JP7033851B2 - Construction volume data acquisition system - Google Patents
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Description
本発明は、施工出来高データ取得システムに関するものであり、詳しくは、３Ｄカメラ等を用いて撮影した画像データを利用して施工出来高データを取得するためのシステムに関するものである。 The present invention relates to a construction volume data acquisition system, and more particularly to a system for acquiring construction volume data using image data taken with a 3D camera or the like.
建設構造物の施工現場では、現場職員が目視、測量、数量検収、写真撮影等によって、建設構造物の出来形を検測し、人工（作業者の工賃等のことである。以下同様。）、資機材費等々から出来高(金額)を算出するのが一般的である。このように、出来高を取得する作業は人手に頼っているのが現状であり、現場職員の作業を軽減するための工夫がなされている。例えば、以下に示す特許文献には、建設構造物の施工管理を省力化するための技術が開示されている（特許文献１～特許文献３参照）。 At the construction site of a construction structure, on-site staff inspect the finished form of the construction structure by visual inspection, surveying, quantity inspection, photography, etc., and artificially (the wages of workers, etc. The same shall apply hereinafter). , It is common to calculate the volume (amount) from the cost of materials and equipment. In this way, the work of acquiring the volume is currently dependent on human labor, and measures have been taken to reduce the work of on-site staff. For example, the patent documents shown below disclose techniques for saving labor in construction management of construction structures (see Patent Documents 1 to 3).
特許文献１に記載された技術は、施工現場において、標定点装置の設定や写真撮影を実施し、標定点の特定等を行って、被測定物の３次元データの算出するための写真撮影管理方法に関するものである。 The technique described in Patent Document 1 is a photography management for calculating three-dimensional data of a measured object by setting a control point device and taking a picture at a construction site, specifying a control point, and the like. It's about the method.
この写真撮影管理方法は、ステレオ撮影された一連のデジタル画像データから施工管理に利用する出来形の３次元データを求めるようになっている。すなわち、計画準備、撮影、計測、出来形取得までの各作業工程に関するデータをデータベースで管理する技術であり、使用カメラや基準点データ等のプロジェクト情報に基づいて、撮影条件や画像データ等の撮影点情報、標定点計測データ等のステレオモデル情報、３次元計測範囲等の３次元計測情報、ブレイクラインデータ等の出来形情報を生成するようになっている。 In this photography management method, three-dimensional data of a finished product to be used for construction management is obtained from a series of digital image data taken in stereo. In other words, it is a technology that manages data related to each work process from planning preparation, shooting, measurement, and acquisition of finished products in a database, and shooting conditions and image data based on project information such as the camera used and reference point data. Stereo model information such as point information and control point measurement data, 3D measurement information such as 3D measurement range, and finished form information such as breakline data are generated.
特許文献２に記載された技術は、画像情報を利用して作業者、作業内容、機械を認識して、作業に関する情報を表示する工事管理支援装置に関するものである。この工事管理支援装置は、作業者を認識するための作業者特定情報を格納する記憶部と、撮像手段により撮像された対象工事の画像情報を取得する取得部と、作業者特定情報を参照して、取得した画像情報を解析し、作業者を認識する画像解析部と、認識した作業者の作業時間を計測する計測部と、認識した作業者と、当該作業者に関連付けられた作業時間とを含む作業情報（例えば労務日報）を表示する表示部とを備えている。 The technique described in Patent Document 2 relates to a construction management support device that recognizes a worker, a work content, and a machine by using image information and displays information on the work. This construction management support device refers to a storage unit that stores worker identification information for recognizing a worker, an acquisition unit that acquires image information of the target construction imaged by an imaging means, and worker identification information. The image analysis unit that analyzes the acquired image information and recognizes the worker, the measurement unit that measures the work time of the recognized worker, the recognized worker, and the work time associated with the worker. It is equipped with a display unit that displays work information (for example, daily labor report) including.
特許文献３に記載された技術は、３Ｄレーザースキャナ計測データ及び設計データに基づいてトンネルの出来形を推定する際に高速で精度良くトンネルの管理を行うことを目的としたトンネル内空形状の把握方法である。このトンネル内空形状の把握方法は、３Ｄレーザースキャナを用いてトンネルの内空壁面を計測し、計測により得られた点群のデータを、ＲＡＮＳＡＣ（Ｒａｎｄｏｍ Ｓａｍｐｌｉｎｇ Ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ）を用いてノイズ及び外れ値を排除してトンネルの内空壁面断面形状の少なくとも一部の形状データに対して、基本的な平面図形を近似させる処理を行なうことにより、基本的な平面図形の結合を含むトンネルの内空壁面の形状を推定するようになっている。 The technique described in Patent Document 3 grasps the shape of the sky inside the tunnel for the purpose of managing the tunnel at high speed and with high accuracy when estimating the completed shape of the tunnel based on the measurement data and the design data of the 3D laser scanner. The method. In this method of grasping the shape of the sky inside the tunnel, the inner wall surface of the tunnel is measured using a 3D laser scanner, and the point group data obtained by the measurement is used for noise and outliers using RANSAC (Random Samplering Consensus). By performing a process of approximating the basic plane figure to at least a part of the shape data of the inner sky wall surface shape of the tunnel by excluding it, the inner sky wall surface of the tunnel including the combination of the basic plane figures is performed. The shape is estimated.
上述したように、出来形を確認して出来高を取得するまでの一連の作業は、自動化されていないのが現状であり、現場職員の労働負荷を軽減する必要がある。また、これら一連の作業を手作業で行った場合には、多大な時間を要するという問題もある。さらに、工事の進捗と人件費や材料費との関係性を把握する必要があるため、作業に慣れていない職員では出来高の算出に長時間を要してしまう。 As mentioned above, the current situation is that the series of operations from confirming the finished product to obtaining the volume is not automated, and it is necessary to reduce the workload of the on-site staff. In addition, there is a problem that a large amount of time is required when these series of operations are performed manually. Furthermore, since it is necessary to grasp the relationship between the progress of construction work and labor costs and material costs, it takes a long time for staff who are not accustomed to the work to calculate the volume.
また、特許文献３に示すように、３Ｄスキャナを利用して出来形を確認する技術も提案されているが、３Ｄスキャナを用いて出来形を計測するには、測量時に２つ以上の基準点を必要とし、基準点の設置や管理に労力を要するという問題がある。 Further, as shown in Patent Document 3, a technique for confirming a finished product using a 3D scanner has also been proposed, but in order to measure a finished product using a 3D scanner, two or more reference points are used during surveying. There is a problem that it requires labor to set and manage the reference point.
なお、特許文献１に記載された技術は、画像データを用いて出来形の３次元データを求めるための技術である。また、特許文献２に記載された技術は、画像データを用いて作業者を認識し、認識した作業者の動作に基づいて労務日報等を作成するための技術である。この点、本発明に係る施工出来高データ取得システムは、建設構造物の施工過程において取得した三次元画像データを用いて、連続して一体となった施工状況データを生成し、ディープラーニングにより出来形データを分析することを前提として、分析した出来形データに基づいて出来高データを算出するという総合的なシステムであり、従来の技術をただ単に組み合わせたものではない。 The technique described in Patent Document 1 is a technique for obtaining three-dimensional data of a finished product using image data. Further, the technique described in Patent Document 2 is a technique for recognizing a worker using image data and creating a daily labor report or the like based on the movement of the recognized worker. In this respect, the construction volume data acquisition system according to the present invention uses the three-dimensional image data acquired in the construction process of the construction structure to continuously generate integrated construction status data, and is completed by deep learning. It is a comprehensive system that calculates volume data based on the analyzed finished form data on the premise of analyzing the data, and is not simply a combination of conventional techniques.
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、迅速かつ正確に出来高データを取得することが可能な施工出来高データ取得システムを提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a construction volume data acquisition system capable of acquiring volume data quickly and accurately.
本発明に係る施工出来高データ取得システムは、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を有している。すなわち、本発明に係る施工出来高データ取得システムは、三次元画像データ取得手段と、施工状況データ生成手段と、出来形データ分析手段と、出来高データ算出手段とを備えたことを特徴とする。また、出来高データの算出に使用する施工条件データを取得するための施工条件データ取得手段を備えることが可能である。 The construction volume data acquisition system according to the present invention has the following features in order to achieve the above-mentioned object. That is, the construction volume data acquisition system according to the present invention is characterized by including a three-dimensional image data acquisition means, a construction status data generation means, a finished form data analysis means, and a volume data calculation means. Further, it is possible to provide a construction condition data acquisition means for acquiring the construction condition data used for calculating the volume data.
三次元画像データ取得手段は、施工対象となる建設構造物の施工過程における三次元画像データを取得するための手段である。施工状況データ生成手段は、取得した三次元画像データに基づいて、全方位を視認可能な立体的な施工状況データを生成するための手段である。出来形データ分析手段は、生成した施工状況データに対してディープラーニングを行い、当該施工状況データに基づく分析結果として、建設構造物の施工過程において最前面に位置する部材が表示された現段階の画像データである部材の配置状況に関する出来形データを得るための手段である。出来高データ算出手段は、出来形データ分析手段で分析した建設構造物の施工過程において最前面に位置する部材が表示された現段階の画像データである部材の配置状況に関する出来形データのみに基づいて建設構造物の相対的な出来高データを算出する設構造物の相対的な出来高データを算出するための手段である。 The three-dimensional image data acquisition means is a means for acquiring three-dimensional image data in the construction process of the construction target to be constructed. The construction status data generation means is a means for generating three-dimensional construction status data that can be visually recognized in all directions based on the acquired three-dimensional image data. The finished product data analysis means performs deep learning on the generated construction status data, and as an analysis result based on the construction status data, the member located in the foreground in the construction process of the construction structure is displayed. It is a means for obtaining finished product data regarding the arrangement status of members, which is image data of the stage. The volume data calculation means is based only on the volume data related to the arrangement status of the members, which is the image data at the present stage in which the members located in the foreground in the construction process of the construction structure analyzed by the volume data analysis means are displayed. Calculation of relative volume data for construction structures This is a means for calculating relative volume data for construction structures.
また、施工対象となる建設構造物について、少なくとも、画像データである設計データ及び施工計画データと、数値データである諸費用データとを含む施工条件データを取得する施工条件データ取得手段を備えることが可能である。この場合、出来高データ算出手段は、出来形データと取得した施工条件データとを比較して、諸費用を含む詳細な出来高データを算出する。 Further, for the construction structure to be constructed, it is necessary to provide a construction condition data acquisition means for acquiring at least construction condition data including design data and construction plan data which are image data and various cost data which are numerical data. It is possible. In this case, the volume data calculation means compares the volume data with the acquired construction condition data to calculate detailed volume data including various costs.
また、三次元画像データ取得手段は、施工の進行に伴い、逐次、三次元画像データを取得することが好ましい。 Further, it is preferable that the three-dimensional image data acquisition means sequentially acquires three-dimensional image data as the construction progresses.
このような構成からなる施工出来高データ取得システムは、３Ｄカメラ等の光学機器と、コンピュータ及びその付属機器と、コンピュータにインストールされたプログラムとにより構成される。施工出来高データ取得システムでは、３Ｄカメラ等の光学機器からなる三次元画像データ取得手段により、建設構造物の施工過程における三次元画像データを取得する。取得した三次元画像データは、施工状況データ生成手段の機能により連続して一体となった立体的な施工状況データとなる。この施工状況データは、施工現場の立体画像であり、施工状況を把握することができるようになっている。そして、出来形データ分析手段の機能により、施工状況データに対してディープラーニングを行って、出来形データを分析する。分析した出来形データは、液晶表示装置の表示画面に表示し、あるいはプリンタにより印刷することができる。また、出来形データをＨＤＤ等の記憶装置に記憶してもよい。 The construction work volume data acquisition system having such a configuration is composed of an optical device such as a 3D camera, a computer and its accessories, and a program installed in the computer. In the construction work volume data acquisition system, three-dimensional image data in the construction process of a construction structure is acquired by a three-dimensional image data acquisition means consisting of an optical device such as a 3D camera. The acquired three-dimensional image data becomes three-dimensional construction status data that is continuously integrated by the function of the construction status data generation means. This construction status data is a three-dimensional image of the construction site, and the construction status can be grasped. Then, by the function of the finished product data analysis means, deep learning is performed on the construction status data to analyze the finished product data. The analyzed finished product data can be displayed on the display screen of the liquid crystal display device or printed by a printer. Further, the finished product data may be stored in a storage device such as an HDD.
そして、出来高データ算出手段の機能により、分析した出来形データに基づいて出来高データを算出する。例えば、出来形データを分析して、鉄筋の建て込み、型枠の施工、壁コンクリートの打設等の施工状況を把握することにより、施工状況の進行に応じた出来高データを算出することができる。また、設計データ、施工計画データ、諸費用データ等を含む施工条件データを取得し、分析した出来形データと取得した施工条件データとを用いて出来高データを算出してもよい。なお、施工条件データは、予め、ＨＤＤ等からなる施工条件データ記憶手段に記憶しておくことができる。 Then, the volume data is calculated based on the analyzed volume data by the function of the volume data calculation means. For example, by analyzing the finished product data and grasping the construction status such as the construction of reinforcing bars, the construction of formwork, and the placement of wall concrete, it is possible to calculate the volume data according to the progress of the construction status. .. In addition, construction condition data including design data, construction plan data, various cost data, etc. may be acquired, and volume data may be calculated using the analyzed finished form data and the acquired construction condition data. The construction condition data can be stored in advance in the construction condition data storage means including an HDD or the like.
算出した出来高データは、液晶表示装置の表示画面に表示し、あるいはプリンタにより印刷することができる。また、出来高データをＨＤＤ等の記憶装置に記憶してもよい。 The calculated volume data can be displayed on the display screen of the liquid crystal display device or printed by a printer. Further, the volume data may be stored in a storage device such as an HDD.
本発明に係る施工出来高データ取得システムでは、３Ｄカメラ等の光学機器からなる三次元画像データ取得手段を用いて、建設構造物の施工過程における三次元画像データを取得するので、測量時に基準点を必要とする３Ｄスキャナ等の計測機器を用いずに、容易に三次元データを取得することができる。 In the construction volume data acquisition system according to the present invention, three-dimensional image data in the construction process of the construction structure is acquired by using a three-dimensional image data acquisition means consisting of an optical device such as a 3D camera, so that a reference point is set at the time of surveying. Three-dimensional data can be easily acquired without using a necessary measuring device such as a 3D scanner.
また、施工状況データに対してディープラーニングを行って、出来形データを分析するので、正確な出来形データを迅速に取得することができる。さらに、正確な出来形データを取得しているので、出来高データの算出も容易かつ正確なものとなる。 In addition, since deep learning is performed on the construction status data and the finished product data is analyzed, accurate finished product data can be quickly acquired. Further, since the accurate finished product data is acquired, the calculation of the volume data becomes easy and accurate.
このように、本発明に係る施工出来高データ取得システムによれば、作業員の熟練度に頼ることなく、迅速かつ正確に出来形データ及び出来高データを取得することが可能となる。また、出来形データ及び出来高データは、施工過程において適宜取得することができるので、施工の進行状況を正確に把握することができる。 As described above, according to the construction volume data acquisition system according to the present invention, it is possible to quickly and accurately acquire the volume data and the volume data without relying on the skill level of the worker. In addition, since the finished product data and the volume data can be appropriately acquired in the construction process, the progress of the construction can be accurately grasped.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る施工出来高データ取得システムを説明する。図１～５は本発明の実施形態に係る施工出来高データ取得システムを説明するもので、図１はシステム構成を示すブロック図、図２は三次元画像データの取得を示す説明図、図３は三次元画像データと出来高の関係を示す説明図、図４及び図５は施工過程の模式図である。 Hereinafter, the construction volume data acquisition system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5 show a construction volume data acquisition system according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration, FIG. 2 is an explanatory diagram showing acquisition of three-dimensional image data, and FIG. 3 is an explanatory diagram. Explanatory drawings showing the relationship between the three-dimensional image data and the volume, FIGS. 4 and 5 are schematic views of the construction process.
＜施工出来高データ取得システムの概要＞
本発明の実施形態に係る施工出来高データ取得システムは、例えば３Ｄカメラにより撮像した画像データを利用して施工出来高データを取得するためのシステムであり、図１に示すように、三次元画像データ取得手段１０と、施工状況データ生成手段２０と、出来形データ分析手段３０と、出来高データ算出手段４０とを備えており、さらに、施工条件データ取得手段５０を備えていてもよい。また、施工条件データを記憶するための施工条件データ記憶手段６０を備えていてもよい。以下、各手段について説明する。なお、各手段は、光学機器や電子機器及びその付属装置と、コンピュータに読み込まれることにより、ハードウェア資源と協働して機能を発揮するソフトウェアと、これと同等の機能を実現することが可能な論理回路等のことをいう。
<Overview of construction volume data acquisition system>
The construction volume data acquisition system according to the embodiment of the present invention is a system for acquiring construction volume data by using, for example, image data captured by a 3D camera, and as shown in FIG. 1, three-dimensional image data acquisition. The means 10, the construction status data generation means 20, the finished product data analysis means 30, the work volume data calculation means 40, and the construction condition data acquisition means 50 may be further provided. Further, the construction condition data storage means 60 for storing the construction condition data may be provided. Hereinafter, each means will be described. It should be noted that each means can realize software that exerts its function in cooperation with hardware resources and the same function by being read into an optical device, an electronic device and its accessory device, and a computer. It refers to a logical circuit, etc.
＜三次元画像データ取得手段＞
三次元画像データ取得手段１０は、施工対象となる建設構造物の施工過程における三次元画像データを取得するための手段であり、例えば、３Ｄカメラにより構成することができる。３Ｄカメラは、２眼撮像方式であってもよいし、偏光子を用いた単眼撮像方式であってもよい。三次元画像データ取得手段１０で取得した三次元画像データは、ＲＡＭ等の一時記憶領域に記憶して、施工状況データの生成に用いる。なお、三次元画像データの取得は、施工の進行に伴い逐次実施する。
<Three-dimensional image data acquisition means>
The three-dimensional image data acquisition means 10 is a means for acquiring three-dimensional image data in the construction process of the construction target to be constructed, and can be configured by, for example, a 3D camera. The 3D camera may be a two-lens image pickup system or a monocular image pickup system using a polarizing element. The three-dimensional image data acquired by the three-dimensional image data acquisition means 10 is stored in a temporary storage area such as a RAM and used for generating construction status data. The acquisition of 3D image data will be carried out sequentially as the construction progresses.
＜施工状況データ生成手段＞
施工状況データ生成手段２０は、取得した三次元画像データに基づいて、連続して一体となった立体的な施工状況データを生成するための手段であり、例えば、合成画像を生成するためのプログラムとこれをインストールしたコンピュータからなる。連続して一体となった立体的な画像とは、あたかも実際の施工現場を視認しているのと同様の画像のことであり、周囲を見渡したり、施工現場を巡回したりした状態を再現するものである。すなわち、施工状況データを生成することにより、仮想的な施工現場空間（全方位を視認可能な仮想空間）を創出することができる。
<Construction status data generation means>
The construction status data generation means 20 is a means for continuously and integrally generating three-dimensional construction status data based on the acquired three-dimensional image data, and is, for example, a program for generating a composite image. And the computer on which it is installed. A three-dimensional image that is continuously integrated is an image that looks as if you are visually observing the actual construction site, and reproduces the state of looking around and patrolling the construction site. It is a thing. That is, by generating the construction status data, it is possible to create a virtual construction site space (a virtual space in which all directions can be visually recognized).
＜出来形データ分析手段＞
出来形データ分析手段３０は、生成した施工状況データに対してディープラーニングを行って、出来形データを分析するための手段であり、例えば、画像解析を行うためのプログラムとこれをインストールしたコンピュータからなる。ディープラーニングを行って施工状況データを分析することにより、現段階の出来形データを得ることができる。なお、施工状況データに対するディープラーニングは、出来高データの取得対象となる建設構造物だけではなく、他の建設構造物を含んで広く実施することが好ましい。
<Means for analyzing finished data>
The finished product data analysis means 30 is a means for performing deep learning on the generated construction status data and analyzing the finished product data. For example, from a program for performing image analysis and a computer on which the finished product data analysis means 30 is installed. Become. By performing deep learning and analyzing the construction status data, it is possible to obtain the finished product data at the current stage. It is preferable that deep learning for the construction status data is widely carried out not only for the construction structure for which the volume data is to be acquired but also for other construction structures.
＜出来高データ算出手段＞
出来高データ算出手段４０は、分析した出来形データと施工条件データとに基づいて出来高データを算出するための手段であり、例えば、出来高算出を行うための演算プログラムとこれをインストールしたコンピュータからなる。出来高データを算出するには、例えば、図３に示すように、出来形データを分析して、鉄筋の建て込み、型枠の施工、壁コンクリートの打設等の施工状況を把握し、施工状況の進行に応じた出来高データを算出する。また、設計データ、施工計画データ、諸費用データ等を含む施工条件データを取得し、分析した出来形データと取得した施工条件データとを用いて出来高データを算出してもよい。出来高データの算出については、後に詳述する。なお、図３に示す三次元画像は、図２に示す網掛け部分の画像であり、便宜上、二次元で表現しているが、実際には三次元で表現されている。
<Volume data calculation method>
The volume data calculation means 40 is a means for calculating volume data based on the analyzed volume data and construction condition data, and includes, for example, a calculation program for performing volume calculation and a computer on which the volume data is calculated. In order to calculate the volume data, for example, as shown in Fig. 3, the completed form data is analyzed to grasp the construction status such as the construction of reinforcing bars, the construction of formwork, and the placement of wall concrete, and the construction status. Calculate the volume data according to the progress of. In addition, construction condition data including design data, construction plan data, various cost data, etc. may be acquired, and volume data may be calculated using the analyzed finished form data and the acquired construction condition data. The calculation of volume data will be described in detail later. The three-dimensional image shown in FIG. 3 is an image of the shaded portion shown in FIG. 2, and is expressed in two dimensions for convenience, but is actually expressed in three dimensions.
＜施工条件データ取得手段＞
施工条件データ取得手段５０は、施工対象となる建設構造物について、少なくとも設計データ、施工計画データ、諸費用データを含む施工条件データを取得するための手段である。施工条件データ取得手段５０で取得する施工条件データは、建設構造物毎に作成されるデータであり、少なくとも設計データ、施工計画データ、諸費用データを含んでおり、さらに他のデータを含んでいてもよい。施工条件データを取得する方法は特に限定されず、施工対象となる建設構造物に関して、その都度入力された施工条件データを取得してもよいし、予め作成しておいた施工条件データを読み込むことにより取得してもよい。
<Construction condition data acquisition means>
The construction condition data acquisition means 50 is a means for acquiring construction condition data including at least design data, construction plan data, and various cost data for the construction structure to be constructed. The construction condition data acquired by the construction condition data acquisition means 50 is data created for each construction structure, and includes at least design data, construction plan data, various cost data, and further includes other data. May be good. The method of acquiring the construction condition data is not particularly limited, and the construction condition data input each time may be acquired for the construction structure to be constructed, or the construction condition data created in advance may be read. May be obtained by.
設計データは、３次元ＣＡＤアプリケーション等のソフトウェアを用いて作成することができ、完成データだけではなく、施工手順に沿って時系列的に作成しておくことにより、施工の進行に伴い、逐次、設計データと出来形データとを比較して、正確な施工が行われているか否か等を把握することができる。施工計画データは、施工の手順に関するデータであり、出来形データと比較することにより施工の進行状況を把握することができる。諸費用データは、人工、材料単価、使用する材料の数等に関するデータであり、出来形データと比較することにより、出来高を積算することができる。 Design data can be created using software such as a 3D CAD application, and by creating not only completed data but also time-series according to the construction procedure, as the construction progresses, By comparing the design data with the finished product data, it is possible to grasp whether or not accurate construction is being performed. The construction plan data is data related to the construction procedure, and the progress of the construction can be grasped by comparing it with the finished product data. The cost data is data related to man-made, material unit price, number of materials used, etc., and the volume can be integrated by comparing with the finished product data.
＜施工条件データ記憶手段＞
施工条件データ記憶手段６０は、施工条件データ取得手段５０で取得する施工条件データを記憶しておくための手段であり、例えば、ＨＤＤやＳＤＤ等の大容量記憶装置により構成することができる。なお、施工条件データ記憶手段６０は、サーバーの機能手段として構成することが好ましく、例えば、クラウドサーバー上に設置される。
<Construction condition data storage means>
The construction condition data storage means 60 is a means for storing the construction condition data acquired by the construction condition data acquisition means 50, and can be configured by, for example, a large-capacity storage device such as an HDD or an SDD. The construction condition data storage means 60 is preferably configured as a functional means of the server, and is installed on, for example, a cloud server.
本実施形態では、クラウドサーバー上に設置された施工条件データ記憶手段６０に、各建設構造物の施工条件データを記憶しておき、インターネット、公衆電話回線、専用データ通信回線、無線ＬＡＮ回線、有線ＬＡＮ回線等の電子通信回線を単独でまたは組み合わせて使用することにより、クラウドサーバーにアクセスして、所望の施工条件データを受信し、あるいは施工条件データに変更を加えることができる。 In the present embodiment, the construction condition data of each construction structure is stored in the construction condition data storage means 60 installed on the cloud server, and the Internet, public telephone line, dedicated data communication line, wireless LAN line, and wired are stored. By using an electronic communication line such as a LAN line alone or in combination, it is possible to access the cloud server to receive desired construction condition data or make changes to the construction condition data.
＜表示手段＞
図１に示すように、本実施形態の施工出来高データ取得システムでは、ビデオ信号の表示制御を行う表示制御手段７０と、各種のデータを表示するための液晶表示装置等からなる表示手段８０とを備えている。出来形データや出来高データは、表示手段８０により、作業者や監督者等が視認可能となるように表示することができる。この表示制御手段７０及び表示手段８０は、コンピュータ及びその付属機器により構成することができる。
<Display means>
As shown in FIG. 1, in the construction volume data acquisition system of the present embodiment, a display control means 70 for controlling the display of a video signal and a display means 80 including a liquid crystal display device for displaying various data are provided. I have. The finished product data and the finished product data can be displayed by the display means 80 so as to be visible to the worker, the supervisor, and the like. The display control means 70 and the display means 80 can be configured by a computer and its accessories.
分析された出来形データや算出された出来高データを表示手段８０の表示画面に表示することにより、作業者や監督者が出来形データ及び出来高データを把握することができる。また、出来形データや出来高データは、プリンタを用いて印刷してもよい。これにより、施工状況に関する帳票類を自動的に作成することができる。なお、図３～図５に示す出来高データの数値は、目標となる出来高に対する相対的な数値であり、施工完了時の出来高データに対する絶対的な数値ではない。このように、出来高データは、目標に対する相対的な数値として表すことができる。 By displaying the analyzed volume data and the calculated volume data on the display screen of the display means 80, the worker or the supervisor can grasp the volume data and the volume data. Further, the finished product data and the finished product data may be printed by using a printer. This makes it possible to automatically create forms related to the construction status. The numerical values of the volume data shown in FIGS. 3 to 5 are relative numerical values with respect to the target volume, and are not absolute numerical values with respect to the volume data at the time of completion of construction. In this way, the volume data can be expressed as a numerical value relative to the target.
＜出来高データの取得手順＞
上述した施工出来高データ取得システムを用いて出来高データを取得する手順を説明する。以下の説明では、図４（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）、図５（ｂ）の順で施工を行い、図２に示すように三次元画像データを取得し、図３に示すように出来高データを算出する。図４（ａ）はスラブコンクリート１００を打設してアンカー１１０を埋め込んだ状態、図４（ｂ）は鉄筋１２０を建て込んだ状態、図５（ａ）は型枠１３０を組み立てた状態、図５（ｂ）は壁コンクリート１４０の打設が完了した状態を示している。
<Procedure for acquiring volume data>
The procedure for acquiring volume data using the above-mentioned construction volume data acquisition system will be described. In the following description, the construction is performed in the order of FIG. 4 (a), FIG. 4 (b), FIG. 5 (a), and FIG. 5 (b), three-dimensional image data is acquired as shown in FIG. 2, and the figure is shown. Volume data is calculated as shown in 3. FIG. 4A shows a state in which the
本発明の実施形態に係る施工出来高データ取得システムにより、施工出来高データを取得するには、各建設構造物の施工現場において、３Ｄカメラ等の光学機器からなる三次元画像データ取得手段１０を用いて、建設構造物の施工過程における三次元画像データを取得（撮影）する。取得した三次元画像データは、施工状況データ生成手段２０の機能により、連続して一体となった立体的な施工状況データとして適宜な記憶手段（例えば、ＲＡＭやＨＤＤ）に記憶する。 In order to acquire the construction volume data by the construction volume data acquisition system according to the embodiment of the present invention, the three-dimensional image data acquisition means 10 made of an optical device such as a 3D camera is used at the construction site of each construction structure. , Acquire (photograph) three-dimensional image data in the construction process of construction structures. The acquired three-dimensional image data is stored in an appropriate storage means (for example, RAM or HDD) as continuously integrated three-dimensional construction status data by the function of the construction status data generation means 20.
続いて、出来形データ分析手段３０の機能により、施工状況データに対してディープラーニングを行って、出来形データを分析する。ディープラーニングは、施工状況データと出来形の関係を導き出すための機械学習であり、複数の施工現場から取得した数多くの施工状況データに対してディープラーニングを行うことにより、より一層精度が高い出来形データの分析を行うことができる。 Subsequently, the function of the finished product data analysis means 30 is used to perform deep learning on the construction status data to analyze the finished product data. Deep learning is machine learning to derive the relationship between construction status data and finished product, and by performing deep learning on a large number of construction status data acquired from multiple construction sites, the finished product is even more accurate. You can analyze the data.
出来形データを分析したら、出来高データ算出手段４０の機能により、分析した出来形データに基づいて出来高データを算出する。また、施工の進行に伴って、逐次、出来形データ及び出来高データをＨＤＤ等の記憶装置に記憶しておくことにより、当該データを読み出して、施工の進行状況を容易かつ確実に確認することができる。 After the volume data is analyzed, the volume data is calculated based on the analyzed volume data by the function of the volume data calculation means 40. In addition, as the construction progresses, the finished product data and the volume data are sequentially stored in a storage device such as an HDD, so that the data can be read out and the progress of the construction can be confirmed easily and surely. can.
マンションの一室における出来高データの取得を例にとって説明する。マンションの一室では、おおまかな手順として、鉄筋の建て込み、型枠の施工、壁コンクリートの打設、内装工事、設備設置といった手順で工事が進められる。そして、施工状況データに対してディープラーニングを行って出来形データを分析することにより、鉄筋の建て込み、型枠の施工、壁コンクリートの打設、内装工事、設備設置のうちのどの段階まで工事が進んでいるかを把握することができる。 The acquisition of volume data in one room of a condominium will be described as an example. In one room of the condominium, the rough procedure is to build the reinforcing bars, construct the formwork, place the wall concrete, interior work, and install the equipment. Then, by performing deep learning on the construction status data and analyzing the finished form data, it is possible to construct any of the following stages: rebar construction, formwork construction, wall concrete placement, interior construction, and equipment installation. Can be grasped whether is progressing.
すなわち、全工種数を分母とし、現在完了している工種数を分子とすれば、出来高の概略データを算出することができる。具体的には、マンション工事において、鉄筋の建て込み、型枠の施工、壁コンクリートの打設、内装工事、設備設置を全工種数とする。この場合には、全工種数は「５」となる。 That is, if the total number of work types is used as the denominator and the number of work types currently completed is used as the numerator, the approximate data of the volume can be calculated. Specifically, in condominium construction, the total number of construction types includes the construction of reinforcing bars, the construction of formwork, the placement of wall concrete, the interior construction, and the installation of equipment. In this case, the total number of work types is "5".
そして、施工状況データに対してディープラーニングを行って出来形データを分析することにより、現在、いずれの施工段階（工種）であるかを把握する。例えば、内装材が最前面となっているという分析結果である場合には、内装工事が始まっているので、壁コンクリートの打設までの施工は完了していると判断する。すなわち、この状態では、鉄筋の建て込み、型枠の施工、壁コンクリートの打設という３つの工種が完了していると判断することができる。したがって、出来高は、施工が完了している工種数「３」を全工種数「５」で除した値となり、出来高データは６０％となる。 Then, by performing deep learning on the construction status data and analyzing the finished product data, it is possible to grasp which construction stage (construction type) is currently being performed. For example, if the analysis result shows that the interior material is in the foreground, it is determined that the interior work has started and the work up to the placement of the wall concrete has been completed. That is, in this state, it can be determined that the three types of work, that is, the building of the reinforcing bar, the construction of the formwork, and the placement of the wall concrete are completed. Therefore, the volume is a value obtained by dividing the number of work types "3" for which construction has been completed by the total number of work types "5", and the volume data is 60%.
また、マンション全体が完成した場合の出来高データを１００％とした場合に、現状の施工出来高データを詳細に算出する場合には、設計データ、施工計画データ、諸費用データ等の施工条件データを取得し、分析した出来形データと取得した施工条件データとに基づいて出来高データを算出する。この場合には、各建設構造物の施工条件データを作成して記憶しておき、施工条件データを読み込んで出来高データの算出に使用する。施工条件データは、原則として建設構造物毎に作成するが、各建設構造物に共通のデータは他の建設構造物について流用することができる。この施工条件データは、少なくとも、設計データ、施工計画データ、諸費用データを含んでいる。また、施工条件データは、遠隔地において一括利用できるようにするため、例えば、出来高データを利用する作業所や監督事務所等に設置されたコンピュータとデータ通信回線を介して接続されたクラウドサーバーに格納されている。クラウドサーバーには、ＨＤＤ等からなる施工条件データ取得手段５０が設置されている。 In addition, when the current construction volume data is calculated in detail when the volume data when the entire apartment is completed is set to 100%, construction condition data such as design data, construction plan data, and various cost data are acquired. Then, the volume data is calculated based on the analyzed finished form data and the acquired construction condition data. In this case, the construction condition data of each construction structure is created and stored, and the construction condition data is read and used for the calculation of the volume data. As a general rule, construction condition data is created for each construction structure, but data common to each construction structure can be diverted to other construction structures. This construction condition data includes at least design data, construction plan data, and various cost data. In addition, in order to make the construction condition data available collectively in remote locations, for example, to a cloud server connected to a computer installed in a work place or supervisory office that uses volume data via a data communication line. It is stored. A construction condition data acquisition means 50 including an HDD or the like is installed in the cloud server.
なお、上述した実施形態ではスラブコンクリート上に鉄筋を建て込み、型枠を施工して壁コンクリートを打設する施工例について説明したが、本発明に係る施工出来高データ取得システムの適用対象は、このような施工に限定されるものではなく、トンネル掘削作業、盛り土作業等の土木作業を含めて、種々の建設構造物の出来高データ取得に対して適用することが可能である。 In the above-described embodiment, a construction example in which a reinforcing bar is built on slab concrete, a formwork is constructed, and wall concrete is placed has been described, but the application target of the construction volume data acquisition system according to the present invention is this. It is not limited to such construction, but can be applied to the acquisition of volume data of various construction structures including civil engineering work such as tunnel excavation work and filling work.
１０ 三次元画像データ取得手段
２０ 施工状況データ生成手段
３０ 出来形データ分析手段
４０ 出来高データ算出手段
５０ 施工条件データ取得手段
６０ 施工条件データ記憶手段
７０ 表示制御手段
８０ 表示手段
１００ スラブコンクリート
１１０ アンカー
１２０ 鉄筋
１３０ 型枠
１４０ 壁コンクリート
10 Three-dimensional image data acquisition means 20 Construction status data generation means 30 Finished form data analysis means 40 Volume data calculation means 50 Construction condition data acquisition means 60 Construction condition data storage means 70 Display control means 80 Display means 100 Slab concrete 110
Claims (3)
前記取得した三次元画像データに基づいて、全方位を視認可能な立体的な施工状況データを生成する施工状況データ生成手段と、
生成した施工状況データに対してディープラーニングを行い、当該施工状況データに基づく分析結果として、建設構造物の施工過程において最前面に位置する部材が表示された現段階の画像データである部材の配置状況に関する出来形データを得る出来形データ分析手段と、
前記出来形データ分析手段で分析した前記建設構造物の施工過程において最前面に位置する部材が表示された現段階の画像データである部材の配置状況に関する出来形データのみに基づいて建設構造物の相対的な出来高データを算出する出来高データ算出手段と、
を備えたことを特徴とする施工出来高データ取得システム。 A three-dimensional image data acquisition means for acquiring three-dimensional image data in the construction process of a construction structure to be constructed, and
A construction status data generation means that generates three-dimensional construction status data that can be visually recognized in all directions based on the acquired three-dimensional image data.
Deep learning is performed on the generated construction status data, and as an analysis result based on the construction status data, the member located in the foreground in the construction process of the construction structure is displayed. As a means of analyzing the finished product data to obtain the finished product data related to the placement status of
The construction structure is based only on the finished form data regarding the arrangement status of the members, which is the image data at the present stage in which the member located in the foreground in the construction process of the construction structure analyzed by the finished form data analysis means is displayed . Volume data calculation means for calculating relative volume data,
A construction volume data acquisition system characterized by being equipped with.
前記出来高データ算出手段は、出来形データと取得した施工条件データとを比較して、諸費用を含む詳細な出来高データを算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の施工出来高データ取得システム。 For the construction structure to be constructed, at least, it is provided with a construction condition data acquisition means for acquiring construction condition data including design data and construction plan data which are image data and various cost data which are numerical data.
The volume data calculation means compares the volume data with the acquired construction condition data to calculate detailed volume data including various costs.
The construction volume data acquisition system according to claim 1.
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