JP4212951B2 - 測量機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は測量機、特に撮像装置を具備し測点を含む画像を取得可能な測量機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
人が住む土地或は道路の状況は年々変化し、その形状、景観が変っていく。この為、変化があった場合にその都度現状を把握する為の測量が行われる。斯かる測定として、例えば平板測量があり、平板測量は測定中に測定ポイントを結線（直線で結ぶ、或は円弧等で結ぶ）していく。
【０００３】
従来、平板測量にはアリダードと平板が用いられていた。測量作業者の一人が標尺、反射鏡（コーナキューブ）等の測定目標物を測点に順次位置決めしながら移動し、他の測量作業者が平板に載置したアリダードにより、前記測定目標物に対して前記アリダードで方位、傾斜、距離を求めて、平板上に直接方向線を描かいていた。
【０００４】
斯かる従来の平板測量では、測点の測量以外の結線作業に多大の時間を要し、作業性が悪く、更に時間的な制約から測点を多くできず精度が悪いという問題もあった。
【０００５】
測量現場では測点の測量のみを行い、測点のデータをコンピュータに入力し、結線作業はコンピュータで作業する手法が採用されている。然し乍ら、後でデータを分類し結線作業することは非常に困難なことである。
【０００６】
この為、測量現場で取得した測量データは、コンピュータに入力できる様、測量グループ毎にコード表が作成され、グループ内で各測量データに１対１のコードが付される。
【０００７】
例えば、図９に示す街並の道路１についてのデータ取得の方法について説明する。
【０００８】
図９は、図中、道路１について両側線のデータの取得を示しており、図９中、２は測量機を示しており、右側線のデータについてはコード表Ａが作成され、測点毎にコードＡ−１、Ａ−２、Ａ−３、…が付され、左側線のデータにはコード表Ｂが作成され、測点毎にコードＢ−１、Ｂ−２、Ｂ−３、…が付される。
【０００９】
測点側の測量作業者は、測量グループ毎に測点を移動していくとは限らず、一般には最短の測点に移動していく。例えば、図９ではＡ−１からＢ−１へ、Ｂ−１からＡ−２へ、Ａ−２からＢ−２へ、Ｂ−２からＡ−３へ、Ａ−３からＢ−３へと移動していく。
【００１０】
前記測量機２側の測量作業者は、Ａ−１、Ｂ−１、Ａ−２、Ｂ−２、Ａ−３、Ｂ−３と順次測量を行い、取得した測量データを測量グループ毎に仕分けしつつ、データにコードを付して記録していく。
【００１１】
尚、撮像装置を具備し測点を含む画像を取得可能な測量機としては、例えば特許文献１に示すものがある。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−２０２１２６号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記測量作業に於いて、実際には非常に多くの測量グループ、測点があり、グループ毎にコード表が作成され、測量データにコードを付し記録する作業は極めて繁雑な作業となっている。この為、測量作業、データ取得の過程で、測量作業者の勘違い等を誘発することがあり、測量データに付すコードを間違うこともある。
【００１４】
測量データとコードとの対応が正しくない場合は、データをコンピュータに入力し、結線作業を行っても正しい図は得られない。又、間違いを発見しても、測量データとコードの対比の間違いを発見することは難しく、再度測定をやり直さなければならないこともあった。
【００１５】
本発明は斯かる実情に鑑み、測量データと共に画像を取得して測量データと測点との対応が容易につく様にし、作業性の向上を図るものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、距離と角度を測定し、測点の測量データを取得する測量機に於いて、表示画面を有する表示部と、測点を含む測点画像を取得する第１撮像部と、前記測量データに基づき測点の表示部画面上の位置を演算し、画面上の演算された位置に測点マークを表示すると共に該測点に関連付けて前記測点画像を表示する演算部とを具備する測量機に係り、又測量範囲を含む測量範囲画像を取得する第２撮像部を具備し、前記測点マークは前記測量範囲画像に重ねられ表示される測量機に係り、又前記測点は複数であり、複数の測点は結線される様関連付けられている測量機に係り、又各測点にはコード名、グループ名が付され、コード名又はグループ名を選択することで、測点マークが画面表示される測量機に係り、又前記表示画面は複数に分割され、分割された１つには測量範囲画像が固定的に表示され、分割された他の１つには測点を含むライブ映像が表示される測量機に係り、又画像上に表示される測点は表示画像と共に、測量機の回転に同期して表示がリアルタイムに更新される測量機に係り、更に又測点と共に、前記測点を基準とする誤差許容範囲を表示画面上に重ねて表示する測量機に係るものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
先ず、図１に於いて、本実施の形態に係る測量機の概略構成を説明する。
【００１９】
図中、２は測量機、３は測点に設けられるコーナキューブ等の測定目標物を示している。
【００２０】
前記測量機２は、制御演算部４、鉛直角測角部５、水平角測角部６、記憶部７、操作・入力部８、表示部９、測距部１１、発光部１２、受光部１３、第１撮像素子１４、第２撮像素子１５、画像処理部１６及び後述する光学部１７（図２参照）等から主に構成されている。
【００２１】
前記鉛直角測角部５は前記コーナキューブ３を視準した場合の水平に対する鉛直角を測定し、前記水平角測角部６は基準方向に対する前記コーナキューブ３の水平角を測定する。前記記憶部７には測距、或は画像処理を行うプログラム等が格納され、更に測量したデータ、画像処理した画像データが記憶される。
【００２２】
前記操作・入力部８からは、測距を行う場合に測量作業者が測定開始指令、或は測定条件等を入力する。前記表示部９は測量時の測量条件、測量結果或は測量時に撮像した画像、或は画像処理された結果が表示される。
【００２３】
前記発光部１２からは前記コーナキューブ３に向け測距光が発せられ、前記受光部１３は前記コーナキューブ３で反射された反射測距光を受光し、前記測距部１１は前記受光部１３からの受光信号を基に前記コーナキューブ３迄の距離を求めて前記制御演算部４に入力する。
【００２４】
前記制御演算部４は、前記画像処理部１６からの入力される各画像信号に対し、該画像信号を撮像した時の前記鉛直角測角部５からの鉛直角信号、前記水平角測角部６からの水平角信号、及び前記測距部１１からの距離信号とを関連付けて前記記憶部７に記憶させ、更に各画像の鉛直角、水平角、距離から画像間の関連付けを行う。
【００２５】
図２は、前記光学部１７の概略を示している。
【００２６】
該光学部１７は、視野角が小さい第１望遠鏡部１８、視野角の大きい第２望遠鏡部１９を有し、該第２望遠鏡部１９と前記第１望遠鏡部１８とは光軸が平行となっている。
【００２７】
前記第１望遠鏡部１８は光軸Ｏを有し、該光軸Ｏ上に対物レンズ２０、合焦レンズ２１、正立プリズム２２、焦点鏡２３、接眼レンズ２４を順次配設し、前記対物レンズ２０と合焦レンズ２１との間に光束分割用の光学手段、好ましくはダイクロイックプリズム２５を配設する。該ダイクロイックプリズム２５には不可視光から成る測距光を反射し可視光を透過する第１ミラー面２６、可視光の一部を前記接眼レンズ２４に向けて透過し、可視光の残りを第１撮像部３０に向けて反射する第２ミラー面２７を有している。
【００２８】
前記第１ミラー面２６は、例えば４００〜６５０nmの可視光を透過し、６５０〜８５０nmの赤外光を反射する。
【００２９】
該第１ミラー面２６に対向して三角ミラー３１が設けられ、前記発光部１２から測距光３２が前記三角ミラー３１を介して前記第１ミラー面２６に向け射出され、更に該第１ミラー面２６で反射され前記対物レンズ２０を経て前記コーナキューブ３に前記測距光３２が射出される。前記コーナキューブ３から前記対物レンズ２０を通って入射した反射測距光３２′は前記第１ミラー面２６、前記三角ミラー３１で反射され前記受光部１３で受光される。
【００３０】
前記三角ミラー３１、発光部１２、受光部１３を含む前記測距部１１は、前記測距光３２の光波と反射測距光３２′の光波との位相差に基づき前記コーナキューブ３迄の距離を測定する。尚、前記測距部１１の測距光学系、測距回路は公知の構成であるので、図示、説明を省略する。
【００３１】
前記第１撮像部３０、前記第２ミラー面２７は共に前記第１望遠鏡部１８に設けられる。前記第１撮像部３０について説明する。
【００３２】
前記第２ミラー面２７で分割された可視光は、リレーレンズ３３、反射ミラー３４、リレーレンズ３５を介し、可視光のみを通すバンドパスフィルタ３６を通り前記第１撮像素子１４に結像される。該第１撮像素子１４としては画像センサが用いられる。
【００３３】
前記第２望遠鏡部１９は第２撮像部３８を具備し、該第２撮像部３８は、前記第１望遠鏡部１８と平行な光軸を有し、該光軸上に対物レンズ３９が配置され、該対物レンズ３９で集光された光束は、可視光のみを通すバンドパスフィルタ４０を通り前記第２撮像素子１５に結像される。該第２撮像素子１５としては画像センサが用いられる。
【００３４】
以下、図３〜図８を参照して、測点の決定、測点の測量、画像の取得、測点の結線について説明する。
【００３５】
図７は図８で示す街並に対応している。
【００３６】
測量機２を測定方向に向け、視野角の大きい前記第２望遠鏡部１９により、測量範囲を決定し、前記第２撮像部３８により測量範囲の範囲画像４１を取得する。該範囲画像４１は前記画像処理部１６を経て前記制御演算部４に入力され、前記記憶部７に記憶される。又、前記表示部９には前記範囲画像４１が固定的に表示される。
【００３７】
前記操作・入力部８により前記範囲画像４１中で範囲を指定することで、測点のグループ（例えばＡグループ、Ｂグループ）を決定し、登録する。
【００３８】
前記範囲画像４１中を観察し、測点の数、位置を概略決定し、測点側の測量作業者（以下測点作業者）に指示してコーナキューブ３を測点、例えばＡ−１に設置し、測点の測量を行う。測点の測量を行うことで、前記第１望遠鏡部１８の光軸Ｏは測点Ａ−１に合致し、前記第２望遠鏡部１９の視野は移動するが、前記表示部９の表示は前記範囲画像４１に固定されている。
【００３９】
前記測点Ａ−１の測量と共に前記第１撮像部３０により前記第１望遠鏡部１８で得られる画像（以下測点画像４２ａ）が撮像される。該測点画像４２ａは測点が画像中心となっている。該測点画像４２ａ及び前記測点Ａ−１の測量データは前記グループのいずれに属するか判断され、それぞれコード名が付され、グループ別に又測点画像４２ａ、前記測点Ａ−１の測量データ、コード名とが関連付けられて前記記憶部７に格納される。
【００４０】
前記測点画像４２ａと前記測点Ａ−１の測量データとが関連付けられると前記範囲画像４１に測点マーク４３が表示される。測点マーク４３が表示されることで、測量作業者は実際に測量された測点位置を視覚的に判断することができ、測点の重複する測量作業が防止でき、或は測点位置の適正か否かを容易に判断することが可能となる。
【００４１】
同様に、測点Ｂ−１、Ａ−２、Ｂ−２、Ａ−３、Ｂ−３と順次測定が行われ、又それぞれの測点について測点画像４２が取得され、画像データ、測量データ、コード名とが関連付けられて前記記憶部７に格納される。更に、前記範囲画像４１には測量が完了すると順次測点が表示されていく。
【００４２】
前記範囲画像４１を超えて、測点を設定する場合は、前記第２撮像部３８で範囲画像４１′を撮像し、該範囲画像４１′の範囲での測点決定、測点の測量、測点画像４２の取得等上記した作業を繰返して行う。尚、前記範囲画像４１′は既に撮像しているものが利用できれば、新たに撮像する必要はない。
【００４３】
前記範囲画像４１に測点が表示されるので、該測点に基づいて結線作業を行ってもよい。結線された図は画像と分離され、結線図として前記記憶部７に記憶される。尚、結線図は前記範囲画像４１毎に作成され、該範囲画像４１と関連付けられることで、複数の結線図のデータの合成が可能となり、広範囲の結線図の作成が可能となる。
【００４４】
前記記憶部７のデータはメモリカード等の記憶媒体を介して或は直接接続してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の演算処理装置に出力することができ、結線作業を測量作業とは別に行うことも可能である。
【００４５】
次に、図４により測量作業後ＰＣにより結線作業を行う場合を説明する。
【００４６】
結線作業として、前記範囲画像４１の画像データとコード、測量データ等の数値データを用いる場合を説明する。
【００４７】
ＰＣ画面上に前記範囲画像４１を呼出し、コード表からグループを選択する。
【００４８】
コード名により測点が特定され、更にコード名により測量データが特定される。測量データにより前記範囲画像４１上の位置が決定される。従って、例えばグループＡを選択することで、測点Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３が前記範囲画像４１上に表示される。
【００４９】
測点が、前記範囲画像４１上に表示されることで、作業者は測点が、どこの部分、どこの範囲のものかを確認できる。更に、コード表から他のグループを選択し、前記範囲画像４１上に測点を表示させる。予定した測点の表示が完了すると、測点に基づき画像上で結線作業を行う。結線作業は画像上で確認しながら行うので、誤って結線することはない。結線作業が完了すると、結線図を前記記憶部７に格納する。
【００５０】
複数の範囲画像４１について測点が求められている場合は、各範囲画像４１について結線作業を行う。得られた複数の結線図を合成することで広範囲の結線図が得られる。
【００５１】
尚、複数の範囲画像４１を同一画面に同時に表示させると共に各範囲画像４１について測点を表示させ、画面上で直接広範囲の結線図を作成してもよい。
【００５２】
又、図５に示される様に、測点画像４２とコード、測量データ等の数値データを用いて結線作業を行うことも可能である。
【００５３】
コード表からグループを選択する。グループに含まれるコード名が呼込まれ、コード名により測点が特定され、更にコード名により測量データが特定される。測量データが演算によりＰＣディスプレイの画面上の位置に換算され、測点のＰＣディスプレイの画面上の位置が決定される。従って、例えばグループＡを選択することで、測点Ａ−１、Ａ−２、Ａ−３が表示され、測点画像４２が測点に関連付けられＰＣディスプレイに表示される。
【００５４】
測量により得られた測点は、望遠鏡の回転に同期して、表示画像と共にリアルタイムで更新されて画像上に表示されることにより、測点位置のチェックが容易になる。又、測点はグループ毎にまとめられている為、測量機内で簡単なモデリングを付して表示させることも可能となる。例えば、結線した測点を基準とする、既設物の誤差許容範囲を表示画面に重ねて表示することもできる。
【００５５】
測点が、測点周囲の画像と共に表示されるので、作業者は結線すべき測点を容易に確認できる。結線は各グループ毎に行ってもよいし、或は複数のグループについて測点、測点画像を同時に表示し、一括して結線作業を行ってもよい。
【００５６】
尚、コード名がなくても、或はコード名を特に付さなくても、画像から直接判断して測点を結線してもよい。
【００５７】
図６は、前記表示部９の表示画面の一例を示している。
【００５８】
表示は複数分割（図では３分割）され、最も面積の広い第１分割画面４５には前記範囲画像（記憶画面）４１が表示され、他の第２分割画面４６には測点画像４２のライブ映像が表示される。又、残りの１つの第３分割画面４７には操作ボタン４８が表示される。該操作ボタン４８の機能としては、前記第１分割表示面４５と前記第２分割画面４６の表示内容の切換え、或は測点マーク４３の確定、確定した測点マーク４３のコード名、測量データを表示させる等である。
【００５９】
記憶画面４１と測点画像４２が同時に表示されることで、作業性が向上すると共に測点決定の確度が向上する。
【００６０】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、距離と角度を測定し、測点の測量データを取得する測量機に於いて、表示画面を有する表示部と、測点を含む測点画像を取得する第１撮像部と、前記測量データに基づき測点の表示部画面上の位置を演算し、画面上の演算された位置に測点マークを表示すると共に該測点に関連付けて前記測点画像を表示する演算部とを具備し、或は測量範囲を含む測量範囲画像を取得する第２撮像部を具備し、前記測点マークは前記測量範囲画像に重ねられ表示されるので、測量作業者は実際に測量された測点位置を視覚的に判断することができ、測点の重複する測量作業が防止でき、或は測点位置の適正か否かを容易に判断可能であり、更に測点に基づく結線作業が容易に行え作業性が向上する。
【００６１】
更に又、前記表示画面は複数に分割され、分割された１つには測量範囲画像が固定的に表示され、分割された他の１つには測点を含むライブ映像が表示されるので、測点の決定を容易に行える等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に於ける光学部を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態での測量作業を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態での結線作業を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態での他の結線作業を示すフローチャートである。
【図６】本発明の表示画面の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態での測量作業を示す説明図である。
【図８】測量の対象となる街並を例示する説明図である。
【図９】従来の測量作業を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 道路
２ 測量機
４ 制御演算部
５ 鉛直角測角部
６ 水平角測角部
７ 記憶部
９ 表示部
１１ 測距部
１４ 第１撮像素子
１５ 第２撮像素子
１８ 第１望遠鏡部
１９ 第２望遠鏡部
３０ 第１撮像部
３８ 第２撮像部
４１ 範囲画像
４２ａ 測点画像
４３ 測点マーク

Claims (6)

1. 距離と角度を測定し、測点の測量データを取得する測量機に於いて、表示画面を有する表示部と、測点を含む測点画像を取得する第１撮像部と、測量範囲を含む測量範囲画像を取得する第２撮像部と、記憶部と、操作入力部と、演算部とを具備し、
   前記操作入力部を介して測量範囲画像中で範囲が指定され、測点のグループが登録され、
   前記演算部は、前記測点の測量データに対して前記グループのいずれに属するかを判断して前記記憶部に格納し、又前記演算部は前記測量データに基づき測点の測量範囲画像上の位置を演算し、測量範囲画像上の演算された位置に測点マークを表示すると共に、前記測点に関連付けて前記測点画像を表示することを特徴とする測量機。
2. 前記測点は複数であり、複数の測点は前記グループの何れに属するかの判断に基づき結線される様関連付けられている請求項１の測量機。
3. 各測点にはコード名、グループ名が付され、コード名又はグループ名を選択することで、測点マークが画面表示される請求項１又は請求項２の測量機。
4. 前記表示画面は複数に分割され、分割された１つには測量範囲画像が固定的に表示され、分割された他の１つには測点を含むライブ映像が表示される請求項１の測量機。
5. 画像上に表示される測点は表示画像と共に、測量機の回転に同期して表示がリアルタイムに更新される請求項１の測量機。
6. 測点と共に、前記測点を基準とする誤差許容範囲を表示画面上に重ねて表示する請求項１の測量機。

Images