JP7304458B1 - 配筋計測用の三次元配筋データ作成方法及び配筋計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、作業性に優れると共に、立体的な鉄筋の配置を計測することができる配筋計測装置１０を提供する。【解決手段】本発明に係る配筋計測装置１０は、所定間隔ｄで配置された少なくとも２つの単眼カメラと、２つの単眼カメラで撮影された一組の配筋画像を複数組取得する画像取得部２１と、配筋画像に基づいて、基準三次元座標系に複数の配筋ラインが配置された三次元配筋データ４０を作成する三次元配筋データ作成部２２と、三次元配筋データに対して１つの仮想平面を設定し、仮想平面から所定の範囲内に位置し、かつ仮想平面内の第１方向に沿って延びる複数の第１配筋ライン４１を三次元配筋データ４０の中から１つの第１配筋グループとしてグループ化するグループ化部２３と、第１配筋グループを用いて各種寸法を計測する計測部２４と、配筋１の設計情報と各種寸法とを表示する表示部３８と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、配筋計測用の三次元配筋データ作成方法及び配筋計測装置に関する。

鉄筋コンクリート造、鉄筋鉄骨コンクリート造、鉄骨造等の建築物の工事現場では、配筋された柱や梁、床、壁、基礎、その他の部位の配筋検査が行われる。配筋検査は、基本的には現場の作業員による手作業が一般的であり、この作業の効率化が求められている。このような配筋検査に用いる配筋検査システムとして、デジタルカメラで撮影された鉄筋の画像に基づいて検査対象の鉄筋の径や本数を計測するシステムが提案されている（特許文献１、特許文献２）。

特開２０１５－００１１４６号公報 特開２０２１－０８５８３８号公報

しかしながら、配筋検査は複数の鉄筋が立体的に組み立てられた各部位ごとに実施するため、特許文献１の発明では、鉄筋同士が重なり、奥行きのある鉄筋の配置を計測することが難しい。また、特許文献２の発明は、深度センサを有するＴＯＦ（Ｔｉｍｅ－Ｏｆ－Ｆｌｉｇｈｔ）カメラを採用することが提案されているが、太陽光下での使用には適していないため施工現場での利用に課題がある。

そこで、本発明は、作業性に優れると共に、立体的な鉄筋の配置を計測することができる配筋計測用の三次元配筋データ作成方法及び配筋計測装置を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

［１］本発明に係る配筋計測用の三次元配筋データ作成方法の一態様は、
所定間隔で配置された少なくとも２つの単眼カメラで同時に撮影して得られる一組の配筋画像を複数組取得する工程と、
前記配筋画像に基づいて、基準三次元座標系に複数の配筋ラインが配置された三次元配筋データを作成する工程と、
前記三次元配筋データに対して設計情報に基づく位置に水平面または鉛直面の１つの仮想平面を設定し、前記仮想平面から所定の範囲内に位置し、かつ前記仮想平面内の第１方向に沿って延びる複数の第１配筋ラインを前記三次元配筋データの中から１つの第１配筋グループとしてグループ化する工程と、
を含み、
前記配筋ラインは、前記配筋画像における各鉄筋に沿って延びる仮想線であり、前記鉄筋上に重なるようにそれぞれ推定されることを特徴とする。

［２］上記配筋計測用の三次元配筋データ作成方法の一態様において、
前記グループ化する工程は、前記三次元配筋データに対して前記仮想平面とは異なる相対位置にある複数の仮想平面を用いて複数回実行されて前記第１配筋グループとは異なる複数の第１配筋グループを得ることができる。

［３］上記配筋計測用の三次元配筋データ作成方法の一態様において、
前記配筋画像における配筋は、梁構造の一部を構成し、
前記複数の仮想平面及び前記他の仮想平面は、それぞれ水平面であり、
前記第１配筋ラインは、主筋及び腹筋に対応し、
前記腹筋に対応する前記第１配筋ラインの水平面から所定の範囲内に位置し、かつ前記第１方向に直交する第２方向に沿って延びる幅止め筋に対応する複数の第２配筋ラインを１つの第２配筋グループとしてグループ化する工程と、
前記三次元配筋データに対して１つの仮想平面である鉛直面を設定し、前記鉛直面から所定の範囲内に位置し、かつ前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向に沿って延びるスターラップ筋に対応する複数の第３配筋ラインを１つの第３配筋グループとしてグループ化する工程と、
をさらに含むことができる。

［４］上記配筋計測用の三次元配筋データ作成方法の一態様において、
前記配筋画像における配筋は、柱構造の一部を構成し、
前記仮想平面は、鉛直面であり、
前記第１配筋ラインは、帯筋に対応し、
略鉛直方向に延びる主筋に対応する複数の第２配筋ラインを第２配筋グループとしてグループ化する工程をさらに含むことができる。

［５］上記配筋計測用の三次元配筋データ作成方法の一態様において、
前記配筋画像における配筋は、壁構造の一部を構成し、
前記仮想平面は、鉛直面であり、
前記第１配筋ラインは、略鉛直方向に延びる縦筋に対応し、
前記縦筋と同じ前記鉛直面から所定の範囲内に位置し、かつ略水平方向に延びる横筋に対応する複数の第２配筋ラインを第２配筋グループとしてグループ化する工程をさらに含むことができる。

［６］上記配筋計測用の三次元配筋データ作成方法の一態様において、
前記配筋画像における配筋は、床構造の一部を構成し、
前記仮想平面は、水平面であり、
前記第１配筋ラインは、主筋に対応し、
前記主筋と同じ前記水平面内で前記第１方向に直交する第２方向に沿って延びる配力筋に対応する複数の第２配筋ラインを第２配筋グループとしてグループ化する工程をさらに含むことができる。

［７］上記配筋計測用の三次元配筋データ作成方法の一態様において、
前記複数の第１配筋グループの中から最も離れた位置にある２つのグループを選択し、
前記２つのグループの間隔を計測し、
計測された前記間隔と前記配筋画像における配筋に用いられている鉄筋径とに基づいて前記配筋の全高または全幅を推定し、
前記配筋の設計情報と、推定された前記全高または前記全幅とを表示するための第１表示データを作成する工程をさらに含むことができる。

［８］上記配筋計測用の三次元配筋データ作成方法の一態様において、
前記配筋の設計情報と、前記第１配筋グループに含まれる前記第１配筋ラインの数とを表示するための第２表示データを作成する工程をさらに含むことができる。

［９］本発明に係る配筋計測装置の一態様は、
所定間隔で配置された少なくとも２つの単眼カメラと、
前記２つの単眼カメラで撮影された一組の配筋画像を複数組取得する画像取得部と、
前記配筋画像に基づいて、基準三次元座標系に複数の配筋ラインが配置された三次元配筋データを作成する三次元配筋データ作成部と、
前記三次元配筋データに対して設計情報に基づく位置に水平面または鉛直面の１つの仮想平面を設定し、前記仮想平面から所定の範囲内に位置し、かつ前記仮想平面内の第１方向に沿って延びる複数の第１配筋ラインを前記三次元配筋データの中から１つの第１配筋グループとしてグループ化するグループ化部と、
前記第１配筋グループを用いて各種寸法を計測する計測部と、
前記配筋画像における配筋の設計情報と前記各種寸法とを表示する表示部と、
を備え、
前記配筋ラインは、前記配筋画像における各鉄筋に沿って延びる仮想線であり、前記鉄筋上に重なるようにそれぞれ推定されることを特徴とする。

本発明に係る配筋計測用の三次元配筋データ作成方法及び配筋計測装置の一態様によれば、ＴＯＦカメラを用いていないので施工現場で配筋を計測する際の作業性に優れると共に、配筋ラインをグループ化することで立体的な鉄筋の配置を計測することができる。

本実施形態に係る配筋計測装置のブロック図である。 配筋と三次元配筋データを模式的に示す図である。 本実施形態に係る配筋計測用の三次元配筋データ作成方法のフローチャートである。 本実施形態に係る三次元データ作成工程のフローチャートである。 第１実施形態に係るグループ化工程のフローチャートである。 第１実施形態に係るグループ化工程を説明する模式図である。 表示部に表示された画像の一例である。 第２実施形態に係るグループ化工程のフローチャートである。 第２実施形態に係るグループ化工程を説明する模式図である。 第３実施形態及び第４実施形態に係るグループ化工程のフローチャートである。 第３実施形態に係るグループ化工程を説明する模式図である。 第４実施形態に係るグループ化工程を説明する模式図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．配筋計測装置
図１及び図２を用いて、本発明の一実施形態に係る配筋計測装置１０について説明する。図１は、本実施形態に係る配筋計測装置１０のブロック図であり、図２は、配筋１と三次元配筋データ４０を模式的に示す図である。なお、図２で示す配筋１及びその三次元配筋データ４０は一例であって、他の形態であってもよい。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る配筋計測装置１０は、所定間隔ｄで配置された少なくとも２つの単眼カメラと、少なくとも２つの単眼カメラで撮影された一組の配筋画像を複数組取得する画像取得部２１と、配筋画像に基づいて、基準三次元座標系に複数の配筋ラインが配置された三次元配筋データ４０を作成する三次元配筋データ作成部２２と、三次元配筋データ４０に対して１つの仮想平面を設定し、仮想平面から所定の範囲内に位置し、かつ仮想平面内の第１方向に沿って延びる複数の第１配筋ライン４１を三
次元配筋データ４０の中から１つの第１配筋グループ４７としてグループ化するグループ化部２３と、第１配筋グループ４７を用いて各種寸法を計測する計測部２４と、配筋１の設計情報と各種寸法とを表示する表示部３８と、を備える。なお、２つの単眼カメラとしてステレオカメラ１５を用いた例について以下では説明するが、後述するようにステレオカメラ１５に限定するものではない。

本実施形態に係る配筋計測装置１０の一態様によれば、ステレオカメラ１５の配筋画像を用いて三次元配筋データ４０を作成するので作業性に優れる。また、グループ化することで配筋１の立体的な配置に関する計測や評価をすることができる。

図１に示すように、配筋計測装置１０は、例えば、演算部２０及び記憶部３７を備える本体１１と、本体１１に少なくとも通信可能な状態で接続されたステレオカメラ１５及び表示部３８とを備える。本体１１とステレオカメラ１５と表示部３８とは一体化された筐体に設けられてもよいし、別々に設けられてもよく、例えば市販のタブレット端末のカメラをステレオカメラ１５の一方の単眼カメラとしてタブレット端末に他方の単眼カメラを装着してもよいし、タブレット端末を演算部２０、記憶部３７及び表示部３８としてもよい。また、演算部２０及び記憶部３７の一部が本体１１に内蔵されなくてもよく、各部をネットワークに接続されたサーバに設けてもよい。

本体１１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの記憶媒体、液晶や有機ＥＬなどのディスプレイ、高速データ通信を行う通信インターフェース、及びタッチパネルやキーボードなどのユーザインターフェースを備えることができる。配筋計測装置１０は、工事現場において携帯可能な端末であることが好ましく、例えば、ノートパソコンやタブレット端末のような形態が好ましい。

ステレオカメラ１５は、所定間隔で配置された少なくとも２つの単眼カメラを備える。各単眼カメラは、同じ性能を備えるデジタルカメラである。ステレオカメラ１５は、公知の光学系と撮像素子を有し、モノクロ画像またはカラー画像を撮影可能である。撮像素子は、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＯＳ）センサ又はＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサである。ステレオカメラ１５は、少なくとも一本以上の鉄筋を含む配筋１を撮影し、画像取得部２１に撮影した一組の配筋画像を複数組提供する。ステレオカメラ１５で撮影された画像の視差から、三角測量の原理でステレオカメラ１５と鉄筋の距離を演算部２０で算出して三次元配筋データを作成する。そのためＴＯＦカメラのような太陽光下の施工現場で使いにくい装置を用いなくてよいので施工現場における作業性に優れる。ステレオカメラ１５としては、三角測量の原理を利用するため最小構成として少なくとも２つの単眼カメラがあればよいが、各々所定間隔をあけて配置された複数の単眼カメラ例えば３つの単眼カメラで構成されてもよい。３台以上の単眼カメラを用いることで配筋計測装置１０の検知精度を向上させることができる。

演算部２０は、例えばプロセッサであって、画像取得部２１と、三次元配筋データ作成部２２と、グループ化部２３と、計測部２４と、出力部２５と、を含む。演算部２０は、複数のプロセッサで構成されてもよい。演算部２０は、さらに他の処理部を含んでもよい。

画像取得部２１は、例えば図２の上段に示す配筋１をステレオカメラ１５によって同時に撮影された一組の配筋画像を複数組取得する。複数組の配筋画像は、配筋１に対して複数の異なる撮影位置にあるステレオカメラ１５で撮影することで得られる。ステレオカメ
ラ１５により複数回撮影を行うことで、複数組の配筋画像が得られる。また、ステレオカメラ１５により動画撮影をして、その動画の中から複数組の配筋画像を選択し、取得してもよい。配筋１に対して複数の異なる撮影位置から撮影することで、配筋画像から推定できる配筋ラインを増やすことができる。すなわち、ステレオカメラ１５に近い手前側にある鉄筋は写りやすく、奥側にある鉄筋は写りにくいが、異なる撮影位置から撮影することにより、奥側にある鉄筋も漏れなく撮影することができる。しかしながら、型枠や撮影角度が制限されるためステレオカメラ１５の移動によっても配筋１における撮影対象の鉄筋の全てを完全に撮影することは難しいが、後述するグループ化により配筋１の計測を補助することにより作業性に優れる。

三次元配筋データ作成部２２は、ステレオカメラ１５で撮影した複数組の配筋画像に基づいて、例えば図２の下段に示すような基準三次元座標系に複数の配筋ライン（第１配筋ライン４１、第２配筋ライン４２、第３配筋ライン４３）が配置された三次元配筋データ４０を作成する。三次元配筋データ作成部２２は、例えば、図示しない画像較正処理部、推定部、マッチング部、三次元座標計算部、及び合成処理部を含むことができる。

画像較正処理部は、ステレオカメラ１５のキャリブレーション情報を推定し、記憶部３７に保存する。キャリブレーション情報とは、例えば、ステレオカメラ１５の固有パラメータである内部パラメータの推定値及びステレオカメラ１５間の相対位置関係に係る外部パラメータの推定値を含む。内部パラメータとは焦点距離、主点座標、歪み係数などであり、外部パラメータは２つの単眼カメラの座標系、回転行列及び並進ベクトルの関係などである。

推定部は、ステレオカメラ１５の姿勢を推定する。ここで、「姿勢」とは、計測開始時の初期フレームのステレオカメラ１５の三次元座標位置を基準とした場合の、現時点のステレオカメラ１５の回転と並進移動の差分である。ステレオカメラ１５の姿勢の推定に際しては、配筋１の任意の面（例えば正面）に立体マーカーを配置させた状態で配筋画像を取得してもよい。立体マーカーは、ＡＲ（Ａｕｇｕｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ:拡張現実）マーカーである。立体マーカーが撮影対象である配筋１と共に配筋画像に含まれるように撮影されることによって、配筋画像に含まれる立体マーカーの位置及び角度を認識することができ、その結果、配筋１に対するステレオカメラ１５の姿勢を推定することができる。

また、推定部は、画像取得部２１で取得した複数組の配筋画像に基づいて複数の配筋ラインを推定する。図２では、配筋ラインは、第１配筋ライン４１、第２配筋ライン４２及び第３配筋ライン４３の三種類が推定される。配筋ラインは、配筋１における各鉄筋に沿って延びる仮想線であり、鉄筋上に重なるように推定され、好ましくは鉄筋の中心軸に合うように推定される。配筋ラインの推定は、鉄筋の特徴（例えば直線性、節、輝度、交差部など）を利用して行うことができる。推定部は、画像取得部２１で取得した全ての配筋画像に対して、配筋１の検知及び配筋ラインの推定を行う。配筋ラインを推定する手法としては、例えば学習機能を有する形状検出アルゴリズムを利用することができる。さらに、推定部は、配筋画像から配筋１の各鉄筋の径を推定してもよい。鉄筋の径は、画像から得られる各鉄筋の特徴に基づいて推定することができる。推定部は、対象となる鉄筋の全部が確認できない場合において、当該の鉄筋の両端部など２点以上の特徴点を検知できていれば、それらの特徴点を結び、１本の配筋ラインとして推定することもできる。

マッチング部は、推定部で推定された配筋ラインを各組の配筋画像ごとにマッチングする。マッチングは、２枚の画像を比較して「同じものを一致する」ことである。ここで、「もの」は画像中の「点」や「領域」である。マッチング部は、推定部で配筋ラインを推定する際に検知した鉄筋の特徴点をマッチングしてもよい。その場合、マッチングした鉄
筋に対応する配筋ラインであることを判定することで配筋ラインをマッチングしてもよい。マッチングの手法としては、特徴点マッチングを採用することができる。マッチングを行う前に、予め各画像に対して前処理を施すことができる。

三次元座標計算部は、推定部で推定された各配筋ラインの三次元座標を計算する。三次元座標は、初めにステレオカメラ１５で撮影する、あらかじめ取得した鉄筋位置を三次元座標の基準点とするか、もしくは、配筋１に設置した立体マーカーを三次元座標の基準点として計算することで取得できる。配筋ラインは、マッチング処理で用いられた複数の特徴点上を通るため、各特徴点とステレオカメラ１５との距離を計測して配筋ラインの三次元座標を計算することができる。

合成処理部は、複数の配筋ラインを含む三次元配筋データ４０を得る。具体的には、合成処理部は、三次元座標計算部によって得られた各配筋ラインの三次元座標に基づいて、基準三次元座標系に配筋ラインを配置して三次元配筋データ４０を合成する。すなわち、三次元座標が特定された全ての配筋ラインを共通の基準三次元座標系に関連付ける。これにより、配筋ラインを三次元データとして表現することができる。

グループ化部２３は、三次元配筋データに対して１つの仮想平面を設定し、仮想平面から所定の範囲内に位置し、かつ仮想平面内の第１方向に沿って延びる複数の第１配筋ライン４１を三次元配筋データ４０の中から１つの第１配筋グループ４７としてグループ化する。複数の仮想平面を設定して複数の第１配筋グループ４７をグループ化してもよい。グループ化することにより、第１配筋グループ４７の幅や高さ等を計測することができる。また、第１配筋ライン４１の一部が欠損していた場合でも、第１配筋グループ４７としてその欠損部分を推測できるので、計測が容易になる。仮想平面の設定は、グループ化に先立って行う。配筋が適切に施工されている場合には、多くの配筋ラインが水平方向または鉛直方向に近い状態で延在するため、仮想平面は水平面または鉛直面として設定することができる。また、仮想平面の設定は、グループ化部２３が三次元配筋データ４０の中から少なくとも２本の第１配筋ライン４１を選択し、これらの第１配筋ライン４１が含まれる１つの仮想平面を作成し、この仮想平面を第１配筋グループ４７のグループ化に用いる仮想平面に設定する。仮想平面は、三次元配筋データ４０に対して設計情報に基づく位置に設定してもよい。また、仮想平面は、最も多くの第１配筋ライン４１をグループ化できる位置に設定してもよい。「仮想平面から所定の範囲内」とは、例えば許容施工誤差範囲内としてもよいし、配筋ごとに検査担当者があらかじめ距離を設定してもよく、第１配筋ライン４１が仮想平面内にあってもよい。「所定の範囲」としては、例えば設定された仮想平面に対して±２０ｍｍ以内の範囲であり、好ましくは設定された仮想平面に対して±１５ｍｍの範囲である。「所定の範囲」が±２０ｍｍ以内であれば、隣接する他のグループの配筋ラインを含む可能性が低くなり、誤認識を抑えることができる。第１方向は仮想平面内に存在する。「第１方向に沿って延びる」とは、第１配筋ライン４１と第１方向とが完全に一致することを要求するものではなく、施工誤差もあるため第１配筋ライン４１は凡そ第１方向に沿っていればよい。例えば、第１方向に対して±１２．５度以内に第１配筋ライン４１があればよい。第１配筋グループ４７以外のグループ化も同様に実行できる。

図２に示す三次元配筋データ４０では、グループ化部２３は、例えば、Ｘ－Ｚ面と平行な１つの水平面内にあるＺ軸に平行な第１方向に沿って延びる複数の第１配筋ライン４１を１つの第１配筋グループ４７（符号４７の破線で囲まれた配筋のグループ）としてグループ化する。グループ化部２３は、少なくとも上端筋と下端筋についてそれぞれ第１配筋グループ４７とすることができる。また、Ｘ－Ｚ面と平行な別の水平面内にあるＸ軸に平行な第２方向に沿って延びる第２配筋ライン４２を第１配筋グループ（符号４８の破線で囲まれた配筋のグループ）としてもよいし、Ｙ－Ｚ面と平行な１つの水平面内にある１つ
鉛直面内にあるＹ軸に平行な第３方向に沿って延びる第３配筋ライン４３を第１配筋グループ（符号４９の破線で囲まれた配筋のグループ）としてもよい。グループ化部２３の具体的な処理については第１実施形態～第４実施形態を用いて後述する。なお、後述する第１実施形態では、第１配筋ライン４１のグループを第１配筋グループ４７とした上で、第２配筋ライン４２のグループを第２配筋グループ４８、第３配筋ライン４３のグループを第３配筋グループ４９として説明する。

計測部２４は、第１配筋グループ４７を用いて各種寸法を計測する。計測部２４は、他のグループ化した配筋グループを用いて各種寸法を計測してもよく、また配筋グループの各種寸法と配筋１の設計情報との差を計測してもよい。グループ化した配筋グループにより配筋１における特徴的な各種寸法が計測されることにより、配筋検査において施工後の鉄筋の配置を構造設計リスト等の設計情報と比較しやすい。また、配筋グループを用いて計測することにより、立体的な鉄筋の配置を計測することができる。特に、一部の鉄筋に対応する配筋ラインが作成できない場合でもグループ化によって立体的な鉄筋の配置を計測しやすい。各種寸法は、例えば複数の第１配筋グループ４７において最も離れた位置にある２つの第１配筋グループ４７の間隔により求めることができる配筋１の全高または全幅であり、１つの第１配筋グループ４７における第１配筋ライン４１の本数であり、１つの第１配筋グループ４７における隣り合う第１配筋ライン４１の間隔等である。

計測部２４は、第１配筋グループ４７を用いて計測した各種寸法を表示部３８に表示するための表示データを作成することができる。表示データは、計測した各種寸法に加えて、配筋１の設計情報を含んでもよい。

出力部２５は、演算部２０における各部の処理結果を外部例えば表示部３８等に出力する。出力部２５は、例えば三次元配筋データ４０、グループ化されたデータ、計測結果等の各データを出力する。

記憶部３７は、例えばＲＡＭ等の記憶媒体であって、演算部２０と通信可能に接続される。記憶部３７は、配筋計測装置１０の各処理部において実行されるプログラム及びプログラムに用いられる各種設定値が保存される。また、記憶部３７は、計測対象である配筋１の設計情報や三次元配筋データ４０等が保存される。

表示部３８は、例えば液晶画面であって、出力部２５の指令により各種情報を表示する。表示部３８は、配筋１の設計情報と各種寸法とを表示する。設計情報は、例えば鉄筋径や鉄筋の本数等であるが、配筋１の断面図を含んでもよく、計測部２４で計測された情報に対応する情報であることが好ましい。このように設計情報と各種寸法の少なくとも一部とを表示することで検査結果が容易に識別できるようになる。また、このような表示データを記憶部３７に保存することができる。

２．配筋計測用の三次元配筋データ作成方法
図１～図４を用いて、本発明の一実施形態に係る配筋計測用の三次元配筋データ作成方法の概要について説明する。図３は、本実施形態に係る配筋計測用の三次元配筋データ作成方法のフローチャートである。本実施形態に係る配筋計測用の三次元配筋データ作成方法は、図１に示す配筋計測装置１０を用いて実行することができ、上述の説明と重複する部分については省略する。なお、以下の説明では、配筋計測装置１０及び配筋１を用いた例について説明するが、これに限定されるものではない。

図３に示すように、配筋計測用の三次元配筋データ作成方法の一態様は、取得工程（Ｓ１０）と、作成工程（Ｓ２０）と、グループ化工程（Ｓ３０）とを有する。各工程は、配筋計測装置１０の記憶部３７に記録された処理プログラムを用いて実行することができる
。なお、ここでは、取得工程（Ｓ１０）及び作成工程（Ｓ２０）について詳細に説明し、グループ化工程（Ｓ３０）の詳細は第１実施形態～第４実施形態において説明する。

また、取得工程（Ｓ１０）に先立って、事前準備処理として、キャリブレーションボードをステレオカメラ１５で撮影し、キャリブレーションを行い、ステレオカメラ１５の内部パラメータと外部パラメータを推定し、ステレオカメラ１５のキャリブレーション情報を記憶部３７に保存する処理を実行することが好ましい。次に、配筋計測装置１０は、ステレオカメラ１５で計測対象である配筋１を撮影する。推定部は、撮影された一組の配筋画像を用いて、ステレオカメラ１５のそれぞれの内部パラメータ（焦点距離、主点座標、歪み係数）から歪を較正することが好ましい。推定部は、撮影された配筋画像を用いて、ステレオカメラ１５のそれぞれの外部パラメータ（２つの単眼カメラの座標系、回転行列及び並進ベクトルの関係）から平行化変換することが好ましい。推定部は、現フレームのステレオカメラ１５のそれぞれの姿勢を推定することが好ましい。「現フレーム」とは、撮影された配筋画像である。

取得工程（Ｓ１０）：画像取得部２１は、取得工程（Ｓ１０）として、所定間隔ｄで配置された少なくとも２つの単眼カメラで同時に撮影して得られる一組の配筋画像を複数組取得する工程を実行する。撮影された配筋画像は、例えば図２の上段に示す配筋１のように撮影される。各撮影位置におけるステレオカメラ１５の各レンズと配筋１における撮影対象の鉄筋との距離は、０．５ｍ以上２．５ｍ以下に設定されることが好ましい。また、撮影位置にあるステレオカメラ１５の各単眼カメラの光軸に直交する仮想平面と撮影対象の鉄筋の中心軸線とが成す角度は、０度～３０度であることが好ましい。

作成工程（Ｓ２０）：三次元配筋データ作成部２２は、取得した配筋画像に基づいて、基準三次元座標系に複数の配筋ライン（第１配筋ライン４１、第２配筋ライン４２、第３配筋ライン４３）が配置された三次元配筋データ４０を作成する工程を実行する。

図４を用いて作成工程（Ｓ２０）について、図２の例を参照しながら以下詳細に説明する。図４は、本実施形態に係る作成工程（Ｓ２０）における処理フローチャートである。作成工程（Ｓ２０）は、例えば、推定工程（Ｓ２１）、マッチング工程（Ｓ２３）、計算工程（Ｓ２５）、及び合成工程（Ｓ２７）を含む。

推定工程（Ｓ２１）：三次元配筋データ作成部２２の推定部は、例えば図２の配筋１をステレオカメラ１５が撮影したそれぞれの画像の中から第１配筋ライン４１、第２配筋ライン４２、第３配筋ライン４３を推定する。ステレオカメラ１５の配筋画像から三次元配筋データ４０を得るので作業性に優れる。第１配筋ライン４１は主筋１ａ及び腹筋１ｃの中心を通る仮想線として、第２配筋ライン４２は幅止め筋１ｄのＸ軸に沿って延びる直線部分の中心を通る仮想線として、第３配筋ライン４３は、スターラップ筋（以下、「ＳＴＰ筋」）１ｂのＹ軸に沿って延びる直線部分及びＸ軸に沿って延びる直線部分の中心を通る仮想線として推定部によって推定される。配筋１における各鉄筋の検知は、例えば、機械学習による形状検出アルゴリズムを用いて実行する。このアルゴリズムは、人間がタグ付けした教師データを用いて学習を行い、配筋画像の中の鉄筋の位置を検知するＡＩ（ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）を用いることができる。

マッチング工程（Ｓ２３）：三次元配筋データ作成部２２のマッチング部は、ステレオカメラ１５で撮影された各組の配筋画像上の特徴点群同士をマッチングすることにより、各組の配筋画像間で対応する対応点群を検出する。検出された対応する特徴点群により、各組の配筋画像における鉄筋の対応関係を特定できる。そして、各配筋画像における第１配筋ライン４１、第２配筋ライン４２及び第３配筋ライン４３が推定されていれば、これらの配筋ラインを配筋画像の各組ごとにマッチングさせることができる。

計算工程（Ｓ２５）：三次元配筋データ作成部２２の三次元座標計算部は、第１配筋ライン４１、第２配筋ライン４２及び第３配筋ライン４３の三次元座標を計算する。三次元座標は、各組の配筋画像同士を比較して三角測量することで各配筋ラインの三次元座標を計算することができる。各配筋ラインは三次元座標が算出された特徴点を複数含むため、これらの特徴点の三次元座標に基づいて、各配筋ラインの三次元座標が算出される。

合成工程（Ｓ２７）：三次元配筋データ作成部２２の合成処理部は、三次元座標計算部で得られた各配筋ラインの三次元座標に基づいて、基準三次元座標系に全ての配筋ラインを配置して三次元配筋データ４０を合成する。

グループ化工程（Ｓ３０）：図６に示すように、グループ化部２３は、三次元配筋データに対して１つの仮想平面（例えば水平面４５）を設定し、仮想平面（例えば水平面４５）から所定の範囲内に位置し、かつ仮想平面（例えば水平面４５）内の第１方向に沿って延びる複数の第１配筋ライン４１を三次元配筋データ４０の中から１つの第１配筋グループ４７としてグループ化するグループ化工程（Ｓ３０）を実行する。また、グループ化工程（Ｓ３０）は、三次元配筋データに対して既に設定された仮想平面（例えば上から１段目の水平面４５）とは異なる相対位置にある複数の仮想平面（例えば上から２段目～５段目の水平面４５）を用いて複数回実行されて既に得られた第１配筋グループ４７（例えば上から１段目）とは異なる複数の第１配筋グループ４７（例えば上から２段目～５段目）を得る工程であってもよい。図２の例であれば、Ｚ軸に平行な第１方向に沿って延びる第１配筋ライン４１は、５つの水平面（Ｚ－Ｘ面）について上から順にグループ化して５つの第１配筋グループ４７を得ることができる。グループ化工程（Ｓ３０）は、第１実施形態～第４実施形態を用いて詳細に説明する。

本実施形態に係る配筋計測用の三次元配筋データ作成方法によれば、グループ化することで配筋１の立体的な配置に関する計測や評価をすることができる。また、グループ化することで配筋１の幅や高さを計測でき、例えば第１配筋ライン４１の一部が欠損した部分も推定しやすく計測が可能となる。

２．１．第１実施形態
図１、図５～図７を用いて、第１実施形態に係る配筋計測用の三次元配筋データ作成方法のグループ化工程（Ｓ３０）について説明する。図５は第１実施形態に係るグループ化工程（Ｓ３０）のフローチャートであり、図６は第１実施形態に係るグループ化工程（Ｓ３０）を説明する模式図であり、図７は表示部３８に表示された画像５０の一例である。

図５に示すように、第１実施形態に係るグループ化工程（Ｓ３０）は、Ｓ３１～Ｓ３５を含み、Ｓ３６及びＳ３７を含むことができる。グループ化部２３がＳ３１～Ｓ３６の各工程を実行し、出力部２５がＳ３７の工程を実行する。第１実施形態に係るグループ化工程（Ｓ３０）は、配筋１が梁構造の一部を構成する場合に適用することができる。グループ化工程（Ｓ３０）に先立って三次元配筋データ４０の基準三次元座標系のＸ－Ｚ面が施工現場の地面に平行となるように補正することが好ましい。

Ｓ３１及びＳ３２：グループ化部２３は、図６の上段に示す梁構造に基づく三次元配筋データ４０に対して仮想平面として１つの水平面４５を設定し、設定された水平面４５から所定の範囲内に位置し、かつ水平面４５内の第１方向に沿って延びる複数の第１配筋ライン４１を三次元配筋データ４０の中から１つの第１配筋グループ４７としてグループ化する工程（Ｓ３１）を実行する。水平面４５は網掛け処理で示すＸ－Ｚ面に平行な仮想平面である。水平面４５の設定は、グループ化部２３が記憶部３７に保存された設計情報に基づいて略水平方向に延びる主筋または腹筋の位置に合わせて三次元配筋データ４０に対
して行われる。配筋は施工誤差により水平方向あるいは鉛直方向から若干ずれた鉄筋を含むため、「略水平方向」あるいは「略鉛直方向」とする。グループ化を一番上の水平面４５から実行すると、まず上端筋に対応する４本の第１配筋ライン４１を含む第１配筋グループ４７がグループ化される。第１配筋ライン４１は、主筋に対応する。第１配筋ライン４１と水平面４５とはグループ化部２３によって「所定の範囲内に位置する」と認められる距離内にあり、第１配筋ライン４１は第１方向に沿っていると認められる範囲内にあるものだけがグループ化される。

次に、図５に示すように、グループ化部２３は、Ｓ３１が予め設定された所定回数を繰り返したか判定（Ｓ３２）し、その判定結果に基づいて、グループ化する工程（Ｓ３１）を複数の仮想平面である水平面４５を用いて複数回実行して複数の第１配筋グループ４７を得る。所定回数は、設計情報の主筋及び腹筋のＹ軸方向の段数に基づいて設定され、図６ではＹ軸方向に５段が設定される。最初のＳ３１で一番上の水平面４５についてグループ化が実行されたので、例えば、下方に向かって一番下まで各水平面４５についてグループ化が実行される。第１配筋グループ４７は、上から主筋に対応する４本、２本、腹筋に対応する２本、及び主筋に対応する２本、５本の第１配筋ライン４１がグループ化される。

Ｓ３３：グループ化部２３は、第１配筋グループ４７を除いた図６の中段に示す三次元配筋データ４０に対して、腹筋に対応する第１配筋ライン４１の水平面４５から所定の範囲内に位置し、かつ第１方向に直交する第２方向に沿って延びる幅止め筋に対応する複数の第２配筋ライン４２を１つの第２配筋グループ４８としてグループ化する工程（Ｓ３３）を実行する。第２配筋ライン４２はＸ軸に沿った方向である。第２配筋ライン４２を特定するために第１配筋ライン４１を利用するため、Ｓ３１において「所定の範囲」にあると認められる距離よりも例えば腹筋の半径分さらに長い距離が「所定の範囲」に設定される。第２配筋グループ４８は３本の第２配筋ライン４２を含む。幅止め筋がＹ軸方向に複数段ある場合にはＳ３２と同様にＳ３３を複数回実行してもよい。

Ｓ３４及びＳ３５：グループ化部２３は、第１、第２配筋グループ４７，４８を除いた図６の下段に示す三次元配筋データ４０に対して１つの仮想平面である鉛直面４６を設定し、鉛直面４６から所定の範囲内に位置し、かつ第１方向及び第２方向に直交する第３方向に沿って延びるＳＴＰ筋に対応する複数の第３配筋ライン４３を１つの第３配筋グループ４９としてグループ化する工程（Ｓ３４）を実行する。鉛直面４６は網掛け処理で示すＹ－Ｚ面に平行な仮想面である。鉛直面４６は、Ｓ３１と同様に設計情報に基づいて設定されてもよいし、残された第３配筋ライン４３に対し平面推定処理を行って鉛直面４６を設定してもよい。平面推定処理は、基準三次元座標系において最も多くの第３配筋ライン４３がグループ化できそうな仮想平面、すなわち第３配筋ライン４３が所定の範囲内に位置する仮想平面を推定する処理である。平面推定処理は、公知のアルゴリズム、例えばＲＡＮＳＡＣ（ＲＡＮｄｏｍ ＳＡｍｐｌｅ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ）アルゴリズムを利用して推定することができる。第３方向はＹ軸に沿った方向である。

次に、グループ化部２３は、Ｓ３４が予め設定された所定回数を繰り返したか判定（Ｓ３５）し、その判定結果に基づいて、グループ化する工程（Ｓ３４）を他の仮想平面である鉛直面４６を用いて複数回実行して複数の第３配筋グループ４９を得ることができる。図６の下段の例では、Ｓ３４は２度繰り返されて２つの鉛直面４６を推定し、各鉛直面４６における２組の第３配筋グループ４９を得ることができる。ここでは略鉛直方向に延びるＳＴＰ筋の部分に対応する第３配筋ライン４３を用いたが、上面及び／または下面にある略水平方向に延びるＳＴＰ筋の部分に対応する第３配筋ライン４３を用いて配筋グループを作成してもよい。上面及び下面の配筋グループを用いれば、後述する間隔Ｄ１の計測に用いることができる。

Ｓ３６：計測部２４は、表示データを作成する工程（Ｓ３６）を実行する。計測部２４は、例えば、複数の第１配筋グループ４７の中から最も離れた位置にある２つのグループ（例えば上端筋と下端筋に対応する）を選択し、当該２つのグループの間隔を計測し、計測された間隔と配筋に用いられている鉄筋径とに基づいて配筋の全高または全幅を推定し、配筋の設計情報と、推定された全高または全幅とを表示するための第１表示データを作成する工程を実行する。図６の上段における配筋の全高の推定は、計測部２４が最も離れた位置にある２つの第１配筋グループ４７に対応する一番上の段の水平面４５と一番下の段の水平面４５との間隔Ｄ１を計測し、さらに計測部２４が計測された間隔Ｄ１に設計情報から得た主筋の直径とＳＴＰ筋の直径の２倍とを加算することで実行する。配筋の全幅の推定は、計測部２４が各段の水平面４５における右端と左端の第１配筋ライン４１の間隔Ｄ２を計測し、さらに計測部２４が計測された間隔Ｄ２に設計情報から得た主筋の直径とＳＴＰ筋の直径の２倍とを加算することで実行できる。また、図６の下段において２つの第３配筋グループ４９の間隔を計測して配筋の全幅にＳＴＰ筋の直径を加算することで推定してもよい。このように配筋ラインをグループ化することにより、立体的な鉄筋の配置を計測することができる。

また、計測部２４は、例えば、各第１配筋グループ４７に含まれる第１配筋ライン４１の数を計測し、配筋の設計情報と、第１配筋グループ４７に含まれる第１配筋ライン４１の数とを表示するための第２表示データを作成する工程を実行する。複数ある第１配筋グループ４７のそれぞれに含まれる第１配筋ライン４１の数を計測することで、第２表示データにおける設計情報と比較しやすい。計測部２４は、第２配筋グループ４８及び第３配筋グループ４９についても同様の処理を実行できる。なお、第１表示データと第２表示データとをまとめた表示データとしてもよい。

また、計測部２４は、１つの第３配筋グループ４９における隣り合う第３配筋ライン４３（例えば端部）の間隔を計測することができる。そして、記憶部３７に保存された設計情報の許容値に基づいて判定を行い、例えば許容値を超える間隔にはエラーフラグを付与した表示データを作成してもよい。計測部２４は、配筋に含まれる鉄筋径を計測し、鉄筋径を含む表示データを作成する工程を実行してもよい。

Ｓ３７：出力部２５は、計測部２４で作成した表示データを表示部３８へ出力する。図７に示すように、表示部３８は、出力部２５から出力された表示データに基づいて例えば液晶画面に画像５０を表示する。図７に明示するように画像５０は、例えば設計情報５１と計測部２４で計測した各種寸法の計測結果５２とが含まれる。設計情報５１は、例えば設計断面図、配筋寸法、上端筋の本数及び寸法、下端筋の本数及び寸法、ＳＴＰ筋の寸法、腹筋の本数及び寸法、幅止め筋の寸法等が含まれる。計測結果５２は、例えば設計断面図に対応する配筋ラインに基づく計測断面図、設計情報５１の寸法に対応する計測した寸法等が含まれる。設計情報５１と計測結果５２とを並べて表示することにより、検査結果を把握しやすい。配筋検査においては、図７のように配筋の全高及び全幅や鉄筋の本数等を記載して報告することがあるため、グループ化して配筋の全高及び全幅を計測した結果や配筋グループごとに鉄筋の本数を表示することが好ましい。

２．２．第２実施形態
図１、図８及び図９を用いて、第２実施形態に係る配筋計測用の三次元配筋データ作成方法のグループ化工程（Ｓ３０）について説明する。図８は第２実施形態に係るグループ化工程（Ｓ３０）のフローチャートであり、図９は第２実施形態に係るグループ化工程（Ｓ３０）を説明する模式図である。

図８に示すように、第２実施形態に係るグループ化工程（Ｓ３０）は、Ｓ４１～Ｓ４３
を含み、Ｓ４４及びＳ３７を含んでもよい。グループ化部２３がＳ４１～Ｓ４４の各工程を実行し、出力部２５がＳ３７の工程を実行する。第２実施形態に係るグループ化工程（Ｓ３０）は、配筋１が柱構造の一部を構成する場合に適用することができる。グループ化工程（Ｓ３０）に先立って三次元配筋データ４０の基準三次元座標系のＸ－Ｚ面が施工現場の地面に平行となるように補正することが好ましい。

Ｓ４１：グループ化部２３は、図９の左下に示すように、略鉛直方向（Ｙ軸に沿った方向）に延びる主筋に対応する複数の第２配筋ライン４２ａを第２配筋グループ４８ａとしてグループ化する工程（Ｓ４１）を実行する。柱構造において主筋は略鉛直方向に延在するため、三次元配筋データ４０の中から略鉛直方向に延在する配筋ラインを第２配筋ライン４２として推定してグループ化できる。図９の第２配筋グループ４８ａは８本の第２配筋ライン４２ａがグループ化されている。

Ｓ４２及びＳ４３：グループ化部２３は、第２配筋グループ４８ａを除いた図９の右下に示す三次元配筋データ４０に対して仮想平面として少なくとも１つの鉛直面４６を設定し、鉛直面４６から所定の範囲内に位置し、かつ鉛直面４６内の第１方向に沿って延びる複数の第１配筋ライン４１ａを三次元配筋データ４０の中から１つの第１配筋グループ４７ａとしてグループ化する工程（Ｓ４２）を実行する。鉛直面４６の設定は、Ｓ３１と同様に設計情報に基づいて設定してもよいし、上述のＲＡＮＳＡＣアルゴリズム等の平面推定処理を行ってもよい。第１配筋ライン４１ａは、帯筋に対応する。第１配筋ライン４１ａと鉛直面４６とはグループ化部２３によって「所定の範囲」にあると認められる距離内にあり、第１配筋ライン４１ａは第１方向（Ｚ軸に沿った方向）に沿っていると認められる範囲内にあるものだけがグループ化される。

次に、図８に示すように、グループ化部２３は、Ｓ４２が予め設定された所定回数を繰り返したか判定（Ｓ４３）し、その判定結果に基づいて、グループ化する工程（Ｓ４２）を複数の仮想平面である鉛直面４６を用いて複数回実行して複数の第１配筋グループ４７ａを得る。所定回数は、例えば設計情報の柱構造の側面の数に基づいて設定され、図８では４回に設定される。図９では前後の鉛直面４６を省略して示すが、４つの第１配筋グループ４７ａは、それぞれ略水平方向に延びる第１配筋ライン４１ａが８本グループ化される。

Ｓ４４：計測部２４は、表示データを作成する工程（Ｓ４４）を実行する。計測部２４は、Ｓ３６と同様に、複数の第１配筋グループ４７ａにおける２つのグループの間隔Ｄ１を計測し、計測された間隔Ｄ１と鉄筋径とに基づいて配筋の全幅を推定し、配筋の設計情報と、推定された全幅とを表示するための表示データを作成する工程を実行することができる。計測部２４は、例えば、第１配筋グループ４７ａにおける隣り合う第１配筋ライン４１ａ（例えば端部）の間隔を計測することができる。そして、計測した間隔について記憶部３７に保存された設計情報の許容値に基づいて判定を行い、例えば許容値を超える間隔にはエラーフラグを付与した表示データを作成してもよい。計測部２４は、配筋に含まれる鉄筋径を計測し、鉄筋径を含む表示データを作成する工程を実行してもよい。このように配筋ラインをグループ化することにより、立体的な多段筋を含む柱構造における鉄筋の配置を計測することができる。

また、計測部２４は、例えば、各第１配筋グループ４７ａに含まれる第１配筋ライン４１ａの数を計測し、配筋の設計情報と、第１配筋グループ４７ａに含まれる第１配筋ライン４１ａの数とを表示するための表示データを作成する工程を実行する。

また、計測部２４は、例えば、第２配筋グループ４８ａの第２配筋ライン４２ａに囲まれたＹ軸に沿ってみた状態で略矩形状となる仮想矩形６０を作成し、仮想矩形６０の各頂
点付近にある第２配筋ライン４２ａの間隔を計測する。仮想矩形６０の作成に際しては、例えば、第２配筋グループ４８ａのＹ軸に沿ってみた状態で外周面となる４枚の仮想平面を作成して、Ｘ－Ｚ面内でそれら４枚の仮想平面に囲まれた領域を仮想矩形６０としてもよい。計測部２４は、これらの間隔に主筋の直径と帯筋の２倍とを加算して柱構造の配筋の全幅を推定することができる。

Ｓ３７：出力部２５は、計測部２４で作成した表示データを表示部３８へ出力する。表示部３８は、第１実施形態と同様に図７のように出力部２５から出力された表示データに基づいて設計情報５１と計測結果５２等を表示する。

２．３．第３実施形態
図１、図１０及び図１１を用いて、第３実施形態に係る配筋計測用の三次元配筋データ作成方法のグループ化工程（Ｓ３０）について説明する。図１０は第３実施形態及び第４実施形態に係るグループ化工程（Ｓ３０）のフローチャートであり、図１１は第３実施形態に係るグループ化工程（Ｓ３０）を説明する模式図である。

図１０に示すように、第３実施形態に係るグループ化工程（Ｓ３０）は、Ｓ５１～Ｓ５４を含み、Ｓ５５及びＳ３７を含んでもよい。グループ化部２３がＳ５１～Ｓ５５の各工程を実行し、出力部２５がＳ３７の工程を実行する。第３実施形態に係るグループ化工程（Ｓ３０）は、配筋１が壁構造の一部を構成する場合に適用することができる。グループ化工程（Ｓ３０）に先立って三次元配筋データ４０の基準三次元座標系のＸ－Ｚ面が施工現場の地面に平行となるように補正することが好ましい。

Ｓ５１及びＳ５２：グループ化部２３は、図１１の上段に示す壁構造に基づく三次元配筋データ４０に対して１つの仮想平面として鉛直面４６を設定し、設定された鉛直面４６から所定の範囲内に位置し、かつ鉛直面４６内の第１方向に沿って延びる複数の第１配筋ライン４１ｂを三次元配筋データ４０の中から１つの第１配筋グループ４７ｂとしてグループ化する工程（Ｓ５１）を実行する。鉛直面４６は網掛け処理で示すＸ－Ｙ面に平行な仮想平面である。鉛直面４６の設定は、Ｓ３１と同様に設計情報に基づいて設定してもよいし、上述のＲＡＮＳＡＣアルゴリズム等の平面推定処理を行ってもよい。第１配筋ライン４１ｂは、略鉛直方向に延びる縦筋に対応する。第１配筋ライン４１ｂと鉛直面４６とはグループ化部２３によって「所定の範囲」にあると認められる距離内にあり、第１配筋ライン４１ｂは第１方向（Ｙ軸に沿った方向）に沿っていると認められる範囲内にあるものだけがグループ化される。

次に、図１０に示すように、グループ化部２３は、Ｓ５１が予め設定された所定回数を繰り返したか判定（Ｓ５２）し、その判定結果に基づいて、グループ化する工程（Ｓ５１）を他の仮想平面である鉛直面４６を用いて複数回実行して複数の第１配筋グループ４７ｂを得る。所定回数は、設計情報の壁構造に基づいて設定され、図１０では２回に設定される。図１１左下に示すように、左右２段の第１配筋グループ４７ｂは、それぞれ略鉛直方向に延びる第１配筋ライン４１ｂが９本グループ化される。

Ｓ５３及びＳ５４：グループ化部２３は、Ｓ５１で設定した縦筋の第１配筋ライン４１ｂと同じ鉛直面４６から所定の範囲内に位置し、かつ略水平方向に延びる横筋に対応する複数の第２配筋ライン４２ｂを第２配筋グループ４８ｂとしてグループ化する工程（Ｓ５３）を実行する。Ｓ５３及びＳ５４をＳ５１及びＳ５２と入れ替えて、先に横筋をグループ化した後に縦筋をグループ化してもよい。

次に、図１０に示すように、グループ化部２３は、Ｓ５３が予め設定された所定回数を繰り返したか判定（Ｓ５４）し、その判定結果に基づいて、グループ化する工程（Ｓ５３
）を他の鉛直面４６を用いて複数回実行して複数の第２配筋グループ４８ｂを得る。所定回数は、設計情報の壁構造に基づいて設定され、図１０では２回に設定される。左右２段の第２配筋グループ４８ｂは、それぞれ略水平方向に延びる第２配筋ライン４２ｂが８本グループ化される。

Ｓ５５：計測部２４は、表示データを作成する工程（Ｓ５５）を実行する。計測部２４は、Ｓ３６と同様に、複数の第１配筋グループ４７ｂにおける２つのグループの間隔Ｄ１を計測し、計測された間隔Ｄ１と鉄筋径とに基づいて配筋の全幅を推定し、配筋の設計情報と、推定された全幅とを表示するための表示データを作成する工程を実行することができる。また、計測部２４は、例えば、第１配筋グループ４７ｂにおける隣り合う第１配筋ライン４１ｂ（例えば長手方向の中心点）の間隔を計測することができる。そして、計測した間隔について記憶部３７に保存された設計情報の許容値に基づいて判定を行い、例えば許容値を超える間隔にはエラーフラグを付与した表示データを作成してもよい。計測部２４は、配筋に含まれる鉄筋径を計測し、鉄筋径を含む表示データを作成する工程を実行してもよい。このように配筋ラインをグループ化することにより、立体的な壁構造における鉄筋の配置を計測することができる。

また、計測部２４は、例えば、第１配筋グループ４７ｂ及び第２配筋グループ４８ｂに含まれる第１配筋ライン４１ｂ及び第２配筋ライン４２ｂの数を計測し、配筋の設計情報と、第１配筋グループ４７ｂに含まれる第１配筋ライン４１ｂ及び第２配筋ライン４２ｂの数とを表示するための表示データを作成する工程を実行する。

Ｓ３７：出力部２５は、計測部２４で作成した表示データを表示部３８へ出力する。表示部３８は、第１実施形態と同様に図７のように出力部２５から出力された表示データに基づいて設計情報５１と計測結果５２等を表示する。

２．４．第４実施形態
図１、図１０及び図１２を用いて、第４実施形態に係る配筋計測用の三次元配筋データ作成方法のグループ化工程（Ｓ３０）について説明する。図１２は第４実施形態に係るグループ化工程（Ｓ３０）を説明する模式図である。

図１０に示すように、第４実施形態に係るグループ化工程（Ｓ３０）は、第３実施形態と同じである。第４実施形態に係るグループ化工程（Ｓ３０）は、配筋１が床構造の一部を構成する場合に適用することができる。

Ｓ５１及びＳ５２：グループ化部２３は、図１２の上段に示す床構造に基づく三次元配筋データ４０に対して１つの仮想平面として水平面４５を設定し、設定された水平面４５から所定の範囲内に位置し、かつ水平面４５内の第１方向に沿って延びる複数の第１配筋ライン４１ｃを三次元配筋データ４０の中から１つの第１配筋グループ４７ｃとしてグループ化する工程（Ｓ５１）を実行する。水平面４５の設定は、Ｓ３１と同様に設計情報に基づいて設定してもよいし、上述のＲＡＮＳＡＣアルゴリズム等の平面推定処理を行ってもよい。最外側にある第１配筋ライン４１ｃは、床構造の主筋に対応する。第１配筋ライン４１ｃと水平面４５とはグループ化部２３によって「所定の範囲」にあると認められる距離内にあり、第１配筋ライン４１ｃは第１方向（例えばＺ軸に沿った方向）に沿っていると認められる範囲内にあるものだけがグループ化される。

次に、第３実施形態と同様にＳ５２を実行し、Ｓ５１を所定回数繰り返す。所定回数は、設計情報の床の配筋構造に基づいて設定され、例えば２回に設定される。図１２左下に示すように、上下２段の第１配筋グループ４７ｃは、それぞれＺ軸に沿った方向に延びる第１配筋ライン４１ｃが８本グループ化される。

Ｓ５３及びＳ５４：グループ化部２３は、Ｓ５１で設定した主筋と同じ水平面４５から所定の範囲内に位置し、かつ第１方向に直交する第２方向に沿って延びる配力筋に対応する複数の第２配筋ライン４２ｃを第２配筋グループ４８ｃとしてグループ化する工程（Ｓ５３）を実行する。Ｓ５３及びＳ５４をＳ５１及びＳ５２と入れ替えて、先に配力筋をグループ化した後に主筋をグループ化してもよい。

次に、図１０に示すように、グループ化部２３は、Ｓ５３が予め設定された所定回数を繰り返したか判定（Ｓ５４）し、その判定結果に基づいて、グループ化する工程（Ｓ５３）を他の鉛直面４６を用いて複数回実行して複数の第２配筋グループ４８ｃを得る。所定回数は、設計情報の床の配筋構造に基づいて設定され、図１０では２回に設定される。上下２段の第２配筋グループ４８ｃは、それぞれＸ軸に沿った方向に延びる第２配筋ライン４２ｃが９本グループ化される。

Ｓ５５：計測部２４は、表示データを作成する工程（Ｓ５５）を実行する。計測部２４は、第３実施形態のＳ５５における縦筋を主筋に横筋を配力筋に置き換えて同様に実行できる。

Ｓ３７：出力部２５は、計測部２４で作成した表示データを表示部３８へ出力する。表示部３８は、第１実施形態と同様に図７のように出力部２５から出力された表示データに基づいて設計情報５１と計測結果５２等を表示する。Ｓ５１では主筋を第１配筋ライン４１ｃとしたが、これに限らず配力筋を第１配筋ライン４１ｃとしてもよい。主筋と配力筋の配置は構造設計の指定により異なるため、設計情報５１と比較することにより、主筋を第１配筋ライン４１ｃとするか配力筋を第１配筋ライン４１ｃとするかについて計測部２４が自動的にあるいは操作者が逐次確認することが好ましい。

第１実施形態～第４実施形態に係る配筋計測用の三次元配筋データ作成方法によれば、配筋を計測する際の作業性に優れると共に、配筋ラインをグループ化することで立体的な鉄筋の配置を計測することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法、及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…配筋、１ａ…主筋、１ｂ…スターラップ筋（ＳＴＰ筋）、１ｃ…腹筋、１ｄ…幅止め筋、１０…配筋計測装置、１１…本体、１５…ステレオカメラ、２０…演算部、２１…画像取得部、２２…三次元配筋データ作成部、２３…グループ化部、２４…計測部、２５…出力部、３７…記憶部、３８…表示部、４０…三次元配筋データ、４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ…第１配筋ライン、４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ…第２配筋ライン、４３…第３配筋ライン、４５…水平面、４６…鉛直面、４７，４７ａ，４７ｂ，４７ｃ…第１配筋グループ、４８，４８ａ，４８ｂ，４８ｃ…第２配筋グループ、４９…第３配筋グループ、５０…画像、５１…設計情報、５２…計測結果、６０…仮想矩形、ｄ，Ｄ１，Ｄ２…間隔

Claims (9)

1. 所定間隔で配置された少なくとも２つの単眼カメラで同時に撮影して得られる一組の配筋画像を複数組取得する工程と、
   前記配筋画像に基づいて、基準三次元座標系に複数の配筋ラインが配置された三次元配筋データを作成する工程と、
   前記三次元配筋データに対して設計情報に基づく位置に水平面または鉛直面の１つの仮想平面を設定し、前記仮想平面から所定の範囲内に位置し、かつ前記仮想平面内の第１方向に沿って延びる複数の第１配筋ラインを前記三次元配筋データの中から１つの第１配筋グループとしてグループ化する工程と、
   を含み、
   前記配筋ラインは、前記配筋画像における各鉄筋に沿って延びる仮想線であり、前記鉄筋上に重なるようにそれぞれ推定される、配筋計測用の三次元配筋データ作成方法。
2. 請求項１において、
   前記グループ化する工程は、前記三次元配筋データに対して前記仮想平面とは異なる相対位置にある複数の仮想平面を用いて複数回実行されて前記第１配筋グループとは異なる複数の第１配筋グループを得る、配筋計測用の三次元配筋データ作成方法。
3. 請求項２において、
   前記配筋画像における配筋は、梁構造の一部を構成し、
   前記複数の仮想平面は、それぞれ水平面であり、
   前記第１配筋ラインは、主筋及び腹筋に対応し、
   前記腹筋に対応する前記第１配筋ラインの水平面から所定の範囲内に位置し、かつ前記第１方向に直交する第２方向に沿って延びる幅止め筋に対応する複数の第２配筋ラインを１つの第２配筋グループとしてグループ化する工程と、
   前記三次元配筋データに対して鉛直面を設定し、前記鉛直面から所定の範囲内に位置し、かつ前記第１方向及び前記第２方向に直交する第３方向に沿って延びるスターラップ筋に対応する複数の第３配筋ラインを１つの第３配筋グループとしてグループ化する工程と、
   をさらに含む、配筋計測用の三次元配筋データ作成方法。
4. 請求項１または請求項２において、
   前記配筋画像における配筋は、柱構造の一部を構成し、
   前記仮想平面は、鉛直面であり、
   前記第１配筋ラインは、帯筋に対応し、
   略鉛直方向に延びる主筋に対応する複数の第２配筋ラインを第２配筋グループとしてグループ化する工程をさらに含む、配筋計測用の三次元配筋データ作成方法。
5. 請求項１または請求項２において、
   前記配筋画像における配筋は、壁構造の一部を構成し、
   前記仮想平面は、鉛直面であり、
   前記第１配筋ラインは、略鉛直方向に延びる縦筋に対応し、
   前記縦筋と同じ前記鉛直面から所定の範囲内に位置し、かつ略水平方向に延びる横筋に対応する複数の第２配筋ラインを第２配筋グループとしてグループ化する工程をさらに含む、配筋計測用の三次元配筋データ作成方法。
6. 請求項１または請求項２において、
   前記配筋画像における配筋は、床構造の一部を構成し、
   前記仮想平面は、水平面であり、
   前記第１配筋ラインは、主筋に対応し、
   前記主筋と同じ前記水平面から所定の範囲内に位置し、かつ前記第１方向に直交する第２方向に沿って延びる配力筋に対応する複数の第２配筋ラインを第２配筋グループとしてグループ化する工程をさらに含む、配筋計測用の三次元配筋データ作成方法。
7. 請求項２において、
   前記複数の第１配筋グループの中から最も離れた位置にある２つのグループを選択し、
   前記２つのグループの間隔を計測し、
   計測された前記間隔と前記配筋画像における配筋に用いられている鉄筋径とに基づいて前記配筋の全高または全幅を推定し、
   前記配筋の設計情報と、推定された前記全高または前記全幅とを表示するための第１表示データを作成する工程をさらに含む、配筋計測用の三次元配筋データ作成方法。
8. 請求項１～請求項３のいずれか一項において、
   前記配筋の設計情報と、前記第１配筋グループに含まれる前記配筋ラインの数とを表示するための第２表示データを作成する工程をさらに含む、配筋計測用の三次元配筋データ作成方法。
9. 所定間隔で配置された少なくとも２つの単眼カメラと、
   前記２つの単眼カメラで撮影された一組の配筋画像を複数組取得する画像取得部と、
   前記配筋画像に基づいて、基準三次元座標系に複数の第１配筋ラインが配置された三次元配筋データを作成する三次元配筋データ作成部と、
   前記三次元配筋データに対して設計情報に基づく位置に水平面または鉛直面の１つの仮想平面を設定し、前記仮想平面から所定の範囲内に位置し、かつ前記仮想平面内の第１方向に沿って延びる複数の第１配筋ラインを前記三次元配筋データの中から１つの第１配筋グループとしてグループ化するグループ化部と、
   前記第１配筋グループを用いて各種寸法を計測する計測部と、
   前記配筋画像における配筋の設計情報と前記各種寸法とを表示する表示部と、
   を備え、
   前記配筋ラインは、前記配筋画像における各鉄筋に沿って延びる仮想線であり、前記鉄筋上に重なるようにそれぞれ推定される、配筋計測装置。

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