JPH02124409A

JPH02124409A - 土量計測装置

Info

Publication number: JPH02124409A
Application number: JP27602988A
Authority: JP
Inventors: Masatake Maeda; 前田　正武; Kiyoshige Nishibayashi; 西林　清茂
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1988-11-02
Filing date: 1988-11-02
Publication date: 1990-05-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、土砂をコンベア輸送する場合にその出量を
連続的に計量して総出量を演算する装置に関する。

（従来の技術）ばら積船等の土砂運搬船で埋立て用の土砂を搬送する場
合や、シールド工事における排出土砂を輸送する場合、
輸送土砂の土量がどの程度あるかを知っておくことは、
埋立て工事現場における総理室て土砂量を管理したり、
排出土砂の総土量を管理する上で重要である。

この点に関して、従来ではその土砂運搬船やダンプカー
等の総積載重量トン数などによって概略の見当をつけて
いたが、必ずしも正確な値ではなく、より精緻な土量管
理をする必要がある場合には不都合があった。

そこで、従来ではこれら船舶、車両に対する土砂輸送用
のコンベアの下部にロードセル等を設けて単位時間当り
の搬送土砂の重量を検出し、これを体積、すなわち土量
に換算し、これを積算することによって総土量を算出す
る装置が実施されていたが、これには以下に述べる欠点
があった。

（発明が解決しようとする課題）すなわち、この装置では換算に用いる単位重量当りの体
積を別途に計測し、これを検出ｇＬ量に乗じて体積を出
す必要があるが、搬送土砂の含水量。

密度などは時々刻々と変化するため、この土量計測装置
では相当な誤差を生ずる欠点があった。

この発明は以上の欠点を解決するもので、従来のように
重量から体積を換算するのでなく、搬送土砂の体積を直
接算出できるようにした土量計測装置を提供することを
目的とする。

（課題を解決するための手段）前記目的を達成するため、この発明は、コンベア上を輸
送される土の輪郭を定位置で撮像する手段と、前記コン
ベアの輸送速度を検出する手段と、撮像された輪郭に基
づき単位時間ごとの搬送土砂の断面積を演算する画像処
理手段と、該断面積に前記速度検出手段により検出され
た輸送速度を乗じて４１１位時間ごとの土量を演算する
演算手段と、演算された４１位上量を順次積算する積算
手段と、積算値を記録表示する手段を備えたことを特徴
とする。

（作　用）以上の構成の土量計測装置によれば、撮像された輪郭に
より画像処理によって断面積を算出し、これに速度を乗
ずれば、単位時間当りの体積とすることができ、これを
積算することによってコニ。

ベア輸送された総土量が自動的に算出できる。

（実　施　例）以下、この発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する
。

第１図ないし第５図はこの発明による土量計測装置の第
一実施例を示している。

図における装置は、コンベア１の上方にあって、これの
上部を搬送される土砂りを撮像するＣＣＤビデオカメラ
２と、ビデオカメラ２の撮像位置の直上に配置された遮
光板３と、遮光板３の背面に配置された照明ランプ４と
、コンベア１の輸送速度を検出する速度センサー５とを
備えている。

前記照明ランプ４としては、例えば日中の明るい場所で
の計測時、或いはコンベア速度が早い場合にはストロボ
を用い、前記ビデオカメラ２のシャッタと同期して点滅
させる。また強力ストロボの場合には赤外光を使う。

前記ビデオカメラ２の影像信号はビデオセンサー６に取
り込まれ、土砂の輪郭から断面積を現す濃淡画像に画像
処理される。

このビデオセンサー６は、前記ビデオカメラ２によって
撮像された土砂の輪郭に基づき濃淡画像処理機能によっ
て白黒の二値化信号とするものであって、例えば第２図
、第３図に示すように、前言己ＣＲＴデイスプレィ７で
定められたウィンドウＷの占める範囲を光切断面位置と
し、その中の定められた面積である遮光板３およびコン
ベア１の面積性を消去し、扇形となった影の部分の面積
を白黒の面積として出力する。

第４図（ａ）、（ｂ）はその画像処理を示すもので、図
（ａ）は処理前の白黒画像を示し、井桁状ハツチングは
、遮光板３およびコンベア２の面積性の黒色画像、斜線
のハツチングはこれらを除いた扇形の部分、すなわち土
砂断面積を示しており、画（粂処理後は（ｂ）に示すよ
うに土砂面積分だけが黒色のドツトとして残る。

そして、これの画像処理信号は垂直および水平同期信号
とともにＣＲＴデイスプレィ７に表示されるとともに、
カウンタ８によってそのドツト数を計数され、この信号
はコンピューター９に人力される。

このコンピューター９には前記速度センサー５からの出
力信号が取り込まれ、この速度信号と、前記画像処理に
伴うドツトのカウント数に基づき、単位時間当りの土砂
面積および体積を演算するとともに、これの積算値であ
る総土量の演算処理を実行し、その結果を前記ＣＲＴデ
イスプレィ７に表示するとともに、プリンタ１０に記録
する。

第５図はその処理フローを示すものであって、ステップ
１〜１３までは、初期設定がなされる。

すなわち、土砂りの無い状態で照明ランプ４を点灯し、
ビデオカメラ２を撮像モードにし、コンベア１をスター
トさせ、ビデオカメラ２のウィンドウＷを決定し、次い
で二値化されたウィンドウＷ内をカウントし、土砂の積
載が０におけるウィンドウ内の黒色部分の一定面積分の
カウント値がｆＡ克される（ステップ１〜８）。

カウント終了後今度はコンベア１を停止させ、コンベア
１上に断面積が既知ないしは単位断面積の物体を載せ、
この状態で黒カウント値を検出し、これらの値からビデ
オカメラ２の設定されたウィンドＷに対する単位面積当
りのドツト数が演算される（ステップ９〜１３）。

次にステップ１４〜２４までは、実際の計測モードにな
る。

すなわち、ステップ１４において、コンベア１上に土砂
が積載され始め、実際のカウント動作がなされる。そし
て、二値のうち黒色部分のカウントがなされ、前記ステ
ップ８で演算された一定値である黒色カウント部分の面
積が差し引かれ、これが０以下であって、所定時間この
状態が続くようならばエラーと判断して計Ａｌｊ動作を
停止する（ステップ１５〜１９）。

つまり、この場合はウィンドウの設定領域が狭いのでビ
デオカメラの撮像領域などを設定し直し、再度ステップ
１からの動作モードを繰り返すことになる。

また、この値が０以上である場合にはその差し引いたド
ツト数にステップ１３で求めた単位面積を乗じて単位時
間当りの断面積を演算し、次にコンベアの速度を乗する
ことによって、単位時間当りの体積を演算し、次いでこ
の演算結果を順次積算し、この積算値をプリンタ１０に
記録させ、ＣＲＴデイスプレィ７に表示させるのである
（ステップ２０〜２４）。

そして、この積算は対象となる土砂運搬船、ダンプカー
が満パイになるまで連続ないしはストロボに同期して間
欠的に実行され、コンベア１による輸送作業が終了した
時点で対象となる船舶、車両にχ・ｌする載土量の総量
が判ることになる。

また、その逆にどの程度積載すれば、コンベア１による
輸送作業を終了するかの目安にもなる。

第６図および第７図（ａ）、（ｂ）はこの発明の第二実
施例を示すものである。

この実施例ではコンベア１の輸送終端部近傍にビデオカ
メラ２を設置し、終端部に対向設置され、かつ照明ラン
プ４で照射される艶消し反射板２０の部分を撮像する。

この実施例では黒色ドツトで現される一定面積部分は第
７図（ａ）に格子状ハツチングで示すようにコンベア１
のＶ字形部分であるので、画像処理が簡単となり、この
部分を消去処理することによって前記第一実施例と同様
に（ｂ）で示す扇形断面積を表示できる。

なお、この第二実施例で示した装置では、反射板２０を
透明ないしは半透明としビデオカメラ２を反射板２０の
背面側に設置し、ランプ４で照射される影を撮像するこ
とによってもコンベア１で運搬される土量を４＃１定で
きる。

また、反射板２０を透明ないしは半透明とした場合には
、ビデオカメラ２を前面側とし、ランプ４を反射板２０
の背面側に設置してもよい。

（発明の効果）以上各実施例によって詳細に説明したように、この発明
にかかる土量計測装置にあっては、撮像された輪郭によ
り画像処理によって断面積を算出し、これに速度を乗す
ることによって、単位時間当りの体積とし、この値を順
次積算することによってコンベア輸送された総土量が算
出できる。

したがってこの発明の装置によれば、従来の重量計７Ｉ
ｐ＋から体積に換算する場合に比べて実際の体積を１ｌ
ｐＩ定でき、土量を精度よく計測することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図はこの発明の第一実施例を示し、第
１図は土量計測装置の全体を示すシステム構成図、第２
図は撮像部分の斜視図、第３図は同断面図、第４図（ａ
）、（ｂ）は画像処理前後の画商を示す説明図、第５図
は装置の計測手順を示す処理フロー、第６図、第７図は
この発明の第二実施例を示し、第６図は撮像部分の断面
図、第７図（ａ）、（ｂ）は画像処理前後の画面を示す
説明図である。１・・・コンベア２・・・ＣＣＤビデオカメラ（撮像手段）５・・速度セ
ンサー（速度検出手段）６・・・ビデオセンサー（画像処理手段）７・・・ＣＲ
Ｔデイスプレィ（表示手段）９・・・コンピューター（
演算、積算手段）１０・・・プリンタ（記録手段）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）コンベア上を輸送される土の輪郭を定位置で撮像
する手段と、前記コンベアの輸送速度を検出する手段と
、撮像された輪郭に基づき単位時間ごとの搬送土砂の断
面積を演算する画像処理手段と、該断面積に前記速度検
出手段により検出された輸送速度を乗じて単位時間ごと
の土量を演算する演算手段と、演算された単位土量を順
次積算する積算手段と積算値を記録表示する手段とを備
えたことを特徴とする土量計測装置。