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公開番号2024052435
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022159149
出願日2022-09-30
発明の名称配筋検査システムおよび配筋検査方法
出願人株式会社トプコン
代理人弁理士法人あお葉国際特許事務所,個人,個人,個人,個人
主分類G01B 11/00 20060101AFI20240404BHJP(測定;試験)
要約【課題】配筋検査時の作業員の負担を低減する。
【解決手段】検査範囲の3次元点群データを取得する少なくとも1つのスキャナ2と、
座標および方向が既知の状態で検査範囲の画像データを取得する少なくとも1つのカメラ50と、カメラおよびスキャナとの情報の送受信が可能であり、少なくとも1つのプロセッサおよび少なくとも1つのメモリを備えるシステム制御部60と検査範囲の3次元配筋設計データを格納する記憶部66とを備え、システム制御部60は、スキャナで取得した検査範囲の3次元点群データと、カメラが撮影した検査範囲の画像データとを受け付けて、3次元点群データと、画像データとを合成した点群合成画像を生成し、点群合成画像から点群合成画像に含まれる鉄筋の配筋状態と位置とを識別し、点群合成画像と、3次元配筋設計データとを比較して、配筋誤りと配筋誤りの位置情報を含む3次元の配筋状態検査結果データを生成し、配筋状態検査結果データは、配筋誤りが視覚的に識別可能に出力される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
座標および方向が既知の状態で、スキャン光を送光し、反射光を受光して、検査範囲の３次元点群データを取得する少なくとも１つのスキャナと、
座標および方向が既知の状態で前記検査範囲の画像データを取得する少なくとも１つのカメラと、
前記カメラおよび前記スキャナとの情報の送受信が可能であり、少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つのメモリを備えるシステム制御部と
前記検査範囲の３次元配筋設計データを格納する記憶部と、
を備える配筋検査システムであって、
前記システム制御部は、
前記スキャナで取得した前記検査範囲の前記３次元点群データと、前記カメラが撮影した前記検査範囲の前記画像データとを受け付けて、前記３次元点群データと、前記画像データとを合成した点群合成画像を生成し、
前記点群合成画像から前記点群合成画像に含まれる鉄筋の配筋状態と位置とを識別し、前記点群合成画像と、前記３次元配筋設計データとを比較して、配筋誤りと前記配筋誤りの位置情報を含む３次元の配筋状態検査結果データを生成し、前記配筋状態検査結果データは、前記配筋誤りが視覚的に識別可能に出力されることを特徴とする配筋検査システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記点群合成画像に含まれる鉄筋の配筋状態および位置の識別は種々の配筋状態について作成した学習用点群合成画像を多数学習した結果得られる配筋状態識別モデルを用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の配筋検査システム。
【請求項３】
前記カメラは、ディスプレイと、相対位置センサおよび相対方向センサとを備え、前記システム制御部と情報の送受信が可能で、かつ位置及び方向に関する情報が、前記スキャナおよび前記３次元配筋設計データと、共通の座標空間で同期されて管理されるように構成されたアイウェア装置に搭載されており、
前記配筋状態検査結果データは、前記ディスプレイ上に、前記検査範囲の現物に重ねて表示されることを特徴とする請求項１に記載の配筋検査システム。
【請求項４】
前記システム制御部は、前記３次元配筋設計データが標準仕様に従ったものであるかを判定し、前記３次元配筋設計データが、前記標準仕様に従ったものでない場合は、前記３次元配筋設計データを、前記標準仕様に従ったものとなるように修正することを特徴とする請求項１に記載の配筋検査システム。
【請求項５】
前記スキャナは、前記検査範囲の前記３次元点群データを取得し、
前記カメラは、前記検査範囲に設定された一部の範囲の画像データを取得し、
前記システム制御部は、前記一部の範囲に対応する前記３次元点群データと前記一部の範囲の画像データを合成して、点群合成画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の配筋検査システム。
【請求項６】
前記スキャナは、前記検査範囲全体の前記３次元点群データを取得し、
前記カメラは、前記検査範囲全体の領域の画像を撮影し、
前記システム制御部は、前記３次元点群データと前記画像とを合成して、前記点群合成画像を生成し、前記点群合成画像から検査対象範囲を抽出し、検査対象範囲を区画して、区画ごとに前記配筋状態識別モデルに入力することを特徴とする請求項２に記載の配筋検査システム。
【請求項７】
スキャン光を送光し、反射光を受光して、３次元点群データを取得する少なくとも１つのスキャナが、座標および方向が既知の状態で検査範囲の３次元点群データを取得するステップと、
少なくとも１つのカメラが、座標および方向が既知の状態で前記検査範囲の画像データを取得するステップと、
少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つのメモリを備えるシステム制御部が、前記スキャナで取得した前記検査範囲の前記３次元点群データと、前記カメラが撮影した前記検査範囲の前記画像データとを受け付けて、前記３次元点群データと、前記画像データとを合成した点群合成画像を生成するステップと、
前記システム制御部が、前記点群合成画像から前記点群合成画像に含まれる鉄筋の配筋状態と位置とを識別し、前記点群合成画像と、３次元配筋設計データとを比較して、配筋誤りと前記配筋誤りの位置情報を含む３次元の配筋状態検査結果データを生成するステップとを備える配筋検査方法であって、
前記システム制御部が前記配筋状態検査結果データは、前記配筋誤りが視覚的に識別可能に出力されることを特徴とする方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、配筋検査システムに関し、より詳細には、３次元レーザスキャナを用いる配筋検査システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
鉄筋工事における配筋検査では、鉄筋の種類、本数、位置、間隔、継手方法などが設計どおりに正しく配置されているか否かを検査する。従来は、検査員が配筋図面と現場の配筋状態を照らし合わせて誤りがないかを点検し、デジタルカメラなどで撮影して記録しなければならず、非常に手間がかかるものであった。
【０００３】
このため、近年では、撮影画像を用いて、鉄筋の本数、直径およびピッチ等の配筋情報を取得する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－２７０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の配筋検査システムでは、画像を撮影する毎に、鉄筋の長さおよび太さの基準となる基準データを付与するための定規やマーカを設置しなければならず煩雑であった。
【０００６】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、配筋検査時の作業員の負担を低減する配筋検査システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の１つの態様に係る配筋検査システムは、以下の構成を有する。
１．座標および方向が既知の状態で、スキャン光を送光し、反射光を受光して、検査範囲の３次元点群データを取得する少なくとも１つのスキャナと、座標および方向が既知の状態で前記検査範囲の画像データを取得する少なくとも１つのカメラと、前記カメラおよび前記スキャナとの情報の送受信が可能であり、少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つのメモリを備えるシステム制御部と前記検査範囲の３次元配筋設計データを格納する記憶部と、を備える配筋検査システムであって、前記システム制御部は、前記スキャナで取得した前記検査範囲の前記３次元点群データと、前記カメラが撮影した前記検査範囲の前記画像データとを受け付けて、前記３次元点群データと、前記画像データとを合成した点群合成画像を生成し、前記点群合成画像から前記点群合成画像に含まれる鉄筋の配筋状態と位置とを識別し、前記点群合成画像と、前記３次元配筋設計データとを比較して、配筋誤りと前記配筋誤りの位置情報を含む３次元の配筋状態検査結果データを生成し前記配筋状態検査結果データは、前記配筋誤りが視覚的に識別可能に出力される。
【０００８】
２．上記１の態様において、前記点群合成画像に含まれる鉄筋の配筋状態および位置の識別は種々の配筋状態について作成した学習用点群合成画像を多数学習した結果得られる配筋状態識別モデルを用いて行われることも好ましい。
【０００９】
３．上記１または２の態様において、前記カメラは、ディスプレイと、相対位置センサおよび相対方向センサとを備え、前記システム制御部と情報の送受信が可能で、かつ位置及び方向に関する情報が、前記スキャナおよび前記３次元配筋設計データと、共通の座標空間で同期されて管理されるように構成されたアイウェア装置に搭載されており、前記配筋状態検査結果データは、前記ディスプレイ上に、前記検査範囲の現物に重ねて表示されることも好ましい。
【００１０】
４．上記１～３のいずれかの態様において、前記システム制御部は、前記３次元配筋設計データが標準仕様に従ったものであるかを判定し、前記３次元配筋設計データが、前記標準仕様に従ったものでない場合は、前記３次元配筋設計データを、前記標準仕様に従ったものとなるように修正することも好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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