JP5565576B2 - Displacement measuring device and displacement measuring method for dam body - Google Patents

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本発明は、ダムの堤体の変位を測定する変位測定装置および変位測定方法に関する。   The present invention relates to a displacement measuring apparatus and a displacement measuring method for measuring the displacement of a dam body.

ダムの堤体の変位を測定するプラムラインと呼ばれる変位測定装置が知られている(例えば特許文献1参照)。
この特許文献1の変位測定装置は、ダム堤体内に竪坑を形成し、この竪坑の上部にワイヤを固定し、ワイヤ下端に重錘を取り付け、ワイヤの水平方向の変位を検出して堤体の変位を検出している。
A displacement measuring device called a plum line that measures the displacement of a dam body is known (see, for example, Patent Document 1).
In the displacement measuring apparatus of Patent Document 1, a shaft is formed in a dam body, a wire is fixed to the upper portion of the shaft, a weight is attached to the lower end of the wire, and a horizontal displacement of the wire is detected to detect the displacement of the wall. Displacement is detected.

ここで、ワイヤの水平方向の変位を検出する方法としては、特許文献1の従来技術に開示されたように、光源からワイヤ(懸垂線)に平行光を照射し、ワイヤで遮光された以外の左右の透過光を受光器で受光するものが用いられていた。
この際、受光器に入射する左右の透過光の光量が等しくなるように、前記光源や受光器が取り付けられた可動ベースを移動させ、その移動量によりワイヤの一方向の変位を測定している。そして、このような構成を2セット設け、前記ワイヤのX方向およびY方向の2次元の変位を検出できるようにして、ワイヤの水平方向の変位を検出していた。
Here, as a method of detecting the displacement in the horizontal direction of the wire, as disclosed in the prior art of Patent Document 1, the light (suspension line) is irradiated from the light source to the wire (suspension line) and is shielded by the wire. A device that receives left and right transmitted light with a light receiver has been used.
At this time, the movable base to which the light source and the light receiver are attached is moved so that the amounts of the left and right transmitted light incident on the light receiver are equal, and the displacement in one direction of the wire is measured by the amount of movement. . Then, two sets of such configurations are provided so that the two-dimensional displacement of the wire in the X direction and the Y direction can be detected, and the displacement of the wire in the horizontal direction is detected.

しかしながら、可動ベースを移動させて変位量を検出する構成では、移動機構のバックラッシュによる誤差が生じるおそれがあった。また、移動機構は、365日24時間動作するため、劣化が激しく、定期的に機材の更新が必要であった。このため、システム全体の信頼性を維持するために点検・整備の工数が膨大となる。   However, in the configuration in which the displacement amount is detected by moving the movable base, an error due to backlash of the moving mechanism may occur. In addition, since the moving mechanism operates 24 hours a day, 365 days, the deterioration is severe and the equipment needs to be updated regularly. For this reason, in order to maintain the reliability of the whole system, the inspection and maintenance man-hours become enormous.

そこで、特許文献1では、LED等の単位光源を一定間隔で直線状に配置し、ワイヤ(位置指示棒)を挟んで反対側にCCD等の単位受光素子を1次元に配列した1次元センサーを配置している。そして、前記単位光源を順次駆動し、各単位光源からの光を位置指示棒が遮ることで生じる陰影の位置を、前記1次元センサーで検出して、位置指示棒の変位を測定している。   Therefore, in Patent Document 1, a one-dimensional sensor in which unit light sources such as LEDs are linearly arranged at regular intervals, and unit light-receiving elements such as CCDs are arranged one-dimensionally on the opposite side across a wire (position indicating rod). It is arranged. Then, the unit light sources are sequentially driven, and the position of the position indicator bar is measured by detecting the position of the shadow caused by the position indicator bar blocking the light from each unit light source by the one-dimensional sensor.

特開2000−81316号公報JP 2000-81316 A

しかしながら、前記特許文献1の方法では、水平方向に受光素子が並べられた1次元センサーを用いているため、位置指示棒の鉛直方向の変位を検出することができなかった。さらに、位置指示棒の表面に水滴などが付着すると、位置指示棒のエッジ部分によって生じる前記陰影の位置が変化し、位置指示棒の変位を精度良く検出できなかった。
このため、ダムの堤体のたわみ等による変位を高精度に検出することができないという問題があった。
However, since the method of Patent Document 1 uses a one-dimensional sensor in which light receiving elements are arranged in the horizontal direction, the displacement of the position pointing rod in the vertical direction cannot be detected. Further, when water droplets or the like adhere to the surface of the position indicating rod, the position of the shadow generated by the edge portion of the position indicating rod changes, and the displacement of the position indicating rod cannot be detected with high accuracy.
For this reason, there was a problem that the displacement due to the deflection of the dam body cannot be detected with high accuracy.

本発明の目的は、ダムの堤体に配置したワイヤの水平方向の変位だけでなく、鉛直方向の変位も検出することができ、ダム堤体の変位を精度良く検出することができるダム堤体の変位測定装置および変位測定方法を提供することにある。   The object of the present invention is to detect not only the horizontal displacement of the wire placed on the dam body, but also the vertical displacement, and to detect the displacement of the dam body with high accuracy. Displacement measuring apparatus and displacement measuring method are provided.

本発明は、ダムの堤体または堤体が設置された地盤に一端側が固定され、前記堤体の内部に鉛直に配置された測定ワイヤと、前記測定ワイヤの他端側に固定された位置指示部材と、前記位置指示部材を撮影する2台のカメラと、前記位置指示部材を光で照らす照明装置と、前記各カメラで撮影された画像を処理する画像処理装置と、を備え、前記2台のカメラは、各カメラのレンズの光軸が水平面内で互いに直交する位置に配置され、前記カメラは第1の間隔で撮影処理を実行し、前記画像処理装置は、前記各カメラの撮影画像データから位置指示部材を認識し、前記位置指示部材の各画像における重心位置を検出し、その重心位置の変位によって、ダム堤体の変位を測定し、前記画像処理装置は、前記カメラで撮影された画像データを第1の記憶部に一時的に記憶し、所定の外部信号または規定値を超えた変位が検出された場合に、その検出時点の画像データと、その検出時点の前後の所定時間範囲の画像データとを、前記第1の記憶部から読み出して第2の記憶部に記憶することを特徴とする。
ここで、前記外部信号としては、例えば、ダムに設置された地震計で地震発生を検知した場合に出力される地震検知信号や、地震発生時に送信される緊急地震警報の信号などである。
このような本発明によれば、地震発生前後の位置指示部材の状態を画像で把握することができる。このため、地震発生時の位置指示部材の挙動を確認でき、ダム堤体の損傷などの判断材料の一つとして利用することができる。
同様に、位置指示部材の変位として規定値を超えた場合も、その規定値を超えた時点の前後の位置指示部材の状態が画像で把握することができ、規定値を超えた原因解析の材料の一つとして利用することもできる。
その上、第1の記憶部に記憶される画像データを記憶されてから一定時間で消去するようにすれば、上記外部信号が入力された場合や規定値を超えた変位が検出された場合の画像データのみを第2の記憶部に記憶すれば良く、保存する画像データの容量を最小限に抑えることができる。
The present invention provides a measuring wire that is fixed at one end to a dam body or a ground on which a bank body is installed, and is vertically disposed inside the bank, and a position indication that is fixed to the other end of the measuring wire. And two cameras for photographing the position indicating member, an illumination device for illuminating the position indicating member with light, and an image processing device for processing an image photographed by each of the cameras. The cameras are arranged at positions where the optical axes of the lenses of the cameras are orthogonal to each other in a horizontal plane, the cameras execute photographing processing at a first interval, and the image processing device captures photographed image data of the cameras. The position indicating member is recognized, the center of gravity position in each image of the position indicating member is detected, the displacement of the dam body is measured by the displacement of the center of gravity position, and the image processing apparatus is photographed by the camera 1st image data Temporarily storing in the storage unit, when a displacement that exceeds a predetermined external signal or a prescribed value is detected, image data at the detection time, and image data of a predetermined time range before and after the detection time, It reads from the said 1st memory | storage part, It memorize | stores in the 2nd memory | storage part, It is characterized by the above-mentioned.
Here, the external signal is, for example, an earthquake detection signal output when an earthquake occurrence is detected by a seismometer installed in a dam, or an emergency earthquake warning signal transmitted when an earthquake occurs.
According to the present invention, the state of the position indicating member before and after the occurrence of the earthquake can be grasped by an image. For this reason, the behavior of the position indicating member at the time of the occurrence of the earthquake can be confirmed, and it can be used as one of judgment materials such as damage to the dam dam body.
Similarly, even if the displacement of the position indicating member exceeds the specified value, the state of the position indicating member before and after the specified value can be grasped on the image, and the cause analysis material exceeding the specified value It can also be used as one of
In addition, if the image data stored in the first storage unit is erased within a predetermined time after being stored, the case where the external signal is input or the displacement exceeding the specified value is detected. Only the image data needs to be stored in the second storage unit, and the capacity of the image data to be saved can be minimized.

本発明によれば、レンズの光軸が水平面内で互いに直交する2台のカメラで位置指示部材を撮影しているので、各画像を処理することで位置指示部材の三次元の変位を検出することができる。すなわち、前記測定ワイヤ(ワイヤロープ)に沿った鉛直方向をZ軸、このZ軸に直交する水平面内で互いに直交する2軸をX軸およびY軸に設定し、前記各カメラをそのレンズの光軸が、X軸およびY軸にそれぞれ沿うように配置する。
このように設置されたカメラで位置指示部材を撮影すれば、一方のカメラで撮影した画像データからは位置指示部材のX軸方向およびZ軸方向の変位を検出でき、かつ、他方のカメラで撮影した画像データからは位置指示部材のY軸方向およびZ軸方向の変位を検出できる。従って、位置指示部材の3次元の変位を検出することができる。このため、従来のように2次元の変位のみしか検出できない場合に比べて、ダム堤体の変位をより高精度に検出できる。すなわち、本発明では位置指示部材の3次元の変位を検出できるので、ダム堤体が水圧などでたわんだ際の堤体上部の高さ位置の変化や、地震発生の前後での高さ位置の変化も検出することができ、ダム堤体の変位を高精度に検出できる。
According to the present invention, since the position indicating member is photographed by two cameras whose optical axes of the lenses are orthogonal to each other in a horizontal plane, the three-dimensional displacement of the position indicating member is detected by processing each image. be able to. That is, the vertical direction along the measurement wire (wire rope) is set as the Z axis, and the two axes orthogonal to each other in the horizontal plane orthogonal to the Z axis are set as the X axis and the Y axis, The axes are arranged along the X axis and the Y axis, respectively.
If the position indicating member is photographed with the camera installed in this manner, the displacement of the position indicating member in the X-axis direction and the Z-axis direction can be detected from the image data photographed by one camera, and the other camera is photographed. The displacement of the position indicating member in the Y-axis direction and the Z-axis direction can be detected from the obtained image data. Therefore, the three-dimensional displacement of the position indicating member can be detected. For this reason, the displacement of the dam dam body can be detected with higher accuracy than in the case where only the two-dimensional displacement can be detected as in the prior art. That is, in the present invention, since the three-dimensional displacement of the position indicating member can be detected, the change in the height position of the upper part of the dam body when the dam dam body is bent by water pressure or the height position before and after the occurrence of the earthquake. Changes can also be detected, and the displacement of the dam body can be detected with high accuracy.

さらに、画像処理装置は、各撮影画像データにおける位置指示部材の重心位置を検出しているので、位置指示部材の変位量を高精度に検出することができる。すなわち、特許文献1のように、位置指示棒に照明を照射した際の陰影の位置で変位を検出する場合、位置指示棒のエッジ部分が照明光を遮ることになる。このため、位置指示棒の表面に水滴や遊離石灰などが付着すると、陰影の状態も変化し、位置指示棒の位置検出に誤差が生じる可能性がある。
これに対し、本発明では、撮影画像データにおける位置指示部材の重心位置を検出しているので、位置指示部材の位置検出精度を高めることができる。例えば、位置指示部材の表面に水滴などが付着していても、撮影画像データの画像処理時に、位置指示部材の基準画像と比較して水滴などのノイズ成分を除去して重心位置を求めることができる。従って、位置指示部材の重心位置を正確に検出でき、この重心位置を、前回測定時の重心位置や予め設定した基準位置等と比較することで、位置指示部材の変位量つまりはダム堤体の変位量を高精度に検出できる。
Furthermore, since the image processing apparatus detects the position of the center of gravity of the position indicating member in each captured image data, the displacement amount of the position indicating member can be detected with high accuracy. That is, as in Patent Document 1, when detecting a displacement at the position of the shadow when the position indicating bar is illuminated, the edge portion of the position indicating bar blocks the illumination light. For this reason, when water drops, free lime, or the like adheres to the surface of the position indicating rod, the shadow state also changes, and an error may occur in the position detection of the position indicating rod.
On the other hand, in the present invention, since the position of the center of gravity of the position indicating member in the captured image data is detected, the position detection accuracy of the position indicating member can be increased. For example, even if water droplets or the like are attached to the surface of the position indicating member, the center of gravity position can be obtained by removing noise components such as water droplets as compared with the reference image of the position indicating member during image processing of the captured image data. it can. Therefore, it is possible to accurately detect the position of the center of gravity of the position indicating member, and by comparing the position of the center of gravity with the position of the center of gravity at the time of the previous measurement, a preset reference position, etc. The amount of displacement can be detected with high accuracy.

本発明において、前記各カメラの撮影領域内に基準位置設定部材が設けられ、前記画像処理装置は、前記位置指示部材および基準位置設定部材が撮影された撮影画像データを処理して、位置指示部材の重心位置と、基準位置設定部材で設定された基準位置とを検出し、前記基準位置に対する位置指示部材の重心位置を測定して重心位置の変位を求めることが好ましい。   In the present invention, a reference position setting member is provided in the shooting area of each camera, and the image processing apparatus processes the shot image data obtained by shooting the position indicating member and the reference position setting member, and the position indicating member. It is preferable to detect the center of gravity position and the reference position set by the reference position setting member, and measure the center of gravity position of the position indicating member with respect to the reference position to obtain the displacement of the center of gravity position.

ここで、基準位置設定部材は、位置指示部材の変位量を測定する絶対基準となる基準位置を設定するものであり、例えば、2台のカメラが固定される測定ベースに立設された指示棒と、この指示棒の先端に固定された基準球とで構成され、画像処理によって求められる基準球の重心を前記基準位置に設定できるものなどが利用できる。
このような本発明によれば、各カメラで撮影できる位置に基準位置設定部材を設けたので、同じ撮影画像データを画像処理することで基準位置および重心位置を検出でき、基準位置に対する位置指示部材の位置を正確に検出できる。従って、基準位置を原点とすることで、位置指示部材の変位量を絶対値として容易に測定できる。
Here, the reference position setting member sets a reference position as an absolute reference for measuring the amount of displacement of the position indicating member. For example, an indicating rod standing on a measurement base to which two cameras are fixed. And a reference sphere fixed to the tip of the pointer, and the center of gravity of the reference sphere obtained by image processing can be set as the reference position.
According to the present invention, since the reference position setting member is provided at a position where each camera can shoot, the reference position and the center-of-gravity position can be detected by performing image processing on the same captured image data. Can be detected accurately. Therefore, by using the reference position as the origin, the displacement amount of the position indicating member can be easily measured as an absolute value.

本発明において、前記位置指示部材は球体であることが好ましい。
位置指示部材としては、各カメラで撮像した際に重心位置を検出できる形状の部材であればよい。例えば、位置指示部材としては、直方体状や円柱状のものなどを用いることができるが、最も好ましいのは球体である。
位置指示部材を球体で構成すれば、表面に平面部分が存在しないため、水滴なども付着し難い。その上、位置指示部材が球体であれば、どの方向から撮影してもその撮影画像は必ず円形となるため、水滴などが付着した部分が存在しても、撮影画像データからその部分を除去して重心位置を求めることも容易に行うことができる。
従って、位置指示部材を球体で構成すれば、各撮影画像データから位置指示部材の重心位置を容易にかつ正確に検出でき、位置指示部材の変位量も高精度に検出できる。
In the present invention, the position indicating member is preferably a sphere.
The position indicating member may be a member having a shape capable of detecting the position of the center of gravity when imaged by each camera. For example, as the position indicating member, a rectangular parallelepiped shape or a cylindrical shape can be used, but the most preferable is a sphere.
If the position indicating member is formed of a sphere, there is no flat portion on the surface, and thus water droplets and the like are hardly attached. In addition, if the position indicating member is a sphere, the captured image is always circular regardless of the direction from which the image is taken. Thus, the position of the center of gravity can be easily obtained.
Therefore, if the position indicating member is composed of a sphere, the position of the center of gravity of the position indicating member can be detected easily and accurately from each captured image data, and the displacement amount of the position indicating member can also be detected with high accuracy.

本発明において、前記測定ワイヤの温度を測定する温度センサーを備え、前記画像処理装置は、測定ワイヤの温度膨張係数と、前記温度センサーで測定された温度と、測定ワイヤの一端側の固定位置から前記位置指示部材までの長さ寸法とを用いて温度補正量を求め、この温度補正量を加味して前記位置指示部材の鉛直方向の変位を検出することが好ましい。   In the present invention, a temperature sensor that measures the temperature of the measurement wire is provided, and the image processing device includes a temperature expansion coefficient of the measurement wire, a temperature measured by the temperature sensor, and a fixed position on one end side of the measurement wire. It is preferable that a temperature correction amount is obtained using a length dimension to the position indicating member, and a vertical displacement of the position indicating member is detected in consideration of the temperature correction amount.

位置指示部材の鉛直方向(Z軸方向)の変位を高精度に検出するには、位置指示部材が取り付けられた測定ワイヤの温度膨張も考慮する必要がある。すなわち、測定ワイヤはピアノ線等で構成され、かつ、その長さもダム堤体の上端部から下端部まで配置されて数十メートルになる場合もあり、温度膨張による変化量も比較的大きい。このため、位置指示部材の鉛直方向の位置は、温度の影響を受けて変化する。従って、温度センサーで測定ワイヤの温度を測定し、温度の影響を補正すれば、位置指示部材の鉛直方向の位置をより高精度に検出できる。
なお、温度センサーとしては、測定ワイヤに温度センサーが接触すると、位置指示部材の位置に誤差が生じるため、非接触タイプの温度センサーが好ましい。
また、前記測定ワイヤが配置される空間の温度を測定することで、測定ワイヤの温度を間接的に検出するものでもよい。
In order to detect the displacement of the position indicating member in the vertical direction (Z-axis direction) with high accuracy, it is necessary to consider the temperature expansion of the measurement wire to which the position indicating member is attached. That is, the measurement wire is composed of a piano wire or the like, and the length thereof may be several tens of meters arranged from the upper end to the lower end of the dam dam body, and the amount of change due to temperature expansion is relatively large. For this reason, the position of the position indicating member in the vertical direction changes under the influence of temperature. Therefore, if the temperature of the measuring wire is measured by the temperature sensor and the influence of the temperature is corrected, the position of the position indicating member in the vertical direction can be detected with higher accuracy.
As the temperature sensor, when the temperature sensor comes into contact with the measurement wire, an error occurs in the position of the position indicating member. Therefore, a non-contact type temperature sensor is preferable.
Further, the temperature of the measurement wire may be indirectly detected by measuring the temperature of the space in which the measurement wire is arranged.

本発明において、前記カメラで撮像された画像を表示する表示装置を備えることが好ましい。
表示装置を備えていれば、ダムの管理者が位置指示部材の撮影状態をリアルタイムで確認できる。このため、例えば、地震が発生してカメラ位置がずれ、位置指示部材を撮影できない状態になった場合に、その状態を即座に確認でき、カメラ位置の修正作業などを即座に行うことができる。
また、前記表示装置にスケールも合わせて表示することで、管理者が目視で位置指示部材の概略位置を即座に把握でき、特に地震などで大きな変位があった場合に迅速に対応できる。
In this invention, it is preferable to provide the display apparatus which displays the image imaged with the said camera.
If the display device is provided, the manager of the dam can check the shooting state of the position indicating member in real time. For this reason, for example, when an earthquake occurs and the camera position shifts and the position indicating member cannot be photographed, the state can be confirmed immediately, and the camera position can be corrected immediately.
Moreover, by displaying the scale together on the display device, the manager can immediately grasp the approximate position of the position indicating member visually, and can respond quickly when there is a large displacement due to an earthquake or the like.

本発明のダム堤体の変位測定方法は、ダムの堤体または堤体が設置された地盤に一端側が固定され、前記堤体の内部に鉛直に配置された測定ワイヤと、前記測定ワイヤの他端側に固定された位置指示部材と、レンズの光軸が水平面内で互いに直交する位置に配置されて前記位置指示部材を撮影する2台のカメラと、前記位置指示部材を光で照らす照明装置と、を備えた変位測定装置を用いたダム堤体の変位測定方法であって、前記カメラは第1の間隔で撮影処理を実行し、前記各カメラの撮影画像データから位置指示部材を認識し、その前記位置指示部材の各画像における重心位置を検出し、その重心位置の変位によって、ダム堤体の変位を測定し、前記カメラで撮影された画像データを第1の記憶部に一時的に記憶し、所定の外部信号または規定値を超えた変位が検出された場合に、その検出時点の画像データと、その検出時点の前後の所定時間範囲の画像データとを、前記第1の記憶部から読み出して第2の記憶部に記憶することを特徴とする。 The method for measuring the displacement of a dam levee according to the present invention includes a measuring wire fixed at one end to a dam dam body or a ground on which the dam body is installed, and arranged vertically inside the dam body; A position indicating member fixed to the end side, two cameras that are arranged at positions where the optical axes of the lenses are orthogonal to each other in a horizontal plane, and an illumination device that illuminates the position indicating member with light A displacement dam body displacement measuring method using a displacement measuring device, wherein the camera performs imaging processing at a first interval, and recognizes a position indicating member from captured image data of each camera. The center of gravity position in each image of the position indicating member is detected, the displacement of the dam dam body is measured by the displacement of the center of gravity position, and the image data captured by the camera is temporarily stored in the first storage unit. Memorize and give a predetermined external signal or When a displacement exceeding a specified value is detected, the image data at the time of detection and the image data in a predetermined time range before and after the detection time are read from the first storage unit and the second storage unit It memorize | stores in .

このような本発明においても、位置指示部材の重心位置を求め、その変位を検出しているので、位置指示部材の3次元の変位を検出でき、かつ、位置指示部材の変位量を高精度に検出できる。このため、ダム堤体の変位を高精度に検出できる。   Also in the present invention, since the position of the center of gravity of the position indicating member is obtained and the displacement thereof is detected, the three-dimensional displacement of the position indicating member can be detected and the displacement amount of the position indicating member can be accurately determined. It can be detected. For this reason, the displacement of the dam body can be detected with high accuracy.

本発明の変位測定方法において、前記位置指示部材が基準位置にある際に撮影した画像データからマスターパターンを作成し、前記撮影画像データで認識された位置指示部材に対し、前記マスターパターンを重ね合わせて残差マッチング処理を行い、重ね合わせの残差が最小となる際の前記マスターパターンに設定した中心位置を、前記位置指示部材の重心位置として検出することが好ましい。   In the displacement measuring method of the present invention, a master pattern is created from image data captured when the position indicating member is at a reference position, and the master pattern is superimposed on the position indicating member recognized by the captured image data. It is preferable to perform a residual matching process and detect the center position set in the master pattern when the residual of overlap is minimized as the center of gravity position of the position indicating member.

本発明によれば、マスターパターンを用いた残差マッチング処理で位置指示部材の重心位置を求めることができるので、画像処理を短時間で行え、重心位置を容易に検出できる。   According to the present invention, since the center of gravity position of the position indicating member can be obtained by the residual matching process using the master pattern, the image processing can be performed in a short time, and the center of gravity position can be easily detected.

本発明によれば、ダムの堤体に配置した測定ワイヤの水平方向の変位だけでなく、鉛直方向の変位も検出することができ、かつ、位置指示部材の重心位置を検出してその変位を測定しているので、ダム堤体の変位を精度良く検出することができる。   According to the present invention, it is possible to detect not only the horizontal displacement of the measurement wire arranged on the dam body of the dam but also the vertical displacement, and the position of the center of gravity of the position indicating member is detected and the displacement is detected. Since the measurement is performed, the displacement of the dam body can be detected with high accuracy.

本発明の実施形態に係る変位測定装置を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the displacement measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 前記実施形態の変位測定装置の主要部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part of the displacement measuring apparatus of the said embodiment. 前記実施形態の自動計測モードの処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the automatic measurement mode of the said embodiment. 自動計測モード時のモニター表示画面を示す図である。It is a figure which shows the monitor display screen at the time of automatic measurement mode. 自動計測モードにおける画像処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the image processing in automatic measurement mode. マスターパターンの作成用の撮影画像データを示す図である。It is a figure which shows the picked-up image data for preparation of a master pattern. マスターパターンの作成例を示す図である。It is a figure which shows the example of creation of a master pattern. 撮影画像データに対する画像処理を説明する図である。It is a figure explaining the image processing with respect to picked-up image data. 手動モード時のモニター表示画面を示す図である。It is a figure which shows the monitor display screen at the time of manual mode. 解析モード時のモニター表示画面を示す図である。It is a figure which shows the monitor display screen at the time of analysis mode.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態の変位測定装置1の主要部を示す概略斜視図である。図2は、変位測定装置1の変位測定処理を行う処理系の主要部を模式的に示すブロック図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a main part of a displacement measuring apparatus 1 of the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram schematically showing the main part of the processing system that performs the displacement measuring process of the displacement measuring apparatus 1.

[変位測定装置の構造]
本実施形態の変位測定装置1は、ダム堤体の上端から吊り下げた測定ワイヤ2を用いて変位を測定するプラムラインと呼ばれる装置である。
前記変位測定装置1は、前記測定ワイヤ2と、ワイヤ巻上器3と、重錘4と、オイルタンク5と、変位検出器6とを備えている。さらに、本実施形態の変位測定装置1は、手動操作で測定ワイヤ2の変位を観測するコーディネーター7も備えている。
[Structure of displacement measuring device]
The displacement measuring apparatus 1 of this embodiment is an apparatus called a plum line that measures displacement using a measuring wire 2 suspended from the upper end of a dam dam body.
The displacement measuring device 1 includes the measurement wire 2, a wire hoist 3, a weight 4, an oil tank 5, and a displacement detector 6. Furthermore, the displacement measuring apparatus 1 of this embodiment also includes a coordinator 7 that observes the displacement of the measuring wire 2 by manual operation.

測定ワイヤ2は、強度および耐久性に優れたステンレスワイヤ等で構成され、ダム堤体内に鉛直方向に埋設されたパイプ8内に挿通されている。この測定ワイヤ2の上端は、ワイヤ巻上器3に取り付けられている。
ワイヤ巻上器3は、ダム堤体の上面に埋設され、防水性の蓋9で覆われている。この蓋9により、パイプ8内への雨水の浸入が防止されている。
The measuring wire 2 is made of stainless steel or the like having excellent strength and durability, and is inserted into a pipe 8 embedded in the dam dam body in the vertical direction. The upper end of the measurement wire 2 is attached to the wire hoist 3.
The wire hoist 3 is embedded in the upper surface of the dam dam body and covered with a waterproof lid 9. The lid 9 prevents rainwater from entering the pipe 8.

前記パイプ8の下端は、ダム堤体内に設けられた測定室に開口されている。測定室には、コンクリート製の測定基台10が設置されている。
測定基台10には凹部10Aが形成され、この凹部10Aには前記オイルタンク5が配置されている。オイルタンク5内にはダンパー用のオイルが充填され、測定ワイヤ2の下端に固定された重錘4が配置されている。
The lower end of the pipe 8 is opened in a measurement chamber provided in the dam wall. A concrete measurement base 10 is installed in the measurement chamber.
A recess 10A is formed in the measurement base 10, and the oil tank 5 is disposed in the recess 10A. An oil tank 5 is filled with damper oil, and a weight 4 fixed to the lower end of the measuring wire 2 is disposed.

測定ワイヤ2の重錘4の上方には、位置指示部材である金属球20が取り付けられている。金属球20は、例えば直径が16mm程度のものであり、その直径方向に前記測定ワイヤ2が挿通されて固定されている。なお、金属球20の大きさは、後述するカメラ21,22で撮影して画像処理できるサイズであればよい。また、位置指示部材の材質は金属に限らず、プラスチックなどでも可能であるが、測定ワイヤ2は数十年単位で設置されるため、耐久性が高く、長期間設置しても錆などで劣化しない材質のものが好ましい。   A metal ball 20 as a position indicating member is attached above the weight 4 of the measurement wire 2. The metal sphere 20 has, for example, a diameter of about 16 mm, and the measurement wire 2 is inserted and fixed in the diameter direction. The size of the metal sphere 20 may be any size that can be captured and image-processed by cameras 21 and 22 described later. The material of the position indicating member is not limited to metal but can be plastic or the like, but since the measuring wire 2 is installed in units of several decades, it is highly durable and deteriorates due to rust even if installed for a long time. The material which does not do is preferable.

測定基台10には、前記凹部10Aの上部開口に跨って測定ベース11が固定されている。測定ベース11は、金属製の板材で構成され、その平面中央部分には、前記測定ワイヤ2が挿通される孔11Aが開口されている。
また、測定ベース11は、上面が水平となるように固定されており、この水平な上面に2台のカメラ21,22と、照明装置23,24と、基準位置設定部材25とが取り付けられている。
A measurement base 11 is fixed to the measurement base 10 across the upper opening of the recess 10A. The measurement base 11 is made of a metal plate, and a hole 11A through which the measurement wire 2 is inserted is opened at the center of the plane.
The measurement base 11 is fixed so that the upper surface is horizontal, and two cameras 21 and 22, illumination devices 23 and 24, and a reference position setting member 25 are attached to the horizontal upper surface. Yes.

カメラ21,22は、前記金属球20を一定時間間隔(第1の間隔)で撮影でき、その撮影画像データを出力可能なビデオカメラで構成されている。
これらのカメラ21,22は、そのレンズの光軸が水平面内において互いに直交するように、測定ベース11上に固定されている。
すなわち、図1に示すように、測定ベース11が凹部開口に架け渡された方向をX軸、水平面内において前記X軸に直交する方向をY軸、前記X,Y軸に直交する鉛直方向をZ軸とすると、カメラ21は、レンズの光軸がY軸に沿うように配置され、カメラ22はX軸に沿うように配置されている。
The cameras 21 and 22 are video cameras that can photograph the metal sphere 20 at a constant time interval (first interval) and output the captured image data.
These cameras 21 and 22 are fixed on the measurement base 11 so that the optical axes of the lenses are orthogonal to each other in a horizontal plane.
That is, as shown in FIG. 1, the direction in which the measurement base 11 spans the recess opening is the X axis, the direction perpendicular to the X axis in the horizontal plane is the Y axis, and the vertical direction perpendicular to the X and Y axes is Assuming the Z axis, the camera 21 is arranged so that the optical axis of the lens is along the Y axis, and the camera 22 is arranged along the X axis.

これらのカメラ21,22は、図2に示すように、画像処理装置30に接続され、撮影した画像データを画像処理装置30に出力している。   As shown in FIG. 2, these cameras 21 and 22 are connected to the image processing device 30, and output captured image data to the image processing device 30.

照明装置23,24は、金属球20をカメラ21,22で撮影するための照明用に用いられるものである。本実施形態では、LEDや有機EL等を用いたパネル型の照明装置23,24を用いており、各カメラ21,22に対向する位置に配置されている。なお、照明装置23,24としては、蛍光灯などのパネル型でないものを用いてもよいが、LEDや有機EL等のパネル型にすれば省スペースで消費電力も小さくできるメリットがある。   The illumination devices 23 and 24 are used for illumination for photographing the metal ball 20 with the cameras 21 and 22. In the present embodiment, panel-type lighting devices 23 and 24 using LEDs, organic EL, and the like are used, and are arranged at positions facing the cameras 21 and 22. The lighting devices 23 and 24 may be of a non-panel type such as a fluorescent lamp. However, a panel type such as an LED or an organic EL has the advantage of saving space and reducing power consumption.

基準位置設定部材25は、測定ベース11の上面から立設された支持棒251と、この支持棒251の上端に固定された基準球252とで構成されている。
この基準位置設定部材25は、各カメラ21,22で金属球20を撮影した際に、金属球20に隠れることなく、基準位置設定部材25の基準球252も撮影される位置に配置されている。
具体的には、平面視で図2に示すような位置に配置されている。すなわち、金属球20の重心(中心)位置を通るX軸、Y軸を設定した場合、X,Y軸の原点位置(金属球20の重心位置)からX、Y軸に対して45度の角度方向に配置されている。
The reference position setting member 25 includes a support bar 251 erected from the upper surface of the measurement base 11 and a reference sphere 252 fixed to the upper end of the support bar 251.
The reference position setting member 25 is arranged at a position where the reference sphere 252 of the reference position setting member 25 is also photographed without being hidden by the metal sphere 20 when the cameras 21 and 22 photograph the metal sphere 20. .
Specifically, they are arranged at positions as shown in FIG. 2 in plan view. That is, when the X and Y axes passing through the center of gravity (center) position of the metal ball 20 are set, an angle of 45 degrees with respect to the X and Y axes from the origin position of the X and Y axes (the center of gravity position of the metal ball 20). Arranged in the direction.

また、前記測定ワイヤ2に近接して温度計26が配置されている。温度計26は、測定ワイヤ2の周囲の気温を測定することで、間接的に測定ワイヤ2の温度を測定するものであり、測定した温度データを後述する画像処理装置30に出力可能な公知の温度計を利用できる。なお、温度計26としては、放射温度計のように、測定ワイヤ2の温度を非接触状態で測定できる温度計を用いてもよい。   Further, a thermometer 26 is disposed in the vicinity of the measurement wire 2. The thermometer 26 indirectly measures the temperature of the measurement wire 2 by measuring the temperature around the measurement wire 2 and can output the measured temperature data to the image processing apparatus 30 described later. A thermometer is available. The thermometer 26 may be a thermometer that can measure the temperature of the measurement wire 2 in a non-contact state, such as a radiation thermometer.

コーディネーター7は、測定ワイヤ2の位置を測定室(現地)で管理者が目視で測定するための光学式位置測定器であり、従来から周知のため、説明を省略する。   The coordinator 7 is an optical position measuring device that allows an administrator to visually measure the position of the measuring wire 2 in the measurement room (on-site).

[画像処理装置の構成]
次に、前記各カメラ21,22で撮影した画像データを処理する画像処理装置30について説明する。
画像処理装置30は、CPUおよびメモリーなどを備え、画像データを処理可能なコンピューターで構成されている。図2には、画像処理装置30の機能ブロックが示され、画像処理装置30は、画像取得部31、画像処理部32、表示制御部33、デジタル出力部34、アナログ出力部35、記憶部36を備えている。
記憶部36は、ハードディスクなどの記憶装置で構成され、画像取得部31で取得された画像データや、画像処理部32で処理されたデータ等が記憶される。具体的には、記憶部36は、第1〜第3記憶部361〜363を備えている。
[Configuration of image processing apparatus]
Next, the image processing apparatus 30 for processing image data photographed by the cameras 21 and 22 will be described.
The image processing device 30 includes a CPU, a memory, and the like, and is configured by a computer that can process image data. FIG. 2 shows functional blocks of the image processing device 30. The image processing device 30 includes an image acquisition unit 31, an image processing unit 32, a display control unit 33, a digital output unit 34, an analog output unit 35, and a storage unit 36. It has.
The storage unit 36 is configured by a storage device such as a hard disk, and stores the image data acquired by the image acquisition unit 31, the data processed by the image processing unit 32, and the like. Specifically, the storage unit 36 includes first to third storage units 361 to 363.

画像処理装置30には、液晶ディスプレイなどのモニター(表示装置)37と、キーボードやマウスなどの入力装置38とが接続されている。
さらに、画像処理装置30には、ダム管理用のダムコンピューターシステム40も接続されている。ここで、画像処理装置30は、通常は、ダムコンピューターシステム40に対して、前記デジタル出力部34からデータを出力するが、ダムコンピューターシステム40にアナログ入力がある場合には、アナログ出力部35から画像処理部32で求めた金属球20の変位量データをアナログデータとして出力するように構成されている。この場合、ダムコンピューターシステム40には、アナログデータをデジタルデータに変換するAD変換装置(アナログデジタル変換装置)41が設けられている。
また、画像処理装置30には、ダムもしくはダムの外部に設けられた地震計(震度計)39から出力される外部信号が、直接あるいはダムコンピューターシステム40を介して入力可能に構成されている。
A monitor (display device) 37 such as a liquid crystal display and an input device 38 such as a keyboard and a mouse are connected to the image processing device 30.
Further, a dam computer system 40 for dam management is also connected to the image processing apparatus 30. Here, the image processing apparatus 30 normally outputs data from the digital output unit 34 to the dam computer system 40, but when the dam computer system 40 has an analog input, the image processing apparatus 30 outputs the data from the analog output unit 35. The displacement amount data of the metal sphere 20 obtained by the image processing unit 32 is output as analog data. In this case, the dumb computer system 40 is provided with an AD converter (analog-digital converter) 41 that converts analog data into digital data.
The image processing apparatus 30 is configured such that an external signal output from a dam or a seismometer (seismic intensity meter) 39 provided outside the dam can be input directly or via the dam computer system 40.

[画像処理装置の作用]
画像処理装置30は、自動計測モード、手動計測モード、データ解析モードの3つのモードで動作する。この動作モードの選択は、管理者が入力装置38を操作することで行われる。
そこで、各モードにおける上記画像処理装置30の各処理部の作用に関し、図3に示すフローチャートをも参照して説明する。なお、通常時の動作モードは自動計測モードであるため、自動計測モードから説明する。
[Operation of image processing apparatus]
The image processing apparatus 30 operates in three modes: an automatic measurement mode, a manual measurement mode, and a data analysis mode. This operation mode is selected by operating the input device 38 by the administrator.
Therefore, the operation of each processing unit of the image processing apparatus 30 in each mode will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Since the normal operation mode is the automatic measurement mode, the automatic measurement mode will be described.

[自動計測モード]
自動計測モードに設定されている場合、画像処理装置30の画像取得部31は、前記各カメラ21,22から出力される画像データを一定間隔(第1の間隔)、例えば1秒間隔で取り込み、記憶部36の第1記憶部361に保存する画像取得処理を行う(ステップ1、以下ステップを「S」と略す)。
なお、本実施形態では、第1記憶部361に、1秒毎に取得される画像データが連続で最大20分記憶されるように設定されている。具体的には、20分×60秒=1200枚の画像データが記憶されることになる。そして、新たな画像データが取得されると、最も古い画像データが消去され、第1記憶部361には常に20分間の画像データが記憶されるようになっている。
[Automatic measurement mode]
When the automatic measurement mode is set, the image acquisition unit 31 of the image processing device 30 takes in the image data output from the cameras 21 and 22 at a constant interval (first interval), for example, at an interval of 1 second, The image acquisition process preserve | saved in the 1st memory | storage part 361 of the memory | storage part 36 is performed (step 1, the following step is abbreviated as "S").
In the present embodiment, the first storage unit 361 is set so that image data acquired every second is continuously stored for a maximum of 20 minutes. Specifically, 20 minutes × 60 seconds = 1200 pieces of image data are stored. When new image data is acquired, the oldest image data is deleted, and image data for 20 minutes is always stored in the first storage unit 361.

次に、画像処理部32は、取得した画像データを処理する画像処理を行う(S2)。
画像処理S2の詳細は後述するが、検出対象である金属球20および基準球252の重心位置を求め、基準球252の重心位置を原点とした金属球20の重心位置のX方向、Y方向、Z方向の座標を求めて撮像日時データとともに第3記憶部363に記憶する処理を行う。
Next, the image processing unit 32 performs image processing for processing the acquired image data (S2).
Although details of the image processing S2 will be described later, the gravity center positions of the detection target metal sphere 20 and the reference sphere 252 are obtained, and the gravity center position of the metal sphere 20 with the gravity center position of the reference sphere 252 as the origin is the X direction, Y direction, A process of obtaining coordinates in the Z direction and storing them in the third storage unit 363 together with the imaging date / time data is performed.

次に、表示制御部33は、画像取得処理S1で取得された画像データと、画像処理S2で求められた金属球20の重心位置とを、図4に示すように、モニター37に表示する画像表示処理を行う(S3)。
すなわち、モニター37には、カメラ21で撮影された画像データ51と、カメラ22で撮影された画像データ52と、測定日時データ53と、金属球20の重心位置の座標データ54と、モード選択ボタン55〜57とが表示されている。モード選択ボタン55〜57は、それぞれ自動計測モード、手動計測モード、解析モードを選択するボタンである。
Next, the display control unit 33 displays the image data acquired in the image acquisition process S1 and the barycentric position of the metal sphere 20 obtained in the image process S2 on the monitor 37 as shown in FIG. Display processing is performed (S3).
That is, the monitor 37 includes image data 51 captured by the camera 21, image data 52 captured by the camera 22, measurement date / time data 53, coordinate data 54 of the center of gravity of the metal ball 20, and a mode selection button. 55 to 57 are displayed. The mode selection buttons 55 to 57 are buttons for selecting an automatic measurement mode, a manual measurement mode, and an analysis mode, respectively.

次に、画像取得部31は、画像取得処理S1で取得した画像データが、正時に取得したものであるかを判断する(S4)。
S4で「Yes」と判断された場合、すなわち、0時ちょうど、1時ちょうど、など、画像取得処理が毎正時のタイミングであった場合は、画像取得部31は、その画像データを第3記憶部363に記憶する保存画像記憶処理を行う(S5)。
Next, the image acquisition unit 31 determines whether the image data acquired in the image acquisition process S1 is acquired on the hour (S4).
When it is determined as “Yes” in S4, that is, when the image acquisition processing is at the time of every hour such as 0 o'clock, 1 o'clock, etc., the image acquisition unit 31 stores the image data in the third A stored image storage process stored in the storage unit 363 is performed (S5).

すなわち、前述したように、画像取得処理S1では1秒間隔で画像データを取得しており、そのすべてのデータを保存し続けるには、記憶部36に必要な記憶容量が非常に大きくなる。また、ダム堤体の変位測定において、画像処理で求めた金属球20の重心位置の座標データは保存しておく必要があるが、1秒間隔で取得した過去の画像データのすべてを1秒間隔で残しておく必要は無い。従って、本実施形態では、異常時以外は、正時の画像データのみを残すようにしている。これにより、1日あたり24枚の画像データのみが第3記憶部363に記憶される。
このため、第3記憶部363には、1秒毎に検出された金属球20の重心位置の座標データと、毎正時の撮影画像データとが測定日時データとともに記憶される。
That is, as described above, in the image acquisition process S1, image data is acquired at intervals of 1 second, and the storage capacity required for the storage unit 36 is extremely large in order to keep all the data. In the displacement measurement of the dam dam body, it is necessary to save the coordinate data of the center of gravity of the metal sphere 20 obtained by image processing. However, all the past image data acquired at intervals of 1 second are stored at intervals of 1 second. There is no need to leave it. Therefore, in the present embodiment, only the image data at the correct time is left except when there is an abnormality. Accordingly, only 24 pieces of image data per day are stored in the third storage unit 363.
Therefore, the third storage unit 363 stores the coordinate data of the gravity center position of the metal ball 20 detected every second and the captured image data at every hour together with the measurement date data.

S5の処理後、または、S4で「No」と判断された場合は、地震計39からの外部信号が入力されたか、あるいは、画像処理S2で算出された基準球252の重心位置(原点)に対する金属球20の重心位置の座標値が、予め設定された範囲外になった場合、つまり金属球20の変位量が規定値を超えたか否かを判断する(S6)。   After the processing of S5 or when “No” is determined in S4, an external signal from the seismometer 39 is input, or the position of the center of gravity (origin) of the reference sphere 252 calculated in the image processing S2 When the coordinate value of the barycentric position of the metal sphere 20 is out of a preset range, it is determined whether or not the displacement amount of the metal sphere 20 exceeds a specified value (S6).

S6で「Yes」と判断された場合、そのタイミングから10分経過し、前記「Yes」と判定されたタイミングを含む、前後10分間(計20分間)の画像データを、前記第1記憶部361から第2記憶部362に記憶するビデオログ記憶処理を実行する(S7)。   When it is determined as “Yes” in S6, 10 minutes have elapsed from the timing, and image data for 10 minutes before and after (including a total of 20 minutes) including the timing determined as “Yes” is stored in the first storage unit 361. To a video log storage process stored in the second storage unit 362 (S7).

S6で「No」と判断された場合およびS7の処理後は、画像取得処理S1に戻り、処理を続行する。このため、S1〜S3の処理は1秒間隔で繰り返し実行される。   If “No” is determined in S6 and after the process of S7, the process returns to the image acquisition process S1 and the process is continued. For this reason, the process of S1-S3 is repeatedly performed at intervals of 1 second.

[画像処理]
次に、画像処理S2の詳細について、図5のフローチャートおよび図6〜8を参照して説明する。
各カメラ21,22で取り込まれた画像データは、図6に示すような画像60となる。
ここで、画像60は、カメラ22で撮影された画像データであり、本実施形態では、Y方向(左右方向)が1600画素、Z方向(上下方向)が600画素の画像データである。1画素のピッチが0.1mmとなるように、カメラ21,22の倍率などを設定すれば、X方向およびY方向に160mm、Z方向に60mmの範囲内で撮影が可能となる。
[Image processing]
Next, details of the image processing S2 will be described with reference to the flowchart of FIG. 5 and FIGS.
The image data captured by the cameras 21 and 22 is an image 60 as shown in FIG.
Here, the image 60 is image data captured by the camera 22, and in this embodiment, the image data is 1600 pixels in the Y direction (left-right direction) and 600 pixels in the Z direction (up-down direction). If the magnification of the cameras 21 and 22 is set so that the pitch of one pixel is 0.1 mm, it is possible to shoot within a range of 160 mm in the X and Y directions and 60 mm in the Z direction.

[事前準備:マスターパターンの作成]
画像処理部32は、最初にマスターパターンが未作成であるかを判断する(S21)。本実施形態では、画像処理によって重心位置を求めるために、予めマスターパターンを用意している。すなわち、画像処理手法のなかで、最もよく使用される手法の一つがパターンマッチングである。パターンマッチングには、残差マッチング、正規化相関法、位相限定相関、幾何マッチング、ベクトル相関、一般化ハフ変換等の手法がある。
本実施形態では、検出対象が球体(画像においては円)であるため、処理が簡易であり、演算時間も短い残差マッチングを使用している。この残差マッチングは、マスターパターンをターゲットパターンに対して位置を上下左右に移動させ、重ね合わせの残差が最小になる点を求めるものである。
[Preparation: Creating a master pattern]
The image processing unit 32 first determines whether a master pattern has not been created (S21). In this embodiment, a master pattern is prepared in advance in order to obtain the center of gravity position by image processing. In other words, pattern matching is one of the most frequently used techniques among image processing techniques. Pattern matching includes techniques such as residual matching, normalized correlation method, phase-only correlation, geometric matching, vector correlation, and generalized Hough transform.
In the present embodiment, since the detection target is a sphere (circle in the image), residual matching is used that is simple in processing and short in calculation time. In this residual matching, the position of the master pattern is moved up, down, left, and right with respect to the target pattern, and the point at which the overlay residual is minimized is obtained.

このため、画像処理部32は、S21で「Yes」つまりマスターパターンが未作成の場合、マスターパターンを作成する(S22)。
具体的なマスターパターンの作成手順は以下の通りである。まず、画像処理部32は、変位測定装置1を設置した初期、つまり検出体である金属球20や基準球252が汚れていない初期状態の入力画像60から、図6に示すように、金属球20および基準球252の検出体画像61,62を取得する。この検出体画像61,62の切り出しは、管理者がマウスなどで範囲を選択して行っても良いし、画像処理部32が画像処理で自動的に行ってもよい。
次に、画像処理部32は、各検出体画像61,62を2値化する。
Therefore, if “Yes” in S21, that is, if no master pattern has been created, the image processing unit 32 creates a master pattern (S22).
The specific master pattern creation procedure is as follows. First, as shown in FIG. 6, the image processing unit 32 starts from the input image 60 in the initial state where the displacement measuring device 1 is installed, that is, the initial state in which the metal sphere 20 and the reference sphere 252 that are the detection bodies are not soiled. 20 and the detected body images 61 and 62 of the reference sphere 252 are acquired. The detection body images 61 and 62 may be cut out by an administrator selecting a range with a mouse or the like, or the image processing unit 32 may automatically perform image processing.
Next, the image processing unit 32 binarizes the detected body images 61 and 62.

そして、画像処理部32は、2値化した画像から図7に示すような、マスターパターン63,64を作成する。このマスターパターン63,64は、検出体画像61,62の外周に沿って円周状に作成されるが、下端側は直線状にカットされている。このカットは、各球20,252の下面に水滴が付着している場合に、その水滴によるノイズを除去するために設けられている。また、重心位置を検出するため、マスターパターン63,64には、マスターパターン63,64の外周円の中心座標631,632を設定する。   Then, the image processing unit 32 creates master patterns 63 and 64 as shown in FIG. 7 from the binarized image. The master patterns 63 and 64 are created circumferentially along the outer peripheries of the detection body images 61 and 62, but the lower end side is cut linearly. This cut is provided in order to remove noise caused by water drops when the water drops adhere to the lower surfaces of the respective balls 20 and 252. Further, in order to detect the center of gravity position, the center coordinates 631 and 632 of the outer circumference circles of the master patterns 63 and 64 are set in the master patterns 63 and 64.

[画像処理工程]
S21で「No」と判断された場合やS22の処理後、画像処理部32は、取得した画像データ51,52と、準備したマスターパターン63,64との残差マッチング処理を行い、重ね合わせの残差が最小になる点を求める(S23)。
次に、画像処理部32は、取得した画像データ51,52に対して、残差が最小となる位置にマスターパターン63,64を配置した際のマスターパターン63,64の中心座標631,632によって各球20,252の重心位置を求める(S24)。
[Image processing process]
If “No” is determined in S21 or after the processing in S22, the image processing unit 32 performs a residual matching process between the acquired image data 51 and 52 and the prepared master patterns 63 and 64, and performs overlay processing. A point where the residual is minimized is obtained (S23).
Next, the image processing unit 32 uses the center coordinates 631 and 632 of the master patterns 63 and 64 when the master patterns 63 and 64 are arranged at positions where the residual is minimum with respect to the acquired image data 51 and 52. The gravity center position of each sphere 20, 252 is obtained (S24).

次に、画像処理部32は、基準球252を基準とした金属球20の変位量を次の式によって求める(S25)。例えば、カメラ22で撮影した画像データ52においては、図8に示すように、Y方向の変位量a=Y1−Y0、Z方向の変位量b=Z1−Z0で求める。さらに、画像処理部32は、Z方向の変位量bに関し、温度計26で測定した温度に基づいて測定ワイヤ2の温度膨張量を補正する。   Next, the image processing unit 32 obtains the displacement amount of the metal sphere 20 with reference to the reference sphere 252 by the following equation (S25). For example, in the image data 52 taken by the camera 22, as shown in FIG. 8, the displacement amount a in the Y direction a = Y1-Y0 and the displacement amount b in the Z direction b = Z1-Z0 are obtained. Furthermore, the image processing unit 32 corrects the temperature expansion amount of the measurement wire 2 based on the temperature measured by the thermometer 26 with respect to the displacement amount b in the Z direction.

そして、表示制御部33は、前記aを図4ではY方向の変位量として表示し、bをZ方向の変位量として表示する。
カメラ21で撮影した画像データ51においても同様の処理を行い、X方向の変位量、Z方向の変位量を求め、図4で表示する。
Then, the display control unit 33 displays a as the displacement amount in the Y direction in FIG. 4 and b as the displacement amount in the Z direction.
Similar processing is performed on the image data 51 photographed by the camera 21, and the amount of displacement in the X direction and the amount of displacement in the Z direction are obtained and displayed in FIG.

[手動計測モード]
次に、手動計測モードが選択された場合の動作について説明する。
管理者の選択操作によって手動計測モードが選択されると、画像処理装置30は、自動計測を中断し、図9に示すように、モニター37に各カメラ21,22で撮影した金属球20、基準球252の生画像データ51A,52Aと、クロスカーソル58を表示する。
[Manual measurement mode]
Next, the operation when the manual measurement mode is selected will be described.
When the manual measurement mode is selected by the administrator's selection operation, the image processing apparatus 30 interrupts the automatic measurement and, as shown in FIG. 9, the metal ball 20 photographed by the cameras 21 and 22 on the monitor 37, the reference The raw image data 51A and 52A of the sphere 252 and the cross cursor 58 are displayed.

管理者は、マウスなどを操作して前記クロスカーソル58を、生画像データ51A,52Aにおける基準球252の重心位置に合わせた後、金属球20の重心位置に移動する。このクロスカーソル58の移動により、基準球252に対する金属球20の座標位置が画面上で測定できる。
また、生画像データ51A,52Aにおける金属球20の直径を測定し、初期設定した直径データと比較し、相違した場合にはその割合を利用して金属球20の座標位置データを補正する。撮影した金属球20の画像の大きさが異なる場合には、カメラ21,22の撮影倍率などが変化していることなどが想定され、基準球252に対する座標位置も変化する。従って、初期の直径データと比較することで、測定値を補正すれば、正しい変位量を測定できる。
The administrator operates the mouse or the like to move the cross cursor 58 to the center of gravity of the reference sphere 252 in the raw image data 51A and 52A, and then moves to the center of gravity of the metal sphere 20. By the movement of the cross cursor 58, the coordinate position of the metal sphere 20 with respect to the reference sphere 252 can be measured on the screen.
Further, the diameter of the metal sphere 20 in the raw image data 51A and 52A is measured and compared with the initially set diameter data. If the diameter is different, the coordinate position data of the metal sphere 20 is corrected using the ratio. When the size of the image of the captured metal sphere 20 is different, it is assumed that the imaging magnification of the cameras 21 and 22 has changed, and the coordinate position with respect to the reference sphere 252 also changes. Therefore, the correct displacement can be measured by correcting the measured value by comparing with the initial diameter data.

[解析モード]
次に、解析モードが選択された場合の動作について説明する。
管理者の選択操作によって解析モードが選択されると、画像処理装置30は、自動計測を継続したまま、図10に示すように、モニター37に解析データを表示する。
すなわち、解析モードでは、管理者が入力した期間の変位量データを第3記憶部363から検索してグラフ71として表示するとともに、その期間の正時の画像データ72,73を指定した時間内で早送り表示する。
なお、期間の入力は、過去1ヶ月などの形式で入力してもよいし、期間の開始日および終了日を入力してもよい。また、画像データ72,73の早送り表示は、例えば、50日間の画像データを10分間で表示する場合、10分×60秒=600秒で、24枚×50=1200枚の画像データを表示するため、0.5秒で1枚の画像データを表示すればよい。
[Analysis mode]
Next, the operation when the analysis mode is selected will be described.
When the analysis mode is selected by the administrator's selection operation, the image processing apparatus 30 displays analysis data on the monitor 37 as shown in FIG. 10 while continuing automatic measurement.
That is, in the analysis mode, the displacement amount data for the period input by the administrator is retrieved from the third storage unit 363 and displayed as the graph 71, and the hourly image data 72 and 73 for the period are within the specified time. Display fast forward.
The period may be input in a format such as the past month, or the start date and end date of the period may be input. The fast-forward display of the image data 72 and 73 is, for example, when 50 days of image data is displayed in 10 minutes, 10 minutes × 60 seconds = 600 seconds and 24 × 50 = 1200 image data are displayed. Therefore, one image data may be displayed in 0.5 seconds.

また、解析モードでは、第2記憶部362に記憶したビデオログを選択して表示することもできる。この場合、地震発生時や規定量以上の変位が生じた際の前後の画像データが表示され、金属球20の移動変化を確認できる。   In the analysis mode, the video log stored in the second storage unit 362 can be selected and displayed. In this case, image data before and after the occurrence of an earthquake or when a displacement greater than a specified amount is displayed, and the movement change of the metal sphere 20 can be confirmed.

このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
(1)各カメラ21,22で金属球20を撮影し、その撮影データを画像処理することで、金属球20の重心位置を求めているので、金属球20の水平方向の変位だけでなく、鉛直方向(Z方向)の変位も検出することができる。このため、従来のように水平方向の変位のみ検出する場合に比べて、ダム堤体の変位を高精度に検出できる。
さらに、本実施形態では、温度計26を設け、測定ワイヤ2の温度膨張も考慮して鉛直方向の変位を検出しているので、ダム堤体の変位をより一層高精度に検出できる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) Since the metal sphere 20 is photographed by the cameras 21 and 22 and the center of gravity of the metal sphere 20 is obtained by image processing of the photographed data, not only the horizontal displacement of the metal sphere 20, A displacement in the vertical direction (Z direction) can also be detected. For this reason, the displacement of the dam dam body can be detected with higher accuracy than in the case of detecting only the displacement in the horizontal direction as in the prior art.
Furthermore, in this embodiment, since the thermometer 26 is provided and the displacement in the vertical direction is detected in consideration of the temperature expansion of the measurement wire 2, the displacement of the dam dam body can be detected with higher accuracy.

(2)また、金属球20の重心位置を求めて変位量を算出しているので、金属球20に水滴などが付着していても、その影響を軽減できる。
特に、本実施形態では、位置指示部材として球体を採用しているので、水滴などのノイズ成分を容易に除去でき、重心位置を正確に求めることができる。その上、位置指示部材として球体を採用しているので、マスターパターン63,64を用いた残差マッチング処理で重心位置を求めることができ、画像処理を短時間に行うことができる。
(2) Since the displacement is calculated by obtaining the position of the center of gravity of the metal sphere 20, even if a water droplet or the like is attached to the metal sphere 20, the influence can be reduced.
In particular, in the present embodiment, since a spherical body is employed as the position indicating member, noise components such as water droplets can be easily removed, and the center of gravity position can be accurately obtained. In addition, since a sphere is adopted as the position indicating member, the center of gravity position can be obtained by the residual matching process using the master patterns 63 and 64, and the image process can be performed in a short time.

(3)さらに、金属球20の位置を検出する基準点となる基準位置設定部材25を設けたので、常に原点との相関性を示すデータを得ることができる。すなわち、基準位置設定部材25が無い場合には、コーディネーター7で原点位置を確認し、その際の画像データと、自動測定したデータとを比較して変位量を算出しなければならない。これに対し、本実施形態では、撮影画像データに基準位置設定部材25が含まれているので、常に基準球252の基準位置を原点とし、この原点位置に対する金属球20の重心位置を直接求めることができるので変位測定処理を容易に行うことができる。また、コーディネーター7は必ずしも必要ないため、コストも低減できる。 (3) Furthermore, since the reference position setting member 25 serving as a reference point for detecting the position of the metal sphere 20 is provided, data indicating the correlation with the origin can always be obtained. That is, when there is no reference position setting member 25, the origin position is confirmed by the coordinator 7, and the displacement amount must be calculated by comparing the image data at that time with the automatically measured data. On the other hand, in this embodiment, since the reference position setting member 25 is included in the captured image data, the reference position of the reference sphere 252 is always used as the origin, and the center of gravity position of the metal sphere 20 with respect to this origin position is directly obtained. Therefore, the displacement measurement process can be easily performed. Further, since the coordinator 7 is not always necessary, the cost can be reduced.

(4)地震発生時や変位量が既定値を超えた際に、その前後の撮影画像データを第2記憶部362に保存し、解析モードでビデオログとして表示できるようにしたので、地震前後などでの変位量の変化(金属球20の移動状態)を、管理者が目視で確認することができる。
また、毎正時の画像データを第3記憶部363に保存し、解析モードで早送り表示できるようにしたので、年間を通しての変位量の変化(金属球20の移動状態)も、管理者が目視で確認することができる。
(4) When an earthquake occurs or when the displacement exceeds a predetermined value, the captured image data before and after that is saved in the second storage unit 362 so that it can be displayed as a video log in the analysis mode. The administrator can visually confirm the change in the displacement amount (the movement state of the metal ball 20).
In addition, since the image data at every hour is stored in the third storage unit 363 so that it can be displayed in the fast-forwarding in the analysis mode, the manager can also visually check the change in the displacement amount (the movement state of the metal ball 20) throughout the year. Can be confirmed.

(5)さらに、カメラ21,22で撮影した画像データを処理することで、ダム堤体の変位を測定できるため、磁界の影響を受けることもない。また、変位検出器6には、モーター等で移動される機構部が不要なため、変位測定装置1を構成する機器の点数が減り、機器の信頼性を大幅に向上し、かつ、コストも削減できる。 (5) Furthermore, since the displacement of the dam dam body can be measured by processing the image data captured by the cameras 21 and 22, it is not affected by the magnetic field. Further, since the displacement detector 6 does not require a mechanism that is moved by a motor or the like, the number of devices constituting the displacement measuring device 1 is reduced, the reliability of the device is greatly improved, and the cost is also reduced. it can.

(6)また、自動測定モードの他に、手動モードを選択できるようにし、この手動モードでは、各カメラ21,22の生画像をモニター37に表示している。このため、従来は、ダム堤体の底部の測定室まで管理者が移動しなければ判断できなかった変位検出器6の状態を、管理室のモニター37に表示される画像で判断できるので、点検時間を短縮することができる。 (6) In addition to the automatic measurement mode, a manual mode can be selected. In this manual mode, the raw images of the cameras 21 and 22 are displayed on the monitor 37. For this reason, the state of the displacement detector 6 that could not be determined unless the administrator has moved to the measurement room at the bottom of the dam dam body can be determined from the image displayed on the monitor 37 of the management room. Time can be shortened.

(7)本実施形態の画像処理装置30は、デジタル出力部34およびアナログ出力部35を備えているので、様々なダムコンピューターシステム40に接続することができる。このため、アナログ入力しか備えていない既存のダムコンピューターシステム40に対しても、本実施形態の変位測定装置1を追加して設置することができる。従って、本実施形態の変位測定装置1は、既存のダムに対しても設置でき、ダム堤体の変位測定の精度を容易に向上できる。
さらに、画像処理装置30をダムコンピューターシステム40に接続しているので、変位測定装置1で測定した金属球20の変位量データを、ダムにおいて管理している他の測定データと共にダムコンピューターシステム40で集中管理することができる。
(7) Since the image processing apparatus 30 of the present embodiment includes the digital output unit 34 and the analog output unit 35, it can be connected to various dumb computer systems 40. For this reason, the displacement measuring apparatus 1 of this embodiment can be additionally installed even in the existing dam computer system 40 having only an analog input. Therefore, the displacement measuring apparatus 1 of the present embodiment can be installed on an existing dam, and the accuracy of displacement measurement of the dam dam body can be easily improved.
Furthermore, since the image processing device 30 is connected to the dam computer system 40, the displacement amount data of the metal sphere 20 measured by the displacement measuring device 1 is used by the dam computer system 40 together with other measurement data managed in the dam. Centralized management.

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、温度計26を用いて測定ワイヤ2の熱膨張分を補正できるようにしていたが、温度計26を設けずに測定ワイヤ2の熱膨張分を補正しないように構成してもよい。このような場合でも、測定ワイヤ2が設置されるダム堤体内は温度変化が外部よりも小さく、測定ワイヤ2自体の温度変化量も小さいため、ダム堤体の変位を測定するために必要な精度は確保できる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the thermal expansion of the measurement wire 2 can be corrected using the thermometer 26, but the thermal expansion of the measurement wire 2 is not corrected without providing the thermometer 26. May be. Even in such a case, since the temperature change in the dam body where the measurement wire 2 is installed is smaller than the outside, and the temperature change amount of the measurement wire 2 itself is also small, the accuracy necessary for measuring the displacement of the dam body Can be secured.

前記実施形態では、ダム堤体の上端から測定ワイヤ2を吊り下げ、測定ワイヤ2の下端側に取り付けた金属球20の変位を測定するプラムラインに本発明を適用していたが、ダム堤体が設置された岩盤に測定ワイヤ2の下端を固定し、ダム内部の測定室に設けたフロートに測定ワイヤ2の上端を取り付けた逆プラムラインに適用してもよい。この逆プラムラインにおいても、測定ワイヤ2の上端部に位置指示部材を取り付け、この位置指示部材を各カメラ21,22で撮影し、その画像データを処理することで、前記実施形態と同じく位置指示部材の三次元の変位を検出して、ダム堤体の変位を測定できる。   In the above embodiment, the present invention is applied to a plum line that suspends the measurement wire 2 from the upper end of the dam bank and measures the displacement of the metal ball 20 attached to the lower end side of the measurement wire 2. May be applied to a reverse plum line in which the lower end of the measurement wire 2 is fixed to a bedrock in which the upper end of the measurement wire 2 is attached to a float provided in a measurement chamber inside the dam. Also in this reverse plum line, a position indicating member is attached to the upper end portion of the measuring wire 2, the position indicating member is photographed by the cameras 21 and 22, and the image data is processed, so that the position indicating member is the same as in the previous embodiment. The displacement of the dam body can be measured by detecting the three-dimensional displacement of the member.

前記実施形態では、基準位置設定部材25を設けていたが、基準位置設定部材25を設けずに、金属球20のみを撮影して処理してもよい。この場合、コーディネーター7で金属球20の基準位置を設定し、その際の撮影画像データから求めた金属球20の重心位置を基準位置として記憶し、その後の撮影画像データから求めた金属球20の重心位置との差分を変位量として求めればよい。   In the above-described embodiment, the reference position setting member 25 is provided. However, only the metal ball 20 may be photographed and processed without providing the reference position setting member 25. In this case, the reference position of the metal sphere 20 is set by the coordinator 7, the center of gravity position of the metal sphere 20 obtained from the photographed image data at that time is stored as the reference position, and the metal sphere 20 obtained from the subsequent photographed image data is stored. What is necessary is just to obtain | require the difference with a gravity center position as a displacement amount.

前記実施形態では、位置指示部材として金属球20を用いていたが、他の材質の球体としてもよい。また、位置指示部材は、円柱体や立方体など球体以外の形状のものでもよい。ただし、球体の位置指示部材を用いたほうが、前述したように、水滴などの付着物によるノイズを除去しやすく、重心を簡単に検出できる点で好ましい。   In the embodiment, the metal sphere 20 is used as the position indicating member. However, a sphere of another material may be used. The position indicating member may have a shape other than a sphere such as a cylinder or a cube. However, the use of a spherical position indicating member is preferable in that it can easily remove noise caused by adhering substances such as water droplets and can easily detect the center of gravity.

前記実施形態では、ダムコンピューターシステム40に画像処理装置30を接続していたが、画像処理装置30をダムコンピューターシステム40から独立して設置しても良い。
また、前記実施形態では、地震計39からの信号や、変位量が既定値を超えた場合に、20分間の画像データを第2記憶部362に記憶し、解析モードでビデオログとして出力できるようにしていたが、例えば、すべての画像データを記録し、ビデオログ記録機能を無くしてもよい。
In the embodiment, the image processing apparatus 30 is connected to the dam computer system 40. However, the image processing apparatus 30 may be installed independently from the dam computer system 40.
Further, in the embodiment, when the signal from the seismometer 39 or the displacement amount exceeds a predetermined value, the image data for 20 minutes is stored in the second storage unit 362 so that it can be output as a video log in the analysis mode. However, for example, all the image data may be recorded and the video log recording function may be eliminated.

1…変位測定装置、2…測定ワイヤ、3…ワイヤ巻上器、4…重錘、5…オイルタンク、6…変位検出器、7…コーディネーター、8…パイプ、10…測定基台、11…測定ベース、20…位置指示部材である金属球、21,22…カメラ、23,24…照明装置、25…基準位置設定部材、251…支持棒、252…基準球、26…温度計、30…画像処理装置、31…画像取得部、32…画像処理部、33…表示制御部、34…デジタル出力部、35…アナログ出力部、36…記憶部、361…第1記憶部、362…第2記憶部、363…第3記憶部、37…表示装置であるモニター、38…入力装置、39…地震計、40…ダムコンピューターシステム、63,64…マスターパターン。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Displacement measuring apparatus, 2 ... Measuring wire, 3 ... Wire hoist, 4 ... Weight, 5 ... Oil tank, 6 ... Displacement detector, 7 ... Coordinator, 8 ... Pipe, 10 ... Measurement base, 11 ... Measurement base, 20 ... metal ball as position indicating member, 21, 22 ... camera, 23, 24 ... lighting device, 25 ... reference position setting member, 251 ... support rod, 252 ... reference sphere, 26 ... thermometer, 30 ... Image processing device 31... Image acquisition unit 32. Image processing unit 33. Display control unit 34. Digital output unit 35 35 Analog output unit 36. Storage unit 361 First storage unit 362 Second Storage unit 363... Third storage unit 37. Display monitor 38. Input device 39. Seismometer 40. Dam computer system 63 and 64 Master pattern.

Claims (7)

ダムの堤体または堤体が設置された地盤に一端側が固定され、前記堤体の内部に鉛直に配置された測定ワイヤと、
前記測定ワイヤの他端側に固定された位置指示部材と、
前記位置指示部材を撮影する2台のカメラと、
前記位置指示部材を光で照らす照明装置と、
前記各カメラで撮影された画像を処理する画像処理装置と、を備え、
前記2台のカメラは、各カメラのレンズの光軸が水平面内で互いに直交する位置に配置され、
前記カメラは第1の間隔で撮影処理を実行し、
前記画像処理装置は、前記各カメラの撮影画像データから位置指示部材を認識し、前記位置指示部材の各画像における重心位置を検出し、その重心位置の変位によって、ダム堤体の変位を測定し、
前記画像処理装置は、前記カメラで撮影された画像データを第1の記憶部に一時的に記憶し、所定の外部信号または規定値を超えた変位が検出された場合に、その検出時点の画像データと、その検出時点の前後の所定時間範囲の画像データとを、前記第1の記憶部から読み出して第2の記憶部に記憶する
ことを特徴とするダム堤体の変位測定装置。
One end side is fixed to the ground where the dam body or the dam body is installed, and a measurement wire arranged vertically inside the dam body,
A position indicating member fixed to the other end of the measurement wire;
Two cameras for photographing the position indicating member;
An illumination device for illuminating the position indicating member with light;
An image processing device that processes an image captured by each of the cameras,
The two cameras are arranged at positions where the optical axes of the lenses of the cameras are orthogonal to each other in a horizontal plane,
The camera performs shooting processing at a first interval;
The image processing apparatus, the recognizing the position indicating member from the photographed image data of each camera, and detects the center of gravity position in the image of the position indicating member, the displacement of the center of gravity position, measuring the displacement of the dam ,
The image processing apparatus temporarily stores image data captured by the camera in a first storage unit, and when a displacement exceeding a predetermined external signal or a specified value is detected, an image at the time of detection A displacement measuring device for a dam dam body , wherein the data and image data in a predetermined time range before and after the detection time point are read from the first storage unit and stored in the second storage unit .
請求項1に記載のダム堤体の変位測定装置において、
前記各カメラの撮影領域内に基準位置設定部材が設けられ、
前記画像処理装置は、前記位置指示部材および基準位置設定部材が撮影された撮影画像データを処理して、位置指示部材の重心位置と、基準位置設定部材で設定された基準位置とを検出し、前記基準位置に対する位置指示部材の重心位置を測定して重心位置の変位を求めることを特徴とするダム堤体の変位測定装置。
In the dam dam body displacement measuring device according to claim 1,
A reference position setting member is provided in the shooting area of each camera,
The image processing device processes captured image data obtained by photographing the position indicating member and the reference position setting member, detects a gravity center position of the position indicating member, and a reference position set by the reference position setting member, A displacement measuring device for a dam dam body, wherein the displacement of the gravity center position is obtained by measuring the gravity center position of the position indicating member with respect to the reference position.
請求項1または請求項2に記載のダム堤体の変位測定装置において、
前記位置指示部材は球体であることを特徴とするダム堤体の変位測定装置。
In the displacement measuring device of the dam dam body according to claim 1 or 2,
A displacement measuring device for a dam dam body, wherein the position indicating member is a sphere.
請求項1から請求項3のいずれかに記載のダム堤体の変位測定装置において、
前記測定ワイヤの温度を測定する温度センサーを備え、
前記画像処理装置は、測定ワイヤの温度膨張係数と、前記温度センサーで測定された温度と、測定ワイヤの一端側の固定位置から前記位置指示部材までの長さ寸法とを用いて温度補正量を求め、この温度補正量を加味して前記位置指示部材の鉛直方向の変位を検出することを特徴とするダム堤体の変位測定装置。
In the displacement measuring apparatus of the dam dam body in any one of Claims 1-3,
A temperature sensor for measuring the temperature of the measuring wire;
The image processing apparatus calculates a temperature correction amount using a temperature expansion coefficient of the measurement wire, a temperature measured by the temperature sensor, and a length dimension from a fixed position on one end side of the measurement wire to the position indicating member. A displacement measuring device for a dam dam body, wherein the displacement of the position indicating member is detected in consideration of the temperature correction amount.
請求項1から請求項4のいずれかに記載のダム堤体の変位測定装置において、
前記カメラで撮像された画像を表示する表示装置を備えることを特徴とするダム堤体の変位測定装置。
In the dam embankment displacement measuring device according to any one of claims 1 to 4,
A displacement measuring device for a dam body, comprising a display device for displaying an image picked up by the camera.
ダムの堤体または堤体が設置された地盤に一端側が固定され、前記堤体の内部に鉛直に配置された測定ワイヤと、
前記測定ワイヤの他端側に固定された位置指示部材と、
レンズの光軸が水平面内で互いに直交する位置に配置されて前記位置指示部材を撮影する2台のカメラと、
前記位置指示部材を光で照らす照明装置と、
を備えた変位測定装置を用いたダム堤体の変位測定方法であって、
前記カメラは第1の間隔で撮影処理を実行し、
前記各カメラの撮影画像データから位置指示部材を認識し、その前記位置指示部材の各画像における重心位置を検出し、その重心位置の変位によって、ダム堤体の変位を測定し、
前記カメラで撮影された画像データを第1の記憶部に一時的に記憶し、所定の外部信号または規定値を超えた変位が検出された場合に、その検出時点の画像データと、その検出時点の前後の所定時間範囲の画像データとを、前記第1の記憶部から読み出して第2の記憶部に記憶する
ことを特徴とするダム堤体の変位測定方法。
One end side is fixed to the ground where the dam body or the dam body is installed, and a measurement wire arranged vertically inside the dam body,
A position indicating member fixed to the other end of the measurement wire;
Two cameras that are arranged at positions where the optical axes of the lenses are orthogonal to each other in a horizontal plane and photograph the position indicating member;
An illumination device for illuminating the position indicating member with light;
A displacement measuring method of a dam dam body using a displacement measuring device comprising:
The camera performs shooting processing at a first interval;
Recognizing the position indicating member from the captured image data of each camera, detecting the position of the center of gravity in each image of the position indicating member, and measuring the displacement of the dam dam body by the displacement of the position of the center of gravity ,
Image data captured by the camera is temporarily stored in the first storage unit, and when a displacement exceeding a predetermined external signal or specified value is detected, the image data at the time of detection, and the detection time A method of measuring a displacement of a dam body , wherein image data in a predetermined time range before and after is read out from the first storage unit and stored in a second storage unit .
請求項に記載のダム堤体の変位測定方法において、
前記位置指示部材が基準位置にある際に撮影した画像データからマスターパターンを作成し、前記撮影画像データで認識された位置指示部材に対し、前記マスターパターンを重ね合わせて残差マッチング処理を行い、重ね合わせの残差が最小となる際の前記マスターパターンに設定した中心位置を、前記位置指示部材の重心位置として検出する
ことを特徴とするダム堤体の変位測定方法。
In the displacement measuring method of the dam dam body according to claim 6 ,
A master pattern is created from image data captured when the position indicating member is at a reference position, and a residual matching process is performed by superimposing the master pattern on the position indicating member recognized by the captured image data, A method of measuring a displacement of a dam levee, wherein a center position set in the master pattern when a residual of overlap is minimized is detected as a center of gravity position of the position indicating member.
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