JP2007033315A - Three-dimensional object surveying system and surveying photography analysis system - Google Patents

Three-dimensional object surveying system and surveying photography analysis system Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve surveying accuracy in a 3-dimensional object surveying system with a plurality of cameras. <P>SOLUTION: The 3-dimensional object surveying system 10 includes still cameras 32R, 32L, temperature sensors 34R, 34L, 34H, tilt sensors 35, a CPU 21, and a ROM 23. When image picking up a surveying point, the still cameras produce image signals. The temperature sensors 34R, 34L, 34H produce temperature signals. The tilt sensor 35 produces an inclination angle signal. The ROM 23 stores temperature-change characteristics of an exterior localization factor and an interior localization factor, and inclination angle-change characteristics. The CPU 21 corrects the interior and exterior localization factors based on the image signals, temperature signals, and inclination angle signals. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の測量用カメラによって構成される３次元物体測量装置の座標変換用の係数の補正機能に関する。   The present invention relates to a function for correcting a coefficient for coordinate conversion of a three-dimensional object surveying apparatus constituted by a plurality of surveying cameras.

従来の測量において、測量しようとする点（測点）を含む周囲の風景を異なる視点から撮影し、撮影した視点の位置および傾きを用いて、測点の位置を三角測量の原理により求める方法が知られている。複数のカメラを所定の位置に固定したステレオカメラを用いて、このような測量が行われている。   In conventional surveying, there is a method in which the surrounding landscape including the point to be surveyed (measurement point) is photographed from different viewpoints, and the position of the surveying point is obtained by the principle of triangulation using the position and inclination of the photographed viewpoint. Are known. Such surveying is performed using a stereo camera in which a plurality of cameras are fixed at predetermined positions.

ところで、このようなステレオカメラは同一の測点を撮影するカメラの視差を利用して測量を行うため、撮影された画像において視差以外の要因によるズレがないことが望ましい。しかし撮影時にはカメラを固定するときに規定した固定位置から、外乱によりカメラの位置、および傾きにズレが生じる。   By the way, since such a stereo camera performs surveying using the parallax of a camera that captures the same measurement point, it is desirable that there is no deviation due to factors other than the parallax in the captured image. However, the camera position and tilt are deviated from the fixed position defined when the camera is fixed during photographing due to disturbance.

なお、外乱とは、例えば日光などの影響による温度変化などが考えられる。ステレオカメラは距離を離した複数のカメラの撮影画像より距離を計算するため、太陽の位置や周辺物の陰になることによってカメラ毎の温度変化量に差が発生することがある。   The disturbance may be a temperature change due to the influence of sunlight or the like. Since the stereo camera calculates the distance from images taken by a plurality of cameras at a distance, there may be a difference in the amount of temperature change for each camera due to the shadow of the sun and surrounding objects.

カメラ毎の温度変化量の差によって測量誤差に影響が与えられる。また、測定対象物の位置によってカメラの向きを変えた場合、カメラに係る重力方向が変わることによりカメラの傾きが変わってしまうために測量誤差を生じることがある。   Survey errors are affected by the difference in temperature change between cameras. In addition, when the orientation of the camera is changed depending on the position of the measurement object, a survey error may occur because the tilt of the camera changes due to a change in the gravitational direction of the camera.

そのため、あらかじめ位置が既知である調整用パターンを用いて、三角測量に用いるカメラのずれた後の位置と傾きを算出し、測点の画像からこれらのズレを幾何学的に補正することが提案されている（特許文献１参照）。   Therefore, it is proposed to calculate the position and inclination of the camera used for triangulation after shifting using an adjustment pattern whose position is known in advance, and geometrically correct these deviations from the image of the station. (See Patent Document 1).

しかし、測量現場における撮影中に更なるズレが発生することがあった。このズレが生じたときに調整用パターンを用いて、補正することは可能である。しかし、測量を行う現場で調整用パターンの位置の測定により、使用者に余計な手間をかけてしまった。このような手間は不便であり、また撮影時間が長くなってしまう問題があった。
特開平１０−３０７３５２号公報 However, there was a case where a further deviation occurred during photographing at the surveying site. When this deviation occurs, it is possible to correct using the adjustment pattern. However, the measurement of the position of the adjustment pattern at the site where surveying was performed has taken extra effort on the user. Such a trouble is inconvenient and has a problem that the photographing time becomes long.
JP-A-10-307352

したがって、本発明では簡易的な方法により、ズレを補正することが可能な３次元物体測量装置の提供を目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a three-dimensional object surveying apparatus capable of correcting a deviation by a simple method.

本発明の第１の３次元物体測量装置は、第１、第２のカメラと、第１、第２のカメラを支持する支持体と、第１、第２のカメラまたは支持体の少なくとも一つに設けられ周囲の温度を検出する温度センサと、第１、第２のカメラが撮影する写真に写る測量対象点の写真座標から測量対象点の３次元座標を求めるための変換係数の温度変化特性を記憶する記憶手段と、温度センサが検出する温度と温度変化特性とに基づいて変換係数を補正する補正手段とを備えることを特徴としている。   A first three-dimensional object surveying apparatus according to the present invention includes a first camera, a second camera, a support that supports the first and second cameras, and at least one of the first and second cameras or the support. Temperature change characteristic of a conversion coefficient for obtaining a three-dimensional coordinate of a survey target point from a photo sensor of a survey target point reflected in a photograph taken by the first and second cameras and a temperature sensor for detecting an ambient temperature And a correction means for correcting the conversion coefficient based on the temperature detected by the temperature sensor and the temperature change characteristic.

なお、温度変化特性が記憶される変換係数は、第１、第２のカメラの焦点距離、第１、第２のカメラに設けられる撮像手段の中心の光軸からのズレ、支持体が第１、第２のカメラを支持する所定の姿勢の少なくとも一つであることが好ましい。さらには、所定の姿勢は、第１、第２のカメラの間の距離、第１のカメラの光軸方向の単位ベクトルと第２のカメラの光軸方向の単位ベクトルとの合成ベクトルに平行で第１のカメラと第２のカメラとを結ぶ直線に平行な平面における第１、第２のカメラの光軸の向きの少なくとも一方であることが好ましい。   The conversion coefficient for storing the temperature change characteristic is the focal length of the first and second cameras, the deviation from the optical axis at the center of the imaging means provided in the first and second cameras, and the first support for the support. Preferably, it is at least one of the predetermined postures for supporting the second camera. Further, the predetermined posture is parallel to a distance between the first and second cameras, a combined vector of a unit vector in the optical axis direction of the first camera and a unit vector in the optical axis direction of the second camera. It is preferable that the direction is at least one of the optical axes of the first and second cameras in a plane parallel to a straight line connecting the first camera and the second camera.

また、温度変化特性は単位温度あたりの変換係数の変化量であることが好ましい。   The temperature change characteristic is preferably a change amount of the conversion coefficient per unit temperature.

本発明の第２の３次元物体測量装置は、第１、第２のカメラと、第１、第２のカメラを支持する支持体と、支持体に設けられ第１、第２のカメラの光軸の単位ベクトルの合成ベクトルの水平面に対する傾斜角を検出する傾斜角検出センサと、第１、第２のカメラが撮影する写真に写る測量対象点の写真座標から測量対象点の３次元座標を求めるための変換係数の傾斜角の変化に対する傾斜角変化特性を記憶する記憶手段と、傾斜角センサが検出する傾斜角と傾斜角変化特性とに基づいて変換係数を補正する補正手段とを備えることを特徴としている。   The second three-dimensional object surveying apparatus of the present invention includes first and second cameras, a support body that supports the first and second cameras, and light beams of the first and second cameras provided on the support body. A three-dimensional coordinate of the survey target point is obtained from a tilt angle detection sensor that detects the tilt angle of the combined vector of the unit vectors of the axis with respect to the horizontal plane and the photo coordinates of the survey target point in the photograph taken by the first and second cameras. Storage means for storing inclination angle change characteristics with respect to changes in the inclination angle of the conversion coefficient, and correction means for correcting the conversion coefficient based on the inclination angle and inclination angle change characteristics detected by the inclination angle sensor. It is a feature.

なお、補正手段に補正される変換係数は、合成ベクトルに平行で第１、第２のカメラを結ぶ直線に平行な平面における第１、第２のカメラの光軸の向きであることが好ましい。   The conversion coefficient corrected by the correcting means is preferably the direction of the optical axes of the first and second cameras in a plane parallel to the combined vector and parallel to the straight line connecting the first and second cameras.

また、傾斜角変化特性は、支持体のバネ定数と第１、第２のカメラの重量であることが好ましい。または、傾斜角変化特性は傾斜角に対する変換係数の対応値であることが好ましい。   Further, it is preferable that the inclination angle change characteristic is the spring constant of the support and the weights of the first and second cameras. Alternatively, the tilt angle change characteristic is preferably a corresponding value of the conversion coefficient with respect to the tilt angle.

本発明の第１の測量写真解析装置は、第１、第２のカメラと第１、第２のカメラを支持する支持体と第１、第２のカメラまたは支持体の少なくとも一つに設けられ周囲の温度を検出する温度センサとを有するステレオカメラから温度センサが検出する周囲温度を取得する取得手段と、周囲温度と第１、第２のカメラが撮影する写真に写る測量対象点の写真座標から測量対象点の３次元座標に変換するための変換係数の温度変化特性とを記憶する記憶手段と、周囲温度と温度変化特性とに基づいて変換係数を補正する補正手段とを備えることを特徴としている。   The first survey photo analysis apparatus of the present invention is provided on at least one of the first and second cameras, the support for supporting the first and second cameras, and the first and second cameras or the support. An acquisition means for acquiring an ambient temperature detected by the temperature sensor from a stereo camera having a temperature sensor for detecting the ambient temperature, and an ambient temperature and photo coordinates of a survey target point in a photograph taken by the first and second cameras Storage means for storing a temperature change characteristic of a conversion coefficient for converting from 3 to a three-dimensional coordinate of a survey target point, and a correction means for correcting the conversion coefficient based on the ambient temperature and the temperature change characteristic It is said.

本発明の第２の測量写真解析装置は、第１、第２のカメラと第１、第２のカメラを支持する支持体と支持体の水平面に対する傾斜角を検出する傾斜角検出センサとを有するステレオカメラから傾斜角検出センサが検出する傾斜角を取得する取得手段と、傾斜角と第１、第２のカメラが撮影する写真に写る測量対象点の写真座標から測量対象点の３次元座標に変換するための変換係数の前記傾斜角の変化に対する変化量を算出するための補正係数とを記憶する記憶手段と、傾斜角と補正係数とに基づいて変換係数を補正する補正手段とを備えることを特徴としている。   A second surveying photo analysis apparatus of the present invention includes first and second cameras, a support body that supports the first and second cameras, and an inclination angle detection sensor that detects an inclination angle of the support body with respect to a horizontal plane. An acquisition means for acquiring the tilt angle detected by the tilt angle detection sensor from the stereo camera, and the three-dimensional coordinates of the survey target point from the tilt angle and the photo coordinates of the survey target point in the photograph taken by the first and second cameras Storage means for storing a correction coefficient for calculating a change amount of the conversion coefficient for conversion with respect to the change in the inclination angle, and correction means for correcting the conversion coefficient based on the inclination angle and the correction coefficient are provided. It is characterized by.

本発明によれば、測点の撮影時の温度や姿勢に応じて自動的に外部定位要素または内部定位要素の補正を行うので、撮影作業時に手間をかけることなく測量精度を向上させることが可能となる。   According to the present invention, since the external localization element or the internal localization element is automatically corrected according to the temperature and posture at the time of shooting at the measurement point, it is possible to improve the surveying accuracy without taking time during the shooting operation. It becomes.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態である３次元物体測量装置を構成する画像撮影装置を示す斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an image photographing apparatus constituting a three-dimensional object surveying apparatus according to an embodiment of the present invention.

画像撮影装置３０は、基線桿３１、右スチルカメラ３２Ｒ、左スチルカメラ３２Ｌ、および基線桿支持機構３３によって構成される。基線桿３１の両端に右スチルカメラ３２Ｒと左スチルカメラ３２Ｌとが所定の間隔をもって取付けられる。スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌは写真測量用のデジタルカメラが用いられる。なお、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌはフィルムカメラであってもよい。   The image capturing device 30 includes a base line rod 31, a right still camera 32R, a left still camera 32L, and a baseline rod support mechanism 33. A right still camera 32R and a left still camera 32L are attached to both ends of the base rod 31 with a predetermined interval. The still cameras 32R and 32L are digital cameras for photogrammetry. The still cameras 32R and 32L may be film cameras.

スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの光軸ＯＡＲ、ＯＡＬは互いに平行かつ基線桿３１に垂直となるように固定され、同一の領域を同時に異なる視点から撮像することが可能である。ただし、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの光軸ＯＡＲ、ＯＡＬを完全に平行に固定することは困難であり、実質的には略平行に配置される。   The optical axes OAR and OAL of the still cameras 32R and 32L are fixed so as to be parallel to each other and perpendicular to the base line rod 31, so that the same region can be imaged simultaneously from different viewpoints. However, it is difficult to fix the optical axes OAR and OAL of the still cameras 32R and 32L completely in parallel, and they are substantially arranged in parallel.

スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌは各々正確に位置決めされており、両者の位置関係は、あらかじめ高い精度で測定される。また、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの内部定位要素などもあらかじめ正確に検定される。   The still cameras 32R and 32L are accurately positioned, and the positional relationship between them is measured with high accuracy in advance. Further, the internal localization elements of the still cameras 32R and 32L are accurately verified in advance.

基線桿３１は、基線桿支持機構３３によって支持される。基線桿支持機構３３は、基線桿支持部３３Ｈと、可動部３３Ｍによって構成される。基線桿支持部３３Ｈに基線桿３１は固定される。基線桿支持部３３Ｈは可動部３３Ｍによって、基線桿３１に平行な第１の直線Ｌ１、および基線桿３１とスチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの光軸ＯＡＲ、ＯＡＬに垂直な第２の直線Ｌ２を軸に基線桿支持部３３Ｈを回動自在に支持される。   Baseline rod 31 is supported by baseline rod support mechanism 33. The baseline heel support mechanism 33 includes a baseline heel support portion 33H and a movable portion 33M. Baseline rod 31 is fixed to baseline rod support portion 33H. Base line rod support portion 33H is moved by movable portion 33M about first straight line L1 parallel to baseline rod 31 and second straight line L2 perpendicular to optical axis OAR and OAL of baseline rod 31 and still cameras 32R and 32L. The base rod support portion 33H is rotatably supported.

なお、以後の説明において特に断らない限り、左スチルカメラ３２Ｌから右スチルカメラ３２Ｒに向かう基線桿３１に平行な方向をｘ軸、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの光軸方向の単位ベクトルの合成ベクトルとｘ軸に垂直上向きの方向をｙ軸、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの光軸方向の単位ベクトルの合成ベクトルに平行でスチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの前方向をｚ軸とする。また、ｚ軸の正の方向を基準方向とする。なお、基線桿支持部３３Ｈにおける任意の１点であってスチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの中心を原点とする。   Unless otherwise specified in the following description, the direction parallel to the base line 桿 31 from the left still camera 32L to the right still camera 32R is the x axis, and the combined vector of the unit vectors in the optical axis direction of the still cameras 32R and 32L and x The upward direction perpendicular to the axis is the y-axis, the unit vector in the optical axis direction of the still cameras 32R and 32L is parallel to the combined vector, and the forward direction of the still cameras 32R and 32L is the z-axis. Further, the positive direction of the z axis is set as the reference direction. It should be noted that an arbitrary one point on the base line rod support portion 33H and the center of the still cameras 32R and 32L is the origin.

スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌには、温度センサ３４Ｒ、３４Ｌが設けられる。また、基線桿支持部３３Ｈにも、温度センサ３４Ｈが設けられる。それぞれの温度センサ３４Ｒ、３４Ｌ、３４Ｈによって、撮影時のスチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌ、基線桿３１の温度が検出される。   The still cameras 32R and 32L are provided with temperature sensors 34R and 34L. Further, a temperature sensor 34H is also provided in the base line rod support portion 33H. The temperature sensors 34R, 34L, and 34H detect the temperatures of the still cameras 32R and 32L and the base line rod 31 at the time of shooting.

また、基線桿支持部３３Ｈには、チルトセンサ３５が設けられる。チルトセンサ３５によって、水平面ＨＰに対するｚ軸周りの傾斜角Ａおよび水平面ＨＰに対するｘ軸周りの傾斜角Ｂが検出される（図２、図３参照）。   In addition, a tilt sensor 35 is provided in the base line rod support portion 33H. The tilt sensor 35 detects an inclination angle A around the z axis relative to the horizontal plane HP and an inclination angle B around the x axis relative to the horizontal plane HP (see FIGS. 2 and 3).

図４は本発明の一実施形態を適用した３次元物体測量装置の電気的な構成を示すブロック図である。３次元物体測量装置１０は画像撮影装置３０と測量写真解析装置２０により構成される。画像撮影装置３０と測量写真解析装置２０は、インターフェースケーブル１１によって接続される。   FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of a three-dimensional object surveying apparatus to which an embodiment of the present invention is applied. The three-dimensional object surveying device 10 includes an image photographing device 30 and a survey photo analysis device 20. The image capturing device 30 and the survey photo analysis device 20 are connected by an interface cable 11.

画像撮影装置３０は、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌ、温度センサ３４Ｒ、３４Ｌ、３４Ｈ、チルトセンサ３５、およびマイクロコンピュータ３６などによって構成される。   The image capturing device 30 includes still cameras 32R, 32L, temperature sensors 34R, 34L, 34H, a tilt sensor 35, a microcomputer 36, and the like.

スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌはマイクロコンピュータ３６に接続され、制御される。スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌのレリーズ動作は、マイクロコンピュータ３６により実行される。スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌのレリーズ動作により生成される画像信号は、マイクロコンピュータ３６に送られる。   The still cameras 32R and 32L are connected to the microcomputer 36 and controlled. The release operation of the still cameras 32R and 32L is executed by the microcomputer 36. Image signals generated by the release operations of the still cameras 32R and 32L are sent to the microcomputer 36.

温度センサ３４Ｒ、３４Ｌ、３４Ｈは、マイクロコンピュータ３６に接続される。それぞれスチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌ、および基線桿３１の温度に相当する温度信号が、マイクロコンピュータ３６に送られる。   The temperature sensors 34R, 34L, 34H are connected to the microcomputer 36. Temperature signals corresponding to the temperatures of the still cameras 32R and 32L and the base line rod 31 are sent to the microcomputer 36, respectively.

チルトセンサ３５はマイクロコンピュータ３６に接続される。チルトセンサ３５より検出される傾斜角Ａ、傾斜角Ｂに相当する傾斜角信号がマイクロコンピュータ３６に送られる。なお、画像信号を生成するときの温度信号および傾斜角信号が、マイクロコンピュータ３６によって関連付けられる。   The tilt sensor 35 is connected to the microcomputer 36. Tilt angle signals corresponding to the tilt angle A and the tilt angle B detected by the tilt sensor 35 are sent to the microcomputer 36. Note that the microcomputer 36 associates the temperature signal and the tilt angle signal when generating the image signal.

さらに、マイクロコンピュータ３６には、操作スイッチ群３７および表示機３８が接続される。操作スイッチ群３７への入力により、画像撮影装置３０において撮像動作や画像撮影装置３０の設定を行うことが可能である。また、表示機３８には撮影した画像や画像撮影装置３０の各種設定の設定値などを表示可能である。   Further, an operation switch group 37 and a display 38 are connected to the microcomputer 36. By inputting to the operation switch group 37, it is possible to perform an imaging operation or setting of the image capturing device 30 in the image capturing device 30. The display 38 can display captured images, setting values of various settings of the image capturing device 30, and the like.

画像信号、温度信号、傾斜角信号は、マイクロコンピュータ３６から測量写真解析装置２０に転送可能である。一方、画像撮影装置３０の撮像動作や各種の設定を測量写真解析装置２０によって行うことが可能であり、そのための制御信号が測量写真解析装置２０から画像撮影装置３０に送られる。なお、画像撮影装置３０と測量写真解析装置２０との間の各信号の送受信は、インターフェース回路３９を介して行なわれる。   The image signal, the temperature signal, and the tilt angle signal can be transferred from the microcomputer 36 to the survey photo analysis apparatus 20. On the other hand, the image capturing operation of the image capturing device 30 and various settings can be performed by the surveying photo analysis device 20, and a control signal for the operation is sent from the survey photo analysis device 20 to the image capturing device 30. In addition, transmission / reception of each signal between the image capturing device 30 and the survey photo analysis device 20 is performed via the interface circuit 39.

測量写真解析器２０は、ＣＰＵ２１、インターフェース回路２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４、モニタ２５、入力装置２６により構成される。ＣＰＵ２１は、インターフェース回路３９、２２を介してマイクロコンピュータ３６に接続される。   The surveying photo analyzer 20 includes a CPU 21, an interface circuit 22, a ROM 23, a RAM 24, a monitor 25, and an input device 26. The CPU 21 is connected to the microcomputer 36 via the interface circuits 39 and 22.

画像撮影装置３０から転送される画像信号は、インターフェース回路２２およびＣＰＵ２１を介してＲＡＭ２４に送られ、格納される。なお、撮影動作を実行したときの温度信号と傾斜角信号も、画像信号に関連付けられてＲＡＭ２４に格納される。   The image signal transferred from the image capturing device 30 is sent to the RAM 24 via the interface circuit 22 and the CPU 21 and stored therein. Note that the temperature signal and the tilt angle signal when the photographing operation is executed are also stored in the RAM 24 in association with the image signal.

モニタ２５には、３次元測量を行なうための操作画面、ＲＡＭ２４に格納された画像信号に相当する画像、または画像撮影装置３０の各種の設定を行なうための画面を表示可能である。また、測量写真解析装置２０の各種操作は、マウス等のポインティングデバイスや、キーボード等により構成される入力装置２６への操作によって実行される。   The monitor 25 can display an operation screen for performing a three-dimensional survey, an image corresponding to an image signal stored in the RAM 24, or a screen for performing various settings of the image capturing device 30. Various operations of the surveying photo analysis apparatus 20 are executed by operations on a pointing device such as a mouse, an input device 26 including a keyboard and the like.

スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの外部定位要素は、画像撮影装置３０の基準点の位置をトータルステーションで測量して、空間後方交会によりあらかじめ算出される。なお、検定された内部定位要素は、外部定位要素とともにＲＯＭ２３に記憶される。   The external localization elements of the still cameras 32R and 32L are calculated in advance by space rear intersection by measuring the position of the reference point of the image capturing device 30 with a total station. The verified internal localization element is stored in the ROM 23 together with the external localization element.

なお、外部定位要素とは、画像撮影装置３０の基準点を原点としたスチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの３次元座標とスチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの光軸ＯＡＲ、ＯＡＬの方向である。   The external localization elements are the three-dimensional coordinates of the still cameras 32R and 32L and the directions of the optical axes OAR and OAL of the still cameras 32R and 32L with the reference point of the image capturing device 30 as the origin.

ところで、測点を撮影するときの温度は撮影場所や撮影状況等によって異なっており、外部定位要素および内部定位要素は撮影時の温度により変化することがある。このように外部定位要素および内部定位要素の中で、温度変化に対して測量の精度に大きな影響を及ぼす要素が、補正対象要素として定められる。   By the way, the temperature at which the measurement point is photographed varies depending on the photographing location, the photographing situation, and the like, and the external localization element and the internal localization element may change depending on the temperature at the time of photographing. In this way, among the external localization element and the internal localization element, an element that greatly affects the accuracy of surveying with respect to a temperature change is determined as a correction target element.

補正対象要素は、例えば、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌのｘ座標ｘｒ、ｘｌ、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの焦点距離ＦＬＲ、ＦＬＬ、スチルカメラ３２Ｒ、３２ＬのＣＣＤ面ＩＳＲ、ＩＳＬの座標上のｘ軸方向の偏心量ＸｃＲ、ＸｃＬ、およびスチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌのｙ軸周りの光軸の傾きβＲ、βＬである。なお、スチルカメラ３２Ｒ、３２ＬのＣＣＤ面ＩＳＲ、ＩＳＬの座標上のｘ軸方向は、スチルカメラ３２Ｒ、３２ＬのＣＣＤ面ＩＳＲ、ＩＳＬに平行でｙ軸に垂直な方向である。   The correction target element is, for example, the x-coordinates xr and xl of the still cameras 32R and 32L, the focal lengths FLR and FLL of the still cameras 32R and 32L, the CCD plane ISR and the ISL coordinates of the still cameras 32R and 32L, in the x-axis direction. The eccentric amounts XcR and XcL, and the optical axis inclinations βR and βL around the y-axis of the still cameras 32R and 32L. The x-axis direction on the coordinates of the CCD surfaces ISR and ISL of the still cameras 32R and 32L is a direction parallel to the CCD surfaces ISR and ISL of the still cameras 32R and 32L and perpendicular to the y-axis.

なお、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌのｘ座標は、基線桿３１の長さ２Ｌが変わることによりズレが発生する（図５参照）。   Note that the x-coordinates of the still cameras 32R and 32L are shifted due to the change in the length 2L of the base rod 31 (see FIG. 5).

これらの要素の１℃あたりの変化量がＲＯＭ２３に記憶される。すなわち、基線桿３１の単位変化量ΔＬ（ｍｍ／℃）、焦点距離の単位変化量ΔＦＬＲ、ΔＦＬＬ（ｍｍ／℃）、偏心量の単位変化量ΔＸｃＲ、ΔＸｃＬ（ｍｍ／℃）、および傾きの単位変化量ΔβＲ、ΔβＬ（ｒａｄ／℃）が記憶される。さらに、外部定位要素を算出するために基準点の位置を測量したときの温度Ｔｓが基準温度としてＲＯＭ２３に記憶される。   Changes in these elements per 1 ° C. are stored in the ROM 23. That is, the unit variation ΔL (mm / ° C.) of the base line 桿 31, the unit variation ΔFLR, ΔFLL (mm / ° C.) of the focal length, the unit variation ΔXcR, ΔXcL (mm / ° C.) of the eccentricity, and the unit of inclination The change amounts ΔβR and ΔβL (rad / ° C.) are stored. Further, the temperature Ts when the position of the reference point is measured to calculate the external localization element is stored in the ROM 23 as the reference temperature.

また、図３に示すようにｚ軸が水平面ＨＰから傾くことにより、基線桿３１にｘｚ平面における撓みＢＥｘｚが生ずる（図６参照）。撓みＢＥｘｚにより、外部定位要素の一つであるスチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの光軸のｘｚ平面上の角度方向にズレが発生する。そこで、撓みＢＥｘｚによる方向のズレを補正するための所定の測定値がＲＯＭ２３に記憶される。   Further, as shown in FIG. 3, the z-axis is inclined from the horizontal plane HP, so that a bend BExz in the xz plane occurs in the base line rod 31 (see FIG. 6). Due to the bending BExz, a deviation occurs in the angular direction on the xz plane of the optical axis of the still cameras 32R and 32L, which is one of the external localization elements. Therefore, a predetermined measurement value for correcting the deviation in the direction due to the bending BExz is stored in the ROM 23.

所定の測定値は、後述するように、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの重量ＷＲ、ＷＬ、基線桿３１の断面２次モーメントＩ、基準温度における基線桿３１の長さ２×Ｌ、および基線桿３１のヤング率Ｅである。   As will be described later, the predetermined measured values are the weights WR and WL of the still cameras 32R and 32L, the secondary moment I of the cross section of the base line 31, the length 2 × L of the base line 31 at the reference temperature, and the base line 31 Young's modulus E.

なお、説明を簡単にするために、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの距離｜ｘｒ｜＋｜ｘｌ｜は基線桿３１と同じ長さ２×Ｌであり、原点からスチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌまでの距離｜ｘｒ｜、｜ｘｌ｜は互いに等しく、長さＬであるとする。   In order to simplify the description, the distance | xr | + | xl | of the still cameras 32R and 32L is the same length 2 × L as the base line 桿 31, and the distance | xr from the origin to the still cameras 32R and 32L It is assumed that | and | xl | are equal to each other and have a length L.

以上のような構成の３次元物体測量装置１０による測点の測量方法について以下に説明する。   A surveying method of the survey point by the three-dimensional object surveying apparatus 10 having the above configuration will be described below.

まず、画像撮影装置３０が測点の近辺に設置される。測点がスチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの撮影範囲内に入るように、画像撮影装置３０を設置する位置および姿勢が定められる。画像撮影装置３０の位置および姿勢を固定した状態で、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌにより測点が撮影される。   First, the image capturing device 30 is installed in the vicinity of the measurement point. The position and orientation at which the image capturing device 30 is installed are determined so that the measurement point falls within the capturing range of the still cameras 32R and 32L. With the position and orientation of the image capturing device 30 fixed, the measurement points are captured by the still cameras 32R and 32L.

測点が撮影されると、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌから画像信号が測量写真解析装置２０に送られる。また、撮影時のスチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌ、および基線桿３１の温度に相当する温度信号も測量写真解析装置２０に送られる。さらに、撮影時の基線桿３１の傾斜角Ａ、傾斜角Ｂに相当する傾斜角信号も測量写真解析装置２０に送られる。   When the measurement point is photographed, an image signal is sent from the still cameras 32R and 32L to the survey photo analysis apparatus 20. In addition, temperature signals corresponding to the temperatures of the still cameras 32R and 32L and the base line rod 31 at the time of shooting are also sent to the survey photo analysis apparatus 20. Further, tilt angle signals corresponding to the tilt angle A and the tilt angle B of the base rod 31 at the time of photographing are also sent to the survey photo analysis apparatus 20.

撮影が終わると、測量写真解析装置２０において、測点の３次元座標を算出可能である。測点の３次元座標の算出は、外部定位要素、内部定位要素、および画像情報に基づいて行われる。   When the photographing is finished, the survey photo analysis apparatus 20 can calculate the three-dimensional coordinates of the survey points. The calculation of the three-dimensional coordinates of the station is performed based on the external localization element, the internal localization element, and the image information.

３次元座標の算出の前に、外部定位要素および内部定位要素の補正が行われる。要素の補正は、温度変化に対する補正と傾きに対する補正が行われる。まず、温度変化に対する補正が行われる。   Before the calculation of the three-dimensional coordinates, the external localization element and the internal localization element are corrected. The element is corrected for temperature change and inclination. First, correction for temperature change is performed.

温度変化に対する補正において、撮影時に測定したスチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌおよび基線桿３１それぞれの温度ＴｒＲ、ＴｒＬ、ＴｒＨと基準温度Ｔｓとの差ΔＴＲ、ΔＴＬ、ΔＴＨが求められる。   In the correction for the temperature change, differences ΔTR, ΔTL, ΔTH between the temperatures TrR, TrL, TrH and the reference temperature Ts of the still cameras 32R, 32L and the base line rod 31 measured at the time of photographing are obtained.

ＲＯＭ２３に記憶された基線桿３１の１℃あたりの変化量ΔＬ（ｍｍ／℃）に温度変化量ΔＴＨが、焦点距離の１℃あたりの変化量ΔＦＬＲ、ΔＦＬＬ（ｍｍ／℃）、偏心量の１℃あたりの変化量ΔＸｃＲ、ΔＸｃＬ（ｍｍ／℃）、および傾きの１℃あたりの変化量ΔβＲ、ΔβＬ（ｒａｄ／℃）に温度変化量ΔＴＲ、ΔＴＬが乗じられる。   The amount of change ΔTH (mm / ° C.) per degree of change in the baseline 桿 31 stored in the ROM 23 is ΔTH (mm / ° C.), the amount of change ΔFLR, ΔFLL (mm / ° C.) per 1 ° of the focal length, and 1 of the amount of eccentricity. The change amounts ΔXcR and ΔXcL (mm / ° C.) per degree C and the change amounts ΔβR and ΔβL (rad / ° C.) per 1 ° C. are multiplied by the temperature change amounts ΔTR and ΔTL.

温度変化による基線桿３１の長さのズレΔＬ×ΔＴＨ（ｍｍ）によって、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌのｘ座標が補正される。温度変化によるスチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの焦点距離のズレΔＦＬＲ×ΔＴＲ、ΔＦＬＬ×ΔＴＬ（ｍｍ）によって、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの焦点距離が補正される。   The x-coordinates of the still cameras 32R and 32L are corrected by the deviation ΔL × ΔTH (mm) of the length of the base line rod 31 due to the temperature change. The focal lengths of the still cameras 32R and 32L are corrected based on the deviations ΔFLR × ΔTR and ΔFLL × ΔTL (mm) of the focal lengths of the still cameras 32R and 32L due to temperature changes.

温度変化による偏心量のズレΔＸｃＲ×ΔＴＲ、ΔＸｃＬ×ΔＴＬ（ｍｍ）によって、スチルカメラ３２Ｒ、３２ＬのＣＣＤ面ＩＳＲ、ＩＳＬの座標上の偏心量のｘ軸方向成分が補正される。温度変化による光軸の方向のズレΔβＲ×ΔＴＲ、ΔβＬ×ΔＴＬに基づいて光軸のｘｚ平面における角度方向、すなわちＹ軸周りの角度方向が補正される。   The x-axis direction component of the eccentricity on the coordinates of the CCD surfaces ISR and ISL of the still cameras 32R and 32L is corrected by the deviations ΔXcR × ΔTR and ΔXcL × ΔTL (mm) of the eccentricity due to the temperature change. Based on the deviations ΔβR × ΔTR and ΔβL × ΔTL in the direction of the optical axis due to temperature changes, the angular direction of the optical axis in the xz plane, that is, the angular direction around the Y axis is corrected.

温度変化による補正を終了すると、ｚ軸、ｘ軸周りの水平面ＨＰからの傾斜によって生ずる光軸の方向のズレの補正が行われる。なお、ｘｚ平面における光軸のズレはｘｚ平面における撓み角Ｃに等しい。したがって、ｘｚ平面における撓み角Ｃを求め、撓み角Ｃを用いて、ｙ軸に平行な直線を軸にした回転角の補正が行われる。   When the correction due to the temperature change is completed, the deviation in the direction of the optical axis caused by the inclination from the horizontal plane HP around the z axis and the x axis is corrected. The deviation of the optical axis in the xz plane is equal to the deflection angle C in the xz plane. Therefore, the deflection angle C in the xz plane is obtained, and the rotation angle around the straight line parallel to the y axis is corrected using the deflection angle C.

この補正では、最初に傾斜角Ｂの正負の判断が行なわれる。なお、基準方向の下向きの傾斜を正の方向、上向きの傾斜を負の方向とする。   In this correction, first, whether the inclination angle B is positive or negative is determined. The downward inclination of the reference direction is defined as a positive direction, and the upward inclination is defined as a negative direction.

傾斜角Ｂが正である場合は、ｘｚ平面における撓み角Ｃは、Ｃ＝Ｗ×（ｃｏｓＡ）×（ｃｏｓＢ）×Ｌ2／（Ｅ×Ｉ）にそれぞれの数値を代入することにより計算される。傾斜角Ｂが負である場合は、ｘｚ平面における撓み角Ｃは、Ｃ＝−Ｗ×（ｃｏｓＡ）×（ｃｏｓＢ）×Ｌ2／（Ｅ×Ｉ）にそれぞれの数値を代入することにより計算される。傾斜角Ｂがゼロである場合は、ｘｚ平面における光軸にズレは生じない。 When the inclination angle B is positive, the deflection angle C in the xz plane is calculated by substituting each numerical value for C = W × (cos A) × (cos B) × L 2 / (E × I). . When the inclination angle B is negative, the deflection angle C in the xz plane is calculated by substituting each numerical value for C = −W × (cos A) × (cos B) × L 2 / (E × I). The When the tilt angle B is zero, no deviation occurs in the optical axis in the xz plane.

ｚ軸の水平面ＨＰからの傾斜によって生じる、ｘｚ平面における撓み角Ｃによって、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌのｙ軸に平行な直線を軸にした回転角が補正される。   The angle of rotation about the straight line parallel to the y-axis of the still cameras 32R and 32L is corrected by the deflection angle C in the xz-plane caused by the inclination of the z-axis from the horizontal plane HP.

以上のように内部定位要素および外部定位要素の補正が終わると、測点の３次元座標の算出が開始される。３次元座標の算出では、ステレオカメラ３２Ｒ、３２Ｌによって撮影された２つの画像がモニタ２５に表示される。操作者がそれぞれの画像内の同一の測点をマウスなどのポインタによって指定することにより、測点の画像上の座標である写真座標が、測量写真解析装置２０に認識される。   When the correction of the internal localization element and the external localization element is completed as described above, calculation of the three-dimensional coordinates of the measurement point is started. In the calculation of the three-dimensional coordinates, two images captured by the stereo cameras 32R and 32L are displayed on the monitor 25. When the operator designates the same measurement point in each image with a pointer such as a mouse, the photogram coordinates, which are the coordinates on the image of the measurement point, are recognized by the survey photo analysis apparatus 20.

測点のそれぞれの画像における写真座標、補正された内部定位要素、および補正された外部定位要素に基づいて、ＣＰＵ２１によって測点の３次元座標が算出される。   Based on the photographic coordinates in each image of the station, the corrected internal localization element, and the corrected external localization element, the CPU 21 calculates the three-dimensional coordinates of the station.

以上のように、本実施形態の３次元座標測量装置によれば、画像撮影装置の個々の構成部品の温度変化による測量精度の低下を防ぐことが可能になる。また、ｚ軸、x軸周り、すなわち基準方向が水平面から傾いた場合に生じる測量精度の低下を防ぐことも可能である。   As described above, according to the three-dimensional coordinate surveying apparatus of this embodiment, it is possible to prevent a decrease in surveying accuracy due to temperature changes of individual components of the image capturing apparatus. It is also possible to prevent a decrease in surveying accuracy that occurs when the z-axis and the x-axis, that is, the reference direction is inclined from the horizontal plane.

また、本実施形態の３次元測量装置による外部定位要素および内部定位要素の補正により、従来公知の他の補正方法による測量精度を向上させることも可能である。例えば、他の補正方法として、任意の位置においた調整用チャートによる外部定位要素の検出や補正方法が知られている。   Moreover, it is also possible to improve surveying accuracy by other conventionally known correction methods by correcting the external localization element and the internal localization element by the three-dimensional surveying apparatus of the present embodiment. For example, as another correction method, a method for detecting and correcting an external localization element using an adjustment chart placed at an arbitrary position is known.

このような検出や補正方法では、スチルカメラのｘ座標とスチルカメラの焦点距離を求めることは出来ない。また、スチルカメラのｘ座標と焦点距離は正確であることを前提として、他の要素が補正される。そのため、スチルカメラのｘ座標と焦点距離のいずれかに誤差があると、計算により求める他の要素の変位がさらに大きくなってしまっていた。   With such a detection and correction method, the x coordinate of the still camera and the focal length of the still camera cannot be obtained. In addition, other elements are corrected on the assumption that the x-coordinate and focal length of the still camera are accurate. For this reason, if there is an error in either the x-coordinate or the focal length of the still camera, the displacement of other elements obtained by calculation is further increased.

しかし、本実施形態における温度補正方法によりスチルカメラの焦点距離とスチルカメラのｘ座標を補正することにより、従来公知の調整用チャートを用いた他の要素の補正の精度を高めることが可能になる。   However, by correcting the focal length of the still camera and the x coordinate of the still camera by the temperature correction method in the present embodiment, it is possible to improve the accuracy of correction of other elements using a conventionally known adjustment chart. .

なお、本実施形態において、温度の変化に対して、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌのｘ座標の変位、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの焦点距離の変位、スチルカメラ３２Ｒ、３２ＬのＣＣＤ面ＩＳＲ、ＩＳＬの座標上の偏心量のｘ軸方向成分の変位、ｙ軸に平行な直線を軸とした光軸の方向の変位の補正を行なったが、この中のいずれか一つ以上を補正する構成であってもよい。補正を行なわない場合に比べて測量精度を向上させることが可能である。   In the present embodiment, the x-coordinate displacement of the still cameras 32R and 32L, the focal length displacement of the still cameras 32R and 32L, and the CCD planes ISR and ISL coordinates of the still cameras 32R and 32L with respect to the temperature change. The displacement in the x-axis direction component of the amount of eccentricity and the displacement in the direction of the optical axis about the straight line parallel to the y-axis have been corrected. However, even if one or more of these are corrected, Good. It is possible to improve the survey accuracy compared with the case where no correction is performed.

また、本実施形態では、温度変化に対する補正および水平面に対する傾斜角の補正を行う構成であるが、いずれか一方のみを行なう構成であっても測量精度を向上させることは可能である。   Further, in the present embodiment, the correction for the temperature change and the correction of the inclination angle with respect to the horizontal plane are performed, but the surveying accuracy can be improved even if only one of the configurations is performed.

また、本実施形態において、測量写真解析装置２０に温度変化を補正するための係数および、基準方向が水平面に対して傾く場合の外部定位要素の補正を行なうための係数を記憶するＲＯＭ２３が、測量写真解析装置２０に設けられる構成であるが、画像撮影装置３０に設けられる構成であってもよい。測量写真解析装置２０を様々な画像撮影装置３０に接続して使用する場合に、個々の画像撮影装置に固有のこれらの係数を取り違えることがない。   Further, in this embodiment, the ROM 23 storing the coefficient for correcting the temperature change in the surveying photo analysis apparatus 20 and the coefficient for correcting the external localization element when the reference direction is inclined with respect to the horizontal plane is the surveying. Although the configuration is provided in the photo analysis device 20, the configuration may be provided in the image capturing device 30. When the surveying photo analysis apparatus 20 is connected to various image capturing apparatuses 30 and used, these coefficients unique to the individual image capturing apparatuses are not mistaken.

また、本実施形態では、画像撮影装置３０と測量写真解析装置２０を組合わせて３次元物体測量装置を構成しているが、画像撮影装置３０から出力される画像信号、温度信号、および傾斜信号をデジタル信号としてメモリに読込ませ、このメモリから測量写真解析装置にこれらの信号を読込ませて、測点の３次元座標を求める構成であってもよい。測量写真解析装置は実体視を利用したものでもよいし、左右画像の同一点をそれぞれ入力する方式でもよい。   In the present embodiment, the image capturing device 30 and the survey photo analysis device 20 are combined to form a three-dimensional object surveying device. However, an image signal, a temperature signal, and a tilt signal output from the image capturing device 30 are used. May be read into a memory as a digital signal, and these signals may be read from the memory into a survey photo analysis apparatus to obtain the three-dimensional coordinates of the survey point. The surveying photo analysis apparatus may use the real vision or may input the same point in the left and right images.

また、本実施形態では、補正対象要素の単位温度あたりの変化量をＲＯＭ２３に記憶する構成であるが、温度毎の補正対象要素の対応表などをＲＯＭ２３に記憶する構成であってもよい。本実施形態では、変化量と検出した温度に基づいて補正対象要素の補正を行なったが、後者においては検出した温度から直接補正対象要素の値を補正値として用いても本実施形態と同じ効果を発する。   Further, in the present embodiment, the amount of change per unit temperature of the correction target element is stored in the ROM 23, but a configuration in which a correspondence table of correction target elements for each temperature is stored in the ROM 23 may be used. In the present embodiment, the correction target element is corrected based on the amount of change and the detected temperature. However, in the latter case, even if the value of the correction target element is directly used as the correction value from the detected temperature, the same effect as in the present embodiment is obtained. To emit.

また、本実施形態では、スチルカメラ３２Ｒ、３２Ｌの重量ＷＲ、ＷＬ、基線桿３１の断面２次モーメントＩ、基準温度における基線桿３１の長さ２Ｌ、および基線桿３１のヤング率ＥがＲＯＭ２３に記憶させる構成であるが、断面２時モーメントＩ、基線桿３１の長さ２Ｌ、ヤング率Ｅの代わりに基線桿３１のバネ定数を記憶させて、光軸のズレを算出させる構成であってもよい。または、傾斜角Ａ、傾斜角Ｂに対するｘｚ平面における光軸の方向のズレ、すなわち撓み角Ｃの対応表をＲＯＭ２３に記憶させる構成であってもよい。   In this embodiment, the weights WR and WL of the still cameras 32R and 32L, the secondary moment I of the cross section of the base rod 31, the length 2L of the base rod 31 at the reference temperature, and the Young's modulus E of the base rod 31 are stored in the ROM 23. Even if it is a configuration for storing the spring constant of the base rod 31 instead of the moment of cross section 2 I, the length 2L of the base rod 31 and the Young's modulus E, and calculating the deviation of the optical axis. Good. Alternatively, the ROM 23 may store a correspondence table of the deviation of the optical axis direction in the xz plane with respect to the inclination angle A and the inclination angle B, that is, the deflection angle C.

本発明の一実施形態である３次元物体測量装置を構成する画像撮影装置の斜視図である。It is a perspective view of the imaging device which comprises the three-dimensional object surveying apparatus which is one Embodiment of this invention. 傾斜角Ａを説明するための画像撮影装置の正面図である。It is a front view of an image photographing device for explaining an inclination angle A. 傾斜角Ｂを説明するための画像撮影装置の側面図である。It is a side view of an image photographing device for explaining an inclination angle B. ３次元物体測量装置の電気的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of a three-dimensional object surveying apparatus. 画像撮影装置の内部定位要素および外部定位要素の一部を説明するための、画像撮影装置の透視図である。It is a perspective view of an image photographing device for explaining a part of an internal localization element and an external localization element of the image photographing device. ｘｚ平面における基線桿の撓みと光軸の方向のズレを説明するための、画像撮影装置の平面図である。It is a top view of an image pick-up device for explaining deflection of a base line ridge in the xz plane and a shift in the direction of the optical axis.

符号の説明Explanation of symbols

１０ ３次元物体測量装置
２０ 測量写真解析装置
２２ インターフェース回路
２３ ＲＯＭ
３０ 画像撮影装置
３１ 基線桿
３２Ｒ 右スチルカメラ
３２Ｌ 左スチルカメラ
３３Ｈ 基線桿支持部
３３Ｍ 可動部
３４Ｒ、３４Ｌ、３４Ｈ 温度センサ
３５ チルトセンサ
10 3D Object Surveying Device 20 Surveying Photo Analysis Device 22 Interface Circuit 23 ROM
Reference Signs List 30 Image Shooting Device 31 Baseline Light 32R Right Still Camera 32L Left Still Camera 33H Baseline Light Support Part 33M Movable Part 34R, 34L, 34H Temperature Sensor 35 Tilt Sensor

Claims (10)

第１、第２のカメラと、
前記第１、第２のカメラを支持する支持体と、
前記第１、第２のカメラまたは前記支持体の少なくとも一つに設けられ、周囲の温度を検出する温度センサと、
前記第１、第２のカメラが撮影する写真に写る測量対象点の写真座標から前記測量対象点の３次元座標を求めるための変換係数の温度変化特性を記憶する記憶手段と、
前記温度センサが検出する温度と前記温度変化特性とに基づいて、前記変換係数を補正する補正手段とを備える
ことを特徴とする３次元物体測量装置。 First and second cameras;
A support for supporting the first and second cameras;
A temperature sensor that is provided in at least one of the first and second cameras or the support and detects an ambient temperature;
Storage means for storing a temperature change characteristic of a conversion coefficient for obtaining a three-dimensional coordinate of the survey target point from a photo coordinate of the survey target point reflected in a photograph taken by the first and second cameras;
A three-dimensional object surveying apparatus, comprising: correction means for correcting the conversion coefficient based on the temperature detected by the temperature sensor and the temperature change characteristic. 前記温度変化特性が記憶される変換係数は、前記第１、第２のカメラの焦点距離、前記第１、第２のカメラに設けられる撮像手段の中心の光軸からのズレ、前記支持体が前記第１、第２のカメラを支持する所定の姿勢の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載の３次元物体測量装置。   The conversion coefficient in which the temperature change characteristic is stored is the focal length of the first and second cameras, the deviation from the optical axis at the center of the imaging means provided in the first and second cameras, and the support body. The three-dimensional object surveying apparatus according to claim 1, wherein the three-dimensional object surveying apparatus is at least one of predetermined postures supporting the first and second cameras. 前記所定の姿勢は、
前記第１、第２のカメラの間の距離、
前記第１のカメラの光軸方向の単位ベクトルと前記第２のカメラの光軸方向の単位ベクトルとの合成ベクトルに平行で、前記第１のカメラと前記第２のカメラとを結ぶ直線に平行な平面における、前記第１、第２のカメラの光軸の向きの少なくとも一方である
ことを特徴とする請求項２に記載の３次元物体測量装置。 The predetermined posture is:
The distance between the first and second cameras;
Parallel to a combined vector of a unit vector in the optical axis direction of the first camera and a unit vector in the optical axis direction of the second camera, and parallel to a straight line connecting the first camera and the second camera The three-dimensional object surveying device according to claim 2, wherein the three-dimensional object surveying device is at least one of directions of optical axes of the first and second cameras in a simple plane. 前記温度変化特性は、単位温度あたりの前記変換係数の変化量であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の３次元物体測量装置。   4. The three-dimensional object surveying apparatus according to claim 1, wherein the temperature change characteristic is a change amount of the conversion coefficient per unit temperature. 5. 第１、第２のカメラと、
前記第１、第２のカメラを支持する支持体と、
前記支持体に設けられ、前記第１、第２のカメラの光軸の単位ベクトルの合成ベクトルの水平面に対する傾斜角を検出する傾斜角検出センサと、
前記第１、第２のカメラが撮影する写真に写る測量対象点の写真座標から前記測量対象点の３次元座標を求めるための変換係数の前記傾斜角の変化に対する傾斜角変化特性を記憶する記憶手段と、
前記傾斜角センサが検出する傾斜角と前記傾斜角変化特性とに基づいて、前記変換係数を補正する補正手段とを備える
ことを特徴とする３次元物体測量装置。 First and second cameras;
A support for supporting the first and second cameras;
An inclination angle detection sensor that is provided on the support and detects an inclination angle of a combined vector of unit vectors of optical axes of the first and second cameras with respect to a horizontal plane;
A memory for storing a tilt angle change characteristic with respect to a change in the tilt angle of a conversion coefficient for obtaining a three-dimensional coordinate of the survey target point from a photo coordinate of the survey target point reflected in a photograph taken by the first and second cameras. Means,
A three-dimensional object surveying apparatus, comprising: correction means for correcting the conversion coefficient based on an inclination angle detected by the inclination angle sensor and the inclination angle change characteristic. 前記補正手段に補正される前記変換係数は、前記合成ベクトルに平行で、前記第１、第２のカメラを結ぶ直線に平行な平面における、前記第１、第２のカメラの光軸の向きであることを特徴とする請求項５に記載の３次元物体測量装置。   The conversion coefficient corrected by the correction means is the direction of the optical axis of the first and second cameras in a plane parallel to the combined vector and parallel to a straight line connecting the first and second cameras. The three-dimensional object surveying apparatus according to claim 5, wherein the three-dimensional object surveying apparatus is provided. 前記傾斜角変化特性は、前記支持体のバネ定数と前記第１、第２のカメラの重量であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の３次元物体測量装置。   The three-dimensional object surveying apparatus according to claim 5 or 6, wherein the inclination angle change characteristic is a spring constant of the support and a weight of the first and second cameras. 前記傾斜角変化特性は、傾斜角に対する前記変換係数の対応値であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の３次元物体測量装置。   The three-dimensional object surveying device according to claim 5 or 6, wherein the inclination angle change characteristic is a corresponding value of the conversion coefficient with respect to an inclination angle. 第１、第２のカメラと、前記第１、第２のカメラを支持する支持体と、前記第１、第２のカメラまたは前記支持体の少なくとも一つに設けられ周囲の温度を検出する温度センサとを有するステレオカメラから、前記温度センサが検出する周囲温度を取得する取得手段と、
前記周囲温度と、前記第１、第２のカメラが撮影する写真に写る測量対象点の写真座標から前記測量対象点の３次元座標に変換するための変換係数の温度変化特性とを記憶する記憶手段と、
前記周囲温度と前記温度変化特性とに基づいて、前記変換係数を補正する補正手段とを備える
ことを特徴とする測量写真解析装置。 A temperature at which at least one of the first and second cameras, a support that supports the first and second cameras, and at least one of the first and second cameras or the support is detected. An acquisition means for acquiring an ambient temperature detected by the temperature sensor from a stereo camera having a sensor;
A memory for storing the ambient temperature and a temperature change characteristic of a conversion coefficient for converting from a photo coordinate of a survey target point in a photograph taken by the first and second cameras to a three-dimensional coordinate of the survey target point. Means,
A surveying photo analysis apparatus comprising: correction means for correcting the conversion coefficient based on the ambient temperature and the temperature change characteristic. 第１、第２のカメラと、前記第１、第２のカメラを支持する支持体と、前記支持体の水平面に対する傾斜角を検出する傾斜角検出センサとを有するステレオカメラから、前記傾斜角検出センサが検出する傾斜角を取得する取得手段と、
前記傾斜角と、前記第１、第２のカメラが撮影する写真に写る測量対象点の写真座標から前記測量対象点の３次元座標に変換するための変換係数の前記傾斜角の変化に対する変化量を算出するための補正係数とを記憶する記憶手段と、
前記傾斜角と前記補正係数とに基づいて、前記変換係数を補正する補正手段とを備える
ことを特徴とする測量写真解析装置。
Inclination angle detection from a stereo camera having first and second cameras, a support body that supports the first and second cameras, and an inclination angle detection sensor that detects an inclination angle of the support body with respect to a horizontal plane. Obtaining means for obtaining an inclination angle detected by the sensor;
The amount of change with respect to the change of the inclination angle and the change coefficient of the conversion coefficient for converting from the photo coordinates of the survey target point in the photograph taken by the first and second cameras to the three-dimensional coordinate of the survey target point Storage means for storing a correction coefficient for calculating
A surveying photo analysis apparatus comprising: correction means for correcting the conversion coefficient based on the tilt angle and the correction coefficient.
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