JP2018009957A - 三次元位置計測システム,三次元位置計測方法,および計測モジュール - Google Patents
三次元位置計測システム,三次元位置計測方法,および計測モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018009957A JP2018009957A JP2017017273A JP2017017273A JP2018009957A JP 2018009957 A JP2018009957 A JP 2018009957A JP 2017017273 A JP2017017273 A JP 2017017273A JP 2017017273 A JP2017017273 A JP 2017017273A JP 2018009957 A JP2018009957 A JP 2018009957A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- measurement
- vector
- camera
- dimensional position
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 189
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 156
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 13
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002366 time-of-flight method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
図1は第1の実施の形態に係る計測システムの外観斜視図である。図1における符号1が、本形態に係る三次元位置計測システム(以下、単に計測システムとする)である。計測システム1は、外観上は、測量機2と、計測モジュール4を有する。
以下、第1の実施形態と同一の要素については同一の符号を用いて説明を割愛する。第1の実施形態では、指示棒8を用いているが、第2の実施形態ではこれに代えて、計測モジュール4が小型の距離計を備える。この距離計は、筐体5に収容され、モジュール側測定部とレーザポインタを有する。モジュール側測定部は、レーザ光をパルス発振する送光部とその受光部を有し、レーザ光を受光するまでの時間差と光速により、測定点までの距離を測定するノンプリズム測距が可能なものとする。レーザポインタは、例えば可視色のレーザ光を直線的に発生するものとする。例えばモジュール側測定部の光軸は直線L1と一致させ、レーザポインタの光軸も直線L1と略一致させる。但し、モジュール側測定部の光軸とレーザポインタの光軸は、直線L1に対して既知の方向にあればよい。これにより、図1の長さd1はモジュール側測定部で得た測距値により既知となるため、第1の実施形態と同様の効果が得られる。さらに、作業者は、レーザポインタで測定点を指し示すだけでよいので、よりいっそう作業効率が向上する。
第3の実施形態では、指示棒8に代えて、ポインタ51を備える。ポインタ51は可視光レーザポインタである。ポインタ51の光軸52は、直線L1に対して既知の方向にあればよい。図6は第3の実施の形態に係る計測システムの外観斜視図である。ポインタ51は、筐体5の下面に固定されている。図6では、ポインタ51の光軸52は、直線L1と直交し、計測モジュール4を上面視し第2カメラ36bの方向を0°とした場合に時計回りに90°の方向に向けて設定されている。ポインタ51のレーザ発光部から全球カメラ36(カメラ中心)までの長さd2は予め既知としておく。
第4の実施形態は、第2の実施形態をベースにし、第2の実施形態の小型距離計に代えて、計測モジュール4にスキャナ62を備える。図9は第4の実施の形態に係る計測システム1の外観斜視図、図10は第4の実施の形態に係る計測システム1の制御ブロック図である。
上記第1および第2の実施形態では、ステップS17で、プリズム35から測定点XへのP-Xベクトルを求めているが、全球カメラ36から長さd3分、P-X方向ベクトル43の逆方向に戻った位置がプリズム35であるとして、全球カメラ36から測定点Xへのベクトルを求めてもよい。第3の実施形態のステップS40についても同様のことが言える。第4の実施形態でも同様のことが言える。
上記第1〜第3の実施形態において、測量機2本体に対して位置関係を既知としたガイドライトをさらに備え(例えば托架部2bの上面の既知の位置に固定)、全球カメラ36で撮像される光を追尾光からガイドライト光に変更してもよい。即ち、測量機2の光出射部は、追尾光に限らず、他の光であってもよい。第4の実施形態でも同様のことが言える。
2 測量機
4 計測モジュール
X 測定点
8 指示棒
18 追尾部(光出射部)
20 測定部
34 三軸加速度センサ
35 プリズム(ターゲット)
36 全球カメラ
41 Ca−TS方向ベクトル(カメラ−測量機方向ベクトル)
42 鉛直下方向ベクトル
43 P-X方向ベクトル(ターゲット−測定点方向ベクトル)
44 TS−Pベクトル(測量機−ターゲットベクトル)
45 P-Xベクトル(ターゲット−測定点ベクトル)
46 TS-Xベクトル(測量機−測定点ベクトル)
51 ポインタ
43´ P-RP方向ベクトル(ターゲット−ポインタ方向ベクトル)
53 Ca-X方向ベクトル (カメラ−測定点方向ベクトル)
54 発光方向ベクトル
55 P-RPベクトル(ターゲット−ポインタベクトル)
56 RP-Xベクトル(ポインタ-測定点ベクトル)
62 スキャナ
64a スキャナの光の出射点
65 スキャナ基準軸
67 スキャン点
145 P−EPベクトル(プリズム−出射点ベクトル)
146 EP−SPベクトル(出射点−スキャン点ベクトル)
Claims (8)
- ターゲットと全球カメラと三軸加速度センサを有し、前記ターゲット, 前記全球カメラ,および測定点の位置関係が把握可能な計測モジュールと、
前記ターゲット方向に光を出射する光出射部と前記ターゲットまでの測距および測角を行う測定部を有する測量機と、を備えることを特徴とする三次元位置計測システム。
- 前記ターゲットと前記全球カメラを直線上に配置し、前記測定点は距離計または長さが既知の指示棒により前記直線から既知の方向に配置されることを特徴とする請求項1に記載の三次元位置計測システム。
- 請求項2に記載の三次元位置計測システムにおいて、
(a)前記測定部で前記ターゲットを測距測角して、測量機−ターゲットベクトルを算出し、
(b)前記光出射部から前記ターゲットへ光を出射し、前記全球カメラの画像に映った出射光の位置から、カメラ−測量機方向ベクトルを算出し、
(c)前記(b)のカメラ−測量機方向ベクトルと前記三軸加速度センサから得た鉛直下方向ベクトルから、ターゲット−測定点方向ベクトルを算出し、
(d)前記ターゲット,全球カメラ,測定点の位置関係と前記(c)のターゲット−測定点方向ベクトルから、ターゲット−測定点ベクトルを算出し、
(e)前記(a)および(d)のベクトルを合成して、前記測定点の三次元位置を計測する
ことを特徴とする三次元位置計測方法。
- 前記ターゲットと前記全球カメラを直線上に配置し、この直線に対して既知の方向に光を出射し,前記計測モジュールに対する位置関係が予め把握されたポインタをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の三次元位置計測システム。
- 請求項4に記載の三次元位置計測システムにおいて、
(f)前記測定部で前記ターゲットを測距測角して、測量機−ターゲットベクトルを算出し、
(g)前記光出射部から前記ターゲットへ光を出射し、前記全球カメラの画像に映った出射光の位置から、カメラ−測量機方向ベクトルを算出し、
(h)前記(g)のカメラ−測量機方向ベクトルと前記三軸加速度センサから得た鉛直下方向ベクトルから、ターゲット−ポインタ方向ベクトルを算出し、
(i)前記(h)のターゲット−ポインタ方向ベクトルと前記既知の方向から得た前記ポインタの発光方向ベクトルと、前記全球カメラの画像に映った前記ポインタの光の位置から得たカメラ−測定点方向ベクトルと、前記ポインタの位置関係から、測定点までの距離を算出し、
(j)前記ターゲット,全球カメラ,およびポインタの位置関係と前記(h)のターゲット−ポインタ方向ベクトルから、ターゲット−ポインタベクトルを算出し、
(k)前記(i)の発光方向ベクトルと距離から、ポインタ-測定点ベクトルを算出し、
(l)前記(f),(j),および(k)のベクトルを合成して、前記測定点の三次元位置を計測する
ことを特徴とする三次元位置計測方法。
- ターゲットと全球カメラと三軸加速度センサを有し、前記ターゲット, 前記全球カメラ,および測定点の位置関係が把握可能な、三次元位置計測用の計測モジュール。
- 前記ターゲットと前記全球カメラを直線上に配置し、この直線に対して既知の方向にスキャナ基準軸を向け,前記計測モジュールに対する位置関係が予め把握されたスキャナをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の三次元位置計測システム。
- 請求項7に記載の三次元位置計測システムにおいて、
(m)前記測定部で前記ターゲットを測距測角して、測量機−ターゲットベクトルを算出し、
(n)前記光出射部から前記ターゲットへ光を出射し、前記全球カメラの画像に映った出射光の位置から、カメラ−測量機方向ベクトルを算出し、
(o)前記三軸加速度センサから鉛直下方向ベクトルを取得し、
(p)前記(n)のカメラ−測量機方向ベクトルと前記(o)の鉛直下方向ベクトル、および前記ターゲット,前記全球カメラ,前記スキャナの光の出射点の位置関係と、前記全球カメラ座標上での前記スキャナ基準軸の方向は相対的に固定であることから、プリズム−出射点ベクトルを算出し、
(q)前記スキャナによる測距と偏向方向から、出射点−スキャン点ベクトルを、各スキャン点に対して算出し、
(r)前記(m),前記(p),および前記(q)のベクトルを合成して、前記スキャナの各スキャン点の三次元位置を計測する
ことを特徴とするスキャン方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/630,609 US10809379B2 (en) | 2016-07-04 | 2017-06-22 | Three-dimensional position measuring system, three-dimensional position measuring method, and measuring module |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016132471 | 2016-07-04 | ||
JP2016132471 | 2016-07-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018009957A true JP2018009957A (ja) | 2018-01-18 |
JP6823482B2 JP6823482B2 (ja) | 2021-02-03 |
Family
ID=60993819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017017273A Active JP6823482B2 (ja) | 2016-07-04 | 2017-02-02 | 三次元位置計測システム,三次元位置計測方法,および計測モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6823482B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110160553A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-23 | 中北大学 | 被约束体微小姿态动态测试装置以及解算方法 |
JP2019173393A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 前田建設工業株式会社 | 鋼製支保工の建て込み方法及び建て込みシステム |
JP2020020672A (ja) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | 株式会社トプコン | 測量システム、計測モジュール、および測量方法 |
JP2020056616A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-09 | 株式会社トプコン | 点群データ表示システム |
JP2021063760A (ja) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | 株式会社トプコン | 測量システム |
CN114199217A (zh) * | 2018-10-31 | 2022-03-18 | 莱卡地球系统公开股份有限公司 | 测绘系统和辅助测量仪 |
CN114518639A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-05-20 | 广西北投交通养护科技集团有限公司 | 一种自动调整棱镜的监测桩及方法 |
US11933611B2 (en) | 2020-09-18 | 2024-03-19 | Topcon Corporation | Target direction determining device, control system, and method and program for aiming surveying device at a target |
JP7491730B2 (ja) | 2020-04-30 | 2024-05-28 | 株式会社トプコン | 作業管理システム,作業管理方法,そのための作業管理プログラム |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012189612A (ja) * | 2012-06-06 | 2012-10-04 | Shinryo Corp | 三次元位置決めシステム |
US20130096873A1 (en) * | 2011-10-17 | 2013-04-18 | Kla-Tencor Corporation | Acquisition of Information for a Construction Site |
JP2014515827A (ja) * | 2011-04-15 | 2014-07-03 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 情報を伝えるために遠隔プロジェクタと協働する6自由度レーザトラッカ |
JP2016048856A (ja) * | 2014-08-27 | 2016-04-07 | 株式会社リコー | 画像表示システム、画像表示装置、画像表示方法、およびプログラム |
-
2017
- 2017-02-02 JP JP2017017273A patent/JP6823482B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014515827A (ja) * | 2011-04-15 | 2014-07-03 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 情報を伝えるために遠隔プロジェクタと協働する6自由度レーザトラッカ |
US20130096873A1 (en) * | 2011-10-17 | 2013-04-18 | Kla-Tencor Corporation | Acquisition of Information for a Construction Site |
JP2012189612A (ja) * | 2012-06-06 | 2012-10-04 | Shinryo Corp | 三次元位置決めシステム |
JP2016048856A (ja) * | 2014-08-27 | 2016-04-07 | 株式会社リコー | 画像表示システム、画像表示装置、画像表示方法、およびプログラム |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019173393A (ja) * | 2018-03-28 | 2019-10-10 | 前田建設工業株式会社 | 鋼製支保工の建て込み方法及び建て込みシステム |
JP2020020672A (ja) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | 株式会社トプコン | 測量システム、計測モジュール、および測量方法 |
JP7139184B2 (ja) | 2018-08-01 | 2022-09-20 | 株式会社トプコン | 測量システム、計測モジュール、および測量方法 |
JP7112929B2 (ja) | 2018-09-28 | 2022-08-04 | 株式会社トプコン | 点群データ表示システム |
JP2020056616A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-09 | 株式会社トプコン | 点群データ表示システム |
CN114199217A (zh) * | 2018-10-31 | 2022-03-18 | 莱卡地球系统公开股份有限公司 | 测绘系统和辅助测量仪 |
CN110160553B (zh) * | 2019-06-06 | 2023-03-28 | 中北大学 | 被约束体微小姿态动态测试装置以及解算方法 |
CN110160553A (zh) * | 2019-06-06 | 2019-08-23 | 中北大学 | 被约束体微小姿态动态测试装置以及解算方法 |
JP2021063760A (ja) * | 2019-10-16 | 2021-04-22 | 株式会社トプコン | 測量システム |
JP7353126B2 (ja) | 2019-10-16 | 2023-09-29 | 株式会社トプコン | 測量システム |
JP7491730B2 (ja) | 2020-04-30 | 2024-05-28 | 株式会社トプコン | 作業管理システム,作業管理方法,そのための作業管理プログラム |
US11933611B2 (en) | 2020-09-18 | 2024-03-19 | Topcon Corporation | Target direction determining device, control system, and method and program for aiming surveying device at a target |
CN114518639A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-05-20 | 广西北投交通养护科技集团有限公司 | 一种自动调整棱镜的监测桩及方法 |
CN114518639B (zh) * | 2022-02-23 | 2024-05-28 | 广西北投交通养护科技集团有限公司 | 一种自动调整棱镜的监测桩及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6823482B2 (ja) | 2021-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6823482B2 (ja) | 三次元位置計測システム,三次元位置計測方法,および計測モジュール | |
JP6316568B2 (ja) | 測量システム | |
EP2503284B1 (en) | Survey system with survey apparatus, survey pole and mobile wireless transceiver system | |
JP4847872B2 (ja) | 測量器のキャリブレーション | |
US11460561B2 (en) | Surveying device, and calibration method and calibration program for surveying device | |
JP6621305B2 (ja) | 測量システム | |
US9897436B2 (en) | Measuring instrument and surveying system | |
US10895632B2 (en) | Surveying system | |
US6731329B1 (en) | Method and an arrangement for determining the spatial coordinates of at least one object point | |
JP7139052B2 (ja) | 測量システム | |
JP4607095B2 (ja) | 測量機器において画像処理を行う方法と装置 | |
US7830501B2 (en) | Surveying method and surveying instrument | |
US7079234B2 (en) | Method for determining the spatial location and position of a reflector rod in relation to a marked ground point | |
US20180329040A1 (en) | Surveying System | |
JP6577295B2 (ja) | 測定装置 | |
EP1672314B1 (en) | Method for preparing a stereo image and corresponding system for preparing three-dimensional data | |
JP7313955B2 (ja) | 測量装置、測量方法および測量用プログラム | |
JP7191643B2 (ja) | 測量装置 | |
JP2019109154A (ja) | 測量装置 | |
US10809379B2 (en) | Three-dimensional position measuring system, three-dimensional position measuring method, and measuring module | |
JP2019196983A (ja) | 測量システム | |
JP7183017B2 (ja) | 測量装置及び写真測量方法 | |
JP2016206130A (ja) | 三次元位置計測システム | |
JP7311342B2 (ja) | 3次元測量装置、3次元測量方法および3次元測量プログラム | |
JP2021067615A (ja) | スキャナシステムおよびスキャン方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20170206 |
|
AA64 | Notification of invalidation of claim of internal priority (with term) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764 Effective date: 20170228 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170306 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200109 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201022 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201110 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201218 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210108 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6823482 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |