JP6643858B2 - Projection system, projection method, and program - Google Patents
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Description
この発明は、投影システム、投影方法、およびプログラムに関し、特に建設現場におけるテクスチャマッピング技術に関する。 The present invention relates to a projection system, a projection method, and a program, and more particularly to a texture mapping technique in a construction site.
構造物の外壁や物体などに対して映像を投影する、いわゆるプロジェクションマッピングの技術が実用化されている(例えば、特許文献1参照)。 A so-called projection mapping technique of projecting an image on an outer wall of a structure, an object, or the like has been put to practical use (for example, see Patent Document 1).
建築や土木の分野では、設計図面に基づいて施工する際に、設計図上の設計値と現地の状態とを対応づけるために、現地において測量を行って施工における設計上の位置を現地にマーキングすること等を実施する。これは人手でするのが一般的であり、繁雑な作業となっている。 In the field of construction and civil engineering, when performing construction based on design drawings, in order to associate the design values on the design drawings with the local conditions, surveys are made on site and the design position in construction is marked on the site And so on. This is generally done manually and is a tedious task.
本願の発明者は、設計図面に記載された構造物映像を現地にプロジェクションマッピングすることによって施工前の測量の手間を軽減させる可能性について認識するに至った。 The inventor of the present application has come to recognize the possibility of reducing the time and effort of surveying before construction by projecting and mapping the structure image described in the design drawing on site.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、構造物の施工前の測量の手間を軽減させる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a technique for reducing the work of surveying before constructing a structure.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の投影システムは、屋外の地形に対して構造物の映像を投影する投影システムである。この投影システムは、構造物の映像を生成する情報処理装置と、情報処理装置が生成した構造物の映像を投影する投影装置と、投影装置の位置を示す位置情報を取得する位置情報受信装置とを備える。情報処理装置は、位置情報受信装置が取得した投影装置の位置情報をもとに、投影装置が映像を投影する地形の地理空間情報を取得する地形情報取得部と、地形情報取得部が取得した地理空間情報をもとに、投影装置が構造物を実寸投影するため映像を地形の形状に合わせて生成する画像処理部と、を備える。 In order to solve the above problems, a projection system according to an aspect of the present invention is a projection system that projects an image of a structure on outdoor terrain. The projection system includes an information processing device that generates an image of the structure, a projection device that projects the image of the structure generated by the information processing device, a position information receiving device that obtains position information indicating a position of the projection device, and Is provided. The information processing device is based on the position information of the projection device acquired by the position information receiving device, and a terrain information acquisition unit that acquires geospatial information of terrain on which the projection device projects an image, and a terrain information acquisition unit that acquires the terrain information. An image processing unit that generates an image according to the shape of the terrain in order for the projection device to project the structure in actual size based on the geospatial information.
構造物の映像が投影された地形を含む画像を撮影する撮影装置をさらに備えてもよい。情報処理装置は、撮影装置が撮影した画像から、地形と、当該地形に投影された構造物の映像とのずれを検出するずれ検出部をさらに備えてもよい。地形情報取得部は、ずれ検出部が検出したずれをもとに投影装置の位置情報を修正して地理空間情報を再度取得し、画像処理部は、画像処理部は、地形情報取得部が再度取得した地理空間情報をもとに、構造物を実寸投影するため映像を再生成してもよい。 The image processing apparatus may further include an image capturing device that captures an image including the terrain on which the image of the structure is projected. The information processing device may further include a displacement detection unit that detects a displacement between the terrain and the image of the structure projected on the terrain from an image captured by the imaging device. The terrain information acquisition unit corrects the position information of the projection device based on the displacement detected by the displacement detection unit and acquires geospatial information again, and the image processing unit includes Based on the acquired geospatial information, an image may be regenerated for projecting the structure in actual size.
投影装置の投影方向を計測する傾斜計測装置をさらに備えてもよい。画像処理部は、傾斜計測装置が計測した投影装置の投影方向と、地形情報取得部が取得した地理空間情報とをもとに、構造物の映像を再生成してもよい。 The projector may further include a tilt measuring device that measures a projection direction of the projection device. The image processing unit may regenerate an image of the structure based on the projection direction of the projection device measured by the tilt measurement device and the geospatial information acquired by the terrain information acquisition unit.
投影装置は、互いに異なる位置において、それぞれが地形に構造物の映像を投影するように設置された複数の投影装置を備えてもよい。位置情報受信装置は、複数の投影装置それぞれの位置情報を取得し、地形情報取得部は、複数の投影装置それぞれから見た場合における地形の地理空間情報を取得し、画像処理部は、地形情報取得部が取得した複数の投影装置それぞれの地理空間情報をもとに、複数の投影装置それぞれに投影させる構造物の映像を生成してもよい。 The projection device may include a plurality of projection devices installed at different positions, each projecting an image of the structure on the terrain. The position information receiving device acquires the position information of each of the plurality of projection devices, the terrain information acquisition unit acquires the geographical space information of the terrain as viewed from each of the plurality of projection devices, and the image processing unit acquires the terrain information An image of a structure to be projected on each of the plurality of projection devices may be generated based on the geospatial information of each of the plurality of projection devices acquired by the acquisition unit.
位置情報受信装置は、全地球航法衛星システム(Global Navigation Satellite System;GNSS)から、投影装置の位置を示す位置情報を取得してもよい。 The position information receiving device may acquire position information indicating the position of the projection device from a Global Navigation Satellite System (GNSS).
本発明の別の態様は、屋外の地形に対して構造物の映像を投影する投影システムが実行する投影方法である。この方法は、投影装置の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得ステップと、取得した投影装置の位置情報をもとに、投影装置が映像を投影する地形の地理空間情報を取得する地理空間情報取得ステップと、取得した地理空間情報をもとに、投影装置に構造物を実寸投影させるため映像を、地形の形状に合わせて生成する映像生成ステップと、生成した構造物の映像を投影装置に投影させる映像投影ステップとを含む。 Another embodiment of the present invention is a projection method performed by a projection system that projects an image of a structure on outdoor terrain. The method includes a position information obtaining step of obtaining position information indicating a position of the projection device, and a geospatial process of obtaining geospatial information of a terrain on which the projection device projects an image based on the obtained position information of the projection device. An information acquisition step, an image generation step of generating an image in accordance with the shape of the terrain, based on the acquired geospatial information, so as to cause the projection device to project the structure in actual size, and a projection device for generating the image of the generated structure. Projecting an image on the image.
本発明のさらに別の態様は、コンピュータに、屋外の地形に対して構造物の映像を投影する機能を実現させるプログラムである。このプログラムは、コンピュータに、 投影装置の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得機能と、取得した投影装置の位置情報をもとに、投影装置に実寸投影させる地形の地理空間情報を取得する地理空間情報取得機能と、取得した地理空間情報をもとに、構造物を実寸投影するため映像を地形の形状に合わせて生成する映像生成機能と、生成した構造物の映像を投影装置に投影させる映像投影機能とを実現させる。 Still another embodiment of the present invention is a program for causing a computer to realize a function of projecting an image of a structure on outdoor terrain. This program allows a computer to acquire a position information acquisition function for acquiring position information indicating a position of a projection device, and to acquire geospatial information of a terrain to be actually projected on a projection device based on the acquired position information of the projection device. Based on geospatial information acquisition function, based on acquired geospatial information, image generation function to generate an image according to the shape of the terrain to project the structure in actual size, and project the image of the generated structure to the projection device Video projection function to be realized.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、コンピュータプログラム、データ構造、記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It is to be noted that any combination of the above-described components and any conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a computer program, a data structure, a recording medium, and the like are also effective as embodiments of the present invention.
本発明によれば、構造物の施工前の測量の手間を軽減させる技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the technique which reduces the trouble of the survey before construction of a structure can be provided.
実施の形態に係る投影システムの概要を述べる。 An outline of a projection system according to an embodiment will be described.
図1は、一般的な建築物のライフサイクルを模式的に示す図である。図1に示すように、建築物のライフサイクルは、計画、設計、施工、および維持管理が一サイクルとなる。なお、本明細書において「建築物」とは、建物や橋、道路等、土地に定着する構造物のことをいう。したがって、本明細書において、建築物と構造物とは同じ意味の用語として用いる。 FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a life cycle of a general building. As shown in FIG. 1, the life cycle of a building is one cycle of planning, designing, construction, and maintenance. In this specification, the term "building" refers to a structure fixed on land, such as a building, a bridge, and a road. Therefore, in this specification, a building and a structure are used as terms having the same meaning.
一般に構造物の施工段階においては、施工の際の位置決めのために測量およびマーキングが実施されている。実施の形態に係る投影システムは、主にこの施工段階における測量およびマーキングの手間を軽減することを目的とする。より具体的に、実施の形態に係る投影システムは、屋外の地形に対して構造物の映像を投影する。 Generally, at the construction stage of a structure, surveying and marking are performed for positioning during construction. The projection system according to the embodiment mainly aims to reduce the time and effort of surveying and marking in this construction stage. More specifically, the projection system according to the embodiment projects an image of a structure on outdoor terrain.
図2は、本発明の実施の形態に係る投影システム1の構成の概略を模式的に示す図である。実施の形態に係る投影システム1は、情報処理装置100、投影装置200、位置情報受信装置300、撮影装置400、および傾斜計測装置500を備える。情報処理装置100には、建設現場の地形情報と建設予定の構造物の映像800の元データとが格納されている。情報処理装置100は、撮影装置400が撮影した建設現場の地形を被写体に含む画像をもとに、建設現場の地形700に合わせて映像800を加工する。投影装置200は、情報処理装置100が加工した映像800を建設現場の地形700に実寸投影する。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an outline of a configuration of the
位置情報受信装置300はGPS(Global Positioning System)衛星等の全地球公報衛星システム600(以下、「GNSS600」(GNSS:Global Navigation Satellite System)と記載する。)から投影装置200の位置情報を取得する。また傾斜計測装置500は投影装置200の傾き情報を取得する。情報処理装置100は、投影装置200の位置情報と傾き情報とをもとに、映像800が地形700に正確に投影されるように投影装置200の位置および傾きの調整量を算出する。これにより、人手による測量をすることなく、施工における設計上の位置を建設現場の地形にマーキングすることができる。
The position
以下、図3〜図5を参照して、実施の形態に係る投影システムについてより詳細に説明する。 Hereinafter, the projection system according to the embodiment will be described in more detail with reference to FIGS.
図3は、本発明の実施の形態に係る投影システム1に係る機能構成を模式的に示す図である。上述したように、投影システム1は、情報処理装置100、投影装置200、位置情報受信装置300、撮影装置400、および傾斜計測装置500を備える。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a functional configuration of the
情報処理装置100は、CPU(Central Processing Unit)、メモリ、大容量ストレージ等の基本的な計算リソースを備えた計算機である。情報処理装置100は、例えばノートPC(Personal Computer)やタブレットPC等を用いて実現できる。位置情報受信装置300は投影装置200に取り付けられている。位置情報受信装置300はGNSS600と交信可能であり、GNSS600から投影装置200の存在位置を示す位置情報を受信する。位置情報受信装置300は、既知のGNSSレシーバを用いて実現できる。
The
傾斜計測装置500も位置情報受信装置300と同様に、投影装置200に取り付けられている。傾斜計測装置500は、投影装置200の傾斜角を測定する。傾斜計測装置500は、例えば既知の3軸傾斜センサを用いて実現できる。
The inclination measuring
投影装置200は、地表や構造物の壁面に対して映像を投影する装置である。投影装置200は既知のプロジェクタ等を用いて実現できる。
The
図4は、本発明の実施の形態に係る情報処理装置100の機能構成を模式的に示す図である。実施の形態に係る情報処理装置100は、地形情報取得部110、画像処理部120、ずれ検出部130、および記憶部140を備える。
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a functional configuration of the
図4は、実施の形態に係る情報処理装置100が構造物映像を投影する機能を提供するための機能構成を示しており、その他の構成は省略している。図4において、さまざまな処理を行う機能ブロックとして記載される各要素は、ハードウェア的には、CPU、メインメモリ、その他のLSI(Large Scale Integration)で構成することができる。またソフトウェア的には、メインメモリにロードされたプログラムなどによって実現される。なお、このプログラムは、コンピュータが読み出し可能な記録媒体に格納されていてもよく、通信回線を介してネットワークからダウンロードされてもよい。これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組み合わせによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。
FIG. 4 illustrates a functional configuration for providing a function of projecting a structure image by the
図4に示す情報処理装置100の各機能部をソフトウェアにより実現する場合、情報処理装置100は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行することで実現される。このプログラムを格納する記録媒体は、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、当該検索プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。本発明は、上記検索プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
When each functional unit of the
なお、図4に示す各部が情報処理装置100が実行するプログラムによって実現される場合、地形情報取得部110、画像処理部120、およびずれ検出部130は、それぞれ地形情報取得機能、画像処理機能、およびずれ検出機能として実現される。このプログラムはさらに、位置情報受信装置300に投影装置200の位置を示す位置情報を取得させる位置情報取得機能も実現する。またプログラムは、投影装置200に画像処理部120が生成した映像を投影させる映像投影機能も実現する。このプログラムはさらに、傾斜計測装置500に投影装置200の傾斜角を測定させ投影装置200の投影方向を取得する投影方向取得機能も実現する。このプログラムは加えて、撮影装置400に撮影させる撮影機能も実現する。
When each unit illustrated in FIG. 4 is realized by a program executed by the
上述したように、実施の形態に係る投影システム1は、屋外の地形に対して構造物の映像を投影するための投影システムである。このため、記憶部140は投影対象の構造物の空間情報を格納する。画像処理部120は、記憶部140から投影対象の構造物の空間情報を取得して、投影する映像を生成する。一般に、屋外の地形はスクリーン等とは異なり、凹凸ないし起伏が存在する。したがって画像処理部120は地形の形状を考慮せずに映像を生成すると、地形に投影された映像はゆがんでしまうかもしれない。
As described above, the
そこで地形情報取得部110は、位置情報受信装置300が取得した位置情報をもとに、投影装置200が映像を投影する地形の地理空間情報を取得する。画像処理部120は、地形情報取得部110が取得した地理空間情報をもとに、投影装置200が構造物を実寸投影するため映像を、投影先の地形の形状に合わせて生成する。投影装置200は、画像処理部120が生成した映像を地形に投影する。
Therefore, the terrain
本明細書において「地理空間情報」とは、「GNSS600が扱う緯度・経度や平面直角座標などの地理的な座標を持った空間情報」のことをいう。また「空間情報」とは「任意の座標を持つ空間座標」を意味する。たとえば「家」を表す空間情報は、玄関の扉の位置および大きさ、外壁の位置および大きさ、屋根の位置および大きさ、窓の位置および大きさ等の設計情報を実寸大で示す情報である。この家を表す空間情報では、各寸法を表現するために便宜的な座標系が定められているが、この座標系は地理上のいずれの場所にも固定されるものではない。
In this specification, “geographic spatial information” refers to “spatial information having geographical coordinates such as latitude / longitude and plane rectangular coordinates handled by the
これに対し、上述の「家」を表す地理空間情報は、その家の実寸法のみならず、その家を建設する地理的な位置座標も含む情報となる。したがって、この地理空間情報を参照することにより、例えば「玄関」が地図上のどの位置にどの向きでどの大きさで建設されるかを特定することができる。この意味で、「地理空間情報」は電子地図、より具体的には電子的な処理が可能な電子地図も含む。 On the other hand, the geospatial information representing the “house” is information including not only the actual dimensions of the house but also the geographical position coordinates at which the house is constructed. Therefore, by referring to the geospatial information, it is possible to specify, for example, at which position on the map, in which direction, and at which size the "entrance" is to be constructed. In this sense, the “geographic spatial information” includes an electronic map, more specifically, an electronic map that can be electronically processed.
このように、画像処理部120が投影先の地形の形状に合わせて映像を生成することにより、実施の形態に係る投影システム1によれば、歪みを抑制した自然な映像をユーザに提示することができる。
Thus, according to the
ところで、投影装置200の位置と、投影装置200が投影する映像の投影先の位置とは異なる。この投影先の位置は、位置情報受信装置300が受信した投影装置200の位置に誤差がある場合、地形情報取得部110が取得する地理空間情報が示す位置と、実際に投影装置200が映像を投影する地形の位置とでずれが生じる場合もあると考えられる。そこで撮影装置400は、投影装置200によって構造物の映像が投影された地形を含む画像を撮影する。ずれ検出部130は、撮影装置400が撮影した画像から、映像が投影された地形と、その地形に投影された構造物の映像とのずれを検出する。ずれ検出部130は、例えばパターンマッチング技術や領域認識技術等の既知の画像処理技術、画像認識技術を用いて実現できる。
By the way, the position of the
地形情報取得部110は、ずれ検出部130が検出したずれをもとに投影装置200の位置情報を修正して地理空間情報を再度取得する。画像処理部120は、地形情報取得部110が再度取得した地理空間情報をもとに、構造物を実寸投影するため映像を再生成する。投影システム1は、撮影装置400による撮影、ずれ検出部130によるずれの取得、地形情報取得部110による地理空間情報の再取得、および画像処理部120による映像の再生成処理を1回処理するか、または複数回反復処理をする。これにより、実施の形態に係る投影システム1は、地形情報取得部110が取得する地理空間情報が示す位置と、実際に投影装置200が映像を投影する地形の位置とのずれを軽減することができる。
The terrain
ところで、投影装置200が映像を投影する地形の位置は、投影装置200の投射口の向きおよび傾きよって移動する。このため、地形情報取得部110が取得する地理空間情報が示す位置と、実際に投影装置200が映像を投影する地形の位置とのずれは、投影装置200の投射口の向きおよび傾きよっても生ずると考えられる。
By the way, the position of the terrain on which the
そこで傾斜計測装置500は、投影装置200の傾斜角、すなわち投影方向を計測する。画像処理部120は、傾斜計測装置500が計測した投影装置200の投影方向と、地形情報取得部110が取得した地理空間情報とをもとに、構造物の映像を再生成する。これにより、実施の形態に係る投影システム1によれば、投影装置200の投影方向を考慮した構造物の映像を生成することが可能となる。
Therefore, the
情報処理装置100は、ずれ検出部130が取得したずれ量と傾斜計測装置500が計測した投影方向とを図示しないモニタに表示してもよい。これにより、投影システム1のユーザがモニタに表示されたずれ量または投影方向に基づいて、手動で投影装置200の位置や投影方向を変更することができるようになる。
The
図5は、本発明の実施の形態に係る投影システム1が実行する投影処理の流れを説明するフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、例えば情報処理装置100の電源が投入されたときに開始する。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a flow of a projection process performed by
傾斜計測装置500は、撮影装置400の傾きを取得する(S2;傾斜取得ステップ)。位置情報受信装置300は、GNSS600から撮影装置400の位置情報を取得する(S4;位置情報取得ステップ)。地形情報取得部110は、位置情報受信装置300が取得した位置情報をもとに記憶部140を参照し、映像の投影先の地形の地理空間情報を取得する(S6;地理空間情報取得ステップ)。
The
画像処理部120は、地形情報取得部110が取得した地理空間情報をもとに、投影先の地形の形状に合わせ、投影の対象とする構造物の映像を生成する(S8;映像生成ステップ)。投影装置200は、画像処理部120が生成した構造物の映像を投影先の地形に投影する(S10;映像投影ステップ)。
Based on the geospatial information acquired by the terrain
撮影装置400は、画像処理部120が生成して投影装置200が投影した映像を、投影先の地形を含めて撮影する(S12;映像撮影ステップ)。ずれ検出部130は、画像処理部120が生成した構造物の映像と、投影先の地形とのずれを検出する(S14;ずれ検出ステップ)。ずれ検出部130が検出したずれが許容範囲でない場合(S16のN)、地形情報取得部110は投影装置200の位置情報を修正する(S18;位置情報修正ステップ)。その後ステップS6の処理(地理空間情報取得ステップ)に戻り、ステップS6〜S14を繰り返す。
The
ずれ検出部130が検出したずれが許容範囲である場合(S16のY)、本フローチャートにおける処理は終了する。
If the deviation detected by the
以上の構成による投影システム1の動作は以下のとおりである。投影システム1のユーザは、位置情報受信装置300、傾斜計測装置500、および撮影装置400が取り付けられた投影装置200と、投影装置200が投影する映像を生成する情報処理装置100とを、建設現場付近まで持ち込む。ユーザは、建設現場において投影装置200の投影方向をおおよその方向に向けて設置し、地形に向けて映像を投影させる。
The operation of the
撮影装置400は、投影装置200が投影する映像を撮影する。ずれ検出部130は、画像処理部120が生成した映像と投影先の地形とのずれを検出し、地形情報取得部110と画像処理部120とにフィードバックする。これにより情報処理装置100は、画像処理部120が生成した映像と投影先の地形とのずれを補正することが可能となる。
The
以上より、実施の形態に係る投影システム1は、建設予定の構造物の映像を建設現場に正確に投影することができる。このため、例えば施工前に設置すべきマーカ(例えば、道路の領域を示す情報や、杭を打ち込むポイント等のマーカ)も、建設現場に映像として投影することができる。例えば図1において、映像800中に示された破線の円は、このようなマーカを示している。これにより、人手による測量をすることなくマーカの位置が分かるため、施工前の測量の手間を軽減することができる。
As described above, the
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下このような変形例について説明する。 The present invention has been described based on the embodiments. It should be understood by those skilled in the art that the embodiments are exemplifications, and that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and that such modifications are also within the scope of the present invention. . Hereinafter, such a modified example will be described.
(第1の変形例)
図6は、本発明の第1の変形例に係る投影システム1の概略構成を模式的に示す図である。以下第1の変形例に係る投影システム1において、上述した実施の形態に係る投影システム1と重複する部分については、適宜省略または簡略化して説明する。
(First Modification)
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a schematic configuration of a
第1の変形例に係る投影システム1は、実施の形態に係る投影システム1と異なり、複数の投影装置200を備える。図6に示す例では、第1の変形例に係る投影システム1が、第1投影装置200a、第2投影装置200b、および第3投影装置200c(以下、これらを特に区別する場合を除いて「投影装置200」と総称する。)の3つの投影装置200を備える場合を例示している。しかしながら、投影装置200の数は3つに限られず、2つであっても4つ以上であってもよい。
The
図6に示すように、第1投影装置200a、第2投影装置200b、および第3投影装置200cは、それぞれ互いに異なる位置において、それぞれが投影先の地形に投影対象となる構造物の映像を投影するように設置されている。
As shown in FIG. 6, the
実施の形態に係る投影システム1のように投影装置200が単数の場合、投影先の地形の形状によっては、地形自体や他の構造物などに遮蔽されて、投影装置200が投影すべき映像が投影されない部分が出現する状況も起こりうる。あるいは、作業中の作業者によって遮蔽されて、映像が投影先の地形に到達しないかもしれない。
When the
これに対して第1の変形例に係る投影システム1は投影装置200を複数備えるため、複数の投影装置200それぞれが異なる位置から映像を投影することができる。このため、ある投影装置200が投影しにくい地形にも、別の投影装置200であれば投影することが容易となる。各投影装置200が互いに補完することで、投影先の地形に対する映像投影の確実性を高めることができる。また、複数の投影装置200で同じ映像を投影するため、映像の輝度を向上することもできる。
On the other hand, since the
上記を実現するために、第1投影装置200a、第2投影装置200b、および第3投影装置200cは、それぞれ第1位置情報受信装置300a、第2位置情報受信装置300b、および第3位置情報受信装置300cを備える。第1投影装置200a、第2投影装置200b、および第3投影装置200cはまた、それぞれ第1傾斜計測装置500a、第2傾斜計測装置500b、および第3傾斜計測装置500cを備える。第1投影装置200a、第2投影装置200b、および第3投影装置200cはさらに、それぞれ第1撮影装置400a、第2撮影装置400b、および第3撮影装置400cも取り付けられている。
In order to realize the above, the
以下、第1位置情報受信装置300a、第2位置情報受信装置300b、および第3位置情報受信装置300cを区別する場合を除き単に「位置情報受信装置300」と総称する。同様に第1傾斜計測装置500a、第2傾斜計測装置500b、および第3傾斜計測装置500cを区別する場合を除き「傾斜計測装置500」と総称する。第1撮影装置400a、第2撮影装置400b、および第3撮影装置400cも同様に、これらを区別する場合除き「撮影装置400」と総称する。
Hereinafter, the first position
位置情報受信装置300は、複数の投影装置200それぞれの位置情報を取得する。地形情報取得部110は、複数の投影装置200それぞれから見た場合における地形の地理空間情報を、記憶部140から取得する。画像処理部120は、地形情報取得部110が取得した複数の投影装置200それぞれの地理空間情報をもとに、複数の投影装置200それぞれに投影させる構造物の映像を生成する。
The position
投影装置200はそれぞれ、異なる位置から同じ投影先に向けて、構造物の映像を投影する。これにより、第1投影装置200a、第2投影装置200b、および第3投影装置200cのうちいずれかの投影装置200が投影しにくい地形であっても、別の投影装置200が映像を投影することにより、映像投影の確実性を高めることができる。
Each of the
以上より、実施の形態の変形例に係る投影システム1は、建設予定の構造物の映像を建設現場に正確に投影することができる。このため、実施の形態に係る投影システム1と同様に、施工前に設置すべきマーカも建設現場に映像として投影することができる。これにより、人手による測量をすることなくマーカの位置が分かるため、施工前の測量の手間を軽減することができる。また、異なる位置に設置された複数の投影装置200を用いて映像を投影するため、映像投影の確実性も高めることができる。
As described above, the
(第2の変形例)
上記の説明では、情報処理装置100は内蔵された記憶部140を参照して、地理空間情報を取得する場合について説明した。これに代えて、あるいはこれに加えて、情報処理装置100は情報処理装置100の外部にあるストレージから地理空間情報を取得するようにしてもよい。これは例えば情報処理装置100は図示しない無線通信モジュールを備え、インターネット等のネットワークを介して外部のサーバ(不図示)にアクセスし、地理空間情報を取得することで実現できる。これにより、地理空間情報の更新を容易にすることができる。
(Second Modification)
In the above description, the case where the
(第3の変形例)
上記の説明では、情報処理装置100と投影装置200とが異なる装置である場合について説明した。これに代えて、情報処理装置100と投影装置200とを一体化させてもよい。これは例えば投影装置200にCPUやメモリ、大容量ストレージを導入し、情報処理装置100の機能を代替させることで実現できる。同様に、撮影装置400も投影装置200と一体化させてもよい。これにより、建設現場における投影システム1の設置を簡易化することができる。
(Third Modification)
In the above description, the case where the
1 投影システム、 100 情報処理装置、 110 地形情報取得部、 120 画像処理部、 130 ずれ検出部、 140 記憶部、 200 投影装置、 300 位置情報受信装置、 400 撮影装置、 500 傾斜計測装置、 600 GNSS、 700 地形、 800 映像。
Claims (6)
前記構造物の映像を生成する情報処理装置と、
前記情報処理装置が生成した前記構造物の映像を投影する投影装置と、
前記投影装置の位置を示す位置情報を取得する位置情報受信装置と、
前記構造物の映像が投影された前記地形を含む画像を撮影する撮影装置と、を備え、
前記情報処理装置は、
前記位置情報受信装置が取得した前記投影装置の位置情報をもとに、前記投影装置が映像を投影する地形の地理空間情報を取得する地形情報取得部と、
前記地形情報取得部が取得した地理空間情報をもとに、前記投影装置が前記構造物を実寸投影するため映像を前記地形の形状に合わせて生成する画像処理部と、
前記撮影装置が撮影した画像から、前記地形と、当該地形に投影された前記構造物の映像とのずれを検出するずれ検出部と、を備え、
前記地形情報取得部は、前記ずれ検出部が検出したずれをもとに前記投影装置の位置情報を修正して地理空間情報を再度取得し、
前記画像処理部は、前記地形情報取得部が再度取得した地理空間情報をもとに、前記構造物を実寸投影するため映像を再生成する
ことを特徴とする投影システム。 A projection system for projecting an image of a structure on outdoor terrain,
An information processing device that generates an image of the structure,
A projection device that projects an image of the structure generated by the information processing device,
A position information receiving device that acquires position information indicating the position of the projection device ,
An imaging device that captures an image including the terrain where the image of the structure is projected ,
The information processing device,
A terrain information acquisition unit that acquires geospatial information of terrain on which the projection device projects an image, based on the position information of the projection device acquired by the position information receiving device,
Based on the geospatial information acquired by the terrain information acquisition unit, an image processing unit that generates an image according to the shape of the terrain for the projection device to project the structure in actual size,
From the image captured by the imaging device, the terrain, a shift detection unit that detects a shift between the image of the structure projected on the terrain ,
The terrain information acquisition unit corrects the position information of the projection device based on the displacement detected by the displacement detection unit to acquire geospatial information again,
The projection system , wherein the image processing unit regenerates an image for projecting the structure in actual size based on the geospatial information acquired again by the terrain information acquiring unit .
前記画像処理部は、前記傾斜計測装置が計測した前記投影装置の投影方向と、前記地形情報取得部が取得した地理空間情報とをもとに、前記構造物の映像を再生成することを特徴とする請求項1に記載の投影システム。 Further comprising a tilt measuring device for measuring a projection direction of the projection device,
The image processing unit regenerates an image of the structure based on the projection direction of the projection device measured by the tilt measurement device and the geospatial information acquired by the terrain information acquisition unit. The projection system according to claim 1, wherein
前記位置情報受信装置は、前記複数の投影装置それぞれの位置情報を取得し、
前記地形情報取得部は、前記複数の投影装置それぞれから見た場合における前記地形の地理空間情報を取得し、
前記画像処理部は、前記地形情報取得部が取得した前記複数の投影装置それぞれの地理空間情報をもとに、前記複数の投影装置それぞれに投影させる前記構造物の映像を生成することを特徴とする請求項2に記載の投影システム。 The projecting device includes a plurality of projecting devices installed at different positions, each projecting the image of the structure on the terrain,
The position information receiving device acquires position information of each of the plurality of projection devices,
The terrain information acquisition unit acquires geospatial information of the terrain when viewed from each of the plurality of projection devices,
The image processing unit generates an image of the structure to be projected on each of the plurality of projection devices based on the geospatial information of each of the plurality of projection devices acquired by the terrain information acquisition unit. The projection system according to claim 2 .
投影装置の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
取得した前記投影装置の位置情報をもとに、前記投影装置が映像を投影する地形の地理空間情報を取得する地理空間情報取得ステップと、
取得した地理空間情報をもとに、前記投影装置に前記構造物を実寸投影させるため映像を、前記地形の形状に合わせて生成する映像生成ステップと、
生成した前記構造物の映像を前記投影装置に投影させる映像投影ステップと、
前記構造物の映像が投影された前記地形を含む画像を撮影する撮影装置が撮影した画像から、前記地形と、当該地形に投影された前記構造物の映像とのずれを検出するずれ検出ステップとを含み、
前記地理空間情報取得ステップは、前記ずれ検出ステップが検出したずれをもとに前記投影装置の位置情報を修正して地理空間情報を再度取得し、
前記映像生成ステップは、前記地理空間情報取得ステップが再度取得した地理空間情報をもとに、前記構造物を実寸投影するため映像を再生成する
ことを特徴とする投影方法。 A projection method performed by a projection system for projecting an image of a structure on outdoor terrain, the method comprising:
Position information acquisition step of acquiring position information indicating the position of the projection device,
Based on the acquired position information of the projection device, a geospatial information acquisition step of acquiring geospatial information of terrain on which the projection device projects an image,
Based on the acquired geospatial information, an image generating step of generating an image for causing the projection device to project the structure in actual size according to the shape of the terrain,
An image projection step of projecting the generated image of the structure on the projection device ,
A displacement detection step of detecting a displacement between the terrain and the image of the structure projected on the terrain from an image photographed by a photographing device that captures an image including the terrain on which the image of the structure is projected; only including,
The geospatial information obtaining step is to correct the position information of the projection device based on the shift detected by the shift detecting step to obtain geospatial information again,
The projection method , wherein the image generating step regenerates an image for projecting the structure in actual size based on the geospatial information acquired again by the geospatial information acquiring step .
投影装置の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得機能と、
取得した前記投影装置の位置情報をもとに、前記投影装置に実寸投影させる地形の地理空間情報を取得する地理空間情報取得機能と、
取得した地理空間情報をもとに、前記構造物を実寸投影するため映像を前記地形の形状に合わせて生成する映像生成機能と、
生成した前記構造物の映像を前記投影装置に投影させる映像投影機能と、
前記構造物の映像が投影された前記地形を含む画像を撮影する撮影装置が撮影した画像から、前記地形と、当該地形に投影された前記構造物の映像とのずれを検出するずれ検出機能とを含み、
前記地理空間情報取得機能は、前記ずれ検出機能が検出したずれをもとに前記投影装置の位置情報を修正して地理空間情報を再度取得し、
前記映像生成機能は、前記地理空間情報取得機能が再度取得した地理空間情報をもとに、前記構造物を実寸投影するため映像を再生成する
ことを特徴とするプログラム。 A program that allows a computer to implement a function of projecting an image of a structure onto outdoor terrain,
A position information acquisition function for acquiring position information indicating the position of the projection device,
Based on the acquired position information of the projection device, a geospatial information acquisition function for acquiring geospatial information of terrain to be projected to the projection device in actual size,
Based on the acquired geospatial information, an image generation function to generate an image according to the shape of the terrain for projecting the structure in actual size,
An image projection function of projecting the generated image of the structure on the projection device ,
From an image captured by an imaging device that captures an image including the terrain onto which the image of the structure is projected, the terrain, and a shift detection function that detects a shift between the image of the structure projected on the terrain and only including,
The geospatial information acquisition function is to acquire the geospatial information again by correcting the position information of the projection device based on the deviation detected by the deviation detection function,
The program , wherein the image generating function regenerates an image for projecting the structure in actual size based on geospatial information acquired again by the geospatial information acquiring function .
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