JP5795853B2 - 測量システム - Google Patents
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Description
前記撮像手段の前記光学系ズーム機構に起因した任意のズーム倍率mごとの光軸中心のズレ情報を予め記憶している記憶手段をさらに有し、
前記画像合成手段は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと前記十字線画像データを合成した際における当該第1画像データと当該十字線画像データとの合成位置関係を任意のズーム倍率mでも維持するように、前記記憶手段に記憶されている光軸中心のズレ情報に基づいて、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと前記十字線画像データとを合成することを特徴とする。
前記画像合成手段は、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと、当該第2のズーム倍率に係る前記相対的画素座標に基づき合成位置をオフセットした前記十字線画像データとを合成する、または、
前記画像合成手段は、予め合成位置が固定されている十字線画像データと、第2のズーム倍率に係る相対的画素座標に基づき合成位置をオフセットした当該第2のズーム倍率で撮像された第2画像データとを合成することを特徴とする。
前記画像合成手段は、前記水平軸および/または鉛直軸を示す十字線画像データと、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データとを第2のズーム倍率に係る相対的回転角度に基づきオフセットして合成することを特徴とする。
前記位置情報に基づいて、前記被撮像対象および/または所定物の仮想表示を可能とするように、前記撮像手段で撮像された画像データに前記補助線画像データを合成する補助線画像合成手段とをさらに有するが好ましい。
前記撮像手段で撮像された被撮像物の画像データに鉛直軸を示す鉛直軸線データを合成する画像合成手段と、
前記画像合成手段で合成された合成画像データを表示する表示手段と、
前記撮像手段の前記光学系ズーム機構に起因した任意のズーム倍率mごとの光軸中心のズレ情報を予め記憶している記憶手段を有し、
前記画像合成手段は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと前記鉛直軸線画像データを合成した際における当該第1画像データと当該鉛直軸線画像データとの合成位置関係を任意のズーム倍率mでも維持するように、前記記憶手段に記憶されている光軸中心のズレ情報に基づいて、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと前記鉛直軸線画像データとを合成することを特徴とする。
前記装置本体が、撮像手段で得られた画像データをコントローラへ送信する第1通信手段を備え、
前記コントローラが、前記第1通信手段から送信された画像データを受信する第2通信手段と、前記第2通信手段で受信された画像データを前記十字線画像データと画像合成する前記画像合成手段と、画像合成された合成画像データを表示する表示手段と、前記撮像手段および/または測量手段を遠隔操作するための遠隔操作指示入力を受け付ける入力手段と、前記入力手段で受け付けた遠隔操作指示に基づいて、前記撮像手段および/または測量手段に対して遠隔操作可能に制御する遠隔操作制御手段を有する。
前記各々の装置本体が、撮像手段で得られた各画像データを当該装置本体を識別する識別情報と共にコントローラへ送信する第1通信手段を備え、
前記コントローラが、前記複数の装置本体の第1通信手段の各々から送信された画像データおよび識別情報と共に受信する第2通信手段と、前記第2通信手段で受信された画像データを識別情報に基づいて前記十字線画像データと画像合成する前記画像合成手段と、画像合成された合成画像データを表示する表示手段と、前記複数の装置本体の各々の撮像手段および/または測量手段を遠隔操作するための遠隔操作指示入力を受け付ける入力手段と、前記入力手段で受け付けた遠隔操作指示に基づいて、前記複数の装置本体の各々の撮像手段および/または測量手段に対して遠隔操作可能に制御する遠隔操作制御手段を有する。
実施形態1に係る測量システムの機能構成について図5および図6を参照しながら説明する。測量システムは、撮像手段11および測量手段14が遠隔操作コントローラ20によって遠隔操作可能に構成されている。遠隔操作コントローラ20は、例えば、コンピュータと各種機能を実現するための処理手順を含むソフトウエアによって実現することができ、また、専用回路やファームウエア等との組合せで構成することもできる。測量手段14は、装置本体10が水平台(整準機構)に据え付けられていることで、水平設置される。
画像合成手段25は、撮像手段11で撮像され画像データに十字線画像データを合成する機能である。画像合成処理の方法は、公知の方法を適用でき、例えば、スーパーインポーズ処理を用いることができる。画像合成手段25は、ズーム倍率をキーにして上記オフセット値(図8参照)に応じた合成位置に十字線画像データを、撮像された画像データに合成する。例えば、図1に示すように、ズーム倍率0倍と10倍のズーム前後において、十字線の交点と被撮像対象(構造物)との重複位置(画素)は一致し、被撮像対象(構造物)に対する十字線画像の相対位置は同じである。
また、光軸中心のズレに起因してズーム前後で撮像された画像データが所定軸(例えば光軸)周りに回転して表示される場合がある。このような場合に、記憶手段23は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データを基準として、その他のズーム倍率m(例えば5,10,15倍等)で撮像された第n画像データの相対的回転角度を、光軸中心のズレ情報に含ませて予め記憶しておく。例えば、図8(b)に示すように、記憶手段23は、ズーム倍率0倍を基準として、各ズーム倍率ごとの相対的回転角度を記憶している。
補助線画像合成手段27は、位置情報が記憶されている記憶手段23から識別情報を含む位置情報と補助線画像データを読み出し、この識別情報に基づいて補助線画像(例えば、直線ライン)を選択し、撮像された画像データに補助線画像データを位置情報に基づいた位置に合成する。例えば、図3に示すように、表示画面に斜杭の補助線が斜線(破線)で表示される。あるいは、図4に示すように、表示画面に境界線を示す補助線(破線)が表示される。また、補助線画像データは、図3、4のように十字線の交点と交わるように合成されており、これによってオペレータの確認が容易となる。また、補助線画像合成手段27は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと補助線画像データを合成した際における当該第1画像データと当該補助線画像データとの合成位置関係を任意のズーム倍率でも維持可能なように、記憶手段23に記憶されている光軸中心のズレ情報に基づいて、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと補助線画像データとを合成することができ、上記の画像合成手段25の第1または第2の合成方法を適用できる。
第1、第2通信手段15、24は、データの送受信を行う通信装置であり、無線、有線通信を問わないが、遠隔操作の観点から無線通信が好ましい。入力手段21は、例えば、ジョイスティック、タッチパネル、専用キーボード、マウス、音声認識入力装置等で構成され、撮像システムを遠隔操作するための遠隔操作指示入力を受け付ける機能を有する。記憶手段23は、例えば、半導体記憶装置、ハードディスク、各種メディア等の記憶機能を発揮するもので構成できる。表示手段29は、例えば、液晶表示装置、有機EL表示装置、CRT表示装置等を有して構成できる。
装置本体10は、三脚や整準装置等の架台上(不図示)に設置される。上記の角度調節機構12により、装置本体10を、架台に対して相対的に移動させて、装置本体10の視準方向(光軸方向)を調節できる。回転機構駆動制御部13は、角度調節機構12の水平角、鉛直角の情報を検出し、遠隔操作コントローラ20に送信する。また、上記の測量手段14で得られた視準までの距離情報は遠隔操作コントローラ20に送信される。また、測量手段14の接眼部141に接眼カメラ7が設置され、撮像された画像データは遠隔操作コントローラ20に送信される。また、撮像手段11で撮像された画像データおよび撮像条件データは遠隔操作コントローラ20に送信される。
以下において、補助線画像を破線の直線ラインとして説明し、上記同様に十字線も同時に表示する。被撮像対象が杭である場合に、遠隔操作コントローラ20の入力手段21を用いて、杭の識別情報を入力するように構成してもよい。杭の設置されるべき位置情報は記憶手段23に予め記憶されていてもよく、所定のタイミングで第2通信手段24が受信した位置情報を記憶手段23に記憶させたものでもよい。
測量手段14は公知の構成を適用できるが、以下において、測量手段14の機能、機構構成の一例を説明する。装置本体10に測量用の望遠鏡5が内蔵され、この望遠鏡5の光軸は、照射光の光軸と平行になるように調整されている。装置本体10においては、接眼部51には着脱構造(不図示)としての雌ねじが形成され、対物部52にはバランス錘73を固定するための固定機構72が形成されている。さらに、装置本体10の上部には撮像手段11を取り付けるための取付機構(不図示)が形成されている。回転ツマミ6は、装置本体10(撮像手段11および測量手段14)の光軸方向を上下左右に回転移動させるための手動操作用の1対の回転ツマミであり、上下回転用のツマミ6a、左右回転用のツマミ6bで構成される。
実施形態2は、図9に示すように、装置本体10に画像合成機能等の構成要素を組み込んだ構成である。同一の符号は、同様の機能を有するため、詳細な説明は省略する。
以上の実施形態1および2の測量システムは、測量手段14を有する構成であったが、測量手段14を有さない撮像システムとして構成することができる。
撮像システムは、予め水平に設置された撮像手段(例えば、デジタルビデオカメラや監視カメラ)と、前記撮像手段で撮像された被撮像物の画像データに鉛直軸を示す鉛直軸線データを合成する画像合成手段と、前記画像合成手段で合成された合成画像データを表示する表示手段と、前記撮像手段の前記光学系ズーム機構に起因した任意のズーム倍率mごとの光軸中心のズレ情報を予め記憶している記憶手段を有する。そして、この画像合成手段は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと前記鉛直軸線画像データを合成した際における当該第1画像データと当該鉛直軸線画像データとの合成位置関係を任意のズーム倍率mでも維持するように、前記記憶手段に記憶されている光軸中心のズレ情報に基づいて、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと前記鉛直軸線画像データとを合成する。
10 装置本体
11、11a、11b 撮像手段
12 角度調整機構
13 回転機構駆動制御部
14 測量手段
15 第1通信手段
20 遠隔操作コントローラ
21 入力手段
22 遠隔制御手段
23 記憶手段
24 第2通信手段
25 画像合成手段
27 補助線画像合成手段
28 角度調節用演算部
29、32 表示手段
30 表示装置
Claims (5)
- 水平に設置され、かつ光軸方向の被撮像対象に設置された視準点までの距離および/または所定方向を基準とした当該視準点の角度を計測する測量手段と、当該測量手段の視準軸に平行に設定され、かつ光学系ズーム機構を有する撮像手段と、当該撮像手段で任意のズーム倍率で撮像された被撮像対象の画像データに、水平軸および/または鉛直軸を示す十字線を含む十字線画像データを合成する画像合成手段と、前記画像合成手段で合成された合成画像データを表示する表示手段と、を有する測量システムであって、
前記撮像手段の前記光学系ズーム機構に起因した任意のズーム倍率mごとの光軸中心のズレ情報を予め記憶している記憶手段をさらに有し、
前記画像合成手段は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと前記十字線画像データを合成した際における当該第1画像データと当該十字線画像データとの合成位置関係を任意のズーム倍率mでも維持するように、前記記憶手段に記憶されている光軸中心のズレ情報に基づいて、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと前記十字線画像データとを合成する構成であり、
前記光軸中心のズレ情報が、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと、撮像手段の撮像エリアに対して予め合成位置が固定されている十字線画像データの十字線交点との重複画素位置を原点画素座標とした場合に、その他のズーム倍率mで撮像された第n画像データと当該十字線画像データの十字線交点との重複画素位置と、前記原点画素座標との画素差である相対的画素座標として設定されており、
前記画像合成手段は、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと、当該第2のズーム倍率に係る前記相対的画素座標に基づき合成位置をオフセットした前記十字線画像データとを合成する、または、
前記画像合成手段は、予め合成位置が固定されている十字線画像データと、第2のズーム倍率に係る相対的画素座標に基づき合成位置をオフセットした当該第2のズーム倍率で撮像された第2画像データとを合成することを特徴とする測量システム。 - 前記光軸中心のズレに起因してズーム前後で撮像された画像データが所定軸周りに回転して表示される場合に、前記記憶手段は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データを基準として、その他のズーム倍率mで撮像された第n画像データの相対的回転角度を、前記光軸中心のズレ情報に含ませて予め記憶しており、
前記画像合成手段は、前記水平軸および/または鉛直軸を示す十字線画像データと、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データとを第2のズーム倍率に係る相対的回転角度に基づきオフセットして合成することを特徴とする請求項1に記載の測量システム。 - 前記記憶手段は、被撮像対象が設置されるべき位置の位置情報および/または所定物の位置情報と、前記被撮像対象および/または所定物の仮想表示用の画像データである補助線画像データをさらに記憶し、
前記位置情報に基づいて、前記被撮像対象および/または所定物の仮想表示を可能とするように、前記撮像手段で撮像された画像データに前記補助線画像データを合成する補助線画像合成手段とをさらに有する請求項1または2に記載の測量システム。 - 前記測量システムは、前記撮像手段および前記測量手段を少なくとも有する装置本体と、前記撮像手段および/または前記測量手段を遠隔操作するためのコントローラとを備え、
前記装置本体が、前記撮像手段で得られた画像データをコントローラへ送信する第1通信手段を備え、
前記コントローラが、前記第1通信手段から送信された画像データを受信する第2通信手段と、前記第2通信手段で受信された画像データを前記十字線画像データと画像合成する前記画像合成手段と、画像合成された合成画像データを表示する表示手段と、前記撮像手段および/または前記測量手段を遠隔操作するための遠隔操作指示入力を受け付ける入力手段と、前記入力手段で受け付けた遠隔操作指示に基づいて、前記撮像手段および/または測量手段に対して遠隔操作可能に制御する遠隔操作制御手段を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の測量システム。 - 前記測量システムは、前記撮像手段および前記測量手段を少なくとも有する複数の装置本体と、前記複数の装置本体の前記撮像手段および/または前記測量手段を遠隔操作するための1つのコントローラとを備え、
前記各々の装置本体が、前記撮像手段で得られた各画像データを当該装置本体を識別する識別情報と共にコントローラへ送信する第1通信手段を備え、
前記コントローラが、前記複数の装置本体の第1通信手段の各々から送信された画像データおよび識別情報と共に受信する第2通信手段と、前記第2通信手段で受信された画像データを識別情報に基づいて前記十字線画像データと画像合成する前記画像合成手段と、画像合成された合成画像データを表示する表示手段と、前記複数の装置本体の各々の撮像手段および/または測量手段を遠隔操作するための遠隔操作指示入力を受け付ける入力手段と、前記入力手段で受け付けた遠隔操作指示に基づいて、前記複数の装置本体の各々の撮像手段および/または測量手段に対して遠隔操作可能に制御する遠隔操作制御手段を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の測量システム。
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