JP6791041B2 - 原料山計測方法および原料山計測システム - Google Patents
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Description
レーザー送受信部を備える3次元測距センサを用いて、測距データの一部が重複するように前記3次元測距センサを移動させながら前記原料山の測距データを取得し、
前記測距データを順次つなぎ合わせることによって前記原料山の3次元形状を取得し、
前記原料山の3次元形状における地表面と原料山の包絡面とで囲まれた領域の体積および重量の少なくとも一方を求める、原料山計測方法。
デジタルカメラを用いて、撮影した画像の一部が重複するように前記デジタルカメラを移動させながら前記原料山の複数の画像を撮影し、
複数の画像にある同一の点を探索し、三角測量の原理により前記点の3次元座標を算出することによって前記原料山の3次元形状を取得し、
前記原料山の3次元形状における地表面と原料山の包絡面とで囲まれた領域の体積および重量の少なくとも一方を求める、原料山計測方法。
レーザー送受信部を備える3次元測距センサと、
前記3次元測距センサを移動させる移動手段と、
制御演算手段とを備え、
前記制御演算手段が、
前記3次元測距センサを前記移動手段によって移動させながら、前記3次元測距センサを用いて測距データの一部が重複するように前記原料山の測距データを取得し、
前記測距データを順次つなぎ合わせることによって前記原料山の3次元形状を取得し、
前記原料山の3次元形状における地表面と原料山の包絡面とで囲まれた領域の体積および重量の少なくとも一方を求める、原料山計測システム。
前記3次元測距センサで測定されたレーザーの反射強度に基づいて、各測距点が原料であるか否かを判別する、上記5に記載の原料山計測システム。
デジタルカメラと、
前記デジタルカメラを移動させる移動手段と、
制御演算手段とを備え、
前記制御演算手段が、
前記デジタルカメラを前記移動手段によって移動させながら、前記デジタルカメラを用いて撮影した画像の一部が重複するように前記原料山の複数の画像を撮影し、
前記複数の画像にある同一の点を探索し、三角測量の原理により前記点の3次元座標を算出することによって前記原料山の3次元形状を取得し、
前記原料山の3次元形状における地表面と原料山の包絡面とで囲まれた領域の体積および重量の少なくとも一方を求める、原料山計測システム。
前記デジタルカメラで測定された色情報に基づいて、各点が原料であるか否かを判別する、上記7に記載の原料山計測システム。
本発明の第1の実施形態における原料山計測方法では、レーザー送受信部を備える3次元測距センサを用いて、測距データの一部が重複するように前記3次元測距センサを移動させながら前記原料山の測距データを取得し、前記測距データを順次つなぎ合わせることによって前記原料山の3次元形状を取得する。したがって、本実施形態における原料山計測システムは、レーザー送受信部を備える3次元測距センサと、前記3次元測距センサを移動させる移動手段と、制御演算手段とを備える。
前記3次元測距センサとしては、レーザー送受信部を備える3次元測距センサであれば任意のものを用いることができる。前記3次元測距センサは、パルスレーザーを対象物に照射し、該対象物で散乱(反射)された光を検出することができるレーザー送受信部を備えたセンサであり、パルスレーザー発振後、反射光を受光するまでに要した時間から対象物(対象点)までの距離を求めることができる。前記レーザーの照射を様々方向(角度)へ向けて行うことにより、該3次元測距センサの位置から周囲の多数の点までの距離の集合である3次元測距データ(点群データ)を得ることができる。前記3次元測距センサは、LiDAR(Light Detection and Ranging)またはLIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)とも称される。
上記3次元測距センサによる点群データの取得(測定)は、該3次元測距センサを移動手段によって移動させながら行われる。前記移動手段としては、3次元測距センサを移動させることができるものであれば任意のものを用いることができる。
本発明の一実施形態における原料山計測システムは、該原料山計測システムを制御し、3次元測距センサによって測定されたデータを処理して原料山の体積や重量を求めるための制御演算手段を備えている。前記制御演算手段としては、必要な処理を行うことができるものであれば任意のものを用いることができる。前記制御演算手段は、例えば、汎用コンピュータやプログラマブル・ロジック・コントローラなど、各種の制御装置や演算装置を1また2以上組み合わせて構成することができる。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、以下の説明において特に言及しない事項については、上記第1の実施形態と同様またはそれに準じた方法で実施することができる。
前記デジタルカメラとしては、特に限定されることなく任意のものを用いることができるが、得られる情報量の多さの面で、カラー画像を取得できるデジタルカメラを用いることが好ましい。
前記移動手段としては、上記第1の実施形態における移動手段と同様のものを用いることができるが、より高い位置からの撮影が望ましく、前記デジタルカメラの高さ(撮影位置)は、地上から1.5m以上であることが好ましく、5m以上であることがより好ましく、10m以上であることがさらに好ましい。
本発明の一実施形態における原料山計測システムは、該原料山計測システムを制御し、前記デジタルカメラによって撮影された画像を処理して、最終的に原料山の体積や重量を求めるための制御演算手段を備えている。前記制御演算手段が実際に行う制御および演算の内容は第1の実施形態と異なるが、制御演算手段を構成する具体的な装置としては、上記第1の実施形態と同様のものを用いることができる。
2mn≧6n+3m−7 …(1)
なお、3次元測距センサで測定された点群データやデジタルカメラで撮影された画像は、任意の方法で制御演算手段へ伝送することができる。前記伝送は、有線および無線のいずれの方法でも行うことができるが、移動しながら測定を行うことを考慮すると、無線で伝送することが好ましい。その場合、原料ヤードの広さに応じて無線中継器を用いることもできる。前記伝送は、3次元測距センサやデジタルカメラで取得したデータをそのまま伝送しても良いし、環境地図を作成したり、原料山の体積や重量を算出したりした後にその結果のみを伝送してもよい。
20 レール
30 移動機
31 ブーム
Claims (4)
- 原料ヤードに積み付けられた原料山を計測する原料山計測方法であって、
レーザー送受信部を備える3次元測距センサを用いて、測距データの一部が重複するように前記3次元測距センサを車両または重機により移動させながら前記原料山の測距データを取得し、
前記測距データを順次つなぎ合わせることによって前記原料山の3次元形状を取得し、
前記原料山の3次元形状における地表面と原料山の包絡面とで囲まれた領域の体積および重量の少なくとも一方を求め、
その際、前記3次元測距センサで測定されたレーザーの反射強度に基づいて、各測距点が原料であるか否かを判別する、原料山計測方法(ただし、前記測距データの取得を板状部材が載置されている状態で行い、前記板状部材の形状データに基づいて複数の3次元形状データの結合を行う場合を除く)。 - 原料ヤードに積み付けられた原料山を計測する原料山計測方法であって、
デジタルカメラを用いて、撮影した画像の一部が重複するように前記デジタルカメラを車両または重機により移動させながら前記原料山の複数の画像を撮影し、
複数の画像にある同一の点を探索し、三角測量の原理により前記点の3次元座標を算出することによって前記原料山の3次元形状を取得し、
前記原料山の3次元形状における地表面と原料山の包絡面とで囲まれた領域の体積および重量の少なくとも一方を求め、
その際、前記デジタルカメラで測定された色情報に基づいて、各点が原料であるか否かを判別する、原料山計測方法。 - 原料ヤードに積み付けられた原料山を計測する原料山計測システムであって、
レーザー送受信部を備える3次元測距センサと、
前記3次元測距センサを移動させる移動手段と、
制御演算手段とを備え、
前記移動手段が車両または重機であり、
前記制御演算手段が、
前記3次元測距センサを前記移動手段によって移動させながら、前記3次元測距センサを用いて測距データの一部が重複するように前記原料山の測距データを取得し、
前記測距データを順次つなぎ合わせることによって前記原料山の3次元形状を取得し、
前記3次元測距センサで測定されたレーザーの反射強度に基づいて、各測距点が原料であるか否かを判別し、
前記原料山の3次元形状における地表面と原料山の包絡面とで囲まれた領域の体積および重量の少なくとも一方を求める、原料山計測システム(ただし、前記測距データの取得を板状部材が載置されている状態で行い、前記板状部材の形状データに基づいて複数の3次元形状データの結合を行うものを除く)。 - 原料ヤードに積み付けられた原料山を計測する原料山計測システムであって、
デジタルカメラと、
前記デジタルカメラを移動させる移動手段と、
制御演算手段とを備え、
前記移動手段が車両または重機であり、
前記制御演算手段が、
前記デジタルカメラを前記移動手段によって移動させながら、前記デジタルカメラを用いて撮影した画像の一部が重複するように前記原料山の複数の画像を撮影し、
前記複数の画像にある同一の点を探索し、三角測量の原理により前記点の3次元座標を算出することによって前記原料山の3次元形状を取得し、
前記デジタルカメラで測定された色情報に基づいて、各点が原料であるか否かを判別し、
前記原料山の3次元形状における地表面と原料山の包絡面とで囲まれた領域の体積および重量の少なくとも一方を求める、原料山計測システム。
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