JPH1047959A - Method and device for automatic collimation - Google Patents

Method and device for automatic collimation

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JPH1047959A
JPH1047959A JP20822496A JP20822496A JPH1047959A JP H1047959 A JPH1047959 A JP H1047959A JP 20822496 A JP20822496 A JP 20822496A JP 20822496 A JP20822496 A JP 20822496A JP H1047959 A JPH1047959 A JP H1047959A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light wave
target mark
collimating lens
center point
reflection portion
Prior art date
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Pending
Application number
JP20822496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Kataoka
隆之 片岡
Masaya Furumoto
雅也 古本
Toshiaki Kondo
利昭 近藤
Masayuki Mishiro
正幸 三代
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
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Priority to PCT/JP1997/002751 priority patent/WO1998005926A1/en
Publication of JPH1047959A publication Critical patent/JPH1047959A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To automate collimation by a light wave range finder, to release an operator from a troublesome work, and to secure measurement accuracy at always in stableness. SOLUTION: A target mark 11 which is stuck on a sample is imaged with a CCD camera 6 through a collimating lens 5, and the imaged picture is processed with a computer 9 to calculate a center point of the target mark 11, and then a vertical-rotation motor 3 and a horizontal-rotation motor 4 in a light wave range finder 1 are so controlled that a center point of the collimating lens 5 corresponds to the center point of the calculated target mark 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被測定物に貼付さ
れたターゲットマークを自動的に視準する自動視準方法
および自動視準装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic collimating method and an automatic collimating device for automatically collimating a target mark attached to an object to be measured.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、被測定物の位置を測量する際に
は、この被測定物にターゲットマークを貼付し、このタ
ーゲットマークを、測角と同時に測距ができる光波測距
測角計により測量する方式が採られている。この場合、
光波測距測角計の視準レンズをオペレータが覗き、この
視準レンズの中心位置がターゲットマークの中心位置に
合うように目視で標定し、光波測距測角計の首振りノブ
を手動で動かしながら調整を行うようにされている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when measuring the position of an object to be measured, a target mark is affixed to the object to be measured, and the target mark is measured by a lightwave distance measuring goniometer capable of measuring a distance simultaneously with angle measurement. The survey method is adopted. in this case,
The operator looks into the collimating lens of the optical distance measuring goniometer, visually locates the center position of this collimating lens so as to match the center position of the target mark, and manually operates the swing knob of the optical distance measuring goniometer. Adjustments are made while moving.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようなオペレータが視準レンズを覗いて目視により測定
箇所を探して調整する作業は、片目で注意深く慎重に行
う必要があるために、オペレータに持続的な緊張を強い
る作業であり、測定箇所が多くなった場合にはかなりの
苦渋作業になるという問題点がある。また、オペレータ
の目の疲れなどから視準調整を失敗する可能性もあり、
視準精度を確保することができない場合もある。
However, the operation of the operator, as described above, looking through the collimating lens and visually searching for and adjusting the measurement point needs to be performed carefully and carefully with one eye. This is a task that imposes a serious tension, and there is a problem that when the number of measurement points increases, the work becomes considerably troublesome. In addition, collimation adjustment may fail due to fatigue of the eyes of the operator.
In some cases, collimation accuracy cannot be ensured.

【0004】本発明は、このような問題点を解消するこ
とを目的として、光波測距測角計による視準の自動化を
図り、もってオペレータを苦渋作業から解放することが
できるとともに、常に安定した計測精度を確保すること
のできる自動視準方法および自動視準装置を提供するこ
とにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to automate the collimation by using a light-wave distance measuring goniometer, so that the operator can be released from troublesome work and always stable. An object of the present invention is to provide an automatic collimation method and an automatic collimation device that can ensure measurement accuracy.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述さ
れた目的を達成するために、本発明による自動視準方法
は、光波測距計または光波測距測角計の視準レンズにカ
メラを接続し、被測定物に貼付されるターゲットマーク
を前記カメラにより撮像し、この撮像される画像を処理
することにより前記ターゲットマークの中心点を求め、
この求められるターゲットマークの中心点に前記視準レ
ンズの中心点を移動させることを特徴とするものであ
る。
In order to achieve the above-mentioned object, an automatic collimating method according to the present invention provides a light wave range finder or a camera to a collimating lens of the light wave range finder. Connect, capture the target mark attached to the object to be measured by the camera, determine the center point of the target mark by processing the captured image,
The center point of the collimating lens is moved to the center point of the obtained target mark.

【0006】本発明においては、被測定物に貼付される
ターゲットマークが、光波測距測角計または光波測距測
角計の視準レンズに接続されるカメラによって撮像さ
れ、この撮像される画像を処理することにより前記ター
ゲットマークの中心点が求められ、この求められるター
ゲットマークの中心点に前記視準レンズの中心点を一致
させるようにその視準レンズを移動させることで自動的
に視準が行われる。したがって、オペレータが目視によ
り視準レンズを覗いて測定箇所を探して手動でノブを調
整するといった作業が不要となり、この結果オペレータ
を苦渋作業から解放することができるとともに、常に安
定した計測精度を確保することができる。
[0006] In the present invention, the target mark affixed to the object to be measured is picked up by an optical distance measuring goniometer or a camera connected to a collimating lens of the optical distance measuring goniometer. Is processed, the center point of the target mark is obtained, and the collimating lens is automatically moved by moving the collimating lens so that the center point of the collimating lens coincides with the obtained center point of the target mark. Is performed. This eliminates the need for the operator to visually look through the collimating lens to search for the measurement point and manually adjust the knob, thereby freeing the operator from troublesome work and ensuring stable measurement accuracy at all times. can do.

【0007】本発明において、前記ターゲットマーク
は、点対象な縁をもつ形状の光波反射部分と、この光波
反射部分を取り囲むように設けられる光波低反射部分と
よりなる構成とされるのが好ましい。このような構成の
ターゲットマークによれば、例えば取り込まれた画像を
勾配方向情報に変換して点対象点対を計数することによ
って光波反射部分の中心位置を演算する場合に、その演
算が容易に行えて自動視準がより容易となる。
In the present invention, it is preferable that the target mark includes a light wave reflection portion having a shape having a point symmetrical edge and a light wave low reflection portion provided so as to surround the light wave reflection portion. According to the target mark having such a configuration, for example, when the captured image is converted into gradient direction information and the center position of the light wave reflecting portion is calculated by counting the point target point pairs, the calculation can be easily performed. This makes automatic collimation easier.

【0008】次に、前述の自動視準方法をより具体的に
実現するための本発明による自動視準装置は、(a)被
測定物に貼付されるターゲットマーク、(b)視準レン
ズを介して前記ターゲットマークを撮像するカメラを有
するとともに、この視準レンズを上下方向に回転させる
上下回転機構と、この視準レンズを左右方向に回転させ
る左右回転機構とを有する光波測距計または光波測距測
角計、(c)この光波測距計または光波測距測角計によ
り取り込まれる画像を処理して前記ターゲットマークの
中心点を演算する画像処理手段および(d)この画像処
理手段により演算される前記ターゲットマークの中心点
に前記視準レンズの中心点が一致するように前記上下回
転機構および/または左右回転機構を制御する制御手段
を備えることを特徴とするものである。
Next, an automatic collimation device according to the present invention for more specifically realizing the above-described automatic collimation method comprises: (a) a target mark attached to an object to be measured; and (b) a collimation lens. An optical wave range finder or a light wave having a camera for imaging the target mark through the lens, and having a vertical rotation mechanism for rotating the collimating lens in the vertical direction and a horizontal rotation mechanism for rotating the collimating lens in the horizontal direction. A distance measuring goniometer, (c) an image processing means for processing an image captured by the light wave distance measuring instrument or the light wave distance measuring goniometer and calculating a center point of the target mark, and (d) an image processing means. The apparatus further comprises control means for controlling the vertical rotation mechanism and / or the left / right rotation mechanism such that the center point of the collimating lens coincides with the center point of the target mark calculated. It is an.

【0009】本発明においては、被測定物に貼付される
ターゲットマークが、光波測距計または光波測距測角計
の視準レンズに接続されるカメラによって撮像され、こ
の撮像される画像が画像処理手段によって処理されるこ
とによって前記ターゲットマークの中心点が求められ、
この求められるターゲットマークの中心点に前記視準レ
ンズの中心点が一致するように制御手段により光波測距
計または光波測距測角計における上下回転機構および/
または左右回転機構が制御されて視準レンズが上下回転
もしくは左右回転されることで自動的に視準が行われ
る。こうして、前述の自動視準方法と同様、オペレータ
の手動による視準作業が不要となり、オペレータを苦渋
作業から解放させることができるとともに、常に安定し
た計測精度を確保することが可能となる。
In the present invention, the target mark attached to the object to be measured is imaged by a camera connected to an optical distance meter or a collimating lens of the optical distance meter, and the captured image is an image. The central point of the target mark is obtained by being processed by the processing means,
The control means controls the vertical rotation mechanism and / or the vertical position of the light wave distance measuring angle meter so that the center point of the collimating lens coincides with the center point of the obtained target mark.
Alternatively, collimation is automatically performed by controlling the left-right rotation mechanism and rotating the collimation lens vertically or horizontally. Thus, similarly to the automatic collimation method described above, manual collimation work by the operator is not required, and the operator can be released from troublesome work, and stable measurement accuracy can always be ensured.

【0010】本発明の自動視準装置においては、更に光
波測距計または光波測距測角計に取り込まれた画像を表
示する表示手段が設けられるのが好ましい。こうするこ
とで、自動視準に先立つオペレータによる大まかな視準
および視準開始指令等の準備作業を、この表示手段の表
示内容を見ながら行うことができ、より利便性が向上す
る。
[0010] In the automatic collimating device of the present invention, it is preferable that a display means for displaying an image captured by the optical distance meter or the optical distance meter is further provided. By doing so, it is possible to perform a preparation operation such as a rough collimation and a collimation start command by the operator prior to the automatic collimation while looking at the display contents of the display means, and the convenience is further improved.

【0011】前記ターゲットマークは、点対象な縁をも
つ形状の光波反射部分と、この光波反射部分を取り囲む
ように設けられる光波低反射部分とよりなる構成とされ
るのが好ましい。このような構成のターゲットマークに
よれば、例えば取り込まれた画像を勾配方向情報に変換
して点対象点対の計数によって光波反射部分の中心位置
を演算する場合に、その演算が容易に行えて自動視準が
より容易となる。
It is preferable that the target mark is constituted by a light wave reflection portion having a shape having a point symmetrical edge and a light wave low reflection portion provided so as to surround the light wave reflection portion. According to the target mark having such a configuration, for example, when the captured image is converted into the gradient direction information and the center position of the light wave reflection portion is calculated by counting the number of point target points, the calculation can be easily performed. Automatic collimation becomes easier.

【0012】ここで、前記光波反射部分に、その光波反
射部分の中心位置を示す点もしくは互いに交差する2本
の直線を設けるのが良い。このようにすれば、手動によ
る視準レンズ位置の調整時もしくは確認時にその光波反
射部分の中心位置を視準レンズ中心に合わせる作業を容
易に行うことができる。
Here, it is preferable that a point indicating the center position of the light wave reflecting portion or two straight lines intersecting with each other be provided in the light wave reflecting portion. This makes it easy to adjust the center position of the light-wave reflecting portion to the center of the collimating lens when manually adjusting or checking the collimating lens position.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明による自動視準方法
および自動視準装置の具体的実施例につき、図面を参照
しつつ説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, specific embodiments of the automatic collimation method and the automatic collimation device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0014】(第1実施例)本発明の第1実施例に係る
自動視準システムが示されている図1において、光波測
距測角計(測量機)1は、三脚2により支持固定される
とともに、上下回転機構としての上下回転用モータ3に
より上下方向に回転可能で、かつ左右回転機構としての
左右回転用モータ4により左右方向に回転可能な視準レ
ンズ5を備えている。
(First Embodiment) In FIG. 1 showing an automatic collimation system according to a first embodiment of the present invention, a lightwave distance and angle measuring instrument (a surveying instrument) 1 is supported and fixed by a tripod 2. In addition, a collimating lens 5 is provided which is rotatable in a vertical direction by a vertical rotation motor 3 as a vertical rotation mechanism, and is rotatable in a horizontal direction by a left and right rotation motor 4 as a left and right rotation mechanism.

【0015】この視準レンズ5にはその視準レンズ5に
より取り込まれる画像を撮像するCCDカメラ6が接続
され、このCCDカメラ6は画像入力用ケーブル(BN
Cケーブル)7および画像入力ボード8を介してコンピ
ュータ(パーソナルコンピュータ)9に接続されてい
る。こうして、CCDカメラ6により撮像された被測定
物10の表面に貼付されたターゲットマーク11の画像
(濃淡画像)は、画像入力用ケーブル7および画像入力
ボード8を介してコンピュータ9に入力される。このコ
ンピュータ9は、図示は省略されているが、所定プログ
ラムを実行する中央処理装置(CPU)と、このプログ
ラムを記憶する読出し専用メモリ(ROM)と、プログ
ラムを実行するに際して必要な各種レジスタ、更にはワ
ーキングエリアなどが設定される読出し/書込み可能メ
モリ(RAM)とより構成されている。そして、コンピ
ュータ9は所定プログラムを実行することにより、本実
施例においては撮像されるターゲットマーク11の画像
情報が画像出力用ケーブル(BNCケーブル)12を介
してモニター13に表示される。
The collimating lens 5 is connected to a CCD camera 6 for picking up an image captured by the collimating lens 5, and the CCD camera 6 is connected to an image input cable (BN).
It is connected to a computer (personal computer) 9 via a C cable 7 and an image input board 8. In this way, the image (shade image) of the target mark 11 attached to the surface of the device under test 10 captured by the CCD camera 6 is input to the computer 9 via the image input cable 7 and the image input board 8. Although not shown, the computer 9 includes a central processing unit (CPU) for executing a predetermined program, a read-only memory (ROM) for storing the program, various registers necessary for executing the program, and Comprises a read / write memory (RAM) in which a working area and the like are set. Then, the computer 9 executes the predetermined program, and in this embodiment, the image information of the target mark 11 to be imaged is displayed on the monitor 13 via the image output cable (BNC cable) 12.

【0016】また、前記コンピュータ9は所定プログラ
ムを実行することにより、CCDカメラ6により取り込
まれる画像に基づいてターゲットマーク11の中心点を
演算し、この中心点に視準レンズ5の中心点が一致する
ように通信ケーブル(本実施例ではRS232C通信ケ
ーブル)14を介して上下回転用モータ3および左右回
転用モータ4に指令を送り、これら上下回転用モータ3
および左右回転用モータ4の回転を制御する。このコン
ピュータ9は、付設のキーボード(図示せず)を操作す
ることで、オペレータの手動により前記上下回転用モー
タ3および左右回転用モータ4の制御も行えるようにさ
れている。なお、本実施例におけるコンピュータ9は、
本発明における画像処理手段および制御手段に対応す
る。
The computer 9 executes a predetermined program to calculate the center point of the target mark 11 based on the image captured by the CCD camera 6, and the center point of the collimating lens 5 matches this center point. Command to the vertical rotation motor 3 and the left / right rotation motor 4 via a communication cable (RS232C communication cable in this embodiment) 14 so that the vertical rotation motor 3
And the rotation of the left / right rotation motor 4 is controlled. By operating an attached keyboard (not shown), the computer 9 can also control the vertical rotation motor 3 and the left / right rotation motor 4 manually by an operator. Note that the computer 9 in this embodiment is
It corresponds to the image processing means and the control means in the present invention.

【0017】図2(a)に示されるように、前記ターゲ
ットマーク11は、中心部に点対象な縁をもつ形状の、
本実施例では円形形状の光波反射部分11aを有すると
ともに、この光波反射部分11aを取り囲むように艶消
し黒色の光波低反射部分11bを有する構成とされてい
る。そして、前記光波反射部分11aには、その光波反
射部分11aの中心位置を示す点(小さな黒点)11c
が付されている。この点11cは、手動による視準レン
ズ位置の調整時もしくは確認時に光波反射部分11aの
中心位置を視準レンズ5の中心に合わせる作業や確認を
容易に行うために設けられている。
As shown in FIG. 2A, the target mark 11 has a shape having a point-symmetrical edge at the center.
In the present embodiment, the light-wave reflecting portion 11a has a circular shape, and a matte black light-wave low-reflecting portion 11b surrounds the light wave reflecting portion 11a. The light wave reflecting portion 11a has a point (small black spot) 11c indicating the center position of the light wave reflecting portion 11a.
Is attached. This point 11c is provided to facilitate the operation and confirmation of aligning the center position of the light wave reflecting portion 11a with the center of the collimation lens 5 when manually adjusting or confirming the collimation lens position.

【0018】なお、ターゲットマークにおける光波反射
部分の形状としては、円形形状に限らず、図2(b)に
示されるような菱形形状15もしくは図2(c)に示さ
れるような正方形形状16等の点対象な縁をもつ形状で
あれば他の形状を採用しても良い。また、この光波反射
部分の中心位置は前述のように小さな黒点で示す代わり
に、互いに交差する2本の直線、すなわち十字線で示す
ようにしても良い。
The shape of the light-wave reflecting portion in the target mark is not limited to a circular shape, but may be a rhombus shape 15 as shown in FIG. 2B or a square shape 16 as shown in FIG. Other shapes may be adopted as long as the shape has an edge symmetrical with respect to the point. The center position of the light wave reflection portion may be indicated by two straight lines crossing each other, that is, a cross line, instead of being indicated by a small black dot as described above.

【0019】次に、前述のプログラムにもとづく自動視
準の手順を、図3に示されるフローチャートによって説
明する。
Next, the procedure of automatic collimation based on the above-mentioned program will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0020】S1〜S3:まず、コンピュータ9と光波
測距測角計1とによる自動視準動作に先立つ準備動作と
して、オペレータ操作により、視準レンズ5にターゲッ
トマーク11が写るようにモニター13を見ながらコン
ピュータ9のキーボードを操作してその視準レンズ5の
上下方向および/または左右方向の首振り指令を行う。
そして、この視準レンズ5の首振りにより大まかにター
ゲットマーク11の全体がモニター13に写ったら、オ
ペレータが自動視準開始ボタンを押すことによって自動
視準の開始指令を行う。
S1 to S3: First, as a preparatory operation prior to the automatic collimation operation by the computer 9 and the optical distance measuring goniometer 1, the monitor 13 is operated by an operator so that the target mark 11 appears on the collimation lens 5. By operating the keyboard of the computer 9 while watching, a swing command of the collimating lens 5 in the up-down direction and / or the left-right direction is performed.
Then, when the entire target mark 11 is roughly displayed on the monitor 13 by the swing of the collimating lens 5, the operator presses an automatic collimation start button to issue an automatic collimation start command.

【0021】S4〜S5:コンピュータ9は自動視準開
始指令を受け取るまで待機し、この自動視準開始指令を
受け取ると、光波測距測角計(測量機)1のCCDカメ
ラ6からターゲットマーク11の光波反射部分11aを
含む画像(濃淡画像)Aの取り込みを開始する。
S4 to S5: The computer 9 waits until receiving the automatic collimation start command. When the computer 9 receives the automatic collimation start command, the computer 9 receives the target mark 11 from the CCD camera 6 of the lightwave distance measuring goniometer (surveying instrument) 1. Of the image (shade image) A including the light wave reflection portion 11a is started.

【0022】S6:コンピュータ9においては、取り込
んだ画像Aを処理することによってターゲットマーク1
1の光波反射部分11aの中心位置を演算により求め
る。この演算は、CCDカメラ6により取り込んだ各画
素における最も強い勾配ベクトル方向(微分方向)を調
べ、この勾配ベクトル方向情報が光波反射部分11aの
仮想中心点に対して対象関係にあるかを検知し、この検
知に基づいてその光波反射部分11aの中心位置を認識
するというアルゴリズムによりなされる。なお、このア
ルゴリズムの詳細については特開平7−229717号
公報に開示されている。
S6: The computer 9 processes the captured image A to process the target mark 1
The center position of one light wave reflection portion 11a is obtained by calculation. In this calculation, the strongest gradient vector direction (differential direction) of each pixel captured by the CCD camera 6 is checked, and it is detected whether or not this gradient vector direction information is symmetrical with respect to the virtual center point of the light wave reflection portion 11a. Based on this detection, an algorithm for recognizing the center position of the light wave reflecting portion 11a is performed. The details of this algorithm are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-229717.

【0023】S7〜S8:ターゲットマーク11の中心
位置と視準レンズ5の中心位置とのずれ量を計算する。
すなわち、モニター13の画面上にX−Y平面を考え、
X方向にα画素,Y方向にβ画素ずれていることを計算
で求める。この後、この求められたずれ量が0になるよ
うに上下回転用モータ3および左右回転用モータ4を制
御して、光波測距測角計1を上下方向にH°,水平方向
にV°移動させる。
S7-S8: The amount of deviation between the center position of the target mark 11 and the center position of the collimating lens 5 is calculated.
That is, consider the XY plane on the screen of the monitor 13,
It is determined by calculation that there is a shift of α pixels in the X direction and β pixels in the Y direction. Thereafter, the motor 3 for vertical rotation and the motor 4 for left and right rotation are controlled so that the obtained amount of deviation becomes zero, and the lightwave distance measuring goniometer 1 is moved up and down by H ° and horizontally by V °. Move.

【0024】S9〜S12:前述のステップS6および
S7を再度実施してX方向のずれ量α’画素およびY方
向のずれ量β’画素を用い、画素単位の水平方向移動量
h1°および上下方向移動量v1°を求める。次いで、
こうして求められる各移動量h1°,v1°と、ずれ量
としてのα’画素およびβ’画素の数値から、水平方向
の移動量h1×α’および上下方向の移動量v1×β’
をコンピュータ9から光波測距測角計1に指令する。こ
の後、コンピュータ9が光波測距測角計1から移動完了
指令を受け取ることにより視準が完了する。
S9 to S12: The above-described steps S6 and S7 are performed again to use the displacement amount α 'pixel in the X direction and the displacement amount β' pixel in the Y direction to obtain the horizontal movement amount h1 ° and the vertical direction in pixel units. The moving amount v1 ° is obtained. Then
From the movement amounts h1 ° and v1 ° thus obtained and the numerical values of the α ′ pixel and β ′ pixel as the shift amounts, the horizontal movement amount h1 × α ′ and the vertical movement amount v1 × β ′.
From the computer 9 to the lightwave distance measuring goniometer 1. Thereafter, when the computer 9 receives a movement completion command from the lightwave distance and angle measuring instrument 1, collimation is completed.

【0025】S13〜S15:こうして視準が完了する
と、コンピュータ9から光波測距測角計1に測定を指令
する。この後、コンピュータ9は光波測距測角計1から
測定値を受け取り、表示と同時に記憶装置に記憶して測
定完了を表示する。
S13 to S15: When the collimation is completed in this way, the computer 9 instructs the lightwave distance measuring goniometer 1 to perform measurement. Thereafter, the computer 9 receives the measured value from the lightwave distance measuring goniometer 1 and stores it in the storage device simultaneously with the display to indicate that the measurement is completed.

【0026】(第2実施例)本第2実施例は、固定焦点
カメラの場合、遠くにある測定物が画面上に小さく写る
ことに鑑み、被写体の大きさを求めて小さく写っている
ときには拡大して画像処理を行うように構成したもので
ある。本実施例においては、図4(a)に示されるよう
に、第1実施例におけるターゲットマーク(真のターゲ
ットマーク)11を取り囲むように光波反射部分20が
設けられてなるターゲットマーク21が使用される。
(Second Embodiment) In the second embodiment, in the case of a fixed focus camera, in view of the fact that a distant object is small on the screen, the size of the subject is determined and the image is enlarged when it is small. And performs image processing. In this embodiment, as shown in FIG. 4A, a target mark 21 provided with a light wave reflecting portion 20 so as to surround a target mark (true target mark) 11 in the first embodiment is used. You.

【0027】次に、本実施例における自動視準の手順に
ついて、図5に示されるフローチャートによって説明す
る。なお、このフローチャートにおいて、S1〜S4の
各ステップおよびS5〜S15の各ステップについては
第1実施例の図3に示されるフローと同じであるので、
その詳細な説明は省略する。本実施例においては、図3
におけるステップS4とステップS5との間にステップ
S4a〜S4eが挿入される。
Next, the procedure of automatic collimation in this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Note that in this flowchart, steps S1 to S4 and steps S5 to S15 are the same as the flow shown in FIG. 3 of the first embodiment.
Detailed description is omitted. In this embodiment, FIG.
Steps S4a to S4e are inserted between step S4 and step S5 in.

【0028】S4a〜S4c:光波測距測角計1に測定
を指令し、光波測距測角計1から測定値を受け取る。こ
れによって、ターゲットマーク21と光波測距測角計1
との距離m(図4(b)参照)が求まる。
S4a to S4c: Instruct measurement to the lightwave distance measuring goniometer 1 and receive the measured values from the lightwave distance measuring goniometer 1. As a result, the target mark 21 and the lightwave distance measuring goniometer 1
M (see FIG. 4B).

【0029】S4d:求められた距離mから、真のター
ゲットマーク11が画像A内にどの位の大きさで写って
いるかを計算する。すなわち、CCDカメラ6における
CCD素子6aの幅をd,画角をθ°,ターゲット幅を
kとするとき、dをほぼ0と見做して、画面上に写るタ
ーゲット幅kの画素数γを近似的に次式により計算す
る。 γ=480×k/2m・tan(θ/2)
S4d: Based on the obtained distance m, the size of the true target mark 11 in the image A is calculated. That is, when the width of the CCD element 6a in the CCD camera 6 is d, the angle of view is θ °, and the target width is k, d is regarded as substantially 0 and the number of pixels γ of the target width k on the screen is calculated. It is approximately calculated by the following equation. γ = 480 × k / 2m · tan (θ / 2)

【0030】S4e:求められたターゲットマークの大
きさγ(画素)から、拡大すべき倍率を求めて拡大す
る。ただし、ターゲットマークが完全に中央に位置する
とは限らないので、余裕を見て画面上の中央を中央点と
する1.2γ×1.2γ(画素)の窓枠を画像Aの大き
さ一杯に拡大する。すなわち、拡大の倍率が480/
1.2γ倍になるようにする。なお、拡大の方法として
は、例えば各画素の左隣の画素値をコピーして膨らませ
ていく手法等が採られる。
S4e: From the obtained target mark size γ (pixel), a magnification to be enlarged is calculated and enlarged. However, since the target mark is not always located completely in the center, a window frame of 1.2 γ × 1.2 γ (pixel) having the center on the screen as a center point is set to the full size of the image A with a margin. Expanding. That is, the enlargement magnification is 480 /
It should be 1.2γ times. In addition, as a method of enlargement, for example, a method of copying the pixel value on the left of each pixel and expanding it is adopted.

【0031】本実施例によれば、被写体までの距離を測
ることにより画面に写っている被写体の大きさを知り、
小さく写っているときには拡大して画像処理されるの
で、視準誤差の低下を防ぐことが可能となる。
According to this embodiment, the size of the subject shown on the screen is known by measuring the distance to the subject.
When the image is small, the image is enlarged and image-processed, so that it is possible to prevent a reduction in collimation error.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明の第1実施例に係る自動視準シ
ステムのシステム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram of an automatic collimation system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2は、ターゲットマークを示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a target mark.

【図3】図3は、自動視準の手順を示すフローチャート
である。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure of automatic collimation.

【図4】図4は、第2実施例における視準方法説明図で
ある。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a collimating method in a second embodiment.

【図5】図5は、第2実施例における自動視準の手順
(要部)を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure (main part) of automatic collimation in a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光波測距測角計(測量機) 3 上下回転用モータ 4 左右回転用モータ 5 視準レンズ 6 CCDカメラ 9 コンピュータ(パーソナルコンピュータ) 10 被測定物 11 ターゲットマーク 11a 光波反射部分 11b 光波低反射部分 11c 中心位置を示す点 13 モニター(表示手段) 20 光波反射部分 21 ターゲットマーク DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1 light wave distance measuring goniometer (measuring instrument) 3 vertical rotation motor 4 left and right rotation motor 5 collimating lens 6 CCD camera 9 computer (personal computer) 10 object to be measured 11 target mark 11a light reflection part 11b light reflection part 11c Point indicating the center position 13 Monitor (display means) 20 Light wave reflection part 21 Target mark

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三代 正幸 大阪府枚方市上野3−1−1 株式会社小 松製作所生産技術研究所内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuation of front page (72) Inventor Masayuki Midai 3-1-1 Ueno, Hirakata-shi, Osaka Komatsu Manufacturing Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光波測距計または光波測距測角計の視準
レンズにカメラを接続し、被測定物に貼付されるターゲ
ットマークを前記カメラにより撮像し、この撮像される
画像を処理することにより前記ターゲットマークの中心
点を求め、この求められるターゲットマークの中心点に
前記視準レンズの中心点を移動させることを特徴とする
自動視準方法。
1. A camera is connected to a collimating lens of an optical distance measuring instrument or an optical distance measuring instrument, and a target mark attached to an object to be measured is imaged by the camera, and the image is processed. Thereby obtaining a center point of the target mark, and moving the center point of the collimating lens to the obtained center point of the target mark.
【請求項2】 前記ターゲットマークは、点対象な縁を
もつ形状の光波反射部分と、この光波反射部分を取り囲
むように設けられる光波低反射部分とよりなることを特
徴とする請求項1に記載の自動視準方法。
2. The target mark according to claim 1, wherein the target mark includes a light wave reflection portion having a shape having a point symmetrical edge and a light wave low reflection portion provided so as to surround the light wave reflection portion. Automatic collimation method.
【請求項3】 (a)被測定物に貼付されるターゲット
マーク、(b)視準レンズを介して前記ターゲットマー
クを撮像するカメラを有するとともに、この視準レンズ
を上下方向に回転させる上下回転機構と、この視準レン
ズを左右方向に回転させる左右回転機構とを有する光波
測距計または光波測距測角計、(c)この光波測距計ま
たは光波測距測角計により取り込まれる画像を処理して
前記ターゲットマークの中心点を演算する画像処理手段
および(d)この画像処理手段により演算される前記タ
ーゲットマークの中心点に前記視準レンズの中心点が一
致するように前記上下回転機構および/または左右回転
機構を制御する制御手段を備えることを特徴とする自動
視準装置。
3. A (a) target mark attached to an object to be measured, (b) a camera for imaging the target mark through a collimating lens, and a vertical rotation for rotating the collimating lens in a vertical direction. A light wave range finder or a light wave range finder having a mechanism and a left-right rotation mechanism for rotating the collimating lens in the left-right direction; (c) an image captured by the light wave range finder or the light wave range finder And (d) the vertical rotation so that the center point of the collimating lens coincides with the center point of the target mark calculated by the image processing unit. An automatic collimation device comprising a control unit for controlling a mechanism and / or a left-right rotation mechanism.
【請求項4】 さらに、光波測距計または光波測距測角
計に取り込まれた画像を表示する表示手段が設けられる
請求項3に記載の自動視準装置。
4. The automatic collimating device according to claim 3, further comprising display means for displaying an image captured by the lightwave distance measuring device or the lightwave distance measuring angle meter.
【請求項5】 前記ターゲットマークは、点対象な縁を
もつ形状の光波反射部分と、この光波反射部分を取り囲
むように設けられる光波低反射部分とよりなることを特
徴とする請求項3または4に記載の自動視準装置。
5. The target mark comprises a light wave reflection portion having a shape having a point symmetrical edge and a light wave low reflection portion provided to surround the light wave reflection portion. 6. The automatic collimating device according to 5.
【請求項6】 前記光波反射部分には、その光波反射部
分の中心位置を示す点もしくは互いに交差する2本の直
線が設けられる請求項5に記載の自動視準装置。
6. The automatic collimation device according to claim 5, wherein the light wave reflecting portion is provided with a point indicating a center position of the light wave reflecting portion or two straight lines crossing each other.
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WO1998005926A1 (en) 1998-02-12
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