.
In the first embodiment, the case where the mark (sign) 34 is drawn on the road surface 33 with paint or the like has been described. A reference plane may be set by using an object. This improves the convenience of the terminal 100.

実施の形態６．
前述した実施の形態１のＳＴ５において、設備情報取得部３が取得する上水道管３２に関する設備情報１２は、上水道管３２の布設の始点、終点、管の寸法、道路面３３からの深度等であったが、この実施の形態６では前記取得する設備情報に代替して、設備情報データベース１に格納されている設備図面とするものである。すなわち、設備情報データベース１には加えて、前記不可視物の設備情報である設備図面が格納されており、ユーザ３０は端末１００を操作することによって、設備情報取得部３を介して、設備情報データベース１より前述した平面座標内における、設備図面を設備情報１２として取得し、引き続き実施の形態１で述べたＳＴ７の設備情報１２に代替して取得した設備図面を基にして仮想画像生成部５で仮想画像を生成するものである。すなわち、前述した実施の形態１における現場作業のステップにおいて、ＳＴ５とＳＴ６とを以下のＳＴ５ａ、ＳＴ６ａとしたものであり、これ以外は、実施の形態１と同様である。
ＳＴ５ａ．設備情報取得部３は、前記ＳＴ４で得られた平面座標内における不可視物の設備図面を設備情報１２として設備情報データベース１から取得するステップ。
ＳＴ６ａ．ＳＴ５ａの設備図面を仮想画像生成部５で仮想画面として生成するステップ。
以上のように、この実施の形態６では設備情報データベース１に格納されている設備図面を設備情報１２として取得するので、ＳＴ１０で得られる現実空間の動画像には、設備図面に記載されている上水道管３２以外であって、この上水道管３２に隣接して設けられている他の埋設物も表示されることになり、補修作業実施時のより安住性が確保できるという効果がある。尚、設備図面は前記設備情報データベース１に格納されている例を示したが、別途設けられた設備図面データベースから取得するものであってもよい。 Embodiment 6 FIG.
In ST5 of the first embodiment described above, the facility information 12 regarding the water supply pipe 32 acquired by the facility information acquisition unit 3 is the starting point, the end point, the dimension of the pipe, the depth from the road surface 33, and the like. However, in the sixth embodiment, instead of the acquired facility information, the facility drawing stored in the facility information database 1 is used. That is, in addition to the equipment information database 1, equipment drawings that are equipment information of the invisible material are stored, and the user 30 operates the terminal 100 to operate the equipment information database via the equipment information acquisition unit 3. 1, the equipment drawing in the plane coordinates described above is acquired as equipment information 12, and the virtual image generation unit 5 continues to use the equipment drawing obtained in place of the equipment information 12 of ST7 described in the first embodiment. A virtual image is generated. That is, in the field work steps in the first embodiment described above, ST5 and ST6 are changed to the following ST5a and ST6a, and the other steps are the same as in the first embodiment.
ST5a. The facility information acquisition unit 3 acquires from the facility information database 1 as facility information 12 a facility drawing of an invisible object in the plane coordinates obtained in ST4.
ST6a. A step of generating the equipment drawing of ST5a as a virtual screen by the virtual image generation unit 5.
As described above, since the facility drawing stored in the facility information database 1 is acquired as the facility information 12 in the sixth embodiment, the moving image in the real space obtained in ST10 is described in the facility drawing. Other than the water supply pipe 32, other buried objects provided adjacent to the water supply pipe 32 are also displayed, and there is an effect that it is possible to secure a safer habitation when performing repair work. In addition, although the equipment drawing showed the example stored in the said equipment information database 1, you may acquire from the equipment drawing database provided separately.

上記実施の形態１〜６は、道路下に布設された上水道管３２を不可視物としたが、これに限らず置物等における鉄筋コンクリートの鉄筋等であってもよい。   In the first to sixth embodiments, the water pipe 32 installed under the road is invisible, but is not limited thereto, and may be a reinforced concrete reinforcing bar or the like in a figurine or the like.

尚、この発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、その実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   It should be noted that within the scope of the present invention, the embodiments can be freely combined, or the embodiments can be appropriately modified or omitted.

１ 設備情報データベース、２ 位置情報取得部、３ 設備情報取得部、
４ 姿勢情報取得部、５ 仮想画像生成部、６ 重畳補正部、７ 画像重畳部、
８ 撮影部、９ 動画像表示部、１０ 演算部、１２ 設備情報、３１ マンホール、
３１ａ マンホール蓋、３２ 上水道管、３３ 道路面、３４ マーク、１００ 端末。 1 equipment information database, 2 position information acquisition unit, 3 equipment information acquisition unit,
4 posture information acquisition unit, 5 virtual image generation unit, 6 superimposition correction unit, 7 image superimposition unit,
8 shooting section, 9 moving image display section, 10 calculation section, 12 equipment information, 31 manhole,
31a Manhole cover, 32 Water pipe, 33 Road surface, 34 mark, 100 terminal.

Claims (8)

端末装置であって、
前記端末装置の位置の情報を取得する位置情報取得部と、
前記端末装置の姿勢の情報を取得する姿勢情報取得部と、
不可視物を覆う部材に設けられたマークの位置情報を入力し、基準平面を設定するとともに、前記位置の情報および前記姿勢の情報に基づいて前記端末装置に設けられた表示部に表示される領域の平面座標の演算を行う演算部と、
前記平面座標内における前記不可視物の設備情報を設備情報データベースから取得する設備情報取得部と、
前記設備情報を基に仮想画像を生成する仮想画像生成部と、
前記端末装置によって撮影された所定領域の画像が表示される前記表示部に表示された補正対象体に対する操作により、前記基準平面からの変位を取得する重畳補正部と、
前記変位を前記仮想画像に反映することにより前記仮想画像生成部で生成された重畳用仮想画像の基準点と、前記表示部で表示される基準点とを重畳することで現実空間の画像を生成する画像重畳部と
が設けられた端末装置。 A terminal device,
A location information acquisition unit for acquiring location information of the terminal device;
An attitude information acquisition unit for acquiring information on the attitude of the terminal device;
An area displayed on a display unit provided in the terminal device based on the position information and the posture information, by inputting position information of a mark provided on a member covering an invisible object, setting a reference plane A calculation unit for calculating the plane coordinates of
A facility information acquisition unit for acquiring facility information of the invisible object in the plane coordinates from a facility information database;
A virtual image generation unit that generates a virtual image based on the facility information;
A superimposition correction unit that acquires a displacement from the reference plane by an operation on a correction target displayed on the display unit on which an image of a predetermined area photographed by the terminal device is displayed;
By reflecting the displacement on the virtual image, a reference point of the virtual image for superimposition generated by the virtual image generation unit and a reference point displayed on the display unit are superimposed to generate an image of the real space A terminal device provided with an image superimposing unit. 端末装置であって、
前記端末装置の位置の情報を取得する位置情報取得部と、
前記端末装置の姿勢の情報を取得する姿勢情報取得部と、
不可視物を覆う部材の位置情報を入力し、基準平面を設定するとともに、前記位置の情報および前記姿勢の情報に基づいて前記端末装置に設けられた表示部に表示される領域の平面座標の演算を行う演算部と、
前記平面座標内における前記不可視物の設備情報を設備情報データベースから取得する設備情報取得部と、
前記設備情報を基に仮想画像を生成する仮想画像生成部と、
前記端末装置によって撮影された所定領域の画像が表示される前記表示部に表示された補正対象体に対する操作により、前記基準平面からの変位を取得する重畳補正部と、
前記変位を前記仮想画像に反映することにより前記仮想画像生成部で生成された重畳用仮想画像の基準点と、前記表示部で表示される基準点とを重畳することで現実空間の画像を生成する画像重畳部と
が設けられた端末装置。 A terminal device,
A location information acquisition unit for acquiring location information of the terminal device;
An attitude information acquisition unit for acquiring information on the attitude of the terminal device;
The position information of the member covering the invisible object is input, the reference plane is set, and the plane coordinates of the area displayed on the display unit provided in the terminal device are calculated based on the position information and the posture information An arithmetic unit for performing
A facility information acquisition unit for acquiring facility information of the invisible object in the plane coordinates from a facility information database;
A virtual image generation unit that generates a virtual image based on the facility information;
A superimposition correction unit that acquires a displacement from the reference plane by an operation on a correction target displayed on the display unit on which an image of a predetermined area photographed by the terminal device is displayed;
By reflecting the displacement on the virtual image, a reference point of the virtual image for superimposition generated by the virtual image generation unit and a reference point displayed on the display unit are superimposed to generate an image of the real space A terminal device provided with an image superimposing unit. 前記画像重畳部が生成する現実空間の画像は、前記設備情報取得部を介して、前記設備情報データベースに格納される請求項１または請求項２に記載の端末装置。 The terminal device according to claim 1, wherein an image of the real space generated by the image superimposing unit is stored in the facility information database via the facility information acquisition unit. 前記端末装置に設けられた前記位置情報取得部、前記姿勢情報取得部は、一体化されて眼鏡型端末装置に収納されているとともに、残る前記設備情報取得部、前記仮想画像生成部、前記重畳補正部、前記画像重畳部、前記演算部は、携帯型端末装置に収納されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の端末装置。 The position information acquisition unit and the posture information acquisition unit provided in the terminal device are integrated and stored in the eyeglass-type terminal device, and the remaining facility information acquisition unit, the virtual image generation unit, and the superimposition The terminal device according to any one of claims 1 to 3, wherein the correction unit, the image superimposing unit, and the computing unit are housed in a portable terminal device. 端末装置に不可視物の変位状態可視化を実行させるプログラムであって、
前記端末装置の位置および姿勢の情報を取得するステップと、
不可視物を覆う部材位置情報を入力し、基準平面を設定するとともに、前記位置の情報および前記姿勢の情報とに基づいて前記端末装置に設けられた表示部に表示される領域の平面座標の演算を行うステップと、
前記平面座標内における前記不可視物の設備情報を設備情報データベースから取得するステップと、
前記設備情報を基に仮想画像を生成するステップと、
前記端末装置によって撮影された所定領域の画像を表示するステップと、
前記表示部に表示された補正対象体に対する操作により前記基準平面からの変位を取得するステップと、
前記変位を前記仮想画像に反映することによって生成された重畳用仮想画像の基準点と、前記表示部で表示される基準点とを重畳することで現実空間の画像を生成するステップと
を実行させる端末装置用プログラム。 A program for causing a terminal device to visualize the displacement state of an invisible object,
Obtaining information on the position and orientation of the terminal device;
Input the position information of the member covering the invisible object, set the reference plane, and calculate the plane coordinates of the area displayed on the display unit provided in the terminal device based on the position information and the posture information The steps of
Obtaining facility information of the invisible object in the plane coordinates from a facility information database;
Generating a virtual image based on the facility information;
Displaying an image of a predetermined area photographed by the terminal device;
Obtaining a displacement from the reference plane by an operation on the correction object displayed on the display unit;
Generating a real space image by superimposing a reference point of the virtual image for superimposition generated by reflecting the displacement on the virtual image and a reference point displayed on the display unit; Terminal device program. 前記現実空間の画像を生成するステップは、
前記現実空間の画像を前記設備情報データベースに格納するステップを含む請求項５に記載の端末装置用プログラム。 The step of generating an image of the real space includes
The terminal device program according to claim 5, comprising a step of storing the real space image in the facility information database. 端末装置の位置および姿勢の情報を取得するステップと、
不可視物を覆う部材位置情報を入力し、基準平面を設定するとともに、前記位置の情報および前記姿勢の情報とに基づいて前記端末装置に設けられた表示部に表示される領域の平面座標の演算を行うステップと、
前記平面座標内における前記不可視物の設備情報を設備情報データベースから取得するステップと、
前記設備情報を基に仮想画像を生成するステップと、
前記端末装置によって撮影された所定領域の画像を表示するステップと、
前記表示部に表示された補正対象体に対する操作により前記基準平面からの変位を取得するステップと、
前記変位を前記仮想画像に反映することによって生成された重畳用仮想画像の基準点と、前記表示部で表示される基準点とを重畳することで現実空間の画像を生成するステップと
を備えた不可視物の変位状態可視化方法。 Obtaining information on the position and orientation of the terminal device;
Input the position information of the member covering the invisible object, set the reference plane, and calculate the plane coordinates of the area displayed on the display unit provided in the terminal device based on the position information and the posture information The steps of
Obtaining facility information of the invisible object in the plane coordinates from a facility information database;
Generating a virtual image based on the facility information;
Displaying an image of a predetermined area photographed by the terminal device;
Obtaining a displacement from the reference plane by an operation on the correction object displayed on the display unit;
Generating a real space image by superimposing a reference point of the superimposing virtual image generated by reflecting the displacement on the virtual image and a reference point displayed on the display unit. Displacement state visualization method for invisible objects. 前記現実空間の画像を生成するステップは、
前記現実空間の画像を前記設備情報データベースに格納するステップを含む請求項７に記載の不可視物の変位状態可視化方法。 The step of generating an image of the real space includes
The method for visualizing a displacement state of an invisible object according to claim 7, further comprising the step of storing an image of the real space in the facility information database.
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