JP6456783B2 - 配筋測定装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係る配筋測定装置の一実施形態を示す全体構成図である。
図1に示すように、鉄筋組立体1は、複数の主筋2と、複数の帯筋3とで構成される。主筋2は、矩形状に配置される。帯筋3は、矩形状に配置された主筋2の周囲を巻くように配置される。主筋2は、設置面に対して垂直に配置される。帯筋3は、主筋2に対して直角に配置される。
配筋測定装置10は、レーザー距離計を備えたカメラ200、及び、タブレット型のコンピューター300を備えて構成される。配筋測定装置10は、測定対象の鉄筋及び白板100を一画面に収めてカメラ200で撮影し、得られた画像をコンピューター300で解析して、画像に含まれる鉄筋の径及びピッチを測定する。
白板100は、測定基準部材の一例である。白板100は、矩形の輪郭を有する金属製の平板(板状体)で構成される。白板100は、表面に白色の表示面102を有する。表示面102は、マーカーで書き込み可能に構成され、かつ、書き込まれた情報を白板消しで消去可能に構成される。検査対象など配筋検査に必要な情報は、この白板100の表示面102に記入される。
図2は、カメラの外観構成を示す正面斜視図である。図3は、カメラの外観構成を示す背面斜視図である。
図5は、コンピューターの外観構成を示す斜視図であり、同図(A)は正面斜視図、同図(B)は背面斜視図である。
コンピューター300は、所定のプログラムを実行することにより、撮影方向特定部350、及び、測定部352として機能する。
撮影方向特定部350は、白板100及び鉄筋が写し込まれた画像の画像データを解析して、その撮影方向を特定する。撮影方向特定部350は、測定基準抽出部350A及び撮影方向推定部350Bを備える。
a(x1=A(u1−u0),y1=A(v1−v0),z1=Af)
b(x2=B(u2−u0),y2=B(v2−v0),z2=Bf)
c(x3=C(u3−u0),y3=C(v3−v0),z3=Cf)
d(x4=D(u4−u0),y4=D(v4−v0),z4=Df)
と表わされ、A〜Dが、ある定数となるどこかに存在していることになる。四つの点a、b、c、dが成す図形が、平行四辺形であるということは、ベクトルab=ベクトルcdが成り立つ。
図9は、撮影により得られた画像の一例を示す図である。
次に、本実施の形態の配筋測定装置10を用いた鉄筋の径及びピッチの測定方法について説明する。
まず、白板100の設定を行う。白板100は、測定対象とする鉄筋に対して一定位置に配置する。本例では、測定対象とする鉄筋に密着させ、かつ、その鉄筋が配置された面と平行になるように配置する。これにより、特別な補正処理を行うことなく画像から撮影方向を特定でき、かつ、鉄筋の径及びピッチを求めることができる。
次に、鉄筋及び白板100を撮影する。撮影は、測定対象とする鉄筋及び白板100が一画面に収まるように行う。
次に、得られた画像に基づいて鉄筋の径及びピッチを測定する。測定は、コンピューター300で行われる。
まず、コンピューター300は、撮影により得られた画像データをカメラ200から取得する。また、これと同時に、コンピューター300は、測定に必要な各種情報をカメラ200から取得する。測定に必要な情報とは、画像撮影時にレーザー距離計234で測定された距離の情報、撮影レンズ204の焦点距離の情報、及び、イメージセンサー224の画素サイズの情報である。
次に、コンピューター300は、撮影により得られた画像から撮影方向を特定する。
次に、コンピューター300は、白板100とカメラ200との間の距離の情報、撮影方向の情報、撮影レンズ204の焦点距離の情報、及び、イメージセンサー224の画素サイズの情報に基づいて、画像から鉄筋の径及びピッチを測定する。
《配筋検査システム》
本発明に係る配筋測定装置は、配筋検査に使用できる。配筋検査は、施工した鉄筋が配筋図通りに配置されているか否かを検査する。
《測定基準部材の他の例》
上記実施の形態では、測定基準部材として矩形状の白板を使用した例で説明したが、測定基準部材として使用可能な部材は、これに限定されるものではない。所定の測定基準を有する部材であれば、測定基準部材として使用できる。ここで、測定基準となり得るは、平行四辺形、正多角形又は真円を形作るものであり、図形そのものの他、平行四辺形又は正多角形を形作る点、平行四辺形、正多角形を形作る輪郭が含まれる。以下、測定基準部材の他の例について説明する。
平行四辺形、正多角形又は真円の外形を有する板状体を測定基準部材として使用できる。この場合、板状体の輪郭が測定基準を構成する。
平行四辺形、正多角形又は真円の端面を有する立体を測定基準部材として使用できる。この場合、端面の輪郭が測定基準を構成する。
測定基準を構成する模様を平面上に有する板状体又は立体を測定基準部材として使用できる。たとえば、平行四辺形、正多角形又は真円が描かれた平板を測定基準部材に使用できる。この場合、平板に描かれた平行四辺形、正多角形又は真円の線図が測定基準を構成する。測定基準を構成する模様は線画に限定さない。上記のように、頂点の位置からも撮影方向の特定は可能なので、平行四辺形又は正多角形の頂点の位置を示す点を平板に描画し、これを測定基準とすることもできる。同様に、平行四辺形、正多角形又は真円を成すように色分けした模様についても測定基準を構成できる。
平板状の筐体を有するタブレット型のコンピューターは、測定基準部材としても使用することができる。たとえば、筐体の外形が矩形状の場合は、その輪郭を測定基準として使用できる。また、ディスプレーを備えたタブレット型のコンピューターは、そのディスプレーに測定基準を構成する模様(平行四辺形、正多角形若しくは真円の線図、又は、平行四辺形若しくは正多角形の頂点の位置を示す点)を表示し、その模様を測定基準として使用することができる。さらに、ディスプレーが矩形状の場合は、そのディスプレーの輪郭を測定基準として使用できる。
上記実施の形態では、カメラに備えられる距離計として、レーザー距離計を使用しているが、カメラに備える距離計は、これに限定されるものではない。この他、たとえば、赤外線を利用して距離を測定する距離計などを使用できる。
上記実施の形態では、測定に使用するカメラをいわゆるコンパクトカメラで構成しているが、測定に使用するカメラの構成は特に限定されない。したがって、携帯電話機やスマートフォン、PDA(Personal Digital Assistant)等の携帯情報端末に備えられたカメラを測定に使用することができる。上記実施の形態では、タブレット型のコンピューターにカメラ(内蔵カメラ)が備えられているので、このタブレット型のコンピューターに備えられたカメラを利用して、測定に必要な画像を撮影してもよい。なお、この場合、タブレット型のコンピューターに距離計が備えられる。
上記実施の形態では、測定に必要な画像をカメラで撮影し、得られた画像をコンピューターで処理して、鉄筋の径及びピッチを測定する構成としているが、カメラで撮影した画像をカメラで処理して、鉄筋の径及びピッチを測定する構成としてもよい。すなわち、カメラに撮影方向特定部の機能及び測定部を備えてもよい。
上記実施の形態では、画像から測定基準を抽出する際、画像処理によって自動的に測定基準を抽出する構成としているが、測定基準は、次の方法で抽出することもできる。
撮影された画像を表示部に表示し、ユーザーに測定基準の形状を特定させることができる。この場合、まず、撮影された画像を表示部に表示する。ユーザーは、表示部に表示された画像を確認し、その表示部の表示画面上で測定基準の形状を特定する。
輪郭抽出の画像処理によって測定基準を抽出する場合、おおよその位置をユーザーに指定させることにより、より簡単かつ高精度に測定基準を抽出できる。画像上で測定基準が存在する領域をユーザーに選択させ、その領域を画像処理の対象として、測定基準を抽出する。たとえば、上記の例では、頂点が存在するおおよその位置をユーザーに指示させ、指示された位置の中心に所定範囲で画像処理して、頂点の位置を抽出する。
上記実施の形態では、画像に含まれる鉄筋の径及びピッチを自動的に測定する構成としているが、測定対象をユーザーに選択させる構成とすることもできる。たとえば、撮影された画像を表示部に表示させ、その表示画面上で測定対象とする鉄筋をユーザーに選択させ、選択された鉄筋の径を測定する構成とすることもできる。
測定基準部材は、測定対象とする鉄筋に対して一定位置に配置する。すなわち、測定対象とする鉄筋と測定基準部材との位置関係は既知である必要がある。たとえば、上記実施の形態の配筋測定装置10のように、矩形の板状体である白板100を測定基準部材に使用した場合、測定基準部材は、測定対象とする鉄筋に密着させ、かつ、測定対象とする鉄筋が配置された面と平行になるように配置することが好ましい。これにより、距離計で測定された距離をそのまま用いて、画像から鉄筋の径及びピッチを測定できる。すなわち、このように白板100を配置することにより、測定対象とする鉄筋が配置された面と実質的に同一面上に測定基準を配置できる。これにより、距離計で測定された距離をそのまま用いて、画像から鉄筋の径及びピッチを測定できる。
ブロック等の立体を測定基準部材に用いた場合、端面の輪郭又は端面に表わされた模様が測定基準を構成する。また、測定基準を構成する端面に対して距離計で距離が測定される。
Claims (10)
- 同一面上に配置された複数の鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する配筋測定装置において、
撮影レンズ、及び、イメージセンサーを備えたカメラと、
前記カメラに備えられた距離計と、
前記鉄筋、及び、平行四辺形、正多角形又は真円の外形を有する板状体又は平行四辺形、正多角形又は真円の端面を有する立体で構成され、前記鉄筋に対して一定位置に配置された測定基準部材を一画面に収めて前記カメラで撮影した画像の画像データを取得し、前記画像データを解析して、前記カメラによる前記鉄筋の撮影方向を特定する撮影方向特定部であって、前記画像データを解析して、前記板状体の輪郭形状又は前記立体の端面の輪郭形状を測定基準として抽出する測定基準抽出部と、前記測定基準抽出部で抽出した前記測定基準に基づいて、撮影方向を推定する撮影方向推定部と、を備えた撮影方向特定部と、
前記距離計で測定された前記カメラから前記測定基準部材までの距離の情報、前記撮影方向特定部で特定された撮影方向の情報、前記撮影レンズの焦点距離の情報、及び、前記イメージセンサーの画素サイズの情報に基づいて、前記画像から前記鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する測定部と、
を備えた配筋測定装置。 - 前記測定基準部材が、矩形の黒板又は白板で構成される、
請求項1に記載の配筋測定装置。 - 測定対象とする前記鉄筋と前記測定基準部材との配置関係の情報を取得し、前記距離計で測定された前記カメラから前記測定基準部材までの距離を補正する距離補正部を更に備え、
前記測定部は、補正された距離の情報に基づいて、前記画像から前記鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する、
請求項1又は2に記載の配筋測定装置。 - 前記測定部は、前記距離計で測定された前記カメラから前記測定基準部材までの距離の情報、及び、前記撮影方向特定部で特定された撮影方向の情報に基づいて、前記測定基準部材と前記カメラとの撮影位置関係を特定する撮影位置関係特定部を備え、特定された撮影位置関係に基づいて、前記画像から前記鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の配筋測定装置。 - 測定対象とする前記鉄筋と前記測定基準部材との配置関係の情報を取得し、前記撮影位置関係特定部で特定された前記測定基準部材と前記カメラとの撮影位置関係を補正する撮影位置関係補正部を更に備え、
前記測定部は、補正された撮影位置関係に基づいて、前記画像から前記鉄筋の径及びピッチの少なくとも一方を測定する、
請求項4に記載の配筋測定装置。 - 前記距離計が、レーザー距離計で構成される、
請求項1から5のいずれか1項に記載の配筋測定装置。 - 前記距離計が、可視光域のレーザー光を使用したレーザー距離計で構成される、
請求項6に記載の配筋測定装置。 - 前記カメラと相互に通信可能なコンピューターを備え、
前記撮影方向特定部及び前記測定部が前記コンピューターに備えられる、
請求項1から7のいずれか1項に記載の配筋測定装置。 - 前記コンピューターが、前記カメラで撮影された画像を表示する表示部を更に備える、
請求項8に記載の配筋測定装置。 - 前記コンピューターが、前記表示部の画面上で位置を指定する入力部を更に備え、
前記測定基準抽出部は、前記入力部で指定された位置の情報に基づいて、前記画像に含まれる前記測定基準を抽出する、
請求項9に記載の配筋測定装置。
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