JP6438311B2 - 測量システム、測量方法、測量機及び測量用反射ターゲット - Google Patents
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Description
このため、このような機能に着目し、路面等の施工面の整地作業を行う施工現場では、整地作業車(例えばグレーダ)等に反射ターゲット保持具を取付け、その反射ターゲットの測定値を自動視準、自動追尾機能に基づいて常時監視することにより、施工面の整地状況を把握し、それにより、作業の適正化(路面の平坦化)を図っている。
また、測量作業者による測量作業においては、測量作業者が多くの測定点に反射ターゲット保持具を移動させる一方で、その反射ターゲット保持具の反射ターゲットを測量機に自動追尾させることにより、その各測定点の情報を得、それに基づき施工面の整地状況を把握している。
また、施工現場では、多くの測量作業者が反射ターゲット保持具をもって測量作業を行っており、上記の場合同様、測量機は、必ずしも、希望の反射ターゲットをロックするとは限らない。このため、施工面の状況を的確に把握できないおそれがある。
第2の目的は、希望反射ターゲットを的確に特定できる測量方法を提供することにある。
第3の目的は、希望反射ターゲットを的確に特定できる測量機を提供することにある。
第4の目的は、自身が希望反射ターゲットであるか否かを的確に特定させることができる測量用反射ターゲットを提供することにある。
反射ターゲットと、該反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量機と、が備えられている測量システムにおいて、
前記反射ターゲットに、固有の識別情報が備えられ、
前記測量機に、
設定識別情報を設定できる操作入力手段と、
反射ターゲットを探索する第1探索手段と、
前記第1探索手段が反射ターゲットを検出したとき、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットが備える識別情報を探索する第2探索手段と、
前記第2探索手段の探索情報から該反射ターゲットの識別情報を検出する識別情報検出手段と、
前記識別情報検出手段が検出した識別情報と、前記操作入力手段により設定された設定識別情報とを照合する照合手段と、が備えられている構成とされている。この請求項1の好ましい態様としては、請求項2の記載の通りとなる。
反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量方法において、
前記反射ターゲットとして、固有の識別情報を備えるものを用い、
測距を行うに当たって、先ず、反射ターゲットを探索する第1探索を行い、
次に、前記第1探索により反射ターゲットを検出したときには、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットにおける固有の識別情報を探索する第2探索を行い、
次に、前記第2探索の探索情報から反射ターゲットにおける固有の識別情報を検出し、
次に、前記反射ターゲットにおける固有の識別情報と希望反射ターゲットにおける固有の識別情報とを照合する構成とされている。この請求項3の好ましい態様としては、請求項4、5の記載の通りとなる。
固有の識別情報が備えられる反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量機であって、
設定識別情報を設定できる操作入力手段と、
反射ターゲットを探索する第1探索手段と、
前記第1探索手段が反射ターゲットを検出したとき、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットが備える固有の識別情報を探索する第2探索手段と、
前記第2探索手段の探索情報から該反射ターゲットにおける固有の識別情報を検出する識別情報検出手段と、
前記識別情報検出手段が検出した識別情報と、前記操作入力手段により設定された設定識別情報とを照合する照合手段と、
が備えられている構成とされている。この請求項6の好ましい態様としては、請求項7、8の記載の通りとなる。
測距するために出射される測距光を反射する測量用反射ターゲットにおいて、
固有の識別情報が備えられている構成とされている。
その一方で、第1探索手段は、照合手段が、識別情報検出手段が検出した識別情報と設定識別情報とが一致しないと判断したときには、新たな反射ターゲットを探索するように設定されていることから、希望反射ターゲットを見つけ出すまで各反射ターゲット存在推定域に直接アクセスして、反射ターゲット及びその固有の識別情報を検出することになり、各反射ターゲットにおける固有の識別情報を設定情報に対して順次、照合できることになる。
(1)プリズム4は、トータルステーション3からの出射光をそのトータルステーション3に向けて反射する役割を有しており、本実施形態においては、プリズム4は、その全周囲(360°)から入射する入射光を、その入射方向と反対の方向に反射するものが用いられている(いわゆる360°タイプ)。
(3)このポール5の一端部外周面には、図2に示すように、プリズム保持具2毎に固有の識別情報6が付加されている。本実施形態においては、識別情報6として、コントラスト差が強いことに着目し、白黒の縞模様パターンが用いられ、白、黒の各色彩部分は、ポール5の軸線方向に一定幅を有する状態をポール5の全周に亘って形成しつつポール5の軸線方向に連続的に配置されている。このため、識別情報6は、360°タイプのプリズム4に対応して、ポール5全周のどの方向から見ても、同じ白黒の縞模様パターンとして視認される。
前者の場合には、帯状素材として、反射素材、非反射素材を、適宜、組み合わせることにすれば、トータルステーション3からの発光により、白黒の縞模様パターンのコントラストを高めることができ、夜でも、識別情報6に基づき、各プリズム保持具2を特定できることになる。特に暗所での利用を想定した場合には、態様として、黒の帯状素材を反射素材とし、白の帯状素材を非反射素材とすることが好ましい。また、白、黒の帯状素材を用いれば、白黒の縞模様パターン配置を適宜変えることができ、異なる識別情報6を簡単に多く得ることができる。
後者の場合には、一枚のシート状の識別子6Aをポール5に巻付けるだけで、ポール5に識別情報6を付加することができ、プリズム保持具2の製造を容易にすることができる。
このような白、黒の帯状素材、一枚のシート状識別子6Aに白黒の縞模様を形成するに当たっては、インクジェットプリンタ等の汎用的なプリンタを用いることができる。
(2−1)第1望遠鏡部17は、図4に示すように、その光学系20を通して視準方向の画像(望遠画像)を撮像部としての狭角カメラ素子19により取得できることになっており、その第1望遠鏡部17の光学系20は、その視準軸O上に、対物レンズ21、反射プリズム22、ダイクロイックミラー23、ビームスプリッタ24、合焦レンズ25、狭角カメラ素子19を順に設置することにより構成されている。この第1望遠鏡部17の光学系20には、視準用発光部26からの視準光を第1望遠鏡部17の視準軸Oに導く視準用投光光学系27と、測距用発光部28からの測距光を第1望遠鏡11の視準軸Oに導く測距用投光光学系29と、が組み込まれている。
(2−2)第2望遠鏡部18は、図4に示すように、その光学系32を通して視準方向、或は略視準方向の画像(広角画像)を撮像部としての広角カメラ素子33により取得できることになっている。
(2−3)照明用発光部30は、前記狭角カメラ素子19、前記広角カメラ素子33により測定対象の画像情報を取得する際に、照明光として発光するものであり、この照明用発光部30としては、杭打ち作業に一般的に利用されているいわゆるガイドライトを利用することができる。
視準光については、プリズム保持具2のプリズム4で反射されると、その反射視準光は、自動視準すべく、これまで来た光路を逆進し、対物レンズ11とダイクロイックミラー23とを透過して、ビームスプリッタ24に入射される。そして、そのビームスプリッタ24に入射された反射視準光は、そのビームスプリッタ24で反射され、受光素子(エリアセンサ)35に入射される。この受光素子35には第1望遠鏡部17の望遠鏡視野37が捉えた画像も入力される。
(2−5)前記照明光については、プリズム保持具2等で反射されると、その反射照明光は、これまで来た光路を逆進し、対物レンズ11、ダイクロイックミラー23、ビームスプリッタ24、合焦レンズ25を経て、照明されたプリズム保持具像を結像するべく狭角カメラ素子19に入射される。また、上記反射照明光は、第2望遠鏡部18の光学系32を介して広角カメラ素子33にも入射される。
(3−1)その制御ユニットUからは、図4、図5に示すように、前記垂直駆動部11、前記水平駆動部12、前記視準用発光部26、前記測距用発光部28、前記照明用発光部30、前記表示部15、画像処理装置36に各種出力信号が出力される一方、制御ユニットUには、前記操作入力部(操作入力手段)16、前記垂直測角部13、前記水平測角部14、前記受光素子35(第1探索手段)、前記測距用受光素子34(第2探索手段、測距手段)、前記広角カメラ素子33(第2探索手段、カメラ素子、使用カメラ素子)、前記狭角カメラ素子19(第2探索手段、使用カメラ素子)、画像処理装置36から各種入力信号が入力される。
この場合、画像処理装置36は、各素子19,33〜35等に入力された情報を画像処理し、その画像処理装置36での処理後、その画像処理データが制御ユニットUに戻される。表示部15は、制御ユニットUによる制御に基づき、受光素子(エリアセンサ)35、広角カメラ素子33、狭角カメラ素子19に基づく画像(画像処理したもの)を表示することになるが、この各画像の表示に際しては、望遠鏡視野37、さらには、視準軸Oを示す十字線38も表示される(図6、図7参照)。
記憶部には、測定に必要な計算プログラム、画像処理を行う為の画像処理プログラム、各種制御プログラム、プリズム保持具2のプリズム4の探索ルート、そのプリズム4の探索範囲に関する情報等の設定情報等が格納されており、そのプログラム等は、必要に応じて、各制御部、各処理部等により読み出されることになっている。また、必要な情報が適宜、記憶され、さらには、操作入力部16により入力される希望プリズム保持具2の識別情報6も記憶されることになる。
探索制御部は、所定の探索範囲内で所定の探索ルートに従い、垂直測角部13及び水平測角部14からの情報を得つつ、垂直駆動部11及び水平駆動部12を制御して、プリズム保持具2のプリズム4の探索動を行う機能を有する。プリズム4の探索ルートのパターン(サーチパターン)としては、本実施形態においては、図6、図7に示すように、望遠鏡視野37の中心(視準軸)Oの位置から外側に向けた渦巻き状としたものが用いられる。勿論、探索ルートのパターンとして、左右方向に往復動しつつ次第に上下方向の一方から他方に向けて移動させたり、上下方向に往復動しつつ次第に左右方向の一方から他方に向けて移動させたりする等、種々の態様をとることができる。
自動視準制御部は、受光素子35からの情報に基づき、プリズム4中心の視準軸Oからの水平偏差及び垂直偏差を算出し、それら偏差を垂直駆動部11及び水平駆動部12の駆動によりなくし、これにより、プリズム4中心と望遠鏡視野中心(視準軸)Oとを一致させる機能(自動視準)を有している。
測距演算処理部は、測距用受光素子34からの情報(測距用発光部28から図示しない光ファイバにより直接受光素子34へ入射される参照光、測距用受光素子34に入射される反射測距光)に基づき、反射測距光と参照光との位相差を算出し、それに基づきプリズム4までの距離を導き出す機能を有している。
使用カメラ素子判別処理部は、測距演算処理部において導かれたプリズム4までの距離に基づいて広角カメラ素子33を用いるか、狭角カメラ素子19を用いるかを判別する機能を有している。広角カメラ素子33、狭角カメラ素子19の性質を有効に利用し、プリズム保持具22における識別情報6を画像上において適切なサイズとして的確に取得するためである。
照合処理部は、識別情報検出部が検出した識別情報6と、予め記憶されている希望プリズム保持具2の識別情報6とを比較し、その両者が一致するときに、その照合したプリズム保持具2が希望プリズム保持具2である旨を表示部15に表示し、上記両者が不一致のときには、照合したプリズム保持具2が希望プリズム保持具2でない旨を表示部15に表示させる機能を有している。
(1)希望プリズム保持具2の識別に際しては、先ず、所定の探索範囲内で、所定の探索ルートの下で、プリズム保持具2のプリズム4の探索が行われる。このため、望遠鏡視野37は、本実施形態においては、図6、図7に示すように、望遠鏡視野37中心の位置から外側に向けた渦巻き状となって移動する。
(2)プリズム4探索中にプリズム4が検出された時には(例えば図6参照)、自動視準が実行される。すなわち、水平駆動部12及び垂直駆動部11が駆動されて、望遠鏡視野37の中心(視準軸)がその検出プリズム4の中心に向けられる。望遠鏡視野37の中心と検出プリズム4中心とが一致すると、その状態がロックされ、その状態の下で、検出プリズム4までの距離が測距される。
(4)使用カメラ素子が選択されると、その画像情報から、検出プリズム4を保持するポール5に付加された識別情報6(本実施形態においては、白黒の縞模様パターン)が取得され、その識別情報6と、設定されている希望プリズム保持具2の識別情報6との照合が行われる。照合処理には、パターン、形状等について照合を行い得る一般的なテンプレートマッチング等が用いられ、その照合処理により、照合中の検出プリズム保持具2が希望プリズム保持具2か否かが判別される。
検出プリズム保持具2の識別情報6と希望プリズム保持具の識別情報6とが一致すると判断されたときには、その検出プリズム保持具2が、希望プリズム保持具2であるとして、その旨が表示部15に表示される。そしてこの後、トータルステーション3は、そのプリズム保持具2のプリズム4の位置情報(当該プリズム4までの距離、高度角、方位角)等が希望するものであるとして、その情報を、施工面状況等の各種判断に利用し、その結果を表示部15に表示する。
一方、検出プリズム保持具2の識別情報6と希望プリズム保持具2の識別情報6とが一致しないときには、検出プリズム保持具2が希望プリズム保持具2でないとして、次のプリズム4を検出すべく、望遠鏡10は、再び、探索ルートに従って探索する(図7参照)。
(5)したがって、当該測量システム1を用いれば、施工現場に複数のプリズム保持具2が存在しても、その中から希望プリズム保持具2を誤ることなく的確に特定することができ、その希望プリズム保持具2に基づく情報を入手することにより各種判断を的確に行うことができる。
先ず、S1において、各種情報として、希望のプリズム保持具2の識別情報6、プリズム保持具2の探索ルート、探索範囲等が読み込まれる。その読み込みを終えると、S2において、プリズム保持具2の探索が開始され、S3において、設定された探索範囲を超えているか否かが判別される。このS3がYESのときには、探索範囲を超えたとして、当該制御が終了される一方、S3がNOのときには、S4において、プリズム保持具2のプリズム4が検出されたか否かが判別される。希望プリズム保持具2の可能性があるプリズム保持具2を見つけ出すためである。S4がNOのときには、S3に戻されて、探索範囲を超えるまでプリズム4の検出が続けられる一方、S4がYESのときには、S5において、プリズム4が検出されたとして、そのプリズム4に対して自動視準が行われ、そのプリズム4がロックされる(視準軸Oとプリズム4の中心とを一致させた状態で固定)。そして、次のS6において、測距が行われ、その検出プリズム保持具2のプリズム4までの距離が測定される。
このため、S7がYESのときには、S8において、広角カメラ素子33を用いて広角カメラ画像情報が取得され、S7がNOのときには、S9において、狭角カメラ素子19を用いて狭角カメラ画像情報が取得される。
他方、S11がNOのときには、S13において、プリズム保持具2のプリズム4に対するロックが解除(自動視準解除)されると共に自動視準が禁止され、S14において、探索ルートに復帰してプリズム保持具2のプリズム4の探索を再開始する。そして次のS15において、望遠鏡視野37内に、照合した検出プリズム保持具2のプリズム4が存在しなくなるまで(照合した検出プリズム保持具2のプリズム4を検出しなくなるまで)移動された上で(S15)、自動視準禁止が解除され(S16)、通常のプリズム保持具2のプリズム4探索状態に戻される(S3)。
(1)このため、この第2実施形態においては、図10に示すように、前記第1実施形態同様、制御ユニットUに、操作入力部16からの設定情報、垂直測角部13からの角度情報、水平測角部14からの角度情報、受光素子(エリアセンサ)35からの受光情報、測距用受光素子34からの受光情報、広角カメラ素子33からの広角カメラ画像情報、狭角カメラ素子19からの狭角カメラ画像情報、画像処理装置36からの画像処理情報が入力され、制御ユニットUからは、垂直駆動部11、水平駆動部12、視準用発光部26、測距用発光部28、照明用発光部30、表示部15、画像処理装置36に対して各種出力信号が出力される。
検出対象検出処理部は、広角カメラ画像情報を取り込み、その画像情報の中から、検出対象として、プリズム保持具2のプリズム4又はプリズム保持具2が保有する識別情報6)が存在している場合に、その存在を検出する機能を有している。プリズム保持具2を所定の探索ルートに従って一律に探索するのではなく、プリズム保持具2の可能性のあるものを一挙に見つけ出し、希望プリズム保持具2であるか否かを識別するべく、その各プリズム保持具2の可能性のあるものに直接、アクセスするためである。
処理順位決定処理部は、検出対象検出処理部において見つけ出された検出対象物について、希望プリズム保持具2であるか否かの判断をするための処理の順位を決定する機能を有している。効率的な識別処理を行うためである。具体的に、処理方法としては、後述の図12、図13の内容の他に、垂直角に基づき、広角カメラ画像情報中から空や地面等、プリズム4(又は識別情報6)が存在しないであろうエリアを排除した上で、識別処理を行ったり、検出対象の識別処理の順番を、予め、画像情報の中央や画像情報の端から決定したりするように設定しておくこと等が行われる。
先ず、Q1において、各種情報として、希望プリズム保持具2の識別情報6、フラグF=0(広角カメラ画像情報に存在する検出対象に対する初回時処理であること)等が読み込まれ、その読み込みを終えると、Q2において、広角カメラ素子33を用いて広角カメラ画像情報が取得される。画角の広い画像情報により、広い範囲でプリズム保持具2を一挙に検出するためである。
具体的に説明する。先ず、Q5−1において、Q4の各種情報が読み込まれると、現在位置の望遠鏡視野37中心Oに対して最も離れ長さが短い検出対象T1が選択され(Q5−2)、次に、Q5−2で選択された検出対象T1に対して最も離れ長さが短い検出対象T2が選択される(Q5−3)。このような処理が繰り返され、最終検出対象Tnが選択される(Q5−4)。そしてこの後、検出対象の処理順位が、T1、T2、・・・Tnの順と設定される(Q5−5)。これにより、図12の矢印で示すように、望遠鏡視野37(撮像範囲)を各検出対象に対して効率的に移動させることができることになり、迅速に希望プリズム保持具2を見つけ出すことができることになる。
すなわち、広角カメラ画像情報内に写し出されるような広い範囲ではなく、望遠鏡視野37内に写し出されるような狭い範囲で複数のプリズム保持具2が存在し、その中から希望プリズム保持具2を識別したい場合がある。このような場合には、望遠鏡視野37内に写し出される各プリズム4に対して、第2実施形態における「検出対象」に対する取り扱いと同様の取扱いを行えば、希望プリズム保持具2を、複数のプリズム保持具2の中から、より迅速に識別することができる。
この場合、各プリズム4に対してロックを適切に行うために、自動視準が適正な範囲で行われるように設定される。
(1)この第3実施形態においては、図14に示すように、前記第1、第2実施形態同様、制御ユニットUに、設定入力部16からの設定情報、垂直測角部13からの角度情報、水平測角部14からの角度情報、受光素子35からの受光情報、測距用受光素子34からの受光情報、広角カメラ素子33からの広角カメラ画像情報、狭角カメラ素子19からの狭角カメラ画像情報、画像処理装置36からの画像処理情報が入力され、制御ユニットUからは、垂直駆動部11、水平駆動部12、視準用発光部26、測距用発光部28、照明用発光部30、表示部15、画像処理装置36に対して各種出力信号が出力されている。
すなわち、差分エリア検出処理部は、短い時間での発光の有無(ON,OFF)により広角カメラ素子33等が得た明暗差分画像情報を受け取り、その明暗差分画像情報の中から差分エリアを検出する機能を有している。この差分エリア検出処理部による差分エリアの検出により、その差分エリアがプリズム4の存在領域と推定できることになり、この差分エリアに対して、前記第2実施形態と同様の探索を行えば、所定の探索ルートに従って一律にプリズム4を探索する場合に比べて迅速に希望のプリズム保持具2を探し出すことができることになる。
この場合、明暗差分画像を撮影するに際して、短い時間で光を点滅させるために、照明用発光部30を利用することができる。
これにより、識別情報6として、細微なパターンを形成する必要がなくなるばかりか、外乱等により画像上で識別情報6の損失が多少、起きようとも、各パターンの識別が可能となる。しかも、単一の形状パターンとされていることから、形状パターンのサイズを大きくとることができることになり、プリズム保持具2までの距離が遠くても、その識別が可能となる。
この場合、図16では、プリズム4として、いわゆる360°タイプのものが用いられているが、識別情報6として、形状パターンが用いられていることから、プリズムとしては、形状パターンと同じ側にだけ機能面を有する1素子プリズムを用いることで足りる。
上記例では、識別情報6としての形状パターンをポール5の外周面に付加したが、プリズム4の形状自体を、プリズム保持具2毎に変えるようにしてもよい。
勿論この場合、基準色領域の基準色として、上記「赤(R)、緑(G)、青(B)」以外の色彩を用いることができる。例えば、「白と黒」をも基準色として用いることができ、このときには、4種類の識別パターンを構成できることになる。
これにより、この第6実施形態に係るプリズム保持具2を用いれば、ポール5における識別情報6だけの場合よりも、識別性能を高めることができる。しかも、プリズム4を基準として、そのプリズム4の両側に、識別情報6が付加されたポール5と、識別情報6’が付加されたポール5’とが配置されていることから、プリズム4の検出後、識別情報6の探索において、その探索範囲を少なくしてその負担を軽減することができる(図8も参照)。このような機能は、プリズム保持具2のポール5が傾斜している場合にも同様に働くことになり、プリズム保持具2のポール5が傾斜している場合でも、識別情報6を容易に検出することができると共に、その識別性を高めることができることになる。
これにより、ポール5に簡単に伸縮構造体42を取付けて、識別情報6を形成することができる一方、伸縮構造体42を取り外して使用しないときには、短縮させることによりコンパクトにすることができる。尚、図20では、プリズム4が省略されている。
また、この伸縮構造体42を用いれば、この伸縮構造体42の伸縮状態を調整することにより、多様な白、黒の縞模様(識別情報6)を形成することもできる。
これにより、色彩の異なる複数の厚肉円板43の積層状態を変えることをもって、多様な識別情報6を簡単に形成できることになる。尚、図21では、プリズム4が省略されている。
これにより、識別情報6を、プリズム4と反射体46とにより限定された範囲Lとして捉えることができることになり、プリズム4の検出後の識別情報6の検出を高速化すると共にその誤検出を抑制することができる。
(1)有機EL,蛍光シート、LEDをもって、明暗、点滅等を行うことにより、識別情報6を構成すること。これにより、プリズム4が夜でも使用可能であることに対応して、識別情報6についても、暗所での識別が可能となる。
(2)トータルステーション3に搭載のカメラ素子19,33として、赤外カメラ素子に変更すること。これにより、可視域では識別情報6の判別がつかない暗所での識別が有効となる。
(3)識別情報を等間隔のパターンに形成し、1次元周波数解析を行うことにより、識別情報6までの距離を推定すること。これにより、プリズム4が遮蔽され距離値が得られない際や、カメラ画像情報から距離値を推定する際に有効に役立つ。
(4)1素子プリズムにおいて、そのプリズム4の機能面と同一面側に、識別情報6を付した識別子を配置すること。
(5)識別情報6において用いる色彩として、白と黒との組み合わせをもって説明したが、コントラスト差を生じる限り、他の色彩の組み合わせてもよいこと。
反射ターゲットと、該反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量機と、が備えられている測量システムにおいて、
前記反射ターゲットに、固有の識別情報が備えられ、
前記測量機が、設定識別情報を設定できると共に、前記反射ターゲットの固有の識別情報を取込んで、該固有の識別情報と前記設定識別情報とを照合するように設定されている構成とすること。
これにより、設定識別情報として、希望反射ターゲットに備えられた固有の識別情報を設定すれば、照合する反射ターゲットが希望反射ターゲットであるか否かを判別することができ、希望反射ターゲットを簡単に特定することができる。
反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量方法において、
前記反射ターゲットとして、固有の識別情報を備えるものを用い、
測距を行うに当たって、前記反射ターゲットが備える固有の識別情報と希望の反射ターゲットの識別情報とを照合する構成とすること。
これにより、設定識別情報として、希望反射ターゲットに備えられた固有の識別情報を設定することにより、照合する反射ターゲットが希望反射ターゲットであるか否かを判別することができる。このため、当該方法を用いることにより、前述の(6)の作用効果同様、希望反射ターゲットを簡単に特定することができる。
(7−1)前記(7)の構成の下で、
前記反射ターゲットにおける固有の識別情報と希望の反射ターゲットの識別情報とを照合するに先立ち、先ず、反射ターゲットを探索する第1探索を行い、
次に、前記第1探索により反射ターゲットを検出したときには、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットの固有の識別情報を探索する第2探索を行い、
次に、前記第2探索の探索情報から反射ターゲットの固有の識別情報を検出し、
しかも、前記第1探索として、前記反射ターゲットが存在する側の画像情報を取得した上で、該画像情報に基づき、反射ターゲットが存在すると推定される反射ターゲット存在推定域を推定し、該反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットを検出する場合において、
前記反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットを検出するに際しては、設定された優先順位に従うようにする構成とすること。
これにより、その設定された優先順位に基づき的確な検出処理を行うことができる。
固有の識別情報が備えられる反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量機であって、
設定識別情報を設定できる操作入力手段と、
前記反射ターゲットの固有の識別情報を取込む識別情報取込み手段と、
前記識別情報取込み手段により取り込まれた識別情報と、前記操作入力手段により入力された設定識別情報とを照合する照合手段と、
が備えられている構成とすること。
これにより、設定識別情報として、希望反射ターゲットに備えられた固有の識別情報を設定すれば、照合する反射ターゲットが希望反射ターゲットであるか否かを判別することができ、前述の(6)の構成同様、希望反射ターゲットを簡単に特定することができる。
(8−1)前記(8)の構成の下で、
前記識別情報取込み手段が、反射ターゲットを探索する第1探索手段と、該第1探索手段が反射ターゲットを検出したとき、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットが備える識別情報を探索する第2探索手段と、該第2探索手段からの探索情報により該反射ターゲットの識別情報を検出する識別情報検出手段と、を備え、
しかも、前記第1探索手段は、画像情報を取得するカメラ素子と、該カメラ素子が取得した該画像情報に基づき、反射ターゲットが存在すると推定される反射ターゲット存在推定域の存在を判別する反射ターゲット存在推定域判断手段と、該反射ターゲット存在推定域判断手段が判断した反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットを検出する反射ターゲット検出手段と、を備えている場合において、
前記第1探索手段が、前記反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットを検出するに際して、処理順位を決定する処理順位決定手段を備えている構成とすること。
これにより、前記(7−1)と同様の作用効果を得ることができる。
前記固有の識別情報が、コントラスト差を生じさせるコントラスト差パターンとして構成されている構成とすること。
これにより、そのコントラスト差パターンをそれぞれ異ならせれば、識別情報を互いに識別することができる。
(9−2)前記(9−1)の構成の下で、
伸び形状とされた支持部材の一端に取付けられ、
前記支持部材の一端部外周面には、複数の各帯状色彩部分が、該支持部材の軸線方向を幅方向としつつ全周に亘って付加された状態をもって該支持部材の軸線方向に順次、配置され、
前記コントラスト差パターンが、前記複数の各帯状色彩部分により構成されている構成とすること。
これにより、互いに識別できるコントラスト差パターン(識別情報)の具体的態様を提供できる。
この場合、当該反射ターゲットが全周囲からの入射光を反射するものであることに対応して、どの方向から見ても識別情報の模様を同じとすることができ、当該反射ターゲットの使用自由度を高めることができる。
前記固有の識別情報が、単一の形状パターンとして構成されている構成とすること。
これにより、細微なパターンを形成する必要がなくなるばかりか、外乱等により画像上で識別情報の損失が多少、起きようとも、その形状パターンを識別することができる。しかも、単一の形状パターンとされていることから、パターンのサイズを大きくとることができることになり、反射ターゲットまでの距離が遠くても、その識別を可能にできる。
前記固有の識別情報が、複数の色彩表示群よりなる色パターンとして構成されている構成とすること。
これにより、複数の各色彩表示群の色彩の違い、組み合わせにより、識別情報を互いに識別することができる。
(9−5)前記(9−4)の構成の下で、
前記色パターンに、複数の基準色表示群が含まれている構成とすること。
これにより、外光や暗所等により基準色表示群及び色彩表示群の色味に変化が生じたとしても、その基準色表示群及び色彩表示群に同条件で変化が生じることになり、基準色表示群の各色彩部分と同一のものを色彩表示群の各色彩部分から選び出すことにより、複数の色彩表示群における色彩部分がなす色彩パターン状態を把握することができる。したがって、外光や暗所等に基づき識別情報における各色彩部分の色味に変化が生じるとしても、識別情報の識別性能が低下することを抑えることができる。
(9−6)前記(9−4)の構成の下で、
伸び形状とされた支持部材の一端に取付けられ、
前記支持部材の一端部に、テレスコピックな構造とされた伸縮構造体が該支持部材の一端部を覆い被せるようにして着脱可能に取付けられ、
前記伸縮構造体の外周面に、複数の各帯状色彩部分が、該伸縮構造体の伸縮方向を幅方向としつつ全周に亘って付加された状態をもって、該伸縮構造体の軸線方向に順次、配置され、
前記複数の色彩表示群が、前記伸縮構造体外周面の複数の帯状色彩部分により構成されている構成とすること。
これにより、支持部材に簡単に伸縮構造体を取付けて、識別情報を形成することができ、伸縮構造体を取り外して使用しないときには、短縮させることによりコンパクトにすることができる。また、この伸縮構造体を用いれば、この伸縮構造体の伸縮状態を調整することにより、多様な識別情報を形成できる。
(9−7)前記(9−4)の構成の下で、
伸び形状とされた支持部材の一端に取付けられ、
前記支持部材の一端部外周面に、色彩を付加された複数の厚肉円板が積層状態をもって着脱可能に取付けられ、
前記複数の色彩表示群が、前記複数の圧肉円板の色彩をもって構成されている構成とすること。
これにより、色彩の異なる複数の厚肉円板の積層状態を変えることをもって、多様な識別情報を簡単に形成できる。
固有の識別情報として、複数の色彩表示群よりなる色パターンをも構成し、その色パターンにおいて、前記(9−5)〜(9−7)のいずれかの構成を施すこと。
2 プリズム保持具
3 トータルステーション(測量機)
4 プリズム(反射ターゲット)
5 ポール(支持部材)
6 識別情報
6A 識別子
16 操作入力部(操作入力手段)
19 狭角カメラ素子(第2探索手段、使用カメラ素子)
28 測距用発光部(第2探索手段、測距手段)
33 広角カメラ素子(第1探索手段、第2探索手段、カメラ素子、使用カメラ素子)
34 測距用受光素子(第2探索手段、測距手段)
35 受光素子(第1探索手段)
U 制御ユニット(第1探索手段、第2探索手段、反射ターゲット存在推定域判断手段、処理順位決定手段、反射ターゲット検出手段、測距手段、使用カメラ素子判別手段、識別情報検出手段、照合手段)
Claims (5)
- 反射ターゲットと、該反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量機と、が備えられている測量システムにおいて、
前記反射ターゲットに、固有の識別情報が備えられ、
前記測量機に、
設定識別情報を設定できる操作入力手段と、
反射ターゲットを探索する第1探索手段と、
前記第1探索手段が反射ターゲットを検出したとき、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットが備える固有の識別情報を探索する第2探索手段と、
前記第2探索手段の探索情報から該反射ターゲットの固有の識別情報を検出する識別情報検出手段と、
前記識別情報検出手段が検出した識別情報と、前記操作入力手段により設定された設定識別情報とを照合する照合手段と、が備えられており、
前記第1探索手段は、画像情報を取得した上で、該画像情報に基づき、反射ターゲットが存在すると推定される反射ターゲット存在推定域を推定し、該反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットを検出するように設定されていると共に、前記照合手段が、前記識別情報検出手段が検出した識別情報と前記設定識別情報とが一致しないと判断したときには、新たな反射ターゲットを探索するように設定されている、
ことを特徴とする測量システム。 - 反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量方法において、
前記反射ターゲットとして、固有の識別情報を備えるものを用い、
測距を行うに当たって、先ず、反射ターゲットを探索する第1探索を行い、
前記第1探索として、画像情報を取得した上で、該画像情報に基づき、反射ターゲットが存在すると推定される反射ターゲット存在推定域を推定すると共に、該反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットの検出を行い、
前記照合の結果が、前記反射ターゲットにおける固有の識別情報と希望反射ターゲットにおける識別情報とが一致しないときには、前記第1探索の下で新たな反射ターゲットを探索し、
次に、前記第1探索により反射ターゲットを検出したときには、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットにおける固有の識別情報を探索する第2探索を行い、
次に、前記第2探索の探索情報から反射ターゲットにおける固有の識別情報を検出し、
次に、前記反射ターゲットにおける固有の識別情報と希望反射ターゲットにおける固有の識別情報とを照合する、
ことを特徴とする測量方法。 - 請求項2において、
前記第2探索として、前記第1探索により検出された反射ターゲットに対して測距を行い、その測距値に基づく画像情報を取得する、
ことを特徴とする測量方法。 - 固有の識別情報が備えられる反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量機であって、
設定識別情報を設定できる操作入力手段と、
反射ターゲットを探索する第1探索手段と、
前記第1探索手段が反射ターゲットを検出したとき、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットが備える固有の識別情報を探索する第2探索手段と、
前記第2探索手段の探索情報から該反射ターゲットにおける固有の識別情報を検出する識別情報検出手段と、
前記識別情報検出手段が検出した識別情報と、前記操作入力手段により設定された設定識別情報とを照合する照合手段と、
が備えられており、
前記第1探索手段は、画像情報を取得するカメラ素子と、該カメラ素子が取得した画像情報に基づき、反射ターゲットが存在すると推定される反射ターゲット存在推定域の存在を判断する反射ターゲット存在推定域判断手段と、該反射ターゲット存在推定域判断手段が判断した反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットを検出する反射ターゲット検出手段と、を備えていると共に、前記照合手段が、前記識別情報検出手段が検出した識別情報と前記設定識別情報とが一致しないと判断したとき、新たな反射ターゲットを探索するように設定されている、
ことを特徴とする測量機。 - 請求項4において、
前記第2探索手段が、画角の異なる複数の使用カメラ素子と、前記第1探索手段により検出された反射ターゲットに対して測距を行う測距手段と、該測距手段からの情報に基づき前記使用カメラ素子を選択する使用カメラ素子判別手段と、を備えている、
ことを特徴とする測量機。
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