JP2017211237A - Guiding method and image display system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire a three-dimensional image for accurately guiding an object to a target position.SOLUTION: An image display system includes: a survey device including survey information output means for measuring an angle of the optical direction in which a collimating point of a survey object is collimated so as to be outputted as survey information changing means for changing the optical direction; driving means for changing the optical direction; survey information transmission means for transmitting survey information acquired by the survey information output means to a controller; and imaging means for imaging and outputting an image including a collimating point in the optical axis direction and changing an imaging magnification based on the control signal transmitted from the controller; and image synthesizing means for adjusting and generating a virtual three-dimensional image showing a position and a posture of the object arranged at a target position according to the imaging magnification with the imaging means as a collimating point. The survey device further includes the controller having communication means for transmitting the control signal for designating the imaging magnification to the survey device and display means for displaying the imaging image synthesized into the three-dimensional image transmitted from the survey device.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、対象物を目標位置に誘導する技術に関する。   The present invention relates to a technique for guiding an object to a target position.

特許文献1には、撮像した画像を送信する機能を備えた測量装置を用いた測量に関する技術が開示されている。この測量装置は、所定方向を基準として、測量対象の第1地点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量手段、光軸方向を変更する駆動手段、および測量手段にて得られた測量情報を第4地点へ送信する測量情報送信手段を備え、位置情報が既知の第2および第3地点に設置される。また、この測量装置は、測量手段の光軸と所定の相対関係を維持する光軸を有し、第1地点の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力する撮像手段、撮像手段にて得られた画像情報を第4地点へ送信する画像情報送信手段、第4地点から送信された制御信号を受信する受信手段、および受信した制御信号に基づいて測量手段の光軸方向を変更するように駆動手段を制御する制御手段をそれぞれ備える。測量対象の第1地点に斜杭を打設する場合には、測量対象の第1地点を含む画像を、第2および第3地点にそれぞれ配設した撮像手段で撮像させて画像情報を出力させるとともに、第2および第3地点を基準として第1地点を測量手段でそれぞれ測量させて第1地点の測量情報を出力させ、得られた画像情報および測量情報を電気信号に変換させて画像情報送信手段および測量情報送信手段によって第4地点に送信させる。第4地点には、第2および第3地点における測量装置へ制御信号を送信するとともに、第2および第3地点における測量装置から画像情報および測量情報を受信する通信手段と、制御信号を作成して通信手段に送信させ、かつ通信手段で受信した第2および第3地点における斜杭の画像に、斜杭を打設すべき所定の角度を、既知である第2および第3地点の第1地点に対する挟み角に応じて補正演算して、斜めの補助線として合成して出力する補助線合成手段と、第2および第3地点における補助線が合成された斜杭の画像を表示する画面とを有するコントローラが備えられる。   Patent Document 1 discloses a technique related to surveying using a surveying device having a function of transmitting a captured image. This surveying apparatus has a surveying means for measuring an angle in the optical axis direction collimating the first point to be surveyed with a predetermined direction as a reference, and outputting it as survey information, a driving means for changing the optical axis direction, and a surveying means Surveying information transmitting means for transmitting the surveying information obtained in step 4 to the fourth point is provided, and the position information is installed at known second and third points. Further, this surveying apparatus has an optical axis that maintains a predetermined relative relationship with the optical axis of the surveying means, captures an image including a collimation point at the first point, converts it into an electrical signal, and outputs it as image information Imaging means, image information transmitting means for transmitting image information obtained by the imaging means to the fourth point, receiving means for receiving the control signal transmitted from the fourth point, and surveying means based on the received control signal Control means for controlling the driving means so as to change the optical axis direction is provided. When placing a slant pile at the first point to be surveyed, images including the first point to be surveyed are picked up by the image pickup means disposed at the second and third points, respectively, and image information is output. At the same time, the first point is surveyed by the surveying means based on the second and third points, the survey information of the first point is output, and the obtained image information and survey information are converted into electric signals to transmit image information. Means and surveying information transmitting means are transmitted to the fourth point. At the fourth point, a control signal is transmitted to the surveying device at the second and third points, and a communication means for receiving image information and surveying information from the surveying device at the second and third points, and a control signal is created. A predetermined angle at which the diagonal pile should be placed in the image of the diagonal pile at the second and third points received by the communication means and the first of the second and third points that are known. Auxiliary line synthesizing means that performs correction calculation according to the sandwiching angle with respect to the point, combines and outputs it as an oblique auxiliary line, and a screen that displays an image of the diagonal pile in which auxiliary lines at the second and third points are combined A controller is provided.

特許第5550853号公報Japanese Patent No. 5550853

上記の技術では、補助線は対象物を誘導する位置の目安に過ぎず、設計で定められた位置や姿勢に対象物が誘導されたことを確認することが難しい。
そこで、本発明は、対象物を目標位置に精度よく誘導するための3次元画像を取得することのできる技術を提供する。
In the above technique, the auxiliary line is only a guide for the position for guiding the object, and it is difficult to confirm that the object is guided to the position and posture determined by the design.
Therefore, the present invention provides a technique capable of acquiring a three-dimensional image for accurately guiding an object to a target position.

本発明は、所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報を遠隔地へ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、遠隔地から送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、前記撮像手段にて得られた画像情報を前記遠隔地へ送信する画像情報送信手段とを備え、前記測量情報出力手段の光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量手段と、前記画像情報に応じた撮像画像に任意の3次元画像を合成して出力する3次元画像合成手段とを備える画像表示システムを提供する。
上記の構成において、前記3次元画像は、施工対象の出来形を表す画像であってもよい。
上記の構成において、前記出来形は、鋼管杭打設工、矢板打設工、ジャケット据付工、ケーソン据付工、鋼板セル設置工、又は造成工のうち少なくともいずれかの出来形であってもよい。
また、本発明は、所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報を遠隔地へ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、遠隔地から送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、前記撮像手段にて得られた画像情報を前記遠隔地へ送信する画像情報送信手段とを備え、前記測量情報出力手段の光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量手段によって目標位置を求めるステップと、前記画像情報に応じた撮像画像に任意の3次元画像を合成して表示するステップと、前記3次元画像が合成された撮像画像に基づいて対象物を前記目標位置に誘導するステップとを備える誘導方法を提供する。
The present invention provides a survey information output means for measuring an angle in the optical axis direction collimating a collimation point to be surveyed with a predetermined direction as a reference, and outputting it as survey information, and a drive means for changing the optical axis direction. Surveying information transmitting means for transmitting the surveying information obtained by the surveying information output means to a remote place, and taking an image including a collimation point in the optical axis direction, converting it into an electrical signal, and outputting it as image information The surveying information includes an imaging unit that changes an imaging magnification based on a control signal transmitted from a remote location, and an image information transmission unit that transmits image information obtained by the imaging unit to the remote location. Surveying means in which the optical axis of the output means and the optical axis of the imaging means maintain a predetermined relative relationship, and three-dimensional image synthesizing means for synthesizing and outputting an arbitrary three-dimensional image on the captured image corresponding to the image information An image display system comprising .
In the above-described configuration, the three-dimensional image may be an image representing a finished shape of a construction target.
In the above-described configuration, the finished shape may be at least one of a steel pipe pile placing work, a sheet pile placing work, a jacket installation work, a caisson installation work, a steel plate cell installation work, or a creation work. .
The present invention also provides a survey information output means for measuring an angle in the optical axis direction collimating a collimation point to be surveyed with a predetermined direction as a reference, and outputting as survey information, and driving for changing the optical axis direction Means, surveying information transmitting means for transmitting the survey information obtained by the survey information output means to a remote location, and taking an image including the collimation point in the optical axis direction and converting it into an electrical signal to obtain image information An imaging means for changing the imaging magnification based on a control signal transmitted from a remote location, and an image information transmission means for transmitting image information obtained by the imaging means to the remote location, A step of obtaining a target position by a surveying means in which the optical axis of the surveying information output means and the optical axis of the imaging means maintain a predetermined relative relationship, and an arbitrary three-dimensional image is synthesized with the captured image corresponding to the image information. Step to display and the previous 3-dimensional image to provide a method of inducing and a step of inducing the object based on the captured image synthesized in the target position.

本発明によれば、対象物を目標位置に精度よく誘導するための3次元画像を取得することができる。   According to the present invention, a three-dimensional image for accurately guiding an object to a target position can be acquired.

測量装置10を示す図。The figure which shows the surveying apparatus. 測量装置10の電気的構成を示す図。The figure which shows the electrical structure of the surveying instrument. コントローラ15を示す図。The figure which shows the controller 15. FIG. 測量装置10を用いた測量の様子を示す図。The figure which shows the mode of surveying using the surveying apparatus. ディスプレイ153に表示された画像を示す図。The figure which shows the image displayed on the display 153. FIG. ケーソン据付工に本発明を適用した例を示す図。The figure which shows the example which applied this invention to the caisson installation work.

本発明を実施するための形態の一例について説明する。図1は、測量装置10を示す図である。図2は、測量装置10の機能構成を示す図である。図3は、コントローラ15を示す図である。   An example for carrying out the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing a surveying apparatus 10. FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration of the surveying apparatus 10. FIG. 3 is a diagram showing the controller 15.

測量装置10は、測量装置本体1、付加制御部11、通信部12を備える。測量装置本体1は、駆動部2、測距部3、本体制御部4、望遠鏡5、回転ツマミ6、CCD撮像部8、3次元画像合成部81、回転ツマミ駆動装置9を備える。この例では、付加制御部11と通信部12が測量装置本体1と分離されているが、付加制御部11と通信部12が測量装置本体1と一体に構成されていてもよい。測量装置本体1は、駆動部2を介して三脚などの架台101に取り付けられる。駆動部2は、垂直軸回り及び水平軸回りの回転駆動機構を備え、測距部3の光軸方向を水平面内及び垂直面内で回転移動させる。駆動部2は、測距部3の光軸方向を示す角度情報を本体制御部4に出力する。   The surveying device 10 includes a surveying device main body 1, an addition control unit 11, and a communication unit 12. The surveying instrument main body 1 includes a drive unit 2, a distance measurement unit 3, a main body control unit 4, a telescope 5, a rotary knob 6, a CCD imaging unit 8, a three-dimensional image composition unit 81, and a rotary knob drive device 9. In this example, the addition control unit 11 and the communication unit 12 are separated from the surveying device body 1, but the addition control unit 11 and the communication unit 12 may be configured integrally with the surveying device body 1. The surveying instrument main body 1 is attached to a base 101 such as a tripod via a drive unit 2. The driving unit 2 includes a rotation driving mechanism around the vertical axis and the horizontal axis, and rotates the optical axis direction of the distance measuring unit 3 in the horizontal plane and the vertical plane. The drive unit 2 outputs angle information indicating the optical axis direction of the distance measuring unit 3 to the main body control unit 4.

測距部3は、例えば、レーザ光や赤外光などを照射して視準点からの反射光を受光し、照射光と反射光との位相差から、測距部3と視準点との距離を計測する。測距部3は、計測された距離を示す距離情報を本体制御部4に出力する。望遠鏡5の光軸は、測距部3の光軸と平行となるように調整されている。   The distance measuring unit 3 receives, for example, laser light or infrared light to receive reflected light from the collimation point, and from the phase difference between the irradiation light and reflected light, the distance measuring unit 3 and the collimation point Measure the distance. The distance measuring unit 3 outputs distance information indicating the measured distance to the main body control unit 4. The optical axis of the telescope 5 is adjusted to be parallel to the optical axis of the distance measuring unit 3.

回転ツマミ6は、上下回転用のツマミ6aと左右回転用のツマミ6bを含む。上下回転用のツマミ6aは、駆動部2の水平軸回りの回転駆動機構を手動で駆動するためのツマミである。左右回転用のツマミ6bは、駆動部2の垂直軸回りの回転駆動機構を手動で駆動するためのツマミである。測量装置本体1を直接操作する場合には、作業員が望遠鏡5で測量対象を目視しながら回転ツマミ6を操作して視準する。この場合、駆動部2から出力された角度情報と、測距部3から出力された距離情報が、測量装置本体1に設けられた液晶表示パネルなどの表示部(図示省略)に表示される。   The rotary knob 6 includes a vertical knob 6a and a horizontal knob 6b. The knob 6a for rotating up and down is a knob for manually driving the rotation driving mechanism around the horizontal axis of the drive unit 2. The left / right rotating knob 6b is a knob for manually driving the rotation driving mechanism around the vertical axis of the driving unit 2. When the surveying instrument main body 1 is directly operated, an operator collimates by operating the rotary knob 6 while viewing the survey target with the telescope 5. In this case, the angle information output from the drive unit 2 and the distance information output from the distance measuring unit 3 are displayed on a display unit (not shown) such as a liquid crystal display panel provided in the surveying instrument body 1.

回転ツマミ駆動装置9は、測量装置本体1を遠隔操作する場合に測量装置本体1に装着される。回転ツマミ駆動装置9は、モータ(図示省略)で正逆方向に回転駆動される駆動ギア9a、9bを備える。ツマミ6a、6bには、それぞれ駆動ギア9a、9bの歯に対応する凹凸が形成されており、回転ツマミ駆動装置9が測量装置本体1に装着されると、駆動ギア9aがツマミ6aと、駆動ギア9bがツマミ6bと、それぞれ噛み合わされる。付加制御部11は、コントローラ15から通信部12を介して入力された制御信号を駆動ギア9a、9bに出力して回転を制御する。   The rotary knob driving device 9 is attached to the surveying instrument main body 1 when the surveying instrument main body 1 is remotely operated. The rotary knob drive device 9 includes drive gears 9a and 9b that are driven to rotate in forward and reverse directions by a motor (not shown). The knobs 6a and 6b are provided with irregularities corresponding to the teeth of the drive gears 9a and 9b, respectively. When the rotary knob drive device 9 is mounted on the surveying instrument main body 1, the drive gear 9a and the knob 6a are driven. The gear 9b is meshed with the knob 6b. The addition controller 11 outputs a control signal input from the controller 15 via the communication unit 12 to the drive gears 9a and 9b to control rotation.

駆動部2から出力される角度情報と測距部3から出力される距離情報は、本発明に係る測量情報の一例である。駆動部2は、所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段の一例である。また、駆動部2は、光軸方向を変更する駆動手段の一例である。   The angle information output from the drive unit 2 and the distance information output from the distance measuring unit 3 are examples of survey information according to the present invention. The drive unit 2 is an example of a survey information output unit that measures an angle in the optical axis direction that collimates a collimation point to be surveyed with a predetermined direction as a reference and outputs it as survey information. The drive unit 2 is an example of a drive unit that changes the optical axis direction.

CCD撮像部8は、CCD(Charge-Coupled Device)を備えるイメージセンサであり、その光軸は、測距部3及び望遠鏡5の光軸と平行になるように調整されている。CCD撮像部8は、視準点を含む領域を撮像して画像情報を生成する。CCD撮像部8は、ズーム機能を備え、付加制御部11は、コントローラ15から通信部12を介して入力された制御信号をCCD撮像部8に出力してズーム倍率を変更する。CCD撮像部8は、生成した画像信号、撮像時のズーム倍率、シャッター速度などを含む撮像条件情報を付加制御部11に出力する。CCD撮像部8は、測量装置本体1と一体に構成されていてもよく、測量装置本体1に着脱されるように構成されていてもよい。CCD撮像部8は、光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、遠隔地から送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段の一例である。測量装置本体1は、測量情報出力手段の光軸と撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量装置の一例である。   The CCD imaging unit 8 is an image sensor including a CCD (Charge-Coupled Device), and its optical axis is adjusted to be parallel to the optical axes of the distance measuring unit 3 and the telescope 5. The CCD imaging unit 8 captures an area including a collimation point and generates image information. The CCD imaging unit 8 has a zoom function, and the additional control unit 11 outputs a control signal input from the controller 15 via the communication unit 12 to the CCD imaging unit 8 to change the zoom magnification. The CCD imaging unit 8 outputs imaging condition information including the generated image signal, zoom magnification at the time of imaging, shutter speed, and the like to the addition control unit 11. The CCD imaging unit 8 may be configured integrally with the surveying instrument body 1 or may be configured to be attached to and detached from the surveying instrument body 1. The CCD imaging unit 8 captures an image including a collimation point in the optical axis direction, converts it into an electrical signal, outputs it as image information, and changes the imaging magnification based on a control signal transmitted from a remote place. It is an example. The surveying instrument main body 1 is an example of a surveying instrument in which the optical axis of the surveying information output unit and the optical axis of the imaging unit maintain a predetermined relative relationship.

3次元画像合成部81は、任意の3次元画像を生成し、CCD撮像部8にて得られた撮像画像に3次元画像を合成する。3次元画像は、杭Pの位置や姿勢など決める目安となる。3次元画像合成部81は、画像情報に応じた撮像画像に任意の3次元画像を合成して出力する3次元画像合成手段の一例である。3次元画像の具体例については、後述する。   The three-dimensional image synthesis unit 81 generates an arbitrary three-dimensional image, and synthesizes the three-dimensional image with the captured image obtained by the CCD imaging unit 8. The three-dimensional image is a standard for determining the position and posture of the pile P. The three-dimensional image composition unit 81 is an example of a three-dimensional image composition unit that synthesizes and outputs an arbitrary three-dimensional image on a captured image corresponding to image information. A specific example of the three-dimensional image will be described later.

付加制御部11は、CCD撮像部8から出力された画像情報と撮像条件情報、本体制御部4から出力された測量情報(距離情報と角度情報を含む)を、通信部12を介してコントローラ15に出力する。また、付加制御部11は、コントローラ15から通信部12を介して入力された制御信号を測量装置本体1の各部へ出力する。具体的には、駆動部2、測距部3.望遠鏡5などを制御するための制御信号が入力された場合には、その制御信号を本体制御部4へ出力し、CCD撮像部8のズーム倍率などの撮像条件を変更するための制御信号が入力された場合には、その制御信号をCCD撮像部8へ出力し、CCD撮像部8の視準方向を指示する制御信号が入力された場合には、その制御信号を回転ツマミ駆動装置9に出力する。   The additional control unit 11 receives the image information and imaging condition information output from the CCD imaging unit 8 and the survey information (including distance information and angle information) output from the main body control unit 4 via the communication unit 12. Output to. Further, the addition control unit 11 outputs a control signal input from the controller 15 via the communication unit 12 to each unit of the surveying instrument main body 1. Specifically, the driving unit 2, the distance measuring unit 3. When a control signal for controlling the telescope 5 or the like is input, the control signal is output to the main body control unit 4 and a control signal for changing an imaging condition such as a zoom magnification of the CCD imaging unit 8 is input. If the control signal is output to the CCD image pickup unit 8, and the control signal indicating the collimation direction of the CCD image pickup unit 8 is input, the control signal is output to the rotary knob driving device 9. To do.

通信部12は、本体制御部4及び付加制御部11を介して得られた視準点までの距離情報と角度情報とを含む測量情報と、付加制御部11を介してCCD撮像部8から得られた画像情報と撮像条件情報とを、有線通信又は無線通信によりコントローラ15へ送信する送信機能を備える。また、通信部12は、コントローラ15から送信された制御信号を受信して、付加制御部11へ出力する受信機能を備える。通信部12は、測量情報出力手段にて得られた測量情報を遠隔地へ送信する測量情報送信手段の一例である。また、通信部12は、撮像手段にて得られた画像情報を遠隔地へ送信する画像情報送信手段の一例である。   The communication unit 12 is obtained from the CCD imaging unit 8 via the addition control unit 11 and the surveying information including the distance information to the collimation point and the angle information obtained through the main body control unit 4 and the addition control unit 11. A transmission function for transmitting the image information and the imaging condition information thus obtained to the controller 15 by wired communication or wireless communication is provided. In addition, the communication unit 12 has a reception function of receiving a control signal transmitted from the controller 15 and outputting the control signal to the additional control unit 11. The communication unit 12 is an example of a survey information transmission unit that transmits survey information obtained by the survey information output unit to a remote place. The communication unit 12 is an example of an image information transmission unit that transmits image information obtained by the imaging unit to a remote place.

コントローラ15は、通信装置151、コンピュータ152、ディスプレイ153、入力装置154を含む。通信装置151は、通信部12との間で有線通信又は無線通信を行う。コンピュータ152は、例えばノートブック型のパーソナルコンピュータであり、CPU(Central Processing Unit)などの演算装置と、ハードディスク装置や半導体メモリなどの記憶装置を備え、測量装置本体1を遠隔操作するためのソフトウェアがインストールされている。コンピュータ152は、通信部12を介して測量装置本体1から送信された測量情報、画像情報、撮像条件情報などを通信装置151を介して受信して記憶装置に記憶するとともに、これらの情報をディスプレイ153に表示させる。   The controller 15 includes a communication device 151, a computer 152, a display 153, and an input device 154. The communication device 151 performs wired communication or wireless communication with the communication unit 12. The computer 152 is, for example, a notebook personal computer, and includes an arithmetic device such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage device such as a hard disk device or a semiconductor memory, and software for remotely operating the surveying instrument main body 1. Installed. The computer 152 receives survey information, image information, imaging condition information, etc. transmitted from the surveying instrument body 1 via the communication unit 12 via the communication device 151 and stores them in the storage device, and displays these information on the display. 153 is displayed.

入力装置154は、キーボード、タッチパネル、ジョイスティックなどを含み、作業員は、測量装置本体1の各部を制御するための制御信号を、入力装置154を用いて入力する。入力された制御信号は、通信装置151を介して通信部12に送信される。   The input device 154 includes a keyboard, a touch panel, a joystick, and the like, and an operator inputs a control signal for controlling each part of the surveying instrument body 1 using the input device 154. The input control signal is transmitted to the communication unit 12 via the communication device 151.

測量に先立って、調整用のターゲットを使用してCCD撮像部8の光軸の調整を行っておく。調整用のターゲットは、測量軸の垂直方向上部にオフセットした位置にカメラ軸を表示している。まず、測量軸を合わせた状態で、CCD撮像部8の光軸を合わせる。この光軸合わせは、CCD撮像部8に備えられた機械的な光軸調整機構を用いて行う。測量軸を視準するのに通常は自動視準機能を使用する。なお、視準は、目視によって行ってもよい。このように視準軸とCCD撮像部8の光軸とを平行にする光軸合わせを行うが、平行でなく、一定の相対関係でありさえすれば光軸を変化させた場合の角度の情報は相対的に知ることが可能である。   Prior to surveying, the optical axis of the CCD image pickup unit 8 is adjusted using an adjustment target. The target for adjustment displays the camera axis at a position offset to the upper part in the vertical direction of the survey axis. First, the optical axis of the CCD image pickup unit 8 is aligned with the surveying axis aligned. This optical axis alignment is performed using a mechanical optical axis adjustment mechanism provided in the CCD image pickup unit 8. An automatic collimation function is usually used to collimate the survey axis. The collimation may be performed visually. In this way, optical axis alignment is performed so that the collimation axis and the optical axis of the CCD image pickup unit 8 are parallel, but information on the angle when the optical axis is changed as long as it is not parallel and has a certain relative relationship. Can be known relatively.

図4は、測量装置10を用いた測量の様子を示す図である。ここでは、一例として、第1地点Aに杭Pを打設する場合について説明する。第1地点Aには、打設船が配置されている。この打設船は、指定された角度で杭を打設する機能を備える。第2地点Bと第3地点Cには、それぞれ測量装置10B、10Cが配置されている。測量装置10B、10Cは、いずれも測量装置10と同じ構成を有する。第4地点Dには、コントローラ15が配置されている。第4地点Dは、例えば打設船の船上である。ディスプレイ153には、測量装置10B、10Cから送信された画像情報に基づく画像が表示される。作業員は、表示された画像で杭の位置や姿勢を観察しながら杭の誘導を行う。   FIG. 4 is a diagram showing a state of surveying using the surveying apparatus 10. Here, the case where the pile P is nailed in the 1st point A is demonstrated as an example. At the first point A, a driving boat is arranged. This placing ship has a function of placing piles at a specified angle. Surveying devices 10B and 10C are disposed at the second point B and the third point C, respectively. The surveying apparatuses 10B and 10C all have the same configuration as the surveying apparatus 10. A controller 15 is disposed at the fourth point D. The fourth point D is, for example, on the ship. On the display 153, an image based on the image information transmitted from the surveying apparatuses 10B and 10C is displayed. The worker guides the pile while observing the position and posture of the pile in the displayed image.

なお、測量装置10B、10Cの位置情報は、例えば後方交会法などの方法により特定され、打設作業開始時には既知である。測量装置10B、10Cは、第2地点Bと第1地点Aを結ぶ直線と第3地点Cと第1地点Aを結ぶ直線とのなす角θが90度になる位置に配置することが望ましい。   Note that the position information of the surveying apparatuses 10B and 10C is specified by a method such as the backward crossing method, and is known at the start of the placing work. The surveying apparatuses 10B and 10C are desirably arranged at a position where the angle θ formed by the straight line connecting the second point B and the first point A and the straight line connecting the third point C and the first point A is 90 degrees.

図5は、ディスプレイ153に表示された画像を示す図である。ディスプレイ153には、測量装置10Bから送信された画像情報に基づく画像D2(第2地点Bから撮像された杭Pの画像)と、測量装置10Cから送信された画像情報に基づく画像D3(第3地点Cから撮像された杭Pの画像)が表示される。画像D2、D3には、それぞれ測量装置10B、10Cの3次元画像合成部81により杭Pの3次元画像が合成されている。また、それぞれの画像の中央を垂直方向及び水平方向に通るスタジア線Sが表示されている。   FIG. 5 is a diagram illustrating an image displayed on the display 153. The display 153 includes an image D2 based on the image information transmitted from the surveying device 10B (an image of the pile P imaged from the second point B) and an image D3 based on the image information transmitted from the surveying device 10C (third The image of the pile P taken from the point C) is displayed. A three-dimensional image of the pile P is combined with the images D2 and D3 by the three-dimensional image combining unit 81 of the surveying apparatuses 10B and 10C, respectively. In addition, a stadia line S passing through the center of each image in the vertical direction and the horizontal direction is displayed.

ズーム倍率は、入力装置154を用いて指定される。ズーム倍率が指定されない場合には、予め設定された初期値が用いられる。作業員が入力装置154を用いてズーム倍率を指定すると、コンピュータ152がそのズーム倍率を示す制御信号を生成し、その制御信号を通信装置151を介して測量装置10B、10Cに送信する。送信された制御信号は、通信部12を介して付加制御部11に入力され、付加制御部11は、その制御信号をCCD撮像部8に出力してズーム倍率を変更する。ディスプレイ153には、表示されている画像のズーム倍率の値(倍率:× )が表示される。この例では、ズーム倍率は4倍である。   The zoom magnification is designated using the input device 154. When the zoom magnification is not designated, a preset initial value is used. When the operator specifies the zoom magnification using the input device 154, the computer 152 generates a control signal indicating the zoom magnification, and transmits the control signal to the surveying devices 10B and 10C via the communication device 151. The transmitted control signal is input to the additional control unit 11 via the communication unit 12, and the additional control unit 11 outputs the control signal to the CCD imaging unit 8 to change the zoom magnification. The display 153 displays the zoom magnification value (magnification: x) of the displayed image. In this example, the zoom magnification is 4 times.

杭Pの3次元画像は、杭Pの施工の或る時点における仮想的な3次元画像である。杭Pの施工においては、設計で定められた位置及び姿勢で杭Pを建込んだ後、打込みを開始する。そのため、設計で定められた位置及び姿勢に杭Pを正確に誘導することが必要となる。本実施形態では、建込み完了時の杭Pの仮想的な3次元画像を設計値に基づいて生成し、生成した3次元画像を撮像画像に合成して表示することで、3次元画像を杭Pの誘導の目安とする。   The three-dimensional image of the pile P is a virtual three-dimensional image at a certain point in the construction of the pile P. In the construction of the pile P, after the pile P is built at the position and posture determined by the design, driving is started. Therefore, it is necessary to accurately guide the pile P to the position and posture determined by the design. In the present embodiment, a virtual three-dimensional image of the pile P at the completion of construction is generated based on the design value, and the generated three-dimensional image is combined with the captured image and displayed, thereby displaying the three-dimensional image. A guide for P induction.

3次元画像合成部81には、杭Pの3次元CAD(computer-aided design)データと、測量装置10の設置位置や建込み完了時の杭Pの位置及び姿勢などを示す3次元位置情報が入力される。3次元位置情報は、例えば、測量の基準点を原点とした3次元直交座標系で表される。3次元画像合成部81は、杭Pの3次元CADデータを、この3次元直交座標系における建込み完了時の杭Pの位置及び姿勢に対応するように座標変換する。   In the three-dimensional image composition unit 81, three-dimensional CAD (computer-aided design) data of the pile P, and three-dimensional position information indicating the installation position of the surveying device 10 and the position and posture of the pile P when the construction is completed are included. Entered. The three-dimensional position information is represented by, for example, a three-dimensional orthogonal coordinate system with the survey reference point as the origin. The three-dimensional image composition unit 81 converts the coordinates of the three-dimensional CAD data of the pile P so as to correspond to the position and posture of the pile P at the completion of the erection in the three-dimensional orthogonal coordinate system.

3次元画像合成部81は、透視投影の手法で3次元画像を生成するようにプログラミングされている。具体的には、CCD撮像部8を視点として、視点と杭Pとの間に仮想的な投影面を設け、座標変換後の3次元CADデータに含まれる各点と視点とを結ぶ直線の投影面との交点の座標を求めることにより、CCD撮像部8を視点とした杭Pの3次元画像を生成する。3次元画像合成部81は、設定されたズーム倍率に応じて3次元画像の倍率を調整し、CCD撮像部8にて得られた撮像画像に合成する。   The three-dimensional image composition unit 81 is programmed to generate a three-dimensional image by a perspective projection method. Specifically, with the CCD imaging unit 8 as a viewpoint, a virtual projection plane is provided between the viewpoint and the pile P, and a straight line connecting each point and the viewpoint included in the three-dimensional CAD data after coordinate conversion is projected. By obtaining the coordinates of the intersection with the surface, a three-dimensional image of the pile P with the CCD image pickup unit 8 as a viewpoint is generated. The three-dimensional image synthesis unit 81 adjusts the magnification of the three-dimensional image according to the set zoom magnification, and synthesizes it with the captured image obtained by the CCD imaging unit 8.

図5の例では、杭Pの輪郭を示す線画の3次元画像Gが表示されている。この3次元画像Gは、設計で定められた建込み完了時の杭Pの位置及び姿勢を表している。この例は、建込み完了時の杭Pを俯瞰する位置に測量装置10B、10Cが設置された例である。そのため、画像D2、D3においては、杭Pの天端の面が見えている。また、天端から下方に向って杭Pの側面がすぼまるように見えるのは、透視投影によって遠近感が表現されているためである。   In the example of FIG. 5, a three-dimensional image G of a line drawing showing the outline of the pile P is displayed. This three-dimensional image G represents the position and posture of the pile P at the time of completion of erection determined by design. This example is an example in which surveying apparatuses 10B and 10C are installed at positions where the pile P at the time of completion of construction is viewed from above. Therefore, the top surface of the pile P is visible in the images D2 and D3. In addition, the reason why the side surface of the pile P appears to sag downward from the top is because perspective is expressed by perspective projection.

画像D2(第2地点Bから撮像された杭Pの画像)は、設計位置に対して杭Pの現在位置が第3地点Cから遠ざかる方向にずれていることを示している。画像D3(第3地点Cから撮像された杭Pの画像)は、設計位置に対して杭Pの現在位置が第2地点Bに近づく方向にずれていることを示している。従って、画像D2、D3から、杭Pを、第3地点Cに近づく方向、且つ、第2地点Bから遠ざかる方向に誘導する必要があることがわかる。作業員は、打設船を操作して、杭Pを、第3地点Cに近づく方向、且つ、第2地点Bから遠ざかる方向に誘導する。このとき、ディスプレイ153には、杭Pが移動する様子がリアルタイムで表示される。表示されている杭Pが3次元画像Gに概ね重なったならば、杭Pの誘導を一旦停止し、入力装置154によりズーム倍率を上げる。すると、杭Pと3次元画像Gが同じ倍率に拡大される。作業員は、倍率を上げる前と同様の手順で、杭Pの現在位置と設計位置とのずれの方向を判別し、杭Pの誘導を再開する。このように、段階的にズーム倍率を拡大して杭Pを誘導することにより、杭Pの誘導の精度が段階的に高められる。よって、本実施形態によれば、対象物を目標位置に精度よく誘導するための3次元画像を取得することができる。   An image D2 (an image of the pile P taken from the second point B) indicates that the current position of the pile P is shifted in a direction away from the third point C with respect to the design position. An image D3 (an image of the pile P imaged from the third point C) indicates that the current position of the pile P is shifted in a direction approaching the second point B with respect to the design position. Therefore, it can be seen from the images D2 and D3 that the pile P needs to be guided in a direction approaching the third point C and away from the second point B. The operator operates the driving boat to guide the pile P in a direction approaching the third point C and in a direction away from the second point B. At this time, the display 153 displays in real time how the pile P moves. When the displayed stake P substantially overlaps the three-dimensional image G, the guidance of the stake P is temporarily stopped and the zoom magnification is increased by the input device 154. Then, the pile P and the three-dimensional image G are enlarged to the same magnification. The worker determines the direction of deviation between the current position of the pile P and the design position in the same procedure as before increasing the magnification, and restarts the guidance of the pile P. In this way, by guiding the pile P by enlarging the zoom magnification stepwise, the accuracy of guiding the pile P can be increased stepwise. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to acquire a three-dimensional image for accurately guiding the object to the target position.

上記の実施形態を次のように変形してもよい。
<変形例1>
上記の実施形態では、建込み完了時の杭Pの仮想的な3次元画像を表示する例を示したが、打込み完了時の杭Pの仮想的な3次元画像を表示してもよい。この3次元画像は、施工対象の出来形を表す画像の一例である。この構成によれば、杭Pの出来形を確認することができる。
The above embodiment may be modified as follows.
<Modification 1>
In the above-described embodiment, an example in which a virtual three-dimensional image of the pile P at the completion of erection is displayed is shown, but a virtual three-dimensional image of the pile P at the completion of driving may be displayed. This three-dimensional image is an example of an image that represents the finished shape of the construction target. According to this configuration, the finished shape of the pile P can be confirmed.

<変形例2>
杭打設工以外の工種に本発明を適用してもよい。例えば、鋼管杭打設工、矢板打設工、ジャケット据付工、ケーソン据付工、鋼板セル設置工、又は造成工などに本発明を適用してもよい。
図6は、ケーソン据付工に本発明を適用した例を示す図である。この例は、第1地点AにケーソンQを誘導する例であり、ディスプレイ153には、ケーソンQの輪郭を示す線画の3次元画像Gが表示されている。この3次元画像Gは、誘導完了時のケーソンQの位置及び姿勢を表している。
<Modification 2>
You may apply this invention to construction types other than a pile driving construction. For example, the present invention may be applied to steel pipe pile placing work, sheet pile placing work, jacket installation work, caisson installation work, steel plate cell installation work, or creation work.
FIG. 6 is a diagram showing an example in which the present invention is applied to a caisson installation work. In this example, the caisson Q is guided to the first point A, and a three-dimensional image G of a line drawing showing the outline of the caisson Q is displayed on the display 153. This three-dimensional image G represents the position and orientation of the caisson Q when the guidance is completed.

<変形例3>
コントローラ15を設置する第4地点Dは、陸上でもよい。この場合、陸上の作業員がコントローラ15の画面上で杭の位置や姿勢を観察し、打設船上の作業員に杭の移動方向や移動距離に関する指示を無線通信で与えてもよい。また、陸上の作業員がコントローラ15の画面上で杭の位置や姿勢を観察しながら打設船を遠隔操作して杭の移動方向や移動距離を制御してもよい。
<Modification 3>
The fourth point D where the controller 15 is installed may be on land. In this case, the land worker may observe the position and posture of the pile on the screen of the controller 15 and give an instruction regarding the moving direction and distance of the pile to the worker on the placing ship by wireless communication. Further, a land worker may remotely control the placing ship while observing the position and posture of the pile on the screen of the controller 15 to control the moving direction and moving distance of the pile.

<変形例4>
実施形態では、1台のコントローラ15で測量装置10B、10Cを操作する例を示したが、測量装置10Bを操作するためのコントローラ15Bと、測量装置10Cを操作するためのコントローラ15Cとを設置してもよい。
<Modification 4>
In the embodiment, an example in which the surveying apparatuses 10B and 10C are operated by one controller 15 is shown. However, a controller 15B for operating the surveying apparatus 10B and a controller 15C for operating the surveying apparatus 10C are installed. May be.

<変形例5>
3次元画像合成部81の機能がハードウェア回路で実装されていてもよいし、その機能の一部又は全部がソフトウェアで実装されていてもよい。
3次元画像合成部81の機能がコントローラ15に備えられていてもよい。つまり、本発明は、所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報を遠隔地へ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、遠隔地から送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、前記撮像手段にて得られた画像情報を前記遠隔地へ送信する画像情報送信手段とを備え、前記測量情報出力手段の光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量手段と、前記画像情報に応じた撮像画像に任意の3次元画像を合成して出力する3次元画像合成手段とを備える測量表示システムとしても特定され得る。
<Modification 5>
The function of the 3D image composition unit 81 may be implemented by a hardware circuit, or a part or all of the function may be implemented by software.
The controller 15 may have the function of the three-dimensional image composition unit 81. That is, the present invention provides a surveying information output means for measuring an angle in the optical axis direction for collimating a collimation point to be surveyed with a predetermined direction as a reference, and outputting as surveying information, and a drive for changing the optical axis direction. Means, surveying information transmitting means for transmitting the survey information obtained by the survey information output means to a remote location, and taking an image including the collimation point in the optical axis direction and converting it into an electrical signal to obtain image information An imaging means for changing the imaging magnification based on a control signal transmitted from a remote location, and an image information transmission means for transmitting image information obtained by the imaging means to the remote location, Surveying means in which the optical axis of the surveying information output means and the optical axis of the imaging means maintain a predetermined relative relationship, and a three-dimensional image that combines and outputs an arbitrary three-dimensional image to the captured image corresponding to the image information Surveying display system comprising combining means Also it may be specified.

<変形例6>
また、本発明は、所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報を遠隔地へ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、遠隔地から送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、前記撮像手段にて得られた画像情報を前記遠隔地へ送信する画像情報送信手段とを備え、前記測量情報出力手段の光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量手段によって目標位置を求めるステップと、前記画像情報に応じた撮像画像に任意の3次元画像を合成して表示するステップと、前記3次元画像が合成された撮像画像に基づいて対象物を前記目標位置に誘導するステップとを備える誘導方法としても特定され得る。
<Modification 6>
The present invention also provides a survey information output means for measuring an angle in the optical axis direction collimating a collimation point to be surveyed with a predetermined direction as a reference, and outputting as survey information, and driving for changing the optical axis direction Means, surveying information transmitting means for transmitting the survey information obtained by the survey information output means to a remote location, and taking an image including the collimation point in the optical axis direction and converting it into an electrical signal to obtain image information An imaging means for changing the imaging magnification based on a control signal transmitted from a remote location, and an image information transmission means for transmitting image information obtained by the imaging means to the remote location, A step of obtaining a target position by a surveying means in which the optical axis of the surveying information output means and the optical axis of the imaging means maintain a predetermined relative relationship, and an arbitrary three-dimensional image is synthesized with the captured image corresponding to the image information. Step to display and the previous 3-dimensional image can also be identified as an inductive method comprising the steps of inducing an object to the target position based on the captured image synthesized.

1 測量装置本体、2 駆動部、3 測距部、4 本体制御部、5 望遠鏡、6 回転ツマミ、8 CCD撮像部、81 3次元画像合成部、9 回転ツマミ駆動装置、8 CCD撮像部、10 測量装置、11 付加制御部、12 通信部、15 コントローラ、151 通信装置、152 コンピュータ、153 ディスプレイ、154 入力装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surveying device main body, 2 Drive part, 3 Distance measuring part, 4 Main body control part, 5 Telescope, 6 Rotation knob, 8 CCD imaging part, 81 3D image composition part, 9 Rotation knob drive unit, 8 CCD imaging part, 10 Surveying device, 11 additional control unit, 12 communication unit, 15 controller, 151 communication device, 152 computer, 153 display, 154 input device

本発明は、所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報をコントローラへ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、前記コントローラから送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、目標位置に配置された対象物の位置及び姿勢を示す仮想的な3次元画像を前記撮像手段を視点とし前記撮像倍率に応じて倍率を調整して生成し、生成した前記3次元画像と、前記撮像手段にて得られた画像情報に基づく撮像画像とを合成する画像合成手段と、前記画像合成手段により合成された画像の画像情報を前記コントローラへ送信する画像情報送信手段とを備え、前記視準点を視準する光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量装置を、作業員が前記目標位置を撮像するように配置するステップと、前記測量装置に撮像倍率を指定する制御信号を送信する通信手段と、前記測量装置から送信された画像情報に基づく画像を表示する表示手段とを備える前記コントローラによって表示される画像に基づいて、作業員が前記対象物を前記目標位置に誘導するステップと、作業員が前記コントローラに対し撮像倍率を指定するステップと、前記測量装置が前記コントローラから送信された制御信号に基づいて変更した撮像倍率で生成し、前記コントローラにより表示される画像に基づいて、作業員が前記対象物を前記目標位置にさらに誘導するステップとを備える誘導方法を提供する。
上記の構成において、前記対象物は、鋼管杭打設工、矢板打設工、ジャケット据付工、ケーソン据付工、又は鋼板セル設置工のうち少なくともいずれかであってもよい。
また、本発明は、上記の誘導方法に用いられる画像表示システムであって、所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報をコントローラへ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、前記コントローラから送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、目標位置に配置された対象物の位置及び姿勢を示す仮想的な3次元画像を前記撮像手段を視点とし前記撮像倍率に応じて倍率を調整して生成し、生成した前記3次元画像と、前記撮像手段にて得られた画像情報に基づく撮像画像とを合成する画像合成手段と、前記画像合成手段により合成された画像の画像情報を前記コントローラへ送信する画像情報送信手段とを備え、前記視準点を視準する光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量装置と、前記測量装置に撮像倍率を指定する制御信号を送信する通信手段と、前記測量装置から送信された画像情報に基づく画像を表示する表示手段とを備える前記コントローラとを備える画像表示システムを提供する。
The present invention provides a survey information output means for measuring an angle in the optical axis direction collimating a collimation point to be surveyed with a predetermined direction as a reference, and outputting it as survey information, and a drive means for changing the optical axis direction. Surveying information transmitting means for transmitting the surveying information obtained by the surveying information output means to the controller , and taking an image including the collimation point in the optical axis direction, converting it into an electrical signal, and outputting it as image information. , the imaging and imaging means for changing the imaging magnification on the basis of a control signal transmitted from the controller, and the viewpoint of the imaging means a virtual 3-dimensional image showing the position and orientation of the deployed object to a target position An image composition unit that synthesizes the generated three-dimensional image and a captured image based on the image information obtained by the imaging unit, and is synthesized by the image composition unit. Painting The image information and image information transmitting means for transmitting to said controller, a surveying device and the optical axis is maintained a predetermined relative relationship of the optical axis and the imaging means for collimating the collimation point, worker A step of arranging so as to image the target position; a communication unit that transmits a control signal that specifies an imaging magnification to the surveying device; and a display unit that displays an image based on image information transmitted from the surveying device. on the basis of the image displayed by the controller comprising the steps of workers to guide the object to the target position, the steps of the operator specifies the imaging magnification to the controller, the surveying apparatus from the controller Generated with the imaging magnification changed based on the transmitted control signal, and based on the image displayed by the controller, an operator It provides a method of inducing and a step of further inducing the target position.
In the above configuration, the object may be at least one of a steel pipe pile placing work, a sheet pile placing work, a jacket installation work, a caisson installation work, or a steel plate cell installation work.
The present invention is also an image display system used in the above-described guidance method, measuring an angle in the optical axis direction collimating a collimation point to be surveyed with a predetermined direction as a reference, and outputting it as survey information. Surveying information output means, driving means for changing the optical axis direction, surveying information transmission means for transmitting survey information obtained by the survey information output means to a controller , and collimation points in the optical axis direction is output as image information by converting the image into an electrical signal by imaging an imaging means for changing the imaging magnification on the basis of a control signal transmitted from the controller, the position and orientation of the deployed object to a target position A virtual three-dimensional image shown is generated by adjusting the magnification according to the imaging magnification with the imaging unit as a viewpoint, and a captured image based on the generated three-dimensional image and image information obtained by the imaging unit And An image synthesizing means for forming the image of image information of the synthesized image by synthesizing means and an image information transmitting means for transmitting to said controller, the optical axis of the image pickup means and the optical axis of collimating the collimating points A surveying device that maintains a predetermined relative relationship; a communication unit that transmits a control signal that specifies an imaging magnification to the surveying device; and a display unit that displays an image based on image information transmitted from the surveying device. An image display system including the controller is provided.

<変形例5>
3次元画像合成部81の機能がハードウェア回路で実装されていてもよいし、その機能の一部又は全部がソフトウェアで実装されていてもよい。
3次元画像合成部81の機能がコントローラ15に備えられていてもよい。つまり、本発明は、所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報をコントローラへ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、前記コントローラから送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、目標位置に配置された対象物の位置及び姿勢を示す仮想的な3次元画像を前記撮像手段を視点とし前記撮像倍率に応じて倍率を調整して生成し、生成した前記3次元画像と、前記撮像手段にて得られた画像情報に基づく撮像画像とを合成する画像合成手段と、前記画像合成手段により合成された画像の画像情報を前記コントローラへ送信する画像情報送信手段とを備え、前記視準点を視準する光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量装置と、前記測量装置に撮像倍率を指定する制御信号を送信する通信手段と、前記測量装置から送信された画像情報に基づく画像を表示する表示手段とを備える前記コントローラとを備える画像表示システムとしても特定され得る。
<Modification 5>
The function of the 3D image composition unit 81 may be implemented by a hardware circuit, or a part or all of the function may be implemented by software.
The controller 15 may have the function of the three-dimensional image composition unit 81. That is, the present invention provides a surveying information output means for measuring an angle in the optical axis direction for collimating a collimation point to be surveyed with a predetermined direction as a reference, and outputting as surveying information, and a drive for changing the optical axis direction. Means, surveying information transmission means for transmitting the survey information obtained by the survey information output means to the controller , and taking an image including the collimation point in the optical axis direction and converting it into an electrical signal as image information and outputs, as a viewpoint image pickup means for changing the imaging magnification, the image pickup means a virtual 3-dimensional image showing the position and orientation of the deployed object to a target position on the basis of a control signal transmitted from said controller An image composition unit that synthesizes the generated three-dimensional image and a captured image based on the image information obtained by the image capturing unit; Composition A surveying apparatus the image information of the image and an image information transmitting means for transmitting to said controller, and the optical axis of the image pickup means and the optical axis of collimating the collimation point to maintain a predetermined relative relationship that, It is also specified as an image display system comprising: a communication unit that transmits a control signal designating an imaging magnification to the surveying device; and the controller that includes a display unit that displays an image based on image information transmitted from the surveying device. obtain.

<変形例6>
また、本発明は、所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報をコントローラへ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、前記コントローラから送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、目標位置に配置された対象物の位置及び姿勢を示す仮想的な3次元画像を前記撮像手段を視点とし前記撮像倍率に応じて倍率を調整して生成し、生成した前記3次元画像と、前記撮像手段にて得られた画像情報に基づく撮像画像とを合成する画像合成手段と、前記画像合成手段により合成された画像の画像情報を前記コントローラへ送信する画像情報送信手段とを備え、前記視準点を視準する光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量装置を、作業員が前記目標位置を撮像するように配置するステップと、前記測量装置に撮像倍率を指定する制御信号を送信する通信手段と、前記測量装置から送信された画像情報に基づく画像を表示する表示手段とを備える前記コントローラによって表示される画像に基づいて、作業員が前記対象物を前記目標位置に誘導するステップと、作業員が前記コントローラに対し撮像倍率を指定するステップと、前記測量装置が前記コントローラから送信された制御信号に基づいて変更した撮像倍率で生成し、前記コントローラにより表示される画像に基づいて、作業員が前記対象物を前記目標位置にさらに誘導するステップとを備える誘導方法としても特定され得る。
<Modification 6>
The present invention also provides a survey information output means for measuring an angle in the optical axis direction collimating a collimation point to be surveyed with a predetermined direction as a reference, and outputting as survey information, and driving for changing the optical axis direction Means, surveying information transmission means for transmitting the survey information obtained by the survey information output means to the controller , and taking an image including the collimation point in the optical axis direction and converting it into an electrical signal as image information and outputs, as a viewpoint image pickup means for changing the imaging magnification, the image pickup means a virtual 3-dimensional image showing the position and orientation of the deployed object to a target position on the basis of a control signal transmitted from said controller An image composition unit that synthesizes the generated three-dimensional image and a captured image based on the image information obtained by the image capturing unit; Synthesized And the image information of the image and an image information transmitting means for transmitting to said controller, a surveying device and the optical axis is maintained a predetermined relative relationship of the imaging means and the optical axis of collimating the collimating points, work A step in which an operator arranges the target position to be imaged, a communication unit that transmits a control signal that specifies an imaging magnification to the surveying device, and a display unit that displays an image based on image information transmitted from the surveying device preparative based on the image displayed by said controller comprising the steps of workers to guide the object to the target position, the steps of the operator specifies the imaging magnification to the controller, the surveying device is the The object is generated at the imaging magnification changed based on the control signal transmitted from the controller, and the worker can select the object based on the image displayed by the controller. It may be identified as a method of inducing and a step of further guided to the target position.

Claims (4)

所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報を遠隔地へ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、遠隔地から送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、前記撮像手段にて得られた画像情報を前記遠隔地へ送信する画像情報送信手段とを備え、前記測量情報出力手段の光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量手段と、
前記画像情報に応じた撮像画像に任意の3次元画像を合成して出力する3次元画像合成手段と
を備える画像表示システム。
Surveying information output means for measuring the angle of the optical axis direction collimating the collimation point to be surveyed with reference to a predetermined direction and outputting it as surveying information, driving means for changing the optical axis direction, and the surveying information Surveying information transmitting means for transmitting the surveying information obtained by the output means to a remote location, and taking an image including the collimation point in the optical axis direction, converting it to an electrical signal and outputting it as image information, An imaging means for changing the imaging magnification based on the control signal transmitted from the image data, and an image information transmitting means for transmitting the image information obtained by the imaging means to the remote location, the light of the surveying information output means Surveying means in which an axis and the optical axis of the imaging means maintain a predetermined relative relationship;
An image display system comprising: a three-dimensional image synthesizing unit that synthesizes and outputs an arbitrary three-dimensional image with a captured image corresponding to the image information.
前記3次元画像は、施工対象の出来形を表す画像である請求項1記載の画像表示システム。   The image display system according to claim 1, wherein the three-dimensional image is an image representing a finished shape of a construction target. 前記出来形は、鋼管杭打設工、矢板打設工、ジャケット据付工、ケーソン据付工、鋼板セル設置工、又は造成工のうち少なくともいずれかの出来形である請求項2記載の画像表示システム。   The image display system according to claim 2, wherein the finished shape is at least one of a steel pipe pile placing work, a sheet pile placing work, a jacket installation work, a caisson installation work, a steel plate cell installation work, and a creation work. . 所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報を遠隔地へ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、遠隔地から送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、前記撮像手段にて得られた画像情報を前記遠隔地へ送信する画像情報送信手段とを備え、前記測量情報出力手段の光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量手段によって目標位置を求めるステップと、
前記画像情報に応じた撮像画像に任意の3次元画像を合成して表示するステップと、
前記3次元画像が合成された撮像画像に基づいて対象物を前記目標位置に誘導するステップと
を備える誘導方法。
Surveying information output means for measuring the angle of the optical axis direction collimating the collimation point to be surveyed with reference to a predetermined direction and outputting it as surveying information, driving means for changing the optical axis direction, and the surveying information Surveying information transmitting means for transmitting the surveying information obtained by the output means to a remote location, and taking an image including the collimation point in the optical axis direction, converting it to an electrical signal and outputting it as image information, An imaging means for changing the imaging magnification based on the control signal transmitted from the image data, and an image information transmitting means for transmitting the image information obtained by the imaging means to the remote location, the light of the surveying information output means Obtaining a target position by a surveying means in which an axis and an optical axis of the imaging means maintain a predetermined relative relationship;
Combining and displaying an arbitrary three-dimensional image on a captured image corresponding to the image information;
Guiding a target object to the target position based on a captured image obtained by synthesizing the three-dimensional image.
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