JP5586414B2 - Bar arrangement information acquisition apparatus and bar arrangement information acquisition method - Google Patents
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Description
本発明は、建設現場における鉄筋の本数、径長、間隔、材質等の配筋情報を取得する配筋情報取得装置及び配筋情報取得方法に関する。 The present invention relates to a bar arrangement information acquiring apparatus and bar arrangement information acquiring method for acquiring bar arrangement information such as the number, diameter length, interval, and material of reinforcing bars at a construction site.
建築工事の現場においては、鉄筋コンクリート構造物の鉄筋を撮影し、その撮影した画像をコンピュータで処理すること（画像処理）により、鉄筋の本数、径及びピッチを計測する。そのとき、撮影対象となる鉄筋（対象鉄筋）は、通常、後方に位置する別の鉄筋や、様々な背景と重なるので、対象鉄筋の画像が不鮮明になり、画像処理の結果として計測される径長等の精度が悪くなる。そこで、画像処理による計測結果の精度を向上させるために、対象鉄筋だけを鮮明に撮影できるように、その後方に白いボードを設置するとともに、マーカを対象鉄筋に貼付する必要がある。特許文献１には配筋情報取得装置及びその方法が開示されており、段落００３２にはマーカの貼付に関して記載されており、段落００３３には白いボードの設置に関して記載されている。 At the construction site, the number of reinforcing bars, diameter, and pitch are measured by photographing the reinforcing bars of a reinforced concrete structure and processing the captured images with a computer (image processing). At that time, the rebar to be imaged (target rebar) usually overlaps with another rebar located behind and various backgrounds, so the image of the target rebar becomes unclear and the diameter measured as a result of image processing The accuracy such as length becomes worse. Therefore, in order to improve the accuracy of the measurement result by image processing, it is necessary to install a white board behind the target rebar so that only the target rebar can be photographed clearly, and to attach a marker to the target rebar. Patent Document 1 discloses a bar arrangement information acquisition apparatus and method thereof. Paragraph 0032 describes marker sticking, and paragraph 0033 describes installation of a white board.
しかしながら、特許文献１の配筋情報取得方法には、以下のような問題点がある。
（１）白いボードは、その形状を工夫しない限り、スペースの狭い鉄筋内に挿入できない。すなわち、対象鉄筋の後方に白いボードをうまく設置できない。
（２）日射や外部の照明により、白いボードに対象鉄筋の影が映り、鉄筋径を誤計測するおそれがある。
（３）柱や梁は通常、四角い形状をしており、従来の面的な計測方法を用いた際には、その一面計測を４回実施しなければならない。また、型枠が組まれた状態では、鉄筋の撮影及び計測ができない。
However, the bar arrangement information acquisition method of Patent Document 1 has the following problems.
(1) A white board cannot be inserted into a rebar with a small space unless its shape is devised. That is, a white board cannot be installed well behind the target reinforcing bar.
(2) The shadow of the target rebar appears on the white board due to solar radiation or external illumination, and the rebar diameter may be measured incorrectly.
(3) Columns and beams usually have a square shape, and when a conventional surface measurement method is used, one surface measurement must be performed four times. Moreover, in a state where the formwork is assembled, it is not possible to photograph and measure the reinforcing bar.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、立体的に配置された鉄筋の配筋情報を取得することにある。 This invention is made | formed in view of the said subject, The main objective is to acquire the reinforcement arrangement information of the reinforcing bar arranged in three dimensions.
上記課題を解決するために、本発明は、同一方向に延びるように、かつ、軸心の位置が多角形状になるように配設された複数の鉄筋からなり、当該多角形の各隅に位置し、予め大きさの取得されているパターンが多角形の内側に向けて付された鉄筋を含む鉄筋群を、その中心部から撮影した全周囲画像のデータである全周囲画像データを情報処理装置により処理し、前記鉄筋の径長を含む配筋情報を取得する方法であって、前記情報処理装置が、全周囲画像データを２次元の平面画像データに展開するステップと、展開した前記平面画像データを、隣接する２つの前記パターンが画像データの両端に位置する一面画像データに分割するステップと、分割した前記一面画像データを、一方の前記パターンから他方の前記パターンへ向かって走査することにより、前記鉄筋の径のピクセル数を計測するステップと、前記パターンの大きさ及び前記鉄筋の径のピクセル数に基づいて、前記鉄筋の径長を計算するステップと、を実行することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises a plurality of reinforcing bars arranged so as to extend in the same direction and whose axis is in a polygonal shape, and are positioned at each corner of the polygon. An all-around image data that is data of an all-around image obtained from the center of a reinforcing bar group including reinforcing bars with patterns whose sizes are acquired in advance toward the inside of the polygon. Processing to acquire bar arrangement information including the radial length of the reinforcing bar, wherein the information processing device develops all-around image data into two-dimensional planar image data, and the developed planar image Dividing the data into one-side image data in which two adjacent patterns are located at both ends of the image data, and scanning the divided one-side image data from one pattern to the other pattern Performing a step of measuring the number of pixels of the diameter of the reinforcing bar, and a step of calculating the length of the reinforcing bar based on the size of the pattern and the number of pixels of the diameter of the reinforcing bar. Features.
この方法によれば、鉄筋群の中心部から全周囲を撮影するので、立体的に配置された鉄筋の画像を１回で撮影することができる。そして、撮影した鉄筋の全周囲画像を平面画像に展開し、平面画像を一面画像に分割した後、予め大きさの分かっているパターン及びその大きさを用いて、一面画像から鉄筋の径長を求めることができる。 According to this method, since the entire circumference is photographed from the central portion of the reinforcing bar group, it is possible to photograph a three-dimensionally arranged reinforcing bar image at a time. Then, after expanding the entire image of the captured reinforcing bar into a flat image and dividing the flat image into a single image, the diameter of the reinforcing bar is calculated from the single image using a pattern whose size is known in advance and its size. Can be sought.
また、本発明は、同一方向に延びるように、かつ、軸心の位置が四角形状になるように配設された複数の鉄筋からなり、当該四角形の各隅に位置し、予め大きさの取得されている第１パターンが四角形の内側に向けて付された鉄筋と、前記第１パターンと区別可能な第２パターンが四角形の内側に向けて付された他の鉄筋とを含む鉄筋群を、その中心部から撮影した全周囲画像のデータである全周囲画像データを情報処理装置により処理し、前記鉄筋の径長を含む配筋情報を取得する方法（配筋情報取得方法）であって、前記情報処理装置が、全周囲画像データを前記第２パターンに基づいて２次元の平面画像データに展開するステップと、前記第１パターン及び前記第２パターンに基づいて、展開した前記平面画像データを、隣接する２つの前記第１パターンが画像データの両端に位置する一面画像データに分割するステップと、分割した前記一面画像データにおいて、一方の前記第１パターンから他方の前記第１パターンへ向かって連続する黒のピクセルをカウントすることにより、前記鉄筋の径のピクセル数を計測するステップと、前記鉄筋の仮想ピクセル数として、前記一面画像データにおいて、前記第１パターンの付されていない鉄筋の位置に存在すると仮定した前記第１パターンのピクセル数を計算するステップと、前記第１のパターンの大きさ、前記鉄筋の径のピクセル数及び仮想ピクセル数に基づいて、前記鉄筋の径長を計算するステップと、を実行することを特徴とする。 In addition, the present invention includes a plurality of reinforcing bars arranged so as to extend in the same direction and whose axial center is in a quadrangular shape, and is located at each corner of the quadrangular shape and obtains a size in advance. A reinforcing bar group including a reinforcing bar with the first pattern applied toward the inner side of the quadrilateral and another reinforcing bar with a second pattern distinguishable from the first pattern applied to the inner side of the quadrangle, An all-around image data that is data of an all-around image photographed from the central portion is processed by an information processing device, and a bar arrangement information including a diameter length of the reinforcing bar (bar arrangement information acquisition method), The information processing apparatus expands the entire peripheral image data into two-dimensional planar image data based on the second pattern, and expands the planar image data expanded based on the first pattern and the second pattern. , Two adjacent A step of dividing the first pattern into one-sided image data located at both ends of the image data; and in the divided one-sided image data, continuous black pixels from one of the first patterns toward the other of the first pattern And counting the number of pixels of the diameter of the reinforcing bar, and assuming that the virtual pixel number of the reinforcing bar exists at the position of the reinforcing bar not attached with the first pattern in the one-surface image data Performing a step of calculating the number of pixels of the first pattern, and a step of calculating the diameter of the reinforcing bar based on the size of the first pattern, the number of pixels of the diameter of the reinforcing bar, and the number of virtual pixels. It is characterized by doing.
この方法によれば、鉄筋群の中心部から全周囲を撮影するので、立体的に配置された鉄筋の画像を１回で撮影することができる。そして、撮影した鉄筋の全周囲画像を平面画像に展開し、平面画像を一面画像に分割した後、一面画像において、第１パターンの付されていない鉄筋に関して、付されていると仮定したときのピクセル数を計算することにより、その鉄筋の径長を求めることができる。 According to this method, since the entire circumference is photographed from the central portion of the reinforcing bar group, it is possible to photograph a three-dimensionally arranged reinforcing bar at a time. Then, after developing the entire surrounding image of the captured reinforcing bar into a flat image and dividing the flat image into a single image, it is assumed that the reinforcing bar not attached with the first pattern in the single image is attached. By calculating the number of pixels, the diameter of the reinforcing bar can be obtained.
また、本発明の上記配筋情報取得方法において、前記情報処理装置が、前記平面画像データを前記一面画像データに分割するステップにおいて、前記平面画像データのうち、前記第２パターンを含み、かつ、両端に前記第１パターンが位置する画像データを前記一面画像データとして抽出し、その後、右方向又は左方向に前記第１パターンを探索し、両端に前記第１パターンが位置する３個の画像データを順次前記一面画像データとして抽出することとしてもよい。 Further, in the bar arrangement information acquisition method of the present invention, in the step of dividing the planar image data into the one-plane image data, the information processing apparatus includes the second pattern of the planar image data, and Image data in which the first pattern is located at both ends is extracted as the single-surface image data, and then the first pattern is searched in the right direction or the left direction, and three image data in which the first pattern is located at both ends May be sequentially extracted as the one-side image data.
また、本発明の上記配筋情報取得方法において、前記情報処理装置が、前記鉄筋の仮想ピクセル数を計算するステップにおいて、２πを前記平面画像データの横幅のピクセル数で除算することにより、１ピクセルあたりの角度を算出し、前記１ピクセルあたりの角度、前記第１パターンの大きさ及びピクセル数に基づいて、前記全周囲画像データを撮影したカメラと、両端の前記第１パターンとの間の距離である第１パターン距離を計算し、三角関数の余弦定理を含む三角形の定理を用いて、２つの前記第１パターン距離及びその間の角度、前記カメラからみたときの前記鉄筋の角度に基づいて、前記カメラと、前記鉄筋との間の距離である鉄筋距離を計算し、前記第１パターンの大きさ、前記１ピクセルあたりの角度及び前記鉄筋距離に基づいて、前記鉄筋の仮想ピクセル数を計算することとしてもよい。
この方法におけるカメラ・鉄筋間距離の計算では、まず、余弦定理を用いて２つの第１パターン距離及びその間の角度から、２つの第１パターン間の距離を計算する。次に、三角形の面積を２つ方法で表すことにより、カメラから２つの第１パターン間の線に降ろした垂線の長さを計算する。そして、垂線の長さ及び鉄筋の角度から、鉄筋距離を計算する。
In the bar arrangement information acquisition method of the present invention, in the step of calculating the number of virtual pixels of the reinforcing bar, the information processing apparatus divides 2π by the number of horizontal pixels of the planar image data, thereby obtaining one pixel. The distance between the camera that captured the entire image data and the first patterns at both ends based on the angle per pixel, the size of the first pattern, and the number of pixels. The first pattern distance is calculated using the triangle theorem including the cosine theorem of the trigonometric function, based on the two first pattern distances and the angle between them, the angle of the reinforcing bar when viewed from the camera, A rebar distance, which is a distance between the camera and the rebar, is calculated, and is based on the size of the first pattern, the angle per pixel, and the rebar distance. There are, it is also possible to calculate the number of virtual pixels of the rebar.
In the calculation of the camera-rebar distance in this method, first, the distance between the two first patterns is calculated from the two first pattern distances and the angle between them using the cosine theorem. Next, the length of the perpendicular drawn from the camera to the line between the two first patterns is calculated by expressing the triangular area in two ways. Then, the reinforcing bar distance is calculated from the length of the perpendicular and the reinforcing bar angle.
また、本発明の上記配筋情報取得方法において、前記情報処理装置が、三角関数の余弦定理を用いて、２の鉄筋の前記鉄筋距離及びその角度に基づいて、前記２の鉄筋間のピッチを計算するステップをさらに実行することとしてもよい。
この方法によれば、カメラと、２本の鉄筋との間の距離及びその角度が分かるので、三角関数の余弦定理を用いることにより、２本の鉄筋の中心線間の距離、すなわち、ピッチを求めることができる。
Further, in the bar arrangement information acquisition method of the present invention, the information processing device uses the cosine theorem of a trigonometric function to calculate the pitch between the two reinforcing bars based on the reinforcing bar distance and the angle of the two reinforcing bars. The step of calculating may be further executed.
According to this method, since the distance and angle between the camera and the two reinforcing bars can be known, the distance between the center lines of the two reinforcing bars, that is, the pitch, can be determined by using the cosine theorem of the trigonometric function. Can be sought.
また、本発明の上記配筋情報取得方法において、前記鉄筋群には、前記鉄筋に垂直に配置された補強筋が含まれ、前記情報処理装置が、前記補強筋の仮想ピクセル数として、前記一面画像データにおいて、前記第１パターンの付されていない前記補強筋上における所定の列位置に存在すると仮定した前記第１パターンのピクセル数を計算するステップと、前記一面画像データにおいて、前記列位置から上下方向に向かって連続する黒のピクセルをカウントすることにより、前記補強筋の径のピクセル数を計測するステップと、前記第１のパターンの大きさ、前記補強筋の仮想ピクセル数及び径のピクセル数に基づいて、前記補強筋の径長を計算するステップと、をさらに実行することとしてもよい。
この方法によれば、第１パターンの付されていない補強筋に関して、付されていると仮定したときのピクセル数を計算することにより、その補強筋の径長を求めることができる。
Further, in the bar arrangement information acquisition method of the present invention, the reinforcing bar group includes a reinforcing bar arranged perpendicularly to the reinforcing bar, and the information processing apparatus uses the one surface as the virtual pixel number of the reinforcing bar. In the image data, calculating the number of pixels of the first pattern that is assumed to exist at a predetermined column position on the reinforcing bar not attached with the first pattern; A step of measuring the number of pixels of the diameter of the reinforcing bar by counting black pixels continuous in the vertical direction; and a pixel of the size of the first pattern, the number of virtual pixels of the reinforcing bar, and the diameter The step of calculating the length of the reinforcing bar based on the number may be further executed.
According to this method, the diameter length of the reinforcing bar can be obtained by calculating the number of pixels when it is assumed that the reinforcing bar not attached with the first pattern is attached.
また、本発明の上記配筋情報取得方法において、前記情報処理装置が、前記一面画像データにおいて、前記列位置から上下方向へ向かってピクセルを探索し、２の補強筋間のピッチのピクセル数を計測するステップと、前記第１のパターンの大きさ、前記補強筋の仮想ピクセル数及び前記ピッチのピクセル数に基づいて、前記２の補強筋間のピッチを計算するステップと、をさらに実行することとしてもよい。
この方法によれば、２本の補強筋間のピッチのピクセル数を計測することにより、補強筋間のピッチを求めることができる。
Further, in the above-described arrangement information acquisition method of the present invention, the information processing device searches the one-sided image data for pixels in the vertical direction from the row position, and calculates the number of pixels of the pitch between the two reinforcing bars. A step of measuring, and a step of calculating a pitch between the two reinforcing bars based on a size of the first pattern, a virtual pixel number of the reinforcing bar, and a pixel number of the pitch. It is good.
According to this method, the pitch between the reinforcing bars can be obtained by measuring the number of pixels of the pitch between the two reinforcing bars.
その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。 In addition, the problems disclosed by the present application and the solutions thereof will be clarified by the description of the mode for carrying out the invention and the drawings.
本発明によれば、立体的に配置された鉄筋の配筋情報を取得することができる。 According to the present invention, it is possible to acquire bar arrangement information of reinforcing bars arranged three-dimensionally.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態を説明する。本発明の実施の形態に係る配筋情報取得システムは、建設現場において、立体的に配置された異形鉄筋のうち、隅にある鉄筋にマーカ（パターン）を付し、全方位カメラを用いて、当該マーカを付した鉄筋を含む異形鉄筋を撮影し、携帯端末（配筋情報取得装置）を用いて撮影画像から異形鉄筋の本数、径長及びピッチ等の配筋情報を求め、径長の分布から各鉄筋の種類（規格、公称直径や呼び径）を推定するものである。これによれば、現場で簡単に精度よく、立体的に配置された鉄筋の配筋情報を取得できるので、設計図面情報と比較、照合することにより、その場で出来形の正当性を判断することができる。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The reinforcing bar information acquisition system according to the embodiment of the present invention, in the construction site, among the deformed reinforcing bars arranged three-dimensionally, a marker (pattern) is attached to the reinforcing bars at the corners, using an omnidirectional camera, Photograph the deformed reinforcing bar including the reinforcing bar with the marker, find the arrangement information such as the number, diameter length and pitch of the deformed reinforcing bar from the photographed image using the portable terminal (reinforcement information acquisition device), and distribute the length distribution The type (standard, nominal diameter and nominal diameter) of each reinforcing bar is estimated from the above. According to this, since the bar arrangement information of the three-dimensionally arranged reinforcing bars can be acquired easily and accurately at the site, the correctness of the finished shape is judged on the spot by comparing and collating with the design drawing information. be able to.
≪システムの構成と概要≫
図１は、配筋情報システム１の構成を示す図である。配筋情報取得システム１は、建設現場における全方位カメラ３及び携帯端末４と、事務所における管理サーバ５とを備える。全方位カメラ３と、携帯端末４との間は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル等による接続でデータの送受信が可能である。携帯端末４と、管理サーバ５との間は、無線通信等によりデータの送受信が可能である。
≪System configuration and overview≫
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a bar arrangement information system 1. The bar arrangement information acquisition system 1 includes an omnidirectional camera 3 and a portable terminal 4 at a construction site, and a management server 5 at an office. Data can be transmitted / received between the omnidirectional camera 3 and the portable terminal 4 by connection using a USB (Universal Serial Bus) cable or the like. Data can be transmitted and received between the portable terminal 4 and the management server 5 by wireless communication or the like.
全方位カメラ３は、鉄筋を含む柱、梁、床、壁等の撮影対象部位２を撮影するものであって、例えば、全方位ミラー、ＣＣＤ（Charge Coupled Device、電荷結合素子）イメージセンサ等を備えることにより３６０度の全周囲を撮影できるものが用いられる。携帯端末４は、携帯型情報処理機器であり、全方位カメラ３から撮影したデジタル画像を取り込んで配筋情報を生成し、管理サーバ５から設計図面情報を受信し、配筋情報と、設計図面情報とを比較、照合することにより、出来形が正当か否かを判定する。なお、携帯端末４は、ＰＣ（Personal Computer）やサーバで代用してもよい。管理サーバ５は、設計図面情報や工事写真情報を記憶する記憶部５５を備え、それらの情報を携帯端末４と送受信する。 The omnidirectional camera 3 shoots an imaging target part 2 such as a pillar, beam, floor, wall including a reinforcing bar, and includes, for example, an omnidirectional mirror, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, or the like. By providing, a device capable of photographing the entire circumference of 360 degrees is used. The portable terminal 4 is a portable information processing device that takes in a digital image taken from the omnidirectional camera 3 to generate reinforcement arrangement information, receives design drawing information from the management server 5, and arranges the arrangement information and the design drawing. By comparing and collating with the information, it is determined whether or not the completed shape is valid. The mobile terminal 4 may be replaced by a PC (Personal Computer) or a server. The management server 5 includes a storage unit 55 that stores design drawing information and construction photo information, and transmits and receives such information to and from the mobile terminal 4.
≪装置の構成≫
図２は、携帯端末４のハードウェア構成を示す図である。携帯端末４は、通信部４１、表示部４２、入力部４３、処理部４４及び記憶部４５を備える。通信部４１は、全方位カメラ３や管理サーバ５とデータ通信を行う部分であり、例えば、ＵＳＢポートやＮＩＣ（Network Interface Card）等によって実現される。表示部４２は、処理部４４からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等によって実現される。入力部４３は、オペレータがデータ（例えば、鉄筋規格情報等のデータ）を入力する部分であり、例えば、キーボードやマウス等によって実現される。処理部４４は、各部間のデータの受け渡しを行うととともに、携帯端末４全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部４５は、処理部４４からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、フラッシュメモリやハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって実現される。
<< Device configuration >>
FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of the mobile terminal 4. The portable terminal 4 includes a communication unit 41, a display unit 42, an input unit 43, a processing unit 44, and a storage unit 45. The communication unit 41 is a part that performs data communication with the omnidirectional camera 3 and the management server 5, and is realized by, for example, a USB port, a NIC (Network Interface Card), or the like. The display unit 42 is a part that displays data according to an instruction from the processing unit 44, and is realized by, for example, a liquid crystal display (LCD). The input unit 43 is a part where an operator inputs data (for example, data such as reinforcing bar standard information), and is realized by, for example, a keyboard or a mouse. The processing unit 44 delivers data between each unit and controls the entire mobile terminal 4 and is realized by a CPU (Central Processing Unit) executing a program stored in a predetermined memory. The The storage unit 45 stores data from the processing unit 44 and reads the stored data, and is realized by, for example, a nonvolatile storage device such as a flash memory or a hard disk device.
図３は、管理サーバ５のハードウェア構成を示す図である。管理サーバ５は、通信部５１、表示部５２、入力部５３、処理部５４及び記憶部５５を備える。通信部５１は、無線ネットワークを介して携帯端末４とデータ通信を行う部分であり、例えば、ＮＩＣ等によって実現される。表示部５２は、処理部５４からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ等によって実現される。入力部５３は、オペレータがデータ（例えば、設計図面情報等のデータ）を入力する部分であり、例えば、キーボードやマウス等によって実現される。処理部５４は、各部間のデータの受け渡しを行うととともに、管理サーバ５全体の制御を行うものであり、ＣＰＵが所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部５５は、処理部５４からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、フラッシュメモリやハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって実現される。 FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration of the management server 5. The management server 5 includes a communication unit 51, a display unit 52, an input unit 53, a processing unit 54, and a storage unit 55. The communication unit 51 is a part that performs data communication with the portable terminal 4 via a wireless network, and is realized by, for example, a NIC or the like. The display unit 52 is a part that displays data in accordance with an instruction from the processing unit 54, and is realized by, for example, a liquid crystal display. The input unit 53 is a part where an operator inputs data (for example, data such as design drawing information), and is realized by, for example, a keyboard or a mouse. The processing unit 54 exchanges data between the units and controls the entire management server 5 and is realized by the CPU executing a program stored in a predetermined memory. The storage unit 55 stores data from the processing unit 54 and reads the stored data, and is realized by, for example, a nonvolatile storage device such as a flash memory or a hard disk device.
≪データの構成≫
図４は、配筋情報取得システム１に記憶されるデータの構成を示す図である。図４（ａ）は、携帯端末４の記憶部４５に記憶されるデータの構成を示す。記憶部４５は、画像処理プログラム４５１及び鉄筋規格情報４５２を記憶する。画像処理プログラム４５１は、全方位カメラ３で撮影された画像データから配筋情報を取得し、設計図面情報との適合性を判定する処理を行うプログラムであり、当該処理の必要に応じて処理部４４の指示により記憶部４５から読み出される。鉄筋規格情報（鉄筋種類情報）４５２は、径長の分布から鉄筋の規格（種類）を求めるために用いられるテーブル情報である。その詳細は、別途説明する。
<< Data structure >>
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of data stored in the bar arrangement information acquisition system 1. FIG. 4A shows a configuration of data stored in the storage unit 45 of the mobile terminal 4. The storage unit 45 stores an image processing program 451 and reinforcing bar standard information 452. The image processing program 451 is a program for acquiring reinforcement arrangement information from image data photographed by the omnidirectional camera 3 and determining the compatibility with the design drawing information. 44 is read from the storage unit 45 in response to the instruction 44. Reinforcing bar standard information (reinforcing bar type information) 452 is table information used for obtaining a reinforcing bar standard (type) from the distribution of diameters. Details thereof will be described separately.
図４（ｂ）は、管理サーバ５の記憶部５５に記憶されるデータの構成を示す。記憶部５５は、設計図面情報５５１及び工事写真情報５５２を予め記憶する。設計図面情報５５１は、鉄筋等、建造物の設計に係る図面情報（異形鉄筋の径長を含む）であり、管理者により記憶部５５に登録され、必要に応じて管理サーバ５から携帯端末４に送信される。工事写真情報５５２は、実際の建設現場における建造物の写真情報であり、全方位カメラ３で撮影された写真情報が、携帯端末４経由で管理サーバ５に送信され、記憶部５５に記憶される。 FIG. 4B shows a configuration of data stored in the storage unit 55 of the management server 5. The storage unit 55 stores design drawing information 551 and construction photograph information 552 in advance. The design drawing information 551 is drawing information related to the design of a building such as a reinforcing bar (including the diameter of the deformed reinforcing bar), registered in the storage unit 55 by the administrator, and from the management server 5 to the portable terminal 4 as necessary. Sent to. The construction photo information 552 is photo information of a building at an actual construction site. Photo information taken by the omnidirectional camera 3 is transmitted to the management server 5 via the portable terminal 4 and stored in the storage unit 55. .
図５は、異形鉄筋の状態を定義する図である。異形鉄筋は、建物の構造用材料の一つであり、鉄製の棒を圧延して表面に凹凸を設けた棒状の鋼材である。凹凸として、図５に示すように、節と、リブとが設けられている。鉄筋の軸線に対して垂直な方向から見た（撮影した）場合、リブの位置（角度）によって異形鉄筋の径長が異なる。以下、リブが正面に向いた状態をリブ位置０°として、３つの状態について説明する。 FIG. 5 is a diagram for defining the state of the deformed reinforcing bar. The deformed reinforcing bar is one of building structural materials, and is a bar-shaped steel material in which an iron bar is rolled to provide unevenness on the surface. As the unevenness, as shown in FIG. 5, nodes and ribs are provided. When viewed (taken) from a direction perpendicular to the axis of the reinforcing bar, the diameter of the deformed reinforcing bar varies depending on the position (angle) of the rib. Hereinafter, the three states will be described with the rib facing the front as a rib position of 0 °.
図５（ａ）は、リブ位置０°の状態を示す。この状態のリブは、正面に位置するので、径長には影響しない。図面に向かって右側の節と、左側の節とは、軸線方向に沿って交互に設けられている。従って、異形鉄筋の径長としては、節を含まない径長ｄ０と、１つの節を含む径長ｄ１とが抽出される。 FIG. 5A shows a state where the rib position is 0 °. Since the rib in this state is located on the front surface, the radial length is not affected. The right and left nodes as viewed in the drawing are alternately provided along the axial direction. Accordingly, as the diameter length of the deformed reinforcing bar, a diameter length d0 not including a node and a diameter length d1 including one node are extracted.
図５（ｂ）は、リブ位置９０°の状態を示す。この状態のリブは両端に位置し、節はリブに含まれるので、異形鉄筋の径長としては、両端のリブを含む径長ｄ２が抽出される。 FIG. 5B shows a state where the rib position is 90 °. Since the ribs in this state are located at both ends and the nodes are included in the ribs, the diameter length d2 including the ribs at both ends is extracted as the diameter length of the deformed reinforcing bar.
図５（ｃ）は、リブ位置６０°の状態を示す。この状態のリブは、突起の高さによっては径長に影響を与える。図面に向かって右側の節は見えるが、左側の節は見えない。従って、異形鉄筋の径長としては、節を含まない径長ｄ３と、１つの節を含む径長ｄ４とが抽出される。なお、図１１は、実際の異形鉄筋の例を示す図である。 FIG. 5C shows a state where the rib position is 60 °. The rib in this state affects the diameter length depending on the height of the protrusion. You can see the right-hand section but not the left-hand section when looking at the drawing. Therefore, as the diameter length of the deformed reinforcing bar, a diameter length d3 not including a node and a diameter length d4 including one node are extracted. In addition, FIG. 11 is a figure which shows the example of an actual deformed reinforcing bar.
図６は、携帯端末４の鉄筋規格情報４５２の構成例を示す図である。鉄筋規格情報４５２は、撮影した鉄筋画像における径長の分布からリブ位置を推定し、さらに該当する鉄筋の規格（種類）を特定するためのテーブル情報であり、呼び径４５２１、公称直径４５２２及びリブ位置４５２３を含むレコードから構成される。呼び径４５２１は、異形鉄筋の呼び径を示す。公称直径４５２２は、呼び径４５２１の異形鉄筋について一般に言われる直径（径長）を示す。リブ位置４５２３は、リブが正面の状態を０°とした場合のリブの位置（角度）を示すものであり、そのリブ位置４５２３が０〜６０［°］、６０〜７５［°］及び７５〜９０［°］の３つの場合に対してそれぞれ径長の下限値及び上限値が示されている。なお、節やリブの形状や大きさに応じて径長の見え方が変わるので、リブ位置４５２３の範囲は、２つに分けてもよいし、４つ以上に分けてもよい。 FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the reinforcing bar standard information 452 of the mobile terminal 4. The reinforcing bar standard information 452 is table information for estimating the rib position from the distribution of the diameter length in the photographed reinforcing bar image, and further specifying the standard (type) of the corresponding reinforcing bar. The nominal diameter 4521, the nominal diameter 4522, and the rib It is composed of records including a position 4523. A nominal diameter 4521 indicates the nominal diameter of the deformed reinforcing bar. The nominal diameter 4522 indicates a diameter (diameter length) generally referred to for a deformed reinforcing bar having a nominal diameter 4521. The rib position 4523 indicates the position (angle) of the rib when the front face of the rib is 0 °, and the rib position 4523 is 0 to 60 °, 60 to 75 °, and 75 to 75 °. The lower limit value and the upper limit value of the diameter length are shown for the three cases of 90 [°], respectively. Since the appearance of the diameter varies depending on the shape and size of the nodes and ribs, the range of the rib position 4523 may be divided into two, or may be divided into four or more.
鉄筋径の推定においては、まず、径長の分布から３つのリブ位置４５２３のうち、１つが推定され、径長の中央値（median）を下限値及び上限値の範囲と比較、照合し、呼び径４５２１及び公称直径４５２２の鉄筋規格を特定する。その詳細は、後記する。 In the estimation of the diameter of the reinforcing bar, first, one of the three rib positions 4523 is estimated from the distribution of the lengths, and the median of the lengths is compared with the range of the lower limit value and the upper limit value. Reinforcing bar standards with diameter 4521 and nominal diameter 4522 are specified. Details will be described later.
≪システムの処理≫
図７は、鉄筋画像の撮影方法を示すフローチャートである。これは、建設現場において、撮影者が全方位カメラ３を用いて鉄筋を撮影し、その撮影画像を携帯端末４に転送し、携帯端末４を用いて撮影画像から配筋情報を取得する手順を示すものである。ここで、撮影の対象となるのは、例えば、図１２（ａ）に示すように、同一方向に延びるように配設された複数の鉄筋からなる鉄筋群の中心部から周囲をみたときに２本以上の鉄筋が重ならないように、各鉄筋の軸心が最外周のみに（例えば、四角形状に）配置されているものである。逆に言えば、例えば、図１２（ｂ）に示すように、鉄筋群の中心部から４隅をみたときに、２本の鉄筋が重なって配置されているものは、撮影の対象外になる。また、鉄筋のうち、補強筋は主筋に対して垂直に配置されるものとする。
≪System processing≫
FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for capturing a reinforcing bar image. This is a procedure in which a photographer photographs a reinforcing bar using an omnidirectional camera 3 at a construction site, transfers the captured image to the portable terminal 4, and acquires reinforcement information from the photographed image using the portable terminal 4. It is shown. Here, the object to be photographed is, for example, 2 when the periphery is viewed from the center of a reinforcing bar group composed of a plurality of reinforcing bars arranged to extend in the same direction as shown in FIG. The axial centers of the reinforcing bars are arranged only on the outermost periphery (for example, in a quadrangular shape) so that more than one reinforcing bars do not overlap. In other words, for example, as shown in FIG. 12B, when four corners are viewed from the central portion of the reinforcing bar group, the two reinforcing bars arranged in an overlapping manner are not subject to photographing. . Of the reinforcing bars, the reinforcing bars are arranged perpendicular to the main bars.
まず、撮影者は、全方位カメラ３によりキャリブレーションボードを撮影し、カメラパラメータを取得する（Ｓ７０１）。これは、カメラキャリブレーションと呼ばれるもので、格子模様や等間隔ドットを印刷した紙であるボードを撮影することにより、全方位カメラ３の歪み等を検出するものである。 First, a photographer photographs a calibration board with the omnidirectional camera 3 and acquires camera parameters (S701). This is called camera calibration, and detects a distortion or the like of the omnidirectional camera 3 by photographing a board which is paper on which a lattice pattern or equidistant dots are printed.
次に、撮影者は、鉄筋を含む撮影対象部位２を決定する（Ｓ７０２）。そして、撮影対象の複数の鉄筋からなる鉄筋群のうち、所定の場所にマーカを取り付ける（Ｓ７０３）。例えば、図１３に示すように、マーカＭＫ（パターン、第１パターン）を４隅の各角筋に１つずつ、面方向を確認するための方位確認用マーカＤＭＫ（第２パターン）をある鉄筋（他の鉄筋）に１つ、合計５つのマーカを、鉄筋群の中心部（内側）に向けて取り付ける。このとき、５つのマーカは、各鉄筋の軸方向に対して同じ位置（例えば、各鉄筋が鉛直方向に延設されていれば、同じ高さ）に取り付ける。方位確認用マーカＤＭＫは、撮影対象部位２においてユニークな形状のパターンであって、角筋に取り付けたマーカＭＫと区別可能であり、例えば、２つのマーカＭＫを縦に連結したものである。 Next, the photographer determines an imaging target region 2 including a reinforcing bar (S702). Then, a marker is attached to a predetermined location among the reinforcing bar group composed of a plurality of reinforcing bars to be imaged (S703). For example, as shown in FIG. 13, one marker MK (pattern, first pattern) is provided at each corner of the four corners, and an orientation confirmation marker DMK (second pattern) for confirming the surface direction is provided. A total of five markers, one for (other reinforcing bars), are attached toward the center (inner side) of the reinforcing bar group. At this time, the five markers are attached at the same position with respect to the axial direction of each reinforcing bar (for example, the same height if each reinforcing bar extends in the vertical direction). The orientation confirmation marker DMK is a pattern having a unique shape in the imaging target region 2 and can be distinguished from the marker MK attached to the corner stripe. For example, two markers MK are vertically connected.
マーカは、自然界に存在しない特徴的な形状であり、事前にその大きさ（寸法）が分かっているものであって、マーカの大きさと、撮影した画像におけるマーカ内のピクセル数とから１ピクセル当たりの長さ（１ピクセル長）を求め、一方、２つのマーカ間をスキャンすることで両端の間にある鉄筋を認識し、さらには、撮影対象部位２と、全方位カメラ３との間の距離を推定するために用いられる。図１０は、マーカの例を示す図である。クロスマーカ及び円形マーカが示されている。鉄筋にマーカを付与することにより、全方位カメラ３から同一の距離にあるマーカ及び鉄筋を撮影できるため、撮影された画像データにおいて、マーカと鉄筋との間で１ピクセル当たりの長さが等しくなるので、精度よく径長やピッチを求めることができる。 A marker is a characteristic shape that does not exist in nature, and its size (dimension) is known in advance, and it is per pixel from the size of the marker and the number of pixels in the marker in the captured image. The distance between the imaging target region 2 and the omnidirectional camera 3 is recognized by scanning the distance between the two markers and recognizing the reinforcing bar between both ends. Is used to estimate. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a marker. Cross markers and circular markers are shown. Since markers and reinforcing bars at the same distance from the omnidirectional camera 3 can be photographed by adding markers to the reinforcing bars, the length per pixel is equal between the markers and the reinforcing bars in the captured image data. Therefore, the diameter length and pitch can be obtained with high accuracy.
ここで、撮影対象部位２の鉄筋が梁であれば（Ｓ７０４の梁）、上面に背景シートを設置する（Ｓ７０５）。これによれば、背景シートで後方を見えなくすることにより、対象の鉄筋を鮮明に撮影することができる。一方、撮影対象部位２の鉄筋が柱であれば（Ｓ７０４の柱）、Ｓ７０５の処理をスキップする。なお、背景シートを設置しない面に関しては、型枠を背景として用いるものとする。 Here, if the rebar of the imaging target region 2 is a beam (beam in S704), a background sheet is installed on the upper surface (S705). According to this, the target rebar can be clearly photographed by making the background sheet invisible behind. On the other hand, if the rebar of the imaging target region 2 is a column (column in S704), the processing in S705 is skipped. In addition, about the surface which does not install a background sheet, a formwork shall be used as a background.
続いて、撮影者は、鉄筋内側の中心部付近に全方位カメラ３を挿入し（Ｓ７０６）、その中心部から３６０度全周囲の鉄筋を全方位カメラ３で撮影し（Ｓ７０７）、撮影した画像のデータを全方位カメラ３から携帯端末４に取り込む（Ｓ７０８）。図１４に示すように、撮影者は、カメラ固定材を用いて全方位カメラ３を固定し、携帯端末４を操作することにより、鉄筋を撮影し、撮影した画像を受信する。なお、撮影対象の鉄筋が梁の場合には、その上面を背景シートで覆ってから撮影する。また、携帯端末４の代わりに、ノートＰＣを用いてもよい。 Subsequently, the photographer inserts the omnidirectional camera 3 in the vicinity of the central portion inside the reinforcing bar (S706), and images the reinforcing bars 360 degrees around the central portion with the omnidirectional camera 3 (S707). Is taken into the portable terminal 4 from the omnidirectional camera 3 (S708). As shown in FIG. 14, the photographer fixes the omnidirectional camera 3 using a camera fixing material, operates the mobile terminal 4, images a reinforcing bar, and receives the captured image. When the rebar to be imaged is a beam, the upper surface is covered with a background sheet before shooting. Further, a notebook PC may be used instead of the portable terminal 4.
携帯端末４は、取り込まれた全周囲画像を平面画像（パノラマ画像）に展開する（Ｓ７０９）。例えば、図１５（ａ）に示す全周囲画像を方位確認用マーカＤＭＫの右側（又は左側）の線に沿って切り開くようにして、図１５（ｂ）に示す平面画像に展開する。この平面画像は連続していて、その右端と、左端とは、同一の線（図１５（ａ）に示す方位確認用マーカＤＭＫの右側の線）である。このとき、全方位カメラ３が全方位ミラーとして双曲面ミラーを備えることにより、縦方向（垂直方向）に関しては、歪みのない形に展開することが容易に可能である。なお、全周囲画像を平面画像に展開するプログラムは、例えば、全方位ミラーに付属するソフトウェアとして提供される。 The portable terminal 4 expands the captured entire surrounding image into a planar image (panoramic image) (S709). For example, the omnidirectional image shown in FIG. 15A is developed along the right (or left) line of the orientation confirmation marker DMK and developed into a planar image shown in FIG. The planar images are continuous, and the right end and the left end are the same line (the right side line of the orientation confirmation marker DMK shown in FIG. 15A). At this time, since the omnidirectional camera 3 includes a hyperboloidal mirror as the omnidirectional mirror, it can be easily developed in a shape without distortion in the vertical direction (vertical direction). In addition, the program which expand | deploys an omnidirectional image into a plane image is provided as software attached to an omnidirectional mirror, for example.
続いて、携帯端末４は、展開した平面画像においてマーカを検出することにより、その平面画像を４面の画像（一面画像）に分割する（Ｓ７１０）。詳細には、図１５（ｂ）の平面画像において、方位確認用マーカＤＭＫを含み、かつ、両端にマーカＭＫを含む面Ａを特定し、その後、右方向にマーカＭＫを探索し、両端にマーカＭＫを含む面Ｂ、Ｃ及びＤを特定する。そして、図１６に示すように、面Ａを（ａ）の上面とし、面Ｂを（ｂ）の右面とし、面Ｃを（ｃ）の下面とし、面Ｄを（ｄ）の左面とする。 Subsequently, the mobile terminal 4 detects the marker in the developed flat image, and divides the flat image into four images (one image) (S710). Specifically, in the planar image of FIG. 15B, a plane A that includes the orientation confirmation marker DMK and includes the marker MK at both ends is specified, and then the marker MK is searched in the right direction, and the marker is detected at both ends. Surfaces B, C and D including MK are specified. Then, as shown in FIG. 16, surface A is the upper surface of (a), surface B is the right surface of (b), surface C is the lower surface of (c), and surface D is the left surface of (d).
携帯端末４は、分割した各面の画像に対して画像処理を行い、鉄筋の径長やピッチを計算する（Ｓ７１１）。携帯端末４による画像処理の詳細は、後記する。画像処理の後、携帯端末４の表示部４２に計算結果が表示される（Ｓ７１２）。そして、その計算結果が、設計図面情報の鉄筋径、ピッチであれば（Ｓ７１３のＹＥＳ）、配筋情報が正常であるとして、撮影作業を終了する。一方、計算結果が設計図面情報の鉄筋径、ピッチでなければ（Ｓ７１３のＮＯ）、撮影者は、配筋の是正を現場の作業者に指示し（Ｓ７１４）、是正が実施された後、撮影対象部位２を再度決定し（Ｓ７０２）、撮影作業を行う。 The portable terminal 4 performs image processing on the divided images of each surface, and calculates the diameter length and pitch of the reinforcing bars (S711). Details of the image processing by the portable terminal 4 will be described later. After the image processing, the calculation result is displayed on the display unit 42 of the portable terminal 4 (S712). Then, if the calculation result is the reinforcing bar diameter and pitch of the design drawing information (YES in S713), it is determined that the bar arrangement information is normal, and the photographing operation is terminated. On the other hand, if the calculation result is not the reinforcing bar diameter and pitch in the design drawing information (NO in S713), the photographer instructs the worker on the site to correct the bar arrangement (S714), and after the correction is performed, the photograph is taken. The target region 2 is determined again (S702), and imaging work is performed.
図８は、携帯端末４による画像処理を示すフローチャートである。この処理は、携帯端末４が全方位カメラ３から画像データを取得し、内蔵の画像メモリに格納したときに行われる。 FIG. 8 is a flowchart showing image processing by the mobile terminal 4. This process is performed when the portable terminal 4 acquires image data from the omnidirectional camera 3 and stores it in a built-in image memory.
まず、携帯端末４は、画像処理プログラムを呼び出す（Ｓ８０１）。具体的には、処理部５４が、記憶部５５から画像処理プログラム４５１を読み出し、主記憶装置（メインメモリ）にロードし、プログラムカウンタ（制御ポインタ）を画像処理プログラム４５１の開始アドレスに位置付ける。これにより、携帯端末４の処理部４４が画像処理プログラム４５１に従って処理を開始する。その処理フローがＳ８０２〜Ｓ８１５に示される。 First, the portable terminal 4 calls an image processing program (S801). Specifically, the processing unit 54 reads the image processing program 451 from the storage unit 55, loads it into the main storage device (main memory), and positions the program counter (control pointer) at the start address of the image processing program 451. As a result, the processing unit 44 of the portable terminal 4 starts processing according to the image processing program 451. The processing flow is shown in S802 to S815.
まず、携帯端末４（処理部４４）は、所定の面のデジタル画像、マーカ内基準長［ｍｍ］及び平面画像の幅値［ｍｍ］を取得する（Ｓ８０２）。所定の面のデジタル画像は、図７のＳ７１０で分割した各面の画像である。マーカ内基準長及び平面画像の幅値は、撮影者の操作により入力部５３を通じて取得する。なお、マーカ内基準長は、マーカにおける基準となる長さであり、例えば、円形マーカならば、その円の直径の長さが適用される。次に、画像の補正及び二値化を行う（Ｓ８０３）。具体的には、Ｓ７０１で取得したカメラパラメータを用いてデジタル画像の歪み等を補正し、補正したデジタル画像をピクセル値＝０又は１の白黒画像に変換する。以下、Ｓ８０４〜Ｓ８０９において、４面の白黒画像を処理し、鉄筋の径長及びピッチを計算する。 First, the mobile terminal 4 (processing unit 44) acquires a digital image of a predetermined surface, a reference length [mm] within a marker, and a width value [mm] of a planar image (S802). The digital image of the predetermined surface is an image of each surface divided in S710 of FIG. The reference length in the marker and the width value of the planar image are acquired through the input unit 53 by the photographer's operation. The in-marker reference length is a reference length in the marker. For example, in the case of a circular marker, the length of the diameter of the circle is applied. Next, image correction and binarization are performed (S803). Specifically, the digital image distortion or the like is corrected using the camera parameters acquired in S701, and the corrected digital image is converted into a black and white image with a pixel value = 0 or 1. Thereafter, in S804 to S809, four black and white images are processed, and the diameter and pitch of the reinforcing bars are calculated.
携帯端末４は、初めに、画像から鉄筋を判別してピクセル単位の鉄筋情報（径長）を作成する（Ｓ８０４）。例えば、図１７に示すような各面の画像に対して、画像の端から水平方向又は垂直方向に探索を行い、ピクセルが白から黒に変化する境界線及び黒から白に変化する境界線を探し出すことで、鉄筋の幅［pixel］を計測する。 First, the mobile terminal 4 discriminates reinforcing bars from the image and creates reinforcing bar information (diameter length) in pixel units (S804). For example, the image of each surface as shown in FIG. 17 is searched in the horizontal direction or the vertical direction from the edge of the image, and the boundary line where the pixel changes from white to black and the boundary line where the pixel changes from black to white By searching, the width [pixel] of the reinforcing bar is measured.
以上により、各面の画像において、垂直方向に配置される主筋に関しては、各行位置（Row値）における鉄筋径のpixel値が求められる。また、水平方向に配置される補強筋に関しては、各カラム位置（列位置、Column値）における鉄筋径のpixel値が求められる。 As described above, the pixel value of the reinforcing bar diameter at each row position (Row value) is obtained for the main bars arranged in the vertical direction in the image of each surface. In addition, regarding the reinforcing bars arranged in the horizontal direction, the pixel value of the reinforcing bar diameter at each column position (row position, column value) is obtained.
１箇所からの単眼計測を行う際には、寸法基準となるマーカが鉄筋ごとに必要となる。以下、Ｓ８０５〜Ｓ８０８の処理では、計測対象となる各鉄筋に対して、仮に所定の基準長のマーカを貼付した際に計測されるであろう、マーカ（鉄筋の位置に存在すると仮定したパターン）のピクセルサイズ（これを「仮想マーカ」とする）を求める。 When performing monocular measurement from one place, a marker serving as a dimensional reference is required for each reinforcing bar. Hereinafter, in the processing of S805 to S808, a marker (a pattern assumed to exist at the position of the reinforcing bar) that will be measured when a marker having a predetermined reference length is temporarily attached to each reinforcing bar to be measured. Is determined as a “virtual marker”.
携帯端末４は、まず、全方位カメラ３と、マーカとの間の距離を計算する式を求める（Ｓ８０５）。ここでは、平面画像は、元々３６０度の全周囲画像であることから、pixel単位の角度が分かることを利用する。 First, the portable terminal 4 obtains an expression for calculating the distance between the omnidirectional camera 3 and the marker (S805). Here, since the planar image is originally an all-around image of 360 degrees, the fact that the angle in pixel units is known is used.
最初に、１pixel当たりの角度［rad］をθrppとおくと、
θrpp＝２π／ImageWidth［rad／pixel］ ・・・式１
（ImageWidth：Ｓ８０２で取得した、平面画像の幅値［pixel］）
続いて、図１８（ａ）に示すように、マーカの径長をＭｍ［ｍｍ］、全方位カメラ３と、マーカとの間の実距離をDist［ｍｍ］、マーカの両端のなす角度をθとしたとき、次の式２が成り立つ。なお、マーカの径長Ｍｍは、Ｓ８０２で取得したマーカ内基準長である。
ｔａｎ（θ／２）＝Ｍｍ／２Dist
∴ Dist＝Ｍｍ／２ｔａｎ（θ／２） ・・・式２
First, if the angle [rad] per pixel is θrpp,
θrpp = 2π / ImageWidth [rad / pixel] Equation 1
(ImageWidth: width value [pixel] of planar image acquired in S802)
Subsequently, as shown in FIG. 18A, the diameter of the marker is Mm [mm], the actual distance between the omnidirectional camera 3 and the marker is Dist [mm], and the angle between both ends of the marker is θ Then, the following formula 2 is established. The marker diameter length Mm is the in-marker reference length acquired in S802.
tan (θ / 2) = Mm / 2Dist
∴ Dist = Mm / 2 tan (θ / 2) ... Formula 2
ただし、マーカの径長Ｍｍは距離Distに対して限りなく小さく、角度θは限りなく０に近いことから、ｔａｎ（θ／２）≒θ／２となるので、式２は式３のように近似できる。
Dist＝Ｍｍ／θ ・・・式３
画像においてカウントしたマーカの最大径のpixel数をＭｐとすると、マーカの両端のなす角度θは、
θ＝Ｍｐ・θrpp ・・・式４
式３及び４から、
Dist＝Ｍｍ／（Ｍｐ・θrpp） ・・・式５
However, since the marker diameter length Mm is as small as possible with respect to the distance Dist and the angle θ is as close to 0 as possible, tan (θ / 2) ≈θ / 2 is satisfied. Can be approximated.
Dist = Mm / θ Equation 3
When the number of pixels of the maximum diameter of the marker counted in the image is Mp, the angle θ formed by both ends of the marker is
θ = Mp · θrpp Equation 4
From equations 3 and 4,
Dist = Mm / (Mp · θrpp) Equation 5
次に、携帯端末４は、全方位カメラ３及び両端に位置するマーカからなる三角形に関する計算を行う（Ｓ８０６）。図１８（ｂ）において、左マーカをＬＭ、右マーカをＲＭとし、全方位カメラ３・左マーカＬＭ間距離をDistＬ、全方位カメラ３・右マーカＲＭ間距離をDistＲ、左マーカＬＭ・右マーカＲＭ間距離をDistＬＲとする。そして、左マーカＬＭ及び右マーカＲＭを結ぶ直線へ全方位カメラ３から降ろした垂線をＮとし、その直線及び垂線の交点をＬＮとする。さらに、DistＬ及びDistＲのなす角度をθＭ、DistＬ及びＮのなす角度をθＬ、Ｎ及びDistＲのなす角度をθＲとする。この処理では、三角形に関する定理等を利用して、距離DistＬ、DistＲ及び角度θＭから、垂線Ｎの長さ及び角度θＬ、θＲを計算する。 Next, the portable terminal 4 performs a calculation related to a triangle composed of the omnidirectional camera 3 and markers located at both ends (S806). In FIG. 18B, the left marker is LM, the right marker is RM, the distance between the omnidirectional camera 3 and the left marker LM is DistL, the distance between the omnidirectional camera 3 and the right marker RM is DistR, and the left marker LM and the right marker Let the distance between RMs be DistLR. A perpendicular line dropped from the omnidirectional camera 3 to a straight line connecting the left marker LM and the right marker RM is N, and an intersection of the straight line and the perpendicular is LN. Furthermore, the angle formed by DistL and DistR is θ M , the angle formed by DistL and N is θ L , and the angle formed by N and DistR is θ R. In this process, the length of the perpendicular line N and the angles θ L and θ R are calculated from the distances DistL and DistR and the angle θ M using the theorem relating to the triangle.
まず、一面画像において、左マーカＬＭのカラム位置（列位置）をＬＭcol、右マーカＲＭのカラム位置をＲＭcol、角度（rad）あたりのピクセル値をＨvalとすると、角度θＭは、式６で求められる。
θＭ＝｜ＬＭcol−ＲＭcol｜／Ｈval ・・・式６
（Ｈval＝ImageWidth／２π［pixel／rad］）
First, in a single image, assuming that the column position (row position) of the left marker LM is LMcol, the column position of the right marker RM is RMcol, and the pixel value per angle (rad) is Hval, the angle θ M is obtained by Equation 6. It is done.
θ M = | LMcol−RMcol | / Hval Equation 6
(Hval = ImageWidth / 2π [pixel / rad])
距離DistＬ及びDistＲは、左マーカＬＭ及び右マーカＲＭのpixel数を用いて、式５により算出でき、三角関数の余弦定理により、次の式７を用いて距離DistＬＲが求められる。
DistＬＲ２＝DistＬ２＋DistＲ２−２DistＬ・DistＲ・ｃｏｓθＭ
∴ DistＬＲ＝√（DistＬ２＋DistＲ２−２DistＬ・DistＲ・ｃｏｓθＭ） ・・・式７
The distances DistL and DistR can be calculated by Expression 5 using the number of pixels of the left marker LM and the right marker RM, and the distance DistLR is obtained using the following Expression 7 by the cosine theorem of the trigonometric function.
DistLR 2 = DistL 2 + DistR 2 −2DistL · DistR · cos θ M
∴ DistLR = √ (DistL 2 + DistR 2 −2DistL · DistR · cos θ M ) Equation 7
一方、左マーカＬＭ、右マーカＲＭ及び全方位カメラ３からなる三角形の面積を２つの方法で表すことにより、次の式８を用いて垂線Ｎの長さが求められる。
DistＬ・DistＲ・ｓｉｎθＭ／２＝DistＬＲ・Ｎ／２
∴ Ｎ＝DistＬ・DistＲ・ｓｉｎθＭ／DistＬＲ ・・・式８
角度θＬ、θＲは、次の式９により求められる。
θＬ＝ｃｏｓ−１（Ｎ／DistＬ） ・・・式９
θＲ＝ｃｏｓ−１（Ｎ／DistＲ）
続いて、携帯端末４は、全方位カメラ３と、各鉄筋Ｒｂとの間の距離DistＲｂを求める（Ｓ８０７）。
On the other hand, by expressing the area of the triangle formed by the left marker LM, the right marker RM, and the omnidirectional camera 3 by two methods, the length of the perpendicular line N is obtained using the following equation (8).
DistL · DistR · sinθ M / 2 = DistLR · N / 2
∴ N = DistL ・ DistR ・ sinθ M / DistLR ・ ・ ・ Equation 8
The angles θ L and θ R are obtained by the following formula 9.
θ L = cos −1 (N / DistL) Equation 9
θ R = cos −1 (N / DistR)
Subsequently, the mobile terminal 4 obtains a distance DistRb between the omnidirectional camera 3 and each reinforcing bar Rb (S807).
まず、鉄筋のうち、一面画像において垂直に配置される主筋について説明する。この処理では、式８の垂線Ｎ及び式９の角度θＬを用いて、左マーカＬＭと鉄筋Ｒｂとのなす角度φから、全方位カメラ３と、鉄筋Ｒｂとの間の距離を計算する。なお、右マーカＲＭを基準にして、式９の角度θＲを用いてもよい。 First, of the reinforcing bars, the main bars arranged vertically in the one-plane image will be described. In this process, by using the angle theta L of normal N and Formula 9 of formula 8, the angle φ between the left marker LM and rebar Rb, omnidirectional camera 3, calculates the distance between the rebar Rb. Incidentally, with respect to the right marker RM, it may be used angle theta R of formula 9.
図１８（ｃ）に示すように、主筋は左マーカＬＭ及び右マーカＲＭを結ぶ直線上にあると仮定し、鉄筋Ｒｂのカラム位置をＲｂcolとすると、角度φは次の式１０により求められる。
φ＝｜Ｒｂcol−ＬＭcol｜／Ｈval ・・・式１０
また、鉄筋Ｒｂと垂線Ｎとのなす角度δは、次の式１１により求められる。
δ＝θＬ−φ （φ＜θＬ；ＲｂがＬＭと、ＬＮとの間にある場合） ・・・式１１
φ−θＬ （φ≧θＬ；ＲｂがＬＮと、ＲＭとの間にある場合）
As shown in FIG. 18 (c), assuming that the main bar is on a straight line connecting the left marker LM and the right marker RM, and assuming that the column position of the reinforcing bar Rb is Rbcol, the angle φ is obtained by the following equation (10).
φ = | Rbcol−LMcol | / Hval Expression 10
Further, the angle δ formed by the reinforcing bar Rb and the perpendicular N is obtained by the following equation 11.
δ = θ L −φ (φ <θ L ; when Rb is between LM and LN) Equation 11
φ−θ L (φ ≧ θ L ; when Rb is between LN and RM)
以上から、距離DistＲｂは、次の式１２により求められる。これにより、全方位カメラ３と、すべての主筋との間の距離を求めることができる。
DistＲｂ＝Ｎ／ｃｏｓδ ・・・式１２
そして、携帯端末４は、各鉄筋の仮想マーカ（ピクセル数）を求める（Ｓ８０８）。式５から、式１３が成立する。
Ｍｐ＝Ｍｍ／（Dist・θrpp） ・・・式１３
From the above, the distance DistRb is obtained by the following equation 12. Thereby, the distance between the omnidirectional camera 3 and all the main muscles can be calculated | required.
DistRb = N / cos δ Equation 12
And the portable terminal 4 calculates | requires the virtual marker (pixel number) of each reinforcing bar (S808). From Expression 5, Expression 13 is established.
Mp = Mm / (Dist · θrpp) Equation 13
全方位カメラ３及び仮想マーカの距離Distは、全方位カメラ３及び鉄筋の距離DistＲｂに近似するので、仮想マーカのピクセル数Ｍｐは、次の式１４により求められる。
Ｍｐ＝Ｍｍ／（DistＲｂ・θrpp） ・・・式１４
Since the distance Dist between the omnidirectional camera 3 and the virtual marker approximates the distance DistRb between the omnidirectional camera 3 and the reinforcing bar, the number of pixels Mp of the virtual marker can be obtained by the following Expression 14.
Mp = Mm / (DistRb · θrpp) Equation 14
次に、主筋と垂直に配置される補強筋について説明する。ここで取り扱っている画像においては、上下方向の歪みがないので、上下方向のｍｍ値はpixel値との比例関係により求められる。これによれば、一面画像において、水平に配置され、上下方向に並ぶ複数の補強筋に関しては、対象となるカラム位置にある仮想マーカ（補強筋上の列位置に存在すると仮定したパターンのピクセル数）を１つ作成し、そのカラム位置から上下方向に探索して補強筋の径のpixel値を計測することにより、その列位置におけるすべての補強筋の径長を計算することができる。なお、補強筋の仮想マーカは、式１０のＲｂcolに所定のカラム位置を代入することにより、主筋と同様に計算する。 Next, the reinforcing bars arranged perpendicular to the main bars will be described. In the image handled here, since there is no distortion in the vertical direction, the mm value in the vertical direction is obtained by a proportional relationship with the pixel value. According to this, for a plurality of reinforcing bars arranged horizontally in the single image, the number of pixels of the pattern assumed to be present at the column position of the target column position (the number of pixels in the column position on the reinforcing bar) ), And by searching the pixel position in the vertical direction from the column position and measuring the pixel value of the diameter of the reinforcing bar, the diameter length of all the reinforcing bars at the column position can be calculated. The virtual marker of the reinforcing bar is calculated in the same manner as the main bar by substituting a predetermined column position for Rbcol in Equation 10.
さらに、携帯端末４は、各鉄筋の径を推定する（Ｓ８０９）。鉄筋径を推定することによって、鉄筋の種類を特定する。この処理の詳細は、サブルーチンの処理として別途説明する。 Furthermore, the portable terminal 4 estimates the diameter of each reinforcing bar (S809). The type of reinforcing bar is specified by estimating the reinforcing bar diameter. Details of this processing will be separately described as subroutine processing.
次に、携帯端末４は、デジタルカメラ３の座標（位置）、姿勢及び設計図面情報を取得する（Ｓ８１０）。デジタルカメラ３の座標は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）機器を接続することにより、撮影画像に付与される位置情報として取得する。デジタルカメラ３の姿勢は、撮影時のカメラ姿勢を検知する機能（デジタルカメラ３又は接続機器の機能）により取得する。設計図面情報は、携帯端末４が、管理サーバ５の記憶部５５に記憶された設計図面情報５５１を受信することにより、取得する。そして、撮影された画像の対象部位（工事箇所）を特定し、該当する設計図面情報との適合性を判定する（Ｓ８１１）。例えば、推定した異形鉄筋の径長と、設計図面情報に含まれる異形鉄筋の径長との適合性を判定する。 Next, the portable terminal 4 acquires the coordinates (position), posture, and design drawing information of the digital camera 3 (S810). The coordinates of the digital camera 3 are acquired as position information given to the captured image by connecting a GPS (Global Positioning System) device, for example. The attitude of the digital camera 3 is acquired by a function (function of the digital camera 3 or connected device) that detects the camera attitude at the time of shooting. The design drawing information is acquired when the mobile terminal 4 receives the design drawing information 551 stored in the storage unit 55 of the management server 5. Then, the target part (construction part) of the photographed image is specified, and the compatibility with the corresponding design drawing information is determined (S811). For example, the compatibility between the estimated deformed reinforcing bar diameter and the deformed reinforcing bar diameter included in the design drawing information is determined.
図面通りできていれば（Ｓ８１２のＹＥＳ）、携帯端末４は、設計図面情報及び認識情報を表示部４２に出力する（Ｓ８１３）。設計図面情報は、図面上の鉄筋の対象部位、座標、本数、ピッチ、径長等である。認識情報は、実際の鉄筋の本数、ピッチ及び径長である。図面通りできていなければ（Ｓ８１２のＮＯ）、異常内容を示す配筋異常情報、設計図面情報及び認識情報を表示部４２に出力する（Ｓ８１４）。なお、適合性の判定結果を表示部４２に出力するのではなく、通信部４１を通じて他の装置に送信することも可能である。 If the drawing is completed (YES in S812), the portable terminal 4 outputs the design drawing information and the recognition information to the display unit 42 (S813). The design drawing information is a target portion, coordinates, number, pitch, diameter length, etc. of the reinforcing bar on the drawing. The recognition information is the actual number of reinforcing bars, pitch, and diameter. If the drawing is not made (NO in S812), the arrangement abnormality abnormality information indicating the abnormality content, the design drawing information, and the recognition information are output to the display unit 42 (S814). Note that the compatibility determination result can be transmitted to another device through the communication unit 41 instead of being output to the display unit 42.
図９は、携帯端末４による鉄筋径推定の処理を示す図である。これは、画像処理プログラムのうち、鉄筋径の推定サブルーチンの処理であり、二値化した画像データから、各鉄筋の連続的な径長を抽出し、その径長データを整形してデータの個数及び最頻値を求め、最頻値を個数で除した値（径長データのばらつきの指標値）に応じて鉄筋の規格を特定するものである。 FIG. 9 is a diagram illustrating a rebar diameter estimation process performed by the mobile terminal 4. This is the processing of the rebar diameter estimation subroutine in the image processing program. The continuous diameter of each rebar is extracted from the binarized image data, the diameter length data is shaped, and the number of data The mode value is obtained, and the standard of the reinforcing bar is specified in accordance with a value obtained by dividing the mode value by the number (index value of variation in diameter length data).
まず、携帯端末４は、配筋方向に１pixelずつの連続的な径長［pixel］を抽出する（Ｓ９０１）。詳細には、携帯端末４は、各鉄筋の径長のpixel値をｍｍ値に変換するとともに、各鉄筋間のピッチを計算する。 First, the mobile terminal 4 extracts a continuous diameter [pixel] of 1 pixel in the bar arrangement direction (S901). Specifically, the mobile terminal 4 converts the pixel value of the diameter length of each reinforcing bar into a mm value and calculates the pitch between the reinforcing bars.
主筋の径に関しては、Ｓ８０４で計測したピクセル数をＷｐ、実際の径長をＷｍとすると、主筋の径長Ｗｍは、次の式１５により求められる。
Ｗｍ＝Ｗｐ・Ｍｍ／Ｍｐ ・・・式１５
As for the diameter of the main muscle, the diameter length Wm of the main muscle can be obtained by the following equation 15 where Wp is the number of pixels measured in S804 and Wm is the actual diameter length.
Wm = Wp · Mm / Mp Equation 15
主筋間のピッチ［ｍｍ］に関しては、各主筋の仮想マーカを求めた際の、左マーカＬＭとのなす角度φを利用して求める。図１８（ｄ）に示すように、全方位カメラ３と、２本の鉄筋Ｒｂ１、Ｒｂ２とのなす角度αは、次の式１６のようになる。
α＝｜φ１−φ２｜ ・・・式１６
The pitch [mm] between the main bars is obtained by using the angle φ formed with the left marker LM when the virtual marker of each main bar is obtained. As shown in FIG. 18D, the angle α formed by the omnidirectional camera 3 and the two reinforcing bars Rb 1 and Rb 2 is expressed by the following Expression 16.
α = | φ 1 −φ 2 | Expression 16
式１２により２本の主筋までの距離DistＲｂ１、DistＲｂ２が分かり、式１６により２本の主筋のなす角度αが分かるので、２本の主筋間のピッチDistＲｂ１Ｒｂ２は、三角関数の余弦定理に基づいて、次の式１７により算出される。
DistＲｂ１Ｒｂ２
＝√（DistＲｂ１ ２＋DistＲｂ２ ２−２DistＲｂ１・DistＲｂ２・ｃｏｓα）・・・式１７
Since the distances DistRb 1 and DistRb 2 to the two principal muscles can be found from Equation 12 and the angle α formed by the two principal muscles can be obtained from Equation 16, the pitch DistRb 1 Rb 2 between the two principal muscles is the cosine of the trigonometric function. Based on the theorem, the following equation 17 is used.
DistRb 1 Rb 2
= √ (DistRb 1 2 + DistRb 2 2 -2DistRb 1 · DistRb 2 · cos α) Equation 17
補強筋の径に関しては、上記の式１５により求められる。補強筋のピッチに関しては、pixel値をＰｐとし、ｍｍ値をＰｍとすると、補強筋Ａ・Ｂ間のピッチＰｍは、次の式１８のようになる。なお、Row値は、当該補強筋の中心線の、一面画像における行位置である。
Ｐｐ＝｜補強筋ＡのRow値−隣接する補強筋ＢのRow値｜ ・・・式１８
Ｐｍ＝Ｐｐ・Ｍｍ／Ｍｐ
The diameter of the reinforcing bar is obtained by the above formula 15. Regarding the pitch of the reinforcing bars, if the pixel value is Pp and the mm value is Pm, the pitch Pm between the reinforcing bars A and B is expressed by the following equation (18). The Row value is the row position in the one-plane image of the center line of the reinforcing bar.
Pp = | Row value of reinforcing bar A−Row value of adjacent reinforcing bar B |
Pm = Pp · Mm / Mp
次に、携帯端末４は、データの整形として、配筋方向にマーカから±５００［pixel］における径長を抜き出す（Ｓ９０２）。そして、抜き出した１０００個の径長の中央値Ｍを取得する（Ｓ９０３）。この場合、中央値Ｍは、５００番目の径長と、５０１番目の径長との平均値になる。さらに、データの整形として、１０００個の径長データのうち、０．８Ｍ〜１．２Ｍに該当するデータを抜き出す（Ｓ９０４）。そして、抜き出した径長データの個数Ｎを取得する（Ｓ９０５）。さらに、データの整形として、Ｎ×０．０１個未満のデータを削除する（Ｓ９０６）。これによれば、径長データの個数Ｎの１％に満たない個数のデータを除外するので、測定誤差等によって極端に大きい、又は、極端に小さい径長データ等を排除することができる。その後、整形終了後のデータ個数Ｎｉ及び最頻値Ｙmaxを取得する（Ｓ９０７）。 Next, as the data shaping, the mobile terminal 4 extracts the diameter length at ± 500 [pixel] from the marker in the bar arrangement direction (S902). Then, the median value M of 1000 extracted diameter lengths is acquired (S903). In this case, the median value M is an average value of the 500th diameter length and the 501st diameter length. Further, as data shaping, data corresponding to 0.8M to 1.2M is extracted from the 1000 diameter length data (S904). Then, the number N of the extracted diameter length data is acquired (S905). Further, as data shaping, data less than N × 0.01 is deleted (S906). According to this, since the number of data less than 1% of the number N of diameter data is excluded, diameter data that is extremely large or extremely small due to a measurement error or the like can be excluded. Thereafter, the number of data Ni and the mode value Ymax after shaping are acquired (S907).
そこで、Ｙmax／Ｎｉの値を求め、その値に応じて鉄筋の状態（リブ位置）を推定する。これは、異形鉄筋には節及びリブが設けられているため、鉄筋の向きによって節及びリブの見え方が変わり、抽出される径長データの分布も変わるので、逆に径長データのばらつきの指標値から鉄筋の向きを推定するものである。 Therefore, the value of Ymax / Ni is obtained, and the state of the reinforcing bar (rib position) is estimated according to the value. This is because deformed reinforcing bars have nodes and ribs, so the appearance of the nodes and ribs changes depending on the direction of the reinforcing bars, and the distribution of the extracted diameter data also changes. The direction of the reinforcing bar is estimated from the index value.
まず、Ｙmax／Ｎｉの値が０．３５未満の場合（Ｓ９０８のＹＥＳ）、鉄筋の状態（リブ位置）が０°〜６０°であり（Ｓ９０９）、データ整形後の中央値Ｍｉを取得し（Ｓ９１０）、記憶部４５の鉄筋規格情報４５２（図６参照）におけるリブ位置４５２３のうち、０〜６０の欄を参照する（Ｓ９１１）。Ｙmax／Ｎｉの値が０．３５以上、かつ、０．４５未満の場合（Ｓ９１２のＹＥＳ）、鉄筋の状態（リブ位置）が６０°〜７５°であり（Ｓ９１３）、データ整形後の中央値Ｍｉを取得し（Ｓ９１４）、記憶部４５の鉄筋規格情報４５２におけるリブ位置４５２３のうち、６０〜７５の欄を参照する（Ｓ９１５）。Ｙmax／Ｎｉの値が０．４５以上の場合（Ｓ９１２のＮＯ）、鉄筋の状態（リブ位置）が７５°〜９０°であり（Ｓ９１６）、データ整形後の中央値Ｍｉを取得し（Ｓ９１７）、記憶部４５の鉄筋規格情報４５２におけるリブ位置４５２３のうち、７５〜９０の欄を参照する（Ｓ９１８）。 First, when the value of Ymax / Ni is less than 0.35 (YES in S908), the reinforcing bar state (rib position) is 0 ° to 60 ° (S909), and the median Mi after data shaping is acquired ( S910), the column of 0-60 is referred among the rib positions 4523 in the reinforcing bar standard information 452 (see FIG. 6) of the storage unit 45 (S911). When the value of Ymax / Ni is 0.35 or more and less than 0.45 (YES in S912), the reinforcing bar state (rib position) is 60 ° to 75 ° (S913), and the median after data shaping Mi is acquired (S914), and the field of 60-75 is referred among the rib positions 4523 in the reinforcing bar standard information 452 of the storage unit 45 (S915). When the value of Ymax / Ni is 0.45 or more (NO in S912), the reinforcing bar state (rib position) is 75 ° to 90 ° (S916), and the median value Mi after data shaping is acquired (S917). In the rib position 4523 in the reinforcing bar standard information 452 of the storage unit 45, the column 75 to 90 is referred to (S918).
鉄筋規格情報４５２を参照した結果、中央値Ｍｉに対応する鉄筋規格（呼び径４５２１及び公称直径４５２２）が存在するか否かを判定する（Ｓ９１９）。具体的には、中央値Ｍｉを含む径長の下限値と上限値の組合せが各欄にあるか否かを判定する。存在すれば（Ｓ９１９のＹＥＳ）、該当した鉄筋規格を取得する。存在しなければ（Ｓ９１９のＮＯ）、計測が失敗したことになる（Ｓ９２１）。これによれば、鉄筋のリブ位置（向き）に対応した鉄筋規格情報４５２を用いるので、どの角度から撮影したとしても、精度よく鉄筋規格を取得することができる。 As a result of referring to the reinforcing bar standard information 452, it is determined whether there is a reinforcing bar standard (nominal diameter 4521 and nominal diameter 4522) corresponding to the median value Mi (S919). Specifically, it is determined whether or not a combination of a lower limit value and an upper limit value of the diameter length including the median value Mi is in each column. If it exists (YES in S919), the corresponding reinforcing bar standard is acquired. If it does not exist (NO in S919), the measurement has failed (S921). According to this, since the reinforcing bar standard information 452 corresponding to the rib position (orientation) of the reinforcing bar is used, the reinforcing bar standard can be acquired with high accuracy regardless of the angle taken from any angle.
以上本発明の実施の形態について説明したが、図１に示す配筋情報取得システム１の各装置を機能させるために、各装置の処理部で実行されるプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録し、その記録したプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることにより、本発明の実施の形態に係る配筋情報取得システム１が実現されるものとする。なお、プログラムをインターネット等のネットワーク経由でコンピュータに提供してもよいし、プログラムが書き込まれた半導体チップ等をコンピュータに組み込んでもよい。 Although the embodiment of the present invention has been described above, in order to make each device of the bar arrangement information acquisition system 1 shown in FIG. 1 function, the program executed by the processing unit of each device is stored on a computer-readable recording medium. It is assumed that the bar arrangement information acquisition system 1 according to the embodiment of the present invention is realized by recording, causing the computer to read and execute the recorded program. Note that the program may be provided to the computer via a network such as the Internet, or a semiconductor chip or the like in which the program is written may be incorporated in the computer.
以上説明した本発明の実施の形態によれば、建設現場において、複数の鉄筋が配置され、型枠が組まれた状態であっても、その鉄筋群の中心部に全方位カメラ３を挿入し、３６０度全周囲の鉄筋を撮影することにより、鉄筋の径長やピッチを計測することが可能である。次に、全方位カメラ３を鉄筋の中心部に固定し、全周囲画像を撮るので、計測対象が立体的な鉄筋（例えば、四角形状に組まれた柱筋や梁筋等）であっても、１回の撮影で済む。そして、撮影した全周囲画像のデータを携帯端末４に取り込み、その全周囲画像を平面画像に展開し、さらに平面画像を一面画像に分割した後、画像処理することにより、主筋及び補強筋の配筋情報を同時に取得することができる。 According to the embodiment of the present invention described above, the omnidirectional camera 3 is inserted into the center of the reinforcing bar group even when a plurality of reinforcing bars are arranged and the formwork is assembled at the construction site. It is possible to measure the diameter and pitch of the reinforcing bars by photographing the reinforcing bars around 360 degrees. Next, since the omnidirectional camera 3 is fixed to the central part of the reinforcing bar and an all-around image is taken, even if the measurement object is a three-dimensional reinforcing bar (for example, a column reinforcing bar, a beam reinforcing bar, etc.). One shooting is enough. Then, the captured all-around image data is taken into the portable terminal 4, the all-around image is developed into a flat image, and the flat image is further divided into a single image, and then image processing is performed, thereby arranging the main and reinforcing bars. Muscle information can be acquired simultaneously.
≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための最良の形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、上記実施の形態においては、図９のＳ９０３で１０００個の径長データから中央値を取得するものとしたが、他の代表値（例えば、最頻値等）を取得するようにしてもよい。また、マーカは円形に限らず、例えば、正面から見たときに四角形のものであってもよい。そして、上記実施の形態においては、方位確認用マーカＤＭＫを用いるようにしたが、必ずしも方位を特定する必要がない場合や、その他（例えば、いずれか１の鉄筋だけが他の鉄筋と区別可能な形状を有する等）により方位が特定できる場合には、方位確認用マーカＤＭＫを用いることなく、４隅のマーカＭＫだけでもよい。
<< Other embodiments >>
Although the best mode for carrying out the present invention has been described above, the above embodiment is intended to facilitate understanding of the present invention and is not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and equivalents thereof are also included in the present invention. For example, in the above embodiment, the median value is acquired from 1000 pieces of diameter length data in S903 of FIG. 9, but other representative values (for example, the mode value) may be acquired. Good. Further, the marker is not limited to a circle, and may be a rectangle when viewed from the front, for example. In the above-described embodiment, the orientation confirmation marker DMK is used. However, it is not always necessary to specify the orientation, or other cases (for example, only one of the reinforcing bars can be distinguished from the other reinforcing bars). If the orientation can be specified by having a shape or the like), only the markers MK at the four corners may be used without using the orientation confirmation marker DMK.
さらに、主筋が四角形状に配置された状態について説明したが、主筋が三角形や五角形以上の多角形状に配置された状態であってもよい。そのように主筋を配置した場合には、各隅に位置する主筋にマーカＭＫを付与するものとする。 Furthermore, although the state where the main bars are arranged in a quadrangular shape has been described, the main bars may be arranged in a polygonal shape such as a triangle or a pentagon. When the main bars are arranged in such a manner, the marker MK is given to the main bars located at each corner.
１ 配筋情報取得システム
２ 撮影対象部位
３ 全方位カメラ
４ 携帯端末（配筋情報取得装置、情報処理装置）
４４ 処理部
４５ 記憶部
４５１ 鉄筋規格情報（鉄筋種類情報）
５ 管理サーバ
Ｌｍ、ＬＨ、Ｌｔ カメラからの距離
ＤＭＫ 方位確認用マーカ（第２パターン）
ＭＫ マーカ（パターン、第１パターン）
Ｐｍ 補強筋間のピッチのｍｍ値（ピッチ）
Ｐｐ 補強筋間のピッチのpixel値（ピッチのピクセル数）
Ｗｍ 鉄筋の径長
Ｗｐ 鉄筋の径のピクセル数
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reinforcement information acquisition system 2 Imaging | photography object site | part 3 Omnidirectional camera 4 Portable terminal (reinforcement information acquisition apparatus, information processing apparatus)
44 processing unit 45 storage unit 451 rebar standard information (rebar type information)
5 Management server Lm, L H , Lt Distance from camera DMK Orientation confirmation marker (second pattern)
MK marker (pattern, first pattern)
Pm mm value of pitch between reinforcing bars (pitch)
Pp Pixel value of pitch between reinforcing bars (number of pixels in pitch)
Wm Rebar diameter length Wp Rebar diameter pixel count
Claims (7)
前記情報処理装置は、
全周囲画像データを２次元の平面画像データに展開するステップと、
展開した前記平面画像データを、隣接する２つの前記パターンが画像データの両端に位置する一面画像データに分割するステップと、
分割した前記一面画像データを、一方の前記パターンから他方の前記パターンへ向かって走査することにより、前記鉄筋の径のピクセル数を計測するステップと、
前記パターンの大きさ及び前記鉄筋の径のピクセル数に基づいて、前記鉄筋の径長を計算するステップと、
を実行することを特徴とする配筋情報取得方法。 A pattern having a plurality of reinforcing bars arranged so as to extend in the same direction and having an axial center in a polygonal shape, located at each corner of the polygon, and having a size acquired in advance. An all-around image data, which is data of all-around images taken from the center of a reinforcing bar group including reinforcing bars attached to the inside of the polygon, is processed by an information processing device, and the arrangement including the diameter length of the reinforcing bars is processed. A method for acquiring muscle information,
The information processing apparatus includes:
Developing all-around image data into two-dimensional planar image data;
Dividing the developed planar image data into single-surface image data in which two adjacent patterns are located at both ends of the image data;
Scanning the divided one-side image data from one of the patterns toward the other pattern, measuring the number of pixels of the diameter of the reinforcing bar,
Calculating a diameter length of the reinforcing bar based on the size of the pattern and the number of pixels of the reinforcing bar diameter;
The arrangement information acquisition method characterized by performing this.
前記情報処理装置は、
全周囲画像データを前記第２パターンに基づいて２次元の平面画像データに展開するステップと、
前記第１パターン及び前記第２パターンに基づいて、展開した前記平面画像データを、隣接する２つの前記第１パターンが画像データの両端に位置する一面画像データに分割するステップと、
分割した前記一面画像データにおいて、一方の前記第１パターンから他方の前記第１パターンへ向かって連続する黒のピクセルをカウントすることにより、前記鉄筋の径のピクセル数を計測するステップと、
前記鉄筋の仮想ピクセル数として、前記一面画像データにおいて、前記第１パターンの付されていない鉄筋の位置に存在すると仮定した前記第１パターンのピクセル数を計算するステップと、
前記第１のパターンの大きさ、前記鉄筋の径のピクセル数及び仮想ピクセル数に基づいて、前記鉄筋の径長を計算するステップと、
を実行することを特徴とする配筋情報取得方法。 A first pattern having a plurality of reinforcing bars arranged so as to extend in the same direction and whose axis is in a quadrangular shape, located at each corner of the quadrangular shape, and having a size acquired in advance A reinforcing bar group including a reinforcing bar attached to the inside of the quadrangle and another reinforcing bar to which a second pattern distinguishable from the first pattern is attached to the inside of the quadrangle was photographed from the center. A method of processing all-around image data, which is data of all-around images, by an information processing device, and obtaining bar arrangement information including the diameter of the reinforcing bar,
The information processing apparatus includes:
Developing all-around image data into two-dimensional plane image data based on the second pattern;
Dividing the developed planar image data based on the first pattern and the second pattern into one-plane image data in which two adjacent first patterns are positioned at both ends of the image data;
In the divided one-surface image data, counting black pixels continuous from one of the first patterns toward the other first pattern, thereby measuring the number of pixels of the diameter of the reinforcing bar;
Calculating the number of pixels of the first pattern that is assumed to exist at the position of the reinforcing bar not attached with the first pattern in the one-surface image data as the virtual pixel number of the reinforcing bar;
Calculating the length of the reinforcing bar based on the size of the first pattern, the number of pixels of the diameter of the reinforcing bar, and the number of virtual pixels;
The arrangement information acquisition method characterized by performing this.
前記情報処理装置は、
前記平面画像データを前記一面画像データに分割するステップにおいて、
前記平面画像データのうち、前記第２パターンを含み、かつ、両端に前記第１パターンが位置する画像データを前記一面画像データとして抽出し、
その後、右方向又は左方向に前記第１パターンを探索し、両端に前記第１パターンが位置する３個の画像データを順次前記一面画像データとして抽出する
ことを特徴とする配筋情報取得方法。 The bar arrangement information acquisition method according to claim 2,
The information processing apparatus includes:
In the step of dividing the planar image data into the single-surface image data,
Among the plane image data, the image data including the second pattern and having the first pattern located at both ends is extracted as the one-plane image data,
Thereafter, the first pattern is searched in the right direction or the left direction, and three pieces of image data in which the first pattern is located at both ends are sequentially extracted as the single-surface image data.
前記情報処理装置は、
前記鉄筋の仮想ピクセル数を計算するステップにおいて、
２πを前記平面画像データの横幅のピクセル数で除算することにより、１ピクセルあたりの角度を算出し、
前記１ピクセルあたりの角度、前記第１パターンの大きさ及びピクセル数に基づいて、前記全周囲画像データを撮影したカメラと、両端の前記第１パターンとの間の距離である第１パターン距離を計算し、
三角関数の余弦定理を含む三角形の定理を用いて、２つの前記第１パターン距離及びその間の角度、前記カメラからみたときの前記鉄筋の角度に基づいて、前記カメラと、前記鉄筋との間の距離である鉄筋距離を計算し、
前記第１パターンの大きさ、前記１ピクセルあたりの角度及び前記鉄筋距離に基づいて、前記鉄筋の仮想ピクセル数を計算する
ことを特徴とする配筋情報取得方法。 The bar arrangement information acquisition method according to claim 2 or claim 3,
The information processing apparatus includes:
In the step of calculating the number of virtual pixels of the reinforcing bar,
By dividing 2π by the number of horizontal pixels of the planar image data, an angle per pixel is calculated,
Based on the angle per pixel, the size of the first pattern, and the number of pixels, a first pattern distance, which is a distance between the camera that captured the omnidirectional image data and the first pattern at both ends, Calculate
Using the triangle theorem including the cosine theorem of the trigonometric function, based on the two first pattern distances and the angle between them, the angle of the reinforcing bar when viewed from the camera, the distance between the camera and the reinforcing bar Calculate the rebar distance, which is the distance,
The bar arrangement information acquisition method, wherein the number of virtual pixels of the reinforcing bar is calculated based on the size of the first pattern, the angle per pixel, and the reinforcing bar distance.
前記情報処理装置は、
三角関数の余弦定理を用いて、２の鉄筋の前記鉄筋距離及びその角度に基づいて、前記２の鉄筋間のピッチを計算するステップ
をさらに実行することを特徴とする配筋情報取得方法。 The bar arrangement information acquisition method according to claim 4,
The information processing apparatus includes:
A bar arrangement information acquisition method, further comprising: calculating a pitch between the two reinforcing bars based on the reinforcing bar distance and the angle of the two reinforcing bars using a cosine theorem of a trigonometric function.
前記鉄筋群には、前記鉄筋に垂直に配置された補強筋が含まれ、
前記情報処理装置は、
前記補強筋の仮想ピクセル数として、前記一面画像データにおいて、前記第１パターンの付されていない前記補強筋上における所定の列位置に存在すると仮定した前記第１パターンのピクセル数を計算するステップと、
前記一面画像データにおいて、前記列位置から上下方向に向かって連続する黒のピクセルをカウントすることにより、前記補強筋の径のピクセル数を計測するステップと、
前記第１のパターンの大きさ、前記補強筋の仮想ピクセル数及び径のピクセル数に基づいて、前記補強筋の径長を計算するステップと、
をさらに実行することを特徴とする配筋情報取得方法。 The bar arrangement information acquisition method according to claim 2,
The reinforcing bar group includes reinforcing bars arranged perpendicular to the reinforcing bars,
The information processing apparatus includes:
Calculating the number of pixels of the first pattern that is assumed to be present at a predetermined row position on the reinforcing bar not provided with the first pattern in the one-side image data as the virtual pixel number of the reinforcing bar; ,
In the one-surface image data, by counting black pixels continuous in the vertical direction from the row position, measuring the number of pixels of the diameter of the reinforcing bar,
Calculating the length of the reinforcing bar based on the size of the first pattern, the virtual pixel number of the reinforcing bar and the number of pixels of the diameter;
The bar arrangement information acquisition method characterized by further performing.
前記情報処理装置は、
前記一面画像データにおいて、前記列位置から上下方向へ向かってピクセルを探索し、２の補強筋間のピッチのピクセル数を計測するステップと、
前記第１のパターンの大きさ、前記補強筋の仮想ピクセル数及び前記ピッチのピクセル数に基づいて、前記２の補強筋間のピッチを計算するステップと、
をさらに実行することを特徴とする配筋情報取得方法。 The bar arrangement information acquisition method according to claim 6,
The information processing apparatus includes:
In the one-plane image data, searching for pixels in the vertical direction from the row position, and measuring the number of pixels of the pitch between the two reinforcing bars;
Calculating a pitch between the two reinforcing bars based on the size of the first pattern, the number of virtual pixels of the reinforcing bars and the number of pixels of the pitch;
The bar arrangement information acquisition method characterized by further performing.
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