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公開番号2025054477
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-08
出願番号2023163535
出願日2023-09-26
発明の名称測量装置、測量システム、測量方法及び測量プログラム
出願人株式会社トプコン
代理人弁理士法人前川知的財産事務所
主分類G01C 15/00 20060101AFI20250331BHJP(測定;試験)
要約【課題】装置の幾何学的なずれを補正する補正値の調整を容易に行うことができる測量装置、測量システム、測量方法及び測量プログラムを提供すること。
【解決手段】レーザスキャナ1は、測距用レーザー光L1を照射する光照射部105と、レーザー反射光L2を受光するレーザー受光部106と、測距用レーザー光L1の照射方向を水平軸回りに180度以上回転可能な走査駆動部104dと、レーザー反射光L2の反射源を測定する測定部101bと、所定の特徴を有した反射源500を校正基準として設定する校正基準設定部101cと、校正基準に対して測距用レーザー光L1が照射される場合において、照射方向が走査駆動部104dの正側及び反側である場合に測定部101bによりそれぞれ測定される正側測定値及び反側測定値を算出する校正演算部101dと、これら測定値の差分から反射源の測定結果の補正値を算出する補正値算出部101eと、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
測距用レーザー光を照射するレーザー照射部と、
前記測距用レーザー光の反射光を受光するレーザー受光部と、
前記測距用レーザー光の照射方向を水平軸回りに回転可能な走査駆動部と、
前記測距用レーザー光と前記反射光との関係から前記反射光の反射源を測定する測定部と、
前記反射源の測定結果に基づき、所定の特徴を有した前記反射源を校正基準として設定する校正基準設定部と、
前記校正基準設定部により設定された一又は複数の前記校正基準に対して前記測距用レーザー光が複数点へ照射される場合において、前記複数点への前記測距用レーザー光の照射により取得される複数の測定結果である複数の測定値を算出する校正演算部と、
前記校正演算部により算出された前記複数の測定値から、前記測定部により測定される前記反射源の測定結果の補正値を算出する補正値算出部と、
を備える測量装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記校正基準設定部は、前記所定の特徴を有した反射源として、所定の光強度以上である前記反射光の前記反射源を前記校正基準に設定する請求項１に記載の測量装置。
【請求項３】
前記反射光が前記レーザー受光部に受光される前に、前記反射光の光強度を調整する光強度調整部を、さらに備える請求項１に記載の測量装置。
【請求項４】
前記レーザー受光部により受光された前記反射光から生成される電気信号を増幅する電気信号増幅部をさらに備え、
前記測定部は、前記電気信号増幅部により増幅された前記電気信号に基づいて前記反射源を測定するものである、
請求項１に記載の測量装置。
【請求項５】
前記校正基準設定部は、前記所定の光強度を、再帰反射部材を前記反射源とする前記反射光に相当する光強度とする請求項２に記載の測量装置。
【請求項６】
前記校正基準設定部は、前記反射源の特徴量を算出し、前記所定の特徴を有した反射源として、所定以上の前記特徴量を有する前記反射源を前記校正基準に設定する請求項１に記載の測量装置。
【請求項７】
請求項１～６のいずれか１項に記載の測量装置と、
前記反射源と、
を備える測量システム。
【請求項８】
測距用レーザー光を照射するレーザー照射部と、前記測距用レーザー光の反射光を受光するレーザー受光部と、前記測距用レーザー光の照射方向を水平軸回りに回転可能な走査駆動部と、前記測距用レーザー光と前記反射光との関係から前記反射光の反射源を測定する測定部と、を備える測量装置から照射される前記測距用レーザー光の反射光の前記反射源に関する測定結果に基づき、所定の特徴を有した前記反射源を校正基準として設定する校正基準設定工程と、
前記校正基準設定工程により設定された一又は複数の前記校正基準に対して前記測距用レーザー光が複数点へ照射される場合において、前記複数点への前記測距用レーザー光の照射により取得される複数の測定結果である複数の測定値を算出する校正演算工程と、
前記校正演算工程により算出された前記複数の測定値から、前記測定部により測定される前記反射源の測定結果の補正値を算出する補正値算出工程と、
を備える測量方法。
【請求項９】
測距用レーザー光を照射するレーザー照射部と、前記測距用レーザー光の反射光を受光するレーザー受光部と、前記測距用レーザー光の照射方向を水平軸回りに回転可能な走査駆動部と、前記測距用レーザー光と前記反射光との関係から前記反射光の反射源を測定する測定部と、を備える測量装置から照射される前記測距用レーザー光の反射光の前記反射源に関する測定結果に基づき、所定の特徴を有した前記反射源を校正基準として設定する校正基準設定工程と、
前記校正基準設定工程により設定された一又は複数の前記校正基準に対して前記測距用レーザー光が複数点へ照射される場合において、前記複数点への前記測距用レーザー光の照射により取得される複数の測定結果である複数の測定値を算出する校正演算工程と、
前記校正演算工程により算出された前記複数の測定値から、前記測定部により測定される前記反射源の測定結果の補正値を算出する補正値算出工程と、
をコンピュータに実行させるための測量プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、測量装置、測量システム、測量方法及び測量プログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
測量装置として、レーザー光を走査することで点群データを取得するレーザースキャナが知られている。具体的には特許文献１に記載のように、レーザースキャナは、水平軸回りに回転可能な走査ミラー（走査鏡）によりレーザー光の仰角（鉛直角）を変更可能であり、走査ミラーを支持している本体部を鉛直軸回りに回転可能な水平回転ユニットによりレーザー光の方位角（水平角）を変更可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－２２３８４０号公報
特開２０２２－１３６２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のようなレーザースキャナにおいては、走査ミラーの回転軸（水平軸）や水平回転ユニットの回転軸（鉛直軸）の幾何学的なずれが生じ得る。このような装置上の幾何学的なずれによって、出射されるレーザー光の光軸にずれが生じ得る（いわゆる光軸ずれ）。そこで、レーザースキャナの出荷前に、装置ごとに生じる光軸ずれを高精度に計測して、そのずれを計算上補正できるよう補正値を設定している。
【０００５】
しかしながら、出荷後の使用に応じてずれの程度は変化していくため、補正値の調整が必要となる。ただし、補正値を調整するために出荷前のような高精度な計測を行うには、
特別な設備や装置が必要となり、ユーザが補正値の調整を行うのは容易ではなかった。
【０００６】
具体的に説明すると、補正値を調整するためには、レーザースキャナで測定対象を捕捉し、測定対象の座標を高精度で算出する必要があった。レーザースキャナは、物体の表面を検出する装置であるため、表面形状から座標を求めるために特許文献２のようなトータルステーション等の特別な装置が必要となり、ユーザが補正値を調整するのは容易ではなかった。
【０００７】
そこで、本開示の目的は、装置の幾何学的なずれを補正する補正値の調整を容易に行うことができる測量装置、測量システム、測量方法及び測量プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した目的を達成するために、本開示の測量装置は、測距用レーザー光を照射するレーザー照射部と、前記測距用レーザー光の反射光を受光するレーザー受光部と、前記測距用レーザー光の照射方向を水平軸回りに回転可能な走査駆動部と、前記測距用レーザー光と前記反射光との関係から前記反射光の反射源を測定する測定部と、前記反射源の測定結果に基づき、所定の特徴を有した前記反射源を校正基準として設定する校正基準設定部と、前記校正基準設定部により設定された一又は複数の前記校正基準に対して前記測距用レーザー光が複数点へ照射される場合において、前記複数点への前記測距用レーザー光の照射により取得される複数の測定結果である複数の測定値を算出する校正演算部と、前記校正演算部により算出された前記複数の測定値から、前記測定部により測定される前記反射源の測定結果の補正値を算出する補正値算出部と、を備える。
【０００９】
本開示の測量システムは、上記測量装置と、上記反射源とを備える。
【００１０】
本開示の測量方法は、測距用レーザー光を照射するレーザー照射部と、前記測距用レーザー光の反射光を受光するレーザー受光部と、前記測距用レーザー光の照射方向を水平軸回りに回転可能な走査駆動部と、前記測距用レーザー光と前記反射光との関係から前記反射光の反射源を測定する測定部と、を備える測量装置から照射される前記測距用レーザー光の反射光の前記反射源に関する測定結果に基づき、所定の特徴を有した前記反射源を校正基準として設定する校正基準設定工程と、前記校正基準設定工程により設定された一又は複数の前記校正基準に対して前記測距用レーザー光が複数点へ照射される場合において、前記複数点への前記測距用レーザー光の照射により取得される複数の測定結果である複数の測定値を算出する校正演算工程と、前記校正演算工程により算出された前記複数の測定値から、前記測定部により測定される前記反射源の測定結果の補正値を算出する補正値算出工程と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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