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公開番号2024118850
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-02
出願番号2023025400
出願日2023-02-21
発明の名称画像生成システム、及び位置特定方法
出願人清水建設株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01B 11/24 20060101AFI20240826BHJP(測定;試験)
要約【課題】各々の測定対象物の測定対象領域における位置と、床面の凹凸の状態の関係とを簡単に把握する。
【解決手段】測定対象領域の表面を3次元的に計測する計測部と、前記計測部によって前記表面を3次元的に計測した結果に基づき、前記測定対象領域における各位置の高さに応じて異なる表示態様によって表す高低差画像を生成する高低差画像生成部と、円筒形の反射部を備え、前記測定対象領域における前記検出対象位置に設置される測定対象物と、前記反射部から反射されたレーザ光により前記測定対象物の検出方向を含む検出データを計測する測定装置と、前記測定装置で計測した検出データに基づいて、前記測定対象領域に広がる前記測定装置を基準とした座標系における前記測定対象物の座標に基づいて位置情報を生成する位置情報生成部と、を備え、前記高低差画像上に前記位置情報に応じた位置に印を付した第1画像を生成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
測定対象領域の表面を３次元的に計測する計測部と、
前記計測部によって前記表面を３次元的に計測した結果に基づき、前記測定対象領域における各位置の高さに応じて異なる表示態様によって表す高低差画像を生成する高低差画像生成部と、
円筒形の反射部を備え、前記測定対象領域における前記検出対象位置に設置される測定対象物と、
前記反射部から反射されたレーザ光により前記測定対象物の検出方向を含む検出データを計測する測定装置と、
前記測定装置で計測した検出データに基づいて、前記測定対象領域に広がる前記測定装置を基準とした座標系における前記測定対象物の座標に基づいて位置情報を生成する位置情報生成部と、を備え、
前記高低差画像上に前記位置情報に応じた位置に印を付した第１画像を生成する
ことを特徴とする画像生成システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記高低差画像生成部は、複数の色を用いて前記測定対象領域における各位置の高さを表す高低差画像を生成する
請求項１に記載の画像生成システム。
【請求項３】
測定対象領域の表面を３次元的に計測する計測部と、
前記計測部によって前記表面を３次元的に計測した結果に基づき、前記測定対象領域における各位置の高さに応じて異なる表示態様によって表す高低差画像を生成する高低差画像生成部と、
円筒形の反射部を備え、前記測定対象領域における前記検出対象位置に設置される、複数の測定対象物と、
前記反射部から反射されたレーザ光により前記測定対象物の検出方向を含む検出データを計測する測定装置と、
前記測定装置で計測した検出データに基づいて、前記測定対象領域に広がる前記測定装置を基準とした座標系における前記測定対象物の座標に基づいて位置情報を生成する位置情報生成部と、
を備え、
複数の前記測定対象物は、それぞれ異なる所定の表示パターンが表示されたターゲットが設けられ、
前記測定対象物を含む第２画像を取得する第２検出部と、
前記検出データに基づいて、複数の前記測定対象物それぞれの前記座標を算出すると共に、前記第２画像に基づいて複数の前記測定対象物を識別するＩＤを個別に認識し、複数の前記ＩＤとそれぞれ対応する複数の前記座標とを関連付けて複数の前記位置情報を生成する演算装置と、
をさらに有し、
前記高低差画像上に複数の前記位置情報に応じた位置に印を付した第３画像を生成する
ことを特徴とする画像生成システム。
【請求項４】
前記測定対象領域の表面を３次元的に計測する計測部と、
前記計測部によって前記表面を３次元的に計測した結果に基づき、前記測定対象領域における各位置の高さに応じて異なる表示態様によって表す高低差画像を生成する高低差画像生成部と、
円筒形の反射部を備え、測定対象領域における検出対象位置に設置される測定対象物と、
レーザ光を照射して当該照射されたレーザ光が前記反射部によって反射された反射光を検出可能な第１検出部を備えた測定装置と、
を備えた位置測定システムを用いて、前記高低差画像上に、前記位置情報生成部で生成された位置情報に応じた位置を特定した画像を生成する位置特定方法であって、
前記測定対象領域の表面に対して照射されたレーザ光が当該表面から反射された反射光に基づいて前記表面を３次元的に計測する工程と、
前記表面を３次元的に計測した結果に基づき、前記測定対象領域における各位置の高さに応じて異なる表示態様によって表す高低差画像を生成する工程と、
前記測定対象物を前記測定対象領域における前記検出対象位置に設置する工程と、
前記第１検出部により前記反射部にレーザ光を照射し、前記反射部で反射されたレーザ光を検出し、前記測定対象物の検出方向を含む検出データを取得する工程と、
前記検出データに基づいて前記測定対象領域に広がる前記測定装置を基準とした座標系における前記測定対象物の座標に基づいて位置情報を生成する工程と、
前記高低差画像上に、前記位置情報生成部で生成された位置情報に応じた位置を特定した第１画像を生成する工程と、
を備えることを特徴とする位置特定方法。
【請求項５】
前記第１画像に基づき、前記高低差画像における前記表面の凸部の淵に対応するように前記測定対象物を移動しつつ、前記表面に印を付す工程と
を備える請求項４に記載の位置特定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象領域における位置と、凹凸を示す画像における位置と、を紐づけることができる画像を生成するための画像生成システム、及び位置特定方法に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
屋内競技場等の広い見通しのきく空間を有する設備では、空間内の位置を検出することが求められている。例えば、設備に広大なコンクリート床面が施工されている場合、床面の盛り上がりやひび割れなどの補修対象箇所が見つかった場合に、その場所（＝位置）を検出する必要がある。また、このような平面上で自動的に移動するような自律移動機を動かす場合にも位置測定が必要となる。さらに、このような平面上で複数の対象物の位置を同時に検出することも求められている。
【０００３】
従来、位置測定には、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いた手法の他、計測位置に配置された目標対象物にプリズムを設け、自動測量機であるトータルステーションで目標対象物の位置を測量する手法がある。しかしながら引用文献１に記載された通り、ＧＰＳ（Global Positioning System）は、位置設定では人工衛星からの電波を必要とするので建物内の位置測定ができない。また、追尾機能を具備したトータルステーションを用いた手法は、目標対象物を検出する為、追尾光をランダムに上下左右に、全周囲に亘り追尾光がプリズムで反射される位置が検出されるまでスキャンする必要があり、作業時間が長くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００１－３４３２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されているように、建物内ではGPSを用いた位置測定を行うことができないため、トータルステーションを用いて位置測定を行うことが考えられる。しかしながらトータルステーションを用いた位置測定では、追尾機能を具備したトータルステーションを用いても計測に時間を要する。また、位置を簡便に測定することだけでなく、測定位置と、床面の盛り上がり等の高さ方向における凹凸の状態と、の対応関係を簡単に把握できるようにすることが望まれている。
【０００６】
本発明は、測定対象領域における位置と、床面の凹凸の状態を示す画像と、を紐づけることができる画像を生成することが可能な画像生成システム、及び位置特定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】
【０００７】
本発明の一態様は、測定対象領域の表面を３次元的に計測する計測部と、前記計測部によって前記表面を３次元的に計測した結果に基づき、前記測定対象領域における各位置の高さに応じて異なる表示態様によって表す高低差画像を生成する高低差画像生成部と、円筒形の反射部を備え、前記測定対象領域における前記検出対象位置に設置される測定対象物と、前記反射部から反射されたレーザ光により前記測定対象物の検出方向を含む検出データを計測する測定装置と、前記測定装置で計測した検出データに基づいて、前記測定対象領域に広がる前記測定装置を基準とした座標系における前記測定対象物の座標に基づいて位置情報を生成する位置情報生成部と、を備え、前記高低差画像上に前記位置情報に応じた位置に印を付した第１画像を生成する。
【０００８】
また、本発明の前記測定対象物は、前記測定対象領域の表面を３次元的に計測する計測部と、前記計測部によって前記表面を３次元的に計測した結果に基づき、前記測定対象領域における各位置の高さに応じて異なる表示態様によって表す高低差画像を生成する高低差画像生成部と、円筒形の反射部を備え、測定対象領域における検出対象位置に設置される測定対象物と、レーザ光を照射して当該照射されたレーザ光が前記反射部によって反射された反射光を検出可能な第１検出部を備えた測定装置と、を備えた位置測定システムを用いて、前記高低差画像上に、前記位置情報生成部で生成された位置情報に応じた位置を特定した画像を生成する位置特定方法であって、前記測定対象領域の表面に対して照射されたレーザ光が当該表面から反射された反射光に基づいて前記表面を３次元的に計測する工程と、前記表面を３次元的に計測した結果に基づき、前記測定対象領域における各位置の高さに応じて異なる表示態様によって表す高低差画像を生成する工程と、前記測定対象物を前記測定対象領域における前記検出対象位置に設置する工程と、前記第１検出部により前記反射部にレーザ光を照射し、前記反射部で反射されたレーザ光を検出し、前記測定対象物の検出方向を含む検出データを取得する工程と、前記検出データに基づいて前記測定対象領域に広がる前記測定装置を基準とした座標系における前記測定対象物の座標に基づいて位置情報を生成する工程と、前記高低差画像上に、前記位置情報生成部で生成された位置情報に応じた位置を特定した第１画像を生成する工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、測定対象領域における位置と、床面の凹凸の状態を示す画像と、を紐づけることができる画像を生成することが可能な画像生成システム、及び位置特定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施形態に係る位置測定システムの構成を示す図である。
位置測定システムの構成を示すブロック図である。
第１検出部の計測原理を概略的に説明する図である。
測定対象領域を示す図である。
複数の測定対象物を検出する状態を示す図である。
測定対象物の検出原理を概略的に説明する図である。
ターゲットの画像を示す図である。
複数の測定対象物の各位置情報の算出結果を示す図である。
位置測定方法の各工程の流れを示すフローチャートである。
端末装置に表示される位置情報を示す図である。
位置測定を行い、床面における凹凸を均すまでの各工程を示すフローチャートである。
端末装置３０の表示画面に表示される高低差画像の一例を示す図である。
コンクリート床面（表面）を均す様子を示す図である。
研磨する前と研磨した後の様子を示す図である。
床面を移動する測定用台車を示す図である。
床面の凹凸を測定する床面測定用台車の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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