JPH09318351A - Distance survey apparatus and size measuring method of object - Google Patents
Distance survey apparatus and size measuring method of objectInfo
- Publication number
- JPH09318351A JPH09318351A JP8153189A JP15318996A JPH09318351A JP H09318351 A JPH09318351 A JP H09318351A JP 8153189 A JP8153189 A JP 8153189A JP 15318996 A JP15318996 A JP 15318996A JP H09318351 A JPH09318351 A JP H09318351A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- camera
- distance
- image
- pixels
- measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラを用いて対
象物を撮像することにより、撮像位置と対象物との間の
距離を測量する装置、並びに、対象物の大きさを測量す
る方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for measuring the distance between an image pickup position and an object by imaging the object with a camera, and a method for measuring the size of the object. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】画像計測の分野での距離測量を行うため
の方法としては、三角測量法が知られる。具体的な三角
測量法としては、「三次元画像計測、井口征士、佐藤宏
介著株式会社昭晃堂」に記載されるように、ステレオ法
と光学的な方法とが知られている。ステレオ法による場
合には、二つのカメラを制御して対象物を撮像し、その
時の両カメラが向いているそれぞれの角度から、対象物
並びに両カメラの三点の位置関係を算出して三角測量を
行う。また、光学的な方法による場合には、カメラとプ
ロジェクタとを準備し、プロジェクタによりスポット光
やスリット光を照射しつつ対象物をカメラで撮像して三
角測量を行う。2. Description of the Related Art A triangulation method is known as a method for performing distance measurement in the field of image measurement. As a concrete triangulation method, a stereo method and an optical method are known, as described in "3D image measurement, Seiji Iguchi, Kosuke Sato". In the case of the stereo method, two cameras are controlled to capture an image of the target object, and the three-point positional relationship between the target object and both cameras is calculated from the respective angles at which the two cameras are facing at that time and triangulation is performed. I do. Further, in the case of the optical method, a camera and a projector are prepared, and an object is imaged by the camera while irradiating spot light or slit light with the projector to perform triangulation.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たステレオ法にあっては、二台のカメラがそれぞれ向い
ている計二つの角度を割り出す必要があるため、測量に
際しての機器の設置や距離を算出するための演算が煩雑
となっていた。また、光学的な方法にあっては、プロジ
ェクタから光を照射する必要があるため、屋外などでは
使用できないなどといった不具合があった。However, in the above-mentioned stereo method, it is necessary to determine a total of two angles to which the two cameras are facing, so that the installation of equipment and the distance at the time of surveying are calculated. The calculation for doing this was complicated. Further, in the optical method, since it is necessary to irradiate light from the projector, there is a problem that it cannot be used outdoors.
【０００４】本発明は、これらのような従来の課題を解
決するためになされたもので、距離測量に際しての機器
の設置や演算処理を迅速且つ容易に行うことができ、ま
た屋外においても使用可能な距離測量装置を提供するこ
とを目的とする。また、本発明は、上記の距離測量装置
等により測量した既知の距離に対象物を設置し、当該対
象物の大きさを推量する方法を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in order to solve the conventional problems as described above, and it is possible to quickly and easily perform equipment installation and arithmetic processing for distance measurement, and can be used outdoors. To provide a new distance measuring device. Another object of the present invention is to provide a method of estimating the size of the target object by installing the target object at a known distance measured by the above distance measuring device or the like.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る距離測量装置は、主カメラと従カメラ
とを備え、主カメラの撮像方向軸に対して直角方向で且
つ当該撮像方向軸から所定の離隔距離の位置において、
従カメラ回転手段により従カメラを撮像方向を変更可能
に支持する。対象物と主カメラとの距離を測量するに際
しては、主カメラで対象物を撮像するとともに、従カメ
ラ回転手段により撮像方向を調整して従カメラで同一の
対象物を撮像し、この時の従カメラの撮像方向軸と主カ
メラの撮像方向軸とが成す回転角度を従カメラ回転角度
検出手段で検出する。そして、演算手段が検出された回
転角度の余接を主カメラの撮像方向軸に対する従カメラ
の離隔距離に乗じ、撮像された対象物と主カメラとの距
離を算出し、出力手段が算出された距離を出力する。To achieve the above object, a distance measuring apparatus according to the present invention comprises a master camera and a slave camera, and is a direction perpendicular to the image pickup direction axis of the master camera and the image pickup direction. At a certain distance from the axis,
The secondary camera rotation means supports the secondary camera so that the image capturing direction can be changed. When measuring the distance between the target object and the master camera, the master camera images the target object, the slave camera rotation means adjusts the imaging direction, and the slave camera images the same target object. The rotation angle between the image pickup direction axis of the camera and the image pickup direction axis of the master camera is detected by the slave camera rotation angle detection means. Then, the computing unit multiplies the cotangent of the detected rotation angle by the separation distance of the slave camera with respect to the imaging direction axis of the main camera, calculates the distance between the imaged object and the master camera, and the output unit is calculated. Output the distance.
【０００６】すなわち、本発明の距離測量装置では、主
カメラ、従カメラ、対象物を頂点とした直角三角形にお
いて、主カメラの撮像方向軸と主カメラと従カメラとを
結ぶ軸との成す角度（直角）及び主カメラと従カメラと
の間の距離が予め設定されており、従カメラの撮像方向
軸と主カメラの撮像方向軸とが成す回転角度（すなわ
ち、従カメラの撮像方向軸と両カメラを結ぶ辺との成す
角度）を検出することにより、三角形の合同条件である
二角挟辺相当の定理に基づいて、対象物と主カメラとの
距離が算出されることになる。That is, in the distance measuring apparatus of the present invention, in the right-angled triangle having the main camera, the sub-camera, and the object as the vertices, the angle formed by the axis of the main camera's imaging direction and the axis connecting the main camera and the sub-camera The right angle) and the distance between the master camera and the slave camera are set in advance, and the rotation angle formed by the shooting direction axis of the slave camera and the shooting direction axis of the master camera (that is, the shooting direction axis of the slave camera and both cameras). By detecting the angle formed by the side connecting the two, the distance between the object and the main camera is calculated based on the theorem corresponding to the two sides sandwiching the two corners, which is a congruent condition of triangles.
【０００７】ここで、従カメラ回転手段は、モータ等の
駆動手段により従カメラを回転させる装置であってもよ
く、また、このような駆動手段を備えずに従カメラを単
に回転可能に支持して、オペレータが手動で従カメラを
回転調整する装置であってもよく、要は、従カメラをそ
の撮像方向を変更可能に支持する機構を備えた装置であ
ればよい。また、従カメラ回転角度検出手段は、センサ
等によって従カメラの回転角度を自動的に検出する装置
であってもよく、また、このようなセンサ等を備えずに
単に目盛り板等によって従カメラの回転角度をオペレー
タが読みとって演算手段へ入力する装置であってもよ
く、要は、従カメラの回転角度を検出することができる
装置であればよい。Here, the secondary camera rotating means may be a device for rotating the secondary camera by a driving means such as a motor, and the secondary camera is simply rotatably supported without such a driving means. The operator may manually adjust the rotation of the slave camera, and the point is that the device has a mechanism for supporting the slave camera so that the image pickup direction thereof can be changed. Further, the slave camera rotation angle detection means may be a device that automatically detects the rotation angle of the slave camera by a sensor or the like, or may be simply provided by a scale plate or the like without the sensor or the like. The device may be a device in which the operator reads the rotation angle and inputs it to the calculation means, and the point is that the device can detect the rotation angle of the slave camera.
【０００８】また、本発明に係る対象物の長さを測量す
る方法では、初期条件として予め、所定の基準距離に位
置する所定の長さの基準対象物を、カメラにより撮像し
て、当該基準対象物の画像の画素数を基準画素数として
測量しておく。測量対象物の長さを測量するに際して
は、既知の距離に位置する測量対象物をカメラにより撮
像して、当該測量対象物の画像の画素数を測量画素数と
して測量する。そして、演算手段が基準対象物の長さ
に、基準距離に対する測量対象物までの距離の比及び基
準画素数に対する測量画素数の比を乗じて、測量対象物
の長さを算出し、出力手段が算出された長さを出力す
る。Further, in the method for measuring the length of an object according to the present invention, as an initial condition, a reference object of a predetermined length located at a predetermined reference distance is imaged by a camera, and the reference object is taken. The number of pixels of the image of the object is measured as the reference number of pixels. When measuring the length of the surveying object, the surveying object located at a known distance is imaged by a camera, and the number of pixels of the image of the surveying object is measured as the number of surveying pixels. The calculation means multiplies the length of the reference object by the ratio of the distance to the measurement object to the reference distance and the ratio of the number of surveyed pixels to the number of reference pixels to calculate the length of the surveyed object, and the output means Outputs the calculated length.
【０００９】すなわち、本発明の対象物の長さを測量す
る方法では、所定の基準距離に位置する基準対象物の長
さと、カメラにより撮像した当該基準対象物の画像の基
準画素数とが既知であり、カメラにより撮像した既知の
距離に位置する測量対象物の画像の測量画素数を測量す
ることにより、一定の画素数の中に表示される対象物の
長さと当該対象物の距離との比例関係及び一定の距離に
位置する対象物の画像の画素数と当該対象物の長さとの
比例関係に基づいて、測量対象物の長さが算出されるこ
とになる。That is, in the method of measuring the length of an object of the present invention, the length of the reference object located at a predetermined reference distance and the reference number of pixels of the image of the reference object taken by the camera are known. By measuring the number of surveying pixels of the image of the surveying object located at a known distance captured by the camera, the length of the target object displayed within a certain number of pixels and the distance of the target object are The length of the surveyed object is calculated based on the proportional relationship and the proportional relationship between the number of pixels of the image of the object located at a certain distance and the length of the object.
【００１０】ここで、画像の画素数を測量する方法とし
ては、撮像した画像データに基づいてプロセッサが対象
物の画像を成す画素数を算出する方法や、画面上に設置
された目盛り等を用いてオペレータが対象物の画像を成
す画素数を読みとって演算手段へ入力する方法等であっ
てもよく、要は、対象物の画像の画素数が測量できれば
よい。また、基準対象物の画像の基準画素数は、測量対
象物の画像の測量画素数を測量する前に必ずしも測量さ
れている必要はなく、測量対象物の長さを算出するまで
に測量されていればよい。Here, as a method for measuring the number of pixels of an image, a method in which a processor calculates the number of pixels forming an image of an object based on imaged image data, a scale set on a screen, or the like is used. The operator may read the number of pixels forming the image of the target object and input the number of pixels to the calculation means. The point is that the number of pixels of the image of the target object can be measured. Further, the reference pixel number of the image of the reference object does not necessarily have to be measured before measuring the number of measurement pixels of the image of the survey object, and is measured until the length of the survey object is calculated. Just do it.
【００１１】また、本発明に係る対象物の面積を測量す
る方法では、初期条件として予め、所定の基準距離に位
置する所定の面積の基準対象物を、カメラにより撮像し
て、当該基準対象物の画像の画素数を基準画素数として
測量しておく。測量対象物の面積を測量するに際して
は、既知の距離に位置する測量対象物をカメラにより撮
像して、当該測量対象物の画像の画素数を測量画素数と
して測量する。そして、演算手段が基準対象物の面積
に、基準距離に対する測量対象物までの距離の比の自乗
及び基準画素数に対する測量画素数の比を乗じて、測量
対象物の面積を算出し、出力手段が算出された面積を出
力する。Further, in the method for measuring the area of an object according to the present invention, as an initial condition, a reference object of a predetermined area located at a predetermined reference distance is imaged by a camera in advance, and the reference object is measured. The number of pixels of the image is measured as the reference number of pixels. When measuring the area of the survey target, the survey target located at a known distance is imaged by a camera, and the number of pixels of the image of the survey target is measured as the number of survey pixels. Then, the calculation means multiplies the area of the reference object by the square of the ratio of the distance to the measurement object with respect to the reference distance and the ratio of the number of surveyed pixels with respect to the reference number of pixels to calculate the area of the surveyed object, and the output means Outputs the calculated area.
【００１２】すなわち、本発明の対象物の面積を測量す
る方法では、所定の基準距離に置かれた基準対象物の面
積と、カメラにより撮像した当該基準対象物の画像の基
準画素数とが既知であり、カメラにより撮像した既知の
距離に位置する測量対象物の画像の測量画素数を測量す
ることにより、一定の画素数の中に表示される対象物の
面積と当該対象物の距離の自乗との比例関係及び一定の
距離に位置する対象物の画像の画素数と当該対象物の面
積との比例関係に基づいて、測量対象物の面積が算出さ
れることになる。That is, in the method for measuring the area of an object of the present invention, the area of the object of reference placed at a predetermined reference distance and the number of reference pixels of the image of the object of reference captured by the camera are known. Is the square of the area of the target object displayed within a certain number of pixels and the distance of the target object by measuring the number of surveying pixels of the image of the target object located at a known distance captured by the camera. The area of the surveyed object is calculated based on the proportional relationship between the area of the object and the number of pixels of the image of the object located at a certain distance.
【００１３】ここで、画像の画素数を測量する方法とし
ては、撮像した画像データに基づいてプロセッサが対象
物の画像を成す画素数を算出する方法や、画面上に設置
された目盛り等を用いてオペレータが対象物の画像を成
す画素数を読みとって演算手段へ入力する方法等であっ
てもよく、要は、対象物の画像の画素数が測量できれば
よい。また、基準対象物の画像の基準画素数は、測量対
象物の画像の測量画素数を測量する前に必ずしも測量さ
れている必要はなく、測量対象物の面積を算出するまで
に測量されていればよい。Here, as a method for measuring the number of pixels of an image, a method in which a processor calculates the number of pixels forming an image of a target object based on imaged image data, a scale set on a screen, or the like is used. The operator may read the number of pixels forming the image of the target object and input the number of pixels to the calculation means. The point is that the number of pixels of the image of the target object can be measured. Further, the reference pixel number of the image of the reference object does not necessarily have to be measured before measuring the number of measurement pixels of the image of the survey object, and may be measured before the area of the survey object is calculated. Good.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明に係る距離測量装置の一例
を図面を参照して説明する。図１には距離測量装置の全
体構成を示してあり、この距離測量装置には、主カメラ
１と、主カメラ１を支持する電動雲台２と、主カメラ用
モニタ３と、従カメラ４と、従カメラ４を支持する電動
雲台５と、従カメラ用モニタ６と、入力装置７と、シリ
アルコントローラ８と、ＣＰＵ９と、バス１０と、ＲＡ
Ｍ１１と、ＲＯＭ１２と、初期条件記憶メモリ１３と、
出力装置１４とが備えられている。なお、映像信号エン
コーダ１５及びフレームメモリ１６は、後述するよう
に、対象物の大きさの測量方法を実施するために用いら
れる構成部分である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of a distance measuring device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of a distance measuring device. The distance measuring device includes a main camera 1, an electric camera platform 2 supporting the main camera 1, a master camera monitor 3, and a slave camera 4. , An electric pan head 5 supporting the slave camera 4, a monitor 6 for the slave camera, an input device 7, a serial controller 8, a CPU 9, a bus 10, and an RA
M11, ROM 12, initial condition storage memory 13,
And an output device 14. The video signal encoder 15 and the frame memory 16 are components used to implement a method for measuring the size of an object, as will be described later.
【００１５】主カメラ１は測量する対象物を撮像するＣ
ＣＤカメラであり、自動焦点機能により対象物を合焦状
態で撮像する。電動雲台２は駆動機構としてのモータを
有して主カメラ１を回転可能に支持し、後述する操作入
力信号に基づいて主カメラ１の撮像方向を変更させるこ
とができる。主カメラ用モニタ３は例えば液晶ディスプ
レイを備えており、主カメラ１で撮像した対象物の画像
をディスプレイ画面上に表示出力する。The main camera 1 is a C for imaging an object to be surveyed.
It is a CD camera, and images an object in a focused state by an autofocus function. The electric camera platform 2 has a motor as a drive mechanism to rotatably support the main camera 1, and can change the imaging direction of the main camera 1 based on an operation input signal described later. The main camera monitor 3 is provided with, for example, a liquid crystal display, and outputs an image of an object captured by the main camera 1 on a display screen.
【００１６】従カメラ４は、主カメラ１と同様に、測量
する対象物を撮像するＣＣＤカメラであり、自動焦点機
能により対象物を合焦状態で撮像する。ここで、主カメ
ラ１及び従カメラ４は必ずしもＣＣＤカメラである必要
はなく、他の種類のカメラであってもよく、要は、対象
物を撮像できるものであればよい。また、主カメラ１及
び従カメラ４から出力される映像信号としては、例えば
アナログ映像信号やデジタル映像信号があり、アナログ
映像信号について具体的にはＮＴＳＣコンポジット信
号、ＰＡＬ信号、ＳＥＣＡＭ信号、ＲＧＢ信号などが挙
げられ、デジタル映像信号について具体的にはデジタル
ＲＧＢ信号などが挙げられるが、これ以外の信号を用い
る場合があっても構わない。また、主カメラ１及び従カ
メラ４は必ずしも自動焦点機能を備えている必要はな
く、オペレータが手動で焦点を合わせる機能を有してい
る場合であってもよい。The slave camera 4, like the main camera 1, is a CCD camera for picking up an image of an object to be measured, and takes an image of the object in focus by the autofocus function. Here, the main camera 1 and the slave camera 4 do not necessarily have to be CCD cameras, but may be cameras of other types, and in short, any camera capable of capturing an object can be used. The video signals output from the main camera 1 and the slave camera 4 include, for example, analog video signals and digital video signals. Specifically, the analog video signals include NTSC composite signals, PAL signals, SECAM signals, RGB signals, etc. The digital video signal is specifically a digital RGB signal, but other signals may be used. Further, the main camera 1 and the slave camera 4 do not necessarily have to have the automatic focusing function, and may be the case where the operator has the function of manually focusing.
【００１７】電動雲台５は駆動機構としてのモータを有
して従カメラ４を回転可能に支持し、後述する操作入力
信号に基づいて従カメラ４の撮像方向を変更させること
ができる。また、この電動雲台５は主カメラ１を支持す
る電動雲台２に対して所定の距離離隔した所定の位置に
設置されており、これによって図２に示すように、従カ
メラ４は主カメラ１の撮像方向軸に対して常に直角な位
置で且つ所定の距離ｓ離隔した位置に設置されている。
なお、主カメラ１と従カメラ４とを所定の離隔距離ｓに
よって固定する軸を主従軸１７と呼ぶことにする。ま
た、図２には、この主従軸１７の他に電動雲台２の回転
軸１８及び電動雲台５の回転軸１９が示されている。更
にまた、電動雲台５は電動雲台２によって支持されてお
り、電動雲台２の回転駆動によって、従カメラ４及び電
動雲台５は主カメラ１と共に電動雲台２の回転軸１８を
回転の中心として回転変位される。The electric camera platform 5 has a motor as a drive mechanism to rotatably support the slave camera 4, and can change the image pickup direction of the slave camera 4 based on an operation input signal described later. Further, the electric camera platform 5 is installed at a predetermined position which is separated from the electric camera platform 2 supporting the master camera 1 by a predetermined distance, so that the slave camera 4 serves as the master camera as shown in FIG. It is installed at a position that is always perpendicular to the image pickup direction axis and is separated by a predetermined distance s.
The axis that fixes the main camera 1 and the slave camera 4 with a predetermined separation distance s is called the master-slave axis 17. In addition to the master-slave shaft 17, FIG. 2 also shows a rotary shaft 18 of the electric pan head 2 and a rotary shaft 19 of the electric pan head 5. Furthermore, the electric pan head 5 is supported by the electric pan head 2, and the sub camera 4 and the electric pan head 5 rotate the rotary shaft 18 of the electric pan head 2 together with the main camera 1 by the rotational driving of the electric pan head 2. It is rotationally displaced as the center of.
【００１８】ここで、上記した電動雲台２及び電動雲台
５の回転駆動の様子を図３及び図４を参照して説明す
る。電動雲台２は、図３に示すように電動雲台２の回転
軸１８を回転の中心として主カメラ１、従カメラ４及び
電動雲台５を同時に回転変位させる。また、電動雲台５
は、図４に示すように従カメラ４のみを電動雲台５の回
転軸１９を回転の中心として回転変位させる。従って、
上記したように、電動雲台２及び電動雲台５の回転動作
を行っても、主カメラ１の撮像方向軸と主従軸１７との
成す角が常に直角に保たれるとともに、主カメラ１と従
カメラ４との離隔距離ｓが常に一定に保たれる。Here, the manner of rotational driving of the electric pan head 2 and the electric pan head 5 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. As shown in FIG. 3, the electric camera platform 2 rotationally displaces the main camera 1, the slave camera 4, and the electric camera platform 5 about the rotation axis 18 of the electric camera platform 2 at the same time. In addition, electric platform 5
4 rotationally displaces only the slave camera 4 around the rotation axis 19 of the electric platform 5 as the center of rotation as shown in FIG. Therefore,
As described above, even when the electric pan head 2 and the electric pan head 5 are rotated, the angle formed by the imaging direction axis of the main camera 1 and the master-slave axis 17 is always kept at a right angle, and The separation distance s from the slave camera 4 is always kept constant.
【００１９】なお、電動式の雲台２、５は必ずしも必要
ではなく、オペレータが手動でカメラ１、４の撮像方向
を回転調整するなど、要は、図３及び図４に示したよう
に、従カメラ４が主カメラ１の撮像方向軸に対して常に
直角な位置で且つ所定の距離ｓ離隔した位置に設置され
ているという条件を保ちながらカメラ１、４をその撮像
方向を変更可能に支持する支持台を備えた装置であれば
よい。It should be noted that the motorized platform heads 2 and 5 are not always necessary, and the essential point is that the operator manually adjusts the rotation of the imaging directions of the cameras 1 and 4, as shown in FIGS. 3 and 4. The cameras 1 and 4 are supported so that their imaging directions can be changed while maintaining the condition that the slave camera 4 is always placed at a position perpendicular to the imaging direction axis of the main camera 1 and separated by a predetermined distance s. Any device may be used as long as it is provided with a supporting base.
【００２０】従カメラ用モニタ６は例えば液晶ディスプ
レイを備えており、従カメラ４で撮像した対象物の画像
をディスプレイ画面上に表示出力する。なお、主カメラ
用モニタ３と従カメラ用モニタ６は、主カメラ１と従カ
メラ４の画像を分割した領域に同時に表示したり、スイ
ッチングによってどちらかを選択して表示したりするな
ど、主カメラ１と従カメラ４とで一つのモニタが共用さ
れてもよい。また、主カメラ用モニタ３及び従カメラ用
モニタ６のディスプレイは、必ずしも液晶ディスプレイ
である必要はなく、ＣＲＴ等を用いた他の種類のディス
プレイであってもよく、要は、対象物の画像を画面上に
表示出力するものであればよい。入力装置７は各種の入
力キーを備えており、オペレータがこれらキーを操作す
ることにより距離測量装置へカメラ１、４の回転指示等
の各種指示を入力することができる。入力装置７として
は、例えばマウスやキーボード、タッチパネルなどが用
いられる。The slave camera monitor 6 is equipped with, for example, a liquid crystal display, and outputs the image of the object captured by the slave camera 4 on the display screen. The master camera monitor 3 and the slave camera monitor 6 simultaneously display the images of the master camera 1 and the slave camera 4 in divided areas, or select one of them by switching and display the master camera. One monitor may be shared by 1 and the slave camera 4. Further, the displays of the monitor 3 for the main camera and the monitor 6 for the slave camera do not necessarily have to be liquid crystal displays, and may be another type of display using a CRT or the like. Anything that can be displayed and output on the screen may be used. The input device 7 is provided with various input keys, and an operator can input various instructions such as an instruction to rotate the cameras 1 and 4 to the distance measuring device by operating these keys. As the input device 7, for example, a mouse, a keyboard, a touch panel, or the like is used.
【００２１】シリアルコントローラ８には電動雲台２、
５及び入力装置７が接続されており、入力装置７から入
力された回転指示信号に基づいて電動雲台５が回転駆動
する角度（すなわち、従カメラ４が回転変位される角
度）を検出する。ここで、シリアルコントローラ８と電
動雲台２、５及び入力装置７との接続手段としては、Ｒ
Ｓ−２３２ＣやＲＳ−４２２などのインタフェースが用
いられる。なお、後述するＣＰＵ９がシリアルコントロ
ーラ８と同じ機能を備えている場合にはシリアルコント
ローラ８は必要ない。The serial controller 8 has an electric pan head 2,
5 and the input device 7 are connected, and the angle at which the electric pan head 5 is rotationally driven (that is, the angle at which the slave camera 4 is rotationally displaced) is detected based on the rotation instruction signal input from the input device 7. Here, as a connecting means for connecting the serial controller 8 to the electric pans 2 and 5 and the input device 7, R is used.
An interface such as S-232C or RS-422 is used. If the CPU 9 described later has the same function as the serial controller 8, the serial controller 8 is not necessary.
【００２２】ＣＰＵ９はシリアルコントローラ８にバス
１０を介して接続されており、シリアルコントローラ８
から入力されたデータに対してＲＡＭ１１を作業領域と
して用いて所定の演算処理を行う。ＲＯＭ１２は予め設
定された処理プログラムを格納しており、ＣＰＵ９はこ
のプログラムに従って、後述する対象物までの距離の演
算及び対象物の大きさの演算処理を行う。初期条件記憶
メモリ１３には所定の条件値が予め格納されており、距
離測量装置を対象物の距離測量に用いる場合において
は、主カメラ１と従カメラ４との離隔距離ｓが格納され
ている。The CPU 9 is connected to the serial controller 8 via the bus 10, and the serial controller 8
Predetermined arithmetic processing is performed on the data input from the RAM 11 by using the RAM 11 as a work area. The ROM 12 stores a preset processing program, and the CPU 9 performs the calculation of the distance to the target and the size of the target, which will be described later, according to the program. Predetermined condition values are stored in advance in the initial condition storage memory 13, and when the distance measuring device is used for distance measurement of an object, the separation distance s between the master camera 1 and the slave camera 4 is stored. .
【００２３】出力装置１４はＣＰＵ９にバス１０を介し
て接続されており、ＣＰＵ９によってなされた所定の演
算処理の結果を例えば液晶ディスプレイ画面上に表示出
力する。ここで、出力装置１４は必ずしも液晶ディスプ
レイを備えている必要はなく、プリンタに出力する等、
他の方法により演算処理の結果を表示出力するものであ
ってもよい。The output device 14 is connected to the CPU 9 via the bus 10 and outputs the result of the predetermined arithmetic processing performed by the CPU 9 on a liquid crystal display screen, for example. Here, the output device 14 does not necessarily have to have a liquid crystal display, and outputs to a printer.
The result of the arithmetic processing may be displayed and output by another method.
【００２４】図１に示した距離測量装置により実施され
る対象物と主カメラ１との距離を測量する方法を説明す
る。まず、オペレータが、入力装置７を操作して電動雲
台２を回転させることによって、主カメラ１で対象物を
撮像すると、対象物の画像が主カメラ１からの出力を通
して主カメラ用モニタ３に映し出される。そして、オペ
レータが入力装置７を操作して、対象物が画角（画面）
の中心に映し出されるように電動雲台２の回転角度を調
整する。A method of measuring the distance between the object and the main camera 1 by the distance measuring device shown in FIG. 1 will be described. First, when the operator operates the input device 7 to rotate the electric pan head 2 to capture an image of an object with the main camera 1, the image of the object is output to the main camera monitor 3 through the output from the main camera 1. It is projected. Then, the operator operates the input device 7 so that the object has an angle of view (screen).
Adjust the rotation angle of the electric platform 2 so that it is displayed in the center of the.
【００２５】次に、オペレータが、入力装置７を操作し
て電動雲台５を回転させることによって、同一の対象物
を従カメラ４で撮像すると、対象物の画像が従カメラ４
からの出力を通して従カメラ用モニタ６に映し出され
る。そして、この場合にも、オペレータが入力装置７を
操作して、対象物が画角（画面）の中心に映し出される
ように電動雲台５の回転角度γ（従カメラ４の撮像方向
軸と主カメラ１の撮像方向軸とが成す角度）を調整す
る。Next, when the operator operates the input device 7 to rotate the electric pan head 5 to image the same object with the slave camera 4, the image of the object is captured by the slave camera 4.
Is output to the slave camera monitor 6 through the output from the. Also in this case, the operator operates the input device 7 so that the rotation angle γ of the electric pan head 5 (the imaging direction axis of the slave camera 4 and the main axis The angle formed by the imaging direction axis of the camera 1 is adjusted.
【００２６】次いで、オペレータが、入力装置７から位
置調整完了の入力を行うと、シリアルコントローラ８が
検出した電動雲台５の回転角度γ及び初期条件記憶メモ
リ１３に格納されている離隔距離ｓを用いて、ＣＰＵ９
が、対象物と主カメラ１との距離Ｌを算出する演算を行
う。なお、この例で算出される対象物と主カメラ１との
距離Ｌは、対象物と電動雲台２の回転軸１８との距離で
ある。Next, when the operator inputs the position adjustment completion from the input device 7, the rotation angle γ of the electric platform 5 detected by the serial controller 8 and the separation distance s stored in the initial condition storage memory 13 are set. Use CPU9
Performs calculation for calculating the distance L between the object and the main camera 1. The distance L between the object and the main camera 1 calculated in this example is the distance between the object and the rotary shaft 18 of the electric platform 2.
【００２７】ここで、ＣＰＵ９が行う対象物と主カメラ
１との距離Ｌの算出方法を図５を参照して説明する。な
お、図中の点Ｑは対象物の位置を表している。Now, a method of calculating the distance L between the object and the main camera 1 performed by the CPU 9 will be described with reference to FIG. The point Q in the figure represents the position of the object.
【００２８】図示されるように、主カメラ１、従カメラ
４及び対象物の位置Ｑは直角三角形を成しており、上記
のようにシリアルコントローラ８で回転角度γが検出さ
れることにより、予め設定されている主カメラ１と従カ
メラ４との離隔距離ｓを用いて、対象物と主カメラ１と
の距離Ｌは下記の式に基づいて演算される。 Ｌ＝ｓ＊ｃｏｔ（γ） ここで、電動雲台２、５の回転に際して、主カメラ１の
撮像方向軸と主従軸１７との成す角が直角及び主カメラ
１と従カメラ４との離隔距離ｓが一定という条件が常に
保たれているため、距離Ｌは変数γが定まると一意的に
決定されることになる。すなわち、図３に示したよう
に、主カメラ１の撮像方向を回転させた場合について
も、主カメラ１の撮像方向軸と主従軸１７との成す角が
直角に保たれた状態で動作するため、対象物を両カメラ
１、４で撮像して１つの変数（すなわち、γ）を求める
ことによって対象物までの距離Ｌが算出されることにな
る。As shown in the figure, the position Q of the main camera 1, the slave camera 4 and the object is a right triangle, and the rotation angle γ is detected by the serial controller 8 as described above. Using the set separation distance s between the master camera 1 and the slave camera 4, the distance L between the object and the master camera 1 is calculated based on the following equation. L = s * cot (γ) Here, when the electric pan heads 2 and 5 rotate, the angle formed by the imaging direction axis of the main camera 1 and the master-slave axis 17 is a right angle, and the separation distance between the main camera 1 and the slave camera 4 is Since the condition that s is constant is always maintained, the distance L is uniquely determined when the variable γ is determined. That is, as shown in FIG. 3, even when the imaging direction of the main camera 1 is rotated, the operation is performed with the angle formed by the imaging direction axis of the main camera 1 and the master-slave axis 17 kept at a right angle. The distance L to the object is calculated by imaging the object with both cameras 1 and 4 and obtaining one variable (that is, γ).
【００２９】次に、対象物の長さを測量する方法を説明
する。この方法は、本例においては上記した距離測量装
置を用いて実施され、上記のように測量された測量対象
物までの距離Ｌに基づいて測量対象物の長さを測量す
る。なお、上記のように測量された距離Ｌの値はＲＡＭ
１１に格納されている。但し、この方法の実施の際には
従カメラ４による撮像は必要なく、また、測量装置に備
えられた映像信号エンコーダ１５及びフレームメモリ１
６が用いられる。Next, a method for measuring the length of the object will be described. In this example, this method is carried out using the above-described distance surveying device, and the length of the surveyed object is measured based on the distance L to the surveyed object measured as described above. The value of the distance L measured as described above is stored in the RAM.
11 is stored. However, when this method is carried out, it is not necessary to take an image with the slave camera 4, and the video signal encoder 15 and the frame memory 1 provided in the surveying device are provided.
6 is used.
【００３０】映像信号エンコーダ１５は主カメラ１から
出力される映像信号をＡ／Ｄ変換し、フレームメモリ１
６は映像信号エンコーダ１５から出力される画像を記憶
する。なお、主カメラ１から出力される信号がデジタル
映像信号の場合には映像信号エンコーダ１５は必要な
く、フレームメモリ１６は主カメラ１から出力される画
像を記憶する。映像信号エンコーダ１５及びフレームメ
モリ１６は、バス１０を介してＣＰＵ９に接続されてお
り、ＣＰＵ９はこれらの装置から入力されたデータに対
してＲＡＭ１１を作業領域として用いて所定の演算処理
を行う。The video signal encoder 15 A / D-converts the video signal output from the main camera 1, and the frame memory 1
Reference numeral 6 stores the image output from the video signal encoder 15. If the signal output from the main camera 1 is a digital video signal, the video signal encoder 15 is not necessary and the frame memory 16 stores the image output from the main camera 1. The video signal encoder 15 and the frame memory 16 are connected to the CPU 9 via the bus 10, and the CPU 9 performs predetermined arithmetic processing on the data input from these devices using the RAM 11 as a work area.
【００３１】ここで、図６を参照して、測量対象物の水
平方向の長さを測量する方法を説明する。まず、予め、
主カメラ１から基準距離Ｄの位置に水平方向に長さｍh
の基準対象物を設置し、この基準対象物を主カメラ１で
撮像する。そして、基準対象物の画像の水平方向の画素
数Ｐhを測量しておく。ここで、基準対象物の撮像の仕
方は任意であり、例えばＶＧＡ（６４０画素＊４８０ラ
イン）などというように画面の端から端までの画素数が
装置仕様により定められている場合には、基準対象物の
画像の水平方向の画素数を画面の端から端までの画素数
に合わせて撮像することも可能である。Now, with reference to FIG. 6, a method for measuring the horizontal length of the surveyed object will be described. First, in advance
Horizontal length m h at the reference distance D from the main camera 1
The reference object is installed and the reference object is imaged by the main camera 1. Then, the number of pixels P h in the horizontal direction of the image of the reference object is measured. Here, the method of imaging the reference object is arbitrary, and when the number of pixels from one end of the screen to the other is determined by the device specifications, such as VGA (640 pixels * 480 lines), the reference It is also possible to pick up an image of the object in accordance with the number of pixels in the horizontal direction of the screen from the edge to the edge of the screen.
【００３２】また、基準対象物の画像の水平方向の画素
数の測量例としては、例えば、グリッドを作りｍh＝１
［ｍ］として撮像した場合の画像の水平方向の画素数Ｐ
h（グリッドとその画像の画素数との対応関係）を測量
しておく方法や、主カメラ１から基準距離Ｄに位置する
基準対象物の画像の水平方向の画素数Ｐhに対する基準
対象物の水平方向の長さｍhを定規などの測量機器を用
いて測量しておくなどの方法が用いられる。更にまた、
撮像レンズを交換しない限りにおいては、以上に挙げた
Ｄ、ｍh、Ｐhの値は一度測量しておくだけでよく、測量
対象物の長さの測量に際しては定数として扱うことがで
きる。このため、この長さの測量においては、Ｄ、
ｍh、Ｐhの値は、初期条件記憶メモリ１３に予め格納さ
れている。As an example of measuring the number of pixels in the horizontal direction of the image of the reference object, for example, a grid is formed and m h = 1
The number of pixels P in the horizontal direction of the image when captured as [m]
A method of measuring h (correspondence between the grid and the number of pixels of the image) or a method of measuring the reference object with respect to the horizontal pixel number P h of the image of the reference object located at the reference distance D from the main camera 1 A method is used in which the horizontal length m h is measured using a measuring instrument such as a ruler. Furthermore,
As long as the imaging lens is not replaced, the values of D, m h , and P h mentioned above need only be measured once, and can be treated as constants when measuring the length of the object to be measured. Therefore, in this length survey, D,
The values of m h and P h are stored in the initial condition storage memory 13 in advance.
【００３３】このような初期条件が整えられた状態の下
で、オペレータが、入力装置７を操作して電動雲台２を
回転させることによって、主カメラ１から既知の距離Ｌ
に位置する測量対象物を主カメラ１で撮像する。この結
果、測量対象物の画像が主カメラ１からの出力を通して
主カメラ用モニタ３に映し出され、測量対象物の画像が
フレームメモリ１６に格納される。なお、オペレータが
入力装置７を操作して、測量対象物が画角（画面）の中
心に映し出されるように電動雲台２の回転角度を調整す
ることが好ましいが測量対象物が画角（画面）内に収ま
れば、必ずしもこのような調整を行う必要はない。次い
で、オペレータが、入力装置７から位置調整完了の入力
を行うと、ＣＰＵ９がフレームメモリ１６に格納された
測量対象物の画像、初期条件記憶メモリ１３に格納され
たＤ、ｍh、Ｐhの値、及びＲＡＭ１１に格納された測量
対象物までの距離Ｌを用いて測量対象物の水平方向の長
さを演算する。Under such a condition where the initial conditions are prepared, the operator operates the input device 7 to rotate the electric platform 2 to cause a known distance L from the main camera 1.
The main camera 1 captures an image of the surveyed object located at. As a result, the image of the surveying object is displayed on the main camera monitor 3 through the output from the main camera 1, and the image of the surveying object is stored in the frame memory 16. It is preferable that the operator operates the input device 7 to adjust the rotation angle of the electric pan head 2 so that the surveyed object is displayed at the center of the angle of view (screen). It is not necessary to make such adjustment if it falls within the range. Next, when the operator inputs the position adjustment completion from the input device 7, the CPU 9 displays the image of the surveyed object stored in the frame memory 16 and the D, m h , and P h stored in the initial condition storage memory 13. The horizontal length of the survey target is calculated using the value and the distance L to the survey target stored in the RAM 11.
【００３４】ここで、本実施例では、測量対象物までの
距離Ｌについては、上述した対象物の距離を測量する方
法によって測量されたものであるとして説明したが、距
離Ｌは、例えば定規などの測量機器で測量するなど、他
の方法によって測量されたものでもよく、要は、距離Ｌ
の値を、ＣＰＵ９が測量対象物の長さを算出処理するよ
りも前にＲＡＭ１１に格納しておけばよい。更に、距離
Ｌの値は、必ずしもＲＡＭ１１に格納されている必要は
なく、初期条件記憶メモリ１３に格納されていてもよ
く、また、ＣＰＵ９が測量対象物の長さを算出する際
に、オペレータが入力装置７からＣＰＵ９に距離Ｌの値
を入力してもよく、要は、ＣＰＵ９が測量対象物の長さ
を算出する際に、測量対象物までの距離Ｌの値を用いる
ことができればよい。In this embodiment, the distance L to the object to be surveyed has been described as being measured by the above-described method for measuring the distance to the object. However, the distance L is, for example, a ruler or the like. It may be measured by another method such as measuring with a surveying instrument of
The value of is stored in the RAM 11 before the CPU 9 calculates the length of the surveyed object. Further, the value of the distance L does not necessarily have to be stored in the RAM 11, but may be stored in the initial condition storage memory 13, and when the CPU 9 calculates the length of the survey target, The value of the distance L may be input from the input device 7 to the CPU 9, and the point is that the value of the distance L to the surveying object may be used when the CPU 9 calculates the length of the surveying object.
【００３５】ここで、ＣＰＵ９が行う測量対象物の水平
方向の長さの算出方法を、図６を参照して説明する。な
お、図６において、点Ｏは主カメラ１の画角（画面）の
中心の位置を表し、水平方向の長さがｘである測量対象
物が主カメラ１から距離Ｌの場所に位置している様子を
表している。図示のように、一定の画像の画素数Ｐhに
よって表示される長さが主カメラ１と当該対象物との距
離に比例することから、距離Ｌにおいて、画像の水平方
向の画素数Ｐhによって表示される水平方向の長さｎ
hは、下記の式（１）となる。Here, the method of calculating the horizontal length of the surveyed object performed by the CPU 9 will be described with reference to FIG. Note that, in FIG. 6, a point O represents the center position of the angle of view (screen) of the main camera 1, and the surveyed object whose horizontal length is x is located at a distance L from the main camera 1. It shows the situation. As shown in the figure, since the length displayed by the fixed number of pixels P h of the image is proportional to the distance between the main camera 1 and the target object, at the distance L, the number of pixels P h in the horizontal direction of the image is changed. Horizontal length n to be displayed
h becomes the following formula (1).
【００３６】[0036]
【数１】ｎh＝ｍhＬ／Ｄ ・・・（１）## EQU1 ## n h = m h L / D (1)
【００３７】また、主カメラ１から一定の距離に位置す
る対象物の長さが当該対象物の画像の画素数に比例する
ことから、距離Ｌにおいて、画像の水平方向の画素数Ｐ
xによって表示される測量対象物の水平方向の長さｘ
は、下記の式（２）となる。Further, since the length of the object located at a certain distance from the main camera 1 is proportional to the number of pixels of the image of the object, the number of pixels P in the horizontal direction of the image at the distance L.
horizontal length x of the surveying object to be displayed by the x
Is given by the following equation (2).
【００３８】[0038]
【数２】 ｘ＝Ｐx／Ｐh＊ｎh＝Ｐx／Ｐh＊ｍhＬ／Ｄ ・・・（２）X = P x / P h * n h = P x / P h * m h L / D (2)
【００３９】上記の式（２）に基づいて、上述のように
ＣＰＵ９がフレームメモリ１６に格納された測量対象物
の画像、初期条件記憶メモリ１３に格納されたＤ、
ｍh、Ｐhの値及びＲＡＭ１１に格納された測量対象物ま
での距離Ｌを用いて測量対象物の水平方向の長さｘを算
出する。Based on the above equation (2), as described above, the CPU 9 stores the image of the object to be measured stored in the frame memory 16, the D stored in the initial condition storage memory 13,
The horizontal length x of the survey target is calculated using the values of m h and P h and the distance L to the survey target stored in the RAM 11.
【００４０】ここで、カメラによってはその機能として
ズームイン、ズームアウトなどの機能を有し、見かけの
倍率を変更できるものがある。撮像の際にこのようなカ
メラを用いる場合には、倍率がＡ、測量対象物の真の長
さがｘ’及び測量対象物の見かけの長さがｘである時の
下記の関係式（３）を用いることにより、測量対象物の
真の長さを算出することができる。Here, some cameras have functions such as zoom-in and zoom-out, and can change the apparent magnification. When such a camera is used for imaging, the following relational expression (3) when the magnification is A, the true length of the surveyed object is x ′, and the apparent length of the surveyed object is x ) Can be used to calculate the true length of the surveyed object.
【００４１】[0041]
【数３】ｘ’＝ｘ／Ａ ・・・（３）## EQU3 ## x '= x / A (3)
【００４２】なお、測量対象物の垂直方向の長さｙを測
量する方法についても、上述した測量対象物の水平方向
の長さｘを測量する場合の方法と同様である。具体的に
言えば、主カメラ１から基準距離Ｄの位置にある垂直方
向に長さｍvの基準対象物について、予め、当該基準対
象物の画像の垂直方向の画素数ＰVを測量しておく。そ
して、測量対象物の水平方向の長さｘを算出する際の手
続きにおいて、ｘ、ｍh、Ｐhの値をそれぞれｙ、ｍv、
Ｐvの値に置き換えてやれば測量対象物の垂直方向の長
さｙを算出することができる。また、本実施例では、測
量対象物の水平及び垂直方向の長さを測量する方法につ
いてのみ説明したが、測量対象物の長さの方向は水平、
垂直方向以外にも任意の方向でよく、要は、所定の基準
距離に位置する基準対象物の長さの方向と、既知の距離
に位置する測量対象物の長さの方向とが一致していれ
ば、測量対象物の長さを測量することができる。The method of measuring the vertical length y of the surveying object is the same as the method for measuring the horizontal length x of the surveying object described above. Specifically, for the reference object having a length m v in the vertical direction at the position of the reference distance D from the main camera 1, the pixel number P V in the vertical direction of the image of the reference object is measured in advance. deep. Then, in the procedure for calculating the horizontal length x of the surveyed object, the values of x, m h , and P h are respectively y, m v , and
If it is replaced with the value of P v , the vertical length y of the surveyed object can be calculated. Further, in the present embodiment, only the method of measuring the horizontal and vertical lengths of the surveyed object has been described, but the length direction of the surveyed object is horizontal,
Any direction other than the vertical direction may be used, in short, the direction of the length of the reference object located at the predetermined reference distance and the direction of the length of the survey object located at the known distance match. Then, the length of the surveyed object can be measured.
【００４３】次に、対象物の面積を測量する方法を説明
する。この方法は、本例においては上記した距離測量装
置を用いて実施され、前述のように測量された測量対象
物までの距離Ｌに基づいて測量対象物の面積を測量す
る。なお、上記のようにして測量された距離Ｌの値はＲ
ＡＭ１１に格納されている。但し、この方法の実施の際
には従カメラ４による撮像は必要なく、上記した対象物
の長さを測量する方法と同様に、測量装置に備えられた
映像信号エンコーダ１５及びフレームメモリ１６が用い
られる。なお、これらの装置の動作及び機能について
は、上記した対象物の長さの測量の方法のところで述べ
た通りである。Next, a method for measuring the area of the object will be described. In this example, this method is carried out using the above-described distance surveying device, and the area of the surveyed object is measured based on the distance L to the surveyed object measured as described above. The value of the distance L measured as described above is R
It is stored in AM11. However, when this method is carried out, imaging by the slave camera 4 is not necessary, and the video signal encoder 15 and the frame memory 16 provided in the surveying device are used as in the method of measuring the length of the object described above. To be The operation and function of these devices are as described above in the method of measuring the length of the object.
【００４４】まず、予め、主カメラ１から基準距離Ｄの
位置に面積Ｓdの基準対象物を設置し、この基準対象物
を主カメラ１で撮像する。そして、基準対象物の画像の
画素数Ｐdを測量しておく。ここで、基準対象物の撮像
の仕方は任意であり、例えば、ＶＧＡ（６４０画素＊４
８０ライン）などというように画面全体の画素数が装置
仕様により定められている場合には、基準対象物の画像
の画素数を画面全体の画像の画素数に合わせて撮像する
ことも可能である。First, a reference object having an area S d is set in advance at a position at a reference distance D from the main camera 1, and the main camera 1 captures an image of the reference object. Then, the pixel number P d of the image of the reference object is measured. Here, the method of imaging the reference object is arbitrary, and for example, VGA (640 pixels * 4)
When the number of pixels of the entire screen is determined by the device specifications such as 80 lines), the number of pixels of the image of the reference object can be captured in accordance with the number of pixels of the image of the entire screen. .
【００４５】また、基準対象物の画像の画素数の測量例
としては、例えば、基準対象物の面積を１［ｍ2］とし
て撮像した場合の画像の画素数Ｐd（ある一定の面積と
その画像の画素数との対応関係）を測量しておく方法
や、主カメラ１から基準距離Ｄに位置する基準対象物の
画像の画素数Ｐdに対する基準対象物の面積Ｓdを定規な
どの測量機器を用いて測量しておくなどの方法が用いら
れる。更にまた、撮像レンズを交換しない限りにおいて
は、以上に挙げたＤ、Ｓd、Ｐdの値は一度測量しておく
だけでよく、測量対象物の面積の測量に際しては定数と
して扱うことができる。このため、この面積の測量にお
いては、Ｄ、Ｓd、Ｐdの値は、初期条件記憶メモリ１３
に予め格納されている。Further, as an example of measuring the number of pixels of the image of the reference object, for example, the number of pixels P d of the image when the area of the reference object is picked up as 1 [m 2 ] (a certain fixed area and its (Correspondence relationship with the number of pixels of the image), or measuring the area S d of the reference object with respect to the number of pixels P d of the image of the reference object located at the reference distance D from the main camera 1 using a ruler or the like A method such as surveying using a device is used. Furthermore, unless the imaging lens is replaced, the values of D, S d , and P d mentioned above need only be measured once, and can be treated as constants when measuring the area of the surveyed object. . Therefore, in the measurement of this area, the values of D, S d , and P d are
Is stored in advance.
【００４６】このような初期条件が整えられた状態の下
で、オペレータが、入力装置７を操作して電動雲台２を
回転させることによって、主カメラ１から既知の距離Ｌ
に位置する測量対象物を主カメラ１で撮像する。この結
果、測量対象物の画像が主カメラ１からの出力を通して
主カメラ用モニタ３に映し出され、測量対象物の画像が
フレームメモリ１６に格納される。なお、オペレータが
入力装置７を操作して、測量対象物が画角（画面）の中
心に映し出されるように電動雲台２の回転角度を調整す
ることが好ましいが、測量対象物が画角内に収まれば必
ずしもこのような調整を行う必要はない。Under such a condition where the initial conditions have been prepared, the operator operates the input device 7 to rotate the electric platform 2 so that the known distance L from the main camera 1 is reached.
The main camera 1 captures an image of the surveyed object located at. As a result, the image of the surveying object is displayed on the main camera monitor 3 through the output from the main camera 1, and the image of the surveying object is stored in the frame memory 16. It is preferable that the operator operates the input device 7 to adjust the rotation angle of the electric pan head 2 so that the surveyed object is displayed in the center of the angle of view (screen). It is not always necessary to make such adjustment as long as it is within the range.
【００４７】次いで、オペレータが、入力装置７から位
置調整完了の入力を行うと、ＣＰＵ９がフレームメモリ
１６に格納された測量対象物の画像、初期条件記憶メモ
リ１３に格納されたＤ、Ｓd、Ｐdの値、及びＲＡＭ１１
に格納された測量対象物までの距離Ｌを用いて測量対象
物の面積を演算する。Next, when the operator inputs the position adjustment completion from the input device 7, the CPU 9 stores the image of the surveyed object stored in the frame memory 16, D, S d stored in the initial condition storage memory 13, Value of P d and RAM11
The area of the surveying object is calculated using the distance L to the surveying object stored in (1).
【００４８】ここで、本実施例では、測量対象物までの
距離Ｌについては、上述した対象物の距離を測量する方
法によって測量されたものであるとして説明したが、距
離Ｌは、例えば定規などの測量機器で測量するなど、他
の方法によって測量されたものでもよく、要は、距離Ｌ
の値を、ＣＰＵ９が測量対象物の面積を算出処理するよ
りも前にＲＡＭ１１に格納しておけばよい。更に、距離
Ｌの値は、必ずしもＲＡＭ１１に格納されている必要は
なく、初期条件記憶メモリ１３に格納されてあってもよ
く、また、ＣＰＵ９が測量対象物の面積を算出する際
に、オペレータが入力装置７からＣＰＵ９に距離Ｌの値
を入力してもよく、要は、ＣＰＵ９が測量対象物の面積
を算出する際に、測量対象物までの距離Ｌの値を用いる
ことができればよい。In the present embodiment, the distance L to the object to be surveyed has been described as being measured by the above-described method for measuring the distance to the object. However, the distance L is, for example, a ruler or the like. It may be measured by another method such as measuring with a surveying instrument of
The value of is stored in the RAM 11 before the CPU 9 calculates the area of the surveyed object. Furthermore, the value of the distance L does not necessarily have to be stored in the RAM 11, but may be stored in the initial condition storage memory 13, and when the CPU 9 calculates the area of the surveyed object, The value of the distance L may be input to the CPU 9 from the input device 7, and the point is that when the CPU 9 calculates the area of the survey object, the value of the distance L to the survey object may be used.
【００４９】ここで、ＣＰＵ９が行う測量対象物の面積
の算出方法を説明する。一定の画像の画素数Ｐdによっ
て表示される面積が主カメラ１と当該対象物との距離の
自乗に比例することから、距離Ｌにおいて、画像の画素
数Ｐdによって表示される面積ＳLは、下記の式（４）と
なる。Here, the method of calculating the area of the surveyed object performed by the CPU 9 will be described. Since the area displayed by the constant number of pixels P d of the image is proportional to the square of the distance between the main camera 1 and the target object, the area S L displayed by the number of pixels P d of the image at the distance L is The following equation (4) is obtained.
【００５０】[0050]
【数４】ＳL＝Ｓd＊（Ｌ／Ｄ）2 ・・・（４）[Formula 4] S L = S d * (L / D) 2 (4)
【００５１】また、主カメラ１から一定の距離に位置す
る対象物の面積が当該対象物の画像の画素数に比例する
ことから、距離Ｌにおいて、画像の１画素によって表示
される対象物の面積ΔＳLは、下記の式（５）となる。Since the area of the object located at a fixed distance from the main camera 1 is proportional to the number of pixels of the image of the object, the area of the object displayed by one pixel of the image at the distance L. ΔS L is given by the following equation (5).
【００５２】[0052]
【数５】ΔＳL＝ＳL／Ｐd ・・・（５）[Formula 5] ΔS L = S L / P d (5)
【００５３】このため、図７に参照されるように、距離
Ｌにおいて、画像の画素数Ｔによって表示される測量対
象物の面積Ｓobjectは、下記の式（６）となる。Therefore, as shown in FIG. 7, the area S object of the surveyed object displayed by the number T of pixels of the image at the distance L is given by the following equation (6).
【００５４】[0054]
【数６】Ｓobject＝ΔＳL＊Ｔ ・・・（６）[Equation 6] S object = ΔS L * T (6)
【００５５】上記の式（６）に基づいて、上述のように
ＣＰＵ９がフレームメモリ１６に格納された測量対象物
の画像、初期条件記憶メモリ１３に格納されたＤ、
Ｓd、Ｐdの値及びＲＡＭ１１に格納された測量対象物ま
での距離Ｌを用いて測量対象物の面積を算出する。Based on the above equation (6), as described above, the CPU 9 stores the image of the survey object stored in the frame memory 16, the D stored in the initial condition storage memory 13,
The area of the survey object is calculated using the values of S d and P d and the distance L to the survey object stored in the RAM 11.
【００５６】ここで、カメラによってはその機能として
ズームイン、ズームアウトなどの機能を有し、見かけの
倍率を変更できるものがある。撮像の際にこのようなカ
メラを用いる場合には、倍率がＡ、測量対象物の真の面
積がＳL’及び測量対象物の見かけの面積がＳLである時
の下記の関係式（７）を用いることにより、測量対象物
の真の面積を算出することができる。Here, some cameras have functions such as zoom-in and zoom-out and can change the apparent magnification. When such a camera is used for imaging, the following relational expression (7) when the magnification is A, the true area of the surveyed object is S L 'and the apparent area of the surveyed object is S L ), The true area of the surveyed object can be calculated.
【００５７】[0057]
【数７】ＳL’＝ＳL／Ａ2 ・・・（７）[Formula 7] S L '= S L / A 2 (7)
【００５８】[0058]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る距離
測量装置によると、従カメラの回転角度というただ一つ
の変数を測量することによって、撮像位置から対象物ま
での距離の測量を行うことができ、また、光を照射する
必要がないため、屋外で測量を行うこともできる。ま
た、本発明に係る対象物の大きさを測量する方法におい
ては、対象物の画像の画素数というただ一つの変数を測
量することによって、カメラから既知の距離に置かれた
対象物の大きさを測量することができる。これらのこと
は、対象物の距離及び大きさ測量に際して、機器の設置
時間や演算処理時間を短縮することができ、対象物の距
離及び大きさ測量を迅速且つ容易に行うことができる。As described above, according to the distance measuring device of the present invention, the distance from the image pickup position to the object is measured by measuring only one variable, that is, the rotation angle of the slave camera. Moreover, since it is not necessary to irradiate light, it is possible to perform surveying outdoors. Further, in the method for measuring the size of an object according to the present invention, the size of the object placed at a known distance from the camera is measured by measuring only one variable, which is the number of pixels of the image of the object. Can be measured. These can shorten the installation time of the equipment and the calculation processing time when measuring the distance and size of the object, and can quickly and easily measure the distance and size of the object.
【図１】本発明の一実施例に係る距離測量装置の構成図
である。FIG. 1 is a configuration diagram of a distance measuring device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明に係る主カメラと従カメラとの位置関係
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a positional relationship between a master camera and a slave camera according to the present invention.
【図３】本発明に係る主カメラの撮像方向を回転させる
方法を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a method of rotating the image pickup direction of the main camera according to the present invention.
【図４】本発明に係る従カメラの撮像方向を回転させる
方法を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a method of rotating an image pickup direction of a slave camera according to the present invention.
【図５】本発明に係る対象物の距離を測量する方法を説
明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a method for measuring the distance to an object according to the present invention.
【図６】本発明に係る対象物の水平方向の長さを測量す
る方法を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a method for measuring a horizontal length of an object according to the present invention.
【図７】本発明に係る対象物の面積を測量する方法を説
明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a method for measuring the area of an object according to the present invention.
１・・主カメラ、２・・電動雲台、３・・主カメラ用モ
ニタ、４・・従カメラ、５・・電動雲台、６・・従カメ
ラ用モニタ、７・・入力装置、８・・シリアルコントロ
ーラ、９・・ＣＰＵ、１０・・バス、１１・・ＲＡＭ、
１２・・ＲＯＭ、１３・・初期条件記憶メモリ、１４・
・出力装置、１５・・映像信号エンコーダ、１６・・フ
レームメモリ、１７・・主従軸 １８・・電動雲台２の回転軸、１９・・電動雲台５の回
転軸1 ... Main camera, 2 ... Electric camera platform, 3 ... Main camera monitor, 4 ... Slave camera, 5 ... Electric camera platform, 6 ... Slave camera monitor, 7 ... Input device, 8 ...・ Serial controller, 9 ... CPU, 10 ... Bus, 11 ... RAM,
12 ... ROM, 13 ... Initial condition storage memory, 14 ...
・ Output device, 15 ・ ・ Video signal encoder, 16 ・ ・ Frame memory, 17 ・ ・ Master / slave shaft 18 ・ ・ Rotary shaft of electric pan head 2, 19 ・ ・ Rotary shaft of electric pan head 5
Claims (3)
より、当該対象物とカメラとの距離を測量する距離測量
装置において、 対象物を撮像する主カメラと、 主カメラと同一の対象物を撮像する従カメラと、 主カメラの撮像方向軸に対して直角方向で且つ当該撮像
方向軸から所定の離隔距離の位置において、従カメラを
その撮像方向を変更可能に支持する従カメラ回転手段
と、 従カメラの撮像方向を変更させて対象物を撮像した際
の、従カメラの撮像方向軸と主カメラの撮像方向軸とが
成す回転角度を検出する従カメラ回転角度検出手段と、 主カメラの撮像方向軸に対する従カメラの離隔距離に、
検出された回転角度の余接を乗ずることにより、撮像さ
れた対象物と主カメラとの距離を算出する演算手段と、 算出された距離を出力する出力手段と、を備えたことを
特徴とする距離測量装置。1. In a distance measuring device for measuring the distance between an object and a camera by imaging the object using a camera, a main camera that images the object and an object that is the same as the main camera. A slave camera that captures an image, and a slave camera rotation unit that supports the slave camera so that the capturing direction of the slave camera is changeable at a position perpendicular to the capturing direction axis of the master camera and at a predetermined distance from the capturing direction axis. A secondary camera rotation angle detecting means for detecting a rotation angle formed by the imaging direction axis of the secondary camera and the imaging direction axis of the master camera when the imaging direction of the secondary camera is changed and the object is imaged. The separation distance of the secondary camera with respect to the direction axis,
It is characterized by further comprising: an arithmetic means for calculating a distance between the main object camera and the imaged object by multiplying a cotangent of the detected rotation angle, and an output means for outputting the calculated distance. Distance measuring device.
とにより、当該対象物の長さを測量する方法において、 所定の基準距離に位置する所定の長さの基準対象物を、
カメラにより撮像して、当該基準対象物の画像の画素数
を基準画素数として測量するステップと、 既知の距離に位置する測量対象物をカメラにより撮像し
て、当該測量対象物の画像の画素数を測量画素数として
測量するステップと、 基準対象物の長さに、基準距離と前記既知の距離との比
及び基準画素数と測量画素数との比を乗じて、測量対象
物の長さを算出するステップと、を有することを特徴と
する対象物の長さ測量方法。2. A method for measuring the length of a target object by capturing an image of the target object using a camera, wherein a reference object of a predetermined length located at a predetermined reference distance is
A step of taking a picture with a camera and measuring the number of pixels of the image of the reference object as a reference pixel number; and a step of taking a picture of the surveying object located at a known distance with the camera, the number of pixels of the image of the surveying object To measure the length of the reference object by multiplying the length of the reference object by the ratio of the reference distance and the known distance and the ratio of the reference pixel number and the measurement pixel number. And a step of calculating the length of the object.
とにより、当該対象物の面積を測量する方法において、 所定の基準距離に位置する所定の面積の基準対象物を、
カメラにより撮像して、当該基準対象物の画像の画素数
を基準画素数として測量するステップと、 既知の距離に位置する測量対象物をカメラにより撮像し
て、当該測量対象物の画像の画素数を測量画素数として
測量するステップと、 基準対象物の面積に、基準距離と前記既知の距離との比
の自乗及び基準画素数と測量画素数との比を乗じて、測
量対象物の面積を算出するステップと、を有することを
特徴とする対象物の面積測量方法。3. A method for measuring the area of a target object by imaging the target object with a camera, wherein a reference object of a predetermined area located at a predetermined reference distance is
A step of taking a picture with a camera and measuring the number of pixels of the image of the reference object as a reference pixel number; and a step of taking a picture of the surveying object located at a known distance with the camera, the number of pixels of the image of the surveying object To measure the area of the reference object by multiplying the area of the reference object by the square of the ratio of the reference distance and the known distance and the ratio of the reference pixel number and the number of measurement pixels. A method of measuring an area of an object, comprising: a step of calculating.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153189A JPH09318351A (en) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | Distance survey apparatus and size measuring method of object |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153189A JPH09318351A (en) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | Distance survey apparatus and size measuring method of object |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318351A true JPH09318351A (en) | 1997-12-12 |
Family
ID=15557000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8153189A Pending JPH09318351A (en) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | Distance survey apparatus and size measuring method of object |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09318351A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477756B1 (en) * | 2002-05-31 | 2005-03-21 | 정원철 | A device for making 3d movement data by detecting an object in 3d space by camera |
| KR100490525B1 (en) * | 2001-09-29 | 2005-05-19 | 박상래 | Position of Target Image Tracking System in DVR(Digital Video Recorder) |
| JP2008286638A (en) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Sogo Keibi Hosho Co Ltd | Height estimation device and method |
| WO2008153127A1 (en) * | 2007-06-15 | 2008-12-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Instrument for examining/measuring object to be measured |
| JP2018059890A (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | 萬里科技股▲ふん▼有限公司 | Length measurement method to be used in two-dimensional shot picture |
| CN108507484A (en) * | 2018-04-08 | 2018-09-07 | 河北科技大学 | Bundled round steel multi-vision visual identifying system and method for counting |
-
1996
- 1996-05-24 JP JP8153189A patent/JPH09318351A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100490525B1 (en) * | 2001-09-29 | 2005-05-19 | 박상래 | Position of Target Image Tracking System in DVR(Digital Video Recorder) |
| KR100477756B1 (en) * | 2002-05-31 | 2005-03-21 | 정원철 | A device for making 3d movement data by detecting an object in 3d space by camera |
| JP2008286638A (en) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Sogo Keibi Hosho Co Ltd | Height estimation device and method |
| WO2008153127A1 (en) * | 2007-06-15 | 2008-12-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Instrument for examining/measuring object to be measured |
| JP5112432B2 (en) * | 2007-06-15 | 2013-01-09 | 株式会社東芝 | Device for inspection and measurement of measured objects |
| US8483444B2 (en) | 2007-06-15 | 2013-07-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for inspecting and measuring object to be measured |
| JP2018059890A (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-12 | 萬里科技股▲ふん▼有限公司 | Length measurement method to be used in two-dimensional shot picture |
| CN108507484A (en) * | 2018-04-08 | 2018-09-07 | 河北科技大学 | Bundled round steel multi-vision visual identifying system and method for counting |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5770486B2 (en) | All-around image measuring device | |
| US7697126B2 (en) | Three dimensional spatial imaging system and method | |
| WO2016119301A1 (en) | Terminal, and image capturing method and device | |
| WO2007114327A1 (en) | Monitoring camera device | |
| JP2004320123A (en) | Data presentation apparatus | |
| KR100941287B1 (en) | System and method for measuring /evaluating moving image quality of screen | |
| KR20200125626A (en) | A method of calculating the three-dimensional drive value of a three-dimensional numerical drive control device by measuring the drive of a follow-up laser distance meter | |
| JPH09318351A (en) | Distance survey apparatus and size measuring method of object | |
| JP2007089042A (en) | Imaging apparatus | |
| JP2004208089A (en) | Projector, imaging device, and program for trapezoid correction | |
| JP4291048B2 (en) | Imaging device | |
| JP2004364212A (en) | Object photographing apparatus, object photographing method and object photographing program | |
| JP3427619B2 (en) | Overhead wire imaging apparatus and method | |
| JP2007178228A (en) | X-ray inspection device | |
| JPH02149832A (en) | Normal marker display device in video camera or the like | |
| JP3519296B2 (en) | Automatic measurement method and automatic measurement device for thermal image | |
| JPH0546041B2 (en) | ||
| JP2005210507A (en) | Imaging apparatus and imaging method | |
| JP2007180663A (en) | Electronic camera, and angle control method of display means thereof | |
| JP2000048171A (en) | Photographing device and storage medium | |
| JP3448074B2 (en) | Correlation detection type 3D position measurement device | |
| JPH11196316A (en) | Image reader | |
| JP2002027502A (en) | Three-dimensional image-inputting device | |
| JPH0789171B2 (en) | Imaging device | |
| JP2000146526A (en) | Method and device for alignment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070911 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080911 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080911 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090911 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090911 |