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公開番号2025178991
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-09
出願番号2024095449
出願日2024-05-27
発明の名称三次元測定に供する地上写真測量のための標定点の設置方法と写真の撮影方法
出願人株式会社北斗測量設計社
代理人
主分類G01C 11/06 20060101AFI20251202BHJP(測定;試験)
要約【課題】小規模な崩壊地を災害査定するために必要な崩壊地で写真測量を用いる三次元測定による断面図作成方法において、簡易化、迅速化、省人化を実現する、標定点の設置方法と写真の撮影方法を提供する。
【解決手段】近年、実用化されたSfM(Structure from Motion)などと呼ばれる写真測量では、異なる位置から重複して撮影された写真の重複部に写った被写体を、三次元の点群形状として自動で表現することができる。
三次元の点群形状に、縮尺や水平方向及び垂直方向を正しく与えるために必要となる標定点を、複数の軸が備えられた多軸座標物差しに刻まれた目盛を用いることで、標定点の設置に必要な測量をなくすとともに、多軸座標物差しを設置する、ひとりでできる簡易な作業方法を提供する。
重複して撮影する写真を、三次元の点群形状が自動で復元できる、適切な重複度がえられる基線長を、歩測によって測定できる方法を提供する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ひとつ以上の座標を示す目盛の付いた軸が複数備えられた多軸座標物差しを、被写体の前に設置し、図４のように被写体及び多軸座標物差しが複数の写真に重複して写るように撮影することで、撮影した写真を多軸座標物差しが備えた座標系への絶対標定を可能とする多軸座標物差しを標定点とする標定点の設置方法。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
カメラから被写体までの対物距離（１４）、カメラに具備されたレンズの焦点距離（１６）、カメラに具備された固体撮像素子の被写体に添った方向と同じ方向の長さ（１７）、及び実体写真の重複度から、実体写真の基線長（１８）を撮影者の歩幅で割って、実体写真の基線長を撮影者の歩幅数を求め、その歩幅数の間隔で、図５のように被写体に添って被写体に向けた写真を、実体視できるようにする撮影方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、図６の作業の流れのように、小規模な崩壊地を、地上写真測量による三次元測定で断面図を作成するための、実体空白部がないように小規模な崩壊地を重複して写された写真の撮影と、重複して撮影された写真からの三次元測定を可能とする一連の標定処理の中で、標定点（非特許文献５）が備える座標の座標系へ写真を射影変換させる絶対標定に必要な標定点の設置に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
写真による三次元測定を可能とするには、三次元測定を意図する被写体が、２枚以上の写真に写っている必要がある（非特許文献４）。そのため、最も写真測量が適用されている地形図作成では、航空機からカメラを鉛直方向に向け、一定間隔で撮影される。交通事故の検証等に用いられる地上写真測量では、一定距離で同一方向に向けた２台のカメラで撮影される。
近年、実用化されたＳｆＭ（ＳｔｒｕｃｔｕｒｅｆｒｏｍＭｏｔｉｏｎ）などと呼ばれる写真測量では、地上で写真が撮影される場合には、被写体が数多くの方向からの写真に写るように撮影されている（非特許文献１）。これは、重複した２枚の写真があれば三次元測定が行える写真測量の原理からすると、撮影の負荷が大きいだけでなく、後処理にも大きな負荷を掛けることになる。
【０００３】
標定点が備える座標の座標系へ写真を射影変換させる絶対標定は、重複して撮影された写真同士の中から、それぞれ一対の重複写真当たり５つ以上の同一箇所を使用して相互標定（非特許文献２）を行った後、予め複数の写真に写るようにした標定点を用い、相互標定された写真を標定点の備える座標の座標系へ射影変換することである。
【０００４】
標定点に与えられる座標には、２次元座標の場合と３次元座標の場合がある。
【０００５】
２次元座標を与えられた標定点により絶対標定される重複して撮影された写真は、縮尺だけが正しく与えられていればよい三次元測定に用いられる。
したがって、縮尺だけが正しく三次元測定できればいい場合は、長さが正確に分かる物差しのような形状をする基準尺が標定点として用いられる（非特許文献４）。
【０００６】
３次元座標を与えられた標定点により絶対標定される重複して撮影された写真は、特定の座標系において被写体の形状や被写体同士の関係を、水平方向と垂直方向を正しく定義された三次元測定に用いられる。
このように定義された三次元測定においては、一般に、写真の撮影範囲は広範囲となるため、その範囲内に標定点を４点以上点在させ、基準点測量によって統一された座標系での座標が標定点に与えられる（非特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特願２０２３－２０８０８６
【非特許文献】
【０００８】
八木康史・斉藤英雄編、―ＣＶＩＭチートリアルシリーズーコンピュータビジョン最先端ガイド５、アドコム・メディア株式会社、平成２４年１２月５日初版、ｐ．４０－４２
秋山実著、写真測量、株式会社山海堂、平成１３年４月３０日、ｐ．２８－３５
農林水産省農村振興局防災課監修、「農地・農業用施設・海岸等災害復旧事業の復旧工法」、平成２６年版、ｐ．８６－１０６
津留宏介・村井俊治著、「デジタル写真測量の基礎～デジカメで三次元測定をするには～」、公益社団法人日本測量協会、２０１７年３月１９日改訂第１版、ｐ．８７―１１６
公益社団法人日本測量協会測量技術センター編著、「―公共測量―作業規程の準則解説と運用地形測量及び写真測量編三次元点群測量編」、公益社団法人日本測量協会、令和３年５月１３日改訂第３版、ｐ．１５１－１５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
小規模な崩壊地を復旧させるための土木構造物の工事に必要となる設計を行うための断面図作成は、測量用ポールを使用したポール縦横断測量が標準となっている（非特許文献３）。このポール縦横断測量は、複数の作業員を必要とするとともに、測量用ポールに赤と白で色分けされた２０センチメートルの目盛を基準として行われるため測量精度が低いとともに、昨今の国土交通省の施策であるｉ－Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎといった最新のディジタル技術による工事には対応することができない。
ＳｆＭと呼ばれる写真測量を用いることによって、縦横断図作成を容易にできる地形を高密度な標高点で構成されるディジタルデータを作成することはできるが、正しい縮尺及び水平方向と垂直方向を明らかにするには、標定点を用いて写真を絶対標定する必要がある。
また、写真測量による理想的な三次元測定で断面図を作成するには、小規模な崩壊地の写真撮影においても、撮影時のカメラを構える位置が簡単に決定できる仕組みが必要である。
【００１０】
点在して設置される標定点に座標を与えるには、距離と角度が同時に測定できるトータルステーション等の高価な測量機が必要で、かつ操作や計算処理には専門的な技術が必要となる。
また、崩壊地等では、危険で人が進入し難く、標定点を設置できない場合もあり、このような場合には崩壊地を取り巻く安全な広い範囲に標定点を設置し、絶対標定が行えるようにしなければならない。これは、同時に写真撮影を大掛かりにすることでもあり、写真枚数が増えて後処理の負荷を大きくすることでもある。
（【００１１】以降は省略されています）

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