JP3417776B2 - 写真測量用ターゲットおよびこの写真測量用ターゲットを用いた写真測量 - Google Patents
写真測量用ターゲットおよびこの写真測量用ターゲットを用いた写真測量Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば写真測量に
おいて、撮影時に長さや角度の基準として用いられる写
真測量用ターゲットに関する。
おいて、撮影時に長さや角度の基準として用いられる写
真測量用ターゲットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来交通事故調査などで行なわれる写真
測量において、例えば被写体は銀塩フィルムを用いたカ
メラ、あるいは電子スチルカメラにより撮影され、記録
画像における被写体の２次元座標から、演算により被写
体の３次元座標が得られる。
測量において、例えば被写体は銀塩フィルムを用いたカ
メラ、あるいは電子スチルカメラにより撮影され、記録
画像における被写体の２次元座標から、演算により被写
体の３次元座標が得られる。
【０００３】このような写真測量において、例えば円錐
形状の目印（以下コーンという）が３ヵ所に設置され、
これらコーンを含めた撮影が行なわれる。そして、記録
画像を用いて実際の座標を算出する際には、各コーンの
先端を基準点として、これら基準点によって規定される
基準平面を擬似的な水平面として演算が行なわれ、得ら
れた座標値に基づき、作図が行なわれる。
形状の目印（以下コーンという）が３ヵ所に設置され、
これらコーンを含めた撮影が行なわれる。そして、記録
画像を用いて実際の座標を算出する際には、各コーンの
先端を基準点として、これら基準点によって規定される
基準平面を擬似的な水平面として演算が行なわれ、得ら
れた座標値に基づき、作図が行なわれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしコーンを置く道
路面に凸凹があったり、道路面自体が傾斜している場
合、コーン先端の基準点から想定される基準平面は、水
平面と平行にはならないため、座標値に誤差が生じ、正
確な作図ができないという問題がある。
路面に凸凹があったり、道路面自体が傾斜している場
合、コーン先端の基準点から想定される基準平面は、水
平面と平行にはならないため、座標値に誤差が生じ、正
確な作図ができないという問題がある。
【０００５】本発明は、この様な問題に鑑みてなされた
ものであり、設置時に水平面に対する傾斜量が測定でき
る写真測量用ターゲットを提供することが目的である。
ものであり、設置時に水平面に対する傾斜量が測定でき
る写真測量用ターゲットを提供することが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による写真測量用
ターゲットは、記録画像に基づいて任意の原点に対する
被写体の座標を求める写真測量に用いられる写真測量用
ターゲットであって、基準平面を定義する少なくとも３
個の基準点と、基準平面の水平面に対する第１の方向に
関する傾斜量を測定する第１の傾斜センサと、基準平面
の水平面に対する、第１の方向とは異なる第２の方向に
関する傾斜量を測定する第２の傾斜センサと、第１及び
第２の方向に関する傾斜量のデータを外部に出力するた
めの出力手段とを備えたことを特徴としている。
ターゲットは、記録画像に基づいて任意の原点に対する
被写体の座標を求める写真測量に用いられる写真測量用
ターゲットであって、基準平面を定義する少なくとも３
個の基準点と、基準平面の水平面に対する第１の方向に
関する傾斜量を測定する第１の傾斜センサと、基準平面
の水平面に対する、第１の方向とは異なる第２の方向に
関する傾斜量を測定する第２の傾斜センサと、第１及び
第２の方向に関する傾斜量のデータを外部に出力するた
めの出力手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】写真測量用ターゲットにおいて、好ましく
は、第１及び第２の方向が直交する。
は、第１及び第２の方向が直交する。
【０００８】写真測量用ターゲットにおいて、好ましく
は、第１及び第２の方向に関する傾斜量を表示する第１
の表示部を備える。
は、第１及び第２の方向に関する傾斜量を表示する第１
の表示部を備える。
【０００９】写真測量用ターゲットにおいて、好ましく
は、写真測量用ターゲットの方位を検出する地磁気方向
測定器を備え、さらに好ましくは、写真測量用ターゲッ
トの方位を表示する第２の表示部を備える。
は、写真測量用ターゲットの方位を検出する地磁気方向
測定器を備え、さらに好ましくは、写真測量用ターゲッ
トの方位を表示する第２の表示部を備える。
【００１０】
【００１１】写真測量用ターゲットにおいて、好ましく
は写真測量用ターゲットの方位のデータを外部に出力す
るための出力手段を備える。
は写真測量用ターゲットの方位のデータを外部に出力す
るための出力手段を備える。
【００１２】また本発明による写真測量法は、基準平面
を定義する少なくとも３個の基準点と、これら基準点を
結んで形成される基準形状とを備えた写真測量用ターゲ
ットを被写体とともに撮影し、撮影された記録画像上の
基準点の座標と、基準形状の大きさとに基づいて、水平
面に基づく被写体の座標値を得る写真測量法であって、
写真測量用ターゲットが基準平面と水平面との傾斜角を
測定し、この傾斜角に基づいて座標値が補正されること
を特徴とする。
を定義する少なくとも３個の基準点と、これら基準点を
結んで形成される基準形状とを備えた写真測量用ターゲ
ットを被写体とともに撮影し、撮影された記録画像上の
基準点の座標と、基準形状の大きさとに基づいて、水平
面に基づく被写体の座標値を得る写真測量法であって、
写真測量用ターゲットが基準平面と水平面との傾斜角を
測定し、この傾斜角に基づいて座標値が補正されること
を特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明による写真測量用タ
ーゲットの実施形態について添付図面を参照して説明す
る。なお、本実施形態に用いられるカメラは撮像素子を
用いた電子スチルカメラであり、撮像された画像は、記
録媒体に電気的あるいは磁気的に記録されるものとす
る。
ーゲットの実施形態について添付図面を参照して説明す
る。なお、本実施形態に用いられるカメラは撮像素子を
用いた電子スチルカメラであり、撮像された画像は、記
録媒体に電気的あるいは磁気的に記録されるものとす
る。
【００１４】図１は、本発明の実施形態であるターゲッ
ト１０と、被写体である立方体１０２と、カメラ１００
との位置関係を示す図である。カメラ１００は立方体１
０２とターゲット１０が両方写るように２方向から撮影
される。第１及び第２のカメラ位置は、それぞれ撮影レ
ンズの主点位置Ｍ１、Ｍ２で示され、光軸方向はそれぞ
れＯ１、Ｏ２で示される。なお、第１のカメラ位置Ｍ１
は実線で示され、第２のカメラ位置Ｍ２は破線で示され
る。
ト１０と、被写体である立方体１０２と、カメラ１００
との位置関係を示す図である。カメラ１００は立方体１
０２とターゲット１０が両方写るように２方向から撮影
される。第１及び第２のカメラ位置は、それぞれ撮影レ
ンズの主点位置Ｍ１、Ｍ２で示され、光軸方向はそれぞ
れＯ１、Ｏ２で示される。なお、第１のカメラ位置Ｍ１
は実線で示され、第２のカメラ位置Ｍ２は破線で示され
る。
【００１５】ターゲット１０は、後述するように、正三
角形の頂点に位置する３つの基準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を
有し、これらの基準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３によって定義さ
れる形状（図中、ハッチングで示される）を本明細書で
は基準形状と呼ぶ。本実施形態では、基準形状を長さＬ
の正三角形とする。
角形の頂点に位置する３つの基準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を
有し、これらの基準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３によって定義さ
れる形状（図中、ハッチングで示される）を本明細書で
は基準形状と呼ぶ。本実施形態では、基準形状を長さＬ
の正三角形とする。
【００１６】図２(a) 、図２(b) は２つのカメラ位置Ｍ
１、Ｍ２からそれぞれ撮影されたときの画像である。図
２(a) で示す画像１において、撮像中心ｃ１を原点とす
る２次元直交座標系である第１の写真座標系（ｘ１，ｙ
１）が画像上に設定される。この第１の写真座標系にお
ける基準点Ｐ１の像点はｐ11（ｐｘ11, ｐｙ11）で示さ
れる。同様に基準点Ｐ２、Ｐ３はそれぞれ像点ｐ12（ｐ
ｘ12, ｐｙ12）、ｐ13（ｐｘ13, ｐｙ13）と対応する。
図２(b) の画像２においても、第２の写真座標系（ｘ
１，ｙ１）における基準点Ｐ１〜Ｐ３の像点は、それぞ
れｐ21（ｐｘ21,ｐｙ21）、ｐ22（ｐｘ22, ｐｙ22）、
ｐ23（ｐｘ23, ｐｙ23）で示される。
１、Ｍ２からそれぞれ撮影されたときの画像である。図
２(a) で示す画像１において、撮像中心ｃ１を原点とす
る２次元直交座標系である第１の写真座標系（ｘ１，ｙ
１）が画像上に設定される。この第１の写真座標系にお
ける基準点Ｐ１の像点はｐ11（ｐｘ11, ｐｙ11）で示さ
れる。同様に基準点Ｐ２、Ｐ３はそれぞれ像点ｐ12（ｐ
ｘ12, ｐｙ12）、ｐ13（ｐｘ13, ｐｙ13）と対応する。
図２(b) の画像２においても、第２の写真座標系（ｘ
１，ｙ１）における基準点Ｐ１〜Ｐ３の像点は、それぞ
れｐ21（ｐｘ21,ｐｙ21）、ｐ22（ｐｘ22, ｐｙ22）、
ｐ23（ｐｘ23, ｐｙ23）で示される。
【００１７】図３は、カメラと２枚の画像、およびター
ゲットとの位置関係を３次元的に示す図である。図２に
示された２枚の画像から立方体の３次元座標を求めるた
めには、ある３次元の基準座標系を設定し、この基準座
標系における２枚の画像の位置を定めることが必要であ
る。第１のカメラ位置Ｍ１を原点とし、光軸Ｏ１方向を
Ｚ軸とする右手系の３次元直交座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を
基準座標系と定め、第２のカメラ位置Ｍ２の位置をこの
基準座標で表す。即ち第２のカメラ位置Ｍ２は、第１の
カメラ位置に対する変位量（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）、およ
び光軸Ｏ１に対する回転角（α，β，γ）で示される。
ゲットとの位置関係を３次元的に示す図である。図２に
示された２枚の画像から立方体の３次元座標を求めるた
めには、ある３次元の基準座標系を設定し、この基準座
標系における２枚の画像の位置を定めることが必要であ
る。第１のカメラ位置Ｍ１を原点とし、光軸Ｏ１方向を
Ｚ軸とする右手系の３次元直交座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を
基準座標系と定め、第２のカメラ位置Ｍ２の位置をこの
基準座標で表す。即ち第２のカメラ位置Ｍ２は、第１の
カメラ位置に対する変位量（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）、およ
び光軸Ｏ１に対する回転角（α，β，γ）で示される。
【００１８】基準座標系における基準点Ｐｉ（ｉ= １〜
３）の３次元座標（ＰＸｉ，ＰＹｉ，ＰＺｉ）は、例え
ば基準点と、その像点と、撮影レンズの主点位置とが一
直線上にあることを利用した共線方程式（（１）式）を
用いて求められる。なお、（１）式におけるＣは主点距
離、即ち焦点距離であり、２枚の画像において同一であ
ることとする。主点距離Ｃは、図３では撮影レンズの主
点位置Ｍ１と撮像中心ｃ１との距離、あるいは撮影レン
ズの主点位置Ｍ２と撮像中心ｃ２との距離である。
３）の３次元座標（ＰＸｉ，ＰＹｉ，ＰＺｉ）は、例え
ば基準点と、その像点と、撮影レンズの主点位置とが一
直線上にあることを利用した共線方程式（（１）式）を
用いて求められる。なお、（１）式におけるＣは主点距
離、即ち焦点距離であり、２枚の画像において同一であ
ることとする。主点距離Ｃは、図３では撮影レンズの主
点位置Ｍ１と撮像中心ｃ１との距離、あるいは撮影レン
ズの主点位置Ｍ２と撮像中心ｃ２との距離である。
【００１９】
【数１】
【００２０】図５のフローチャートに沿って２枚の画像
から平面図を得るステップを説明する。これらのステッ
プは、例えば外部のコンピュータ（図示しない）により
行なわれる。
から平面図を得るステップを説明する。これらのステッ
プは、例えば外部のコンピュータ（図示しない）により
行なわれる。
【００２１】まず処理がスタートすると、ステップＳ１
０２で（１）式における未知変量、即ち基準座標系にお
ける第２のカメラ位置（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）、および光
軸Ｏ２の光軸Ｏ１に対する回転角（α，β，γ）は０で
ない適当な数値が与えられる。ステップＳ１０４では、
前述したように基準点Ｐ１の２枚の画像における像点ｐ
11、ｐ21がペアに指定され、それぞれの写真座標系で表
される（図２参照）。基準点Ｐ２、Ｐ３についても同様
に像点のペアｐ12とｐ22、ｐ13とｐ23が指定される。
０２で（１）式における未知変量、即ち基準座標系にお
ける第２のカメラ位置（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）、および光
軸Ｏ２の光軸Ｏ１に対する回転角（α，β，γ）は０で
ない適当な数値が与えられる。ステップＳ１０４では、
前述したように基準点Ｐ１の２枚の画像における像点ｐ
11、ｐ21がペアに指定され、それぞれの写真座標系で表
される（図２参照）。基準点Ｐ２、Ｐ３についても同様
に像点のペアｐ12とｐ22、ｐ13とｐ23が指定される。
【００２２】次にステップＳ１０６において、初期値を
１とする変数ｋが与えられる。ステップＳ１０８では、
２枚の画像に共通して写る任意の物点、例えば図１に示
す立方体の頂点Ｑｋ（ｋ＝１）を決定する。そして物点
Ｑ１の画像１（図２(a) 参照）における像点をｑ11、画
像２（図２(b) 参照）における像点をｑ21とし、この２
点をペアに指定する。
１とする変数ｋが与えられる。ステップＳ１０８では、
２枚の画像に共通して写る任意の物点、例えば図１に示
す立方体の頂点Ｑｋ（ｋ＝１）を決定する。そして物点
Ｑ１の画像１（図２(a) 参照）における像点をｑ11、画
像２（図２(b) 参照）における像点をｑ21とし、この２
点をペアに指定する。
【００２３】ステップＳ１１０において、共線方程式を
例えば逐次近似解法などの手法を用いて解き、基準点Ｐ
ｉ（ｉ= １〜３）の３次元座標（ＰＸｉ，ＰＹｉ，ＰＺ
ｉ）、および物点Ｑ１の３次元座標（ＱＸ１，ＱＹ１，
ＱＺ１）を求める。逐次近似解法とは、前述の共線方程
式において未知変量Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏ、α、β、γに初
期値を与え、この初期値の周りにテーラー展開して線形
化し、最小二乗法により未知変量の補正量を求める手法
である。この演算により未知変量のより誤差の少ない近
似値が求められる。
例えば逐次近似解法などの手法を用いて解き、基準点Ｐ
ｉ（ｉ= １〜３）の３次元座標（ＰＸｉ，ＰＹｉ，ＰＺ
ｉ）、および物点Ｑ１の３次元座標（ＱＸ１，ＱＹ１，
ＱＺ１）を求める。逐次近似解法とは、前述の共線方程
式において未知変量Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏ、α、β、γに初
期値を与え、この初期値の周りにテーラー展開して線形
化し、最小二乗法により未知変量の補正量を求める手法
である。この演算により未知変量のより誤差の少ない近
似値が求められる。
【００２４】上述のように基準座標系における基準点Ｐ
ｉ（ｉ= １〜３）の３次元座標（ＰＸｉ，ＰＹｉ，ＰＺ
ｉ）は、２つの写真座標ｐ1i（ｐｘ1i，ｐｙ1i）、ｐ2i
（ｐｘ2i，ｐｙ2i）から変換されると同時に、Ｘｏ、Ｙ
ｏ、Ｚｏ、α、β、γの近似値が求められる。また物点
Ｑ１も、２つの写真座標ｑ11（ｑｘ11，ｑｙ11）、ｑ21
（ｑｘ21，ｑｙ21）から、３次元の基準座標（ＱＸ１，
ＱＹ１，ＱＺ１）に変換される。
ｉ（ｉ= １〜３）の３次元座標（ＰＸｉ，ＰＹｉ，ＰＺ
ｉ）は、２つの写真座標ｐ1i（ｐｘ1i，ｐｙ1i）、ｐ2i
（ｐｘ2i，ｐｙ2i）から変換されると同時に、Ｘｏ、Ｙ
ｏ、Ｚｏ、α、β、γの近似値が求められる。また物点
Ｑ１も、２つの写真座標ｑ11（ｑｘ11，ｑｙ11）、ｑ21
（ｑｘ21，ｑｙ21）から、３次元の基準座標（ＱＸ１，
ＱＹ１，ＱＺ１）に変換される。
【００２５】ステップＳ１１２では、座標値による距離
を実際の距離に補正するための補正倍率ｍを求める。こ
の演算には既知の長さ、例えば基準点Ｐ１とＰ２との距
離が用いられる。Ｐ１とＰ２の実際の距離はターゲット
１０の一辺の長さＬであることから、基準座標系（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）におけるＰ１とＰ２の距離Ｌ’（図３参照）と
Ｌとの間には次の関係式が成り立つ。
を実際の距離に補正するための補正倍率ｍを求める。こ
の演算には既知の長さ、例えば基準点Ｐ１とＰ２との距
離が用いられる。Ｐ１とＰ２の実際の距離はターゲット
１０の一辺の長さＬであることから、基準座標系（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）におけるＰ１とＰ２の距離Ｌ’（図３参照）と
Ｌとの間には次の関係式が成り立つ。
【００２６】Ｌ＝Ｌ’×ｍ （ｍ：補正倍率）
【００２７】ステップＳ１１４では、上式で求められた
補正倍率ｍを用いて実際の長さにスケーリングされる。
補正倍率ｍを用いて実際の長さにスケーリングされる。
【００２８】ステップＳ１１６では、図４に示すように
Ｐ１とＰ２を結ぶ直線をＸ軸とし、基準形状を含む平面
ＰｓをＸ−Ｚ平面とする３次元座標系（Ｘ’，Ｙ’，
Ｚ’）が設定され、基準点Ｐ１を原点として基準点Ｐ
２、Ｐ３、および物点Ｑ１が基準座標系から座標変換さ
れる。なお、原点は基準形状を含む面内であれば、任意
の点でも構わない。この座標変換は、例えばベクトル変
換などを用いて行なわれる。
Ｐ１とＰ２を結ぶ直線をＸ軸とし、基準形状を含む平面
ＰｓをＸ−Ｚ平面とする３次元座標系（Ｘ’，Ｙ’，
Ｚ’）が設定され、基準点Ｐ１を原点として基準点Ｐ
２、Ｐ３、および物点Ｑ１が基準座標系から座標変換さ
れる。なお、原点は基準形状を含む面内であれば、任意
の点でも構わない。この座標変換は、例えばベクトル変
換などを用いて行なわれる。
【００２９】ステップＳ１１８では図示しないモニタな
どに、例えばＸ−Ｚ平面図として基準点Ｐ１〜Ｐ３とと
もに物点Ｑ１が図示される。なお、特にＸ−Ｚ平面図に
限定されることはなく、Ｘ−Ｙ平面図あるいは立体斜視
図でもよい。
どに、例えばＸ−Ｚ平面図として基準点Ｐ１〜Ｐ３とと
もに物点Ｑ１が図示される。なお、特にＸ−Ｚ平面図に
限定されることはなく、Ｘ−Ｙ平面図あるいは立体斜視
図でもよい。
【００３０】ステップＳ１２０ではペア指定を継続する
か否か、即ちさらに別の物点の３次元座標を求めるか否
かを判定する。ペア指定を継続しない場合は処理が終了
する。さらにペア指定を行なう場合はステップＳ１２２
においてｋが１つカウントされ、ステップＳ１０８から
再実行される。
か否か、即ちさらに別の物点の３次元座標を求めるか否
かを判定する。ペア指定を継続しない場合は処理が終了
する。さらにペア指定を行なう場合はステップＳ１２２
においてｋが１つカウントされ、ステップＳ１０８から
再実行される。
【００３１】このように任意の物点Ｑｋの数、即ちｋの
回数分だけステップＳ１０８からステップＳ１２２まで
繰り返し行なわれ、２枚の画像から基準点から形成され
る基準平面を基に作図される。なお物点Ｑｋの数ｋは、
Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏ、α、β、γを誤差の少ない値に近似
するために最低２つ（基準点の３点と合わせて５点）必
要であり、２つ以上が好ましい。
回数分だけステップＳ１０８からステップＳ１２２まで
繰り返し行なわれ、２枚の画像から基準点から形成され
る基準平面を基に作図される。なお物点Ｑｋの数ｋは、
Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏ、α、β、γを誤差の少ない値に近似
するために最低２つ（基準点の３点と合わせて５点）必
要であり、２つ以上が好ましい。
【００３２】次に、基準平面Ｐｓに基づいて作図された
図を、真の水平面に基づいた図に変換する。ステップＳ
１３０では正三角形である基準形状の重心Ｇを求める。
ステップＳ１３２では求めたい物点をカウントし、その
総数をｋ、物点Ｑｉ（ｉ＝１〜ｋ）の座標を（ＱＸｉ，
ＱＺｉ）とする。ステップＳ１３４では原点を基準点Ｐ
１から重心Ｇに基準平面Ｐｓ上で平行移動させ、その移
動量（ｐｘ、ｐｚ）分だけ物点Ｑｉの座標も平行移動さ
せる。この平行移動は次の式で示される。
図を、真の水平面に基づいた図に変換する。ステップＳ
１３０では正三角形である基準形状の重心Ｇを求める。
ステップＳ１３２では求めたい物点をカウントし、その
総数をｋ、物点Ｑｉ（ｉ＝１〜ｋ）の座標を（ＱＸｉ，
ＱＺｉ）とする。ステップＳ１３４では原点を基準点Ｐ
１から重心Ｇに基準平面Ｐｓ上で平行移動させ、その移
動量（ｐｘ、ｐｚ）分だけ物点Ｑｉの座標も平行移動さ
せる。この平行移動は次の式で示される。
【００３３】ＱＸｉ＝ＱＸｉ＋ｐｘ
ＱＺｉ＝ＱＺｉ＋ｐｚ （ｉ＝１〜ｋ）
ｐｘ： 基準点Ｐ１から重心ＧまでのＸ方向の移動量
ｐｚ： 基準点Ｐ１から重心ＧまでのＺ方向の移動量
【００３４】ステップＳ１３６ではＸ軸を基準平面Ｐｓ
上で回転移動させ、その回転角φ分だけ物点Ｑｉの座標
を次に示す式を用いて、回転移動させる。
上で回転移動させ、その回転角φ分だけ物点Ｑｉの座標
を次に示す式を用いて、回転移動させる。
【００３５】
ＱＸｉ＝ ＱＸｉ・cos φ＋ＱＺｉ・sin φ
ＱＺｉ＝−ＱＸｉ・sin φ＋ＱＺｉ・cos φ （ｉ＝
１〜ｋ） φ： Ｘ軸の回転角
１〜ｋ） φ： Ｘ軸の回転角
【００３６】ステップＳ１３８では初期値を１とする変
数ｉが設定される。ステップＳ１４０では、後述する基
準平面Ｐｓの水平面に対する傾斜角の測定値に基づい
て、物点Ｑｉの勾配補正が行なわれる。勾配補正は以下
の式を用いて行なわれる。
数ｉが設定される。ステップＳ１４０では、後述する基
準平面Ｐｓの水平面に対する傾斜角の測定値に基づい
て、物点Ｑｉの勾配補正が行なわれる。勾配補正は以下
の式を用いて行なわれる。
【００３７】ＱＸｉ＝ＱＸｉ・cos θ1
ＱＺｉ＝ＱＺｉ・cos θ2
θ1 ： 水平面に対する基準平面ＰｓのＸ軸に関する傾
斜角 θ2 ： 水平面に対する基準平面ＰｓのＺ軸に関する傾
斜角
斜角 θ2 ： 水平面に対する基準平面ＰｓのＺ軸に関する傾
斜角
【００３８】ステップＳ１４２では変数ｉが物点総数ｋ
よりも小さいかどうかが判定される。変数ｉがｋ以上で
あればフローは終了するが、変数ｉがｋより小さければ
ステップＳ１４４でｉが１カウントされ、ステップＳ１
４０に戻る。即ちｋ個の物点が全て勾配補正されるま
で、ステップＳ１４０からステップＳ１４４までが繰り
返し実行される。
よりも小さいかどうかが判定される。変数ｉがｋ以上で
あればフローは終了するが、変数ｉがｋより小さければ
ステップＳ１４４でｉが１カウントされ、ステップＳ１
４０に戻る。即ちｋ個の物点が全て勾配補正されるま
で、ステップＳ１４０からステップＳ１４４までが繰り
返し実行される。
【００３９】以上のように本願発明の写真測量では、２
枚の画像から被写体の３次元座標が求められ、基準平面
に基づく平面図が作図される。その後さらにターゲット
により測定された基準平面の水平面に対する傾斜角に基
づいて補正が行なわれ、水平面に基づく平面図が作図さ
れる。
枚の画像から被写体の３次元座標が求められ、基準平面
に基づく平面図が作図される。その後さらにターゲット
により測定された基準平面の水平面に対する傾斜角に基
づいて補正が行なわれ、水平面に基づく平面図が作図さ
れる。
【００４０】図７は本願発明の実施形態である写真測量
用ターゲットを分解して示す拡大斜視図である。ターゲ
ット１０は三角形の枠１４と、この枠１４上に設けられ
る三角板１２とを有する。三角板１２の３つの頂点部に
は基準点となる点光源１６、１８、２０がそれぞれ設け
られる。点光源１６、１８、２０は例えば高輝度ＬＥＤ
などであり、これら３つの点光源により基準形状となる
正三角形が形成される。点光源１６、１８、２０の位置
は同一平面上にあればよく、また点光源の数は３つに限
定されない。
用ターゲットを分解して示す拡大斜視図である。ターゲ
ット１０は三角形の枠１４と、この枠１４上に設けられ
る三角板１２とを有する。三角板１２の３つの頂点部に
は基準点となる点光源１６、１８、２０がそれぞれ設け
られる。点光源１６、１８、２０は例えば高輝度ＬＥＤ
などであり、これら３つの点光源により基準形状となる
正三角形が形成される。点光源１６、１８、２０の位置
は同一平面上にあればよく、また点光源の数は３つに限
定されない。
【００４１】三角板１２の略中央部には地磁気方向測定
器２６が設けられ、ターゲット１０の方位が測定され
る。さらに三角板１２にはＸ方向傾斜センサ２２、Ｙ方
向傾斜センサ２４が設けられる。Ｙ方向傾斜センサ２４
はＹ軸、即ち点光源１８と点光源２０とを結ぶ直線を含
み、水平面に垂直な平面内におけるＹ軸に対する傾斜角
を検出する。同様に、Ｘ方向傾斜センサ２２はＸ軸、即
ちＹ軸に垂直、かつ三角板１２の上面１２ａに対して平
行な直線を含み、水平面に垂直な平面内におけるＸ軸に
対する傾斜角を検出する。なお原点は基準形状の重心で
ある中心点１３とする。
器２６が設けられ、ターゲット１０の方位が測定され
る。さらに三角板１２にはＸ方向傾斜センサ２２、Ｙ方
向傾斜センサ２４が設けられる。Ｙ方向傾斜センサ２４
はＹ軸、即ち点光源１８と点光源２０とを結ぶ直線を含
み、水平面に垂直な平面内におけるＹ軸に対する傾斜角
を検出する。同様に、Ｘ方向傾斜センサ２２はＸ軸、即
ちＹ軸に垂直、かつ三角板１２の上面１２ａに対して平
行な直線を含み、水平面に垂直な平面内におけるＸ軸に
対する傾斜角を検出する。なお原点は基準形状の重心で
ある中心点１３とする。
【００４２】Ｘ方向傾斜センサ２２は例えば傾斜角に応
じて電解液内の気泡の位置が変化することにより傾斜角
を示す電気信号を出力するように構成され、水平面のＸ
軸に対する回転角度が測定される。同様にＹ方向傾斜セ
ンサ２４により水平面のＸ軸に対する回転角度が測定さ
れる。
じて電解液内の気泡の位置が変化することにより傾斜角
を示す電気信号を出力するように構成され、水平面のＸ
軸に対する回転角度が測定される。同様にＹ方向傾斜セ
ンサ２４により水平面のＸ軸に対する回転角度が測定さ
れる。
【００４３】２つの傾斜センサ２２、２４の近傍には表
示パネル２８が設けられる。表示パネル２８は方位を表
示する第１の表示部２８ａと、Ｘ軸およびＹ軸方向の各
々の傾斜量を表示する第２の表示部２８ｂとを兼ね備え
ている。
示パネル２８が設けられる。表示パネル２８は方位を表
示する第１の表示部２８ａと、Ｘ軸およびＹ軸方向の各
々の傾斜量を表示する第２の表示部２８ｂとを兼ね備え
ている。
【００４４】図８はターゲット１０の電気的構成を示す
ブロック図である。Ｘ方向傾斜センサ２２、Ｙ方向傾斜
センサ２４、地磁気方向測定器２６、および表示パネル
２８は表示装置制御部３０によって制御される。表示装
置制御部３０にはまた、方位、Ｘ軸方向傾斜量、および
Ｙ軸方向傾斜量の測定データを一時的に記憶するメモリ
３２と、外部に測定データを送信するためのデータ送信
部３４と、測定データが任意に消去できる操作スイッチ
３５とが設けられる。メモリ３２は、例えばＥＥＰＲＯ
Ｍ等の不揮発性メモリで構成される。データ送信部３４
は、例えば無線装置である。
ブロック図である。Ｘ方向傾斜センサ２２、Ｙ方向傾斜
センサ２４、地磁気方向測定器２６、および表示パネル
２８は表示装置制御部３０によって制御される。表示装
置制御部３０にはまた、方位、Ｘ軸方向傾斜量、および
Ｙ軸方向傾斜量の測定データを一時的に記憶するメモリ
３２と、外部に測定データを送信するためのデータ送信
部３４と、測定データが任意に消去できる操作スイッチ
３５とが設けられる。メモリ３２は、例えばＥＥＰＲＯ
Ｍ等の不揮発性メモリで構成される。データ送信部３４
は、例えば無線装置である。
【００４５】ターゲット１０には電源部３６が設けら
れ、表示装置制御部３０、データ送信部３４、光源駆動
部３８に電力が供給される。点光源１６、１８、２０の
点灯は光源駆動部３８により制御される。
れ、表示装置制御部３０、データ送信部３４、光源駆動
部３８に電力が供給される。点光源１６、１８、２０の
点灯は光源駆動部３８により制御される。
【００４６】電源部３６が図示しない手動スイッチによ
りＯＮになると、表示制御回路３０は、Ｘ方向傾斜セン
サ２２、Ｙ方向傾斜センサ２４、および地磁気方向測定
器２６を動作させ、方位、Ｘ軸方向傾斜量、Ｙ軸方向傾
斜量の測定値をモニタし始める。そして、これら方位お
よび２つの傾斜角の測定値の測定値の変動が所定範囲内
に収まって、安定したことを条件に、これら測定データ
をメモリ３２に記憶させると共に、記憶した測定データ
を表示パネル２８にそれぞれ表示する。
りＯＮになると、表示制御回路３０は、Ｘ方向傾斜セン
サ２２、Ｙ方向傾斜センサ２４、および地磁気方向測定
器２６を動作させ、方位、Ｘ軸方向傾斜量、Ｙ軸方向傾
斜量の測定値をモニタし始める。そして、これら方位お
よび２つの傾斜角の測定値の測定値の変動が所定範囲内
に収まって、安定したことを条件に、これら測定データ
をメモリ３２に記憶させると共に、記憶した測定データ
を表示パネル２８にそれぞれ表示する。
【００４７】データ送信部３４は、メモリ３２に記憶さ
れている測定データを、公知の無線通信方式により変調
して送信する。送信された測定データは、受信装置（図
示しない）側でコード化され、この受信装置に接続され
たコンピュータなどの外部機器（図示しない）に取り込
まれて、写真測量を行なうべく、３次元座標演算に利用
される。
れている測定データを、公知の無線通信方式により変調
して送信する。送信された測定データは、受信装置（図
示しない）側でコード化され、この受信装置に接続され
たコンピュータなどの外部機器（図示しない）に取り込
まれて、写真測量を行なうべく、３次元座標演算に利用
される。
【００４８】測定データは表示パネル２８により確認で
きる。また測定データはメモリ３２内に格納保護される
ため、撮影後に任意に測定データを読み出して確認し、
演算に利用することができるので、写真測量の作業性が
向上する。
きる。また測定データはメモリ３２内に格納保護される
ため、撮影後に任意に測定データを読み出して確認し、
演算に利用することができるので、写真測量の作業性が
向上する。
【００４９】以上のように本発明によると、ターゲット
を設置するとき、ターゲットの傾斜量と方位が表示パネ
ルに２次元で表示されるため、傾斜の少ない場所が容易
に選択できる。また傾斜量が明確なため、水平面を基準
に画像を幾何学演算により求めることにより、演算値の
信頼性を高めることができる。
を設置するとき、ターゲットの傾斜量と方位が表示パネ
ルに２次元で表示されるため、傾斜の少ない場所が容易
に選択できる。また傾斜量が明確なため、水平面を基準
に画像を幾何学演算により求めることにより、演算値の
信頼性を高めることができる。
【００５０】また例えばカメラに受信装置を取り付けれ
ば、撮影と同時にターゲットの傾斜データが記録でき
る。したがって、例えばコンピュータを用いて撮影画像
を水平面に垂直な画像に変換する場合、写真に写るター
ゲットの傾斜量を外部から入力する必要がなくなる。
ば、撮影と同時にターゲットの傾斜データが記録でき
る。したがって、例えばコンピュータを用いて撮影画像
を水平面に垂直な画像に変換する場合、写真に写るター
ゲットの傾斜量を外部から入力する必要がなくなる。
【００５１】
【発明の効果】本発明によると、設置時に傾斜量が測定
できる写真測量用ターゲットが得られる。
できる写真測量用ターゲットが得られる。
【図１】本発明の実施形態である写真測量用ターゲット
と被写体とカメラとの位置関係を示す斜視図である。
と被写体とカメラとの位置関係を示す斜視図である。
【図２】第１及び第２のカメラ位置から撮影したときの
画像を示す図である。
画像を示す図である。
【図３】基準点とその像点と撮影レンズの主点位置との
位置関係を３次元座標で示す図である。
位置関係を３次元座標で示す図である。
【図４】基準形状を含む平面に基づく３次元座標を示す
図である。
図である。
【図５】２枚の画像から被写体の平面図を得るステップ
の前半部分を示すフローチャートである。
の前半部分を示すフローチャートである。
【図６】２枚の画像から被写体の平面図を得るステップ
の後半部分を示すフローチャートである。
の後半部分を示すフローチャートである。
【図７】図１に示す写真測量用ターゲットを分解して示
す拡大斜視図である。
す拡大斜視図である。
【図８】図１に示す写真測量用ターゲットの電気的構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
１０ 写真測量用ターゲット
１２ 三角板
１３ 中心点
１６、１８、２０ 点光源
２２ Ｘ方向傾斜センサ
２４ Ｙ方向傾斜センサ
２６ 地磁気方向測定器
２８ 表示パネル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−174563（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−286850（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01C 11/00 - 11/34
G01C 15/00 - 15/14
Claims (7)
- 【請求項１】 記録画像に基づいて任意の原点に対する
被写体の座標を求める写真測量に用いられる写真測量用
ターゲットであって、 基準平面を定義する少なくとも３個の基準点と、 前記基準平面の水平面に対する第１の方向に関する傾斜
量を測定する第１の傾斜センサと、 前記基準平面の水平面に対する、前記第１の方向とは異
なる第２の方向に関する傾斜量を測定する第２の傾斜セ
ンサと、 前記第１及び第２の方向に関する傾斜量のデータを外部
に出力するための出力手段と を備えたことを特徴とする
写真測量用ターゲット。 - 【請求項２】 前記第１及び第２の方向が直交すること
を特徴とする請求項１に記載の写真測量用ターゲット。 - 【請求項３】 前記第１及び第２の方向に関する傾斜量
を表示する第１の表示部を備えたことを特徴とする請求
項１に記載の写真測量用ターゲット。 - 【請求項４】 前記写真測量用ターゲットの方位を検出
する地磁気方向測定器を備えたことを特徴とする請求項
１に記載の写真測量用ターゲット。 - 【請求項５】 前記写真測量用ターゲットの方位を表示
する第２の表示部を備えたことを特徴とする請求項４に
記載の写真測量用ターゲット。 - 【請求項６】 前記写真測量用ターゲットの方位のデー
タを外部に出力するための出力手段を備えることを特徴
とする請求項４に記載の写真測量用ターゲット。 - 【請求項７】 基準平面を定義する少なくとも３個の基
準点と、これら基準点を結んで形成される基準形状とを
備えた写真測量用ターゲットを被写体とともに撮影し、 撮影された記録画像上の前記基準点の座標と、前記基準
形状の大きさとに基づいて、水平面に基づく被写体の座
標値を得る写真測量法であって、 前記写真測量用ターゲットが前記基準平面と水平面との
傾斜角を測定し、この傾斜角に基づいて前記座標値が補
正されることを特徴とする写真測量法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35432896A JP3417776B2 (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 写真測量用ターゲットおよびこの写真測量用ターゲットを用いた写真測量 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35432896A JP3417776B2 (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 写真測量用ターゲットおよびこの写真測量用ターゲットを用いた写真測量 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185563A JPH10185563A (ja) | 1998-07-14 |
| JP3417776B2 true JP3417776B2 (ja) | 2003-06-16 |
Family
ID=18436816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35432896A Expired - Fee Related JP3417776B2 (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 写真測量用ターゲットおよびこの写真測量用ターゲットを用いた写真測量 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3417776B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3831548B2 (ja) | 1999-06-16 | 2006-10-11 | ペンタックス株式会社 | 写真測量画像処理装置、写真測量画像処理方法、および写真測量画像処理プログラムを格納した記憶媒体 |
| JP3798922B2 (ja) | 1999-06-24 | 2006-07-19 | ペンタックス株式会社 | 写真測量画像処理装置、写真測量画像処理方法、および写真測量画像処理プログラムを格納した記憶媒体 |
| US6954217B1 (en) | 1999-07-02 | 2005-10-11 | Pentax Corporation | Image processing computer system for photogrammetric analytical measurement |
| JP3777066B2 (ja) | 1999-07-06 | 2006-05-24 | ペンタックス株式会社 | 写真測量画像処理装置、写真測量画像処理方法、および写真測量画像処理プログラムを格納した記憶媒体 |
| JP3777067B2 (ja) | 1999-07-07 | 2006-05-24 | ペンタックス株式会社 | 写真測量画像処理装置、写真測量画像処理方法、および写真測量画像処理プログラムを格納した記憶媒体 |
| JP4043657B2 (ja) | 1999-09-06 | 2008-02-06 | ペンタックス株式会社 | 写真測量用画像処理装置、写真測量用画像処理方法および写真測量用画像処理プログラムを格納した記憶媒体 |
| JP3766578B2 (ja) | 2000-03-17 | 2006-04-12 | ペンタックス株式会社 | 写真測量用画像処理装置およびこの写真測量用画像処理装置を用いた写真測量方法 |
| DE10112732C2 (de) * | 2001-03-14 | 2003-02-06 | Boochs Frank | Verfahren zur Bestimmung der Lage von Meßbildern eines Objektes relativ zum Objekt |
| JP5332351B2 (ja) * | 2008-07-03 | 2013-11-06 | 株式会社Ｉｈｉ | 三次元計測用基準器及び三次元計測方法 |
| CN111380480B (zh) * | 2019-12-31 | 2024-06-07 | 吉林大学 | 基于三角形阵列仿射不变量的汽车形貌重建系统与方法 |
-
1996
- 1996-12-19 JP JP35432896A patent/JP3417776B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH10185563A (ja) | 1998-07-14 |
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