JP3209658B2 - Face observation record creation device and face observation record creation method - Google Patents

Face observation record creation device and face observation record creation method

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JP3209658B2
JP3209658B2 JP11254795A JP11254795A JP3209658B2 JP 3209658 B2 JP3209658 B2 JP 3209658B2 JP 11254795 A JP11254795 A JP 11254795A JP 11254795 A JP11254795 A JP 11254795A JP 3209658 B2 JP3209658 B2 JP 3209658B2
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plane
observation record
tunnel
camera
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知典 高田
達典 佐田
孝夫 掛橋
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三井建設株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、切羽における地山の変
形を観察するのに好適な切羽観察記録作成装置及び、切
羽観察記録作成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a face observation record creation apparatus and a face observation record creation method suitable for observing deformation of ground at a face.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、トンネルの掘削によってできた切
羽においては、覆工が構築されるまでの間、該切羽にお
ける地山の、所定の時間あたりの変形程度を把握するこ
とによって、該切羽における地山の安定状態を監視して
いた。また、切羽における地山の変形程度は、該切羽の
表面に生じている亀裂等の位置の移動程度によって把握
されている。つまり切羽における地山の変形程度の把握
は、所定の時間ごとに該切羽の表面に生じている亀裂等
をフリーハンド等でスケッチして観察記録を作成し、所
定の時間ごとに作成されたこれら観察記録相互を比較す
ることによって、亀裂の位置の移動程度を求める形で行
われていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a face formed by excavation of a tunnel, the degree of deformation of the ground at the face in a predetermined time period until the lining is constructed is grasped. He was monitoring the stable state of the ground. Further, the degree of deformation of the ground at the face is grasped by the degree of movement of the position of a crack or the like generated on the surface of the face. In other words, the degree of deformation of the ground at the face is grasped by sketching cracks or the like generated on the surface of the face by a free hand or the like at a predetermined time, creating an observation record, and creating the observation record at a predetermined time. By comparing observation records with each other, the degree of movement of the position of the crack was determined.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】切羽をフリーハンド等
によりスケッチして観察記録を作成する方法では、正確
な観察記録を作成するのに熟練が必要であり、しかもス
ケッチ作業が煩雑であったため、最近ではデジタルスチ
ールカメラにより切羽を撮影して、そのデジタル写真画
像をもとに該切羽の観察記録を作成する方法が提案され
ている。ところで、切羽における地山の変形程度を正確
に把握するためには、互いに比較されるべき複数の観察
記録、即ち所定の時間ごとに作成された複数の観察記録
が、それぞれ該切羽を一定の方向や位置から見たもので
ある必要がある。それ故、最近提案されている前記方法
においては、所定の時間ごとに切羽を撮影する際の撮影
の方向や位置を、各撮影時において常に一定の方向や位
置とするために、各撮影時において常に一定の方向や位
置にカメラをセットする手法の適用が考えられるが、カ
メラの方向や位置を正確にセットすことは困難であっ
た。本発明は上記事情に鑑み、カメラをセットする方向
や位置の違いにかかわらず、常に一定の方向や位置から
見た切羽の観察記録、即ち地山の変形程度を正確に把握
することができ、正確な観察記録を容易に作成すること
ができる切羽観察記録作成装置及び、切羽観察記録作成
方法を提供することを目的としている。
According to the method of creating an observation record by sketching a face by freehand or the like, skill is required to create an accurate observation record, and the sketching work is complicated. Recently, a method has been proposed in which a face is photographed by a digital still camera and an observation record of the face is created based on the digital photographic image. By the way, in order to accurately grasp the degree of deformation of the ground at the face, a plurality of observation records to be compared with each other, that is, a plurality of observation records created at predetermined time intervals, each face the face in a certain direction. And from the position. Therefore, in the recently proposed method, in order to set the direction and position of photographing when photographing a face every predetermined time, to always have a constant direction and position in each photographing, in each photographing, It is conceivable to apply a method of always setting the camera in a fixed direction and position, but it has been difficult to set the direction and position of the camera accurately. In view of the above circumstances, the present invention, regardless of the difference in the direction and position of setting the camera, can always accurately grasp the observation record of the face viewed from a certain direction and position, that is, the degree of deformation of the ground, It is an object of the present invention to provide a face observation record creation device and a face observation record creation method that can easily create an accurate observation record.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明のうち第一の発明
は、切羽近似平面(KH)がトンネル切羽(43)に対
して所定の位置に形成され、互いの位置関係が既知であ
る複数の基準点(KT1〜KT5)を前記切羽近似平面
(KH)に対してマーキングし、トンネル切羽(43)
を、所定のカメラ焦点(CF)及び撮影平面(SH1)
が形成されたカメラ座標(CZ)を該トンネル切羽(4
3)に対して設定する形で、前記複数の基準点と共に該
撮影平面(SH1)上に撮影し、撮影して得た写真画像
(SG1)に基づいて切羽観察記録(KK)を作成する
切羽観察記録作成装置(1)において、前記切羽観測記
録作成装置(1)は前記写真画像(SG1)を記憶し得
る画像記憶部(11)を有し、前記画像記憶部(11)
に記憶された前記写真画像(SG1)における複数の基
準点像(KZ1〜KZ5)と前記カメラ焦点(CF)と
の位置関係及び、前記複数の基準点(KT1〜KT5)
相互間の位置関係に基づいて、前記カメラ座標(CZ)
において、前記切羽近似平面(KH)に対して平行な修
正平面(SH2)を算出設定する修正平面設定部(7
a)を設け、前記撮影平面(SH1)上の写真画像(S
G1)を、前記カメラ焦点(CF)を中心に、前記修正
平面設定部(7a)において算出設定された修正平面
(SH2)に射影変換する射影変換制御部(7b)を設
け、射影変換された写真画像(SG2)を切羽観察記録
(KK)として外部に出力する出力部(6)を設けて構
成される。本発明のうち第二の発明は、切羽近似平面
(KH)がトンネル切羽(43)に対して所定の位置に
形成されたトンネル切羽(43)についての切羽観察記
録(KK)を作成する際、前記切羽近似平面(KH)に
対して、互いの位置関係が既知である複数の基準点(K
T1〜KT5)をマーキングし、前記トンネル切羽(4
3)及び前記複数の基準点を、所定のカメラ焦点(C
F)及び撮影平面(SH1)が形成されたカメラ座標
(CZ)を設定する形で、該撮影平面(SH1)上に撮
影し、撮影して得た写真画像(SG1)における複数の
基準点像(KZ1〜KZ5)と前記カメラ焦点(CF)
との位置関係及び、前記複数の基準点(KT1〜KT
5)相互間の位置関係に基づいて、前記カメラ座標(C
Z)において、前記切羽近似平面(KH)に対して平行
な修正平面(SH2)を算出設定し、前記カメラ焦点
(CF)を中心に、前記撮影平面(SH1)上の写真画
像(SG1)を前記算出設定された修正平面(SH2)
に射影変換して切羽観測記録(KK)を作成するように
して構成される。本発明のうち第三の発明は、第二の発
明の切羽観察記録作成方法において、前記切羽近似平面
(KH)に対する前記複数の基準点(KT1〜KT5)
のマーキングは、前記トンネル切羽(43)に、互いの
位置関係が既知である複数の基準点(KT1〜KT5)
がマーキングされたトンネル支保工(45)を、前記切
羽近似平面(KH)上に位置させる形で設置することを
もって行うことを特徴とする。本発明のうち第四の発明
は、第二の発明の切羽観察記録作成方法において、切羽
近似平面(KH)の設定されたトンネル切羽(43)の
撮影を、所定の時間(T)ごとに複数回行い、複数回の
撮影によって得た複数の写真画像(SG1)に基づい
て、前記トンネル切羽(43)についての経時的な切羽
観察記録(KK)を作成することを特徴とする。なお、
( )内の番号等は、図面における対応する要素を示
す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記
載に限定拘束されるものではない。以下の「作用」の欄
についても同様である。
According to a first aspect of the present invention, a face approximate plane (KH) is formed at a predetermined position with respect to a tunnel face (43), and a positional relationship between the faces is known. The reference points (KT1 to KT5) are marked on the face approximate plane (KH), and the tunnel face (43) is marked.
With a predetermined camera focus (CF) and a shooting plane (SH1)
The camera coordinates (CZ) at which the is formed are transferred to the tunnel face (4).
3) The face is photographed on the photographing plane (SH1) together with the plurality of reference points in a form set for the face, and a face observation record (KK) is created based on the photographed image (SG1) obtained by photographing. In the observation record creation device (1), the face observation record creation device (1) includes an image storage unit (11) capable of storing the photographic image (SG1), and the image storage unit (11).
And the positional relationship between the plurality of reference point images (KZ1 to KZ5) in the photographic image (SG1) and the camera focal point (CF), and the plurality of reference points (KT1 to KT5).
The camera coordinates (CZ) based on the mutual positional relationship
A correction plane setting unit (7) for calculating and setting a correction plane (SH2) parallel to the face approximation plane (KH).
a), a photographic image (S) on the photographing plane (SH1) is provided.
G1) is provided with a projection conversion control unit (7b) for projecting and transforming the correction plane (SH2) calculated and set by the correction plane setting unit (7a) around the camera focal point (CF). An output unit (6) for outputting the photographic image (SG2) to the outside as a face observation record (KK) is provided. According to a second aspect of the present invention, when creating a face observation record (KK) for a tunnel face (43) in which a face approximate plane (KH) is formed at a predetermined position with respect to the tunnel face (43), With respect to the face approximate plane (KH), a plurality of reference points (K
T1 to KT5) and mark the tunnel face (4
3) and the plurality of reference points are set to a predetermined camera focus (C
F) and a plurality of reference point images in a photograph image (SG1) obtained by photographing on the photographing plane (SH1) by setting camera coordinates (CZ) on which the photographing plane (SH1) is formed. (KZ1 to KZ5) and the camera focus (CF)
And the plurality of reference points (KT1 to KT1).
5) The camera coordinates (C
Z), a correction plane (SH2) parallel to the face approximation plane (KH) is calculated and set, and the photographic image (SG1) on the photographing plane (SH1) is centered on the camera focal point (CF). Correction plane (SH2) calculated and set
To create a face observation record (KK). According to a third aspect of the present invention, in the face observation record creating method according to the second aspect, the plurality of reference points (KT1 to KT5) with respect to the face approximate plane (KH) are provided.
Are marked on the tunnel face (43) with a plurality of reference points (KT1 to KT5) whose positional relationship is known.
The method is characterized in that the tunnel support (45) marked with is marked and placed on the approximate face (KH) of the face. According to a fourth aspect of the present invention, in the face observation record creating method according to the second aspect of the present invention, a plurality of images of the tunnel face (43) on which the face approximate plane (KH) is set are taken at predetermined times (T). The tunnel face (43) is recorded over time based on a plurality of photographic images (SG1) obtained by performing the photographing a plurality of times. In addition,
The numbers and the like in parentheses indicate the corresponding elements in the drawings for convenience, and therefore, the present description is not limited to the description on the drawings. The same applies to the following “action” column.

【0005】[0005]

【作用】上記した構成により本発明のうち第一及び第二
の発明では、修正平面(SH2)は、撮影時のカメラ座
標(CZ)の設定位置にかかわりなく常に切羽近似平面
(KH)と平行な平面となり、従って修正平面(SH
2)に射影変換された写真画像(SG2)は常に切羽近
似平面(KH)に対する正射影画像となる。また、切羽
近似平面(KH)はトンネル切羽(43)に対して所定
の位置に形成されているので、修正平面(SH2)に射
影変換された写真画像(SG2)は常に該トンネル切羽
(43)を一定の方向から撮影した画像に等しくなる。
また本発明のうち第三の発明では、複数の基準点(KT
1〜KT5)は、地圧の変化等によって変形しにくいト
ンネル支保工(45)にマーキングされており、これら
基準点(KT1〜KT5)相互の位置関係は地圧の変化
等によって変化しにくい。また本発明のうち第四の発明
では、所定の時間(T)ごとの切羽観察記録(KK)
は、それぞれ該トンネル切羽(43)を一定の方向や位
置から見たものとなる。
According to the first and second aspects of the present invention, the correction plane (SH2) is always parallel to the face approximation plane (KH) irrespective of the set position of the camera coordinates (CZ) at the time of photographing. And therefore the correction plane (SH
The photographic image (SG2) projectively transformed to 2) is always an orthographic image with respect to the face approximation plane (KH). Since the face approximate plane (KH) is formed at a predetermined position with respect to the tunnel face (43), the photographic image (SG2) projected and converted to the correction plane (SH2) is always the tunnel face (43). Becomes equal to an image taken from a certain direction.
In the third aspect of the present invention, a plurality of reference points (KT
1 to KT5) are marked on the tunnel support (45) that is not easily deformed due to a change in the ground pressure or the like, and the positional relationship between these reference points (KT1 to KT5) is hard to change due to a change in the ground pressure or the like. Further, in the fourth aspect of the present invention, the face observation record (KK) every predetermined time (T)
Are the tunnel face (43) viewed from a certain direction and position, respectively.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図1は、本発明による切羽観察装置の一例を示した
ブロック図、図2は、図1に示す切羽観察装置のディス
プレイを示した図、図3は、カメラ撮影時におけるカメ
ラ座標及び切羽近似平面等の位置関係を示した模式図、
図4は、切羽付近を示した図、図5は、図3における切
羽近似平面、修正平面及び、光束等の位置関係を平面的
に示した模式図、図6は、図1に示す切羽観察装置のデ
ィスプレイを示した図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a face observation device according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a display of the face observation device shown in FIG. 1. FIG. Schematic diagram showing the positional relationship such as,
FIG. 4 is a diagram showing the vicinity of the face, FIG. 5 is a schematic diagram showing a plane of the approximate face of the face, a correction plane, and the positional relationship of the light beam and the like in FIG. 3, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing a display of the device.

【0007】トンネル掘削現場40は、図4に示すよう
に、地山41を略水平方向に掘削して構築された構築途
中のトンネル42を有しており、トンネル42の先端部
には切羽43が形成されている。トンネル42には該切
羽43付近においてアーチ型の支保工45が設置されて
おり、トンネル42のうち該切羽43付近は覆工等が未
だ構築されていない状態になっている。また、前記切羽
43の表面は鉛直な平面に近い状態になっており、該切
羽43の表面に対しては、該表面に近接した形の鉛直な
平面である切羽近似平面KHが所定の位置(例えば、切
羽43の表面が近似される前記鉛直な平面と50cm程
度の間隔を隔てた位置など)に設定されている。更に、
前記支保工45は、該支保工45のうち切羽43と反対
側の側面45aが前記切羽近似平面KH上に配置された
形で設置されており、支保工45の側面45aには、ア
ーチの左右両下端位置付近、アーチの上端位置付近にお
いてそれぞれ基準点KT1、KT2、KT3がマーキン
グされている。また、基準点KT1、KT3間及び、基
準点KT2、KT3間には適宜な直状のブレース46
A、46B(或いは、緊張させたロープ等でもよい)が
架設されておりブレース46A、46B上にはそれぞれ
基準点KT4、KT5がマーキングされている。即ち、
支保工45の側面45aが前記切羽近似平面KH上に配
置されているので、基準点KT1〜KT5は該切羽近似
平面KHに対して設定された状態になっている。なお、
基準点KT1、KT4間の距離と基準点KT4、KT3
間の距離の比は既知なる比Q1、基準点KT2、KT5
間の距離と基準点KT5、KT3間の距離の比は既知な
る比Q2になっており、基準点KT1、KT3間の距離
は既知なる距離P1となっている。
As shown in FIG. 4, a tunnel excavation site 40 has a tunnel 42 under construction which is constructed by excavating a ground 41 in a substantially horizontal direction. Are formed. An arch-shaped support 45 is installed near the face 43 in the tunnel 42, and no lining or the like has been constructed in the tunnel 42 near the face 43. Further, the surface of the face 43 is in a state close to a vertical plane, and the face approximate plane KH, which is a vertical plane close to the surface, is located at a predetermined position ( For example, it is set at a position separated by about 50 cm from the vertical plane on which the surface of the face 43 is approximated). Furthermore,
The shoring 45 is provided such that a side surface 45a of the shoring 45 opposite to the face 43 is disposed on the face approximate plane KH. Reference points KT1, KT2, and KT3 are marked near both lower end positions and near the upper end position of the arch, respectively. A suitable straight brace 46 is provided between the reference points KT1 and KT3 and between the reference points KT2 and KT3.
A and 46B (or tensioned ropes or the like) are installed, and reference points KT4 and KT5 are marked on the braces 46A and 46B, respectively. That is,
Since the side surface 45a of the support 45 is disposed on the approximate face KH, the reference points KT1 to KT5 are set with respect to the approximate face KH. In addition,
The distance between the reference points KT1, KT4 and the reference points KT4, KT3
The ratio between the distances is a known ratio Q1, reference points KT2 and KT5.
The ratio between the distance between the reference points KT5 and KT3 is a known ratio Q2, and the distance between the reference points KT1 and KT3 is a known distance P1.

【0008】トンネル42内には、図4に示すように、
本発明による切羽観察装置1が設置されており、切羽観
察装置1は、図1及び図4に示すように、制御ユニット
2と公知のデジタルスチルカメラであるカメラ12から
構成されている。即ち、制御ユニット2は主制御部3を
有しており、主制御部3にはバス線3aを介して、入力
部5、出力部6、画像修正手段7、画像処理部9、表示
手段10、メモリ部11が接続されている。なお、画像
修正手段7には修正平面設定部7a及び射影変換制御部
7bが設けられており、表示手段10には表示制御部1
0aが設けられている。また、表示制御部10aにはデ
ィスプレイ10bが接続されており、更に、メモリ部1
1には前記カメラ12が接続されている。
In the tunnel 42, as shown in FIG.
A face observation device 1 according to the present invention is installed, and as shown in FIGS. 1 and 4, the face observation device 1 includes a control unit 2 and a camera 12 which is a known digital still camera. That is, the control unit 2 has a main control unit 3, and the main control unit 3 has an input unit 5, an output unit 6, an image correction unit 7, an image processing unit 9, and a display unit 10 via a bus line 3a. , And a memory unit 11 are connected. Note that the image correcting means 7 is provided with a correction plane setting section 7a and a projection conversion control section 7b, and the display means 10 is provided with a display control section 1
0a is provided. A display 10b is connected to the display controller 10a.
1 is connected to the camera 12.

【0009】トンネル掘削現場40及び切羽観察装置1
は以上のように構成されているので、切羽観察装置1を
用いてトンネル掘削現場40の切羽43についての切羽
観察記録KKを作成し、該切羽観察記録KKに基づいて
切羽43における地山41の時間当たりの変形程度を把
握するには次のように行う。即ち、1回目の切羽観察記
録作成作業を行う。まず、トンネル42内の切羽43付
近において、図4に示すように、切羽観察装置1のカメ
ラ12により切羽43(及び、該切羽43に隣接して設
置されている支保工45)を撮影する。撮影された切羽
43のデジタル写真画像である写真画像SG1は制御ユ
ニット2のメモリ部11に伝送され記憶させる。次い
で、図示しないオペレータは入力部5により画像表示命
令を入力する。該命令はバス線3aを介して主制御部3
に伝送され、主制御部3は該命令に基づいて、メモリ部
11に記憶されている写真画像SG1を表示手段10の
表示制御部10aに伝送する。表示制御部10aは写真
画像SG1を、図2に示すように、ディスプレイ10b
に平面的な可視画像として表示させる。
[0009] Tunnel excavation site 40 and face observation device 1
Is configured as described above, a face observation record KK for the face 43 of the tunnel excavation site 40 is created using the face observation device 1, and the ground surface 41 in the face 43 is created based on the face observation record KK. In order to grasp the degree of deformation per time, the following is performed. That is, the first face observation record creation operation is performed. First, near the face 43 in the tunnel 42, as shown in FIG. 4, the camera 12 of the face observation device 1 captures an image of the face 43 (and the support 45 installed adjacent to the face 43). The photograph image SG1 which is a digital photograph image of the photographed face 43 is transmitted to the memory unit 11 of the control unit 2 and stored therein. Next, an operator (not shown) inputs an image display command through the input unit 5. The instruction is sent to the main control unit 3 via the bus line 3a.
The main control section 3 transmits the photographic image SG1 stored in the memory section 11 to the display control section 10a of the display means 10 based on the command. The display control unit 10a displays the photographic image SG1 on the display 10b as shown in FIG.
Is displayed as a planar visible image.

【0010】表示の後、図示しないオペレータはディス
プレイ10bを見て、写真画像SG1に含まれている基
準点KT1〜KT5の像である基準点像KZ1〜KZ5
を探し出し、入力部5の操作によりディスプレイ10b
上で移動自在で、該ディスプレイ10b上の任意の点を
指定することができるカーソル20(図2に図示)を介
して、これら基準点像KZ1〜KZ5の写真画像SG1
における位置の指定入力を行う。また、これら基準点像
KZ1〜KZ5の位置の指定入力と共に、基準点KT
1、KT4間の距離と基準点KT4、KT3間の距離の
比Q1、基準点KT2、KT5間の距離と基準点KT
5、KT3間の距離の比Q2、基準点KT1、KT3間
の距離P1を数値等により入力部5の操作により入力す
る。入力された基準点像KZ1〜KZ5の位置及び、比
Q1、Q2及び、距離P1は画像修正手段7の修正平面
設定部7aに伝送される。
After the display, an operator (not shown) looks at the display 10b and obtains reference point images KZ1 to KZ5, which are images of the reference points KT1 to KT5 included in the photographic image SG1.
Is searched, and the display 10b is operated by operating the input unit 5.
A photograph image SG1 of these reference point images KZ1 to KZ5 is provided via a cursor 20 (shown in FIG. 2) which can be freely moved on the display 10b and can designate an arbitrary point on the display 10b.
Input of the position in. In addition to the designation input of the positions of the reference point images KZ1 to KZ5, the reference point KT
1, the ratio Q1 of the distance between KT4 and the distance between the reference points KT4 and KT3, the distance between the reference points KT2 and KT5, and the reference point KT
5. The ratio Q2 of the distance between KT3 and the distance P1 between the reference points KT1 and KT3 are input by operating the input unit 5 using numerical values or the like. The input positions of the reference point images KZ1 to KZ5, the ratios Q1, Q2, and the distance P1 are transmitted to the correction plane setting unit 7a of the image correction unit 7.

【0011】ところで、前記カメラ12には、図3に示
すように、撮影の方向や位置に対して固有の位置関係を
もつ所定のカメラ座標CZが設けられており、該カメラ
座標CZには所定のカメラ焦点CF及び撮影平面SH1
が形成されている。従って、前記切羽43の撮影は、該
切羽43に対してカメラ座標CZを設定する形で行われ
ており、撮影によって得られた写真画像SG1はカメラ
焦点CFを中心として撮影平面SH1に投影された像と
なっている。また、修正平面設定部7aには、カメラ座
標CZにおけるカメラ焦点CFと撮影平面SH1との位
置関係(上述したように既知である)が予め入力されて
いるので、該修正平面設定部7aに前記基準点像KZ1
〜KZ5の写真画像SG1における位置(従って撮影平
面SH1における位置)が入力されることにより、修正
平面設定部7aでは、カメラ座標CZにおける基準点像
KZ1〜KZ5とカメラ焦点CFとの位置関係が既知と
なる。また、カメラ焦点CFと各基準点像KZ1〜KZ
5とを結ぶ直線である光束L1〜L5は、図3に示すよ
うに、これら基準点像KZ1〜KZ5に対応する基準点
KT1〜KT5をそれぞれ通過することがわかっている
ので、修正平面設定部7aでは次のような作業を行う。
即ちまず、同一平面上に存在している、カメラ焦点CF
及び、光束L1、L4、L3について、光束L1、L
4、L3上に、図5に示すように、各光束L1、L4、
L3上を移動自在な点X1、X4、X3を設定する。次
いで、点X4が、点X1、X3を結んだ線分を前記比Q
1で分割する状態になると共に、前記距離P1(即ち、
基準点KT1、KT3を結んだ線分の距離)に対して点
X1、X3を結んだ線分の距離が所定の縮尺R1をもつ
ように点X1、X4、X3の位置を基準点像KY1、K
Y4、KY3として決定する。即ち、基準点KT4は、
上述したように、基準点KT1、KT3を結んだ線分を
前記比Q1で分割する点であるので、基準点像KY4
が、基準点像KY1、KY3を結んだ線分を前記比Q1
で分割する点であることにより、基準点KT1、KT
4、KT3を結んだ直線と基準点像KY1、KY4、K
Y3を結んだ直線とは互いに平行な直線になる。基準点
像KY1、KY4、KY3の決定の後、修正平面設定部
7aは、同一平面上に存在している、カメラ焦点CF及
び、光束L2、L5、L3についても同様にして、光束
L2、L5、L3上に、各光束L2、L5、L3上を移
動自在な点X2、X5、X3を設定する(図示せず)。
次いで、点X5が、点X2、X3を結んだ線分を前記比
Q2で分割する状態になると共に、点X3が前記基準点
像KY3と一致するように点X2、X5、X3の位置を
基準点像KY2、KY5、KY3として決定する。即
ち、基準点KT5は、上述したように、基準点KT2、
KT3を結んだ線分を前記比Q2で分割する点であるの
で、基準点像KY5が、基準点像KY2、KY3を結ん
だ線分を前記比Q2で分割する点であることにより、基
準点KT2、KT5、KT3を結んだ直線と基準点像K
Y2、KY5、KY3を結んだ直線とは互いに平行な直
線になる。
As shown in FIG. 3, the camera 12 is provided with predetermined camera coordinates CZ having a specific positional relationship with respect to the shooting direction and position. Camera focus CF and shooting plane SH1
Are formed. Therefore, the photographing of the face 43 is performed in such a manner that the camera coordinates CZ are set for the face 43, and the photographic image SG1 obtained by the photographing is projected on the photographing plane SH1 around the camera focal point CF. It is a statue. Further, since the positional relationship between the camera focal point CF at the camera coordinates CZ and the photographing plane SH1 (which is known as described above) is input in advance to the correction plane setting unit 7a, Reference point image KZ1
The positions of the reference point images KZ1 to KZ5 at the camera coordinates CZ and the camera focal point CF are known in the correction plane setting unit 7a by inputting the positions of the images .about.KZ5 in the photographic image SG1 (therefore, the positions on the photographing plane SH1). Becomes Further, the camera focal point CF and each of the reference point images KZ1 to KZ
It is known that the light beams L1 to L5, which are straight lines connecting the reference point images 5 and 5, pass through the reference points KT1 to KT5 corresponding to these reference point images KZ1 to KZ5, respectively, as shown in FIG. At 7a, the following operation is performed.
That is, first, the camera focal point CF existing on the same plane
And, for the light beams L1, L4, L3, the light beams L1, L4
On L4, L3, as shown in FIG.
Points X1, X4, and X3 that are movable on L3 are set. Next, a point X4 connects a line segment connecting the points X1 and X3 to the ratio Q
1 and the distance P1 (ie,
The positions of the points X1, X4, X3 are set to the reference point image KY1, so that the distance of the line connecting the points X1, X3 has a predetermined scale R1 with respect to the distance of the line connecting the reference points KT1, KT3). K
Determined as Y4, KY3. That is, the reference point KT4 is
As described above, since the line segment connecting the reference points KT1 and KT3 is divided by the ratio Q1, the reference point image KY4
Is a line segment connecting the reference point images KY1 and KY3 to the ratio Q1.
, The reference points KT1, KT
4, a straight line connecting KT3 and reference point images KY1, KY4, K
The straight line connecting Y3 is a straight line parallel to each other. After determining the reference point images KY1, KY4, and KY3, the correction plane setting unit 7a similarly performs the light fluxes L2, L5 for the camera focal point CF and the light fluxes L2, L5, L3 existing on the same plane. , L3, points X2, X5, and X3 that are movable on the light beams L2, L5, and L3 are set (not shown).
Next, the point X5 becomes a state in which the line segment connecting the points X2 and X3 is divided by the ratio Q2, and the positions of the points X2, X5 and X3 are set as the reference so that the point X3 coincides with the reference point image KY3. The point images are determined as KY2, KY5, and KY3. That is, the reference point KT5 is, as described above, the reference point KT2,
Since the line segment connecting KT3 is a point that is divided by the ratio Q2, the reference point image KY5 is a point that divides the line segment connecting the reference point images KY2 and KY3 by the ratio Q2. A straight line connecting KT2, KT5 and KT3 and the reference point image K
The straight line connecting Y2, KY5, and KY3 is a straight line parallel to each other.

【0012】次いで、修正平面設定部7aは、決定した
基準点像KY1〜KY5をすべて含む平面を、修正平面
SH2としてカメラ座標CZ上に設定する。ところで、
基準点KT1、KT4、KT3を結んだ線分及び基準点
KT2、KT5、KT3を結んだ線分は前記切羽近似平
面KHに含まれており、基準点KT1、KT4、KT3
を結んだ線分に平行な基準点像KY1、KY4、KY3
を結んだ線分及び基準点KT2、KT5、KT3を結ん
だ線分に平行な基準点像KY2、KY5、KY3を結ん
だ線分は修正平面SH2に含まれているので、切羽近似
平面KHと修正平面SH2とは互いに平行である。次い
で、射影変換制御部7bでは、カメラ焦点CFを投影中
心とする形で、撮影平面SH1の写真画像SG1の各点
を修正平面SH2上に射影変換して、修正平面SH2上
に写真画像SG2を形成する。形成の後、射影変換制御
部7bは、該写真画像SG2を表示制御部10aに伝送
し、表示制御部10aは該写真画像SG2を、図6に示
すように、ディスプレイ10bに表示する。なお、切羽
近似平面KHと修正平面SH2とが互いに平行であるの
で、修正平面SH2上の写真画像SG2は、切羽43
(即ち、切羽43の表面を切羽近似平面KHに近似的に
存在しているとしたもの)を正面方向から撮影した画像
と略同じものになる。また、切羽近似平面KH上の基準
点KT1、KT3間の距離P1に対して、写真画像SG
2(即ち、修正平面SH2)上の基準点像KY1、KY
3間の距離は所定の縮尺R1で縮小されていることか
ら、写真画像SG2は、切羽43(即ち、切羽43の表
面を切羽近似平面KHに近似的に存在しているとしたも
の)を縮尺R1で縮小した画像になる。
Next, the correction plane setting unit 7a sets a plane including all the determined reference point images KY1 to KY5 on the camera coordinates CZ as a correction plane SH2. by the way,
A line segment connecting the reference points KT1, KT4, KT3 and a line segment connecting the reference points KT2, KT5, KT3 are included in the face approximation plane KH, and the reference points KT1, KT4, KT3
Reference point images KY1, KY4, KY3 parallel to the line segment connecting
And the line segment connecting the reference point images KY2, KY5, KY3 parallel to the line segment connecting the reference points KT2, KT5, KT3 are included in the correction plane SH2. The correction plane SH2 is parallel to each other. Next, the projective transformation control unit 7b performs projective transformation of each point of the photographic image SG1 on the photographing plane SH1 onto the modification plane SH2 with the camera focal point CF as the projection center, and converts the photographic image SG2 onto the modification plane SH2. Form. After the formation, the projection conversion control unit 7b transmits the photographic image SG2 to the display control unit 10a, and the display control unit 10a displays the photographic image SG2 on the display 10b as shown in FIG. Since the face approximate plane KH and the correction plane SH2 are parallel to each other, the photographic image SG2 on the correction plane SH2 is
(That is, the surface of the face 43 is assumed to exist approximately on the face approximate plane KH), which is substantially the same as the image taken from the front direction. Further, for the distance P1 between the reference points KT1 and KT3 on the face approximate plane KH, the photographic image SG
2 (that is, the reference point images KY1 and KY on the correction plane SH2)
Since the distance between the three is reduced by the predetermined scale R1, the photographic image SG2 is reduced in scale by using the face 43 (that is, the surface of the face 43 that is assumed to be approximately in the face approximate plane KH). An image reduced by R1 is obtained.

【0013】表示の後、図示しないオペレータは入力部
5を介して画像処理の命令を入力する。該命令により画
像処理部9は、ディスプレイ10bに表示された写真画
像SG2に対して、公知の画像処理の手法により、例え
ばディスプレイ10bの画像の濃淡や明暗等の差異によ
り、写真画像SG2に表われている切羽43の亀裂47
の亀裂像47aを検出して、該亀裂像47aを鮮明に表
示させる(或いは、図示しない公知の手書き入力手段等
を用いてディスプレイ10bに表われている亀裂像47
aをなぞり、これら亀裂像47aを鮮明に表示させるよ
うにしてもよい。)。その後、図示しないオペレータは
入力部5を介して出力命令を入力する。該命令により出
力部6は、画像処理が施された前記写真画像SG2を切
羽観察記録KKとして印刷出力等の形で外部に出力させ
る。出力により1回目の切羽観察記録KKの作成が完了
した。
After the display, an operator (not shown) inputs an image processing command via the input unit 5. In response to the instruction, the image processing unit 9 causes the photographic image SG2 displayed on the display 10b to appear in the photographic image SG2 by a known image processing method, for example, due to a difference in shading or contrast between the images on the display 10b. Cracks 47 on face 43
Is detected and the crack image 47a is clearly displayed (or the crack image 47 shown on the display 10b by using a known handwriting input unit or the like, not shown).
The crack image 47a may be displayed sharply by tracing a. ). Thereafter, an operator (not shown) inputs an output command through the input unit 5. According to the command, the output unit 6 outputs the photographic image SG2 on which the image processing has been performed to the outside as a face observation record KK in the form of a printout or the like. With the output, the creation of the first face observation record KK was completed.

【0014】以降、2回目、3回目、……の切羽観察記
録作成作業を順次行う。即ち、n回目(nは2以上の整
数)の切羽観察記録作成作業では、まず前記切羽43
を、前記カメラ12により撮影する。該撮影はn−1回
目の切羽観察記録作成作業におけるカメラ12での撮影
から所定の時間Tが経過した後に行う。つまり、各回の
切羽観察記録作成作業における撮影は所定の時間Tごと
に行う。次いで、1回目の切羽観察記録作成作業と同様
にして、撮影して得た写真画像SG1における基準点像
KZ1〜KZ5とカメラ焦点CFとの位置関係及び、基
準点KT1〜KT5相互間の位置関係に基づいて、カメ
ラ座標CZにおいて、切羽近似平面KHに対して平行な
修正平面SH2を算出設定し、カメラ焦点CFを中心
に、撮影平面SH1上の写真画像SG1を、算出設定さ
れた修正平面SH2に射影変換して写真画像SG2と
し、該写真画像SG2を切羽観測記録KKとして出力す
る。以上のように複数回の切羽観察記録作成作業が作成
された後、所定の時間Tごとの複数の切羽観測記録KK
を互いに比較することによって、亀裂47の位置の移動
程度等を計測し、該移動程度等によって切羽43におけ
る地山41の変形程度を推測して把握する。即ち、切羽
43における地山41の、所定の時間Tあたりの変形程
度を把握することによって、該切羽43における地山4
1の安定状態が監視される。なお、所定の時間Tごとの
複数の切羽観測記録KKはすべて切羽43を一定の方向
から撮影した画像と略等しい写真画像SG2の形で表さ
れているので、撮影時におけるカメラ12をセットする
方向や位置の違いにかかわらず、常に一定の方向や位置
からトンネル切羽を見た切羽観察記録KKが容易に作成
され、地山41の時間当たりの変形程度が正確に把握さ
れ得る。
The second, third,... Face observation record creation operations are sequentially performed. That is, in the n-th (n is an integer of 2 or more) face observation record creation operation, first, the face 43
Is photographed by the camera 12. The photographing is performed after a predetermined time T has elapsed from the photographing by the camera 12 in the (n-1) th face observation record creation operation. In other words, the photographing in each face observation record creation operation is performed every predetermined time T. Next, the positional relationship between the reference point images KZ1 to KZ5 and the camera focal point CF and the positional relationship between the reference points KT1 to KT5 in the photographed image SG1 obtained in the same manner as in the first face observation record creation operation. , A correction plane SH2 parallel to the face approximation plane KH is calculated and set at the camera coordinates CZ, and the photographic image SG1 on the photographing plane SH1 is calculated centering on the camera focal point CF and the correction plane SH2 calculated and set. To a photograph image SG2, and the photograph image SG2 is output as a face observation record KK. After a plurality of face observation record creation operations are created as described above, a plurality of face observation records KK for each predetermined time T
Are compared with each other, the degree of movement of the position of the crack 47 is measured, and the degree of deformation of the ground 41 at the face 43 is estimated and grasped based on the degree of movement. That is, by grasping the degree of deformation of the ground 41 at the face 43 per predetermined time T, the ground 4 at the face 43 is determined.
1 is monitored for stability. Since the plurality of face observation records KK for each predetermined time T are all represented in the form of a photographic image SG2 substantially equal to an image of the face 43 taken from a certain direction, the direction in which the camera 12 is set at the time of shooting is set. Irrespective of the difference in position and position, the face observation record KK that always looks at the tunnel face from a fixed direction and position can be easily created, and the degree of deformation of the ground 41 per hour can be accurately grasped.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上説明したように本発明のうち第一の
発明は、切羽近似平面KH等の切羽近似平面が切羽43
等のトンネル切羽に対して所定の位置に形成され、互い
の位置関係が既知である複数の基準点KT1〜KT5等
の基準点を前記切羽近似平面に対してマーキングし、ト
ンネル切羽を、所定のカメラ焦点CF等のカメラ焦点及
び撮影平面SH1等の撮影平面が形成されたカメラ座標
CZ等のカメラ座標を該トンネル切羽に対して設定する
形で、前記複数の基準点と共に該撮影平面上に撮影し、
撮影して得た写真画像SG1等の写真画像に基づいて切
羽観察記録KK等の切羽観察記録を作成する切羽観察記
録作成装置において、前記切羽観測記録作成装置は前記
写真画像を記憶し得るメモリ部11等の画像記憶部を有
し、前記画像記憶部に記憶された前記写真画像における
複数の基準点像KZ1〜KZ5等の基準点像と前記カメ
ラ焦点との位置関係及び、前記複数の基準点相互間の位
置関係に基づいて、前記カメラ座標において、前記切羽
近似平面に対して平行な修正平面SH2等の修正平面を
算出設定する修正平面設定部7a等の修正平面設定部を
設け、前記撮影平面上の写真画像を、前記カメラ焦点を
中心に、前記修正平面設定部において算出設定された修
正平面に射影変換する射影変換制御部7b等の射影変換
制御部を設け、射影変換された写真画像SG2等の写真
画像を切羽観察記録として外部に出力する出力部6等の
出力部を設けて構成されるので、修正平面は、撮影時の
カメラ座標の設定位置にかかわりなく常に切羽近似平面
と平行な平面となり、従って修正平面に射影変換された
写真画像は常に切羽近似平面に対する正射影画像とな
る。また、切羽近似平面はトンネル切羽に対して所定の
位置に形成されているので、修正平面に射影変換された
写真画像は常に該トンネル切羽を一定の方向から撮影し
た画像に等しくなる。つまり、撮影時におけるカメラ1
2をセットする方向や位置の違いにかかわらず、常に一
定の方向や位置からトンネル切羽を見た切羽観察記録、
即ち地山41の時間当たりの変形程度を正確に把握する
ことができる正確な切羽観察記録が容易に作成され得
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the face approximating plane such as the face approximating plane KH is used for the face 43.
The reference points such as a plurality of reference points KT1 to KT5, which are formed at predetermined positions with respect to the tunnel face and have a known positional relationship with each other, are marked on the face approximate plane, and the tunnel face is set at a predetermined position. Camera coordinates such as camera focal point CF and the like and camera coordinates CZ and the like at which a photographing plane such as the photographing plane SH1 is formed are set on the photographing plane together with the plurality of reference points in such a manner as to be set for the tunnel face. And
In a face observation record creation device for creating a face observation record such as a face observation record KK based on a photograph image such as a photograph image SG1 obtained by photographing, the face observation record creation device is a memory unit capable of storing the photograph image 11 and the like, and a positional relationship between a plurality of reference point images such as KZ1 to KZ5 in the photographic image stored in the image storage unit and the camera focus, and the plurality of reference points. A correction plane setting unit such as a correction plane setting unit 7a for calculating and setting a correction plane such as a correction plane SH2 parallel to the face approximation plane in the camera coordinates based on the mutual positional relationship is provided. A projection conversion control unit such as a projection conversion control unit 7b for projecting a photographic image on a plane into a correction plane calculated and set by the correction plane setting unit around the camera focal point is provided. Since the output unit such as the output unit 6 which outputs the converted photographic image such as the photographic image SG2 to the outside as a face observation record is provided, the correction plane is always set regardless of the setting position of the camera coordinates at the time of shooting. The plane is parallel to the face-approaching plane, so that the photographic image projectively transformed to the correction plane is always an orthographic image to the face-approaching plane. In addition, since the face approximating plane is formed at a predetermined position with respect to the tunnel face, the photographic image projected and converted to the correction plane is always equal to an image obtained by photographing the tunnel face from a certain direction. That is, the camera 1 at the time of shooting
Regardless of the difference in the direction and position of setting 2, the face observation record that always saw the tunnel face from a fixed direction and position,
That is, an accurate face observation record that can accurately grasp the degree of deformation per hour of the ground 41 can be easily created.

【0016】本発明のうち第二の発明は、切羽近似平面
KH等の切羽近似平面が切羽43等のトンネル切羽に対
して所定の位置に形成されたトンネル切羽についての切
羽観察記録KK等の切羽観察記録を作成する際、前記切
羽近似平面に対して、互いの位置関係が既知である複数
の基準点KT1〜KT5等の基準点をマーキングし、前
記トンネル切羽及び前記複数の基準点を、所定のカメラ
焦点CF等のカメラ焦点及び撮影平面SH1等の撮影平
面が形成されたカメラ座標CZ等のカメラ座標を設定す
る形で、該撮影平面上に撮影し、撮影して得た写真画像
SG1等の写真画像における複数の基準点像KZ1〜K
Z5等の基準点像と前記カメラ焦点との位置関係及び、
前記複数の基準点相互間の位置関係に基づいて、前記カ
メラ座標において、前記切羽近似平面に対して平行な修
正平面SH2等の修正平面を算出設定し、前記カメラ焦
点を中心に、前記撮影平面上の写真画像を前記算出設定
された修正平面に射影変換して切羽観測記録を作成する
ようにして構成されるので、修正平面は、撮影時のカメ
ラ座標の設定位置にかかわりなく常に切羽近似平面と平
行な平面となり、従って修正平面に射影変換された写真
画像は常に切羽近似平面に対する正射影画像となる。ま
た、切羽近似平面はトンネル切羽に対して所定の位置に
形成されているので、修正平面に射影変換された写真画
像は常に該トンネル切羽を一定の方向から撮影した画像
に等しくなる。つまり、撮影時におけるカメラ12をセ
ットする方向や位置の違いにかかわらず、常に一定の方
向や位置からトンネル切羽を見た切羽観察記録、即ち地
山41の時間当たりの変形程度を正確に把握することが
できる正確な切羽観察記録が容易に作成される。
A second aspect of the present invention is a face such as a face observation record KK of a tunnel face in which a face approximate plane such as a face approximate plane KH is formed at a predetermined position with respect to a tunnel face such as the face 43. When creating an observation record, a plurality of reference points such as a plurality of reference points KT1 to KT5 whose relative positions are known are marked on the approximate face of the face, and the tunnel face and the plurality of reference points are determined by a predetermined number. A photograph image SG1 or the like obtained by photographing and photographing on the photographing plane in such a manner that a camera focal point such as a camera focal point CF and a camera coordinate plane such as a camera coordinate plane CZ on which a photographing plane such as a photographing plane SH1 is formed are set. Reference point images KZ1 to KZ in the photographic image of
A positional relationship between a reference point image such as Z5 and the camera focus;
Based on the positional relationship between the plurality of reference points, a correction plane such as a correction plane SH2 parallel to the face approximation plane is calculated and set in the camera coordinates, and the photographing plane is centered on the camera focal point. Since the above photographic image is configured to projectively transform the calculated and set correction plane to create a face observation record, the correction plane is always a face approximate plane regardless of the set position of the camera coordinates at the time of shooting. Therefore, the photographic image projectively transformed to the correction plane is always an orthographic image to the face approximation plane. In addition, since the face approximating plane is formed at a predetermined position with respect to the tunnel face, the photographic image projected and converted to the correction plane is always equal to an image obtained by photographing the tunnel face from a certain direction. That is, regardless of the difference in the direction and position of setting the camera 12 at the time of photographing, the face observation record in which the tunnel face is always viewed from a fixed direction and position, that is, the degree of deformation per hour of the ground 41 is accurately grasped. An accurate face observation record that can be created is easily created.

【0017】本発明のうち第三の発明は、第二の発明の
切羽観察記録作成方法において、前記切羽近似平面に対
する前記複数の基準点のマーキングは、前記トンネル切
羽に、互いの位置関係が既知である複数の基準点がマー
キングされた支保工45等のトンネル支保工を、前記切
羽近似平面上に位置させる形で設置することをもって行
うことを特徴とするので、複数の基準点は、地圧の変化
等によって変形しにくいトンネル支保工にマーキングさ
れているため、これら基準点相互の位置関係は地圧の変
化等によって変化しにくい。つまり、第二の発明による
効果に加えて、複数の基準点相互の既知なる位置関係に
対する信頼性がより向上するので、得られた切羽観察記
録に対する信頼性がより向上する。
According to a third aspect of the present invention, in the face observation record creating method according to the second aspect, the marking of the plurality of reference points with respect to the approximate face of the face has a known positional relationship with respect to the tunnel face. Since a plurality of reference points are marked by installing a tunnel support such as a supporter 45 on which a plurality of reference points are marked, the plurality of reference points are located on the approximate plane of the face. Is marked on the tunnel support that is not easily deformed due to a change in the ground pressure. Therefore, the positional relationship between these reference points is unlikely to change due to a change in the ground pressure or the like. That is, in addition to the effect of the second invention, the reliability of the known positional relationship between the plurality of reference points is further improved, so that the reliability of the obtained face observation record is further improved.

【0018】本発明のうち第四の発明は、第二の発明の
切羽観察記録作成方法において、切羽近似平面の設定さ
れたトンネル切羽の撮影を、所定の時間T等の時間ごと
に複数回行い、複数回の撮影によって得た複数の写真画
像に基づいて、前記トンネル切羽についての経時的な切
羽観察記録を作成することを特徴とするので、所定の時
間ごとの切羽観察記録は、それぞれ該トンネル切羽を一
定の方向や位置から見たものとなる。従って、第二の発
明による効果に加えて、トンネル切羽における地山41
の時間当たりの変形程度は、これら所定の時間ごとの、
トンネル切羽を一定の方向や位置から見た切羽観察記録
どうしを互いに比較することによってより正確に把握さ
れる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the face observation record creating method according to the second aspect of the present invention, photographing of the tunnel face on which the approximate face of the face is set is performed a plurality of times every predetermined time T or the like. Based on a plurality of photographic images obtained by taking a plurality of times, a time-dependent face observation record of the tunnel face is created, so that the face observation record at a predetermined time interval is calculated by the tunnel The face is viewed from a certain direction or position. Therefore, in addition to the effect of the second invention, the ground 41 in the tunnel face
The degree of deformation per hour is
A more accurate grasp can be obtained by comparing the face observation records of the tunnel face viewed from a certain direction and position with each other.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明による切羽観察装置の一例を示
したブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a face observation device according to the present invention.

【図2】図2は、図1に示す切羽観察装置のディスプレ
イを示した図である。
FIG. 2 is a view showing a display of the face observation device shown in FIG. 1;

【図3】図3は、カメラ撮影時におけるカメラ座標及び
切羽近似平面等の位置関係を示した模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a positional relationship between a camera coordinate and a face approximation plane at the time of camera photographing;

【図4】図4は、切羽付近を示した図である。FIG. 4 is a view showing the vicinity of a face;

【図5】図5は、図3における切羽近似平面、修正平面
及び、光束等の位置関係を平面的に示した模式図であ
る。
FIG. 5 is a schematic plan view showing a positional relationship between a face approximating plane, a correction plane, a light beam, and the like in FIG. 3;

【図6】図6は、図1に示す切羽観察装置のディスプレ
イを示した図である。
FIG. 6 is a view showing a display of the face observation device shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……切羽観察記録作成装置(切羽観察装置) 6……出力部 7a……修正平面設定部 7b……射影変換制御部 11……画像記憶部(メモリ部) 43……トンネル切羽(切羽) 45……トンネル支保工(支保工) CF……カメラ焦点 CZ……カメラ座標 KH……切羽近似平面 KK……切羽観察記録 KT1〜KT5……基準点 KZ1〜KZ5……基準点像 SG1……写真画像 SG2……写真画像 SH1……撮影平面 SH2……修正平面 T……時間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Face observation record creation apparatus (face observation apparatus) 6 ... Output part 7a ... Correction plane setting part 7b ... Projection conversion control part 11 ... Image storage part (memory part) 43 ... Tunnel face (face) 45: Tunnel support (support) CF: Camera focus CZ: Camera coordinates KH: Face approximation plane KK: Face observation record KT1 to KT5 Reference point KZ1 to KZ5 Reference point image SG1 Photographic image SG2: Photographic image SH1: Photographing plane SH2: Modified plane T: Time

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−3145(JP,A) 特開 平6−94455(JP,A) 特開 平5−99670(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 7/06 E21D 9/06 301 G01C 15/04 G06T 7/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-6-3145 (JP, A) JP-A-6-94455 (JP, A) JP-A 5-99670 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) G01C 7/06 E21D 9/06 301 G01C 15/04 G06T 7/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】切羽近似平面がトンネル切羽に対して所定
の位置に形成され、互いの位置関係が既知である複数の
基準点を前記切羽近似平面に対してマーキングし、トン
ネル切羽を、所定のカメラ焦点及び撮影平面が形成され
たカメラ座標を該切羽に対して設定する形で、前記複数
の基準点と共に該撮影平面上に撮影し、撮影して得た写
真画像に基づいて切羽観察記録を作成する切羽観察記録
作成装置において、 前記切羽観測記録作成装置は前記写真画像を記憶し得る
画像記憶部を有し、 前記画像記憶部に記憶された前記写真画像における前記
複数の基準点像と前記カメラ焦点との位置関係及び、前
記複数の基準点相互間の位置関係に基づいて、前記カメ
ラ座標において、前記切羽近似平面に対して平行な修正
平面を算出設定する修正平面設定部を設け、 前記撮影平面上の写真画像を、前記カメラ焦点を中心
に、前記修正平面設定部において算出設定された修正平
面に射影変換する射影変換制御部を設け、 射影変換された写真画像を切羽観察記録として外部に出
力する出力部を設けて構成した切羽観察記録作成装置。
1. A face approximating plane is formed at a predetermined position with respect to a tunnel face, a plurality of reference points whose positional relationship is known are marked on the face approximating plane, and the tunnel face is set at a predetermined position. In the form of setting a camera focal point and a camera coordinate on which a shooting plane is formed with respect to the face, shooting is performed on the shooting plane together with the plurality of reference points, and a face observation record is recorded based on a photographic image obtained by shooting. In the face observation record creation device to be created, the face observation record creation device has an image storage unit capable of storing the photographic image, and the plurality of reference point images in the photographic image stored in the image storage unit and the A correction plane setting for calculating and setting a correction plane parallel to the face approximation plane in the camera coordinates based on a positional relationship with a camera focus and a positional relationship between the plurality of reference points. A projection conversion control unit for projectively transforming the photographic image on the photographing plane to the correction plane calculated and set by the correction plane setting unit around the camera focal point, wherein the projection-converted photographic image is A face observation record creating apparatus including an output unit for outputting the face observation record to the outside.
【請求項2】切羽近似平面がトンネル切羽に対して所定
の位置に形成されたトンネル切羽についての切羽観察記
録を作成する際、 前記切羽近似平面に対して、互いの位置関係が既知であ
る複数の基準点をマーキングし、 前記トンネル切羽及び前記複数の基準点を、所定のカメ
ラ焦点及び撮影平面が形成されたカメラ座標を設定する
形で、該撮影平面上に撮影し、 撮影して得た写真画像における前記複数の基準点像と前
記カメラ焦点との位置関係及び、前記複数の基準点相互
間の位置関係に基づいて、前記カメラ座標において、前
記切羽近似平面に対して平行な修正平面を算出設定し、 前記カメラ焦点を中心に、前記撮影平面上の写真画像を
前記算出設定された修正平面に射影変換して切羽観測記
録を作成するようにして構成した切羽観察記録作成方
法。
2. When preparing a face observation record for a tunnel face in which a face approximate plane is formed at a predetermined position with respect to the tunnel face, a plurality of face relations are known with respect to the face approximate plane. The tunnel face and the plurality of reference points are photographed on the photographing plane in such a manner that a predetermined camera focus and camera coordinates at which the photographing plane is formed are set, and the photographing is performed. A positional relationship between the plurality of reference point images and the camera focus in a photographic image, and a correction plane parallel to the face approximation plane in the camera coordinates, based on the positional relationship between the plurality of reference points. A face observation record configured to calculate and set, and to project a face image on the photographing plane to the correction plane set and calculated to create a face observation record around the camera focus. Record making method.
【請求項3】請求項2記載の切羽観察記録作成方法にお
いて、 前記切羽近似平面に対する前記複数の基準点のマーキン
グは、 前記トンネル切羽に、互いの位置関係が既知である複数
の基準点がマーキングされたトンネル支保工を、前記切
羽近似平面上に位置させる形で設置することをもって行
うことを特徴とする切羽観察記録作成方法。
3. The face observation record creating method according to claim 2, wherein the marking of the plurality of reference points on the approximate face of the face is performed by marking the plurality of reference points having a known positional relationship with each other on the tunnel face. A method for creating a face observation record, wherein the tunnel support constructed is installed in such a manner as to be positioned on the approximate face of the face.
【請求項4】切羽近似平面の設定されたトンネル切羽の
撮影を、所定の時間ごとに複数回行い、 複数回の撮影によって得た複数の写真画像に基づいて、
前記トンネル切羽についての経時的な切羽観察記録を作
成することを特徴とする請求項2記載の切羽観察記録作
成方法。
4. Photographing a tunnel face on which a face approximate plane is set a plurality of times at predetermined time intervals, and based on a plurality of photographic images obtained by the plurality of times of photographing,
3. A method for creating a face observation record according to claim 2, wherein a face observation record over time of the tunnel face is created.
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