JP3418328B2 - 路面凹凸の測定方法および装置 - Google Patents

路面凹凸の測定方法および装置

Info

Publication number
JP3418328B2
JP3418328B2 JP02092098A JP2092098A JP3418328B2 JP 3418328 B2 JP3418328 B2 JP 3418328B2 JP 02092098 A JP02092098 A JP 02092098A JP 2092098 A JP2092098 A JP 2092098A JP 3418328 B2 JP3418328 B2 JP 3418328B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
road surface
line sensor
sensor cameras
vehicle
unevenness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP02092098A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH11218417A (ja
Inventor
静 石橋
常太 宮倉
昌太郎 加藤
鉄男 大河内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KABUSHIKI KAISYA HOUEI
Original Assignee
KABUSHIKI KAISYA HOUEI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KABUSHIKI KAISYA HOUEI filed Critical KABUSHIKI KAISYA HOUEI
Priority to JP02092098A priority Critical patent/JP3418328B2/ja
Publication of JPH11218417A publication Critical patent/JPH11218417A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3418328B2 publication Critical patent/JP3418328B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は道路管理に利用す
る。本発明は道路を走行する車両に測定機器を搭載し、
道路表面の状況を測定する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】道路の性情を測定点検し、適切な保守を
行うことは道路を管理する者にとって重要な作業であ
る。この点検項目の一つに路面の凹凸がある。路面の凹
凸は縦断方向、即ち進行方向と、横断方向、即ち進行方
向と直角な方向とがある。縦断方向の凹凸は横断方向の
凹凸の集積として測定することができる。
【0003】図9は従来の路面凹凸の測定装置の概念図
である。従来は測定用の車両10に搭載された距離計を
用い、この距離計から路面までの距離を測定することに
より、路面の凹凸を測定している。例えば、数100m
m程度の測定距離で数mm以内の誤差を持つ距離計20
を車両10のバンパー付近に複数個取り付け、車両10
と路面との間の距離を測定することにより路面の凹凸を
測定している。また、車両10の幅よりも広い範囲を測
定可能とするために、腕木31および32に距離計21
および22を取り付けて用いることもできる。この技術
に関連して本願出願人は、特願平9−122026号
(本願出願時に未公開)により特許出願を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような距
離計を用いた路面の凹凸測定では、路面上の一点と距離
計との間の距離を測定しているために、隣接する被測定
点間に存在する路面のデータは得ることができない。ま
た、この被測定点間に存在する路面のデータを無視でき
るほどに小さいものにするためには、距離計の台数を多
数並べる必要があるが、距離計相互間の干渉、距離計の
設置場所、コストなどの点からみて実現は困難である。
【0005】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、二台のラインセンサカメラを用いて連続した
路面の凹凸データを得ることができる路面凹凸の測定方
法および装置を提供することを目的とする。本発明は、
二台のラインセンサカメラの設置誤差を補正することが
できる路面凹凸の測定方法および装置を提供することを
目的とする。
【0006】ここで、ラインセンサカメラとは、多数の
画素を一列に並べ、一次元画像を得ることができるカメ
ラである。画素数は、例えば、1mの一次元画像を得る
場合に、5000画素くらいのものを用いる。ラインセ
ンサカメラそれ自体は、一次元画像を得ることしかでき
ないが、このラインセンサカメラを移動させながら撮影
を行い、移動位置毎に一次元画像をメモリに記憶させ、
撮影後に、移動位置毎にメモリから前記一次元画像を読
出して合成することにより、連続した二次元画像を得る
ことができる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、二台のライン
センサカメラにより路面の同一箇所を連続的に撮影し、
既知の技術であるステレオ画像を得る原理を用いて路面
の凹凸を測定することを特徴とする。このとき、前記二
台のラインセンサカメラの設置誤差に起因する二つの画
像のズレを補正することを最も主要な特徴とする。
【0008】車両に二台のラインセンサカメラを取り付
け、路面の同一箇所を撮影することにより、路面の横断
方向の凹凸の連続データが得られる。さらに、路面の縦
断方向の凹凸はこの横断方向の凹凸の集積であるから、
車両の進行とともに、路面の縦断方向の凹凸についても
連続データを得ることができる。
【0009】本発明では、路面を撮影するときに、路面
の画像とともに写し込まれる位置に設置された所定形状
の突起を車両に取り付けることを特徴とする。この突起
は、仮に、前記二台のラインセンサカメラが全く路面の
同一箇所を正確に撮影している場合には、その二つの画
像信号上に等しいパターンとなって現れるように設定さ
れている。また、前記二台のラインセンサカメラに、設
置誤差に起因するズレが発生している場合には、そのズ
レの度合いを把握するためのパターンの相違となって現
れるように設定されている。さらに、前記二台のライン
センサカメラと前記突起との距離は、あらかじめ正確に
測定されているので、その距離を基準にして、前記二台
のラインセンサカメラが撮影した路面との距離を正確に
把握することができる。
【0010】すなわち、本発明の第一の観点は路面凹凸
の測定方法であって、車両に取り付けた二台のラインセ
ンサカメラにより路面を撮影し、この撮影画像から路面
の凹凸情報を解析する路面凹凸の測定方法である。本発
明の特徴とするところは、前記二台のラインセンサカメ
ラの走査範囲内に入るように車体に固定的に取り付けた
複数の突起を前記路面を撮影する画像内に撮影し、この
撮影された突起を基準パターンとして前記二台のライン
センサカメラの設置誤差を補正するところにある。
【0011】本発明の第二の観点は路面凹凸の測定装置
であって、車両に取り付けられ走行しながら路面を撮影
する二台のラインセンサカメラと、この二台のラインセ
ンサカメラの出力画像信号から路面の凹凸情報を解析す
る演算手段とを備えた路面凹凸の測定装置である。本発
明の特徴とするところは、前記二台のラインセンサカメ
ラの走査範囲内に路面とともに撮影されるように前記車
両に複数の突起を設け、前記演算手段はこの突起を基準
パターンとして前記二台のラインセンサカメラの設置誤
差を補正する手段を含むところにある。
【0012】前記突起は、撮影路面と平行に取り付けら
れた二つの三角形の枠体であることが望ましい。
【0013】前記突起は、前記二台のラインセンサカメ
ラの直下の距離kの位置にそれぞれ1ずつ設けられ、前
記演算手段は、この距離kから前記二台のラインセンサ
カメラが撮影した路面との距離を推定する手段を含むこ
とが望ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図1ないし図
3を参照して説明する。図1は本発明実施例の車両の背
面図である。図2は本発明実施例の車両の要部上面図で
ある。図3は本発明実施例の路面凹凸測定装置のブロッ
ク構成図である。
【0015】本発明は路面凹凸の測定装置であって、図
1に示すように、車両10に取り付けられ走行しながら
路面を撮影する二台のラインセンサカメラ1および2
と、この二台のラインセンサカメラ1および2の出力画
像信号から路面の凹凸情報を解析する演算手段である図
3に示す路面凹凸解析部6とを備えた路面凹凸の測定装
置である。
【0016】ここで、本発明の特徴とするところは、図
1および図2に示すように、二台のラインセンサカメラ
1および2の走査範囲内に路面とともに撮影されるよう
に車両10に二つの突起11および12を設け、路面凹
凸解析部6はこの突起11および12を基準パターンと
して二台のラインセンサカメラ1および2の設置誤差を
補正する手段である図3に示す設置誤差認識部4および
設置誤差補正部5を含むところにある。突起11および
12は、撮影路面と平行に取り付けられた二つの三角形
の枠体である。
【0017】また、突起11および12は、二台のライ
ンセンサカメラ1および2の直下の距離kの位置にそれ
ぞれ1ずつ設けられ、路面凹凸解析部6は、この距離k
から二台のラインセンサカメラ1および2が撮影した路
面との距離xを推定する。
【0018】
【実施例】本発明実施例を図1ないし図8を参照して説
明する。本発明実施例の路面凹凸測定装置は、図1に示
すように、車両10に取り付けられた二台のラインセン
サカメラ1および2により路面の横断方向の凹凸を撮影
し、車両10が移動することにより、連続的に路面の縦
断方向の凹凸を撮影することができる。
【0019】図2に示すように、本発明実施例では、三
角形の突起11および12を車両10に取り付けてあ
り、この突起11および12はラインセンサカメラ1お
よび2のそれぞれの画像信号に写し込まれるように図1
に示す撮影範囲A1およびA2に設置される。また、図
2に示すように、ラインセンサカメラ1および2が路面
を撮影する一次元エリア(以下、撮影ラインという)が
突起11および12に重なるように設置される。この写
し込まれた突起11および12を基準パターンとして画
像信号を解析することにより、ラインセンサカメラ1お
よび2の設置誤差を正確に把握することができる。この
ように設置誤差を正確に把握することができれば、その
誤差を補正することもまた正確に行うことができる。
【0020】図3に示すように、ラインセンサカメラ1
および2の画像信号は、画像信号記録部7によって記録
される。このとき、画像信号は、車両10の進行方向の
移動距離情報とともに記録される。画像信号記録部7に
記録された画像信号は、画像信号読出部3により読出さ
れる。画像信号記録部7に記録される信号は、路面の横
断方向の凹凸が車両10の移動距離毎に撮影された画像
信号である。これを画像信号読出部3が車両10の進行
方向の移動距離情報をキーとして読出すことにより、連
続した路面の縦断方向の凹凸が画像信号として得られ
る。
【0021】設置誤差認識部4は、画像信号読出部3か
ら読出された画像信号に含まれる突起11および12の
画像信号を解析することにより、ラインセンサカメラ1
および2の設置誤差の有無とその状況を認識する。設置
誤差認識部4により認識されたラインセンサカメラ1お
よび2の設置誤差の有無とその状況にしたがって、設置
誤差補正部5は、画像信号読出部3から読出される画像
信号に補正を加える。路面凹凸解析部6はこの補正が加
えられた画像信号に含まれる路面の画像信号を解析する
ことにより路面との距離を測定して路面の凹凸データを
得る。
【0022】図4は路面凹凸解析部6の動作を示すフロ
ーチャートである。このとき、路面凹凸解析部6は、図
4に示す手順により、路面との距離を測定する。まず、
画像信号に含まれる突起11および12の画像信号に着
目し、画像信号上のラインセンサカメラ1および2から
突起11および12までの距離kを測定する(S1)。
ラインセンサカメラ1および2から突起11および12
までの距離kは、あらかじめ実測されているので、画像
信号上のラインセンサカメラ1および2から突起11お
よび12までの距離kと、実測された距離kとを比較す
ることにより画像信号上の基準距離を設定する(S
2)。続いて、画像信号上の路面までの距離xを測定し
(S3)、この距離xを基準となる距離kと比較するこ
とにより、路面までの実際の距離xを算出する(S
4)。このような手順は、被測定エリア全部の測定が終
了するまで繰り返される(S5)。このようにして測定
された路面との距離xは、路面凹凸データとして出力さ
れる。
【0023】ここで、設置誤差認識部4の動作について
さらに詳細に説明する。図5はラインセンサカメラ1お
よび2の撮影ラインを示す図である。ラインセンサカメ
ラ1および2の設置位置が前後にほぼ平行にズレている
場合には、図5(a)に示すように、撮影ラインが平行
に離れてしまう。また、ラインセンサカメラ1および2
の設置角度がズレていると、図5(b)に示すように、
撮影ラインが交差する。また、ラインセンサカメラ1お
よび2の設置位置が前後にズレ、さらに、設置角度がズ
レていると、図5(c)に示すように、撮影ラインが離
れ、なおかつ、平行ではなくなる。これらの状態では、
撮影した画像信号の相関を取ることが困難となり、路面
の凹凸測定が不正確になったり、あるいは、不可能にな
る。
【0024】図6はラインセンサカメラ1および2の設
置状況と突起11および12の画像信号との関係を示す
図である。ラインセンサカメラ1および2の設置誤差が
無い場合には、突起11および12の画像信号は図6
(a)に示すような状態になる。ラインセンサカメラ1
および2に設置誤差があり、図5(a)に示すように撮
影ラインが平行に離れた状態であれば、突起11および
12の画像信号は図6(b)に示すように、ラインセン
サカメラ1の突起11および12の画像信号のそれぞれ
の幅とラインセンサカメラ2の突起11および12の画
像信号のそれぞれの幅とを比較したときに、幅が異なる
大きさになる。
【0025】また、ラインセンサカメラ1および2に設
置誤差があり、図5(b)に示すように撮影ラインが交
差する状態であれば、突起11および12の画像信号は
図6(c)に示すように、ラインセンサカメラ1および
2の突起11および12の画像信号はそれぞれの幅が異
なり、さらに、ラインセンサカメラ1とラインセンサカ
メラ2とでは、幅の異なり方が逆になる。
【0026】また、ラインセンサカメラ1および2に設
置誤差があり、図5(c)に示すように撮影ラインが前
後にズレ、さらに、平行ではない状態であれば、突起1
1および12の画像信号は図6(d)に示すように、ラ
インセンサカメラ2の突起11および12の画像信号の
それぞれの幅が異なる。
【0027】このように、設置誤差認識部4では、図6
に示すような突起11および12の画像信号を解析する
ことにより、ラインセンサカメラ1および2の設置誤差
の有無とその状況を認識する。
【0028】設置誤差補正部5は、設置誤差認識部4か
ら設置誤差の有無および状況の報告を受け取ると、その
報告にしたがって画像信号読出部3から読出される画像
信号に補正を加える。図7は、図5(a)に示すよう
に、ラインセンサカメラ1および2の設置位置が前後に
平行してズレている場合の補正例を示す図である。図7
(a)に示すように、ラインセンサカメラ1および2で
は、同一撮影タイミングにおける路面上の同一箇所〜
の画像を比較してみると、ラインセンサカメラ2の方
がラインセンサカメラ1よりも遅れて同一箇所〜を
撮影していることがわかる。このようなラインセンサカ
メラ1および2の設置誤差は、設置誤差認識部4におい
て、図6(b)に示す突起11および12の画像信号か
ら認識することができる。設置誤差補正部5は、図7
(a)に示すような設置誤差の影響を取り除くために、
画像信号読出部3から読出されたラインセンサカメラ1
の画像信号をラインセンサカメラ2の画像信号よりも遅
延させて路面凹凸解析部6に入力させる。これにより、
路面凹凸解析部6は、図7(b)に示すように、ライン
センサカメラ1および2の同一撮影タイミングにおける
路面上の同一箇所〜の画像信号を誤りなく解析する
ことができる。
【0029】また、図8は、図5(b)に示すように、
ラインセンサカメラ1および2の設置角度がズレている
場合の補正例を示す図である。図8(a)に示すよう
に、ラインセンサカメラ1および2では、同一撮影タイ
ミングにおける路面上の同一箇所〜の画像を比較し
てみると、ラインセンサカメラ1の撮影ラインに対して
ラインセンサカメラ2の撮影ラインが異なる角度になっ
ていることがわかる。このようなラインセンサカメラ1
および2の設置誤差は、設置誤差認識部4において、図
6(c)に示す突起11および12の画像信号から認識
することができる。設置誤差補正部5は、図8(a)に
示すような設置誤差の影響を取り除くために、画像信号
読出部3から読出されたラインセンサカメラ2の画像信
号をラインセンサカメラ1との設置誤差分の角度だけ回
転させて路面凹凸解析部6に入力させる。これにより、
路面凹凸解析部6は、図8(b)に示すように、ライン
センサカメラ1および2の同一撮影タイミングにおける
路面上の同一箇所〜の画像信号を誤りなく解析する
ことができる。
【0030】また、図5(c)に示すように、撮影ライ
ンが前後にズレて、なおかつ、撮影ラインが平行ではな
い場合には、図7に示した補正方法と図8に示した補正
方法とを同時に行うことにより、画像信号の補正を行う
ことができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
二台のラインセンサカメラを用いて連続した路面の凹凸
データを得ることができる。このとき、二台のラインセ
ンサカメラの設置誤差を補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の車両の背面図。
【図2】本発明実施例の車両の要部上面図。
【図3】本発明実施例の路面凹凸測定装置のブロック構
成図。
【図4】路面凹凸解析部の動作を示すフローチャート。
【図5】ラインセンサカメラの撮影ラインを示す図。
【図6】ラインセンサカメラの設置状況と基準パターン
の画像信号との関係を示す図。
【図7】ラインセンサカメラの設置位置が前後にズレて
いる場合の補正例を示す図。
【図8】ラインセンサカメラの設置角度がズレている場
合の補正例を示す図。
【図9】従来の路面凹凸測定装置の概念図。
【符号の説明】
1、2 ラインセンサカメラ 3 画像信号読出部 4 設置誤差認識部 5 設置誤差補正部 6 路面凹凸解析部 7 画像信号記録部 10 車両 11、12 突起 20〜22 距離計 31、32 腕木 A1、A2 撮影範囲
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大河内 鉄男 東京都港区南麻布4丁目11番21号 株式 会社朋栄内 (56)参考文献 特開 昭62−173777(JP,A) 特開 平8−327329(JP,A) 特公 平3−27875(JP,B2)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両に取り付けた二台のラインセンサカ
    メラにより路面を撮影し、この撮影画像から路面の凹凸
    情報を解析する路面凹凸の測定方法において、 前記二台のラインセンサカメラの走査範囲内に入るよう
    に車体に固定的に取り付けた複数の突起を前記路面を撮
    影する画像内に撮影し、この撮影された突起を基準パタ
    ーンとして前記二台のラインセンサカメラの設置誤差を
    補正することを特徴とする路面凹凸の測定方法。
  2. 【請求項2】 車両に取り付けられ走行しながら路面を
    撮影する二台のラインセンサカメラと、この二台のライ
    ンセンサカメラの出力画像信号から路面の凹凸情報を解
    析する演算手段とを備えた路面凹凸の測定装置であっ
    て、 前記二台のラインセンサカメラの走査範囲内に路面とと
    もに撮影されるように前記車両に複数の突起を設け、前
    記演算手段はこの突起を基準パターンとして前記二台の
    ラインセンサカメラの設置誤差を補正する手段を含むこ
    とを特徴とする路面凹凸の測定装置。
  3. 【請求項3】 前記突起は、撮影路面と平行に取り付け
    られた二つの三角形の枠体である請求項記載の路面凹
    凸の測定装置。
  4. 【請求項4】 車両に取り付けられ走行しながら路面を
    撮影する二台のラインセンサカメラと、この二台のライ
    ンセンサカメラの出力画像信号から路面の凹凸情報を解
    析する演算手段とを備えた路面凹凸測定装置であって、 前記二台のラインセンサカメラの走査範囲内に路面とと
    もに撮影されるように前記車両に複数の突起を設け、 前記突起は、前記二台のラインセンサカメラの直下の
    め測定された距離kの位置にそれぞれ1ずつ設けられ、 前記演算手段は、この距離kから前記二台のラインセン
    サカメラが撮影した路面との距離を推定する手段を含む
    ことを特徴とする路面凹凸の測定装置。
JP02092098A 1998-02-02 1998-02-02 路面凹凸の測定方法および装置 Expired - Fee Related JP3418328B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02092098A JP3418328B2 (ja) 1998-02-02 1998-02-02 路面凹凸の測定方法および装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP02092098A JP3418328B2 (ja) 1998-02-02 1998-02-02 路面凹凸の測定方法および装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11218417A JPH11218417A (ja) 1999-08-10
JP3418328B2 true JP3418328B2 (ja) 2003-06-23

Family

ID=12040670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP02092098A Expired - Fee Related JP3418328B2 (ja) 1998-02-02 1998-02-02 路面凹凸の測定方法および装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3418328B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109211103A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 株式会社东芝 推定系统

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2929393B1 (fr) * 2008-04-01 2010-04-23 Nodbox Procede de determination de valeur de rugosite.
JP5613875B2 (ja) * 2010-10-25 2014-10-29 名古屋市 路面画像生成車両、路面画像生成装置、及び、路面画像生成方法
JP5830737B2 (ja) * 2011-06-17 2015-12-09 名古屋市 路面画像処理システム及び路面画像処理方法
JP7043738B2 (ja) * 2017-04-20 2022-03-30 株式会社Ihi 対象物検知システム
JP7255110B2 (ja) * 2018-09-06 2023-04-11 株式会社リコー 移動計測装置及び移動計測方法
CN111648214A (zh) * 2020-06-01 2020-09-11 中公诚科(吉林)工程检测有限公司 一种ccd与激光信号源联合测量的路面状态综合检测系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109211103A (zh) * 2017-06-29 2019-01-15 株式会社东芝 推定系统
CN109211103B (zh) * 2017-06-29 2021-10-08 株式会社东芝 推定系统

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11218417A (ja) 1999-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6539330B2 (en) Method and apparatus for measuring 3-D information
JP6209833B2 (ja) 検査用具、検査方法、ステレオカメラの生産方法及びシステム
TW200702633A (en) Imaging position analyzing method
JP2010139275A (ja) 車両用複眼距離測定装置及び複眼距離測定方法
JP2017215220A (ja) 鉄道車両の外観検査装置
JP3418328B2 (ja) 路面凹凸の測定方法および装置
JP2008292278A (ja) 距離検出装置の光学ずれ検出方法及び距離検出装置
CN109074480A (zh) 用于检测机动车辆的环境区域的图像中的滚动快门效应的方法、计算装置、驾驶员辅助系统以及机动车辆
JP2000011157A (ja) 撮像装置
JP3666348B2 (ja) 距離認識装置
JP4397573B2 (ja) 画像処理装置
JP3099691B2 (ja) 走行路における対象物位置計測方法
JP2015220623A (ja) 移動体撮像システム
JP3019901B2 (ja) 車両諸元自動計測装置
JP2006017676A (ja) 計測システムおよび計測方法
JP3501841B2 (ja) 立体物領域検出装置及び立体物領域迄の距離測定装置及びそれらの検出、測定方法
JP7179571B2 (ja) 車両点検装置および方法
JP2017215823A (ja) 検査用画像生成装置
JP4165966B2 (ja) 物体認識装置
JP3125836B2 (ja) 車両周辺監視装置
JP3947889B2 (ja) ビデオ式伸び計
JP2006349443A (ja) カメラ校正装置
JP3723881B2 (ja) 軌道間隔測定方法および軌道間隔測定装置
JP5634229B2 (ja) 車両検知システム
KR101393967B1 (ko) 얼굴 검출 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees