JP3498250B2 - 橋梁鈑桁など長尺構造物の自動計測装置及び方法 - Google Patents
橋梁鈑桁など長尺構造物の自動計測装置及び方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば橋梁を構成する
長尺鈑桁の所用計測部位の三次元座標を自動計測する装
置と方法に関するものである。
長尺鈑桁の所用計測部位の三次元座標を自動計測する装
置と方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の計測装置としては、三脚
を備えた整準台上に、ズームレンズ付き画像取り込み用
ＣＣＤカメラ，赤外線パルスディスプレイ方式の光波測
距計、水平・高度角駆動用サーボモータ、計測ターゲッ
ト探照用ライト、フレームの傾斜検出センサー、電源，
制御・通信ケーブルを備えた計測機本体と、コマンド入
力、座標入力、機器制御、データ表示、記録を行う全体
制御用パソコン、自動視準用の画像処理装置、手動操作
用のローカルコントローラ、電線・通信ケーブルを備え
たコントロールユニットとを搭載したものによって構成
されている。この装置による自動視準原理について説明
すると、ＣＣＤカメラによってライトがオンの状態で標
的を含む一般画像Ａを、同じくオフの状態で一般画像Ｂ
を輝度レベル８階調で画像処理装置に取り込むと、画像
処理１．により画像間Ａ−Ｂの試算、ラベリング、図形
の選別、図心計算処理をして標的の選別を行い、画像Ｃ
のように標的だけを抽出する。つぎに標的図心をと光軸
を一致させるよう水平角・高度角用サーボモータにフィ
ードバックがかけられる。そして、画像をズームイン
し、ズーム、アイリス、フォーカスの自動調節後、画像
処理２．によって標的心の“ずれ量”△ｘ，△ｙの検定
を行なう。検定結果Δｘ、Δｙが１ドット以下の場合
は、測距・測角を行い、１ドットを越える場合は最初の
“画像取り込みＡ”に戻って再処理する。測量方法とし
ては、最初に初期設定として標的位置を作業者が入力す
る必要がある。これにはインプット法とティーチング法
の２通りの方法がある。インプット法は、標的位置が既
知の場合に用い、測点位置座標および計測順序、測定間
隔、測定回数をあらかじめ全体統括用パソコンに入力す
る。また、ティーチング法は、標的位置が未知の場合に
用い、ローカルコントローラを用いて電動ズームレンズ
付きＣＣＤカメラを標的に向け、表示モニタ内に入れ、
測点Ｎｏ．、測定間隔および測定回数を入力し、計測点
の数だけ同様の手順を繰り返す。これらの初期設定終了
後、自動モード計測にすると計測順序に従って、各測点
を前述の方法で計測し、記録するようにしたものであ
る。（例えば、１９９４年７月１９〜２０日に行われた
「第４回ロボットシンポジウム論文集」中「三次元空間
自動測量システムの開発」、特開平４−１３９１９号公
報、特開平２−２２８５１７号公報参照）
を備えた整準台上に、ズームレンズ付き画像取り込み用
ＣＣＤカメラ，赤外線パルスディスプレイ方式の光波測
距計、水平・高度角駆動用サーボモータ、計測ターゲッ
ト探照用ライト、フレームの傾斜検出センサー、電源，
制御・通信ケーブルを備えた計測機本体と、コマンド入
力、座標入力、機器制御、データ表示、記録を行う全体
制御用パソコン、自動視準用の画像処理装置、手動操作
用のローカルコントローラ、電線・通信ケーブルを備え
たコントロールユニットとを搭載したものによって構成
されている。この装置による自動視準原理について説明
すると、ＣＣＤカメラによってライトがオンの状態で標
的を含む一般画像Ａを、同じくオフの状態で一般画像Ｂ
を輝度レベル８階調で画像処理装置に取り込むと、画像
処理１．により画像間Ａ−Ｂの試算、ラベリング、図形
の選別、図心計算処理をして標的の選別を行い、画像Ｃ
のように標的だけを抽出する。つぎに標的図心をと光軸
を一致させるよう水平角・高度角用サーボモータにフィ
ードバックがかけられる。そして、画像をズームイン
し、ズーム、アイリス、フォーカスの自動調節後、画像
処理２．によって標的心の“ずれ量”△ｘ，△ｙの検定
を行なう。検定結果Δｘ、Δｙが１ドット以下の場合
は、測距・測角を行い、１ドットを越える場合は最初の
“画像取り込みＡ”に戻って再処理する。測量方法とし
ては、最初に初期設定として標的位置を作業者が入力す
る必要がある。これにはインプット法とティーチング法
の２通りの方法がある。インプット法は、標的位置が既
知の場合に用い、測点位置座標および計測順序、測定間
隔、測定回数をあらかじめ全体統括用パソコンに入力す
る。また、ティーチング法は、標的位置が未知の場合に
用い、ローカルコントローラを用いて電動ズームレンズ
付きＣＣＤカメラを標的に向け、表示モニタ内に入れ、
測点Ｎｏ．、測定間隔および測定回数を入力し、計測点
の数だけ同様の手順を繰り返す。これらの初期設定終了
後、自動モード計測にすると計測順序に従って、各測点
を前述の方法で計測し、記録するようにしたものであ
る。（例えば、１９９４年７月１９〜２０日に行われた
「第４回ロボットシンポジウム論文集」中「三次元空間
自動測量システムの開発」、特開平４−１３９１９号公
報、特開平２−２２８５１７号公報参照）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなシステムお
よび装置によれば、建設現場で施工される構造躯体や建
築現場で組み立てられる型枠などの表面の精度を測定す
るための建設現場における通り精度の測定は可能である
が、計測機本体を三脚を用いて自動視準部位に固定して
行うため、例えば、橋梁を構成する長尺の鈑桁の左右側
面の所要計測箇所に計測ターゲットを付設し、この計測
ターゲットを視準測定して精度を測定する場合には、計
測機本体を鈑桁の左右に動かし、その都度、手動操作用
のローカルコントローラを用いて計測機本体の位置制御
を行う必要があり、このことは多くの計測時間と労力を
要するなどの不都合がある。また、画像処理において
は、望遠鏡のズーム操作、ライトのオン、オフや演算処
理に時間がかかり計測時間短縮の障害となっている。
よび装置によれば、建設現場で施工される構造躯体や建
築現場で組み立てられる型枠などの表面の精度を測定す
るための建設現場における通り精度の測定は可能である
が、計測機本体を三脚を用いて自動視準部位に固定して
行うため、例えば、橋梁を構成する長尺の鈑桁の左右側
面の所要計測箇所に計測ターゲットを付設し、この計測
ターゲットを視準測定して精度を測定する場合には、計
測機本体を鈑桁の左右に動かし、その都度、手動操作用
のローカルコントローラを用いて計測機本体の位置制御
を行う必要があり、このことは多くの計測時間と労力を
要するなどの不都合がある。また、画像処理において
は、望遠鏡のズーム操作、ライトのオン、オフや演算処
理に時間がかかり計測時間短縮の障害となっている。
【０００４】本発明の目的は、長尺被計測部材の左右両
面の所用計測部位に付設した計測ターゲットを、ＮＣ制
御により自動、かつ連続的に計測しうる装置と方法を提
供することにある。
面の所用計測部位に付設した計測ターゲットを、ＮＣ制
御により自動、かつ連続的に計測しうる装置と方法を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】従来技術の課題を解決す
る本発明の構成は、平滑な基礎床版上に、左右側の所用
計測部位に計測ターゲットを着脱可能に付設した長尺鈑
桁などの被計測部材を所定の位置に乗載セットする基準
架台と、この基準架台の中心軸と直交する中心軸を持つ
案内架台を各々配置し、この案内架台に、当該被計測部
材の設計値データを入力した制御盤によりＮＣ制御され
ると共に、被計測部材の両面で停止しうるようにした三
次元自動計測装置を移動可能に搭載せしめ、一方、該三
次元自動計測装置が各計測ターゲットを視準し、画像処
理して得られた全ての三次元計測データと、当該被計測
部材が持つ予め入力された設計値データとを前記制御盤
にて比較演算するように構成した基準架台上に、これの
中心軸線に沿うように両面側の所定計測部位に計測ター
ゲットを付設した鈑桁などの被計測部材を所定位置に搭
載セットする第１工程、制御盤に入力された当該被計測
部材のＮＣ制御により基準架台の中心軸線方向と直交す
る方向に、前記被計測部材の一側面に付設した全ての計
測ターゲットが視準計測しうる計測点まで、三次元自動
計測装置を移動制御する第２工程、前記計測点で停止し
た三次元計測装置により被計測部材片側の計測ターゲッ
トを視準し、画像処理により位置補正して、その計測デ
ータを順次制御盤に入力保管する第３工程、前記制御盤
のＮＣ制御により三次元自動計測装置を被計測部材の反
対側の計測点まで移動する第４工程、第３工程と同様に
被計測部材の他方の側面に付設せる計測ターゲットを順
次視準計測し、その計測データを制御盤に入力保管する
第５工程、制御盤に予め入力されている当該被計測部材
の設計値データと計測データとを比較演算し、当該被計
測部材の良否の判定を行なう第６工程、とよりなるこ
と、および、前記計測ターゲットを、マグネットを有す
る吸着体の一側に白色の表示板面にカラー画像取り込み
用の赤色の円形表示部と、当該円形表示部の内側に正方
形状の再帰性反射板部を設けたものによって構成したも
のである。また、画像処理においては、計測ターゲット
を含む被計測部材のカラー画像を取り込み、計測ターゲ
ットまでの距離に対応した画像処理範囲を設定して対象
外の計測ターゲット画像を排除すると共に、赤色のみを
対象とした画像処理を行い、その重心位置を求めること
により、光波測距計とのずれ量△ｘ、△ｙをすばやく得
ることができる。
る本発明の構成は、平滑な基礎床版上に、左右側の所用
計測部位に計測ターゲットを着脱可能に付設した長尺鈑
桁などの被計測部材を所定の位置に乗載セットする基準
架台と、この基準架台の中心軸と直交する中心軸を持つ
案内架台を各々配置し、この案内架台に、当該被計測部
材の設計値データを入力した制御盤によりＮＣ制御され
ると共に、被計測部材の両面で停止しうるようにした三
次元自動計測装置を移動可能に搭載せしめ、一方、該三
次元自動計測装置が各計測ターゲットを視準し、画像処
理して得られた全ての三次元計測データと、当該被計測
部材が持つ予め入力された設計値データとを前記制御盤
にて比較演算するように構成した基準架台上に、これの
中心軸線に沿うように両面側の所定計測部位に計測ター
ゲットを付設した鈑桁などの被計測部材を所定位置に搭
載セットする第１工程、制御盤に入力された当該被計測
部材のＮＣ制御により基準架台の中心軸線方向と直交す
る方向に、前記被計測部材の一側面に付設した全ての計
測ターゲットが視準計測しうる計測点まで、三次元自動
計測装置を移動制御する第２工程、前記計測点で停止し
た三次元計測装置により被計測部材片側の計測ターゲッ
トを視準し、画像処理により位置補正して、その計測デ
ータを順次制御盤に入力保管する第３工程、前記制御盤
のＮＣ制御により三次元自動計測装置を被計測部材の反
対側の計測点まで移動する第４工程、第３工程と同様に
被計測部材の他方の側面に付設せる計測ターゲットを順
次視準計測し、その計測データを制御盤に入力保管する
第５工程、制御盤に予め入力されている当該被計測部材
の設計値データと計測データとを比較演算し、当該被計
測部材の良否の判定を行なう第６工程、とよりなるこ
と、および、前記計測ターゲットを、マグネットを有す
る吸着体の一側に白色の表示板面にカラー画像取り込み
用の赤色の円形表示部と、当該円形表示部の内側に正方
形状の再帰性反射板部を設けたものによって構成したも
のである。また、画像処理においては、計測ターゲット
を含む被計測部材のカラー画像を取り込み、計測ターゲ
ットまでの距離に対応した画像処理範囲を設定して対象
外の計測ターゲット画像を排除すると共に、赤色のみを
対象とした画像処理を行い、その重心位置を求めること
により、光波測距計とのずれ量△ｘ、△ｙをすばやく得
ることができる。
【０００６】
【実施例】次に図面について本発明実施例の詳細を説明
する。図１は本発明の斜視図、図２は被計測部材に付設
せる計測ターゲットの視準計測状態を示す側面図、図３
は図２の平面図、図４は図２の正面図、図５は自動計測
のフローチャート、図６は鈑桁フランジ部に付設するタ
ーゲットの斜視図、図７は図６の横断平面図、図８は鈑
桁ウェブ・フランジの連結孔に付設する計測ターゲット
の正面図、図９は図８の横断平面図、図１０は鈑桁ステ
ィフナーに設けた連結用孔に付設する計測ターゲットの
正面図、図１１は図１０の横断平面図である。
する。図１は本発明の斜視図、図２は被計測部材に付設
せる計測ターゲットの視準計測状態を示す側面図、図３
は図２の平面図、図４は図２の正面図、図５は自動計測
のフローチャート、図６は鈑桁フランジ部に付設するタ
ーゲットの斜視図、図７は図６の横断平面図、図８は鈑
桁ウェブ・フランジの連結孔に付設する計測ターゲット
の正面図、図９は図８の横断平面図、図１０は鈑桁ステ
ィフナーに設けた連結用孔に付設する計測ターゲットの
正面図、図１１は図１０の横断平面図である。
【０００７】図１について本発明の自動計測装置の構成
について説明する。１は、平滑な基礎床版２上に適当な
間隔を介して配置された基準架台で、該基準架台１の所
定の位置には、この基準架台１の中心軸線ａ−ａに沿う
ように被計測対象物である橋梁構成用の長尺鈑桁３が乗
載セットされる。前記基準架台１の中心軸線ａ−ａと直
交する中心軸線ｂ−ｂを持つ案内架台４が床版２に配設
設置され、この案内架台４に、当該鈑桁３の設計値デー
タを予め入力した制御盤５によりＮＣ制御されると共
に、前記鈑桁３の両側面の所用計測箇所に付設した計測
ターゲット６、７、８を各別に三次元（Ｘ，Ｙ，Ｚ）座
標を各々視準計測する２位置計測点ｃ，ｄで停止しうる
ようにした三次元自動計測装置９を移動可能に搭載す
る。前記三次元自動計測装置９は、カラー画像取り込み
用ＣＣＤカメラ１０、光波測距計１１、水平軸（ＮＣ駆
動）１２ａ、高度軸（ＮＣ駆動）１２ｂ、計測ターゲッ
ト探照用ライト（図示略）、制御・通信ケーブル（図示
略）などにより構成されると共に、前記案内架台４に対
してスライド可能に搭載した角筒構造の架台１３に対し
て昇降可能に設けられている。尚、前記架台１３の下に
はサーボモータにより正・逆移動するスクリュウ軸（図
示略）が設置されており、案内架台４に対して前記制御
盤５に予め入力された当該鈑桁３の設計値データに基づ
くＮＣ制御によりスライド移動し、前記２位置の計測点
ｃ，ｄで停止するように構成されている。
について説明する。１は、平滑な基礎床版２上に適当な
間隔を介して配置された基準架台で、該基準架台１の所
定の位置には、この基準架台１の中心軸線ａ−ａに沿う
ように被計測対象物である橋梁構成用の長尺鈑桁３が乗
載セットされる。前記基準架台１の中心軸線ａ−ａと直
交する中心軸線ｂ−ｂを持つ案内架台４が床版２に配設
設置され、この案内架台４に、当該鈑桁３の設計値デー
タを予め入力した制御盤５によりＮＣ制御されると共
に、前記鈑桁３の両側面の所用計測箇所に付設した計測
ターゲット６、７、８を各別に三次元（Ｘ，Ｙ，Ｚ）座
標を各々視準計測する２位置計測点ｃ，ｄで停止しうる
ようにした三次元自動計測装置９を移動可能に搭載す
る。前記三次元自動計測装置９は、カラー画像取り込み
用ＣＣＤカメラ１０、光波測距計１１、水平軸（ＮＣ駆
動）１２ａ、高度軸（ＮＣ駆動）１２ｂ、計測ターゲッ
ト探照用ライト（図示略）、制御・通信ケーブル（図示
略）などにより構成されると共に、前記案内架台４に対
してスライド可能に搭載した角筒構造の架台１３に対し
て昇降可能に設けられている。尚、前記架台１３の下に
はサーボモータにより正・逆移動するスクリュウ軸（図
示略）が設置されており、案内架台４に対して前記制御
盤５に予め入力された当該鈑桁３の設計値データに基づ
くＮＣ制御によりスライド移動し、前記２位置の計測点
ｃ，ｄで停止するように構成されている。
【０００８】前記計測ターゲット６は、鈑桁３を構成す
る上下フランジ３ａの前後端左右及びスティフナー３ｂ
の取り付け位置のフランジ３ａ部に着脱可能に配設され
るもので、図７に示すように、上部フランジ３ａの下面
又は下部フランジ３ａの上面に吸着される複数のマグネ
ット１４を埋設した吸着体１５の一側に、正面形状が正
方形状の基板１６をボルト１７にて取り付け、この基板
１６の表面にカラー画像取り込み用の赤色の図形表示部
１８と、該円形表示部１８の内側に正方形状の再帰性反
射板部１９を設けたシール構造の白色表示板２０を貼着
したもので、吸着体１５に、表面板２０と一致するけ書
線２１を刻設し、このけ書線２１をフランジ３ａに設け
たけ書線（図示略）と一致させ、前後計測ターゲット６
の取り付け位置決めをするものである。計測ターゲット
７は、前記鈑桁３を構成するフランジ３ａ、ウェブ３ｃ
の前後端部に設けた連結用の添接板（図示略）を取り付
けるための連結用孔３ｄに挿入付設されるもので、連結
用孔３ｄに適嵌するマグネット２２を埋入した筒軸２３
の一側に基板２４を一体に形成し、この基板２４の前面
に図７、８に示す実施例と同様な表示板２０を貼着した
ものである。更に、計測ターゲット８は、鈑桁３を構成
するスティフナー３ｂに形成した対傾構取り付け孔３ｅ
に挿入付設されるもので、孔３ｅに適嵌するマグネット
２５を埋入した筒軸２６の前部に円形の基板２７を一体
に形成し、この基板２７の前面に図７、８に示す実施例
と同様な表示板２０を貼着したものである。尚、前記各
計測ターゲット６、７、８の表示板２０にカラー画像処
理用として赤色の図形表示部１８を使用した理由は、白
黒の画像処理であると近くに同じ明るさの色があると識
別に困難であるが、カラー画像処理の場合は近くに同じ
明るさがあっても、ある色だけを特定することにより識
別が容易で精度が高いという利点がある。特に赤色とし
たのは工場内の計測を行う場所に赤色が少いため定めた
もので、白黒以外であれば、赤以外の色でもよい。
る上下フランジ３ａの前後端左右及びスティフナー３ｂ
の取り付け位置のフランジ３ａ部に着脱可能に配設され
るもので、図７に示すように、上部フランジ３ａの下面
又は下部フランジ３ａの上面に吸着される複数のマグネ
ット１４を埋設した吸着体１５の一側に、正面形状が正
方形状の基板１６をボルト１７にて取り付け、この基板
１６の表面にカラー画像取り込み用の赤色の図形表示部
１８と、該円形表示部１８の内側に正方形状の再帰性反
射板部１９を設けたシール構造の白色表示板２０を貼着
したもので、吸着体１５に、表面板２０と一致するけ書
線２１を刻設し、このけ書線２１をフランジ３ａに設け
たけ書線（図示略）と一致させ、前後計測ターゲット６
の取り付け位置決めをするものである。計測ターゲット
７は、前記鈑桁３を構成するフランジ３ａ、ウェブ３ｃ
の前後端部に設けた連結用の添接板（図示略）を取り付
けるための連結用孔３ｄに挿入付設されるもので、連結
用孔３ｄに適嵌するマグネット２２を埋入した筒軸２３
の一側に基板２４を一体に形成し、この基板２４の前面
に図７、８に示す実施例と同様な表示板２０を貼着した
ものである。更に、計測ターゲット８は、鈑桁３を構成
するスティフナー３ｂに形成した対傾構取り付け孔３ｅ
に挿入付設されるもので、孔３ｅに適嵌するマグネット
２５を埋入した筒軸２６の前部に円形の基板２７を一体
に形成し、この基板２７の前面に図７、８に示す実施例
と同様な表示板２０を貼着したものである。尚、前記各
計測ターゲット６、７、８の表示板２０にカラー画像処
理用として赤色の図形表示部１８を使用した理由は、白
黒の画像処理であると近くに同じ明るさの色があると識
別に困難であるが、カラー画像処理の場合は近くに同じ
明るさがあっても、ある色だけを特定することにより識
別が容易で精度が高いという利点がある。特に赤色とし
たのは工場内の計測を行う場所に赤色が少いため定めた
もので、白黒以外であれば、赤以外の色でもよい。
【０００９】
【計測方法の説明】次に、図面に示した実施例に基いて
計測方法を説明する。基準架台１上の所定位置に、これ
の中心軸線ａ−ａに沿うように両側面の所定計測部位、
詳しくは、鈑桁３の各端部，鈑桁３を構成するウェブ３
ｃの前後端に穿設形成した連結用の孔３ｄ，スティフナ
ー３ｂの取り付け位置，スティフナー３ｂに穿設形成し
た対傾構取り付け用の孔３ｅなど各々計測ターゲット
６、７、８を着脱自在に付設した鈑桁３を乗載セットす
る第１工程、制御盤５に予め入力された当該鈑桁３の設
計値データに基くＮＣ制御により、前記基準架台１の中
心軸線ａ−ａと直交する方向、即ち、前記案内架台４に
沿って三次元自動計測装置９を全ての計測ターゲット
６、７、８が視準しうる位置、つまり計測点ｃまで移動
し停止させる第２工程、計測点ｃで停止された三次元自
動計測装置９により鈑桁３の計測位置の読み込みを行っ
たのち、鈑桁３に設定されたＮｏ．１計測ターゲット６
を視準画像処理し、図５の自動計測フローチャートに従
って鈑桁３のＮｏ．１計測点を測定し、更に続いてＮ
ｏ．２〜Ｎｏ．ｎの計測ターゲット６、７、８を視準計
測し、鈑桁３の片側に設定した全ての計測部位データを
保管する第３工程、制御盤５に入力された当該鈑桁３の
設計値データに基づくＮＣ制御により、三次元自動計測
装置９を鈑桁３の反対側に付設した全ての計測ターゲッ
ト６、７、８が視準しうる位置、つまり計測点ｄまで移
動し停止させる第４工程計測点ｄで停止された三次元自
動計測装置９により鈑桁３の計測位置の読み込みを行っ
たのち、第３工程と同様の操作で計測ターゲット６、
７、８を定められた順序で順次視準計測し、全ての計測
データを保管する第５行程、制御盤５に予め入力されて
いる当該鈑桁３の設計値データと、実際の計測データと
を比較演算し、各計測部位の各々のデータの誤差が許容
範囲にあれば良と判定し、それ以外の場合は、警報を発
する第６行程、とからなるものである。
計測方法を説明する。基準架台１上の所定位置に、これ
の中心軸線ａ−ａに沿うように両側面の所定計測部位、
詳しくは、鈑桁３の各端部，鈑桁３を構成するウェブ３
ｃの前後端に穿設形成した連結用の孔３ｄ，スティフナ
ー３ｂの取り付け位置，スティフナー３ｂに穿設形成し
た対傾構取り付け用の孔３ｅなど各々計測ターゲット
６、７、８を着脱自在に付設した鈑桁３を乗載セットす
る第１工程、制御盤５に予め入力された当該鈑桁３の設
計値データに基くＮＣ制御により、前記基準架台１の中
心軸線ａ−ａと直交する方向、即ち、前記案内架台４に
沿って三次元自動計測装置９を全ての計測ターゲット
６、７、８が視準しうる位置、つまり計測点ｃまで移動
し停止させる第２工程、計測点ｃで停止された三次元自
動計測装置９により鈑桁３の計測位置の読み込みを行っ
たのち、鈑桁３に設定されたＮｏ．１計測ターゲット６
を視準画像処理し、図５の自動計測フローチャートに従
って鈑桁３のＮｏ．１計測点を測定し、更に続いてＮ
ｏ．２〜Ｎｏ．ｎの計測ターゲット６、７、８を視準計
測し、鈑桁３の片側に設定した全ての計測部位データを
保管する第３工程、制御盤５に入力された当該鈑桁３の
設計値データに基づくＮＣ制御により、三次元自動計測
装置９を鈑桁３の反対側に付設した全ての計測ターゲッ
ト６、７、８が視準しうる位置、つまり計測点ｄまで移
動し停止させる第４工程計測点ｄで停止された三次元自
動計測装置９により鈑桁３の計測位置の読み込みを行っ
たのち、第３工程と同様の操作で計測ターゲット６、
７、８を定められた順序で順次視準計測し、全ての計測
データを保管する第５行程、制御盤５に予め入力されて
いる当該鈑桁３の設計値データと、実際の計測データと
を比較演算し、各計測部位の各々のデータの誤差が許容
範囲にあれば良と判定し、それ以外の場合は、警報を発
する第６行程、とからなるものである。
【００１０】次に、図５の自動計測フローチャートに沿
ってカラー画像処理装置による自動計測方法を説明す
る。まず、鈑桁３に付設した計測ターゲットのＮｏ．１
の位置データｘ１，ｙ１，ｚ１と三次元自動計測装置９
の位置データｘ２，ｙ２，ｚ２（計測点ｃまたはｄ）を
読み込む（ステップ１００）。次いで、計測ターゲット
を視準できるように三次元計測装置９の水平角θｈと高
度角θｖおよび計測ターゲットまでの焦点距離Ｌを計算
する（ステップ１０１）。そして、制御盤５より三次元
自動計測装置９に水平角θｈ、高度角θｖおよびＣＣＤ
カメラの焦点距離Ｌの指令を与える（ステップ１０
２）。三次元自動計測装置がＮＣ駆動により所定の水平
角、高度角に移動した後、カラー画像の取り込みを行な
う（ステップ１０３）。次に、焦点距離Ｌに対応した画
像処理範囲を設定して対象外の計測ターゲット画像を排
除すると共に、赤色のみを対象とした画像処理を行い、
その重心位置および面積を求める（ステップ１０４）。
そして、計測ターゲットの重心位置のずれ量△ｘ、△ｙ
および計測ターゲットの面積誤差△ａが許容差内にある
かどうか判定する（ステップ１０５）。もし、許容差を
越える場合には、水平角及び高度角の補正値を計算して
ステップ１０２に戻る（ステップ１０６）。計測ターゲ
ットの位置が許容差内の場合には、三次元自動計測装置
に測距、測角の指令を与え、計測ターゲットまでの水平
角、高度角および距離を求める（ステップ１０７）。次
に、水平角、高度角、距離および三次元自動計測装置９
の位置データより計測ターゲットの位置を演算で求め、
制御盤５にデータを保管する（ステップ１０８）。上記
のステップを繰り返し、全ての計測ターゲットの位置デ
ータを求める。
ってカラー画像処理装置による自動計測方法を説明す
る。まず、鈑桁３に付設した計測ターゲットのＮｏ．１
の位置データｘ１，ｙ１，ｚ１と三次元自動計測装置９
の位置データｘ２，ｙ２，ｚ２（計測点ｃまたはｄ）を
読み込む（ステップ１００）。次いで、計測ターゲット
を視準できるように三次元計測装置９の水平角θｈと高
度角θｖおよび計測ターゲットまでの焦点距離Ｌを計算
する（ステップ１０１）。そして、制御盤５より三次元
自動計測装置９に水平角θｈ、高度角θｖおよびＣＣＤ
カメラの焦点距離Ｌの指令を与える（ステップ１０
２）。三次元自動計測装置がＮＣ駆動により所定の水平
角、高度角に移動した後、カラー画像の取り込みを行な
う（ステップ１０３）。次に、焦点距離Ｌに対応した画
像処理範囲を設定して対象外の計測ターゲット画像を排
除すると共に、赤色のみを対象とした画像処理を行い、
その重心位置および面積を求める（ステップ１０４）。
そして、計測ターゲットの重心位置のずれ量△ｘ、△ｙ
および計測ターゲットの面積誤差△ａが許容差内にある
かどうか判定する（ステップ１０５）。もし、許容差を
越える場合には、水平角及び高度角の補正値を計算して
ステップ１０２に戻る（ステップ１０６）。計測ターゲ
ットの位置が許容差内の場合には、三次元自動計測装置
に測距、測角の指令を与え、計測ターゲットまでの水平
角、高度角および距離を求める（ステップ１０７）。次
に、水平角、高度角、距離および三次元自動計測装置９
の位置データより計測ターゲットの位置を演算で求め、
制御盤５にデータを保管する（ステップ１０８）。上記
のステップを繰り返し、全ての計測ターゲットの位置デ
ータを求める。
【００１１】
【発明の効果】上述のように本発明の構成によれば、次
のような効果が得られる。 （ａ）平滑な基礎床版上に、橋梁を構成する長尺鈑桁の
ような被計測部材を中心軸線にそうように乗載セットす
る基準架台と、この基準架台の中心軸線と直交する中心
軸線を持つ案内架台を配設し、この案内架台に被計測部
材の設計値データを入力した制御盤によりＮＣ制御され
ると共に、被計測部材の両面所用箇所に付設した計測タ
ーゲットを各別に視準計測する２位置計測点で停止しう
る三次元自動計測装置を搭載したことにより、自動連続
的に前記計測ターゲット、即ち、被計測部材の所用箇所
の測距計測がなし得られると共に、制御盤に予め入力さ
れた当該被計測部材の設計値データと実際の計測データ
とを比較演算し、被計測部材の良否の判定が自動的に行
え、この集積された計測データを、従来工場で行われて
いた橋梁の仮組立作業に代行させることができる。
（ｂ）視準計測する計測ターゲットにカラー表示部を設
け、カラー画像の取り込み、カラ ー画像処理が行えるようにしたので、識別が容易で、且
つ、測定時間が短縮され計測効率の向上が図れる。
のような効果が得られる。 （ａ）平滑な基礎床版上に、橋梁を構成する長尺鈑桁の
ような被計測部材を中心軸線にそうように乗載セットす
る基準架台と、この基準架台の中心軸線と直交する中心
軸線を持つ案内架台を配設し、この案内架台に被計測部
材の設計値データを入力した制御盤によりＮＣ制御され
ると共に、被計測部材の両面所用箇所に付設した計測タ
ーゲットを各別に視準計測する２位置計測点で停止しう
る三次元自動計測装置を搭載したことにより、自動連続
的に前記計測ターゲット、即ち、被計測部材の所用箇所
の測距計測がなし得られると共に、制御盤に予め入力さ
れた当該被計測部材の設計値データと実際の計測データ
とを比較演算し、被計測部材の良否の判定が自動的に行
え、この集積された計測データを、従来工場で行われて
いた橋梁の仮組立作業に代行させることができる。
（ｂ）視準計測する計測ターゲットにカラー表示部を設
け、カラー画像の取り込み、カラ ー画像処理が行えるようにしたので、識別が容易で、且
つ、測定時間が短縮され計測効率の向上が図れる。
【図１】本発明装置の斜視図である。
【図２】被計測部材に付設せる計測ターゲットの視準計
測状態を示す側面図である。
測状態を示す側面図である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】図２の正面図である。
【図５】フローチャートである。
【図６】鈑桁フランジ部に付設する計測ターゲットの斜
視図である。
視図である。
【図７】図６の横断平面図である。
【図８】鈑桁ウエブの連結用孔に付設する計測ターゲッ
トの正面図である。
トの正面図である。
【図９】図８の横断平面図である。
【図１０】鈑桁スティフナーに設けた連結用孔に付設す
る計測ターゲットの正面図である。
る計測ターゲットの正面図である。
【図１１】図１０の横断平面図である。
１ 基準架台
２ 基礎床版
３ 鈑桁
３ａ フランジ
３ｂ スティフナー
３ｃ ウェブ
３ｄ 孔
３ｅ 孔
４ 案内架台
５ 制御盤
６ 計測ターゲット
７ 計測ターゲット
８ 計測ターゲット
９ 三次元自動計測装置
１０ ＣＣＤカメラ
１１ 光波測距計
１２ａ 水平軸（ＮＣ駆動）
１２ｂ 高度軸（ＮＣ駆動）
１３ 基台
１４ マグネット
１５ 吸着体
１６ 基板
１７ ボルト
１８ 円形表示部
１９ 再帰性反射板部
２０ 表示板
２１ け書線
２２ マグネット
２３ 筒軸
２４ 基板
２５ マグネット
２６ 筒軸
２７ 基板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−196615（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−170812（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−288547（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01C 15/00
G01B 11/00
Claims (4)
- 【請求項１】 平滑な基礎床版上に、左右側の所用計測
部位に計測ターゲットを着脱可能に付設した長尺鈑桁な
どの被計測部材を所定の位置に乗載セットする基準架台
と、この基準架台の中心軸線と直交する中心軸線をもつ
案内架台を各々配設設置し、この案内架台に、当該被計
測部材の設計値データを入力した制御盤によりＮＣ制御
されるとともに、被計測部材の両面所要箇所に付設した
前記計測ターゲットを各別に各々視準計測する２位置計
測点で停止しうるようにした三次元自動計測装置を移動
可能に搭載せしめ、一方、該三次元自動計測装置が各計
測ターゲットを視準し、画像処理して得られた全ての三
次元計測データと、当該被計測部材がもつ予め入力され
た設計値データとを前記制御盤にて比較演算するように
構成したことを特徴とする橋梁鈑桁など長尺構造物の自
動計測装置。 - 【請求項２】 基準架台上に、これの中心軸線にそうよ
うに両側面の所定計測部位に計測ターゲットを付設した
鈑桁などの被計測部材を所定の位置に搭載セットする第
１行程、制御盤に入力された当該被計測部材の設計値デ
ータに基づくＮＣ制御により基準架台の中心軸線方向と
直交する方向に、前記被計測部材の一側面に付設した全
ての計測ターゲットが視準計測しうる計測点まで、三次
元自動計測装置を移動制御する第２行程、前記計測点で
停止した三次元自動計測装置により被計測部材片側の計
測ターゲットを視準し、画像処理により位置補正して、
その計測データを順次制御盤に入力保管する第３行程、
前記制御盤のＮＣ信号により三次元自動計測装置を被計
測部材の反対側の計測点まで移動する第４行程、第３工
程と同様に被計測部材の他方の側面に付設せる計測ター
ゲットを順次視準計測し、その計測データを制御盤に入
力保管する第５工程、制御盤に予め入力されている当該
被計測部材の設計値データと計測データとを比較演算
し、当該被計測部材の良否の判定を行う第６行程、とよ
りなることを特徴とする橋梁鈑桁など長尺構造物の自動
計測方法。 - 【請求項３】 前記計測ターゲットを、マグネットを有
する吸着体の一側に白色の表示板面にカラー画像取り込
み用の赤色の円形表示部と、該円形表示部の内側に正方
形状の再帰性反射板部を設けたものによって構成したこ
とを特徴とする請求項１記載の橋梁鈑桁など長尺構造物
の自動計測装置。 - 【請求項４】 前記計測ターゲットを、マグネットを有
する吸着体の一側に白色の表示板面にカラー画像取り込
み用の赤色の円形表示部と、該円形表示部の内側に正方
形状の再帰性反射板部を設けることを特徴とする請求項
２記載の橋梁鈑桁など長尺構造物の自動計測方法 。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03919895A JP3498250B2 (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | 橋梁鈑桁など長尺構造物の自動計測装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03919895A JP3498250B2 (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | 橋梁鈑桁など長尺構造物の自動計測装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08210852A JPH08210852A (ja) | 1996-08-20 |
| JP3498250B2 true JP3498250B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=12546434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03919895A Expired - Fee Related JP3498250B2 (ja) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | 橋梁鈑桁など長尺構造物の自動計測装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3498250B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020097172A (ko) * | 2001-02-08 | 2002-12-31 | 닛폰 고칸 가부시키가이샤 | 3차원 좌표 계측방법, 3차원 좌표 계측장치 및 대형구조물의 건조방법 |
| JP2008106541A (ja) * | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Ihi Corp | 組立て部材の形状評価方法及び組立て後における組立て部材の形状評価方法 |
| JP5610137B2 (ja) * | 2010-06-02 | 2014-10-22 | 株式会社Ihi | 写真計測用ターゲット及び写真計測方法 |
| JP6613195B2 (ja) * | 2016-03-31 | 2019-11-27 | 株式会社奥村組 | 墨出し用装置 |
| CN112227213B (zh) * | 2020-10-16 | 2021-07-23 | 中国矿业大学 | 一种装配式盖梁与立柱预制拼装导向定位方法、导向架 |
-
1995
- 1995-02-03 JP JP03919895A patent/JP3498250B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08210852A (ja) | 1996-08-20 |
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