JP2018146543A - 寸法算出装置及び寸法算出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実際に測定対象物全体の寸法を測定することなく、画像から測定対象物等の寸法を容易に求めることができる寸法算出装置及びの寸法算出方法を提供する。【解決手段】寸法算出装置の表示部は、測定対象物と、トレースされた測定対象物の壁面及び壁面の一部の輪郭線と、消失点から引き出される引き出し線と、壁面の一部の実寸値と、演算処理部によって演算された測定対象物の寸法データを表示し、演算処理部は、トレースされた測定対象物の壁面Ｓ１、Ｓ２の輪郭線の略垂直方向及び略水平方向の向かい合う２辺の線分を延長し、交わる場合には消失点１、２を検出して消失点から２本の引き出し線を引き出し、交わらない場合には２本の平行な引き出し線を引き出し、トレースされた壁面の一部の輪郭線と、壁面の輪郭線の寸法比率を算出し、実寸値と寸法比率に基づいて、壁面の一辺の長さ等の寸法データを算出する。【選択図】図４

Description

本発明は、実際に建物全体の寸法を測定することなく、撮影された画像から建物全体の寸法を簡単に求めることができる寸法算出装置及び寸法算出方法に関する。

従来、土木建設業において改修工事を行う際に現状の構築物の設計図が必要になるが、それらの設計図が存在しない場合には建築物の採寸を行い、図面を作成する必要がある。採寸作業には、まず建築物の現地の基準点の設置し、その基準点からレーザー測定器、超音波距離計、平板測量、巻き尺などにより各部の採寸を行う。採寸するめたに、測量、記帳、目的物指示のため少なくとも２名の作業員が必要となる。また、採寸位置に到達できない場合には採寸用の仮設足場の設置や高所作業車が必要となる。

しかし、採寸作業にこのような手間や仮設経費、測定装置設備費用、人件費等の費用を投じることは、業務逸注の可能性もあり、時間と費用が節約できる簡易な手法で、素早く測定結果が得られる方法が求められている。そのため、実際に採寸しなくても建築物等の面積を測定する技術が開発されている。

例えば特許文献１には、携帯端末機に備えられたカメラを利用した物体の実際の大きさを測定する方法が開示されている。具体的には、携帯端末機に備えられたカメラを利用して撮影された物体イメージの大きさ及び物体とカメラとの間の距離を測定して、焦点距離などのカメラの特性及び測定された値を利用して撮影された物体の実際大きさを算出する。それにより、迅速且つ簡便に物体の正確な大きさを測定できるとされている。

また、特許文献２には、測定対象物のサイズ測定装置、サイズ測定方法およびサイズ測定プログラムが開示されている。この発明によれば、撮影画像を画像処理することによって測定対象物のサイズを測定することができ、少ない作業量で簡単に測定することのできるとされている。

特開２０１２−１８５１６１号公報 特開２００４−２１９２５５号公報

特許文献１の方法は、物体とカメラとの間の距離を測定して、焦点距離などのカメラの特性及び測定された値を利用して物体の大きさを測定する方法であるが、撮像する物体が比較的大きい場合等には、遠近感のある画像となり、その形状が歪んで見えるため正確な大きさを測定することが難しい。つまり、カメラで撮像された画像は、実際に目に映る像を平面に写されるため、遠近法（透視図法）で描かれた図のように、物体が視点から遠いほど小さく、視点の角度によって物体が歪んで見える。特に比較的大きな建築物を撮像する場合には、建築物の形状は撮像距離や角度に応じて変化するため、正方形や長方形は台形のように見える場合がある。

また、特許文献２の測定対象物のサイズ測定装置は、少ない作業量で簡単に測定することができるが、測定対象物の３辺が交差する頂点付近を中心として測定対象物を撮像することから、撮像する方向が制限される。また、実寸がわかっているサイズ測定基準領域
を測定対象物から抽出するために、その領域の輝度値を平均輝度よりも高くするなど、抽出の際に工夫が必要であり、構成が複雑である。そのため、より簡単な構成で、対象物の画像からその寸法を容易に求めることができる測定装置が望まれる。

本発明は、上記課題に鑑み、実際に測定対象物全体の寸法を測定することなく、撮像された測定対象物の画像が遠近感のある画像であっても、その画像から測定対象物等の寸法を容易に求めることができる寸法算出装置及びの寸法算出方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明に係る寸法算出装置は、記憶部と入力部と表示部と演算処理部を備える寸法算出装置であって前記記憶部は、測定対象物の画像と寸法データを記憶し、前記表示部は、前記測定対象物と、トレースされた前記測定対象物の壁面及びトレースされた前記壁面の一部の輪郭線と、前記演算処理部によって求められる消失点から引き出される引き出し線と、前記入力部からユーザ操作により入力された前記測定対象物の壁面の一部の実寸値と、前記演算処理部によって演算された前記測定対象物の寸法と、を表示し、前記演算処理部は、トレースされた前記測定対象物の壁面の輪郭線の略垂直方向及び略水平方向の向かい合う２辺の線分を延長し、交わる場合には消失点を検出して前記消失点から２本の引き出し線を引き出し、交わらない場合には２本の平行な引き出し線を引き出し、トレースされた前記壁面の一部の輪郭線と、トレースされた前記壁面の輪郭線の寸法比率を算出し、前記実寸値と、前記寸法比率に基づいて、前記壁面の一辺の長さ、周囲の長さ、面積を含む寸法データを算出することを特徴とする。
また、この寸法算出装置は、測定対象物の画像を撮像する撮像部を備えてもよい。
さらに、前記演算処理部は、前記測定対象物の画像から前記測定対象物の壁面の輪郭線及び前記壁面の一部の輪郭線を抽出して、トレースすることができる。
また、前記演算処理部は、前記測定対象物の壁面の面積から前記一部の面積を差し引いた面積を算出することができる。
さらに、前記演算処理部は、前記壁面の一部と略同一な寸法の部分を抽出し、前記測定対象物の壁面の面積から前記抽出された部分の面積を差し引いた面積を算出することができる。
前記演算処理部は、前記壁面の一辺の長さ、周囲の長さ、面積を含む寸法データと画像を、ＣＡＤデータファイル、表計算ファイル、文書ファイル、画像ファイル、ＨＴＭＬファイル、プレゼンテーションファイルのうち少なくとも一つのファイルに変換することができる。
本発明に係る寸法算出方法は、記憶部と入力部と表示部と演算処理部を備える寸法算出装置による寸法算出方法であって、前記表示部が、前記測定対象物を表示するステップと、前記表示部が、トレースされた前記測定対象物の壁面の輪郭線を表示するステップと、前記演算処理部が、トレースされた前記測定対象物の壁面の輪郭線の略垂直方向及び略水平方向の向かい合う２辺の線分を延長し、交わる場合には消失点を検出して前記消失点から２本の引き出し線を引き出し、交わらない場合には２本の平行な引き出し線を引き出すステップと、前記表示部が、前記引き出し線を表示し、前記引き出し線を使用してトレースされた前記壁面の一部の輪郭線を表示するステップと、前記演算処理部が、トレースされた前記壁面の一部の輪郭線と、トレースされた前記壁面の輪郭線の寸法比率を算出するステップと、前記表示部が、前記入力部からユーザ操作により入力された前記測定対象物の壁面の一部の実寸値を表示するステップと、前記演算処理部が前記実寸値と、前記寸法比率に基づいて、前記壁面の一辺の長さ、周囲の長さ、面積を含む寸法データを算出するステップと、を有することを特徴とする。

本発明の寸法算出装置及び寸法算出方法は、撮像された測定対象物の画像が遠近感のある画像であっても、その画像から測定対象物全体の寸法を容易に求めることができる。

本発明の第１の実施形態である寸法算出装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態である寸法算出方法の全体の流れを示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の寸法算出装置に表示される測定対象物の壁面の輪郭をトレースした画面の図である。 建物を遠近法（透視図法）で描いた透視図の消失点を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の寸法算出装置に表示される測定対象物の壁面の消失点からの引き出し線を表示した画面の図である。 図５の引き出し線を利用して測定対象物の壁面の一部の輪郭をトレースした画面の図である。 図６の測定対象物の壁面の一部の実寸値と、演算された寸法データを表示した画面の図である。 図７の寸法データのみを表示した画面の図である。 本発明の第２の実施形態の寸法算出装置に表示される測定対象物の第１の壁面の一部の輪郭をトレースした画面の図である。 本発明の第２の実施形態の寸法算出装置に表示される測定対象物の第２の壁面の一部の輪郭をトレースした画面の図である。

以下、本発明の実施の形態（以下、実施例と記す）を、図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、共通する部分には同一の符号を付しており、同一符号の部分に対して重複した説明を省略する。

図１は、本発明の一実施例である寸法算出装置１の全体構成を示すブロック図である。寸法算出装置１は撮像された測定対象物の表面積等の寸法データを算出する装置である。寸法算出装置１は、ユーザが操作する入力部１０と、装置全体や様々な演算を制御する演算処理部（以下、演算制御部と記す）２０と、測定対象物の画像や寸法データ、プログラムを記憶する記憶部３０、測定対象物の画像やトレース線を表示する表示部４０からなる。また、測定対象物を撮像する撮像部６０や画像や寸法データを出力する出力部５０を備えることもできる。また、外部に画像や寸法データを送受信できる通信部７０を備えてもよい。

入力部１０は、寸法算出装置１の各種操作を行うためのインターフェイスとして動作する。入力部１０は例えば、キーボード１１やポインティングデバイス１２（タッチパッド、トラックボール、マウスなど）であり、機械的な入力だけでなく音声入力であっても良いし、これらの組みあわせであってもよい。また、表示部４０の表示画面上にタッチパネル４１として入力部１０を設けてもよい。本実施例では、ユーザが入力部１０のキーボードを介して測定対象物の壁面の一部の実寸値を入力する。また、ユーザがタッチパネル４１を介して、測定対象物の壁面の輪郭線をトレースする作業を行う。

演算制御部２０は、記憶部３０の画像記憶部３１に記憶された画像から測定対象物の壁面の一辺の長さ、周囲の長さ、面積を含む寸法データを演算処理によって求めるものである。具体的には、入力部１０で入力された実寸値や表示部４０のタッチパネル４１等によってトレースされた測定対象物の壁面の輪郭線から消失点を検出する消失点検出部２１、寸法算出部２２、一致判断部２３、ＣＡＤデータファイル等に変換する変換処理部２４を制御する。また、上述の各構成部および装置全体に対する制御や処理を行う。

表示部４０は、記憶部３０の画像記憶部３１に記憶された画像を表示し、タッチパネル４１等によってトレースされた測定対象物の壁面及び壁面の一部の輪郭線を表示する。また、演算制御部２０によって求められた消失点からの引き出し線や、入力部１０からユーザ操作により入力された測定対象物の壁面の一部の実寸値、演算制御部２０によって演算された測定対象物の寸法を表示する。

記憶部３０は、画像記憶部３１に測定対象物の画像を記憶し、データ記憶部３２に演算制御部２０によって演算された寸法データを記憶する。また、寸法算出装置１を構成する種々の機能を動作させるためのプログラム３３が格納されている。出力部５０は、記憶部３０に保持された画像データ等を記録するメモリカードを挿入する端子やＵＳＢ端子などの出力端子を備える。また、出力部５０を介して、それらのデータや画像を印刷できる構成としてもよい。

本実施例の寸法算出装置１の動作の流れを図２から図８を用いて説明する。図２は、本実施例の寸法算出装置１の動作及びユーザによる操作を示すフローチャートである。図３及び図５〜８は、本実施例の寸法算出装置１の表示部４０の表示画面を示す図である。以下、図２に示すフローチャートに沿って寸法算出方法を説明する。

まず、ステップＳ１０で、寸法算出装置１が撮像部（カメラ）６０を備える場合には、ユーザ操作により撮像部６０を使用して測定対象物を撮像する。撮像部６０は寸法算出装置１に必ずしも必要な構成ではないが、撮像部６０を備えることで、測定対象物の撮像から寸法算出までを１つの装置で行うことができるため、便利であり、効率よく測定対象物の寸法を求めることができる。撮像部６０で撮像された画像の画像ファイルは、記憶部３０の画像記憶部３１に記憶される。なお、既に測定対象物の画像が撮像されている場合には、次のステップＳ１１から始める。

ステップＳ１１で、寸法算出装置１の表示部４０は、画像記憶部３１の画像ファイルを参照し、図３に示すような測定対象物を表示する（画像表示）。なお、画像ファイルは、ＪＰＥＧ、ＰＮＧ、ＧＩＦ形式等の画像ファイルを含み、ＰＤＦファイル、ＰＰＴファイル等の画像を表示するファイルも含むものとする。本実施例では測定対象物は建築物１００であり、撮像距離や見る角度により建築物１００の形状が歪み、台形のように見える。

ステップＳ１２で、寸法算出装置１の表示部４０は、図３に示すように建築物１００の壁面１１０の輪郭線をトレースした画面を表示する（輪郭線表示）。壁面の輪郭のトレースは、ユーザ操作により、タッチパネル４１上で描くことができる、いわゆるＳｕｒｆａｃｅペン等を使用して描いてもよいし、入力部１０のポインティングデバイス（マウス等）１２を使用して描いてもよい。その際に、建築物１００の壁面１１０を囲むように、予め四角の枠線１１１を用意して、そのエッジ部１２０（以下、ターゲットマーカーと記す）を壁面１１０の輪郭に合うように動かして調整して、壁面１１０の輪郭線を描くようにすることもできる。このように予め四角の枠線を用意することで、壁面１１０の輪郭線のトレースを、簡単に、かつ精度よく行うことができる。また、その際により精度よく壁面１１０の輪郭線をトレースするために、建築物１００の画像を拡大してターゲットマーカー１２０を移動させ、壁面１１０の輪郭に合うように枠線１１１を調整することが好ましい。壁面１１０の輪郭線がトレースされると、建築物１００の垂直方向と水平方向の画面上の基準値（長さ）がそれぞれ１０．０と設定される。その基準値を表示部４０に表示する構成としてもよい。

本実施例ではユーザ操作により、建築物１００の壁面１１０の輪郭をトレースするが、演算制御部２０が建築物１００の画像からその壁面１１０の輪郭線を抽出してトレースする構成としてもよい。壁面１１０の輪郭線の抽出は、例えばパターン認識や画像の輝度差認識、被写界深度認識により行うことができる。このように、演算制御部２０が壁面１１０の輪郭線を抽出してトレースすることで、ユーザ操作でトレースする必要がなくなり、より効率よく壁面１１０の寸法を求めることができる。また、自動で輪郭線を抽出した場合においても、より正確にトレースするために、手動又は自動で細部を修正できるものとする。

ステップＳ１３で、演算制御部２０の消失点検出部２１が、トレースされた建築物１００の壁面１１０の輪郭線の略垂直方向及び略水平方向の向かい合う２辺の線分を延長し、消失点が検出されるか否かを判断する。消失点が検出された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ１５に進み、消失点が検出されない場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ１４に進む。消失点について図４を用いて説明する。

図４は、建物を遠近法（透視図法）で描いた透視図の消失点を示す説明図である。前述のように、カメラで撮像された画像は、実際に目に映る像を平面に写されるため、遠近法（透視図法）で描かれた透視図のように、物体が視点から遠いほど小さく、目線の高さ（アイレベル）や角度によっては物体が歪んで見える。また、多くの透視図には消失点が存在し、例えば図４の建物のように、視点により３個の消失点が存在する場合がある。１つの壁面Ｓ１に注目し、その略垂直方向の向かい合う２辺の線分を延長すると、消失点３が存在する。また、１つの壁面Ｓ１の略水平方向の向かい合う２辺の線分を延長すると、消失点１が存在する。

また、隣り合う壁面Ｓ２に関しても、その略垂直方向の向かい合う２辺の線分を延長すると、消失点３が存在し、略水平方向の向かい合う２辺の線分を延長すると消失点２が存在する。このように、視点や建物の大きさにより、多くの場合には消失点が存在するが、壁面の水平方向又は垂直方向の向かい合う２辺が平行な場合には消失点は存在しない。

なお、壁面Ｓ１上にあり、壁面Ｓ１の垂直方向及び水平方向と、それぞれ平行な窓枠や玄関枠など壁面の一部についても、その略垂直方向の向かい合う２辺の線分を延長すると壁面Ｓ１の場合と同じ消失点３が存在し、略水平方向の向かい合う２辺の線分を延長すると壁面Ｓ１の場合と消失点１が存在する。壁面Ｓ２上の窓等においても同様である。本発明では、壁面１１０の消失点と、壁面の一部１３０の消失点が同一であることを利用して、建築物１００の壁面１１０の寸法データを算出する。

ステップＳ１４で、演算制御部２０が２本の平行な引き出し線を引き出し、表示部４０に表示される（引き出し線表示）。また、ステップＳ１５で、演算制御部２０が検出した消失点から２本の引き出し線を引き出し、表示部４０に表示される（引き出し線表示）。図５は、本実施例の壁面の建築物１００の壁面１１０の消失点からの引き出し線１４１、１５１を表示した画面の図である。図５に示すように、引き出し線１４１、１５１は、建築物１００の画像上に重ねて表示される。図５では、演算制御部２０が建築物１００の壁面１１０の輪郭線の略垂直方向の消失点と、略水平方向の消失点の両方を検出した例を示している。なお、建築物１００の壁面１１０の輪郭線の略垂直方向の消失点又は略水平方向の消失点のどちらか一方の消失点のみを検出した場合には、検出した消失点から２本の引き出し線を引き出し、消失点が検出されなかった方向には、２本の平行な引き出し線を引き出す。

図５に示すように、略水平方向の消失点１４０からは、引き出し線１４１、１４１が引き出されて表示されているが、略垂直方向の消失点は建築物１００から遠く、画面の範囲内に収まらないため、その場合には、引き出し線１５１、１５１のみが表示される。また、引き出し線は１つの消失点から２本引き出されるが、１本ずつ表示し、１本目の位置が確定してから、２本目を表示してもよい。１本ずつ表示させることで、図面が複雑化することを避けることができる。

ステップＳ１６で、寸法算出装置１の表示部４０は、引き出し線を使用して建築物１００の壁面１１０の一部１３０の輪郭をトレースした画面を表示する（輪郭線表示）。図６は、引き出し線を利用して建築物１００の壁面１１０の一部の輪郭をトレースした画面の図である。図６に示すように、窓枠などの一部１３０の輪郭のトレースは、略垂直方向及び略水平方向の各２本の引き出し線を移動させて行う。建築物１００の壁面１１０のトレースと同様にユーザ操作により、タッチパネル４１又は入力部１０を使用して引き出し線を移動させることができる。各引き出し線は、一端が消失点で固定されているため、固定されていない他端１４２、１４２、１５２、１５２（以下、測線マーカーと記す）を動かすだけで、容易に窓枠等の一部１３０の輪郭線のトレースを行うことができる。その際、より精度よく輪郭線をトレースするために、窓枠等の一部１３０の部分をタッチパネル４１等で拡大して測線マーカー１４２、１４２、１５２、１５２を移動させ、一部１３０の輪郭に合うように調整することが好ましい。

本実施例ではユーザ操作により、建築物１００の窓枠等の一部１３０の輪郭をトレースするが、演算制御部２０が建築物１００の画像からその壁面の窓枠等の一部１３０の輪郭線を抽出してトレースする構成としてもよい。この抽出も壁面１１０の輪郭線の抽出と同様に、例えばパターン認識や画像の輝度差認識、被写界深度認識により行うことができる。また、自動で輪郭線を抽出した場合においても、より正確にトレースするために、手動又は自動で細部を修正できるものとする。

上記のようにして建築物１００の壁面１１０の一部１３０の輪郭がトレースされると、建築物１００の壁面１１０の基準値１０．０と比較した一部１３０の垂直方向と水平方向の画面上の値（寸法比率）がそれぞれ計算される。その寸法比率を表示部４０に表示される構成としてもよい。本実施例では図６に示すように、一部１３０の垂直方向と水平方向の画面上の寸法比率が水平方向１．０８１９７（１．０８２と表示）、垂直方向１．１１３０３（１．１１３と表示）と計算され、表示されている。

ステップＳ１７で、ユーザ操作により入力部１０を使用して建築物１００の壁面１１０の一部の実寸値を入力する。表示部４０が入力された実寸値を画像に重ねて表示する（実寸表示）。図７は、建築物１００の壁面１１０の一部１３０の実寸値と、演算された寸法データを建築物１００の画像上に表示した画面の図である。本実施例では、ユーザ操作により壁面１１０の一部１３０の実寸値（垂直幅９００ｍｍ、水平幅１７００ｍｍ）が入力されている。このように、実寸値が既にわかっている、又は容易に測定できる壁面の一部１３０を選ぶことが必要である。

ステップＳ１８で、演算制御部２０の寸法算出部２２が壁面の一部１３０の実寸値と、寸法比率に基づいて、壁面１１０の一辺の長さ、周囲の長さ、面積を含む寸法データを算出する。本実施例では、壁面１１０の水平方向と垂直方向の長さを算出する。例えば、水平方向について、壁面１１０と壁面の一部１３０の寸法比率が１０：１．０８１９７であるから、壁面１１０の実寸値をｘとし、壁面１１０の一部１３０の実寸値の１７００（ｍｍ）とおくと、下記の式で壁面１１０の実寸値ｘが計算できる。

この式からｘが１５７１２（ｍｍ）（少数点以下省略）と計算される。垂直方向も同様に計算でき、壁面１１０の垂直方向の実寸値は８０８６（ｍｍ）と計算される。図７に示すように、表示部４０が算出された寸法データを画像に重ねて表示する（寸法表示）。なお、本実施例では、寸法算出部２２が壁面の水平方向と垂直方向の長さを算出したが、周囲の長さ、面積を含む寸法データを算出する場合には、それらのデータを画像に重ねて表示してもよい。

また、演算制御部２０の寸法算出部２２が壁面１１０の面積から壁面の一部１３０の面積を差し引く構成としてもよい。このような構成とすることで、例えば、壁面１１０の塗装が必要な場合に、塗装に必要な面積（窓の部分を差し引いた面積）を簡単に求めることができるため便利である。

更に、演算制御部２０が、壁面１１０の一部１３０と略同一な寸法の部分を抽出する一致判断部２３を備える構成としてもよい。抽出は、例えばパターン認識や画像の輝度差認識、被写界深度認識によって行われる。一致判断部２３が、壁面の一部１３０と略同一な寸法の部分を抽出し、寸法算出部２２が壁面１１０の面積から抽出された部分の面積を差し引く。それにより、例えば、塗装に必要な面積（複数の窓の部分を差し引いた面積）を容易に求めることができる。壁面１１０に同じ大きさの窓がいくつもある場合には、この一致判断部２３を備える構成が有用である。ステップＳ１８で算出された寸法データは、記憶部３０のデータ記憶部３２に記憶される。また、算出された寸法データを画面の端にまとめて表示してもよい（図示せず）。

ステップＳ１９で、建築物１００の壁面の寸法データのみを表示し、寸法算出方法の一連の処理の流れが終了する。図８は、建築物１００の画像を取り除き、寸法データのみを表示した画面の図である。この工程により、寸法データが見えやすくなる。この工程は必ずしも必要なものではなく、寸法データを画像に重ねて表示しても見えやすい場合には表示しなくてもよい。その場合にはステップＳ１８で終了となる。

さらに、演算制御部２０が、画像や寸法データをＣＡＤデータファイル等に変換する変換処理部２４を備える構成としてもよい。変換処理部２４は、データ記憶部３２を参照し、寸法データを示した建築物１００の画像を、ＣＡＤデータファイル、表計算ファイル、文書ファイル、画像ファイル、ＨＴＭＬファイル、プレゼンテーションファイルのうち少なくとも一つのファイルに変換する。これらの変換は、汎用の２次元又は３次元ＣＡＤソフトや汎用の表計算ソフト等によって行われる。変換処理部２４を備えることで、ユーザがＣＡＤソフトを使用して図面を描く手間が省ける。また、ＣＡＤデータファイル、表計算ファイル等に変換することで、建築物１００全体の形状や寸法が見えやすく、より容易に建築物１００の塗装に必要な面積を把握することができ、見積書等を作成しやすくなる。それにより、例えば塗装業者との打ち合わせ等も円滑に行うことができる。

次に、本発明の第２の実施例について、図９と図１０を使用して説明する。図９は、本実施例の寸法算出装置１に表示される測定対象物の第１の壁面の一部の輪郭をトレースした画面の図である。また、図１０は、本実施例の寸法算出装置１に表示される測定対象物の第２の壁面の一部の輪郭をトレースした画面の図である。

実施例１では、建築物１００の１つの壁面１１０の寸法データを求めたが、本実施例では、図９と図１０に示すように建築物２００の隣り合う２つの壁面２１０、２２０の寸法データを求める。本実施例の寸法算出装置の構成や寸法算出方法の一連の処理の流れの基本的な部分は実施例１と共通しているため説明を省略し、実施例１と異なる部分について説明する。

図４を使用して説明したように、１つの壁面Ｓ１に注目し、その略垂直方向の向かい合う２辺の線分を延長すると、消失点３が存在し、その略水平方向の向かい合う２辺の線分を延長すると、消失点１が存在する。本実施例では、さらに壁面Ｓ２に注目し、その略垂直方向の向かい合う２辺の線分を延長すると、消失点３が存在し、その略水平方向の向かい合う２辺の線分を延長すると、消失点２が存在する。このように隣り合う２つの壁面に注目すると、消失点が３つ存在し得る。ただし、消失点３は、壁面Ｓ１と壁面Ｓ２で共通する消失点である。壁面Ｓ１と壁面Ｓ２が隣り合わない建築物の場合には、それぞれの壁面に消失点が２つずつ存在し、合わせて４つの消失点が存在し得る。本実施例では、建築物２００の２つの壁面２１０、２２０が隣り合う場合について説明する。

まず、建築物２００の第１の壁面２１０の寸法データの算出について、寸法算出装置１が、前述のステップＳ１２からステップＳ１８（又はステップＳ１９）までを実施する。本実施例では、壁面２１０の一部は、窓枠２１１であり、その実寸値が既に測定されている。実施例１と同様な方法で、寸法算出装置１は、壁面２１０の一辺の長さ、周囲の長さ、面積、窓枠２１１を除いた面積等を算出することができる。その際に、枠線２２２やターゲットマーカー２２３を用いてもよい。枠線２２２とターゲットマーカー２２３は、第１の壁面２１０と第２の壁面２２０で共通のものを使用してもよいし、別の枠線を使用してもよい。共通の枠線２２２を使用すると、一度に第１の壁面２１０と第２の壁面２２０
をトレースできるため、便利である。本実施例では、第１の壁面２１０と第２の壁面２２０で共通の枠線２２２とターゲットマーカー２２３を使用する。

また、壁面２１０の窓枠２１１は、消失点２４０からの引き出し線２４１、２４１と、引き出し線２５１、２５１の各測線マーカー２４２、２４２、２５２、２５２を動かして、トレースする。図１０に示すように、建築物２００の第２の壁面２２０の寸法データも同様に壁面２２０の一部２２１の実寸値を使用して算出することができる。その際、壁面２２０の垂直方向の引き出し線２５１、２５１が引き出される消失点は、壁面２１０の垂直方向の消失点と一致する。また、壁面２２０の水平方向には新たな消失点が存在し、そこから引き出し線２６１、２６１が引き出される。これらの引き出し線２６１、２６１、２５１、２５１の測線マーカー２６２、２６２、２５２、２５２を動かして、窓枠２２１をトレースする。壁面の一部（窓枠等）を差し引く構成や、壁面の一部と略同一な寸法の部分を抽出し、壁面の面積からその部分を差し引く構成などは実施例１と同様である。

さらに、本実施例ではステップＳ１８において、演算制御部２１が２つの壁面２１０、２２０の面積を合わせた面積を算出することができ、建築物２００の２つの壁面２１０、２２０に向かい合う２つの壁面の面積を合わせた面積（建築物２００の側面全体の面積）を算出することもできる。それにより、建築物２００の塗装に必要な面積の総和を容易に求めることができる。

また、建築物２００の隣り合う壁面２１０と壁面２２０の寸法データが求まることで、その屋根２３０の寸法データも求めることができる。屋根の形状には、切妻屋根や片流れ屋根、 寄棟屋根、方形屋根などがあるが、その屋根の形状の詳細データ（勾配や軒の出など）を入力することで、より正確な屋根の寸法データを求めることができる。また、建築物２００の寸法データから建築物２００全体の体積も求めることができる。さらに、壁面ごとに仕上げ等の属性を与えて塗装面積を集計する応用や、方位を入力することで、日射方向を取得できるようにする応用を含めて寸法データを算出するようにしてもよい。

以上説明してきた様に、本発明の寸法算出装置は、実際に測定対象物の寸法を測定することなく、撮像された測定対象物の画像が遠近感のある画像であっても、その画像から測定対象物全体の寸法を簡単に、かつ正確に求めることができる。特に、塗装面積を求める必要がある場合において、本発明の寸法算出装置は、建築物の面積から窓枠などの面積を差し引き、塗装をするのに必要な面積を容易に算出することができる。なお、本実施例では、測定対象物が建築物である場合について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、あらゆる測定対象物に適用することができる。

また、本発明の寸法算出装置は、撮像された測定対象物の画像があれば、その画像から測定対象物全体の寸法を求めることができるため、例えば、足場が悪く、近寄ると危険な場所に測定対象物があっても、ドローン等で空中撮像ができれば、その寸法を求めることができる。このように、現場まで行かずに測定対象物全体の寸法を求めることができるため、利便性が高く、時間と費用が節約できる。

本実施例では、本発明の寸法算出装置と寸法算出方法について説明してきたが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。本発明の目的は、上述した寸法算出装置の機能を実現するソフトウェアであるプログラムとしても実現可能である。つまり、このプログラムのプログラムコードをコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を介して、システムあるいは装置に供給し、コンピュータが記録媒体に記録されているプログラムコードを読出し、実行することによっても本発明の目的は達成可能である。この場合、記録媒体から読みだされたプログラムと、その記録媒体は本発明を構成する。

記録媒体としては、磁気ディスクや光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等）、ＩＣカード（メモリカードを含む）、あるいは半導体メモリ(マスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＰＲＯＭ／フラッシュメモリ等)を用いることができる。

コンピュータとしては、デスクトップパソコン又はノートパソコン、タブレット端末等、いかなるコンピュータでもよい。特に本発明をタブレット端末で実施することで、ユーザが必要に応じて持ち運ぶことができ、建築物等を撮像し、その場で建築物等の寸法を容易に求めることができるため、効率がよく利便性が高い。

なお、上述した実施例の寸法算出装置と寸法算出方法は一例であり、その構成は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更可能である。

１…寸法算出装置、１０…入力部、１１…キーボード、１２…ポインティングデバイス、２０…演算制御部、２１…消失点検出部、２２…寸法算出部、２３…一致判断部、２４…変換処理部、３０…記憶部、３１…画像記憶部、３２…データ記憶部、３３…プログラム、４０…表示部、４１…タッチパネル、５０…出力部、６０…撮像部、７０…通信部、１００…建築物、１１０…壁面、１１１…枠線、１２０…ターゲットマーカー、１３０…壁面の一部（窓）、１４０…消失点、１４１，１５１…引き出し線、１４２，１５２…測線マーカー、２００…建築物、２１０…第１の壁面、２２０…第２の壁面、２１１…第１の壁面の一部、２２１…第２の壁面の一部、２２２…枠線、２２３…ターゲットマーカー、２３０…屋根、２４０…消失点、２４１，２５１，２６１…引き出し線、２４２，２５２，２６２…測線マーカー、Ｓ１，Ｓ２…壁面。

Claims (7)

1. 記憶部と入力部と表示部と演算処理部を備える寸法算出装置であって
   前記記憶部は、測定対象物の画像と寸法データを記憶し、
   前記表示部は、
   前記測定対象物と、
   トレースされた前記測定対象物の壁面及びトレースされた前記壁面の一部の輪郭線と、
   前記演算処理部によって求められる消失点から引き出される引き出し線と、
   前記入力部からユーザ操作により入力された前記測定対象物の壁面の一部の実寸値と、
   前記演算処理部によって演算された前記測定対象物の寸法と、
   を表示し、
   前記演算処理部は、
   トレースされた前記測定対象物の壁面の輪郭線の略垂直方向及び略水平方向の向かい合う２辺の線分を延長し、交わる場合には消失点を検出して前記消失点から２本の引き出し線を引き出し、交わらない場合には２本の平行な引き出し線を引き出し、
   トレースされた前記壁面の一部の輪郭線と、トレースされた前記壁面の輪郭線の寸法比率を算出し、
   前記実寸値と、前記寸法比率に基づいて、前記壁面の一辺の長さ、周囲の長さ、面積を含む寸法データを算出することを特徴とする測定対象物の寸法算出装置。
2. 請求項１に記載の寸法算出装置において、更に測定対象物の画像を撮像する撮像部を備えることを特徴とする寸法算出装置。
3. 請求項１又は２に記載の寸法算出装置において、前記演算処理部は、前記測定対象物の画像から前記測定対象物の壁面の輪郭線及び前記壁面の一部の輪郭線を抽出して、トレースすることを特徴とする寸法算出装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の寸法算出装置において、前記演算処理部は、前記測定対象物の壁面の面積から前記一部の面積を差し引いた面積を算出することを特徴とする寸法算出装置。
5. 請求項４に記載の寸法算出装置において、前記演算処理部は、前記壁面の一部と略同一な寸法の部分を抽出し、前記測定対象物の壁面の面積から前記抽出された部分の面積を差し引いた面積を算出することを特徴とする寸法算出装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の寸法算出装置において、前記演算処理部は、前記壁面の一辺の長さ、周囲の長さ、面積を含む寸法データと画像を、ＣＡＤデータファイル、表計算ファイル、文書ファイル、画像ファイル、ＨＴＭＬファイル、プレゼンテーションファイルのうち少なくとも一つのファイルに変換することを特徴とする寸法算出装置。
7. 記憶部と入力部と表示部と演算処理部を備える寸法算出装置による寸法算出方法であって、
   前記表示部が、前記測定対象物を表示するステップと、
   前記表示部が、トレースされた前記測定対象物の壁面の輪郭線を表示するステップと、
   前記演算処理部が、トレースされた前記測定対象物の壁面の輪郭線の略垂直方向及び略水平方向の向かい合う２辺の線分を延長し、交わる場合には消失点を検出して前記消失点から２本の引き出し線を引き出し、交わらない場合には２本の平行な引き出し線を引き出すステップと、
   前記表示部が、前記引き出し線を表示し、前記引き出し線を使用してトレースされた前記壁面の一部の輪郭線を表示するステップと、
   前記演算処理部が、トレースされた前記壁面の一部の輪郭線と、トレースされた前記壁面の輪郭線の寸法比率を算出するステップと、
   前記表示部が、前記入力部からユーザ操作により入力された前記測定対象物の壁面の一部の実寸値を表示するステップと、
   前記演算処理部が前記実寸値と、前記寸法比率に基づいて、前記壁面の一辺の長さ、周囲の長さ、面積を含む寸法データを算出するステップと、
   を有することを特徴とする寸法算出方法。