JP7144556B2 - 変位計測マーカー及び変位計測システム - Google Patents
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Description
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまでも一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
図1は、本発明の実施の形態1に係る変位計測システムの構成の一例を示す図である。図1に示すように、変位計測システム1は、変位計測装置5、変位計測マーカー50等を備えている。変位計測装置5は、撮像部10において生成される撮像画像に基づいて変位計測マーカー50の変位を計測する装置である。
変位計測装置5は、撮像部10において生成される撮像画像に基づいて変位計測マーカー50の変位を計測する装置である。また、変位計測装置5は、変位計測マーカー50の変位から地盤や建造物等の変位を計測する。
図1に示すように、変位計測装置5は、撮像部10、変位計測部20、及び光センサー30を備えている。撮像部10は、変位計測マーカーが設けられた変位計測領域を撮像し、撮像画像を生成する機能ブロックである。なお、以下では、撮像画像を撮像画像データと呼ぶ場合もある。撮像部10は、レンズ11、イメージセンサ12、演算部13、データ格納部14、通信インタフェース15を備えている。例えば、イメージセンサ12、演算部13、データ格納部14、通信インタフェース15等は、内部バスに接続されてもよいし、個別の配線により互いに接続されてもよい。
変位計測部20は、撮像部10で生成された撮像画像データに基づき、変位計測マーカーの変位を計測し、変位計測領域すなわち地盤や構造物等の変位を計測する機能ブロックである。変位計測部20は、図1に示すように、通信インタフェース21、演算部22、データ格納部23を備えている。これらは、内部バスに接続されてもよいし、個別の配線により互いに接続されてもよい。
光センサー30は、変位計測マーカー50付近の光量を測定するセンサーである。図1に示すように、光センサー30は、受光部31、コントローラ32、通信インタフェース33を備えている。受光部31は、例えばフォトダイオード等、受光した光を電気信号に変換する素子からなる。受光部31は、受光した光の光量(測定光量)に応じた電気信号を測定光量データとしてコントローラ32へ出力する。コントローラ32は、通信インタフェース33を介して、受光部31から出力された測定光量データを撮像部10や変位計測部20へ送信する。コントローラ32は、これ以外にも、光センサー30の各部の制御を行う。また、コントローラ32は、測定光量データを変位計測マーカー50へ送信してもよい。
図2は、変位計測マーカー及びその周辺の構成の一例を示す図である。図3は、マーカー部の一例を示す図である。図3には、マーカー部51における変位計測パターンの一例が示されている。図2に示すように、変位計測マーカー50は、マーカー部51、照明部53、コントローラ55、及び発電部57を備えている。マーカー部51は、変位計測に際し、撮像部10により撮像される箇所である。マーカー部51は、例えば図3のような変位計測パターン51aを有している。変位計測パターンは、この構成に限定されるものではない。マーカー部51は、変位計測パターン51aが撮像部10の方向に向くよう、撮像領域100内に配置される。
次に、図1の変位計測システムにおける変位計測方法について説明する。図4は、本発明の実施の形態1に係る変位計測方法の一例を示すフローチャート図である。変位計測には、図4に示すステップS11~S13の処理が実行される。なお、ステップS11の処理に先立ち、撮像部10の設置やレンズ11の位置決め等が行われているものとする。また、レンズ11の位置決めが行われたのち、予め撮像領域100の撮像が行われ、変位計測点51bの設定、及び変位計測点51bの位置(変位計測マーカー50の初期位置)の計測が行われているものとする。ここで計測される変位計測マーカー50の初期位置は、例えば撮像画像における位置である。なお、図3には、変位計測パターン51a右下部の所定位置に変位計測点51bが設定された例が示されているが、これ以外の場所に変位計測点51bが設定されてもよい。
次に、夜間等の暗い環境下における変位計測について説明する。例えば、光センサー30が測定した変位計測マーカー50付近の光量が所定の照明基準光量以下になると、照明部53は、マーカー部51への照明を開始する。照明部53は、照明をオフする信号を受けるまで、マーカー部51への照明を継続する。撮像部10は、照明期間中にマーカー部51の撮像を行い、変位計測マーカー50の変位が計測される。その他の処理については、すでに述べたものと同様である。
本実施の形態によれば、変位計測マーカー50に照明部53が設けられている。この構成によれば、光量が不足する暗い環境下では、照明部53がマーカー部51を照明する。これにより、夜間等の暗い環境下における変位計測マーカー50の視認性が向上し、昼夜における変位計測の精度のばらつきが抑えられる。また、これにより、変位計測マーカー50周辺の光量や時刻に関わらず、地盤等の常時観測が可能となる。また、撮像領域100の撮像から変位計測まで自動的に実行されるので、監視員を置く必要がなくなる。
次に、実施の形態2について説明する。なお、以下では、前述の実施の形態と重複する箇所については、原則として説明を省略する。本実施の形態では、照明部53がマーカー部51に設けられる。例えば、照明部53を構成する面発光部材がマーカー部51に配置される。具体的に述べると、面発光部材は、変位計測パターン51aに沿って配置される。この場合、変位計測パターン51aは、例えば図3の構成でもよいし、簡略化した構成でもよい。また、マーカー部51には、照明部53及び太陽電池パネルの両方が配置されてもよい。
Claims (4)
- 撮像画像に基づき変位が計測される変位計測マーカーであって、
明部と暗部とで構成される変位計測パターンを有するマーカー部と、
光源がアレイ状に配置された面発光部材からなる照明部と、
前記照明部で必要な電力を生成し、太陽電池パネルからなる発電部と、
を備え、
前記照明部は、前記変位計測パターンの前記明部に配置され、
前記発電部は、前記変位計測パターンの前記暗部に配置され、
前記照明部が、前記発電部からの電力を用いて所定のタイミングで照明し、
照明期間中に撮像される、
変位計測マーカー。 - 変位計測マーカーと、
前記変位計測マーカーの変位を計測する変位計測装置と、
を備えた変位計測システムであって、
前記変位計測マーカーは、
明部と暗部とで構成される変位計測パターンを有するマーカー部と、
光源がアレイ状に配置された面発光部材からなり、前記マーカー部を照明する照明部と、
前記照明部で必要な電力を生成し、太陽電池パネルからなる発電部と、
を備え、
前記変位計測装置は、
前記変位計測マーカーを含む領域の撮像画像を生成する撮像部と、
前記撮像画像に基づき前記変位計測マーカーの変位を計測する変位計測部と、
を備え、
前記照明部は、前記変位計測パターンの前記明部に配置され、
前記発電部は、前記変位計測パターンの前記暗部に配置され、
前記照明部が、所定のタイミングで照明し、
前記撮像部が、照明期間中に前記領域を撮像する、
変位計測システム。 - 請求項2に記載の変位計測システムにおいて、
前記撮像部が、前記領域を撮像すると、
前記照明部は、照明をオフする、
変位計測システム。 - 請求項2に記載の変位計測システムにおいて、
光センサーを備え、
前記光センサーが測定した前記変位計測マーカー付近の光量が、照明基準光量以下になると、前記照明部は前記変位計測マーカーを照明する、
変位計測システム。
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