JP2019020352A - Method and device for detecting inclination of iron tower - Google Patents

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拓郎 宮島
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Abstract

To provide a method and a device for detecting the inclination of an iron tower, the method and the device allowing a quantitative and direct measurement of the inclination of the iron tower and suppression of processing load of acquired data.SOLUTION: The method for detecting the inclination of an iron tower according to the present invention typically includes the steps of: acquiring point group data by scanning an existing iron tower 140 by a ground-type laser device 142; extracting the respective feature lines L1 to L4 of a plurality of main column materials of the iron tower 140 from the point group data; calculating the center line C1 of the iron tower 140 from the feature lines L1 to L4; and calculating the inclination of the iron tower 140 from the center line C1.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、既設の鉄塔の傾きを算出する鉄塔の傾き検出方法および傾き検出装置に関する。   The present invention relates to an inclination detection method and an inclination detection apparatus for a steel tower for calculating the inclination of an existing steel tower.

現在、我が国で使用されている送電用鉄塔(以下、単に鉄塔と称する)は、建設から数十年が経過しているものも少なくない。いかに堅牢な構造の鉄塔であっても、建設後は常に気象現象にさらされ、またそれに伴う地盤の変化の影響も受けるため、経年変化が生じる。そのため、既設の鉄塔に対して、健全性を確認する必要性が高まってきている。   Many of the power transmission towers currently used in Japan (hereinafter simply referred to as steel towers) have been several decades since construction. Regardless of how robust the steel tower is, it is subject to climatic phenomena after construction and is subject to changes in the ground that accompany it. For this reason, there is an increasing need to check the soundness of existing steel towers.

鉄塔の健全性を確認するにあたって、その傾きを調べることが重要になってくる。建設から年月の経った鉄塔は、形状や姿勢に変化(不同変位)が生じ得る。しかしながら、高さ50m以上にもなる鉄塔の傾きを直接的に測定することは簡単ではない。そのため、鉄塔の不同変位測定としては、主に脚間距離の測定が行われている。   When checking the soundness of a steel tower, it is important to examine its inclination. Steel towers that have passed through construction can change in shape and attitude (displacement). However, it is not easy to directly measure the inclination of a steel tower having a height of 50 m or more. Therefore, the measurement of the distance between the legs is mainly performed as the measurement of the displacement of the steel tower.

従来の鉄塔の不同変位測定としては、多くの場合、作業員が巻き尺を使って手作業で脚部同士の水平距離を測ることで行われてきた。場合によっては、手作業による個人差を防ぐため、巻き尺に代えてレーザ測定器なども使用されている。その他、鉄塔の不同変位測定の例として、例えば特許文献1によればワイヤーを使った測定装置なども提案されている。これら手法によって、鉄塔の不同変位が大きくなりつつあることが判明した場合には、補強部材の追加などの対策が施される。なお、補強部材の追加にあたっては、鉄塔の部材の寸法を実際に測る部材スケッチと呼ばれる工程も行われる。   In many cases, the conventional displacement measurement of steel towers has been performed by the operator manually measuring the horizontal distance between the legs using a tape measure. In some cases, a laser measuring instrument or the like is used instead of a tape measure to prevent individual differences due to manual work. In addition, as an example of the inhomogeneous displacement measurement of a steel tower, according to Patent Document 1, for example, a measuring device using a wire has been proposed. If these methods reveal that the discontinuous displacement of the steel tower is increasing, measures such as the addition of reinforcing members are taken. In addition, when adding the reinforcing member, a process called a member sketch for actually measuring the dimensions of the steel tower member is also performed.

上述した従来における鉄塔の不同変位測定の手法は、脚間距離など、いずれも鉄塔全体のうち一部のみを測ることで行われる。しかしながら、本来は、鉄塔全体の傾きを直接的に測ることが望ましい。そこで、近年では、鉄塔の不同変位測定として、レーザスキャナ(LiDAR : Light Detection And Ranging)を使用して鉄塔全体の形状を直接的に測る手法も研究されている。   The above-described conventional methods for measuring the displacement of the steel tower are performed by measuring only a part of the whole steel tower, such as the distance between legs. However, originally, it is desirable to directly measure the inclination of the entire tower. Therefore, in recent years, a method for directly measuring the shape of the entire tower using a laser scanner (LiDAR: Light Detection And Ranging) has been studied as a measurement of the displacement of the tower.

レーザスキャナは、出射光と反射光の時間差や位相差を利用し、対象物の3次元座標をmm単位で測定する装置である。特に、近年では、位相差方式の地上型レーザスキャナの性能が飛躍的に進歩している。地上型レーザスキャナは、三脚等に支えられた本体からレーザ光を照射すると同時に本体が回転し、周囲に存在する地形や構造物の3次元座標を点群として取得する。最新の地上型レーザスキャナは、300m以上の距離が計測できる機種も存在していて、短い計測時間で広範囲の3次元座標が高精度かつ高密度で取得できるだけでなく、価格も従来に比べて下がりつつある。このような地上型レーザスキャナを用いることで、上述した不同変位測定や部材スケッチの工程において、鉄塔の形状を効率よく定量的に計測することが可能になると考えられる。   A laser scanner is a device that measures the three-dimensional coordinates of an object in mm using the time difference or phase difference between emitted light and reflected light. In particular, in recent years, the performance of phase difference type terrestrial laser scanners has dramatically improved. The terrestrial laser scanner irradiates a laser beam from a main body supported by a tripod or the like, and at the same time, the main body rotates to acquire three-dimensional coordinates of surrounding terrain and structures as point clouds. The latest terrestrial laser scanners are capable of measuring distances of 300 m or more, and not only can acquire a wide range of three-dimensional coordinates with high accuracy and high density in a short measurement time, but also the price is lower than before. It's getting on. By using such a terrestrial laser scanner, it is considered that the shape of the steel tower can be efficiently and quantitatively measured in the above-described process of measuring the non-uniform displacement and sketching the members.

特開2017−90397号公報JP 2017-90397 A

しかしながら、地上型レーザスキャナは、鉄塔だけではない周囲の地形や構造物も含めた3次座標を、数千万から数億の座標が集合した膨大な点群データとして取得する。このような点群データから鉄塔の傾きや部材の寸法を求めるには、例えば点群データのCAD化など、点群解析専用の処理ソフトウェアなどを使用することが考えられる。ところが、そのような処理は、例え熟練者が操作するとしても、数十人が数日がかりで行う作業が予測されるため、コストや労力の観点から採用は簡単ではない。   However, the terrestrial laser scanner acquires tertiary coordinates including not only the steel tower but also the surrounding topography and structures as a large amount of point cloud data in which tens of millions to hundreds of millions of coordinates are gathered. In order to obtain the tower inclination and member dimensions from such point cloud data, for example, it is conceivable to use processing software dedicated to point cloud analysis such as CAD of point cloud data. However, such a process is not easy to adopt from the viewpoint of cost and labor, because even a skilled person operates it, it is predicted that several dozens of work will take several days.

また、地上型レーザスキャナのレーザ光は距離に比例して拡散するため、遠方の対象物を精度よく調べるためには、高い点群密度に設定して計測を行う必要がある。仮に対象物がプラント等であれば、床面上の多地点から計測して後から計測結果を合成することも可能なため、一度の計測ではさほど高い点群密度は必要とされない。しかし、高さ50m以上にもなる鉄塔を地上のみから計測する場合、高所の形状も十分に把握するためには、一度の計測をなるべく高い点群密度で行う必要がある。したがって、対象物が鉄塔である場合、一度の計測で取得する点群は膨大な数になり、他の対象物に比べて取得したデータの処理負担も非常に大きくなる。   In addition, since the laser beam from the terrestrial laser scanner is diffused in proportion to the distance, it is necessary to perform measurement with a high point group density in order to accurately examine a distant object. If the object is a plant or the like, it is possible to measure from multiple points on the floor and synthesize the measurement results later, so that a high point cloud density is not required for a single measurement. However, when measuring a tower that is 50 m or higher from the ground alone, it is necessary to perform a single measurement with as high a point cloud density as possible in order to sufficiently grasp the shape of the high place. Therefore, when the object is a steel tower, the number of point clouds acquired by one measurement is enormous, and the processing load of the acquired data is very large compared to other objects.

本発明は、このような課題に鑑み、鉄塔の傾きを直接かつ定量的に計測でき、さらには取得したデータの処理負担も抑えることが可能な鉄塔の傾き検出方法および傾き検出装置を提供することを目的としている。   In view of such problems, the present invention provides a tower inclination detection method and an inclination detection apparatus capable of directly and quantitatively measuring the inclination of a steel tower and further suppressing the processing load of acquired data. It is an object.

上記課題を解決するために、本発明にかかる鉄塔の傾き検出方法の代表的な構成は、既設の鉄塔を地上型レーザスキャナでスキャンして点群データを取得し、点群データから鉄塔が備える複数の主柱材それぞれについて、主柱材を表す線分である特徴線を抽出し、複数の特徴線から鉄塔の中心線を算出し、中心線から鉄塔の傾きを算出することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a typical configuration of the tilt detection method of a tower according to the present invention is to scan an existing tower with a ground-type laser scanner to acquire point cloud data, and the tower is provided with the point cloud data. For each of a plurality of main pillar materials, a feature line that is a line segment representing the main pillar material is extracted, the center line of the steel tower is calculated from the plurality of feature lines, and the inclination of the steel tower is calculated from the center line. .

上記構成によれば、作業員の技術や経験に頼ることなく、鉄塔の傾きを直接かつ定量的に計測することが可能になる。特に、膨大な点群データを効率良く処理し、コストや労力を抑えた簡潔な計測が可能になる。   According to the said structure, it becomes possible to measure the inclination of a steel tower directly and quantitatively, without resorting to an operator's technique and experience. In particular, it is possible to efficiently process a large amount of point cloud data and perform simple measurement with reduced costs and labor.

上記の点群データは、地上における鉄塔の複数の脚部の中心からスキャンして取得するとよい。鉄塔の主柱材は、鉄塔が備える脚部(主に4本)から延びている。そのため、鉄塔の脚部の中心からスキャンすることで、各主柱材の3次元座標を効率よく取得することが可能になる。   The point cloud data may be acquired by scanning from the center of a plurality of leg portions of the steel tower on the ground. The main pillar material of the steel tower extends from the legs (mainly four) of the steel tower. Therefore, it is possible to efficiently acquire the three-dimensional coordinates of each main pillar by scanning from the center of the leg of the steel tower.

当該鉄塔の傾き検出方法は、点群データを水平方向の所定の格子状に分割し、分割された各領域のうち、地表面とみなす座標に対して高さの差分が所定値以上となる計測点を含んでいる領域を鉄塔の設置領域として抽出し、鉄塔の設置領域の点群データから、地表面近傍の計測点を除去して鉄塔を示す点群データとし、鉄塔を示す点群データから特徴線を抽出してもよい。   The steel tower inclination detection method divides point cloud data into a predetermined grid in the horizontal direction, and in each divided area, the height difference with respect to the coordinates regarded as the ground surface is a predetermined value or more. Extract the area containing the point as the tower installation area, remove the measurement points near the ground surface from the point cloud data of the tower installation area, and use the point cloud data indicating the tower as point cloud data. A feature line may be extracted.

地上型レーザスキャナが取得する点群データには、鉄塔以外の地形や構造物に関する座標も含まれている。そこで、上記構成では、鉄塔の設置領域を抽出して、鉄塔の点群データのみを処理対象にしている。例えば、高さの差分が所定値以上となる計測点、すなわち鉄塔の計測点が含まれている設置領域のみを抽出する。さらに、地表面近傍のデータを除去することで、鉄塔を示す点群データのみを抽出する。これらによって、処理負担の軽減が可能になる。   The point cloud data acquired by the terrestrial laser scanner includes coordinates related to topography and structures other than the steel tower. Therefore, in the above configuration, the installation area of the steel tower is extracted and only the point cloud data of the steel tower is processed. For example, only the installation points where the measurement points where the height difference is greater than or equal to a predetermined value, that is, the measurement points of the steel tower are included, are extracted. Furthermore, only the point cloud data indicating the steel tower is extracted by removing the data near the ground surface. As a result, the processing load can be reduced.

上記の主柱材がアングル材であるとき、アングル材の谷線を特徴線として抽出してもよい。この構成によって、主柱材の特徴線を効率よく取得可能になる。   When the main pillar material is an angle material, a valley line of the angle material may be extracted as a feature line. With this configuration, the characteristic lines of the main pillar material can be acquired efficiently.

上記の主柱材がアングル材であるとき、点群データから複数の平面を検出し、複数の平面のうち隣接する平面同士を抽出し、平面同士の交線を算出し、交線のうち鉛直に近い線分を抽出し、鉛直に近い線分を主柱材が存在する領域ごとにグループ化し、各グループにおいて同一直線上にある線分を線分集合として分割し、各線分集合において端が近接した線分同士を連結し、要素となる線分の長さの合計が最も長い線分集合をアングル材の谷線であって主柱材の特徴線であるとしてもよい。この構成によっても、主柱材の特徴線を効率よく取得することが可能になる。   When the main pillar material is an angle material, a plurality of planes are detected from the point cloud data, adjacent planes among the plurality of planes are extracted, an intersection line between the planes is calculated, and a vertical line among the intersection lines is calculated. The line segments close to are extracted, and the line segments close to vertical are grouped for each area where the main column material exists, and the line segments that are on the same straight line in each group are divided as a set of line segments. The adjacent line segments may be connected to each other, and the line segment set having the longest total length of the element line segments may be the valley line of the angle member and the characteristic line of the main column member. Also with this configuration, it is possible to efficiently acquire the characteristic lines of the main pillar material.

上記の主柱材が鋼管であるとき、所定範囲の点群データから鋼管の中心線を検出し、中心線のうち鉛直に近い線分を抽出し、鉛直に近い線分を主柱材が存在する領域ごとにグループ化し、各グループにおいて同一直線上にある線分を線分集合として分割し、各線分集合において端が近接した線分同士を連結し、要素となる線分の長さの合計が最も長い線分集合を主柱材の特徴線としてもよい。この構成によっても、主柱材の特徴線を効率よく取得することが可能になる。   When the above main pillar is a steel pipe, the center line of the steel pipe is detected from the point cloud data in a predetermined range, the line segment near the vertical is extracted from the center line, and the main pillar material exists in the line near the vertical. The line segments that are on the same straight line in each group are divided into line segment sets, the line segments that are close to each other in each line segment set are connected, and the total length of the line segments that are elements The longest line segment set may be used as the characteristic line of the main pillar material. Also with this configuration, it is possible to efficiently acquire the characteristic lines of the main pillar material.

上記課題を解決するために、本発明にかかる鉄塔の傾き検出装置の代表的な構成は、地上型レーザスキャナが取得した鉄塔の点群データから鉄塔が備える複数の主柱材それぞれについて、主柱材を表す線分である特徴線を抽出する特徴線抽出部と、抽出した複数の特徴線から鉄塔の中心線を算出する中心線算出部と、算出した中心線から鉄塔の傾きを算出する傾き算出部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a typical configuration of the tower inclination detection device according to the present invention is the main pillar for each of a plurality of main pillar materials provided in the tower from the point cloud data of the tower acquired by the ground-type laser scanner. A feature line extraction unit that extracts a feature line that is a line segment representing a material, a center line calculation unit that calculates a center line of a tower from a plurality of extracted feature lines, and an inclination that calculates the inclination of the tower from the calculated center line And a calculating unit.

上述した鉄塔の傾き検出方法における技術的思想やその説明は、当該鉄塔の傾き検出装置にも適用可能である。   The technical idea and description of the above-described steel tower inclination detection method can be applied to the steel tower inclination detection apparatus.

本発明によれば、鉄塔の傾きを直接かつ定量的に計測でき、さらには取得したデータの処理負担も抑えることが可能な鉄塔の傾き検出方法および傾き検出装置を提供することが可能になる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the inclination detection method and inclination detection apparatus of a steel tower which can measure the inclination of a steel tower directly and quantitatively, and also can suppress the processing burden of the acquired data.

本発明の実施形態にかかる鉄塔の傾き検出装置を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the inclination detection apparatus of the steel tower concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる鉄塔の傾き検出方法の各処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed each process of the inclination detection method of the steel tower concerning embodiment of this invention. 地上型レーザスキャナによる計測の概要を示した図である。It is the figure which showed the outline | summary of the measurement by a ground type laser scanner. データ編集処理の詳細を示すサブルーチンである。It is a subroutine which shows the detail of a data edit process. データ編集処理の概要を例示した図である。It is the figure which illustrated the outline | summary of the data editing process. 特徴線の抽出処理の詳細を示すサブルーチンである。It is a subroutine which shows the detail of the extraction process of a feature line. 鉄塔の抽出した平面を例示した図である。It is the figure which illustrated the plane which the steel tower extracted. 鉄塔の主柱材の特徴線を例示した図である。It is the figure which illustrated the characteristic line of the main pillar material of a steel tower. 鉄塔の中心線を算出する様子を例示した図である。It is the figure which illustrated a mode that the centerline of a steel tower was calculated. 鉄塔の傾きを各水平面に例示した図である。It is the figure which illustrated the inclination of the steel tower in each horizontal surface.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

図1は本発明の実施形態にかかる鉄塔の傾き検出装置(検出装置160)を説明するブロック図である。図2は、本発明の実施形態にかかる鉄塔の傾き検出方法の各処理を示したフローチャートである。当該検出装置160および検出方法は、鉄塔の傾きを直接かつ定量的に計測することに加えて、取得したデータの処理負担を抑えることにも配慮している。   FIG. 1 is a block diagram for explaining a tower inclination detection device (detection device 160) according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing each process of the steel tower inclination detection method according to the embodiment of the present invention. In addition to directly and quantitatively measuring the inclination of the steel tower, the detection device 160 and the detection method take into consideration the suppression of the processing load of acquired data.

図1の検出装置160の概要を説明する。検出装置160は、おおまかに、プログラムや各データを格納するメモリ162、中心的な処理を行うCPU164、レーザスキャナ142とのデータの受け渡しを行う入出力部166を備えている。またCPU164は、プログラムの実行等の制御を行う制御部168、各種の演算を行う演算部170などとして機能する。   An outline of the detection device 160 of FIG. 1 will be described. The detection device 160 roughly includes a memory 162 that stores programs and data, a CPU 164 that performs central processing, and an input / output unit 166 that exchanges data with the laser scanner 142. The CPU 164 functions as a control unit 168 that performs control such as execution of a program, and a calculation unit 170 that performs various calculations.

図2に示す当該検出方法では、立体である主柱材を線分で表す。主柱材を表す線分を特徴線と称する。当該検出方法が行う処理の主な概要は、まずステップ100にて既設の鉄塔140(図3(a)参照)を地上型レーザスキャナ(レーザスキャナ142)でスキャンし、鉄塔140の主柱材の特徴線を抽出し(ステップ104)、主柱材の特徴線から鉄塔の中心線を算出し(ステップ106)、そして鉄塔の中心線から傾きを算出する(ステップ108)というものである。以下、図2のフローチャートが示す各処理について、図1の各構成要素を登場させつつ、図3以降の各図面も参照しながら詳しく説明する。   In the detection method shown in FIG. 2, a three-dimensional main pillar material is represented by a line segment. A line segment representing the main pillar material is referred to as a feature line. The main outline of the processing performed by the detection method is as follows. First, in step 100, an existing steel tower 140 (see FIG. 3A) is scanned with a ground type laser scanner (laser scanner 142), and the main pillar material of the steel tower 140 is scanned. The feature line is extracted (step 104), the center line of the steel tower is calculated from the feature line of the main pillar (step 106), and the inclination is calculated from the center line of the steel tower (step 108). In the following, each process shown in the flowchart of FIG. 2 will be described in detail with the components of FIG.

図3は、地上型レーザスキャナ142による計測の概要を示した図である。図3(a)は、レーザスキャナ142の使用例を示している。本実施形態では、レーザスキャナ142を使用して、既設の鉄塔140から3次元座標である点群データを取得する。   FIG. 3 is a diagram showing an outline of measurement by the terrestrial laser scanner 142. FIG. 3A shows an example of use of the laser scanner 142. In this embodiment, the point cloud data which is a three-dimensional coordinate is acquired from the existing steel tower 140 using the laser scanner 142. FIG.

レーザスキャナ142の具体例として、例えば位相差方式レーザスキャナFARO Focus 3D X330 (以後,X330と略す)を用いる。X330は、レーザ光を照射する本体部144と、本体部144を支える三脚146から構成されている。本体部144は、レーザ光を垂直方向に回転しつつ、水平方向に回転して、周囲に存在する地形や構造物の3次元座標を点群データとして取得する。特にX330は、測定範囲が0.6〜330m、最大計測速度が976,00点/秒と、従来の地上型レーザスキャナと比較して高い性能を有するため、当該検出方法に好適に利用することができる。   As a specific example of the laser scanner 142, for example, a phase difference type laser scanner FARO Focus 3D X330 (hereinafter abbreviated as X330) is used. The X330 includes a main body 144 that emits laser light and a tripod 146 that supports the main body 144. The main body 144 rotates in the horizontal direction while rotating the laser beam in the vertical direction, and acquires the three-dimensional coordinates of the surrounding terrain and structures as point cloud data. In particular, the X330 has a measurement range of 0.6 to 330 m and a maximum measurement speed of 976,00 points / second, which is superior to conventional terrestrial laser scanners, so it can be suitably used for the detection method. .

当該検出方法では、点群データの取得は、地上における鉄塔140の複数の脚部148の中心からスキャンして取得する。当該検出方法では、鉄塔140の傾きを検出するにあたって、図2のステップ104にて、鉄塔140の脚部148から延びている主柱材の特徴線を利用する。そのため、脚部148の中心からスキャンすることで、各主柱材の3次元座標を効率よく取得することが可能になる。   In the detection method, the point cloud data is acquired by scanning from the center of the plurality of leg portions 148 of the steel tower 140 on the ground. In the detection method, when detecting the inclination of the steel tower 140, the characteristic line of the main pillar material extending from the leg portion 148 of the steel tower 140 is used in step 104 of FIG. Therefore, by scanning from the center of the leg portion 148, it is possible to efficiently acquire the three-dimensional coordinates of each main pillar material.

なお本実施形態においては、鉄塔140の内側(中心)の1カ所からスキャンしている。これに対し、鉄塔140の外側からスキャンすることも考えられる。しかしながら、鉄塔140の外側から点群データを取得するためには2カ所以上からスキャンしなくてはならない。すると複数の点群データの座標あわせをしなくてはならないが、数mmの傾きを検出したいところ、許容できない誤差が生じてしまう。したがって今回は1カ所からスキャンすることが肝要であり、鉄塔140の内側の、特に中心でスキャンすることが好ましい。   In this embodiment, scanning is performed from one place inside (center) of the steel tower 140. On the other hand, scanning from the outside of the steel tower 140 is also conceivable. However, in order to acquire point cloud data from the outside of the tower 140, scanning must be performed from two or more locations. Then, it is necessary to align the coordinates of a plurality of point group data, but when an inclination of several millimeters is to be detected, an unacceptable error occurs. Therefore, it is important to scan from one place this time, and it is preferable to scan inside the steel tower 140, particularly at the center.

図3(b)は、レーザスキャナ142が取得した点群データの例である。レーザスキャナ142が取得するいわゆる生データには、鉄塔140以外にも、周囲の地形や構造物を示す点群が含まれている。これら鉄塔140以外の点群は、処理負担を大きくさせるとともに、鉄塔140の傾き検出の精度低下にもつながりかねない。そこで本実施形態では、図2のステップ102にて、取得した点群データのデータ編集処理を行う。   FIG. 3B is an example of point cloud data acquired by the laser scanner 142. In addition to the steel tower 140, so-called raw data acquired by the laser scanner 142 includes point clouds indicating surrounding terrain and structures. These point clouds other than the steel tower 140 increase the processing load and may lead to a decrease in the accuracy of the inclination detection of the steel tower 140. Therefore, in the present embodiment, data editing processing of the acquired point cloud data is performed in step 102 of FIG.

図4は、データ編集処理(図2のステップ102)の詳細を示すサブルーチンである。データ編集処理は、レーザスキャナ142が取得した生データから、鉄塔140を示す点群のみを抽出するために行う。この処理は、図1の主に演算部170によって行うことができる。以下、図4の処理について、図5を参照しながら説明する。   FIG. 4 is a subroutine showing details of the data editing process (step 102 in FIG. 2). The data editing process is performed in order to extract only the point cloud indicating the steel tower 140 from the raw data acquired by the laser scanner 142. This processing can be performed mainly by the calculation unit 170 in FIG. The process of FIG. 4 will be described below with reference to FIG.

図5は、データ編集処理の概要を例示した図である。図5(a)は、主に図4のステップ110の処理を例示した図である。ステップ110では、レーザスキャナ142が取得した点群データを、水平方向の所定の格子状に分割する。   FIG. 5 is a diagram illustrating an outline of the data editing process. FIG. 5A is a diagram mainly illustrating the processing of step 110 in FIG. In step 110, the point cloud data acquired by the laser scanner 142 is divided into a predetermined grid pattern in the horizontal direction.

図4のステップ112では、格子状に分割された各領域から、鉄塔140の設置領域を抽出する。本実施形態ではレーザスキャナ142を鉄塔140の中心に置いているので、レーザスキャナ142の中心から一定距離内の点群のみを取得することにより、遠方のマンションなどを除去する。そこで最初の格子は、図5(a)に示すように、レーザスキャナ142の中心から一定距離の円を含む範囲に設定される。   In step 112 of FIG. 4, the installation area of the steel tower 140 is extracted from each area divided into a grid. In this embodiment, since the laser scanner 142 is placed at the center of the steel tower 140, only a point cloud within a certain distance from the center of the laser scanner 142 is acquired, thereby removing a distant apartment. Therefore, the first grating is set in a range including a circle having a constant distance from the center of the laser scanner 142 as shown in FIG.

また鉄塔140は上部にいくにしたがってすぼまっているので、送電線150より下部の部分のみの点群を取得して物体の領域抽出とする。そして設置領域の抽出は、各領域において座標データの高さの差分(最も高い点と低い点の高さの差分)が所定値以上となる計測点が含まれているか否か判定し、所定値以上の高さの計測点の存在する領域を抽出することで行う。   Moreover, since the steel tower 140 is narrowed toward the upper part, the point cloud only of the part below the power transmission line 150 is acquired, and it is set as the object area | region extraction. Then, the installation area is extracted by determining whether or not each area includes a measurement point where the difference in height of the coordinate data (the difference in height between the highest point and the lowest point) is a predetermined value or more. This is done by extracting the region where the measurement points with the above height exist.

上記の通り、高さの差分が所定値以上となる計測点とは、すなわち、ある程度の高さを有する構造物から得られた計測点のことである。例えば、ある領域のうち、鉛直方向の最小の座標を地表面とみなす。そして、地表面との高さの差分が5m以上となる計測点を含む領域を抽出することで、高さ5m以上の構造物が存在する領域が取得できる。すると図5(b)に示すように、鉄骨が存在する位置の格子が抽出できる。ここではまだ、送電線150より下部の部分のみの点群を対象にしているため、中央部に抜けが生じている。   As described above, the measurement point at which the height difference is equal to or greater than the predetermined value is a measurement point obtained from a structure having a certain height. For example, in a certain area, the minimum vertical coordinate is regarded as the ground surface. And the area | region where the structure 5 m or more in height exists can be acquired by extracting the area | region containing the measurement point from which the height difference with the ground surface becomes 5 m or more. Then, as shown in FIG.5 (b), the grid | lattice of the position where a steel frame exists can be extracted. Here, since only the point group below the transmission line 150 is targeted, there is a gap in the center.

上記ステップ112では、まず図5(c)に示すように、中抜けしている格子を埋めて、鉄塔140の設置領域とする。次に、外側の輪郭の凹部分を埋める処理をする。この処理には、例えば既存の画像処理で用いられるモフォロジ演算が応用可能である。モフォロジ演算は、膨張と収縮を複数回行うことで、画像の凹凸を滑らかにしたり、孤立点を除去したりする処理である。これにより図5(d)に示すように、凹部分がなく、おおむね矩形の領域を取得することができる。   In step 112, first, as shown in FIG. 5C, the hollow lattice is filled to make an installation area of the tower 140. Next, a process of filling the concave portion of the outer contour is performed. For this process, for example, a morphology operation used in existing image processing can be applied. Morphology calculation is a process of smoothing unevenness of an image or removing isolated points by performing expansion and contraction a plurality of times. As a result, as shown in FIG. 5D, there can be obtained a generally rectangular region having no concave portion.

図4のステップ112にて鉄塔の設置領域を抽出した後は、その設置領域の上方にある点群データを再取得してから(送電線150より上の領域まで含む)、続くステップ114にて地表面近傍の計測点を除去する。図5(e)は、鉄塔140を示す点群データのみを例示した図である。これによって、図4のサブルーチン(図2のステップ102)は終了する。   After extracting the installation area of the tower in step 112 of FIG. 4, the point cloud data above the installation area is reacquired (including the area above the transmission line 150), and then in subsequent step 114. Remove measurement points near the ground surface. FIG. 5E is a diagram illustrating only point cloud data indicating the steel tower 140. Thereby, the subroutine of FIG. 4 (step 102 of FIG. 2) ends.

再び図2のフローチャートに戻る。ステップ102のデータ編集処理が完了した後は、ステップ104にて、鉄塔140の主柱材を示す特徴線を抽出する。特徴線とは、形状の角や稜線などを示す線のことである。一般的に、鉄塔の主柱材は、鉄塔の四隅を構成するよう、4本の脚部から上方に延びている。鉄塔140を示す点群データから鉄塔140が備える複数の主柱材それぞれの特徴線を抽出することで、後のステップ106にて鉄塔140の中心線の算出が可能になる。   Returning again to the flowchart of FIG. After the data editing process in step 102 is completed, in step 104, a characteristic line indicating the main pillar material of the steel tower 140 is extracted. The characteristic line is a line indicating a corner or a ridge line of the shape. Generally, the main pillar material of the steel tower extends upward from four legs so as to constitute four corners of the steel tower. By extracting the characteristic lines of each of the plurality of main column members provided in the tower 140 from the point cloud data indicating the tower 140, the center line of the tower 140 can be calculated in the subsequent step 106.

鉄塔140の主柱材は、アングル鉄塔ではL型のアングル材が用いられていて、鋼管鉄塔では鋼管が用いられている。アングル材の場合は、内角側を鉄塔の中心側に向けて組まれている。そこで、ステップ104では、アングル材の内角の谷線を抽出することで、主柱材の特徴線を効率よく取得することが可能になる。これら処理は、図1の演算部170が特徴線抽出部172として機能することによって行うことができる。以下、ステップ104の処理の例について、図6を参照して説明する。   As the main pillar material of the steel tower 140, an L-shaped angle material is used in the angle steel tower, and a steel pipe is used in the steel pipe steel tower. In the case of an angle material, it is assembled with the inner angle side facing the center of the steel tower. Therefore, in step 104, it is possible to efficiently acquire the characteristic line of the main pillar material by extracting the inner corner valley line of the angle material. These processes can be performed by the calculation unit 170 of FIG. 1 functioning as the feature line extraction unit 172. Hereinafter, an example of the processing in step 104 will be described with reference to FIG.

図6は、特徴線の抽出処理(図2のステップ104)の詳細を示すサブルーチンである。また、図7は鉄塔の抽出した平面を例示した図、図8は、鉄塔の主柱材の特徴線L1〜L4を例示した図である。図6のサブルーチンは、図5(e)に示した鉄塔の点群データから、図8に示す主柱材の特徴線L1〜L4を効率よく取得するための処理である。   FIG. 6 is a subroutine showing details of the feature line extraction processing (step 104 in FIG. 2). FIG. 7 is a diagram illustrating a plane extracted by the steel tower, and FIG. 8 is a diagram illustrating feature lines L1 to L4 of the main pillar material of the steel tower. The subroutine of FIG. 6 is a process for efficiently acquiring the characteristic lines L1 to L4 of the main pillar material shown in FIG. 8 from the point cloud data of the steel tower shown in FIG.

主柱材であるアングル材から谷線を抽出するにあたり、まず、図6のステップ120にて、鉄塔140の点群データから複数の平面を検出する。これは、鉄塔140の各部材の表面を取得することを意味する。平面を検出する方法としては、RANSAC法(RANdom Sample Consensus の略。以下、RANSAC法と記す)や領域成長法などの既存の手法を用いることができる。   In extracting the valley line from the angle material as the main pillar material, first, in step 120 of FIG. 6, a plurality of planes are detected from the point cloud data of the steel tower 140. This means that the surface of each member of the steel tower 140 is acquired. As a method for detecting a plane, an existing method such as a RANSAC method (abbreviation of RANdom Sample Consensus; hereinafter referred to as a RANSAC method) or a region growth method can be used.

RANSAC法を用いるとき、平面は次の手順で計算される。平面は3点あれば一意に確定するので、N個の点から3個をランダムに取って、その3点から平面式を計算する。N個の点のうち、平面からの距離が許容誤差範囲内の個数を数える。上記の手順を多数回繰り返し、点の個数が最も多くなる平面式を採用する。   When using the RANSAC method, the plane is calculated by the following procedure. Since three planes are uniquely determined, three of N points are taken at random, and a plane equation is calculated from the three points. Among N points, the number of distances from the plane within the allowable error range is counted. The above procedure is repeated a number of times, and the plane type with the largest number of points is adopted.

領域成長法は、点群データから、ある曲面式を満たす領域を検出するための手法である。まず、ユーザの選択等によって適当な点群を選び、シード領域とする。また、シード領域の点を用いて、曲面式の計算を行う。次に、シード領域の近くにある点を調べ、それらが曲面上に乗っていれば、領域に加えて範囲を拡張する。この処理を点が追加できなくなるまで続ける。その結果、円柱領域や平面領域が検出できる。   The region growing method is a method for detecting a region satisfying a certain curved surface expression from point cloud data. First, an appropriate point group is selected by the user's selection or the like and used as a seed region. In addition, the surface equation is calculated using the points in the seed region. Next, the points near the seed region are examined, and if they are on the curved surface, the range is expanded in addition to the region. This process is continued until no points can be added. As a result, a cylindrical region or a planar region can be detected.

点群から平面を検出することにより、図7に示すように主柱材やブレース材、水平材などの表面が検出される。そして、ステップ122にて、複数の平面のうち、他の平面と隣接している平面同士を抽出する。この処理によって、各アングル材の内側の2面を含んだ、複数の交差する平面同士が取得できる。   By detecting the plane from the point group, the surfaces of the main pillar material, the brace material, the horizontal material, etc. are detected as shown in FIG. In step 122, planes adjacent to other planes are extracted from the plurality of planes. By this processing, a plurality of intersecting planes including the two inner surfaces of each angle member can be acquired.

ステップ124では、隣接している平面同士の交線を算出する。平面の範囲がずれている場合には、共通範囲を交線にする。この段階で算出される交線は、いまだ主柱材の谷線以外の角や稜線、さらには斜めや水平に延びるブレース材の谷線や各種線分なども含まれている。そこで、ステップ126にて、例えば鉛直方向に対する所定の角度を閾値として、交線のうち鉛直に近い線分を抽出する。この処理によって、ブレース材や水平材の谷線や、他の雑多な線分などをある程度除去できる。   In step 124, an intersection line between adjacent planes is calculated. When the range of the plane is shifted, the common range is made an intersection line. The intersection lines calculated at this stage still include corners and ridge lines other than the main pillar material valley lines, and also the brace valley lines and various line segments extending diagonally and horizontally. Therefore, in step 126, for example, a line segment close to the vertical is extracted from the intersecting lines with a predetermined angle with respect to the vertical direction as a threshold value. This process can remove braided material, horizontal material valleys, and other miscellaneous lines to some extent.

そして、ステップ128にて、主柱材が存在する領域ごと、例えば鉄塔140の四隅ごとに、鉛直に近い線分を主柱材が存在する領域ごとにグループ化する。各グループにおいて抽出した鉛直に近い線分同士のうち、同一直線上にある線分を線分集合として分割し、各線分集合において端が近接した線分同士を連結する。同一直線上の判定は、線分の方向ベクトルの角度が所定の閾値以下(たとえば、5度以下)であるかどうかで行う。近接した線分の判断は、例えば線分同士の端の距離が所定の閾値以下(例えば10cm以下)であるときに、これらの線分は連続する形状を示すものであるとして連結する。   Then, at step 128, for each region where the main pillar material exists, for example, for each of the four corners of the steel tower 140, line segments close to vertical are grouped for each region where the main pillar material exists. Of line segments close to the vertical extracted in each group, line segments on the same straight line are divided as line segment sets, and line segments whose ends are close to each other are connected to each other. The determination on the same straight line is performed based on whether or not the angle of the direction vector of the line segment is equal to or less than a predetermined threshold (for example, 5 degrees or less). For example, when the distance between the ends of line segments is equal to or less than a predetermined threshold (for example, 10 cm or less), these line segments are connected as indicating a continuous shape.

ステップ128の段階においても、いまだ主柱材の谷線だけでなく、他の部位や付属物等から取得された線分も含まれている。しかしながら、この段階であれば、主柱材の2面の交線である谷線がもっとも精度よく取得されていることが予想される。そこで、ステップ130にて、同一直線上にあり、連結処理を施された線分集合において、線分の長さの合計を比較し、最も長い線分集合を、アングル材の谷線であって、特徴線であるとする。これにより、図8に示す主柱材の特徴線L1〜L4が取得できる。以上によって、図6のサブルーチン(図2のステップ104)の処理を終了する。   Even at the stage of step 128, not only the valleys of the main pillar material, but also the line segments acquired from other parts and accessories are included. However, at this stage, it is expected that the valley line, which is the intersection line of the two surfaces of the main pillar material, is most accurately acquired. Therefore, in step 130, in the line segment set that is on the same straight line and subjected to the connection process, the total lengths of the line segments are compared, and the longest line segment set is the valley line of the angle material. , The characteristic line. Thereby, the characteristic lines L1-L4 of the main pillar material shown in FIG. 8 can be acquired. Thus, the subroutine of FIG. 6 (step 104 of FIG. 2) is completed.

なお、鉄塔の主柱材としてアングル材ではなく鋼管が使用されている場合、図2のステップ104では、鋼管の中心線を特徴線として抽出してもよい。この構成によっても、主柱材の特徴線を効率よく取得することが可能になる。   When a steel pipe is used instead of an angle material as the main pillar material of the steel tower, the center line of the steel pipe may be extracted as a feature line in step 104 of FIG. Also with this configuration, it is possible to efficiently acquire the characteristic lines of the main pillar material.

再び図2のフローチャートに戻る。ステップ104にて特徴線L1〜L4の抽出処理が完了した後は、ステップ106にて鉄塔140の中心線C1(図9参照)を取得する。この処理は、図1の演算部170が中心線算出部174として機能することによって行う。   Returning again to the flowchart of FIG. After the extraction processing of the characteristic lines L1 to L4 is completed in step 104, the center line C1 (see FIG. 9) of the steel tower 140 is acquired in step 106. This processing is performed by the calculation unit 170 of FIG. 1 functioning as the center line calculation unit 174.

図9は、鉄塔140の中心線C1を算出する様子を例示した図である。鉄塔140の中心点は、水平面S1と主柱材の特徴線L1〜L4との4個の交点を算出し、この4個の交点の中心を求めることで算出できる。そして、水平面S1の高さを変えながら鉄塔140の各所にて中心点を算出し,それら中心点を結ぶ線分を鉄塔140の中心線C1として算出することができる。   FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the center line C1 of the steel tower 140 is calculated. The center point of the steel tower 140 can be calculated by calculating four intersections between the horizontal plane S1 and the characteristic lines L1 to L4 of the main pillar material, and obtaining the centers of these four intersections. And a center point can be calculated in various places of the tower 140 while changing the height of the horizontal plane S1, and a line segment connecting these center points can be calculated as the center line C1 of the tower 140.

残る処理として、図2のステップ108にて、鉄塔140の傾きを算出する。この処理は、図1の演算部170が傾き算出部176として機能することによって行う。図10は、鉄塔140の傾きを各水平面に例示した図である。鉄塔140の傾きは、中心線C1の所定の鉛直軸に対する偏差を求めることで算出する。例えば、図10(a)は、正常な鉄塔からの傾きの算出結果である。中心線C1は、鉛直軸に対する偏差が小さく、点状に検出されている。一方、図10(b)は、不同変位が生じた鉄塔からの傾きの算出結果である。中心線C2は、鉛直軸に対する偏差が大きく、線状に検出されている。このように鉄塔140の傾きを算出することによって、鉄塔140の不同変位測定が達成できる。以上によって、図2に示す当該検出方法の処理は終了する。   As the remaining processing, the inclination of the steel tower 140 is calculated in step 108 of FIG. This processing is performed by the calculation unit 170 of FIG. 1 functioning as the inclination calculation unit 176. FIG. 10 is a diagram illustrating the inclination of the steel tower 140 on each horizontal plane. The inclination of the steel tower 140 is calculated by obtaining a deviation of the center line C1 from a predetermined vertical axis. For example, FIG. 10A shows a calculation result of the inclination from a normal steel tower. The center line C1 has a small deviation with respect to the vertical axis and is detected in a dot shape. On the other hand, FIG.10 (b) is a calculation result of the inclination from the steel tower in which the non-uniform displacement occurred. The center line C2 has a large deviation from the vertical axis and is detected in a linear shape. By calculating the inclination of the steel tower 140 in this way, it is possible to achieve inconsistent displacement measurement of the steel tower 140. Thus, the processing of the detection method shown in FIG.

これら本実施形態における鉄塔の傾き検出装置160および傾き検出方法によれば、作業員の技術や経験に頼ることなく、鉄塔140の傾きを直接かつ定量的に計測することができる。特に、主柱材の特徴線L1〜L4(ステップ104)に基づいた処理を行うことで、膨大な点群データを効率良く処理し、コストや労力を抑えた簡潔な計測が可能になっている。   According to the tower inclination detection device 160 and the inclination detection method in these embodiments, the inclination of the tower 140 can be directly and quantitatively measured without depending on the skill and experience of the worker. In particular, by performing processing based on the characteristic lines L1 to L4 (step 104) of the main column material, it is possible to efficiently process a large amount of point cloud data and to perform simple measurement with reduced costs and labor. .

また、ステップ102におけるデータ編集処理も有益である。通常、地上型レーザスキャナが取得する点群データには、鉄塔以外の地形や構造物に関する座標も含まれている。そこで、本実施形態のステップ102のデータ編集処理では、鉄塔140の設置領域を抽出し(図4のステップ112)、鉄塔140の点群データのみを処理対象とすることを可能にしている。これら処理によって、人的労力や作業時間など、処理負担の大幅な軽減が達成可能となっている。   The data editing process in step 102 is also useful. Usually, the point cloud data acquired by the terrestrial laser scanner includes coordinates related to topography and structures other than the steel tower. Therefore, in the data editing process in step 102 of this embodiment, the installation area of the steel tower 140 is extracted (step 112 in FIG. 4), and only the point cloud data of the steel tower 140 can be processed. By these processes, it is possible to achieve a significant reduction in processing load such as human labor and working time.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

本発明は、既設の鉄塔の傾きを算出する鉄塔の傾き検出方法および傾き検出装置として利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used as a steel tower inclination detection method and an inclination detection apparatus that calculate the inclination of an existing steel tower.

L1〜L4…主柱材の特徴線、S1…水平面、C1…正常な鉄塔の中心線、C2…不同変位が生じた鉄塔の中心線、140…鉄塔、142…レーザスキャナ、144…本体部、146…三脚、148…脚部、150…送電線、160…検出装置、164…メモリ、166…入出力部、168…制御部、170…演算部、172…特徴線抽出部、174…中心線算出部、176…傾き算出部 L1 to L4 ... characteristic lines of main pillar material, S1 ... horizontal plane, C1 ... center line of normal steel tower, C2 ... center line of steel tower where non-uniform displacement occurs, 140 ... iron tower, 142 ... laser scanner, 144 ... main body part, 146: Tripod, 148: Leg, 150: Transmission line, 160: Detection device, 164 ... Memory, 166 ... Input / output unit, 168 ... Control unit, 170 ... Calculation unit, 172 ... Feature line extraction unit, 174 ... Center line Calculation unit, 176 ... inclination calculation unit

Claims (7)

既設の鉄塔を地上型レーザスキャナでスキャンして点群データを取得し、
前記点群データから前記鉄塔が備える複数の主柱材それぞれについて、主柱材を表す線分である特徴線を抽出し、
複数の前記特徴線から前記鉄塔の中心線を算出し、
前記中心線から前記鉄塔の傾きを算出することを特徴とする鉄塔の傾き検出方法。
The existing steel tower is scanned with a ground-type laser scanner to acquire point cloud data,
For each of a plurality of main pillar materials provided in the steel tower from the point cloud data, a feature line that is a line segment representing the main pillar material is extracted,
The center line of the tower is calculated from a plurality of the characteristic lines,
An inclination detection method for a tower, wherein the inclination of the tower is calculated from the center line.
前記点群データは、地上における前記鉄塔の複数の脚部の中心からスキャンして取得することを特徴とする請求項1に記載の鉄塔の傾き検出方法。   2. The tower inclination detection method according to claim 1, wherein the point cloud data is acquired by scanning from the center of a plurality of legs of the tower on the ground. 前記点群データを水平方向の所定の格子状に分割し、
前記分割された各領域のうち、地表面とみなす座標に対して高さの差分が所定値以上となる計測点を含んでいる領域を前記鉄塔の設置領域として抽出し、
前記鉄塔の設置領域の点群データから、地表面近傍の計測点を除去して該鉄塔を示す点群データとし、
前記鉄塔を示す点群データから前記特徴線を抽出することを特徴とする請求項1または2に記載の鉄塔の傾き検出方法。
Dividing the point cloud data into a predetermined grid in the horizontal direction;
Of each of the divided areas, an area including a measurement point where the difference in height is equal to or greater than a predetermined value with respect to coordinates regarded as the ground surface is extracted as an installation area of the tower.
From the point cloud data of the installation area of the tower, the measurement points near the ground surface are removed and used as point cloud data indicating the tower,
The method for detecting a tilt of a steel tower according to claim 1, wherein the characteristic line is extracted from point cloud data indicating the steel tower.
前記主柱材がアングル材であるとき、該アングル材の谷線を前記特徴線として抽出することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の鉄塔の傾き検出方法。   4. The tower inclination detection method according to claim 1, wherein when the main pillar material is an angle material, a trough line of the angle material is extracted as the feature line. 5. 前記主柱材がアングル材であるとき、
前記所定範囲の点群データから複数の平面を検出し、
前記複数の平面のうち隣接する平面同士を抽出し、
前記平面同士の交線を算出し、
前記交線のうち鉛直に近い線分を抽出し、
前記鉛直に近い線分を主柱材が存在する領域ごとにグループ化し、
各グループにおいて同一直線上にある線分を線分集合として分割し、
各線分集合において端が近接した線分同士を連結し、要素となる線分の長さの合計が最も長い線分集合をアングル材の谷線であって前記主柱材の特徴線であるとすることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の鉄塔の傾き検出方法。
When the main pillar material is an angle material,
Detecting a plurality of planes from the point cloud data of the predetermined range;
Extracting adjacent planes among the plurality of planes,
Calculate the intersection line between the planes,
Extract a line segment that is close to the vertical among the intersection lines,
Group the line segments close to the vertical for each region where the main pillar material exists,
Divide line segments on the same straight line in each group as a line segment set,
In each line segment set, the line segments whose ends are close to each other are connected, and the line segment set having the longest total of the lengths of the element line segments is the valley line of the angle material and the characteristic line of the main pillar material The tilt detection method for a steel tower according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記主柱材が鋼管であるとき、
前記所定範囲の点群データから鋼管の中心線を検出し、
前記中心線のうち鉛直に近い線分を抽出し、
前記鉛直に近い線分を主柱材が存在する領域ごとにグループ化し、
各グループにおいて同一直線上にある線分を線分集合として分割し、
各線分集合において端が近接した線分同士を連結し、要素となる線分の長さの合計が最も長い線分集合を前記主柱材の前記特徴線であるとすることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の鉄塔の傾き検出方法。
When the main pillar material is a steel pipe,
A center line of the steel pipe is detected from the point cloud data in the predetermined range;
Extract a vertical line segment from the center line,
Group the line segments close to the vertical for each region where the main pillar material exists,
Divide line segments on the same straight line in each group as a line segment set,
The line segments whose ends are close to each other in each line segment set are connected to each other, and the line segment set having the longest sum of the lengths of the element line segments is the characteristic line of the main pillar material. Item 4. The tower inclination detection method according to any one of Items 1 to 3.
地上型レーザスキャナが取得した鉄塔の点群データから該鉄塔が備える複数の主柱材それぞれについて、主柱材を表す線分である特徴線を抽出する特徴線抽出部と、
抽出した複数の前記特徴線から前記鉄塔の中心線を算出する中心線算出部と、
算出した前記中心線から前記鉄塔の傾きを算出する傾き算出部と、
を備えることを特徴とする鉄塔の傾き検出装置。
A feature line extraction unit that extracts a feature line that is a line segment representing the main column material for each of a plurality of main column materials provided in the tower from the point cloud data of the tower acquired by the ground-type laser scanner;
A center line calculation unit for calculating the center line of the steel tower from the plurality of extracted characteristic lines;
An inclination calculating unit for calculating an inclination of the tower from the calculated center line;
A tilt detection apparatus for a steel tower characterized by comprising:
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