JP4365963B2

JP4365963B2 - 画像処理による現場検査方法

Info

Publication number: JP4365963B2
Application number: JP34082199A
Authority: JP
Inventors: 正雄鈴木
Original assignee: Sumitomo Forestry Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Forestry Co Ltd
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2019-11-30
Also published as: JP2001153652A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラ等のデジタル撮像手段を介してコンピュータに取り込まれると共に画像処理がなされた建築現場のデジタル画像に基づいて、建物の施工精度を検査する画像処理による現場検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
建物の施工中の現場では、各工程の進捗により基礎、構造、内外部造作、設備等の各種検査を行っている。このような建物の検査は、一人から複数人の作業員が現場で移動しながらレベル、下げ振り、スチールテープ等の測量器具を用いて建物の各部分や部材を測定し、その精度を目視でチェックし、誤差が許容範囲内にあるか否かを確認することにより行われるのが一般的である。
【０００３】
一方、上述のような現場を移動しながら行う作業員によるチェックでは、チェック箇所が多くなると多大の労力を要することになり、書き込みミス等の人為的なミスや測定の個人差も生じることから、このような現場検査の効率化を図るべく、デジタルカメラ等のデジタル撮像手段を介してコンピュータに取り込んだ建物のデジタル画像に基づいて、建物の施工精度を検査する方法を採用することが考えられている。かかるデジタル画像による現場検査方法は、撮像したデジタル画像をコンピュータに取り込み、二値化処理、エッジング処理等の公知の画像処理手段を用いて建物の検査対象部材の輪郭線を明確にし、この画像処理がなされたデジタル画像に基づいて、建物の施工精度を検査するものである。
【０００４】
デジタル画像に基づいて建物を精度良く検査するには、デジタルカメラ等のデジタル撮像手段による撮像位置を決めて、デジタル撮像手段と建物との相対位置を正確に把握する必要があるが、従来の画像処理技術では、このような相対位置の把握は困難である。
【０００５】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、建物に対するデジタル撮像手段の相対位置を容易かつ正確に把握して、デジタル画像に基づく建物の検査を精度良く行うことのできる画像処理による現場検査方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、デジタルカメラ等のデジタル撮像手段を介してコンピュータに取り込まれると共に画像処理がなされた建築現場のデジタル画像に基づいて、建物の施工精度を検査する現場検査方法であって、絶対鉛直線を写し込みつつ前記デジタル撮像手段によって前記建物を撮像し、該絶対鉛直線を前記デジタル画像に表示し、設計図面に基づいて前記建物の三次元設計図書のＣＡＤデータを作成すると共に、該三次元設計図書に前記絶対鉛直線に対応する垂直線を描き加え、前記三次元設計図書の前記垂直線に前記絶対鉛直線を合致させつつ、前記三次元設計図書に前記建築現場における建物のデジタル画像を重ね合わせることにより建物の施工精度を検査することを特徴とする画像処理による現場検査方法を提供することにより、上記目的を達成したものである（請求項１記載の発明）。
【０００７】
また、本発明の現場検査方法は、前記絶対鉛直線を、前記建築現場に鉛直に吊り下げられた下げ振りを撮像することよって得るようにすることが好ましい（請求項２記載の発明）。
【０００９】
さらにまた、本発明の現場検査方法は、前記デジタル撮像手段を、前記三次元設計図書に設定された設計撮像位置に対応すると思われる位置を選定して前記建築現場に設置し、前記建築現場に設けた基準点に対する前記デジタル撮像手段の相対位置を計測して、前記設計図書に設けた基準点に対する前記設計撮像位置の相対位置の修正を行うことが好ましい（請求項３記載の発明）。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態によれば、例えば柱や梁等の建物の軸組構造の各部材の施工精度を検査する際に、本発明の検査方法を採用したものである。すなわち、本実施形態は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、デジタル撮像手段としてデジタルカメラ１１を用いて軸組構造１０を撮像し、撮像したデジタル画像をコンピュータに取り込み、二値化処理、エッジング処理等の公知の画像処理を施して検査対象となる軸組構造１０の検査対称部材の輪郭線を明確にし、この画像処理がなされた軸組構造１０のデジタル画像に基づいて、その施工精度を検査するものである。
【００１１】
そして、本実施形態によれば、例えば梁部材の所定の位置から鉛直下方に吊り下げられた下げ振りを絶対鉛直線Ｖ’として、この下げ振りを写し込みつつデジタルカメラ１１によって軸組構造１０を撮像し、撮像した下げ降りをコンピュータによるデジタル画像に表示し、表示された下げ振りを基準線として演算計測して建物の軸組構造１０の施工精度を検査する。
【００１２】
また、本実施形態によれば、設計図面に基づいて軸組構造１０の三次元設計図書のＣＡＤデータを予めコンピュータにより作成して取り込み、この三次元設計図書に絶対鉛直線（下げ振り）Ｖ’に対応する垂直線Ｖを描き加え、三次元設計図書の垂直線Ｖに絶対鉛直線Ｖ’を合致させつつ、三次元設計図書に建築現場における軸組構造１０のデジタル画像を重ね合わせることにより、軸組構造１０の施工精度を検査する。
【００１３】
ここで、設計図面から軸組構造１０の三次設計図書をコンピュータにより作成するには、公知のＣＡＤソフトを用いて、図２に示す以下の手順で行われる。すなわち、まず、設計図面に基づきＣＡＤソフトに従って軸組構造１０の位置、寸法等をコンピュータに入力して軸組構造１０のＣＡＤデータを作成する（ステップ１）。
【００１４】
次に、作成したＣＡＤデータ上に基準点Ｐを設定し（ステップ２）、建築現場で軸組構造１０を撮像する際のデジタルカメラ１１による設計撮像位置Ｓを設定するための、基準点Ｐからの所定距離Ｌ及び所定高さＨを決定する（ステップ３）。これによって、３次元設計図書における設計撮像位置Ｓに対応する視点位置が決定される。
【００１５】
更に、ＣＡＤデータ上において、所定の柱から数ｍｍ離れた位置に垂直線Ｖを、設計鉛直線として描き加え（ステップ４）、基準点Ｐからの所定距離Ｌ及び所定高さＨを基準（視点位置）として軸組構造１０の三次元設計図書を作成する（ステップ５）。これによって、建築現場で軸組構造１０を撮像する際のデジタルカメラ１１による撮像位置Ｓが決定する。また、作成した軸組構造１０の３次元画像のＣＡＤデータはフロッピー（登録商標）ディスクに保存される（ステップ６）。
【００１６】
一方、デジタルカメラ１１によって撮像された軸組構造１０のデジタル画像に基づいて、建物の施工精度を検査するには、二値化処理、エッジング処理等の公知の画像処理手法を採用しつつ、図３に示す以下の手順で行われる。すなわち、まず、上記ＣＡＤデータ上において設定された、基準点Ｐに相当する基準点Ｐ’を建築現場に設定する（ステップ１’）。
【００１７】
次に、デジタルカメラ１１を、上記ＣＡＤデータ上における撮像位置Ｓに対応すると思われる位置として、基準点Ｐ’から距離Ｌ，高さＨ離れた建築現場における撮像位置Ｓ’を選定してにデジタルカメラ１１を設置し、デジタルカメラ１１によって軸組構造１０を撮像する（ステップ２’）。撮像された軸組構造１０のデジタル画像は、フロッピー（登録商標）ディスク等を介してコンピュータに取り込まれ、二値化処理、エッジング処理等の画像処理が施されて軸組構造１０の検査対象部材の輪郭線が明確にされる（ステップ３’）。ここで、軸組構造１０には、ＣＡＤデータ上における垂直線Ｖに相当する位置に、下げ振りが鉛直下方に向けて吊り下げられており、この下げ振りによる絶対鉛直線Ｖ’もまた画像処理によって明確にされる。
【００１８】
また、デジタルカメラ１１と一体化されたレーザー測定器１２（図１参照）を用いて、撮像位置Ｓ’から基準点Ｐ’への距離（斜距離）Ｂ及び水平角ＲY，鉛直角ＲZが計測され、これらの計測結果に基づいて、コンピュータによって建築現場における撮像位置Ｓ’の基準点Ｐ’に対する実際の距離（水平距離）Ｌ1及び高さＨ1が計測される（ステップ４’）。
【００１９】
次に、フロッピー（登録商標）ディスクを介して別途作成した上記軸組構造１０のＣＡＤデータ（三次元設計図書）をコンピュータに取り込んで、この画像を再現し（ステップ５’）、距離の誤差Ｌ−Ｌ1，高さの誤差Ｈ−Ｈ1，計測した水平角ＲY，鉛直角ＲZを入力してＣＡＤデータ上における撮像位置Ｓの修正を行う（ステップ６’）。すなわち、デジタルカメラ１１を、三次元設計図書に設定された設計撮像位置Ｓに対応すると思われる位置を選定して建築現場に設置し、建築現場に設けた基準点Ｐ’に対するデジタルカメラ１１の撮像位置Ｓ’の実際の相対位置を計測して、三次元設計図書に設けた基準点Ｐに対する設計撮像位置Ｓの相対位置の修正を行う。
【００２０】
そして、修正された撮像位置ＳからのＣＡＤデータによる三次元設計図書と、画像処理を施された軸組構造１０のデジタル画像とをコンピュータ上で重ね合わせて、軸組構造１０の検査対象部材の現場検査を行う（ステップ７’）。すなわち、ＣＡＤデータ上における垂直線Ｖと、デジタル画像における下げ振りによる絶対鉛直線Ｖ’とを合致させてこれらを重ね合わせることにより（ステップ８’）、これらは鉛直方向及び水平方向に精度良く重ね合わされることになり、これらのデータのズレをコンピュータ上における演算処理によって計測して、デジタル画像に基づく軸組構造１０の検査を精度良く行うことが可能になる（ステップ９’）。
【００２１】
また、これらのデジタル画像や誤差の検査結果は、データとしてコンピュータに保存しておくことにより（ステッ１０’）、適宜再確認することが可能になる。
【００２２】
すなわち、本実施形態によれば、デジタル画像を得るべくデジタルカメラ１１により軸組構造１０を撮像する際に、下げ振りによる絶対鉛直線Ｖ’を共に撮像するので、軸組構造１０に対するデジタルカメラ１１の相対位置を正確に把握して、デジタル画像に基づく軸組構造１０の検査を精度良く行うことが可能になる。
【００２３】
また、作業員が現場を移動することなく、重ね合わせた画像により多数の測定位置をコンピュータの画面上で測定できるので、測定にかける労力や時間を大幅に削減することができると共に、人為的ミスも回避することが容易になる。
【００２４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、絶対鉛直線は、下げ振りを撮像することよってデジタル画像に写し込む必要は必ずしもない。また、本発明は、軸組構造のみならず、建物の基礎や、外壁材等についても同様の方法で施工精度を検査することができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の画像処理による現場検査方法によれば、建物に対するジタル撮像手段の相対位置を正確に把握して、デジタル画像に基づく建物の検査を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る現場検査方法を説明する、（ａ）は略示側面図、（ｂ）は略示上面図である。
【図２】設計図面からＣＡＤソフトを用いて建物の設計図書を作成する手順を説明するフローチャートである。
【図３】デジタルカメラによって撮像されたデジタル画像に基づいて、建物の施工精度を検査する手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０軸組構造（建物）
１１デジタルカメラ（デジタル撮像手段）
１２レーザー測定器

Claims

デジタルカメラ等のデジタル撮像手段を介してコンピュータに取り込まれると共に画像処理がなされた建築現場のデジタル画像に基づいて、建物の施工精度を検査する現場検査方法であって、
絶対鉛直線を写し込みつつ前記デジタル撮像手段によって前記建物を撮像し、該絶対鉛直線を前記デジタル画像に表示し、
設計図面に基づいて前記建物の三次元設計図書のＣＡＤデータを作成すると共に、該三次元設計図書に前記絶対鉛直線に対応する垂直線を描き加え、
前記三次元設計図書の前記垂直線に前記絶対鉛直線を合致させつつ、前記三次元設計図書に前記建築現場における建物のデジタル画像を重ね合わせることにより建物の施工精度を検査することを特徴とする画像処理による現場検査方法。
前記絶対鉛直線は、前記建築現場に鉛直に吊り下げられた下げ振りを撮像することよって得られることを特徴とする請求項１に記載の画像処理による現場検査方法。
前記デジタル撮像手段を、前記三次元設計図書に設定された設計撮像位置に対応すると思われる位置を選定して前記建築現場に設置し、前記建築現場に設けた基準点に対する前記デジタル撮像手段の相対位置を計測して、前記設計図書に設けた基準点に対する前記設計撮像位置の相対位置の修正を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理による現場検査方法。