JPH10281765A - 写真測量方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被写体が遠方にあって被写体までの距離が大き
い場合でも、その被写体距離を正確に測定し、測距デー
タや該測距データに基づくスケールデータを正確に写真
画面に写し込むようにする。 【解決手段】レーザ測距儀１１により被写体１０と撮影
位置との間の距離を測定する。測距データはシステム制
御用計算機１５に入力され、測距データと一眼レフカメ
ラ１２のレンズの焦点距離データに基づいてスケールデ
ータが算出される。測距データ及びスケールデータはデ
ータ写し込み装置１４に送出され、被写体１０の撮影時
に一眼レフカメラ１２の内部に配置されたスケール線と
ともに、フィルムに写し込まれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自然災害調査、
自然環境調査などの野外調査において、写真撮影により
撮影対象物の大きさを測定するための写真測量方法及び
その装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自然災害調査、自然環境調査など
野外調査の分野においては、写真撮影により例えば崩落
の恐れのある岩石や、流氷等の被写体の大きさ知るため
に、撮影時にスケールを写し込むことが行われている。

【０００３】このスケールの写し込みは、被写体に人が
近づける場合は、その被写体近くにスケール板（例え
ば、測量用スタッフ等）を置いて、スケール板とともに
被写体を撮影することにより行われている。しかしなが
ら、被写体が高所、谷底、急斜面にある場合や、被写体
自体が落下の危険性が高い岩石のように危険物である場
合は、被写体に人が容易に接近することができず、スケ
ールを置くことができない。

【０００４】一方、自動焦点機能を備えた一眼レフカメ
ラにおいて、焦点調節する際に算出される被写体までの
測距データとレンズの焦点距離との関係からスケール値
を算出し、スケール値をスケール線とともに写真画面に
写し込むようにしたものが種々提案されている（例え
ば、特開昭５８−１５８５０７号公報、特開平６−６７
２９２号公報）。

【０００５】しかしながら、このような自動焦点機能を
備えた一眼レフカメラによる撮影では、カメラに組み込
まれた三角測量の原理に基づく測距装置により、被写体
距離が測定されることから、被写体距離が大きくなるほ
ど測距データの精度が低下し、このためスケール写し込
みを伴う場合の撮影可能距離には制限がある。すなわ
ち、一般的には５０ｍｍ標準レンズが使用され、この場
合、測距可能距離は１５ｍ程度であり、１００ｍを越え
るとなるとほとんど測距不可能である。また、５００ｍ
ｍ固定望遠レンズを使用した場合、その撮影可能距離範
囲で撮影された被写体像は大きすぎ、スケール写し込み
による被写体の大きさ判断には適用が困難である。さら
に、測距データそのものの精度が低いので、これに基づ
いて得られるスケール値の精度も悪く、１００ｍ程度の
撮影距離で誤差が５％と大きい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な従来の技術的背景に基づいてなされたものであって、
次の目的を達成するものである。

【０００７】この発明の目的は、被写体が遠方にあって
被写体までの距離が大きい場合でも、その被写体距離を
正確に測定し、測距データや該測距データに基づくスケ
ールデータを正確に写真画面に写し込むようにした写真
測量方法及びその装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採用している。

【０００９】すなわち、この発明は、被写体と撮影位置
との間の距離を測距儀で測定し、その測距データを被写
体の像とともに写真画面に写し込むことを特徴とする写
真測量方法にある。

【００１０】またこの発明は、被写体と撮影位置との間
の距離を測距儀で測定し、その測距データと被写体撮影
時のレンズの焦点距離とに基づいて被写体地点での被写
体のスケールデータを算出し、そのスケールデータを被
写体の像とともに写真画面に写し込むことを特徴とする
写真測量方法にある。

【００１１】さらにこの発明は、前記スケールデータを
スケール線とともに写真画面に写し込むことを特徴とす
る写真測量方法にある。

【００１２】さらにこの発明は、被写体と撮影位置との
間の距離を測定し、その測距データを出力する測距儀
と、前記被写体の像を写真画面に写し込むためのカメラ
と、前記カメラに装着され、写し込みデータを写真画面
に写し込むためのデータ写し込み装置と、前記測距儀へ
測距指示を行い、かつ、この測距儀が出力する測距デー
タ及び／又は該測距データと被写体撮影時のレンズの焦
点距離とに基づいて算出した被写体地点での被写体のス
ケールデータを前記写し込みデータとして前記データ写
し込み装置に送出するシステム制御用計算機とを備えて
なることを特徴とする写真測量装置にある。

【００１３】さらにこの発明は、前記カメラの光学系
に、前記被写体の像とともに写真画面に写し込まれるス
ケール線が描かれた透明スケール板が配置されているこ
とを特徴とする写真測量装置にある。

【００１４】さらにこの発明は、前記データ写し込み装
置として、前記システム制御用計算機から送出される前
記写し込みデータを画面表示する光透過型液晶ディスプ
レイと、前記カメラのシャッタ同期パルスに同期して、
前記光透過型液晶ディスプレイに表示された前記写し込
みデータを写真画面に写し込むために照明する照明装置
とを備えてなることを特徴とする写真測量装置にある。

【００１５】この発明によれば、被写体と撮影位置との
間の距離は測距儀で測定される。このため、正確な測距
データを得ることができ、したがってこの測距データに
基づいて算出されるスケールデータも正確なものとな
り、写真画面から被写体の大きさを的確に判別できるよ
うになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照しながら以下に詳細に説明する。図１は、この発明の
実施の形態を示す全体構成図である。図１には、被写体
１０として、崩落の危険性があり、人が近づくことの困
難な急斜面に位置する岩石が示されている。写真測量装
置は、レーザ測距儀１１と、一眼レフカメラ１２と、デ
ータ写し込み装置１４と、システム制御用計算機１５と
を備えている。

【００１７】レーザ測距儀１１は、一眼レフカメラ１２
による撮影位置と被写体１０との間の距離を測定するた
めのものであり、被写体１０に送信レーザを反射するプ
リズムを配置する必要のないノンプリズム型のレーザ測
距儀である。ズームレンズ１３が装着された一眼レフカ
メラ１２には、後述するように、その光学系に被写体１
０の像とともにフィルムに写し込まれるスケール板が配
置されている。なお、ズームレンズ１３に代えて固定望
遠レンズを用いてもよい。

【００１８】データ写し込み装置１４は一眼レフカメラ
１２の背面に装着され、このデータ写し込み装置１４に
より測距儀１１で測定された測距データやシステム制御
用計算機１５で算出されたスケールデータがフィルムに
写し込まれる。システム制御用計算機１５は、レーザ測
距儀１１へ測距指示データを送出し、またレーザ測距儀
１１が出力する測距データ及びこの測距データとズーム
レンズ１３の焦点距離データに基づいて算出したスケー
ルデータをデータ写し込み装置１４に送出するためのも
のである。このシステム制御用計算機１５には、各部に
直流（ＤＣ）電圧を供給するＤＣパック１７が設けられ
ている。

【００１９】図２はデータ写し込み装置１４の電気的構
成を示すブロック図である。データ写し込み装置１４
は、システム制御用計算機１５からの写し込みデータ
（測距データ、スケールデータ）が入力される液晶ディ
スプレイ（ＬＣＤ）ドライバ２０を有し、この写し込み
用ＬＣＤドライバ２０には一眼レフカメラ１２のフィル
ムＦに写し込むデータを画面表示する光透過型液晶ディ
スプレイ（ＬＣＤ）２１が設けられている。

【００２０】また、データ写し込み装置１４は、ＤＣパ
ック１７からのＤＣ電圧が供給されるランプ点灯駆動回
路２２と、ランプ点灯駆動回路２２からのＤＣ電圧で点
灯するランプ２３とを有している。ランプ点灯駆動回路
２２は、一眼レフカメラ１２における図示しない信号処
理系からのシャッタ同期パルスに同期して、ランプ２３
を点灯させ、光透過型ＬＣＤ２１に画面表示された写し
込みデータをフィルムＦに写し込む際に照明する。

【００２１】図３はシステム制御用計算機１５の電気的
構成を示すブロック図である。システム制御用計算機１
５は、データの演算を行う中央演算装置（ＣＰＵ）３０
を有している。さらに、このシステム制御用計算機１５
は、各種の処理データを画面表示するためのＬＣＤ駆動
データを出力するモニター用ＬＣＤドライバ３３及び、
ここからのＬＣＤ駆動データを画面表示するＬＣＤ３４
を有している。ＣＰＵ３０はワンチップ型のものが用い
られ、レーザ測距儀１１、データ写し込み装置１４、モ
ニター用ＬＣＤドライバ３３とデータをやり取りするた
めのＲＳ２３２ＣなどのＳＩＯが内蔵され、さらにワー
キング用のＲＡＭ、制御プログラム及び計算プログラム
を格納したＲＯＭが内臓されている。

【００２２】また、ＣＰＵ３０には後述するように、撮
影者がズームレンズ１３を目視して読み取った焦点距離
データを入力するためのスイッチＳＷ１が、ＣＰＵに内
臓されたＰＩＯ（パラレルＩＯ）を介して接続されてい
る。さらに、ＣＰＵ３０には、レーザ測距儀１１に測距
指示を行う測距指示スイッチＳＷ２と、測距データの写
し込みモード及びスケールデータの計算・写し込みモー
ドを選択するモード切替スイッチＳＷ３が設けられてい
る。

【００２３】図４はシステム制御用計算機１５の外観構
成図である。システム制御用計算機１５には、外観構成
上、図３に示したモニター用ＬＣＤ３４、焦点距離デー
タ入力用のスイッチＳＷ１（ロータリースイッチ）、測
距指示スイッチＳＷ２（プッシュスイッチ）及びモード
切替スイッチＳＷ３（スライドスイッチ）が配置され、
さらに、レーザ測距儀１１及びデータ写し込み装置１４
とケーブルを介して接続するためのコネクタ１５ａ（一
方のみが示されている）及び電源ランプ１５ｂが配置さ
れている。なお、図１に示したＤＣパック１７は、接続
コネクタ１５ｃを介してシステム制御用計算機１５に接
続されている。このＤＣパック１７はシステム制御用計
算機１５に内蔵してもよい。また、交流電源に接続する
交流・直流変換電源を用いてもよい。

【００２４】図５はスケール板の構造及びその配置を説
明するための図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は断
面図である。スケール板４０はレンズと同一素材の透明
薄膜ガラスからなり、スケール線４０ａが例えば、黒色
で描かれている。スケール線４０ａは、３５ｍｍフィル
ムなどの撮影範囲内に入るように形成される。スケール
板４０はカメラボディ４１の内側フィルムガイドレール
４２に固定される。外側フィルムガイドレール４３はフ
ィルムがスケール板４０に密着しないように嵩上げして
ある。このように、スケール板４０は一眼レフカメラ１
２内部のフィルム前面でミラーシャッタの後側に配置さ
れる。図６に示すように、スケール線４０ａに対応する
スケール線４５ａが、ファインダーのスクリーンガラス
４５にも描かれている。

【００２５】以下、上記実施の形態のものの使用方法及
び動作について、図７を参照しながら説明する。まず、
システム制御用計算機１５の測距指示スイッチＳＷ２が
操作され、被写体１０と撮影位置との間の測距の指示が
行われる。システム制御用計算機１５では測距指示スイ
ッチＳＷ２のオン信号を取り込んだＣＰＵ３０が測距指
示データＳａをレーザ測距儀１１へ出力する。レーザ測
距儀１１は、撮影位置と被写体１０との間の距離をレー
ザ光Ｌｔ、Ｌｒの送受信を通じて測定し、その測距デー
タＳｂ、例えば、３００ｍ以内でセンチメートル（ｃ
ｍ）単位の測距データＳｂをシステム制御用計算機１５
へ出力する。

【００２６】システム制御用計算機１５は、取り込んだ
測距データＳｂをＣＰＵ３０内臓のＲＡＭに記憶し、ま
たモニター用ＬＣＤドライバ３３を通じてＬＣＤ３４に
画面表示する。この画面表示された測距データＳｂが撮
影者によって確認される。ここで、システム制御用計算
機１５のモード切替スイッチＳＷ３が、測距データ写し
込みモードに設定されている場合は、レーザ測距儀１１
が出力する測距データＳｂはそのままデータ写し込み装
置１４へ送出される。データ写し込み装置１４では、測
距データＳｂが写し込み用ＬＣＤドライバ２０を通じて
光透過型ＬＣＤ２１に入力され、ここで測距データＳｂ
が画面表示される。

【００２７】一眼レフカメラ１２のズームレンズ１３の
焦点を被写体１０に合わせ、シャッタが押下されると、
一眼レフカメラ１２からシャッタ同期パルスＳｐがデー
タ写し込み装置１４のランプ点灯駆動回路２２に入力さ
れ、ここからのＤＣ電圧でランプ２３が点灯する。この
ランプ２３の点灯により、光透過型ＬＣＤ２１に画面表
示された距離データＳｂが写し込みデータＳｄとしてフ
ィルムに写し込まれる。これと同時にズームレンズ１３
を通じて取り込まれた被写体１０の像が、図５に示した
スケール線４０ａとともにフィルムに写し込まれる。

【００２８】次に、モード切替スイッチＳＷ３がスケー
ル計算・写し込みモードに設定されている場合の動作に
ついて説明する。この場合、まず、ズームレンズ１３の
焦点を被写体１０に合わせる。このズームレンズ１３の
焦点距離データが撮影者によって読み取られ、焦点距離
入力用のスイッチＳＷ１によりシステム制御用計算機１
５に入力される。焦点距離データは、ＣＰＵ３０内臓の
ＲＡＭに記憶され、またモニター用ＬＣＤドライバ３３
を通じてＬＣＤ３４に画面表示される。この画面表示さ
れた焦点距離の数値が撮影者によって確認される。

【００２９】ＣＰＵ３０は、ＲＡＭに記憶している測距
データＳｂ及び焦点距離データに基づいて、スケールデ
ータＳｃを計算する。スケールデータＳｃは、以下の計
算式から、例えばスケール線４０ａの単位（１間隔）当
たりの被写体地点における被写体の実際の長さとして算
出される。

【００３０】 Ｍ＝ｙ／Ｙ＝ａ／Ａ …（１） Ｙ＝（ｙ／ａ）＊Ａ …（２） Ｓｃ＝Ｙ＝ｙ＊１／Ｍ …（３） ここに、Ｍ：倍率 ａ：後側主点からフィルムまでの距離（焦点距離デー
タ） Ａ：前側主点から被写体までの距離（測距データ） ｙ：フィルム上の被写体像の長さ Ｙ：被写体地点における被写体の実際の長さ である。スケールデータＳｃは、データ写し込み装置１
４へ送出される。データ写し込み装置１４では、スケー
ルデータＳｃが写し込み用ＬＣＤドライバ２０を通じて
光透過型ＬＣＤ２１に入力され、画面表示される。

【００３１】そして、測距データ写し込みモードの場合
と同様に、一眼レフカメラ１２のシャッタが押下される
と、一眼レフカメラ１２の信号処理系からのシャッタ同
期パルスＳｐがデータ写し込み装置１４のランプ点灯駆
動回路２２に入力され、、ランプ２３が点灯する。この
ランプ２３の点灯により光透過型ＬＣＤ２１に画面表示
されたスケールデータＳｃが写し込みデータＳｄとして
フィルムに写し込まれる。これと同時にズームレンズ１
３を通じて取り込まれた被写体１０の像が、スケール線
４０ａとともにフィルムに写し込まれる。

【００３２】図８には、被写体１０の像とともに、スケ
ール線４０ａ及びスケールデータがフィルムに写し込ま
れた状態が示されている。スケール線４０ａは、例えば
５ｍｍ間隔で写し込まれ、スケールデータ（図示の例で
は５．６５ｍ）は１間隔の長さとして写し込まれてい
る。

【００３３】表１は被写体の実際の横幅（ｍ）をあらか
じめ測定し、フィルム上に写し込まれた実際の横幅（ｍ
ｍ）と、（１），（２）式から算出される理論上の横幅
（ｍｍ）との比較を示す表である。

【００３４】

【表１】 被写体の実際の横幅は１８．２ｍであり、撮影位置から
被写体までの測距儀による実測距離を１５０ｍから３５
０ｍまで２０ｍごとに変化させて写真撮影を行った。撮
影には、ズームレンズの焦点距離が２００ｍｍ、実測焦
点距離が２００．４ｍｍ、前側主点５６．３０ｍｍ、後
側主点−１２６．６７ｍｍの一眼レフカメラを用いた。
フィルム上に写し込まれた実際の横幅（ｍｍ）は、フィ
ルムスキャナでフィルムを読取り、写真トリミングソフ
トにより被写体のフィルム上のドット数を測定すること
により測定した。

【００３５】表１に示されるように、１５０〜３５０ｍ
の距離範囲では、理論上の横幅（ｍｍ）の精度誤差は最
大で４〜５％に押さえられる。すなわち、３５ｍｍフィ
ルム上に５ｍｍの間隔のスケール線を写し込んだ場合、
その間隔の実際の長さは６．２４ｍとなり、誤差は最大
で４％とすると２５ｃｍ程度であり、スケールデータと
して、十分に利用可能である。

【００３６】上記実施の形態では測距データＳｂをフィ
ルムに写し込む場合、スケール線４０ａも写し込むよう
にしているが、測距データＳｂのみを写し込むようにし
てもよい。同様に、スケールデータＳｃを写し込む場合
も、それのみを倍率、縮尺その他で写し込むようにして
もよい。また、上記実施の形態では、測距データＳｂを
写し込む場合と、スケールデータＳｃを写し込む場合に
ついて説明しているが、これらの測距データＳｂ及びス
ケールデータＳｃの双方を同時に写し込むようにしても
よい。

【００３７】さらに、上記実施の形態ではスケール板を
一眼レフカメラ１２のフィルムの前、すなわち、ミラー
シャッタの後に配置しているが、ミラーシャッタの前に
配置してもよい。この場合、ファインダ部にスケール線
を形成する必要がなくなる。

【００３８】さらに、上記実施の形態では、スケール線
４０ａをフィルムの下部に横方向に写し込むようにして
いるが、スケール線をフィルムの左右の一方又は両方に
縦方向に写し込むようにしてもよく、また、マトリック
状に写し込むようにしてもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、被写体
が遠方にあって被写体までの距離が大きい場合でも、そ
の被写体距離が正確に測定されるので、測距データやこ
の測距データに基づくスケールデータを正確に写真画面
に写し込むこむことができ、被写体の大きさを的確に判
別することができる。

【００４０】これにより、例えば落下のおそれのある岩
石の大きさを想定し、落石発生時の衝撃の推定等を行う
ことができる。また、岩盤にできた亀裂の幅、長さを写
真から計測して、その発達状況等を監視できる。

【００４１】また、危険な場所の被写体の調査、危険な
被写体の調査が遠隔地点から写真撮影により可能になる
ので、安全、かつ短時間で監視、調査可能になる。さら
に、流氷や、洪水時の流木等のように被写体の撮影が困
難で、移動している場合でも、大きさの測定が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の実施の形態を示す全体構成
図である。

【図２】図２は、データ写し込み装置の電気的構成を示
すブロック図である。

【図３】図３は、システム制御用計算機の電気的構成を
示すブロック図である。

【図４】図４は、システム制御用計算機の外観構成を示
す図である。

【図５】図５は、スケール板の構造及びその配置を説明
するための図である。

【図６】図６は、ファインダ部のスケール線を示す図で
ある。

【図７】図７は、実施の形態のものの使用方法及び動作
を説明するための図である。

【図８】図８は、スケール線及びスケールデータがフィ
ルムに写し込まれた状態を示す図である。

【符号の説明】

１０…被写体 １１…レーザ測距儀 １２…一眼レフカメラ １３…ズームレンズ １４…データ写し込み装置 １５…システム制御用計算機 ２１…光透過型ＬＣＤ ２２…ランプ点灯駆動回路 ２３…ランプ ３０…ＣＰＵ ３４…ＬＣＤ ４０…薄膜ガラス ４０ａ，４５ａ…スケール線 Ｓａ…測距指示データ Ｓｂ…測距データ Ｓｃ…スケールデータ Ｓｄ…写し込みデータ Ｓｐ…シャッタ同期パルス ＳＷ１…焦点距離入力用スイッチ ＳＷ２…測距指示スイッチ ＳＷ３…モード切替スイッチ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体と撮影位置との間の距離を測距儀で
   測定し、 その測距データを被写体の像とともに写真画面に写し込
   むことを特徴とする写真測量方法。
2. 【請求項２】被写体と撮影位置との間の距離を測距儀で
   測定し、 その測距データと被写体撮影時のレンズの焦点距離とに
   基づいて被写体地点での被写体のスケールデータを算出
   し、 そのスケールデータを被写体の像とともに写真画面に写
   し込むことを特徴とする写真測量方法。
3. 【請求項３】前記スケールデータをスケール線とともに
   写真画面に写し込むことを特徴とする請求項２記載の写
   真測量方法。
4. 【請求項４】被写体と撮影位置との間の距離を測定し、
   その測距データを出力する測距儀と、 前記被写体の像を写真画面に写し込むためのカメラと、 前記カメラに装着され、写し込みデータを写真画面に写
   し込むためのデータ写し込み装置と、 前記測距儀へ測距指示を行い、かつ、この測距儀が出力
   する測距データ及び／又は該測距データと被写体撮影時
   のレンズの焦点距離とに基づいて算出した被写体地点で
   の被写体のスケールデータを前記写し込みデータとして
   前記データ写し込み装置に送出するシステム制御用計算
   機とを備えてなることを特徴とする写真測量装置。
5. 【請求項５】前記カメラの光学系に、前記被写体の像と
   ともに写真画面に写し込まれるスケール線が描かれた透
   明スケール板が配置されていることを特徴とする請求項
   ４記載の写真測量装置。
6. 【請求項６】前記データ写し込み装置として、 前記システム制御用計算機から送出される前記写し込み
   データを画面表示する光透過型液晶ディスプレイと、 前記カメラのシャッタ同期パルスに同期して、前記光透
   過型液晶ディスプレイに表示された前記写し込みデータ
   を写真画面に写し込むために照明する照明装置とを備え
   てなることを特徴とする請求項４記載の写真測量装置。