JP2928681B2 - 自動レベル - Google Patents
自動レベルInfo
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Description
に、測点に立てられた標尺の目盛を自動的に読み取る自
動レベルに関する。
業者が望遠鏡の接眼部を覗いて、測点上の標尺の目盛を
直接読み取っていた。しかし、いちいち接眼部を覗いて
読み取るという煩わしさがあり、また読み取る際の誤差
等によって正確な測量ができない場合があった。
バーコードを表示し、このバーコードの光学像を望遠鏡
の焦点位置に結像させ、結像したバーコードの像をCC
Dカメラによって映像信号に変換し、この映像信号から
バーコードの明暗情報を生成し、自動レベルに内蔵され
ているバーコード情報読取部がこの明暗情報から目盛を
読み取るようにして、人が望遠鏡によって目盛を読み取
らなくてもよい自動レベルが知られている。
ードを自動的に読み取る自動レベルでは、標尺に目盛線
を示すバーコードのみが表示され、従前の標尺には目盛
線とともに表示されている目盛対応数値が一切表示され
ていない。このため雨,霧,雪等の気象条件が悪い暗い
ときには、映像信号を明暗情報として利用できないため
バーコードの読み取りができず、この様なときには全く
測量データを入手できないおそれがある。
れたもので、その目的は標尺に表示された目盛を自動的
に読み取ることは勿論、気象条件の悪い自動読み取り困
難な場合でも目盛の読み取りの可能な自動レベルを提供
することにある。
に、本発明に係る自動レベルにおいては、標尺上の目盛
線及びこの目盛線対応数値表示の光学像を所望倍率で焦
点位置に結像させる望遠鏡と、前記望遠鏡により結像さ
れた目盛線と目盛線対応数値表示の像を映像信号に変換
する映像信号発生器と、前記映像信号発生器の出力信号
をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器
と、前記アナログ−デジタル変換器の出力信号を画素デ
ータとして記憶する画像メモリと、各数字の画素パター
ンデータを記憶するパターンメモリと、画像メモリの画
素データのうち望遠鏡の視野中心における特定エリア内
に結像した数値に関する画素データとパターンメモリの
画素パターンデータとを比較して目盛線対応数値を識別
する数値識別手段と、画像メモリの画素データのうち望
遠鏡の視野中心に近い複数の目盛線間の画素数と目盛線
間の長さと画素サイズ及び目盛線と平行で視野中心を通
る直線と視野中心に近い一方の目盛線との間の画素数か
ら目盛線対応数値より小さい桁の数値を算出する数値算
出手段と、前記数値識別手段の識別結果と数値算出手段
の算出値とを合算する演算手段と、前記演算手段の演算
したデータを記憶するデータ記憶手段と、前記映像信号
発生器の出力信号を映像表示する映像表示部と、前記演
算手段の算出した数値データを表示するデータ表示部
と、を備えるようにしたものである。
を望遠鏡で視準、具体的には映像表示部を見ながら視準
すると、標尺上の目盛線と目盛線対応数値表示の光学像
が焦点位置に結像される。結像された目盛線と目盛線対
応数値表示像は映像信号発生器によって映像信号に変換
された後、アナログ−デジタル変換器によりデジタル信
号に変換される。そしてこのデジタル信号は画素データ
として画像メモリに記憶される。そして画像メモリに記
憶された画素データのうち目盛線対応数値表示に関する
画素データとパターンメモリの画素パターンデータとが
比較され、目盛線対応数値が識別される。即ち結像した
数値表示像に関する画素データは0〜9の画素パターン
データと順次照合され、最も近似した画素パターンデー
タから数値が識別されることになる。更に、画素データ
のうち望遠鏡の視野中心に近い2つの目盛線間の画素数
と目盛線間の長さと画素サイズ及び目盛線と平行で視野
中心を通る直線と視野中心に近い一方の目盛線との画素
数から目盛線対応数値より小さい(細かい)数値、例え
ば小数点以下の数値が算出される。そして目盛線対応数
値の識別結果と目盛線対応数値より小さい(細かい)数
値の算出値がそれぞれ測定値として自動的に記憶され
る。さらに測定された測定値はデータ表示部に表示され
るので、作業者がこれを読み取ることも容易である。ま
た映像表示部では、標尺の目盛線と目盛線対応数値が拡
大されて映し出されるので、気象条件が悪く暗いため例
え数値算出手段や数値識別手段が機能しないときであっ
ても、この映像表示部の映像から目視にて目盛を読み取
ることができる。また測定データは記憶手段に記憶され
るため、外部のデータ処理機を使うことによって、記憶
された測定データをもとに測定結果を処理することがで
きる。
する。図2及び図3において、自動レベル10は、箱型
のレベル本体(以下、単に本体という)14が整準台1
2の上に水平回転可能かつ回転方向に微少回動できるよ
うに設けられている。本体14の略中央部には、前後に
延びる望遠鏡16とCCDカメラ18が収納されてい
る。望遠鏡16は、図3に示されるように、対物レンズ
16a,合焦レンズ16b,光路自動補償機構16c,
焦点板16d及びコリメータレンズ16eからなり、望
遠鏡16のコリメータレンズ16eからの出射光はCC
Dカメラ18のCCD本体18aに結像するようになっ
ている。また本体14の上部側には、CCDカメラ18
のCCD本体18a上に結像させるべく合焦レンズ16
bを光軸方向前後に移動調整する合焦つまみ20と、C
CDカメラ18の映像を映し出す映像表示部22a及び
自動レベルが測定したデータをデジタル表示するデータ
表示部22bとが設けられた液晶テレビ22が設けられ
ている。更に本体14の背面側に設けられたカード挿着
部23にはICカード24が着脱自在に挿着されてい
る。また本体14の背面側にはタッチパネル式キーボー
ド26が設けられている。そしてCCDカメラ18,液
晶テレビ22,ICカード24はコントローラ28(図
1参照)に接続されている。
画像メモリ32,ROM34,RAM36,CPU38
を備えたマイクロコンピュータで構成されている。A/
D変換器30はCCDカメラ18から出力される映像信
号をデジタル信号に変換するようになっている。画像メ
モリ32はA/D変換器30から出力されるデジタルデ
ータを画素データとして格納するようになっている。R
OM34には0〜9の画素パターンデータが記憶されて
いるとともに、標尺に表示された目盛線間の長さL、目
盛線間長さLに対応する画素数N等の画像処理に必要な
データが記憶されている。またRAM36には、CPU
38の演算に伴う演算結果が格納されるようになってい
る。CPU38は画像メモリ32に記憶された画像デー
タとROM34に記憶された各種データを基に目盛線対
応数値表示を識別する数値識別手段を構成するととも
に、目盛線対応数値より小さい桁の数値を算出する数値
算出手段を構成するようになっている。またCPU38
はドライバ回路(図示せず)を介して液晶テレビ22に
接続されており、テレビ22の映像表示部22aにはC
CDカメラのCCD本体18aに結像する目盛及び目盛
対応数値像の拡大映像が映し出され、データ表示部22
bには自動レベルにより測定された測定データがデジタ
ル表示される。
に基づいて説明する。まず望遠鏡16の視野中心OをC
CDカメラのCCD本体18aの原点位置に一致させて
おく。そして液晶テレビ22の映像表示部22aに測点
に立てられた標尺が映し出されるように自動レベル10
を視準する。次に合焦つまみ20を操作してCCDカメ
ラ18のCCD本体18a上に、標尺上の目盛線と目盛
線対応数値表示の光学像を結像させる。このとき例え
ば、図5に示されるように、標尺上の「211」,「2
12」,「213」,「214」の目盛線L1,L2,L
3,L4と、目盛線L2,L4に対応する数値の「21
2」,「214」が結像したとすると、これら目盛線L
1〜L4及び数値表示「212」,「214」の光学像が
映像信号発生器であるCCDカメラ18によって映像信
号に変換される。CCDカメラ18から出力された目盛
線L1〜L4及び数値「212」,「214」に対応した
映像信号はA/D変換器30によってデジタル信号に変
換され、このデジタル信号は画像メモリ32に画素デー
タとして記憶されて画像の取り込みが行なわれる(ステ
ップ100)。
8によって測定値の小数点以下の値(目盛線表示より小
さい桁の値)を求めるための演算が行なわれる(ステッ
プ102)。即ち、図5及び図6に示されるように、目
盛線L2と平行で、望遠鏡16の視野中心Oを通る直線
L6と目盛線L2間の画素数Mが算出される。そしてRO
M34に予め格納されている目盛線L2,L3間の画素数
N、目盛線L2,L3間の長さL、画素サイズP=L/N
を基に測定値の小数点以下の値M×Pを演算する。
ータのうち望遠鏡16の視野中心Oに最も近い数値像
「212」の画素データとROM34に記憶された画素
パターンデータとの比較を行なう(ステップ104)。
この比較演算は、数値像の画素データが0〜9の画素パ
ターンデータと近似しているか否かを識別することによ
って行なわれ、この識別結果から数値の特定が行なわれ
る。そしてこの識別によって数値像「212」が数値
「212」として識別されると、この識別結果がICカ
ード24に格納される(ステップ106)。さらにIC
カード24には小数点以下の値(目盛線「214」から
直線L6までの値)も測定値として格納される。即ちI
Cカード24は測定値記憶手段として構成されている。
示された目盛を自動的に読み取って記憶するようになっ
ているため、作業者が望遠鏡を覗いて目盛を読む必要が
一切なく、測定誤差のない正確なデータを得ることがで
きる。また液晶テレビ22には、測定データが表示され
ることは勿論、望遠鏡16の視準画面がそのまま映し出
されるので、目視でも測定結果が正しいかどうかを判断
することができる。
の)ためCPU38による数値の自動識別機能が十分作
動しないときには、目盛の自動読み取りができないこと
となるが、作業者はテレビ22の映像から目盛を読み取
ることができるので、従来のバーコード自動読取式自動
レベルと異なり、全く測定できないという問題が解消さ
れる。特に測定結果はICカード24に記憶されるた
め、測定結果を電子野帳に入力する手間も不要で、また
入力ミスの発生も防止できる。
果をもとに測定値の後処理を自動化することもできる。
また前記実施例において、本体14と標尺間の距離に比
例して目盛線間の画素数が変化するが、この変化特性を
ROM34内に記憶しておけば、この内容をもとに標尺
までの距離を測定することも可能である。
に係る自動レベルによれば、標尺上の目盛(目盛線とこ
の目盛線対応数値)を自動的に読み取り、この測定結果
を記憶させるようにしたため、測量の作業性が著しく向
上する。また表示部には、測定データとともに、望遠鏡
の視野相当の標尺の目盛及び目盛線対応数値表示が拡大
されて映像表示されるので、自動レベルの自動読取機能
が作動しない条件下においても表示部の映像から目盛の
読み取りができるという利点がある。
を示すブロック図
との関係を説明するための図
説明するための図
であるCPU
Claims (1)
- 【請求項1】 標尺上の目盛線及びこの目盛線対応数値
表示の光学像を所望倍率で焦点位置に結像させる望遠鏡
と、前記望遠鏡により結像された目盛線と目盛線対応数
値表示の像を映像信号に変換する映像信号発生器と、前
記映像信号発生器の出力信号をデジタル信号に変換する
アナログ−デジタル変換器と、前記アナログ−デジタル
変換器の出力信号を画素データとして記憶する画像メモ
リと、各数字の画素パターンデータを記憶するパターン
メモリと、画像メモリの画素データのうち望遠鏡の視野
中心における特定エリア内に結像した数値に関する画素
データとパターンメモリの画素パターンデータとを比較
して目盛線対応数値を識別する数値識別手段と、画像メ
モリの画素データのうち望遠鏡の視野中心に近い複数の
目盛線間の画素数と目盛線間の長さと画素サイズ及び目
盛線と平行で視野中心を通る直線と視野中心に近い一方
の目盛線との間の画素数から目盛線対応数値より小さい
桁の数値を算出する数値算出手段と、前記数値識別手段
の識別結果と数値算出手段の算出値とを合算する演算手
段と、前記演算手段の演算したデータを記憶するデータ
記憶手段と、前記映像信号発生器の出力信号を映像表示
する映像表示部と、前記演算手段の算出した数値データ
を表示するデータ表示部と、を備えたことを特徴とする
自動レベル。
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Family Applications (1)
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JP7402692A Expired - Fee Related JP2928681B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 自動レベル |
Country Status (1)
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1992
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