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公開番号2024080935
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-17
出願番号2022194302
出願日2022-12-05
発明の名称計測システムおよび計測方法
出願人清水建設株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G01B 11/24 20060101AFI20240610BHJP(測定;試験)
要約【課題】濡れている箇所などの形状計測を精度よく行える計測システムおよび計測方法を提供する。
【解決手段】二台以上のスキャナ5(1,2)と、分割した領域ごとに全てのデータに対応する位置とスキャナ5の間の第一の距離と、第一の距離の平均値を算出し、平均値との差が第一の閾値を超える位置に対応するデータを正確でないデータとして抽出するデータ抽出手段と、抽出したデータに対応する位置と、データを取得したスキャナ5を通る直線を求め、直線を軸線とする円筒領域を設定する領域設定手段と、円筒領域どうしが交差する交差領域の代表位置とスキャナ5の間の第二の距離を求めるとともに、第二の距離と第一の距離の平均値との差を求め、求めた差が第二の閾値を超えない代表位置に対応するデータを用いて、正確でないデータを補完するデータ補完手段を備えるようにする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
計測対象物の三次元形状のデータを異なる位置から取得する二台以上のスキャナと、前記スキャナから見た角度に応じて前記計測対象物を複数個の領域に分割し、分割した前記領域ごとに、分割した前記領域に含まれる全ての前記データに対応する位置と前記スキャナの間の第一の距離を求めるとともに、求めた第一の距離の平均値を算出し、算出した平均値との差が第一の閾値を超える位置に対応する前記データを正確でない前記データとして抽出するデータ抽出手段と、抽出した前記データに対応する位置と、前記データを取得した前記スキャナを通る直線を求め、求めた前記直線を軸線とする所定半径の円筒領域を設定する領域設定手段と、異なる前記スキャナにおいて設定した前記円筒領域どうしが交差する交差領域の代表位置と前記スキャナの間の第二の距離を求めるとともに、第二の距離と第一の距離の平均値との差を求め、求めた差が第二の閾値を超えない前記代表位置に対応する前記データを用いて、正確でない前記データを補完するデータ補完手段を備えることを特徴とする計測システム。
続きを表示（約 470 文字）【請求項２】
計測対象物の三次元形状のデータを異なる位置から取得する二台以上のスキャナを用いた計測方法であって、前記スキャナから見た角度に応じて前記計測対象物を複数個の領域に分割し、分割した前記領域ごとに、分割した前記領域に含まれる全ての前記データに対応する位置と前記スキャナの間の第一の距離を求めるとともに、求めた第一の距離の平均値を算出し、算出した平均値との差が第一の閾値を超える位置に対応する前記データを正確でない前記データとして抽出するステップと、抽出した前記データに対応する位置と、前記データを取得した前記スキャナを通る直線を求め、求めた前記直線を軸線とする所定半径の円筒領域を設定するステップと、異なる前記スキャナにおいて設定した前記円筒領域どうしが交差する交差領域の代表位置と前記スキャナの間の第二の距離を求めるとともに、第二の距離と第一の距離の平均値との差を求め、求めた差が第二の閾値を超えない前記代表位置に対応する前記データを用いて、正確でない前記データを補完するステップを有することを特徴とする計測方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば山岳トンネルの掘削時に使用される計測システムおよび計測方法に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、山岳トンネルの掘削時に、掘削の過不足を簡易かつ的確に認識するために、本発明者は、三次元スキャニングとプロジェクションマッピングを組み合わせた技術を特許文献１において既に提案している。
【０００３】
一方、発破後の切羽の形状データ（点群データ）を分析し、次の発破を行う際の地山の削孔を行うドリルジャンボの差し角の制御方法が知られている（例えば、非特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－５８３１２号公報
【非特許文献】
【０００５】
「安全性と生産性の向上を実現する差し角自動制御システムの開発」、大川了、他、トンネル工学報告集、Vol.29、2019年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、三次元スキャニングには三次元レーザースキャナを使用する場合があるが、濡れている箇所を三次元レーザースキャナで計測した際に、正確な点群データが得られず、計測対象物の実際の表面とは離れた箇所に点群データが記録されることがある。
【０００７】
山岳トンネルの施工中では、湧水により掘削箇所が濡れている場合があり、上記の特許文献１の発明や、上記の非特許文献１の技術を使用する際に、濡れている箇所を計測した際に得られた座標が正確でない点群データを分析し、その分析結果に基づき掘削や差し角の制御が行われる可能性がある。
【０００８】
このような問題に対し、本発明者は、複数の三次元レーザースキャナを使用することで、濡れている箇所の表面を計測した際に得られる正確でない点群データを補完する本発明に至った。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、濡れている箇所などの形状計測を精度よく行える計測システムおよび計測方法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】
【００１０】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る計測システムは、計測対象物の三次元形状のデータを異なる位置から取得する二台以上のスキャナと、前記スキャナから見た角度に応じて前記計測対象物を複数個の領域に分割し、分割した前記領域ごとに、分割した前記領域に含まれる全ての前記データに対応する位置と前記スキャナの間の第一の距離を求めるとともに、求めた第一の距離の平均値を算出し、算出した平均値との差が第一の閾値を超える位置に対応する前記データを正確でない前記データとして抽出するデータ抽出手段と、抽出した前記データに対応する位置と、前記データを取得した前記スキャナを通る直線を求め、求めた前記直線を軸線とする所定半径の円筒領域を設定する領域設定手段と、異なる前記スキャナにおいて設定した前記円筒領域どうしが交差する交差領域の代表位置と前記スキャナの間の第二の距離を求めるとともに、第二の距離と第一の距離の平均値との差を求め、求めた差が第二の閾値を超えない前記代表位置に対応する前記データを用いて、正確でない前記データを補完するデータ補完手段を備えることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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