JP6692320B2 - 設備状態検出装置およびプログラム - Google Patents
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Description
さらに、3次元モデルデータをもとに立設物の太さ、傾斜角およびたわみの少なくとも1つが検出され、その検出結果が3次元合成データに重畳される。このため、作業者は3次元合成データを見ながら、同時に立設物の太さ、傾斜角およびたわみの少なくとも1つを確認することができる。よって、作業者は立設物の構造を、現地に向かうことなく把握することが可能となり、これにより設備の点検計画および改修計画を容易に立案することが可能となる。
さらに、3次元モデルデータをもとに立設物間に懸架されたケーブルの地表からの高さが検出され、その検出結果が3次元合成データに重畳される。このため、作業者は3次元合成データを見ながら、同時に立設物間に懸架されたケーブルの地表からの高さを確認することができ、これによりケーブルの種類を識別することが可能となる。
さらに、データベースに事前に記憶された設備管理データと、点群データをもとに生成した設備の3次元モデルデータとの間の位置座標のずれ量がどの程度存在するかを、作業者が熟練を必要とすることなく容易に把握することが可能となる。
[第1の実施形態]
(構成)
図1は、この発明の一実施形態に係る設備状態検出方法を実施するための検出装置の概略構成図である。
この検出装置は、検査車両MBに搭載されるもので、計測部としての3次元のレーザスキャナ1と、撮像部としてのカメラ2と、GPS(Global Positioning System)受信機3と、慣性計測装置としてのIMU4と、走行距離計としてのオドメータ5と、記憶媒体10と、演算装置11とを備えている。
GPS受信機3は、図示しない複数のGPS衛星から送信されるGPS信号を受信して検査車両MBの位置座標(緯度経度)を算出する。
次に、以上のように構成された検出装置の動作を説明する。
(1)動作の概要
図3は、本実施形態における設備状態検出方法を実行する演算装置11の処理手順の概要を示すフローチャートである。
検出装置は、電柱6A,6B,6C(以後ポールと称する)および樹木9の3Dモデル化とその構造を示すパラメータ情報の算出を行う処理(ステップS1)と、ケーブル7の3Dモデル化とその構造を示すパラメータ情報の算出を行う処理(ステップS2)と、3DモデルデータMDを地図データに重畳する処理(ステップS3)と、既存DB15の設備位置データADと3Dモデルデータとの間の位置ずれ量を算出する処理(ステップS4)と、カメラ画像データVDに3Dモデルデータを重畳する処理(ステップS5)を、順次実行する。
演算装置11は、ポールおよび樹木9の3Dモデル化とパラメータ情報を算出する処理を、抽出処理部12により以下のように実行する。図4はその処理手順と処理内容を示すフローチャートである。
演算装置11は、ケーブル7の3Dモデル化とその構造を示すパラメータ情報を算出する処理を、抽出処理部12により以下のように実行する。図5は、その処理手順と処理内容を示すフローチャートである。
GIS部13は、上記記憶媒体10から地図データを読み込み、上記3Dモデル抽出部121により生成された3DモデルデータMDを上記地図データに、それぞれの位置座標を一致させた上で重畳させることにより、3D地図データを作成する。
演算装置11は、演算部14の位置ずれ量算出部141により、既存DB15に記憶された設備位置データADと、上記抽出処理部12の3Dモデル抽出部121により生成されたポールおよび樹木9の3Dオブジェクトとの間の、位置ずれ量を以下のように算出する。図6はその処理手順と処理内容を示すフローチャートである。
演算装置11は、カメラ画像重畳部16の制御の下で、上記抽出処理部12により生成された、ポール、樹木9およびケーブル7を含む設備の3DモデルデータMDを、カメラ2により撮影された画像データVDに重畳させる処理を、以下のように実行する。図7はその処理手順と処理内容を示すフローチャート、図8は処理の一例を示す図である。
以上詳述したように一実施形態によれば、レーザスキャンにより取得した設備の点群データをもとに設備の3DモデルデータMDを生成し、この3DモデルデータMDをもとに、ポールおよび樹木9の太さ、傾斜角およびたわみと、ケーブルの最低地上高を算出している。このため、設備の全周に亘って点群データを検出することなく、容易に設備のパラメータ情報を得ることができる。しかも、3DモデルデータMDを生成する際に、点群データをその取得時刻をもとにレーザスキャナ1の走査線ごとにクラスタ化してスキャンラインを生成するようにしている。このため、点群データをそのまま取り扱う場合に比べて処理時間の短縮を図ることができる。
3次元モデルデータMDをもとに、電柱6A,6B,6C間および電柱と樹木9との間の距離を算出し、算出された距離を3D重畳画像データMVDに重畳するようにしてもよい。このようにすると、作業者は3D重畳画像データMVDを見ながら、電柱6A,6B,6C間および電柱と樹木9との間の距離が適切か否かを判断することが可能となる。
Claims (6)
- 管理対象の設備の状態を検出する設備状態検出装置であって、
計測部から管理対象の設備の表面上の複数の点における3次元座標を表す3次元点群データを取得し、前記取得された3次元点群データに基づいて、前記管理対象の設備の3次元形状を表す3次元オブジェクトと当該3次元オブジェクトの座標情報とを含む3次元モデルデータを生成する3次元モデル抽出部と、
前記管理対象の設備が立設物を含む場合に、前記生成された3次元モデルデータをもとに前記立設物の太さ、傾斜角およびたわみの少なくとも1つを検出する太さ・傾斜角・たわみ算出部と、
撮像部から前記管理対象の設備を撮像して得た画像データとその撮像位置情報を取得し、前記生成された3次元モデルデータと前記取得された画像データとを、前記座標情報および撮像位置情報をもとに合成した3次元合成データを生成し、前記検出された立設物の太さ、傾斜角およびたわみの少なくとも1つを表す情報を、前記3次元合成データに重畳するカメラ画像重畳部と
を具備することを特徴とする設備状態検出装置。 - 管理対象の設備の状態を検出する設備状態検出装置であって、
計測部から管理対象の設備の表面上の複数の点における3次元座標を表す3次元点群データを取得し、前記取得された3次元点群データに基づいて、前記管理対象の設備の3次元形状を表す3次元オブジェクトと当該3次元オブジェクトの座標情報とを含む3次元モデルデータを生成する3次元モデル抽出部と、
前記管理対象の設備が複数の立設物と当該各立設物間に懸架されたケーブルとを含む場合に、前記生成された3次元モデルデータをもとに前記ケーブルの地表からの高さを検出するケーブル地上高算出部と、
撮像部から前記管理対象の設備を撮像して得た画像データとその撮像位置情報を取得し、前記生成された3次元モデルデータと前記取得された画像データとを、前記座標情報および撮像位置情報をもとに合成した3次元合成データを生成し、前記検出されたケーブルの地表からの高さを表す情報を、前記3次元合成データに重畳するカメラ画像重畳部と
を具備することを特徴とする設備状態検出装置。 - 前記ケーブル地上高算出部は、前記ケーブルの地表からの高さの検出結果に基づいて前記ケーブルの種類を判別し、
前記カメラ画像重畳部は、前記検出されたケーブルの地表からの高さを表す情報と、前記判別された前記ケーブルの種類を表す情報を、前記3次元合成データに重畳する処理をさらに行う、請求項2に記載の設備状態検出装置。 - 管理対象の設備の状態を検出する設備状態検出装置であって、
計測部から管理対象の設備の表面上の複数の点における3次元座標を表す3次元点群データを取得し、前記取得された3次元点群データに基づいて、前記管理対象の設備の3次元形状を表す3次元オブジェクトと当該3次元オブジェクトの座標情報とを含む3次元モデルデータを生成する3次元モデル抽出部と、
データベースから当該データベースで管理されている前記管理対象の設備に関する設備位置情報を取得し、前記取得された設備位置情報と前記生成された3次元モデルデータに含まれる座標情報との間の位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部と、
撮像部から前記管理対象の設備を撮像して得た画像データとその撮像位置情報を取得し、前記生成された3次元モデルデータと前記取得された画像データとを、前記座標情報および撮像位置情報をもとに合成した3次元合成データを生成し、前記算出された位置ずれ量を表す情報を、前記3次元合成データに重畳するカメラ画像重畳部と
を具備することを特徴とする設備状態検出装置。 - 前記位置ずれ量算出部は、前記算出された位置ずれ量に基づいて、前記データベースで管理されている設備位置情報を更新する処理をさらに行う、請求項4記載の設備状態検出装置。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載の設備状態検出装置が具備する各機能部としてプロセッサを機能させるプログラム。
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