JP2019016837A - Photographing support device and photographing method - Google Patents

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Abstract

To provide a photographing support device capable of designating a range to be photographed in order to acquire an appropriate resolution image and to divide the entire inspection object into appropriate regions to acquire an image and a photographing method using the photographing support device.SOLUTION: A photographing support device 100 that is a device indicating a range to be photographed of a target includes positioning means, plane calculation means, photographing range calculation means, irradiation point setting means, and laser irradiation means. The photographing range calculating means calculates the photographing range on the basis of the number of pixels of image acquiring means used for photographing and the necessary resolution. The irradiation point setting means sets the irradiation points in the vicinity of the four corners within the photographing range. The laser irradiation means irradiates the four irradiation points with visible light lasers.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本願発明は、平面状の対象物を撮影する技術に関するものであり、より具体的には、可視光レーザーを照射することで撮影範囲を示すことができる撮影支援装置と、これを用いた撮影方法に関するものである。   The present invention relates to a technique for photographing a planar object, and more specifically, a photographing support apparatus capable of showing a photographing range by irradiating a visible light laser, and a photographing method using the same. It is about.

高度経済成長期に集中的に整備されてきた建設インフラストラクチャー(以下、「建設インフラ」という。)は、既に相当な老朽化が進んでいることが指摘されている。平成26年には「道路の老朽化対策の本格実施に関する提言(社会資本整備審議会)」がとりまとめられ、平成24年の笹子トンネルの例を挙げて「近い将来、橋梁の崩落など人命や社会装置に関わる致命的な事態を招くであろう」と警鐘を鳴らし、建設インフラの維持管理の重要性を強く唱えている。   It has been pointed out that the construction infrastructure (hereinafter referred to as “construction infrastructure”) that has been intensively developed during the period of high economic growth has already undergone considerable deterioration. In 2014, the “Proposal for Full-scale Implementation of Road Aging Measures (Social Capital Development Council)” was compiled, giving examples of the Choshi Tunnel in 2012, “In the near future, human life and society such as the collapse of bridges, etc.” It will lead to a fatal situation related to the equipment, "he urged and emphasized the importance of maintaining construction infrastructure.

このような背景のもと、国は道路法施行規則の一部を改正する省令を公布し、具体的な建設インフラの点検方法、主な変状の着目箇所、判定事例写真などを示した定期点検要領を策定している。この定期点検要領では、約70万橋に上るといわれる橋長2.0m以上の橋を対象としており、供用開始後2年以内に初回点検、以降5年に1回の頻度で定期点検を行うこととしている。   Against this backdrop, the government promulgated a ministerial ordinance to revise a part of the Road Law Enforcement Regulations, and showed a specific method for inspecting construction infrastructure, points of major deformations, pictures of judgment cases, etc. The inspection procedure is formulated. This periodic inspection procedure covers bridges with a length of 2.0 m or more, which is said to be about 700,000 bridges. The first inspection is performed within 2 years after the start of service, and then the periodic inspection is performed once every 5 years thereafter. I am going to do that.

建設インフラの点検では、コンクリートのひび割れをはじめとする損傷箇所を検出し、後に確認できるようその結果を記録する。例えば、橋梁のコンクリート床版のひび割れを検出する場合、ひび割れの程度(長さや幅等)などの詳細情報だけでなく、そのひび割れがどこに発生しているかも記録しなければならない。そして従来の点検では、ひび割れを目視で検出するとともに、そのひび割れの配置を、あらかじめ用意した構造物の図面に現地で記入していくこともあった。   In the construction infrastructure inspection, damaged parts such as concrete cracks are detected, and the results are recorded for later confirmation. For example, when detecting cracks in a concrete floor slab of a bridge, it is necessary to record not only detailed information such as the degree of cracking (length, width, etc.) but also where the cracks are occurring. In the conventional inspection, cracks are visually detected, and the positions of the cracks are sometimes written on the structure drawings prepared in advance.

しかしながら、橋梁床版(特に下面)を目視で点検することは、それほど容易ではない。通常、橋梁に近づくためには足場を組み立てることになるが、著しく桁下高が高い場合は相当な規模の足場が必要となるうえ、河川を越える橋梁であれば河川内に足場を組み立てることになり、跨道橋や跨線橋であれば道路や線路上に足場を組み立てることになり、現実的には足場を構築できないケースさえある。また、ひび割れ位置を足場上で図面に記入していくことも容易ではない。現地にて、足場上の位置と図面を照らし合わせる作業は想像以上に難しく、長大橋などでは図面そのものが大きくなるため、現地に持ち込むことも、これを広げて記入することも、相当に煩雑な作業となる。   However, it is not so easy to visually inspect the bridge deck (especially the lower surface). Normally, scaffolds are assembled to get close to the bridge, but if the girder height is extremely high, a considerable scale of scaffolding is required. In the case of an overpass or overpass, a scaffold is assembled on a road or track, and in some cases, it is not possible to actually build a scaffold. Also, it is not easy to write the crack position on the scaffold on the drawing. The work of comparing the position on the scaffold with the drawing at the site is more difficult than expected, and the drawing itself becomes large on long bridges, etc., so it is quite complicated to bring it into the site or to expand it and fill it in. It becomes work.

そこで近年では、画像を用いた点検作業も行われるようになった。取得した画像から損傷箇所を確認することができるため、場所や時間を制限されることなく損傷を検出できるうえ、点検者以外の者も判断できることからより客観的に損傷を検出できるわけである。さらに、適当な撮影範囲で画像を取得すれば、ひび割れ等の損傷位置も記録することができ、図面を用意する手間も、現地で図面に記入する手間も省くことができる。例えば特許文献1では、橋面上を移動する台車と、この台車に取り付けられたアームを利用して点検する手法を提案しており、アームの先端を橋梁下面に配置するとともに、アーム先端につながれた飛行体が橋梁下面をカメラで撮影するという技術を提案している。   Therefore, in recent years, inspection work using images has also been performed. Since the damaged part can be confirmed from the acquired image, the damage can be detected without being restricted in place and time, and the person other than the inspector can also judge the damage more objectively. Furthermore, if an image is acquired in an appropriate photographing range, a damage position such as a crack can be recorded, so that the trouble of preparing the drawing and the trouble of filling in the drawing at the site can be saved. For example, Patent Document 1 proposes a method of inspecting using a carriage moving on a bridge surface and an arm attached to the carriage. The tip of the arm is arranged on the lower surface of the bridge and connected to the tip of the arm. Proposed a technique in which a flying object photographs the underside of a bridge with a camera.

特開2016−79684号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-79684

特許文献1のように橋梁下面に近接して撮影する場合に限らず、下方から望遠レンズで撮影を行う場合を含め、画像を用いた点検作業では足場を組み立てる必要がない上に、損傷箇所を現地で図面に記入する手間が省ける点で極めて好適である。ただし、画像からひび割れ等の損傷を検出するためには、相当の分解能をもった画像を取得しなければならない。ところが画像を取得したその場でその分解能を確認することは容易なことではなく、仮に後日確認した画像の分解能が十分でなければ、改めて現地に出向いて適切な分解能の画像を取得する結果となる。   In addition to the case where the image is taken close to the lower surface of the bridge as in Patent Document 1, it is not necessary to assemble the scaffold in the inspection work using the image including the case where the image is taken with the telephoto lens from below, and the damaged part is This is very suitable in that it saves the trouble of drawing on the site. However, in order to detect damage such as cracks from an image, an image having a considerable resolution must be acquired. However, it is not easy to check the resolution on the spot when the image is acquired, and if the resolution of the image confirmed at a later date is not sufficient, it will result in going to the site again and acquiring an image with an appropriate resolution. .

また、ひび割れ等の配置を記録するためには、点検対象(例えば、橋梁床版)全体の画像(いわゆる、全景写真)を得る必要があるが、一方で相当の分解能を得るため1つの画像範囲は限定的になるという制約もある。したがって、点検対象全体をいくつかの領域に分割して画像を取得し、それぞれの画像をつなぎ合わせることで全体画像を得ることが考えられる。ところがこの場合、どの範囲を撮影すべきかその判断は容易ではない。点検対象にスプレー等でマーキングすることは現実的ではなく、撮影者の目算で範囲を決めたうえで撮影することになるが、仮に後日確認した画像が点検対象全体を網羅していない(つまり抜けがある)ときは、やはり改めて現地に出向いて画像を取得する結果となる。   In addition, in order to record the arrangement of cracks and the like, it is necessary to obtain an image (so-called panoramic view) of the entire inspection object (for example, bridge floor slab). Is also limited. Therefore, it is conceivable to obtain an entire image by dividing the entire inspection object into several regions, acquiring images, and connecting the images. However, in this case, it is not easy to determine which range should be shot. It is not realistic to mark the inspection target with spray etc., and it will be taken after determining the range by the photographer's calculation, but the image confirmed at a later date does not cover the entire inspection target (that is, missing) There is a result of going to the site again and acquiring images.

本願発明の課題は、従来技術が抱える問題を解決することであり、すなわち適切な分解能画像を取得するため、そして点検対象全体を適当な領域に分割して画像を取得するために、撮影すべき範囲を指定することができる撮影支援装置と、これを用いた撮影方法を提供することにある。   The problem of the present invention is to solve the problems of the prior art, that is, to acquire an appropriate resolution image, and to acquire an image by dividing the entire inspection object into appropriate areas. An object of the present invention is to provide a photographing support apparatus capable of specifying a range and a photographing method using the same.

本願発明は、画像条件(画像取得手段の画素数や、要求分解能など)に基づいて撮影範囲を求めるとともに、可視光レーザーを照射することでその撮影範囲を示す、という従来にはなかった発想に基づいてなされた発明である。   The present invention is based on an unprecedented idea of obtaining a shooting range based on image conditions (the number of pixels of the image acquisition means, required resolution, etc.) and showing the shooting range by irradiating a visible light laser. It is an invention made based on this.

本願発明の撮影支援装置は、被写体(平面状の対象物)のうち撮影すべき範囲を示す装置であり、測位手段と、平面算出手段、撮影範囲算出手段、照射点設定手段、レーザー照射手段を備えたものである。このうち測位手段は、対象物上の点の座標を計測する手段であり、平面算出手段は、測位手段で計測された3以上の点の座標に基づいて対象物の平面(面の方程式)を算出する手段であり、撮影範囲算出手段は、撮影に用いる画像取得手段の画素数及び必要とする分解能に基づいて、撮影範囲を算出する手段である。また照射点設定手段は、対象物の平面に撮影範囲を配置し、この撮影範囲内であって4つの隅角部近傍に照射点を設定する手段である。そしてレーザー照射手段は、4つの照射点に対して可視光レーザーを照射する手段である。   The imaging support apparatus of the present invention is an apparatus that indicates a range to be imaged of a subject (a planar object), and includes a positioning unit, a plane calculation unit, an imaging range calculation unit, an irradiation point setting unit, and a laser irradiation unit. It is provided. Of these, the positioning means is means for measuring the coordinates of the points on the object, and the plane calculation means is for calculating the plane (surface equation) of the object based on the coordinates of three or more points measured by the positioning means. The imaging range calculation unit is a unit that calculates the imaging range based on the number of pixels of the image acquisition unit used for imaging and the required resolution. The irradiation point setting means is a means for placing an imaging range on the plane of the object and setting the irradiation points in the vicinity of the four corners within the imaging range. And a laser irradiation means is a means to irradiate a visible light laser with respect to four irradiation points.

本願発明の撮影支援装置は、撮影範囲割付け手段をさらに備えたものとすることもできる。この撮影範囲割付け手段は、平面範囲(対象物の範囲)を網羅するように撮影範囲を複数個所に配置する手段であり、隣接画像の重複程度(あらかじめ設定)に基づいて、隣接する撮影範囲どうしが一部重複するように撮影範囲を配置する。この場合、レーザー照射手段は、撮影範囲割付け手段で配置された撮影範囲ごとに可視光レーザーを照射する。   The photographing support apparatus according to the present invention may further include photographing range assigning means. This shooting range allocating means is a means for arranging shooting ranges at a plurality of locations so as to cover a plane range (range of an object), and based on the overlapping degree (preset) of adjacent images, adjacent shooting ranges are arranged. The shooting range is arranged so that the images partially overlap. In this case, the laser irradiation unit irradiates the visible light laser for each imaging range arranged by the imaging range allocating unit.

本願発明の撮影支援装置は、平面範囲算出手段をさらに備えたものとすることもできる。この平面範囲算出手段は、測位手段で計測された対象物上の点の座標と対象物外の座標、さらに対象物の平面(面の方程式)に基づいて平面範囲の境界を求めるとともに、この境界に基づいて平面範囲を算出する手段である。この場合、撮影範囲割付け手段は、平面範囲算出手段で算出された平面範囲に対して撮影範囲を配置する。   The photographing support apparatus according to the present invention may further include plane range calculation means. The plane range calculation means obtains the boundary of the plane range based on the coordinates of the point on the object measured by the positioning means, the coordinates outside the object, and the plane of the object (surface equation). Is a means for calculating a plane range based on In this case, the shooting range allocating unit arranges the shooting range with respect to the plane range calculated by the plane range calculating unit.

本願発明の撮影方法は、被写体(平面状の対象物)のうち撮影すべき範囲を示したうえで撮影する方法であり、測位工程と、平面算出工程、撮影範囲算出工程、照射点設定工程、レーザー照射工程、画像取得工程を備えた方法である。このうち測位工程では、対象物上の3以上の点の座標を計測し、平面算出工程では、測位工程で計測された3以上の点の座標に基づいて対象物の平面(面の方程式)を算出し、撮影範囲算出工程では、撮影に用いる画像取得手段の画素数及び必要とする分解能に基づいて撮影範囲を算出する。また照射点設定工程では、対象物の平面に撮影範囲を配置しその撮影範囲内であって4つ隅角部近傍に照射点を設定し、レーザー照射工程では、4つの照射点に対して可視光レーザーを照射し、画像取得工程では、対象物に照射された可視光レーザーを含めるように画像取得手段で対象物の画像を取得する。この場合、照射点設定工程で設定した照射点の座標を用いて、対象物の画像を補正して正射投影画像を作成することもできるし、正射投影画像の作成に加えて(あるいは代えて)隣接する画像を結合して結合画像を作成することもできる。   The photographing method of the present invention is a method of photographing after showing a range to be photographed in a subject (planar object), a positioning step, a plane calculating step, a photographing range calculating step, an irradiation point setting step, This method includes a laser irradiation process and an image acquisition process. Among these, in the positioning step, the coordinates of three or more points on the object are measured, and in the plane calculation step, the plane (surface equation) of the object is calculated based on the coordinates of the three or more points measured in the positioning step. In the shooting range calculation step, the shooting range is calculated based on the number of pixels of the image acquisition means used for shooting and the required resolution. In the irradiation point setting step, an imaging range is arranged on the plane of the object, and irradiation points are set in the vicinity of the four corners within the imaging range, and in the laser irradiation step, visible to the four irradiation points. In the image acquisition step, an image of the object is acquired by the image acquisition means so as to include the visible light laser irradiated to the object. In this case, it is possible to create an orthographic projection image by correcting the image of the object using the coordinates of the irradiation point set in the irradiation point setting step, or in addition to (or instead of) creating the orthographic projection image. It is also possible to create a combined image by combining adjacent images.

本願発明の撮影支援装置、及び撮影方法には、次のような効果がある。
(1)可視光レーザーによって撮影すべき範囲が指し示されるため、迷うことなく画像を取得することができる。
(2)必要とされる分解能で確実に画像を取得することができることから、再度現地で撮影するといった手戻りを回避できるうえに、画像を用いて目的とする寸法のひび割れを確認することができる。
(3)平面範囲(対象物の範囲)を把握することができ、さらにその範囲を網羅するように撮影範囲(1画像の範囲)の適切な割付も行うことができるため、比較的大きな対象物であっても迷うことなく用意に全体の画像を取得することができる。
The photographing support apparatus and the photographing method of the present invention have the following effects.
(1) Since the range to be photographed is indicated by the visible light laser, an image can be acquired without hesitation.
(2) Since it is possible to reliably acquire an image with the required resolution, it is possible to avoid rework such as re-shooting at the site and to check for cracks in the target dimensions using the image. .
(3) Since a plane range (range of an object) can be grasped, and a photographing range (range of one image) can be appropriately allocated so as to cover the range, a relatively large object Even so, the entire image can be acquired without any hesitation.

道路橋を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows a road bridge. 1径間の床版を下方から見た図であり、1つのパネルに相当する床版下面を示す平面図。The top view which shows the floor slab of 1 diameter which looked from the lower part, and shows the floor slab lower surface equivalent to one panel. 1つのパネルを示す部分平面図。The partial top view which shows one panel. 本願発明の撮影支援装置、及び撮影方法の主な処理や工程の流れを示すフロー図。The flowchart which shows the main process of the imaging | photography assistance apparatus of this invention, and the imaging | photography method, and the flow of a process. 本願発明の撮影支援装置の主な構成を示すブロック図。The block diagram which shows the main structures of the imaging | photography assistance apparatus of this invention. (a)はレーザー計測によって床版下面上にある点の座標を取得する状況をステップ図、(b)制御手段の制御にしたがって照射手段が可視光レーザーを照射する状況をステップ図、(c)は4箇所の可視光レーザーポインタを含むように画像を取得する状況をステップ図、(d)次の個別撮影範囲に対して可視光レーザーが照射する状況をステップ図。(A) is a step diagram illustrating a situation in which the coordinates of a point on the floor slab surface are obtained by laser measurement, (b) a step diagram illustrating a situation in which the irradiation unit irradiates a visible light laser according to the control of the control unit, and (c). FIG. 4 is a step diagram illustrating a situation where an image is acquired so as to include four visible laser pointers, and FIG. 4D is a step diagram illustrating a situation where a visible light laser is irradiated to the next individual imaging range. (a)は境界を略垂直に横断するように段階的に測位する状況を示すステップ図、(b)は境界を斜方向に横断するように段階的に測位する状況を示すステップ図。(A) is a step diagram showing a situation where positioning is performed stepwise so as to cross the boundary substantially vertically, and (b) is a step diagram showing a situation where positioning is performed stepwise so as to cross the boundary obliquely. (a)は対象範囲を4つの領域を分割して割り付けた個別撮影範囲を示すモデル図、(b)は対象範囲を9つの領域を分割して割り付けた個別撮影範囲を示すモデル図。(A) is a model diagram showing an individual shooting range in which the target range is divided and assigned to four regions, and (b) is a model diagram showing an individual shooting range in which the target range is assigned by dividing nine regions. (a)は第1の個別撮影範囲に照射された4つの可視光レーザーポインタを示すモデル図、(b)は第2の個別撮影範囲に照射された4つの可視光レーザーポインタを示すモデル図、(c)は第3の個別撮影範囲に照射された4つの可視光レーザーポインタを示すモデル図、(d)は第41の個別撮影範囲に照射された4つの可視光レーザーポインタを示すモデル図。(A) is a model diagram showing four visible light laser pointers irradiated on the first individual imaging range, (b) is a model diagram showing four visible light laser pointers irradiated on the second individual imaging range, (C) is a model figure which shows four visible light laser pointers irradiated to the 3rd separate imaging | photography range, (d) is a model figure which shows four visible light laser pointers irradiated to the 41st separate imaging | photography range. 可視光を照射するレーザー照射手段を示す側面図。The side view which shows the laser irradiation means to irradiate visible light. (a)は可視光レーザーを照射するレーザー照射体がその照射方向を変える状況を示す側面図、(b)はレーザー照射体がその照射方向を変える状況を示す平面図。(A) is a side view which shows the situation where the laser irradiation body which irradiates visible light laser changes the irradiation direction, (b) is a top view which shows the situation where a laser irradiation body changes the irradiation direction. 対象範囲に対して1の個別撮影範が設定され、この個別撮影範に対して照射された可視光レーザーポインタを示すモデル図。The model figure which shows the visible light laser pointer with which 1 individual imaging range was set with respect to the object range, and was irradiated with respect to this individual imaging range.

本願発明の撮影支援装置、及び撮影方法の実施形態の一例を、図に基づいて説明する。なお本願発明の撮影支援装置、及び撮影方法は、平面状のものであればあらゆるものを被写体(以下、「対象物」という。)とすることができるが、ここでは便宜上、図1に示す道路橋のコンクリート床版の下面(以下、単に「床版下面」という。)を対象物とし、さらに床版下面に生じたひび割れの状況を把握するための橋梁点検の例で説明する。なお「平面」とは、3次元空間(X−Y−Z空間)において平面の方程式によって表される面のことであり、またここでいう「平面状」とは、平面の方程式で表される完全な平面に限らず、部分的に凹凸を有するなど全体的に概ね平面とみなせる状態のことを指す。したがって「平面状の対象物」は、完全な平面あるいは概ね平面とみなせる面を有するものであり、これらは水平面や鉛直面に限らずあらゆる姿勢をとりうるものである。   An example of an embodiment of a photographing support device and a photographing method of the present invention will be described with reference to the drawings. The photographing support apparatus and the photographing method of the present invention can be any object (hereinafter referred to as “object”) as long as it is planar, but here, for convenience, the road shown in FIG. An example of a bridge inspection will be described in which the lower surface of the concrete floor slab of the bridge (hereinafter simply referred to as the “lower surface of the slab”) is the target, and the cracks that have occurred on the lower surface of the floor slab are grasped. The “plane” is a plane expressed by a plane equation in a three-dimensional space (XYZ space), and the “planar” here is expressed by a plane equation. It refers to a state that can be regarded as a flat surface as a whole, such as being partially uneven, not limited to a complete flat surface. Therefore, a “planar object” has a plane that can be regarded as a complete plane or a substantially plane, and these can take any posture, not limited to a horizontal plane or a vertical plane.

床版下面に生じたひび割れの状況を把握するための点検を行う場合、あらかじめ床版全体を複数のパネルに分割したうえで実施される。つまりパネルは点検範囲の1単位であり、橋軸方向を横桁や対傾構などで区切り、橋軸直角方向を主桁で区切ることで設定される。例えば図2では、橋軸方向を1径間で区切り、橋軸直角方向を主桁で区切って、パネルPNを設定している。   When inspecting the cracks on the bottom of the floor slab, the entire floor slab is divided into multiple panels in advance. In other words, the panel is one unit of the inspection range, and is set by dividing the bridge axis direction by a horizontal beam or a diagonal structure, and dividing the direction perpendicular to the bridge axis by a main beam. For example, in FIG. 2, the panel PN is set by dividing the bridge axis direction by one diameter and dividing the direction perpendicular to the bridge axis by main digits.

図3は、1つのパネルPNを示す部分平面図である。長期にわたって供用されてきた道路橋のコンクリート床版(特にRC床版)には、この図に示すように多数のひび割れが生じていることも珍しくなく、しかもそのひび割れが徐々に伸長しているケースも少なくない。このひび割れの発生状況や伸長状況、そしてひび割れの位置(分布状況)を把握することができれば、適切な時期に適切な対策を施すことができ、その結果、不測の事故を防ぐことができると同時に、橋梁の長寿命化を図ることができるわけである。   FIG. 3 is a partial plan view showing one panel PN. As shown in this figure, it is not unusual for the concrete floor slabs of road bridges that have been in service for a long time (especially RC slabs), and the cracks are gradually expanding. Not a few. If we can grasp the occurrence and extension of cracks and the position (distribution) of cracks, we can take appropriate measures at the right time, and as a result we can prevent unexpected accidents. Therefore, it is possible to extend the life of the bridge.

画像による点検作業とすれば、場所や時間を限定されることなく損傷を検出できる上、点検者以外の者も判断できることからより客観的に損傷を検出できるのは、既に説明したとおりである。ただし、1回の撮影で取得できる画像の範囲(以下、「撮影範囲」という。)はその分解能を考えると限定的となり、そのため例えば1つのパネルPNの画像を得るには、パネルPN範囲を分割して複数回の撮影を必要とすることもある。また、分割領域を撮影して得られた個々の画像ではパネルPN全体の状況を把握することが難しいことから、通常は個々の画像を互いに結合した1つの画像(以下、「結合画像」という。)が作成されるが、隣接する(隣あう)2つの画像が相当程度重複(ラップ)していないと、これらの画像を結合することは難しい。ところが、対象物である床版下面をどのように分割して、どの範囲を撮影すべきか、撮影者の目算で定めることは容易ではなく、ましてや適度に重複した上で撮影していくことは極めて困難である。そこで本願発明は、どの範囲を撮影すべきか案内するために可視光レーザーを照射することを特徴の1つとしている。   As described above, it is possible to detect damage more objectively because it is possible to detect damage without limiting the place and time, and it is possible to make a judgment other than the checker by using the inspection work based on the image. However, the range of images that can be acquired by one shooting (hereinafter referred to as “shooting range”) is limited in view of its resolution. For example, to obtain an image of one panel PN, the panel PN range is divided. In some cases, it is necessary to shoot multiple times. Further, since it is difficult to grasp the state of the entire panel PN with individual images obtained by photographing the divided areas, usually one image obtained by combining the individual images (hereinafter referred to as “combined image”). ) Is created, but it is difficult to combine these images if two adjacent (adjacent) images do not overlap (wrap) to a large extent. However, it is not easy to determine how to divide the lower surface of the floor slab, which is the object, and what range to shoot by the photographer's calculation, and it is extremely difficult to shoot with moderate overlap. Have difficulty. Therefore, the present invention is characterized by irradiating a visible light laser to guide which range should be imaged.

以下、図4と図5を参照しながら、本願発明の撮影支援装置、及び撮影方法について詳しく説明する。図4は、本願発明の撮影支援装置、及び撮影方法の主な処理や工程の流れを示すフロー図であり、中央の列に実施する処理や工程を示し、左列にはその処理や工程に必要な入力情報を、右列にはその処理や工程から生まれる出力情報を示している。また図5は、本願発明の撮影支援装置の主な構成を示すブロック図である。   Hereinafter, the photographing support apparatus and the photographing method of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a flowchart showing the main processing and process flow of the photographing support apparatus and photographing method of the present invention, showing the processing and steps to be performed in the center column, and the left column showing the processing and steps. Necessary input information is shown in the right column, and output information generated from the processing or process is shown in the right column. FIG. 5 is a block diagram showing the main configuration of the photographing support apparatus of the present invention.

(対象物の平面の算出)
はじめに、対象物である床版下面内に位置する(つまり床版下面上の)任意の計測点について3次元座標を取得する(Step10)。このとき、後述するように床版下面の平面(面の方程式)を求めるため、3以上の計測点について座標を取得する。計測点の座標を取得するにあたっては、従来から用いられているレーザー計測の技術を利用することができる。レーザー計測は、計測点に対して照射したレーザーの反射信号を受けて計測するものであり、照射起点の座標(X,Y,Z)と照射姿勢(ω,φ,κ)が既知であれば、照射時刻と受信時刻の時間差から計測点の3次元座標を得ることができる。図6は、本願発明の撮影方法を説明するステップ図であり、このうち(a)はレーザー計測によって床版下面上にある計測点(この図では4点)の座標を取得する状況を示している。なおここで使用するレーザー計測手段(測位手段101)は、図6に示すように可視光レーザーを照射するものとして後述するレーザー照射手段と兼用することもできるし、レーザー照射手段とは別に用意することもできる。測位手段101で取得された座標は、図5に示すように座標記憶手段102に記憶される。
(Calculation of the plane of the object)
First, a three-dimensional coordinate is acquired about the arbitrary measurement points located in the floor slab lower surface which is a target object (that is, on the floor slab lower surface) (Step 10). At this time, as described later, in order to obtain a plane (surface equation) of the floor slab lower surface, coordinates are acquired for three or more measurement points. In acquiring the coordinates of the measurement point, a conventionally used laser measurement technique can be used. Laser measurement is performed by receiving a reflection signal of a laser irradiated to a measurement point, and if the coordinates (X, Y, Z) of the irradiation start point and the irradiation posture (ω, φ, κ) are known. The three-dimensional coordinates of the measurement point can be obtained from the time difference between the irradiation time and the reception time. FIG. 6 is a step diagram for explaining the photographing method of the present invention. Among them, (a) shows a situation in which the coordinates of measurement points (four points in this figure) on the floor slab surface are acquired by laser measurement. Yes. The laser measuring means (positioning means 101) used here can also be used as a laser irradiating means to be described later as irradiating a visible light laser as shown in FIG. 6, or is prepared separately from the laser irradiating means. You can also. The coordinates acquired by the positioning means 101 are stored in the coordinate storage means 102 as shown in FIG.

3以上の計測点の座標が取得できると、床版下面(対象物)の面の方程式を算出する(Step20)。この面の方程式は、係数a,b,cを用いると次式で求められる。
a・X+b・Y+c・Z+1=0
平面算出手段103によって算出された面の方程式は、図5に示すように平面記憶手段104に記憶される。なお面の方程式で表される形状のことを、以下では便宜上、単に「平面」ということとする。
When the coordinates of three or more measurement points can be acquired, an equation of the surface of the floor slab lower surface (object) is calculated (Step 20). The equation of this surface can be obtained by the following equation using coefficients a, b, and c.
a.X + b.Y + c.Z + 1 = 0
The equation of the surface calculated by the plane calculation unit 103 is stored in the plane storage unit 104 as shown in FIG. Hereinafter, the shape represented by the equation of the surface is simply referred to as “plane” for convenience.

(対象範囲の算出)
Step20で得られる平面は、3次元空間で無限に広がる領域であるが、実際に撮影する範囲は床版下面(対象物)の範囲であり、すなわち有限の平面範囲である。そこで、Step20で算出された平面のうち床版下面の範囲、換言すれば撮影しようとする範囲を「対象範囲」として算出する。なお橋梁点検の場合、取得したい結合画像の範囲(つまりでパネルPN)を対象範囲とすることもできるし、床版下面全体を対象範囲とすることもできる。
(Calculation of target range)
The plane obtained in Step 20 is an area that extends infinitely in a three-dimensional space, but the actual shooting range is the range of the floor slab lower surface (object), that is, a finite plane range. Therefore, the range of the floor slab lower surface of the plane calculated in Step 20, in other words, the range to be photographed is calculated as the “target range”. In the case of bridge inspection, the range of the combined image to be acquired (that is, the panel PN) can be set as the target range, or the entire lower surface of the floor slab can be set as the target range.

対象範囲を算出するためには、床版下面の外縁(境界)周辺の座標を取得し(Step30)、これにより得られた境界周辺座標に基づいて境界の式(3次元空間で表される直線の方程式で、以下、「境界線」という。)を求める。以下、境界線と対象範囲を算出する手順について詳しく説明する。   In order to calculate the target range, the coordinates around the outer edge (boundary) of the floor slab lower surface are acquired (Step 30), and the boundary formula (straight line expressed in the three-dimensional space) is obtained based on the boundary peripheral coordinates obtained thereby. (Hereinafter referred to as “boundary line”). Hereinafter, a procedure for calculating the boundary line and the target range will be described in detail.

図7は、境界線を算出するために床版下面の境界周辺を測位する状況を示すステップ図であり、(a)は境界を略垂直に横断するように段階的に測位する状況を示し、(b)は境界を斜方向に横断するように段階的に測位する状況を示している。この図に示すように、レーザー計測手段(測位手段101)によって床版下面に照射したレーザーの照射点(以下、「レーザーポインタ」という。)を、徐々に境界方向に移動していき、その都度レーザーポインタの座標を取得していく。レーザーポインタの境界方向への移動は、図7(a)に示すように境界に対して略垂直(垂直含む)としてもよいし、図7(b)に示すように境界に対して斜方向としてもよい。なお、レーザー計測手段が可視光レーザーを照射して計測するものとすれば、レーザーポインタの境界方向への移動が肉眼で確認できるため好適となる。測位手段101で取得されたレーザーポインタの座標は、座標記憶手段102に記憶される。   FIG. 7 is a step diagram showing the situation of positioning around the boundary of the floor slab lower surface in order to calculate the boundary line, (a) shows the situation of positioning stepwise so as to cross the boundary substantially vertically, (B) shows a situation where positioning is performed step by step so as to cross the boundary obliquely. As shown in this figure, the laser irradiation point (hereinafter referred to as “laser pointer”) irradiated to the lower surface of the floor slab by the laser measuring means (positioning means 101) is gradually moved in the boundary direction. Get the coordinates of the laser pointer. The movement of the laser pointer in the boundary direction may be substantially perpendicular (including vertical) to the boundary as shown in FIG. 7 (a), or may be oblique to the boundary as shown in FIG. 7 (b). Also good. Note that it is preferable that the laser measuring means irradiates and measures a visible light laser because the movement of the laser pointer in the boundary direction can be confirmed with the naked eye. The coordinates of the laser pointer acquired by the positioning unit 101 are stored in the coordinate storage unit 102.

レーザーポインタが床版下面上を移動する間は、取得された座標が床版下面の平面(面の方程式)上にあるか、あるいは床版下面の平面との距離が十分小さくなる(例えば、あらかじめ定めた閾値以下となる)。一方、レーザーポインタが床版下面から外れると、その座標は床版下面の平面から大きく離れた位置で取得されるか、あるいはエラー表示される。つまり、その測位結果によって、床版下面上にあるレーザーポイント(以下、「面内レーザーポイント」という。)であるか、あるいは床版下面から外れたレーザーポイント(以下、「面外レーザーポイント」という。)であるか、そのいずれかを判断することができる。さらに、一側線中最後に得られる面内レーザーポイントが最も境界に近い面内レーザーポイント(以下、「境界面内レーザーポイント」という。)であり、最初に得られる面外レーザーポイントが最も境界に近い面外レーザーポイント(以下、「境界面外レーザーポイント」という。)であることが分かる。   While the laser pointer moves on the floor slab lower surface, the acquired coordinates are on the floor slab lower surface (surface equation), or the distance from the floor slab lower surface is sufficiently small (for example, in advance It will be below the set threshold). On the other hand, when the laser pointer is removed from the bottom surface of the floor slab, the coordinates are acquired at a position far away from the plane of the bottom surface of the floor slab or displayed as an error. In other words, depending on the positioning result, it is a laser point on the lower surface of the slab (hereinafter referred to as “in-plane laser point”), or a laser point that has deviated from the lower surface of the floor slab (hereinafter referred to as “out-of-plane laser point”). .)) Or any one of them. Furthermore, the last in-plane laser point obtained in one side line is the in-plane laser point closest to the boundary (hereinafter referred to as “in-plane laser point”), and the first out-of-plane laser point obtained is the most boundary. It can be seen that this is a near out-of-plane laser point (hereinafter referred to as “out-of-boundary laser point”).

また、床版下面の平面上におけるレーザーポインタの移動量が分かれば、境界面外レーザーポイントが仮に平面上にあるとしたときの平面上の座標(以下、「境界面外レーザーポイントの座標」という。)が求められ、さらにこの境界面外レーザーポイントの座標と境界面内レーザーポイントの座標(以下、これらを総称して「境界周辺座標」という。)に基づいて、境界線上の座標を算出することができる。   Also, if the amount of movement of the laser pointer on the plane of the floor slab is known, the coordinates on the plane assuming that the out-of-boundary laser point is on the plane (hereinafter referred to as “coordinate of the out-of-boundary laser point”) )), And the coordinates on the boundary line are calculated based on the coordinates of the laser point outside the boundary surface and the coordinates of the laser point inside the boundary surface (hereinafter collectively referred to as “coordinates around the boundary”). be able to.

そして、レーザーポインタの移動経路(側線)を種々変えながら、境界周辺座標を取得するとともに境界線上の座標を算出する。複数の境界線上の座標が得られれば、当該境界線(直線の方程式)を算出することができ、床版下面の周囲の境界線が得られると対象範囲を算出する(Step50)ことができるわけである。図5に示すように、境界線は境界線算出手段105によって算出され、対象範囲は対象範囲算出手段106によって算出され、ここで算出された対象範囲は対象範囲記憶手段107に記憶される。なお、あらかじめ対象範囲を把握している場合は、当然ながらここまで説明した境界周辺の計測(Step30)〜対象範囲の算出(Step50)は省略することができ、したがって境界線算出手段105と対象範囲算出手段106、対象範囲記憶手段107も省略することができる。   Then, while changing various movement paths (side lines) of the laser pointer, the boundary peripheral coordinates are acquired and the coordinates on the boundary lines are calculated. If coordinates on a plurality of boundary lines are obtained, the boundary line (straight line equation) can be calculated, and if a boundary line around the floor slab lower surface is obtained, the target range can be calculated (Step 50). It is. As shown in FIG. 5, the boundary line is calculated by the boundary line calculation unit 105, the target range is calculated by the target range calculation unit 106, and the target range calculated here is stored in the target range storage unit 107. If the target range is known in advance, it is needless to say that the measurement around the boundary (Step 30) to the calculation of the target range (Step 50) described so far can be omitted. Therefore, the boundary line calculation unit 105 and the target range are omitted. The calculation means 106 and the target range storage means 107 can also be omitted.

(撮影範囲の算出)
既述のとおり本願発明は、撮影すべき範囲を案内するために可視光レーザーを照射することを特徴の1つとしている。そのため、使用するカメラやビデオカメラ等(以下、これらを総称して「画像取得手段108」という。)に基づいて、実際に撮影する被写体の大きさ(以下、「撮影範囲」という。)を算出する(Step60)。そしてこの撮影範囲は、使用する画像取得手段108の画素数と、要求される分解能によって求められる。以下、撮影範囲を算出する手法について詳しく説明する。
(Calculation of shooting range)
As described above, the present invention is characterized by irradiating a visible light laser in order to guide a range to be photographed. Therefore, the size of the subject to be actually photographed (hereinafter referred to as “imaging range”) is calculated based on the cameras and video cameras to be used (hereinafter collectively referred to as “image acquisition means 108”). (Step 60). This photographing range is determined by the number of pixels of the image acquisition means 108 to be used and the required resolution. Hereinafter, a method for calculating the imaging range will be described in detail.

撮影範囲算出のための与条件(以下、「画像条件」という。)の1つである「分解能」は、取得した画像から読み取りたい最小寸法といえる。例えば橋梁点検の場合、床版下面に生じたひび割れを把握するにあたって、どの程度のひび割れ幅まで確認すべきかあらかじめ指定されることがある。ここで指定される最小のひび割れ幅が分解能である。また、もう1つの画像条件である「画素数」は、使用する画像取得手段108によって決定されるものであり、通常は「縦の画素数×横の画素数」で示される。   “Resolution”, which is one of the given conditions for calculating the photographing range (hereinafter referred to as “image conditions”), can be said to be the minimum dimension to be read from the acquired image. For example, in the case of a bridge inspection, it may be specified in advance to what extent the crack width should be confirmed when grasping the crack generated on the bottom surface of the floor slab. The minimum crack width specified here is the resolution. Another image condition “number of pixels” is determined by the image acquisition means 108 to be used, and is usually represented by “the number of vertical pixels × the number of horizontal pixels”.

要求される分解能が定められ、使用する画像取得手段108の画素数が把握できると、次の手順で撮影範囲を算出する。すなわち、与えられた分解能に基づいて1画素(1ピクセル)に対応する実寸法を求め、さらにこの実寸法によって画像の縦寸法(縦画素分)と横寸法(横画素分)を求め、これを撮影範囲とするわけである。例えば、画素数5688×5792(画素数)の画像取得手段108を用いてひび割れ幅0.2mm(分解能)を画像から検出したい場合、1画素に対応する実寸法は0.2mm×0.2mm以下となり、撮影範囲の縦寸法は0.2mm×5688=1137.6mm以下、撮影範囲の横寸法は0.2mm×5792=1158.4mm以下となり、すなわち撮影範囲は1137.6mm×1158.4mm以下となる。この場合、撮影範囲をそのまま1137.6mm×1158.4mmとしてもよいし、縦横の寸法に1未満の係数を乗じて撮影範囲を求めてもよい。図5に示すように、画像条件は画像条件入力手段109によって入力され、撮影範囲は撮影範囲算出手段110によって算出され、ここで算出された撮影範囲は撮影範囲記憶手段111に記憶される。   When the required resolution is determined and the number of pixels of the image acquisition means 108 to be used can be grasped, the imaging range is calculated by the following procedure. That is, the actual size corresponding to one pixel (one pixel) is obtained based on the given resolution, and the vertical size (for vertical pixels) and the horizontal size (for horizontal pixels) of the image are obtained from the actual size. This is the shooting range. For example, when it is desired to detect a crack width of 0.2 mm (resolution) from an image using the image acquisition means 108 having the number of pixels of 5688 × 5792 (number of pixels), the actual size corresponding to one pixel is 0.2 mm × 0.2 mm or less. Thus, the vertical dimension of the shooting range is 0.2 mm × 5688 = 1137.6 mm or less, and the horizontal dimension of the shooting range is 0.2 mm × 5792 = 1158.4 mm or less, that is, the shooting range is 1137.6 mm × 1158.4 mm or less. Become. In this case, the shooting range may be set to 1137.6 mm × 1158.4 mm as it is, or the shooting range may be obtained by multiplying the vertical and horizontal dimensions by a coefficient less than 1. As shown in FIG. 5, the image condition is input by the image condition input unit 109, the shooting range is calculated by the shooting range calculation unit 110, and the calculated shooting range is stored in the shooting range storage unit 111.

(撮影範囲の配置)
対象範囲と撮影範囲が得られると、対象範囲に対して撮影範囲を適切な配置に割り付けていく(Step70)。要求される分解能によっては撮影範囲が対象範囲よりも小さくなることもあり、したがって対象範囲全体の画像を取得するためには対象範囲を分割して複数回の撮影を要することがある。そこで、対象範囲に対して撮影範囲を適切な配置に割り付けるわけである。なお、既述のとおり複数の画像から結合画像を作成する場合、隣接する2つの画像を相当程度重複(ラップ)させる必要がある。そのため、撮影範囲を割り付けるには画像条件として隣接画像の重複程度(以下、単に「ラップ率」という。)が与えられる必要がある。
(Arrangement of shooting range)
When the target range and the shooting range are obtained, the shooting range is assigned to an appropriate arrangement with respect to the target range (Step 70). Depending on the required resolution, the shooting range may be smaller than the target range. Therefore, in order to acquire an image of the entire target range, the target range may be divided and multiple shots may be required. Therefore, the shooting range is assigned to an appropriate arrangement with respect to the target range. As described above, when a combined image is created from a plurality of images, it is necessary to overlap (wrap) two adjacent images to a considerable extent. Therefore, in order to assign a shooting range, it is necessary to give an overlapping degree of adjacent images (hereinafter simply referred to as “lapping rate”) as an image condition.

ところで対象範囲は座標によってその位置を特定することができるが、撮影範囲は単に大きさ(縦寸法×横寸法)が規定されるだけであって座標によりその位置が特定されるものではない。一方、撮影範囲を割り付けるということは、対象範囲を網羅するように複数の撮影範囲を配置し、配置されたそれぞれの撮影範囲の位置を特定することである。ここではそれぞれを区別するため、大きさのみが規定された(つまり定規としての)撮影範囲のことを「基準撮影範囲」といい、位置が特定された配置後の撮影範囲のことを「個別撮影範囲」ということとする。   By the way, the position of the target range can be specified by coordinates, but the size (vertical dimension × horizontal dimension) of the photographing range is simply specified, and the position is not specified by the coordinates. On the other hand, assigning a shooting range means that a plurality of shooting ranges are arranged so as to cover the target range, and the positions of the arranged shooting ranges are specified. Here, in order to distinguish each, the shooting range in which only the size is specified (that is, as a ruler) is called “reference shooting range”, and the shooting range after the position is specified is “individual shooting” Scope.

図5に示すように撮影範囲割付け手段112は、対象範囲記憶手段107から読み出した対象範囲と、撮影範囲記憶手段111から読み出した基準撮影範囲、画像条件入力手段109で入力されたラップ率(画像条件の1つ)に基づいて、対象範囲を複数領域に分割し、それぞれ分割領域に対して個別撮影範囲を設定する。図8は対象範囲に割り付けた複数の個別撮影範囲(破線で示す範囲)を示すモデル図であり、(a)は対象範囲を4つの領域に分割したケース、(b)は対象範囲を9つの領域に分割したケースを示している。この図に示すように個別撮影範囲は、隣接する個別撮影範囲とラップ率(画像条件)を確保しつつ、しかも対象範囲全体を網羅するように配置される。撮影範囲割付け手段112が設定した個別撮影範囲は、撮影範囲配置記憶手段113に記憶される(図5)。なお、基準撮影範囲が対象範囲よりも大きいか同等であれば、撮影範囲割付け手段112は、対象範囲を網羅するように1の個別撮影範囲のみを配置することになる。   As shown in FIG. 5, the shooting range allocating unit 112 includes a target range read from the target range storage unit 107, a reference shooting range read from the shooting range storage unit 111, and a lap rate (image) input by the image condition input unit 109. Based on one of the conditions, the target range is divided into a plurality of areas, and an individual photographing range is set for each of the divided areas. FIG. 8 is a model diagram showing a plurality of individual photographing ranges (ranges indicated by broken lines) assigned to the target range. (A) is a case where the target range is divided into four areas, and (b) is a nine target range. The case divided | segmented into the area | region is shown. As shown in this figure, the individual photographing ranges are arranged so as to cover the entire target range while ensuring the adjacent individual photographing ranges and the lap ratio (image condition). The individual shooting range set by the shooting range assigning unit 112 is stored in the shooting range arrangement storage unit 113 (FIG. 5). Note that if the reference shooting range is greater than or equal to the target range, the shooting range assignment unit 112 arranges only one individual shooting range so as to cover the target range.

(照射点の設定と照射)
個別撮影範囲が配置されると、それぞれの個別撮影範囲に対して照射点を設定し(Step80)、この照射点に向けて可視光レーザーを照射する(Step90)。なおここでいう「照射点」とは、可視光レーザーを狙う目標となる点のことであり、そのためここでは便宜上、「目標照射点」ということとする。さらに目標照射点(あるいはその周辺)に照射された可視光レーザーのことを、ここでは「可視光レーザーポインタ」ということとする。
(Setting of irradiation point and irradiation)
When the individual photographing ranges are arranged, an irradiation point is set for each individual photographing range (Step 80), and a visible light laser is irradiated toward the irradiation point (Step 90). Here, the “irradiation point” is a target point aimed at the visible light laser, and is therefore referred to as a “target irradiation point” for convenience. Furthermore, the visible light laser irradiated to the target irradiation point (or the vicinity thereof) is referred to as a “visible light laser pointer” here.

可視光レーザーポインタは個別撮影範囲を示すためのものであり、撮影者はこの可視光レーザーポインタを頼りに撮影する範囲を定める。個別撮影範囲を特定するには、個別撮影範囲内であってその4つの隅角部(コーナー)にできるだけ近い位置に可視光レーザーポインタを表示するとよい。そのため目標照射点は、床版下面(対象物)の平面上にあること、個別撮影範囲内にあること、4つの隅角部から所定距離(所定半径の円)内にあること、を条件に算出するとよい。このとき目標照射点は、4つの隅角部を基準に4箇所で設定することが望ましいが、障害物があるなど状況に応じて3箇所に設定してもよい。図5に示すように、目標照射点は照射点設定手段114によって設定され、ここで設定された目標照射点は照射点座標記憶手段115に記憶される。   The visible light laser pointer is for indicating an individual photographing range, and the photographer determines the photographing range by using the visible light laser pointer. In order to specify the individual photographing range, it is preferable to display the visible light laser pointer at a position within the individual photographing range and as close as possible to the four corners. Therefore, the target irradiation point is on the condition that it is on the plane of the floor slab lower surface (object), within the individual photographing range, and within a predetermined distance (circle of a predetermined radius) from the four corners. It is good to calculate. At this time, it is desirable to set the target irradiation points at four locations with reference to the four corners, but the target irradiation points may be set at three locations depending on the situation such as an obstacle. As shown in FIG. 5, the target irradiation point is set by the irradiation point setting unit 114, and the target irradiation point set here is stored in the irradiation point coordinate storage unit 115.

目標照射点は、個別撮影範囲ごとに設定される。対象範囲が4分割される場合は4つの個別撮影範囲に対して目標照射点が設定され、対象範囲が9分割される場合は9つの個別撮影範囲に対して目標照射点が設定される。図9は、図8(a)に示す4つの個別撮影範囲が配置されたケースにおいて、それぞれの個別撮影範囲で目標照射点が設定され、その目標照射点に対して照射された可視光レーザーポインタを示している。   A target irradiation point is set for each individual photographing range. When the target range is divided into four, target irradiation points are set for four individual shooting ranges, and when the target range is divided into nine, target irradiation points are set for nine individual shooting ranges. FIG. 9 shows a visible light laser pointer irradiated with a target irradiation point set in each individual shooting range in the case where the four individual shooting ranges shown in FIG. 8A are arranged. Is shown.

個別撮影範囲ごとに目標照射点が設定されると、制御手段116の制御によってレーザー照射手段117が可視光レーザーを照射する(図5)。既述したとおり、1の個別撮影範囲に対して目標照射点は4箇所で設定することが望ましく、この場合1の個別撮影範囲内に4つ可視光レーザーを照射することになり、しかも撮影者に示すためには4つの可視光レーザーを同時に照射する必要がある。したがってレーザー照射手段117は、図10に示すように4つのレーザー照射体117aを備えたものとし、さらに目標照射点を狙うためそれぞれのレーザー照射体101の照射方向を変えることができる機能を有することが望ましい。   When the target irradiation point is set for each individual photographing range, the laser irradiation means 117 irradiates the visible light laser under the control of the control means 116 (FIG. 5). As described above, it is desirable to set four target irradiation points for one individual imaging range. In this case, four visible light lasers are irradiated within one individual imaging range, and the photographer In order to show, it is necessary to irradiate four visible light lasers simultaneously. Therefore, the laser irradiation means 117 is provided with four laser irradiation bodies 117a as shown in FIG. 10, and has a function of changing the irradiation direction of each laser irradiation body 101 in order to aim at the target irradiation point. Is desirable.

図11は、レーザー照射体117aが照射方向を変える状況を示すモデル図であり、(a)はその側面図、(b)はその平面図である。例えばこの図に示すように、基本軸(例えば、鉛直軸)から任意の角度(図ではθ)でレーザー照射体117aを傾けることができ、さらにその状態で基本軸周りにレーザー照射体117aが回転できるようにすれば、レーザー照射体117aの向きを変えながら様々な方向に可視光レーザーを照射することができる。   FIG. 11 is a model diagram showing a situation in which the laser irradiation body 117a changes the irradiation direction, (a) is a side view thereof, and (b) is a plan view thereof. For example, as shown in this figure, the laser irradiation body 117a can be tilted at an arbitrary angle (θ in the figure) from the basic axis (for example, the vertical axis), and the laser irradiation body 117a rotates around the basic axis in this state. If possible, the visible light laser can be irradiated in various directions while changing the direction of the laser irradiation body 117a.

制御手段116は、照射点座標記憶手段115から個別撮影範囲ごとの目標照射点を読み出し、各レーザー照射体117aの照射起点座標と目標照射点に基づいて照射方向を求め、さらに各レーザー照射手段117aがそれぞれの照射方向で照射するよう、レーザー照射手段117に対して指令を与える。この制御手段116は、コンピュータによって実行させるとよい。また制御手段116のほか、ここまで説明した平面算出手段103や、境界線算出手段105、対象範囲算出手段106、画像条件入力手段109、撮影範囲算出手段110、撮影範囲割付け手段112、照射点設定手段114もコンピュータによって実行させるとよい。   The control means 116 reads the target irradiation point for each individual imaging range from the irradiation point coordinate storage means 115, obtains the irradiation direction based on the irradiation starting point coordinates and the target irradiation point of each laser irradiation body 117a, and further each laser irradiation means 117a. Gives a command to the laser irradiation means 117 to irradiate in the respective irradiation directions. This control means 116 may be executed by a computer. In addition to the control unit 116, the plane calculation unit 103, the boundary line calculation unit 105, the target range calculation unit 106, the image condition input unit 109, the shooting range calculation unit 110, the shooting range assignment unit 112, and the irradiation point setting described so far. The means 114 may also be executed by a computer.

図6(b)は、制御手段116の制御にしたがって照射手段117が可視光レーザーを照射する状況をステップ図である。また制御手段116は図9に示すように、第1の個別撮影範囲に対して可視光レーザーを照射すると、次に第2の個別撮影範囲に対して可視光レーザーを照射するよう指令し、以下順次第3〜第4の個別撮影範囲に対して可視光レーザーを照射するよう指令する。なお、個別撮影範囲に対する可視光レーザーの照射を切り替えるタイミングは、ユーザ操作をトリガとすることもできるし、画像取得手段108による画像取得をトリガとすることもできるし、所定時間が経過すると自動的に切り替える仕様とすることもできる。   FIG. 6B is a step diagram illustrating a situation where the irradiation unit 117 irradiates the visible light laser according to the control of the control unit 116. Further, as shown in FIG. 9, when the control unit 116 irradiates the first individual imaging range with the visible light laser, the control unit 116 next instructs the second individual imaging range to irradiate the visible light laser. A command is sequentially given to irradiate the visible light laser to the third to fourth individual photographing ranges. Note that the timing of switching the irradiation of the visible light laser to the individual imaging range can be triggered by a user operation, can be triggered by image acquisition by the image acquisition means 108, or automatically when a predetermined time elapses. It can also be a specification to switch to.

(画像の取得)
個別撮影範囲に対して可視光レーザーが照射され、所定位置に可視光レーザーポインタが示されると、これら可視光レーザーポインタを全て(基本は4箇所)含むように画像を取得する(Step100)。図6(c)は、4箇所の可視光レーザーポインタを含むように画像を取得する状況を示すステップ図である。このとき、各可視光レーザーポインタが画像の四隅に位置するように、換言すると可視光レーザーポインタを含む最も狭い領域を撮影範囲とするように撮影するとよい。そのため、画像取得手段108の表示画面に、ポインタエリアを表示させるとよい。このポインタエリアとは可視光レーザーポインタが位置すべきエリアであり、画像取得手段108の表示画面の各コーナー付近に表示される小領域である。
(Image acquisition)
When the visible light laser is irradiated to the individual photographing range and the visible light laser pointer is indicated at a predetermined position, an image is acquired so as to include all of these visible light laser pointers (basic four positions) (Step 100). FIG. 6C is a step diagram illustrating a situation where an image is acquired so as to include four visible light laser pointers. At this time, it is preferable to shoot so that each visible light laser pointer is positioned at the four corners of the image, in other words, the narrowest area including the visible light laser pointer is set as the shooting range. Therefore, a pointer area may be displayed on the display screen of the image acquisition unit 108. This pointer area is an area where the visible laser pointer should be located, and is a small area displayed near each corner of the display screen of the image acquisition means 108.

可視光レーザーポインタを含むように画像を取得することができれば、画像取得手段108は手持ちとすることもできるし、もちろん三脚や雲台に設置することもできる。また、可視光レーザーポインタを含むよう調整する手法としては、焦点距離を調整し(単焦点レンズの場合はレンズを交換し、ズームレンズの場合はズーム操作を行う)、あるいは、画像取得手段108の位置(対象物までの距離)や姿勢(角度)を調整するとよい。   If the image can be acquired so as to include the visible light laser pointer, the image acquisition means 108 can be held by hand, or can be installed on a tripod or a pan head. Further, as a method of adjusting to include the visible light laser pointer, the focal length is adjusted (in the case of a single focus lens, the lens is exchanged, and in the case of a zoom lens, the zoom operation is performed), or the image acquisition means 108 The position (distance to the object) and posture (angle) may be adjusted.

第1の個別撮影範囲の画像を取得できると、図6(d)示すように第2の個別撮影範囲に対して可視光レーザーが照射し、第2の個別撮影範囲の画像を取得する。これを設定された個別撮影範囲だけ繰り返し(例えば図9では4回繰り返し)、一連の処理を終了する。もちろん、基準撮影範囲が対象範囲よりも大きいか同等であれば、図12に示すように撮影範囲割付け手段112は、対象範囲を網羅するように1の個別撮影範囲のみを配置することになる。1の個別撮影範囲に対して可視光レーザーを照射し、当該個別撮影範囲の画像を取得して処理を終了すればよい。画像取得手段108によって取得された画像は、画像記憶手段118に記憶される(図5)。なお、取得された画像には4箇所の可視光レーザーポインタが収められており、これら可視光レーザーポインタは目標照射点と略一致(一致含む)していることから、すなわち当該画像には4点の既知の3次元座標が含まれている。したがって、これら既知座標を利用することで、画像を補正して正射投影画像を作成することもできるし、所定の重複程度を確保しつつ隣接画像を結合して結合画像を作成することもできる。   When the image of the first individual photographing range can be acquired, as shown in FIG. 6D, the visible light laser is irradiated to the second individual photographing range, and the image of the second individual photographing range is obtained. This is repeated for the set individual photographing range (for example, four times in FIG. 9), and the series of processes is terminated. Of course, if the reference shooting range is larger than or equal to the target range, the shooting range allocating unit 112 arranges only one individual shooting range so as to cover the target range as shown in FIG. The visible light laser may be irradiated to one individual photographing range, an image of the individual photographing range may be acquired, and the process may be terminated. The image acquired by the image acquisition unit 108 is stored in the image storage unit 118 (FIG. 5). Note that four visible light laser pointers are stored in the acquired image, and these visible light laser pointers substantially coincide with (including coincidence with) the target irradiation point, that is, four points are included in the image. Of known three-dimensional coordinates. Therefore, by using these known coordinates, an orthographic projection image can be created by correcting the image, or a combined image can be created by combining adjacent images while ensuring a predetermined degree of overlap. .

本願発明の撮影支援装置、及び撮影方法は、道路橋、鉄道橋、管路橋など種々の用途の橋梁に利用でき、さらに橋梁のほか様々な建設インフラに利用することができる。本願発明によれば、供用中の建設インフラの劣化状況が把握でき、その劣化状況に応じた補修、補強対策が可能となり、ひいては建設インフラの長寿命化につながることを考えれば、産業上利用できるばかりでなく社会的にも大きな貢献を期待し得る発明といえる。   The photographing support apparatus and the photographing method of the present invention can be used for bridges for various purposes such as road bridges, railway bridges, pipeline bridges, and can be used for various construction infrastructures besides bridges. According to the invention of the present application, it is possible to grasp the deterioration status of the construction infrastructure in service, and repair and reinforcement measures according to the deterioration status are possible. It can be said that the invention can be expected to make a great contribution not only to society.

100 本願発明の撮影支援装置
101 測位手段
102 座標記憶手段
103 平面算出手段
104 平面記憶手段
105 境界線算出手段
106 対象範囲算出手段
107 対象範囲記憶手段
108 画像取得手段
109 画像条件入力手段
110 撮影範囲算出手段
111 撮影範囲記憶手段
112 撮影範囲割付け手段
113 撮影範囲配置記憶手段
114 照射点設定手段
115 照射点座標記憶手段
116 制御手段
117 レーザー照射手段
117a レーザー照射体
118 画像記憶手段
PN パネル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Shooting assistance apparatus of this invention 101 Positioning means 102 Coordinate storage means 103 Plane calculation means 104 Plane storage means 105 Boundary line calculation means 106 Target range calculation means 107 Target range storage means 108 Image acquisition means 109 Image condition input means 110 Imaging range calculation 110 Means 111 Imaging range storage means 112 Imaging range assignment means 113 Imaging range arrangement storage means 114 Irradiation point setting means 115 Irradiation point coordinate storage means 116 Control means 117 Laser irradiation means 117a Laser irradiation body 118 Image storage means PN panel

Claims (5)

被写体である平面状の対象物のうち、撮影する範囲を示す撮影支援装置において、
前記対象物上の点の座標を計測する測位手段と、
前記測位手段で計測された3以上の点の座標に基づいて、前記対象物の平面を算出する平面算出手段と、
撮影に用いる画像取得手段の画素数、及び必要とする分解能に基づいて、撮影範囲を算出する撮影範囲算出手段と、
前記対象物の平面に前記撮影範囲を配置し、該撮影範囲内であって4つの隅角部近傍に照射点を設定する照射点設定手段と、
4つの前記照射点に対して可視光レーザーを照射するレーザー照射手段と、
を備えたことを特徴とする撮影支援装置。
Among the planar objects that are subjects, in the shooting support device showing the shooting range,
Positioning means for measuring the coordinates of a point on the object;
Plane calculation means for calculating the plane of the object based on the coordinates of three or more points measured by the positioning means;
A shooting range calculation unit that calculates a shooting range based on the number of pixels of the image acquisition unit used for shooting and the required resolution;
An irradiation point setting means for arranging the imaging range on the plane of the object, and setting irradiation points in the vicinity of the four corners within the imaging range;
Laser irradiation means for irradiating a visible light laser to the four irradiation points;
An imaging support apparatus comprising:
前記対象物の範囲である対象範囲に対して、該対象範囲を網羅するように前記撮影範囲を複数個所に配置する撮影範囲割付け手段を、さらに備え、
前記撮影範囲割付け手段は、あらかじめ設定した隣接画像の重複程度に基づいて、隣接する前記撮影範囲どうしが一部重複するように前記撮影範囲を配置し、
前記レーザー照射手段は、前記撮影範囲割付け手段で配置された前記撮影範囲ごとに可視光レーザーを照射する、
ことを特徴とする請求項1記載の撮影支援装置。
An imaging range allocating unit that arranges the imaging ranges at a plurality of locations so as to cover the target range with respect to the target range that is the range of the target object,
The shooting range allocating unit arranges the shooting ranges so that adjacent shooting ranges partially overlap based on a preset degree of overlap of adjacent images,
The laser irradiation means irradiates a visible light laser for each of the shooting ranges arranged by the shooting range allocating means,
The imaging support apparatus according to claim 1, wherein:
前記測位手段で計測された前記対象物上の点の座標と、前記測位手段で計測された前記対象物外の座標と、前記平面算出手段で算出された前記対象物の平面と、に基づいて前記対象範囲の境界を求めるとともに、該境界に基づいて前記対象範囲を算出する対象範囲算出手段を、さらに備え、
前記撮影範囲割付け手段は、対象範囲算出手段で算出された前記対象範囲に対して、前記撮影範囲を配置する、
ことを特徴とする請求項2記載の撮影支援装置。
Based on the coordinates of the point on the object measured by the positioning means, the coordinates outside the object measured by the positioning means, and the plane of the object calculated by the plane calculating means. A target range calculating means for obtaining a boundary of the target range and calculating the target range based on the boundary;
The shooting range allocating unit arranges the shooting range with respect to the target range calculated by the target range calculating unit.
The imaging support apparatus according to claim 2, wherein:
被写体である平面状の対象物のうち、指定された範囲を撮影する撮影方法において、
前記対象物上の3以上の点の座標を計測する測位工程と、
前記測位工程で計測された3以上の点の座標に基づいて、前記対象物の平面を算出する平面算出工程と、
撮影に用いる画像取得手段の画素数、及び必要とする分解能に基づいて、撮影範囲を算出する撮影範囲算出工程と、
前記対象物の平面に前記撮影範囲を配置し、該撮影範囲内であって4つの隅角部近傍に照射点を設定する照射点設定工程と、
4つの前記照射点に対して可視光レーザーを照射するレーザー照射工程と、
前記対象物に照射された前記可視光レーザーを含めるように、画像取得手段で前記対象物の画像を取得する画像取得工程と、
を備えたことを特徴とする撮影方法。
In a shooting method for shooting a specified range of a planar object that is a subject,
A positioning step of measuring coordinates of three or more points on the object;
A plane calculating step for calculating the plane of the object based on the coordinates of three or more points measured in the positioning step;
A shooting range calculation step of calculating a shooting range based on the number of pixels of the image acquisition means used for shooting and the required resolution;
An irradiation point setting step of arranging the imaging range on the plane of the object and setting irradiation points in the vicinity of the four corners within the imaging range;
A laser irradiation step of irradiating a visible light laser to the four irradiation points;
An image acquisition step of acquiring an image of the object by an image acquisition means so as to include the visible light laser irradiated to the object;
A photographing method characterized by comprising:
前記照射点設定工程で設定した前記照射点を用いて、前記対象物の画像を補正して正射投影画像を作成し、及び/又は隣接する画像を結合して結合画像を作成する、
ことを特徴とする請求項4記載の撮影方法。
Using the irradiation point set in the irradiation point setting step, correcting the image of the object to create an orthographic projection image, and / or combining adjacent images to create a combined image,
The imaging method according to claim 4, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3623996A1 (en) * 2018-09-12 2020-03-18 Aptiv Technologies Limited Method for determining a coordinate of a feature point of an object in a 3d space

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107132A (en) * 2000-09-29 2002-04-10 Nkk Corp Apparatus/method for assisting inputting defect position
JP2004048295A (en) * 2002-07-10 2004-02-12 Toyota Motor Corp Image processor, parking assist apparatus, and image processing method
JP2004272040A (en) * 2003-03-11 2004-09-30 Sophia Co Ltd Image display device
US20050038817A1 (en) * 2003-08-15 2005-02-17 Siemens Westinghouse Power Corporation System and method for processing inspection data for evaluating degradation of coating on components
JP2013011579A (en) * 2011-06-02 2013-01-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Shape measurement method
JP2014134470A (en) * 2013-01-10 2014-07-24 Takenaka Komuten Co Ltd Wall surface diagnosis result recording system, wall surface diagnosis result recording method and wall surface diagnosis result recording program
JP2014134471A (en) * 2013-01-10 2014-07-24 Takenaka Komuten Co Ltd Wall surface diagnosis result recording system, wall surface diagnosis result recording method and wall surface diagnosis result recording program
JP2016057579A (en) * 2014-09-12 2016-04-21 金川 典代 Wide area surface imaging device and wide area surface imaging method
WO2017002511A1 (en) * 2015-06-29 2017-01-05 富士フイルム株式会社 Imaging device and imaging method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107132A (en) * 2000-09-29 2002-04-10 Nkk Corp Apparatus/method for assisting inputting defect position
JP2004048295A (en) * 2002-07-10 2004-02-12 Toyota Motor Corp Image processor, parking assist apparatus, and image processing method
JP2004272040A (en) * 2003-03-11 2004-09-30 Sophia Co Ltd Image display device
US20050038817A1 (en) * 2003-08-15 2005-02-17 Siemens Westinghouse Power Corporation System and method for processing inspection data for evaluating degradation of coating on components
JP2013011579A (en) * 2011-06-02 2013-01-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Shape measurement method
JP2014134470A (en) * 2013-01-10 2014-07-24 Takenaka Komuten Co Ltd Wall surface diagnosis result recording system, wall surface diagnosis result recording method and wall surface diagnosis result recording program
JP2014134471A (en) * 2013-01-10 2014-07-24 Takenaka Komuten Co Ltd Wall surface diagnosis result recording system, wall surface diagnosis result recording method and wall surface diagnosis result recording program
JP2016057579A (en) * 2014-09-12 2016-04-21 金川 典代 Wide area surface imaging device and wide area surface imaging method
WO2017002511A1 (en) * 2015-06-29 2017-01-05 富士フイルム株式会社 Imaging device and imaging method

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