JP2006038683A

JP2006038683A - 三次元測定機

Info

Publication number: JP2006038683A
Application number: JP2004220195A
Authority: JP
Inventors: Kunitoshi Ogawa; 邦利小川
Original assignee: Sokkia Co Ltd
Current assignee: Sokkia Co Ltd
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】反射プリズムを用いることなく三次元位置の測定が可能で、しかも作業員が測定点をいちいち視準する必要をなくした三次元測定機を提供する。
【解決手段】この三次元測定機（１１０）は、望遠鏡（４６）で捉えた測定対象物を撮像する視準カメラ光学系（４７）及び広角カメラ光学系（８９）と、両カメラ光学系で撮像された測定対象物を表示するタッチパネルディスプレイ（６４）と、タッチパネルディスプレイ上で複数の測定点を指定するタッチペン（６８）と、タッチパネルディスプレイ上での各測定点の座標を記憶する記憶手段（５９）と、記憶手段に座標を記憶された全部の測定点を順次視準する自動視準装置（６９）とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＣＤカメラ等の撮像装置と照明装置とを備えた三次元測定機に関し、特に、橋梁、船舶、トンネル等、大型構造物上の多数の測定点位置を自動的に測定できる三次元測定器に関する。

従来の三次元測定機は、望遠鏡で測定点に設置された反射プリズムを視準し、このときの望遠鏡の角度から測定点方向の角度を測定し、さらに、測距光を反射プリズムに当てて反射させ、この反射光を受光することによって、測定点までの角度と距離を求めていた。

一方、断崖や火山等の危険な地形では反射プリズムの設置が困難であるため、このような危険な地形を測量するため、反射プリズムを用い測量装置が、下記特許文献１に提案されている。

下記特許文献１に記載の測量装置は、図８の（ａ）に示したように、反射プリズム又は反射ターゲットを使用しないノンプリズム型のトータルステーション（電子式測距測角儀）１と、このトータルステーション１を遠隔操作するコンピュータ２２を備える。トータルステーション１は、危険な地形Ｓに固定された架台１１上に立設された支持脚１２上に設置されるとともに、屋根１４とフード１３によって保護される。また、トータルステーションは、図８の（ｂ）に示したように、望遠鏡２を水平回転及び垂直回転させるための旋回手段３を備えるとともに、望遠鏡２と平行にＣＣＤカメラ４を離間して固定している。一方、コンピュータ２２には、コンピュータ画面５とキーボード２１が接続される他、トータルステーション１、旋回手段３、ＣＣＤカメラ４もデータ伝送手段８を介して接続される。

このようなノンプリズム型の測量装置によれば、ＣＣＤカメラ４で撮影した地形がコンピュータ画面５に映し出されるので、作業員Ｏは、安全な場所でコンピュータ画面５を見ながら、キーボード２１等によってトータルステーション１を操作して、危険な地形の測量を行うことができる。

前記三次元測定機で大型構造物上の多数の測定点位置を測定するには、多数の測定点に反射ターゲットを設置しなければならないうえ、多数の測定点をいちいち視準する作業が必要で、作業員の負担が大きいという問題があった。

また、前記特許文献１に記載された測量装置では、反射ターゲットを測定点に設置する必要はないものの、ＣＣＤカメラ４と望遠鏡２の視準軸が同軸でないため、コンピュータ画面５に映し出されたＣＣＤカメラ４によって得られた画像を用いて測定点を視準すると、正確に視準されないため、視準位置の測定値に誤差を生じるという問題があった。また、測定点が多い場合は、作業員が、いちいちコンピュータ画面５を見ながら、多数の測定点をキーボード２１等によってトータルステーション１の視準作業をすることは負担が大きいという問題もあった。

もちろん、作業者の視準作業の負担を軽減するため、自動視準装置を備えた測量機は従来からあった。しかし、ノンプリズム型の測量機では自動視準が困難であった。自動視準装置を作動させるには、測定点を確実に識別するためには反射シート等のターゲットを測定点に設置しなければならない。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、反射プリズムを用いることなく三次元位置の測定が可能で、しかも作業員が測定点をいちいち視準する必要をなくした三次元測定機を提供することを課題とする。

以上の課題を達成するために、請求項１に係る発明の三次元測定機は、望遠鏡で捉えた測定対象物を撮像する撮像装置と、該撮像装置で撮像された測定対象物を表示する表示装置と、該表示装置上で複数の測定点を指定する測定点指定手段と、前記表示装置上での各測定点の座標を記憶する記憶手段と、該記憶手段に座標を記憶された全部の測定点を順次視準する自動視準装置とを備え、前記指定された全部の測定点の位置を順次測定することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の三次元測定機において、前記測定点の座標は、前記表示装置においてレクチル線の中心からの水平偏差及び垂直偏差で表され、１つの測定点の位置を測定したとき、まだ位置の測定を済ましていない測定点に関しては、前記記憶手段に記憶されている座標を修正することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明の三次元測定機において、遠隔操作用の計測制御機と接続されたことを特徴とする。

以上の説明から明らかなように、請求項１に係る発明によれば、撮像装置で撮像されて表示装置に表示された測定対象物上において、測定点指定手段によって複数の測定点を指定するだけで、指定された全部の測定点を順次視準して、各測定点の三次元位置を測定できる。このため、反射プリズムより安価で取り扱いの簡単な反射シート（ターゲット）を測定点に貼り付けるだけで、しかも、作業員が測定点をいちいち視準する必要もなくなり、測定点の数が多くても作業員の負担増を少なくできる。

請求項２に係る発明によれば、測定点の座標は、前記表示装置においてレクチル線の中心からの水平偏差及び垂直偏差で表され、１つの測定点の位置を測定したとき、まだ位置の測定を済ましていない測定点に関しては、前記記憶手段に記憶されている座標を修正するようになっているから、記憶手段に記憶されている水平偏差及び垂直偏差を用いて、全部の測定点を簡単に視準して三次元位置の測定をすることができる。

請求項３に係る発明によれば、測定対象物が危険な場所や人が近づけない場所にあっても、測定対象物の近くに三次元測定機を設置し、作業員は安全な場所から計測制御機によって、測定対象物の測定ができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例の三次元測定機（以下、単に測定機という。）のブロック図である。図２は、前記測定機の光学系と自動視準装置を説明する図である。図３は、前記測定機の正面図である。図４は、前記測定機のタッチパネルディスプレイにおける測定対象物の表示例を示す図である。図５−図７は、大型構造物等、測定対象物上の多数の測定点位置を反射プリズム等を用いずに測定する方法を示す図である。

本実施例の測定機１１０は、図３に示したように、整準台４０上に立設された鉛直軸４３回りに水平回転可能に水平回転部４２を設け、この水平回転部４２に立設された一対の柱部４４間に垂直回転可能に望遠鏡４６を設けている。図１及び図２に示したように、望遠鏡４６は、測定対象物を高倍率で撮像する撮像装置として視準カメラ光学系４７の他に、測定対象物を低倍率の広い視野で撮像する撮像装置として広角カメラ光学系８９とを備えている。

また、この測定機１１０は、測定点までの距離を測定する測距部（光波距離計）４８と、望遠鏡４６の視準方向に対する水平角を測定する水平測角部（水平エンコーダ）５０と、望遠鏡４６の視準方向に対する垂直角を測定する垂直測角部（垂直エンコーダ）５２と、望遠鏡４６の水平角を制御する水平制御部（水平サーボモータ）５４と、望遠鏡４６の垂直角を制御する垂直制御部（垂直サーボモータ）５６と、これら各部を制御するとともに測定結果を算出するためのＣＰＵ（演算制御部）５８と、測定結果や測定機１１０を作動させるプログラム等を記憶するための記憶手段５９と、各カメラ光学系４７、８９で得た映像を画素（ピクセル）毎に２値化処理等の画像処理をする画像処理装置６０と、各カメラ光学系４７、８９で得た映像や測定結果を表示するタッチパネルディスプレイ（表示部）６４と、種々の命令やデータを入力したり、測定点を指示する測定点指定手段であるタッチペン６８と、タッチパネルディスプレイ６４に表示される画像に種々の画像や情報等を重ね合わせるためのスーパーインポーズ装置６２と、各カメラ光学系４７、８９で得た映像や測定結果を外部へ送信するとともに、外部から命令や測定に必要なデータを受信するための入出力装置６６とを備える。この入出力装置６６には、パーソナルコンピュータ６５等の遠隔操作用の計測制御機が接続される。もちろん、この入出力装置６６には、パーソナルコンピュータ６５以外にも、電子野帳等、その他の適当な外部機器の接続も可能である。

広角カメラ光学系８９は、広角レンズ８７と広角ＣＣＤカメラ８８からなり、さらに図示しないズーム装置を備える。もちろん、小型化や価格抑制等のためには、ズーム装置を省くことができ、さらに広角カメラ光学系８９そのものも省くこともできる。また、広角ＣＣＤカメラ８８の代わりに、その他の適当な撮像装置を用いてもよい。

視準カメラ光学系４７は、視準軸Ｏ上に、対物レンズ１１、近距離測定のためには点対称形状でもよいが、普通は非点対称形状の反射プリズム７０、ダイクロイックプリズム７２、視準ＣＣＤカメラ４５を設置している。さらに、赤外線レーザ光の測距光Ｏ２を出射する赤外線ＬＥＤ等の発光素子７４と、この測距光Ｏ２を集光する集光レンズ７６と、集光された測距光Ｏ２を反射プリズム７０に向けて反射するハーフミラー７８と、可視光で視準光を兼ねる照明光Ｏ３を出射する電球等の光源８０と、この照明光Ｏ３を集光する集光レンズ８２と、マスク８１と、集光された照明光Ｏ３を反射プリズム７０に向けて反射するミラー８４と、測定点で反射された測距光Ｏ２がダイクロイックミラー７２で反射して入射するフォトダイオード等の受光素子８６と、測定点で反射された照明光Ｏ３がダイクロイックミラー７２を透過し合焦レンズ１９を経て入射する視準ＣＣＤカメラ４５とを備えている。もちろん、視準ＣＣＤカメラ４５の代わりに、その他の適当な撮像素子を用いてもよい。

本実施例では、視準光としてレーザ光ではなく、電球等の光源８０による拡散し易い可視光の照明光Ｏ３を用いるとともに、照明光Ｏ３を視準カメラ光学系４７の視準軸Ｏと同軸に出射するようにしている。このため、照明光Ｏ３が広角ＣＣＤカメラ８８の視野全体に広がるとともに、確実に測定機１１０の方へ反射して来るので、屋内の暗所や夜間でも測定対象物全体の鮮明な画像を得ることができる。

さて、発光素子７４からの出射された測距光Ｏ２（赤外線レーザ光）は、集光レンズ７６、ハーフミラー７８、反射プリズム７０、対物レンズ１１を経て、測定対象物上の測定点に向けて送光される。そして、測定点で反射された測距光Ｏ２は、今来た光路を逆進し、対物レンズ１１を透過して、ダイクロイックプリズム７２で直角方向へ反射され、受光素子８６へ入射する。ターゲットまでの距離は、従来と同様に、発光素子７４から図示しない光ファイバーにより受光素子８６へ入射する参照光と、測定点で反射してから受光素子８６へ入射する測距光Ｏ２との位相差から算出される。実際には、基準信号とそれぞれの信号の位相差の差引により距離が測定される。

一方、光源８０から出射された照明光Ｏ３は、集光レンズ８２、ミラー８４、反射プリズム７０、対物レンズ１１を経て、測定対象物に向けて出射される。そして、照明された測定対象物は、対物レンズ１１、８７によりＣＣＤカメラ４５、８８に結像され、タッチパネルディスプレイ６４に表示される。

図４に、タッチパネルディスプレイ６４上の図示しないスイッチによって手動測量モードにしたときのタッチパネルディスプレイ６４を示す。ＣＰＵ５８は、各カメラ光学系４７、８９で得た映像を画像処理をしてタッチパネルディスプレイ６４上に表示する。タッチパネルディスプレイ６４には、スーパーインポーズ装置６２により、測定対象物１００の他に、各カメラ光学系４７、８９の視準軸（光軸）Ｏ（Ｏ１）方向を示すレクチル線（十字線）９２と、測距部４８及び両測角部５０、５２による測定結果９６が表示される。

測定機１１０には、図示しないカメラ切換キー、ズームキー及び方向キーが備えられる。カメラ切換キーは、広角カメラ光学系８９と視準カメラ光学系４７とを交互に切り替えるものである。ズームキーは、タッチパネルディスプレイ６４に表示される画像を拡大又は縮小するものである。方向キーは、望遠鏡４６を上下左右に回転させるものである。図４では、測定対象物１００は、四角形の反射シートであるが、測定対象物１００は、レクチル線９２の中心からの水平偏差ｈ及び垂直偏差ｖが分かるものであれば、形状や構造にはこだわる必要はない。

各ＣＣＤカメラ４５、８８の受光部の中心は、タッチパネルディスプレイ６４上で各カメラ光学系４７、８９の視準軸Ｏ（Ｏ１）と一致させているとともに、レクチル線９２の中心もタッチパネルディスプレイ６４の中心に一致させて表示している。このため、測定対象物１００上の測定点９０を視準するには、図示しない方向キーによって望遠鏡４６を回転させて、測定対象物１００上の測定点９０をレクチル線９２の中心Ｏ（Ｏ１）に一致させればよい。

通常の手動測定では、まず、カメラ切換キーによって広角カメラ光学系８９を選択し、方向キーを用いて望遠鏡４６を回転させ、測定対象物１００をタッチパネルディスプレイ６４のレクチル線９２の中心Ｏ１付近に移動させる。次に、カメラ切換キーによって視準カメラ光学系４７に切り換え、ズームキーによってできるだけ倍率を大きくする。それから、測定対象物１００上の測定点９０がレクチル線９２の中心Ｏに一致するように、方向キーを操作して望遠鏡４６を回転させることによって、測定点９０を視準する。このとき、測定点９０は、レクチル線９２の中心と一致する。測定点９０が視準されると、ＣＰＵ５８は、光源８０を消灯して、水平測角部５０、垂直測角部５２及び測距部４８に、それぞれ水平角、高度角及び距離の測定を行わせ、測定結果９６をタッチパネルディスプレイ６４に表示する。距離測定前に光源８０を消灯する理由は、照明光Ｏ３が距離測定に誤差を与えないようにするためと省電力を図るためである。

ところで、図４において、自動視準するには、レクチル線９２の中心Ｏ（Ｏ１）と測定点９０との間の水平偏差ｈ及び垂直偏差ｖは、測定点９０の方向と視準軸Ｏ（Ｏ１）のなす水平角及び垂直角に対応していることを利用する。すなわち、照明光Ｏ３を測定機１１０側のみへ反射するとともに形状が決まっている反射シート等のターゲットを測定点９０に設置したときは、ＣＰＵ５８は、ターゲットを容易に識別できて、水平偏差ｈ及び垂直偏差ｖ（両偏差ｈ、ｖはピクセル数で表す。）を算出し、水平偏差ｈ及び垂直偏差ｖに応じた水平制御信号及び垂直制御信号を水平制御部５４及び垂直制御部５６に送って、望遠鏡４６の視準軸Ｏ（Ｏ１）とターゲット方向とを一致させるので、自動視準を容易に行うことができる。

このための自動視準装置６９が、各カメラ光学系４７、８９、ＣＰＵ５８、水平制御部５４、垂直制御部５６から構成される。自動視準の際は、最初は素早く測定点９０の位置を検出できるように広い視野の広角カメラ光学系８９を用いた予備視準を行い、次に視準カメラ光学系４７に切り換えて暫定視準を行い、最終的に視準誤差が最小となるように、視準カメラ光学系４７を最大倍率にして本視準を行うようにしている。自動視準後に光源８０を消灯してから測定を行うことは、手動測定と同じである。

ところで、測定機１１０は、計測制御機であるパーソナルコンピュータ６５と電源ケーブル１１６、映像ケーブル１１７及び通信ケーブル１１８又は適宜通信手段で接続すると、遠隔操作することもできる。このため、パーソナルコンピュータ６５は、図示しないディスプレイ、メモリ（記憶手段）、ＣＰＵを備えるとともに、測定機１１０は遠隔測定するための測定プログラムを内蔵していて、そのディスプレイにも測定機１１０のタッチパネルデイスプレイ６４と同じ画像を表示させる。そして、作業者は、パーソナルコンピュータ６５のディスプレイを見ながら測定機１１０の遠隔操作を行うことができる。

一方、本実施例の測定機は、図示しないスイッチによって自動測定モードにすることもできる。自動測定モードの場合も、最初は、広角カメラ光学系８９を自動的に選択するようになっている。予め広角ＣＣＤカメラ８８の画像内に測定対象物１００が結像される必要がある。測定対象物１００が結像されていないときは、方向キーを用いて広角ＣＣＤカメラ８８の画像内に測定対象物１００が入るように調整する。こうして、図４に示したようなタッチパネルディスプレイ６４上に測定対象物１００が表示させる。そこで、タッチペン６８で測定対象物１００上の測定点９０に触れて、タッチパネルディスプレイ６４上で測定点９０を指示する。その後は、レクチル線９２の中心Ｏ（Ｏ１）と測定点９０との間の水平偏差ｈ及び垂直偏差ｖを求め、自動視準装置６９によって、測定点９０を自動視準し、水平角、高度角及び距離の測定を行う。測定点９０が多数ある場合は、全部の測定点９０に触れて、測定点９０全部の位置を記憶し、全測定点９０を順次測定する。

図５−図７に基づいて、大型構造物等の測定対象物１００ａ上における多数の測定点９０ａｎの位置を、測定機１１０の遠隔操作によって自動計測する方法を詳細に説明する。

まず、測定対象物１００ａの測定点９０ａｎに反射シート１０４を貼り付けるとともに、測定機１１０を適宜位置に設置し、計測室１１２内のパーソナルコンピュータ６５とを適宜通信手段で接続して通信可能にする。測定対象物１００ａが大きい場合は、複数の測定機１１０を用いて、各測定機１１０の測定範囲を適宜分担させる。

測定準備が整った後、図７のフローチャートに示したような自動測定モードをスタートさせる。すると、測定機１１０の光源８０が点灯して測定対象物１００ａが照明され、広角カメラ光学系８９で撮像された測定対象物１００ａがパーソナルコンピュータ６５のディスプレイ上に表示される（ステップＳ１）。そこで、図示しないカメラ切換えキーによって、視準ＣＣＤカメラ４５による画像に切換え、図示しないズームキーによって、図６の（ａ）に示したように、パーソナルコンピュータ６５のディスプレイ６４ａ上に測定対象物１００ａを適切な大きさで表示する（ステップＳ２）。もちろん、ある程度の視準誤差が許容される場合は、広角カメラ光学系８９による画像を利用しても、以下に説明する方法で測定点９０ａｎの位置を測定することは可能である。

パーソナルコンピュータ６５のディスプレイ６４ａに視準カメラ光学系４７により撮像された測定対象物１００ａが表示されると、測定したい測定点９０ａ１、９０ａ２、− −９０ａｎ、９０ａｎ＋１− −の全部にタッチペン６８で触れて、測定点を指定する（ステップＳ３）。パーソナルコンピュータ６５は、各測定点９０ａ１、９０ａ２、− −９０ａｎ、９０ａｎ＋１− −のディスプレイ６４ａ上での座標、すなわちレクチル線９２の中心Ｏからの水平偏差と垂直偏差（ｈ１，ｖ１）、（ｈ２，ｖ２）、− −（ｈｎ，ｖｎ）、（ｈｎ＋１，ｖｎ＋１）− −を算出して、これらを全部記憶する（ステップＳ４）（図６（ａ）参照）。

それから、図示しないスタートキーによって測定開始すると、パーソナルコンピュータ６５は、ｎ＝１として、１番目の測定点９０ａ１を選択し（ステップＳ５）、レクチル線９２の中心Ｏからの水平偏差ｈ１と垂直偏差ｖ１に応じた水平制御信号及び垂直制御信号を水平制御部５４及び垂直制御部５６に送って、測定点９０ａ１をレクチル線９２の中心Ｏと一致させ、すなわち自動視準を行う。そして、直ちに１番目の測定点９０ａ１の位置すなわち水平角、垂直角及び距離の測定を行い、これらの測定値を記憶する（ステップＳ６）。もちろん、距離測定の前に光源８０は消灯される。

パーソナルコンピュータ６５は、１番目の測定点９０ａ１に関する測定を完了すると、全部の測定点の位置測定を完了したかどうか判断し（ステップＳ７）、全部の測定点の位置測定を完了していなければ、２番目以降の測定点すなわち未測定の測定点の座標修正を行う（ステップＳ８）。この理由は、測定点９０ａ１を視準するために望遠鏡４６を回転させたため、図６の（ｂ）に示したように、２番目の測定点９０ａ２の座標すなわち水平偏差と垂直偏差が、（ｈ２−ｈ１，ｖ２−ｖ１）に変わっているからである。そこで、２番目の測定点９０ａ２の座標（ｈ２，ｖ２）を修正する。同様に、３番目以降の測定点９０ａｎ（ｎ＝３、４、５、− − ）に関しても、水平偏差と垂直偏差が（ｈｎ−ｈ１，ｖｎ−ｖ１）に変わっているので、その座標（ｈｎ，ｖｎ）を修正する（ステップＳ７）。

次に、パーソナルコンピュータ６５は、ｎ＝ｎ＋１として、２番目の測定点９０ａ２を選択する（ステップＳ９）。そして、２番目の測定点９０ａ２の水平偏差ｈ２と垂直偏差ｖ２に応じた水平制御信号及び垂直制御信号を水平制御部５４及び垂直制御部５６に送って、２番目の測定点９０ａ２を自動視準し、水平角、垂直角及び距離の測定を行い、測定結果を記憶する（ステップＳ６）。続いて、３番目以降の各測定点９０ａｎ（ｎ＝３以上）の座標（ｈｎ，ｖｎ）についても、２番目の測定点９０ａ２視準後の座標に修正する。

以下同様に、ｎ番目の測定点９０ａｎに関しても、自動視準し、水平角、垂直角及び距離の測定を行い、測定結果を記憶し、さらに、ｎ＋１番目以降の各測定点に関して、ｎ番目の測定点９０ａｎを視準後の座標に修正し（ステップＳ８）、続いて、ｎ＝ｎ＋１として、ｎ＋１番目の測定点９０ａｎ＋１を選択する（ステップＳ９）。

こうして、全部の測定点９０ａ１、９０ａ２、− −９０ａｎ、９０ａｎ＋１− −に関して、水平角、垂直角及び距離の測定を行う。全部の測定点に関して測定が完了したと判定されると（ステップＳ７）、記憶された測定値は、指定された座標系の座標値に変換された後、パーソナルコンピュータ６５のディスプレイ６４ａに表示されるとともに、適当な記録媒体にも記録される（ステップＳ１０）。

なお、広角ＣＣＤカメラ４５によって得た画像で測定点９０ａｎを指定した場合は、広角カメラ光学系８９の視準軸Ｏ１と視準カメラ光学系４７の視準軸Ｏがずれているので、若干の視準誤差を生じる。視準ＣＣＤカメラ８８によって得た画像で測定点９０ａｎを指定した場合でも、低倍率の場合は、画像上で正確に測定点９０ａｎを指示することが困難なこともあり、やはり若干の視準誤差は生じる。しかし、高精度な測定値が必要な場合は、各測定点９０ａｎに反射プリズム等のターゲットを取り付ければ、自動視準装置６９が働いて、測定点９０ａｎを正確に自動視準して、高精度な測定値が得られるので問題はない。

以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、反射プリズム等のターゲットを多数の測定点９０ａｎに取り付ける必要がないうえ、測定機１１０側又はパーソナルコンピュータ６５側の１人の作業員が、ディスプレイ６４、６４ａに表示された測定対象物１００ａ上の多数の測定点９０ａｎをタッチペン６８でもって指定するだけで、多数の測定点９０ａｎの位置の自動測定が可能となる。このため、特に高精度の測定値が要求されない場合は、大型の測定対象物１００ａ上の多数の測定点９０ａｎを作業員に負担をかけることなく迅速容易に測定ができて便利である。また、この間の作業状況を作業員はディスプレイ６４、６４ａ上で確認できるので、安心である。

ところで、本発明は前記実施例に限るものではない。例えば、前記実施例では、測定点９０ａｎの座標をレクチル線９２の中心Ｏからの水平偏差ｈｎと垂直偏差ｖｎすなわちレクチル線９２の中心Ｏを原点とした直交座標で表したが、これ以外にも、原点をディスプレイ６４、６４ａの左上端にした直交座標を用いる等、適宜座標を用いることが可能である。また、パーソナルコンピュータ６５で遠隔操作される専用の測定機１１０の場合は、記憶手段５９、画像処理装置６０、スーパーインポーズ装置６２、タッチパネルディスプレイ６４、タッチペン６８を測定機１１０に備えず、これらの機能をパーソナルコンピュータ６５にだけ持たせてもよい。

本発明の一実施例である測定機全体のブロック図である。前記測定機の光学系及び自動視準装置を説明する図である。前記測定機の正面図である。前記測定機のタッチパネルディスプレイにおける測定対象物の表示例を示す図である。測定対象物上の多数の測定点の位置を測定するときの測定機の配置を示す図である。前記測定対象物の多数の測定点を順次視準する方法を示す図である。前記多数の測定点の位置を順次測定する方法を説明するフローチャートである。従来のノンプリズム型の測量機を遠隔操作する方法を説明する図である。

符号の説明

４６望遠鏡
４７視準カメラ光学系（撮像装置）
５８ＣＰＵ
５９記憶手段
６４タッチパネルディスプレイ（表示装置）
６５パーソナルコンピュータ（計測制御機）
６８タッチペン（測定点指定手段）
６９自動視準装置
８９広角カメラ光学系（撮像装置）
９０、９０ａｎ測定点
９２レクチル線
１００、１００ａ測定対象物
１１０三次元測定機
ｈ、ｈｎ水平偏差
ｖ、ｖｎ垂直偏差

Claims

望遠鏡で捉えた測定対象物を撮像する撮像装置と、該撮像装置で撮像された測定対象物を表示する表示装置と、該表示装置上で複数の測定点を指定する測定点指定手段と、前記表示装置上での各測定点の座標を記憶する記憶手段と、該記憶手段に座標を記憶された全部の測定点を順次視準する自動視準装置とを備え、前記指定された全部の測定点の位置を順次測定することを特徴とする三次元測定機。
前記測定点の座標は、前記表示装置においてレクチル線の中心からの水平偏差及び垂直偏差で表され、１つの測定点の位置を測定したとき、まだ位置の測定を済ましていない測定点に関しては、前記記憶手段に記憶されている座標を修正することを特徴とする請求項１に記載の三次元測定機。
遠隔操作用の計測制御機と接続されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の三次元測定機。