JP7146271B2 - 埋設物計測装置、方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
本発明は、埋設物計測装置、方法、及びプログラムに関する。
例えば、地中に埋設されている埋設管の工事を行う場合、埋設管の位置などの情報が記録された台帳を参照するが、台帳の記録と実際とで埋設管の位置が異なる場合がある。埋設管の工事の際に、埋設管の破損事故の防止や、作業の効率化の観点から、事前に埋設位置を正確に把握しておくことが望ましい。
埋設管などの埋設物の計測に関し、例えば、管部材の管種を非破壊で判別する管種判別装置が提案されている。この装置は、埋設管に向けて電磁波を発信する送信アンテナと、埋設管からの反射電磁波を受信する受信アンテナと、受信アンテナの受信信号を所要の通りに処理する信号演算処理手段と、信号演算処理手段の処理信号を利用して埋設管の管種を非破壊で判定する管種判定手段とを具備する。そして、信号演算処理手段は、埋設管の管下底面からの反射電磁波を処理し、送信アンテナから送信された後受信アンテナに受信されるまでの伝搬時間を演算し、管種判定手段は電磁波の伝搬時間に基づいて管種を非破壊で判定する。
広範な計測範囲を計測する場合、計測装置を移動させながら各地点で計測を行う必要があるが、計測範囲を漏れなく計測するため、及び、どの地点での計測データかを正確に把握するために、従来の現地計測では、路面などの計測面に計測位置の目印となる計測線を事前に描いておく作業(以下、「測線設定作業」という)が必要である。この測線設定作業が、現地計測時間の約50%程度を占める状況となっており、計測効率の低下を招いている。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、計測範囲を移動しながら埋設物を計測する際の計測効率を向上させることができる埋設物計測装置、方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る埋設物計測装置は、計測範囲を移動しながら埋設物を計測する計測部と、前記計測部周辺の3次元マップ、及び前記3次元マップにおける前記計測部の位置を推定する推定部と、前記3次元マップにおいて前記計測部が計測済みの領域を特定すると共に、前記計測部が未計測の領域を計測するための移動方向を指示する指示部と、を含んで構成されている。
本発明に係る埋設物計測装置によれば、計測部が、計測範囲を移動しながら埋設物を計測する際に、推定部が、計測部周辺の3次元マップ、及び3次元マップにおける計測部の位置を推定し、指示部が、3次元マップにおいて計測部が計測済みの領域を特定すると共に、計測部が未計測の領域を計測するための移動方向を指示する。これにより、計測の事前処理として、構造物表面にマーカなどで計測線を設定する等の作業を要することなく、計測範囲を移動しながら埋設物を計測する際の計測効率を向上させることができる。
また、前記指示部は、前記推定部により推定された前記計測部の位置、及び前記計測部の計測幅に基づいて、前記3次元マップにおいて前記計測部が計測済みの領域を特定し、前記計測部が計測済みの領域を前記未計測の領域とは異なる態様で表した画面を表示装置に表示することができる。計測済みの領域が明示的に表示されることにより、未計測の領域を計測するための移動方向の把握が容易になる。
また、前記指示部は、前記推定部で推定された前記計測部の位置から、前記計測部の計測幅の端部と前記計測済みの領域との重複幅が所定範囲内となるように前記計測部を移動させる場合の移動方向を前記3次元マップに描画した画面を表示装置に表示することができる。また、前記指示部は、前記計測部による計測中に、前記計測部の計測幅の端部と前記計測済みの領域との重複幅が所定値以下となった場合に、警告を行うことができる。また、前記指示部は、所定範囲内に前記未計測の領域が残っているかをチェックすることができる。これにより、漏れなく、かつ効率良く計測を行うことができる。
また、前記計測部は、計測面の各位置において、前記計測面から内部方向へ照射した電磁波の反射波の強度を計測することができる。これにより、埋設物の埋設位置などの情報が得られる。
また、本発明に係る埋設物計測装置は、前記計測部により前記各位置で計測された電磁波の反射波の強度を、前記推定部により推定された前記計測部の位置に基づいて3次元化した画像を生成する生成部を更に含むことができる。これにより、構造物の内部の情報を3次元で再現することができる。
また、前記生成部は、生成した前記3次元化した画像と、前記推定部により推定された3次元マップとの位置合せを行い、計測面の内外を示す3次元画像を生成することができる。これにより、例えば、埋設位置が特定された埋設物に対する作業を行う場合などに、作業のし易さや障害物などを周辺の状況から把握することができる。
また、前記生成部は、前記3次元マップが示す計測面の高さ又は傾きに応じて、前記3次元化した画像を補正することができる。これにより、埋設物をより精度良く再現することができる。
また、本発明に係る埋設物計測方法は、計測部が、計測範囲を移動しながら埋設物を計測し、推定部が、前記計測部周辺の3次元マップ、及び前記3次元マップにおける前記計測部の位置を推定し、指示部が、前記3次元マップにおいて前記計測部が計測済みの領域を特定すると共に、前記計測部が未計測の領域を計測するための移動方向を指示する方法である。
また、本発明に係る埋設物計測プログラムは、コンピュータを、計測部が計測範囲を移動しながら埋設物を計測する場合において、前記計測部周辺の3次元マップ、及び前記3次元マップにおける前記計測部の位置を推定する推定部、及び、前記3次元マップにおいて前記計測部が計測済みの領域を特定すると共に、前記計測部が未計測の領域を計測するための移動方向を指示する指示部として機能させるためのプログラムである。
本発明に係る埋設物計測装置、方法、及びプログラムによれば、計測部周辺の3次元マップ、及び3次元マップにおける計測部の位置を推定し、3次元マップにおいて計測部が計測済みの領域を特定すると共に、計測部が未計測の領域を計測するための移動方向を指示することにより、計測範囲を移動しながら埋設物を計測する際の計測効率を向上させることができる。
以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態では、道路構造物内に埋設された埋設管の埋設位置を計測する場合について説明する。
図1は、本実施形態に係る埋設物計測装置10の外観斜視図、図2は、正面図及び側面図である。図1及び図2に示すように、埋設物計測装置10は、電磁波装置12と、レーザスキャナ16と、カラーカメラ18と、処理部20とを含み、これらの各構成が手押し車30に載置され、埋設物計測装置10全体が移動可能に構成されている。
電磁波装置12は、埋設物計測装置10の移動方向に直交するライン上に複数設けられた電磁波照射部及び受信部を備える。図3に示すように、電磁波装置12は、道路表面の計測範囲95移動方向に走査しながら、道路表面から地中方向(深さ方向)へ電磁波を照射し、その反射波を受信する。これにより、計測範囲95の各グリッドについて、深度に応じた反射波強度を検出する。深度に応じた反射波強度は、1グリッドにつき、図4に示すような反射応答波形の形で検出される。1グリッドは、例えば、1cm×1cmであり、1ライン幅は1.0mとすることができる。この場合、1ラインにつき100グリッド分の反射応答波形が検出される。
深度は、電磁波の照射から反射波の受信までの時間に対応する。図4に示すような反射応答波形から、所望の各深度に対応した反射波強度を抽出することにより、道路構造物の深さ毎の反射波強度が得られる。すなわち、道路表面に対して2次元に設定される各グリッドについて反射応答波形が検出され、検出された反射応答波形から、深さ方向に複数の反射波強度の値が得られることにより、計測範囲95において、3次元の反射波強度が得られることになる。
電磁波装置12は、取得した各グリッドについての反射応答波形(深度に応じた反射波強度)の情報を計測データとして処理部20へ出力する。なお、電磁波装置12は、本発明の計測部の一例である。
レーザスキャナ16は、水平方向及び垂直方向に走査しながらレーザを照射し、レーザが埋設物計測装置10の周辺物体の各点で反射し返ってくるまでの時間を測定し、TOF(Time of Flight)方式により、レーザの照射から帰ってくるまでの時間を距離に換算する。レーザスキャナ16は、レーザの照射角度と各点までの距離とに基づいて、各点の3次元座標値(X,Y,Z)を算出し、3次元(3D)点群データを処理部20へ出力する。
カラーカメラ18は、カラー画像を撮影可能なカメラで、好ましくは、360°カメラなど、埋設物計測装置10の周辺を広画角で撮影可能なカメラである。カラーカメラ18は、撮影したカラー画像を処理部20へ出力する。
処理部20は、パーソナルコンピュータやタブレット端末等の情報処理装置である。図5は、処理部20のハードウェア構成を示すブロック図である。図5に示すように、処理部20は、CPU(Central Processing Unit)42、メモリ44、記憶装置46、入力装置48、出力装置50、光ディスク駆動装置52、及び通信I/F(Interface)54を有する。各構成は、バスを介して相互に通信可能に接続されている。
記憶装置46には、後述するナビゲーション処理及び解析処理を含む埋設物計測処理を実行するための埋設物計測プログラムが格納されている。CPU42は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各構成を制御したりする。すなわち、CPU42は、記憶装置46からプログラムを読み出し、メモリ44を作業領域としてプログラムを実行する。CPU42は、記憶装置46に記憶されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。
メモリ44は、RAM(Random Access Memory)により構成され、作業領域として一時的にプログラム及びデータを記憶する。記憶装置46は、ROM(Read Only Memory)、及びHDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する。
入力装置48は、例えば、キーボードやマウス等の、各種の入力を行うための装置である。出力装置50は、例えば、ディスプレイやプリンタ等の、各種の情報を出力するための装置である。出力装置50として、タッチパネルディスプレイを採用することにより、入力装置48として機能させてもよい。光ディスク駆動装置52は、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)又はブルーレイディスクなどの各種の記録媒体に記憶されたデータの読み込みや、記録媒体に対するデータの書き込み等を行う。
通信I/F54は、他の機器と通信するためのインタフェースであり、例えば、イーサネット(登録商標)、FDDI又はWi-Fi(登録商標)等の規格が用いられる。
図6は、埋設物計測装置10の機能構成の例を示すブロック図である。図6に示すように、埋設物計測装置10は、機能構成として、推定部22と、指示部24と、生成部28とを含む。また、埋設物計測装置10の記憶領域の一部は、3Dマップ・計測データ記憶部26として機能する。各機能構成は、CPU42が記憶装置46に記憶された埋設物計測プログラムを読み出し、メモリ44に展開して実行することにより実現される。
推定部22は、道路構造物の外部(地上)かつ埋設物計測装置10周辺の3Dマップ、及び3Dマップにおける埋設物計測装置10の位置を推定する。具体的には、推定部22は、レーザスキャナ16から出力された3D点群データを取得し、所定の形状データとマッチングして、例えば図7に示すような、埋設物計測装置10周辺の3次元形状を示す3Dマップを推定する。また、推定部22は、取得した3D点群データに基づいて、3Dマップで表される3次元空間における自己位置(図7中の楕円部)を推定する。推定部22は、3Dマップ及び自己位置の推定に、例えばSLAM(Simultaneous Localization and Mapping)の技術を用いることができる。
推定部22は、推定した3Dマップ及び自己位置の情報を、3Dマップ・計測データ記憶部26に記憶すると共に、指示部24へ受け渡す。
指示部24は、推定部22から受け渡された3Dマップにおいて、埋設物計測装置10が計測済みの領域を特定すると共に、埋設物計測装置10が未計測の領域を計測するための移動方向を指示する。
具体的には、指示部24は、推定部22により推定された埋設物計測装置10の自己位置の移動軌跡、及び埋設物計測装置10の計測幅に基づいて、図8に示すように、3Dマップにおいて埋設物計測装置10が計測済みの領域、すなわち計測済み領域を特定する。なお、図8では、説明を簡単にするため、3Dマップが示す埋設物計測装置10周辺を2次元平面で表している。
指示部24は、例えば、図8に示すように、推定部22で推定された埋設物計測装置10の自己位置から、計測幅の端部と計測済み領域との重複幅が所定範囲内となるように埋設物計測装置10を移動させる場合の計測予測線及び移動方向を特定する。
指示部24は、カラーカメラ18からカラー画像を取得し、3Dマップとの間で画像の特徴点をマッチングさせて、個々の点群に実画像のカラー情報を付与し、3Dマップをカラー化する。これにより、3Dマップの再現性が向上する。そして、指示部24は、カラー化した3Dマップにおいて、計測済み領域を未計測領域とは異なる態様で表すと共に、特定した計測予測線及び移動方向を描画したナビゲーション画面(以下、略して「ナビ画面」ともいう)を生成し、出力装置50である表示装置に表示する。図9に、ナビ画面の一例を示す。図9の例では、計測済み領域を塗り潰すことにより、未計測領域と識別可能な態様で表示している。また、図9の例では、埋設物計測装置10を移動させる作業員を模したイラストも描画されている例を示している。
作業員が、このナビ画面で指示された移動方向に計測予測線に沿うように埋設物計測装置10を移動させることで、測線設定作業を必要とすることなく、計測範囲95に対して、漏れなく、かつ効率的な計測を行うことができる。
また、指示部24は、上記のナビ画面の表示に代えて、又は、ナビ画面の表示と共に、埋設物計測装置10による計測中に、計測幅の端部と計測済み領域との重複幅が所定値以下となった場合に、音声メッセージやビープ音等で警告を出力するようにしてもよい。また、指示部24は、未計測領域の確認の指示、又は計測終了の指示を受け付けた場合に、計測範囲95内に未計測領域が残っているか否かのチェックを行い、残っている場合には、その旨の警告を行うようにしてもよい。
3Dマップ・計測データ記憶部26には、上述したように、推定部22で推定された3Dマップ及び自己位置の情報が記憶される。なお、推定部22で推定された3Dマップに代えて、指示部24でカラー化された3Dマップを3Dマップ・計測データ記憶部26に記憶するようにしてもよい。3Dマップ及び自己位置の情報には、その3Dマップを推定する際に用いられた3D点群データの計測時刻が対応付けて記憶される。
さらに、3Dマップ・計測データ記憶部26には、電磁波装置12で計測された計測データ(各グリッドについての反射応答波形)が計測時刻と対応付けて記憶される。3Dマップ、自己位置の情報(軌跡)、及び計測データに対応付けられる計測時刻は、電磁波装置12及びレーザスキャナ16でGPS(Global Positioning System)時計の時刻を用いるなどして、相互に同期が取れるようにする。
生成部28は、3Dマップ・計測データ記憶部26に記憶された計測データを自己位置の情報を基にして3次元化した地中解析画像を生成する。具体的には、生成部28は、計測データ、すなわち、電磁波装置12で計測された各グリッドについての反射応答波形から、所望の深度毎に反射波強度を抽出し、反射波強度を画素値に変換し、各グリッドに対応する画素を平面結合処理することにより、反射波強度画像を生成する。
上述したように、電磁波装置12から出力される各グリッドの反射応答波形の情報は、3次元の反射波強度を表すため、この情報を用いて、生成部28は、図10に示すように、水平方向(深度方向)に複数の反射波強度画像、横断方向(埋設物計測装置10の移動方向)に複数の反射波強度画像、及び縦断方向(計測範囲95の幅方向)に複数の反射波強度画像を生成することができる。生成部28は、各反射波強度画像が各方向に沿ったどの位置に相当するかを自己位置の情報に基づいて特定する。各方向の反射波強度画像の一例を図11に示す。
生成部28は、各方向の複数の反射波強度画像に基づいて、埋設管の3次元位置(x,y,z)を特定し、特定した位置を管径中心とする。また、生成部28は、埋設管の設計情報又は台帳情報から得られる埋設管の種類及び管径の情報と、特定した管径中心とに基づいて、図12に示すように、各埋設管の3次元形状を再現すると共に、埋設管の種類に応じて色分けした3次元の地中解析画像を生成する。
また、生成部28は、地中解析画像と3Dマップとの位置合せを行って結合し、道路構造物内外を示す3次元の地中・地上結合画像を生成する。具体的には、計測現地と、計測データ及び3Dマップとから共通に得られる、例えばマンホールなどの固定された構造物を基準点として、少なくとも3点定めておく。生成部28は、この基準点を、3Dマップと地中解析画像とで一致させることで、3Dマップと地中解析画像との位置合せを行う。
また、生成部28は、3Dマップが示す道路表面の高さ又は傾きに応じて、地中解析画像を補正する。3Dマップは地形等の高さ情報を持つため、地表面の傾き及び高さが表現される。一方、電磁波装置12の計測データから生成された地中解析画像が地表面の傾き及び高さの情報を持たない場合、地表面の地形の再現ができないため、3Dマップと地中解析画像とを結合する際に、地表面の傾き及び高さを一致させる処理が必要となる。例えば、生成部28は、3Dマップと地中解析画像とで水平位置を合わせた後、3次元の地中解析画像から得られる埋設管の変化点における直上の3Dマップの地表面高さを基準として、埋設管の深度を地表面の形状に合わせて修正する。
生成部28は、生成した3次元の地中解析画像、及び地中・地上結合画像を表示装置に表示する。
次に、本実施形態に係る埋設物計測装置10の作用について説明する。
計測現地において、埋設物計測装置10を移動させながら、電磁波装置12で計測される計測データを取得し、3Dマップ・計測データ記憶部26に順次記憶する。そして、計測データの計測と連動して、処理部20において、図14に示すナビゲーション処理が実行される。なお、電磁波装置12と処理部20とをイーサネット(登録商標)で接続し、電磁波装置12と処理部20間で、計測開始及び終了等のコマンドのやり取りを行い、ナビゲーション処理を、電磁波装置12の計測開始及び終了と連動させる。また、計測終了後、計測データの解析が指示されると、処理部20において、図15に示す解析処理が実行される。以下、ナビゲーション処理及び解析処理の各々について詳述する。なお、ナビゲーション処理及び解析処理は、本発明の埋設物計測方法の一例である。
まず、ナビゲーション処理について説明する。電磁波装置12から計測開始のコマンドを受け取ると、図14に示すナビゲーション処理が開始する。
ステップS12で、推定部22が、レーザスキャナ16から出力された3D点群データを取得し、道路構造物の外部(地上)かつ埋設物計測装置10周辺の3Dマップ、及び3Dマップにおける埋設物計測装置10の位置を推定する。推定部22は、推定した3Dマップ及び自己位置の情報を、3Dマップ・計測データ記憶部26に記憶すると共に、指示部24へ受け渡す。
次に、ステップS14で、指示部24が、推定部22により推定された埋設物計測装置10の自己位置の移動軌跡、及び埋設物計測装置10の計測幅に基づいて、3Dマップにおいて埋設物計測装置10が計測済み領域を特定する。
次に、ステップS16で、指示部24は、例えば、図8に示すように、推定部22で推定された埋設物計測装置10の自己位置から、計測幅の端部と計測済み領域との重複幅が所定範囲内となるように埋設物計測装置10を移動させる場合の計測予測線及び移動方向を特定する。
次に、ステップS18で、指示部24が、カラーカメラ18からカラー画像を取得し、3Dマップとの間で画像の特徴点をマッチングさせて、個々の点群に実画像のカラー情報を付与し、3Dマップをカラー化する。
次に、ステップS20で、指示部24が、カラー化した3Dマップにおいて、計測済み領域を未計測領域とは異なる態様で表すと共に、特定した計測予測線及び移動方向を描画したナビ画面を生成し、表示装置に表示する。
次に、ステップS22で、推定部22が、電磁波装置12から計測終了のコマンドを受け取ったか否かを判定することにより、計測が終了したか否かを判定する。計測が終了していない場合には、ステップS12に戻り、計測が終了した場合には、ナビゲーション処理を終了する。
次に、解析処理について説明する。処理部20において、計測データの解析開始のコマンドが入力されると、図15に示す解析処理が開始する。
ステップS32で、生成部28が、3Dマップ・計測データ記憶部26に記憶された計測データを読み込む。
次に、ステップS34で、生成部28が、計測データ、すなわち、電磁波装置12で計測された各グリッドについての反射応答波形から、水平方向、横断方向、及び縦断方向の各方向の反射波強度画像を生成する。生成部28は、各反射波強度画像が各方向に沿ったどの位置に相当するかを自己位置の情報に基づいて特定し、反射波強度画像を3次元化する。そして、生成部28が、各方向の複数の反射波強度画像に基づいて特定した管径中心と、埋設管の設計情報又は台帳情報から得られる埋設管の種類及び管径の情報とに基づいて、各埋設管の3次元形状を再現すると共に、埋設管の種類に応じて色分けした3次元の地中解析画像を生成する。
次に、ステップS36で、生成部28が、3Dマップ・計測データ記憶部26に記憶された3Dマップを読み込む。
次に、ステップS38で、生成部28が、予め定めた3つ以上の基準点を、3Dマップと地中解析画像とで一致させることで、3Dマップと地中解析画像との位置合せを行う。そして、生成部28が、地中解析画像から得られる埋設管の変化点における直上の3Dマップの地表面高さを基準として、埋設管の深度を地表面の形状に合わせて修正し、地中解析画像と3Dマップとを結合した地中・地上結合画面を生成する。
次に、ステップS40で、生成部28が、生成した3次元の地中解析画像、及び地中・地上結合画像を表示装置に表示し、解析処理は終了する。
以上説明したように、本実施形態に係る埋設物計測装置は、自装置周辺の3Dマップ及び自己位置を推定し、推定結果に基づいて計測済み領域を特定すると共に、未計測領域を計測するための移動方向を指示する。これにより、計測範囲を移動しながら埋設物を計測する際の計測効率を向上させることができる。
なお、東京都では、無電柱化推進条例が平成29年9月1日から施行され、都内の無電柱化事業の動向が加速しており、また、国や他の政令指定都市などにおいても無電柱化事業の促進が図られている。本実施形態に係る埋設物計測装置によれば、埋設物を立体的に把握することができ、例えば、道路構造物内部に埋設された実際の埋設管の位置が特定でき、無電柱化事業の促進の一助となる。
また、本実施形態では、未計測領域を計測するための移動方向を指示するナビ画面を表示することで、測線設定作業が不要となり、計測者の現地計測にかかる知識や経験が不要となることも期待される。これにより、計測作業の更なる効率化が図れる。特に、本実施形態のように、計測データを3次元化する場合、計測データの位置情報を正確に把握する必要性があること、及び計測データの3次元化を前提とした測線設定作業にはノウハウが必要となることから、現地計測者がこの知識と経験を有していなければならない。しかし、本実施形態に係る埋設物計測装置によれば、測線設定作業を省略することで、計測効率が向上し、計測対象範囲の拡大化が図れ、より多くの現場へ計測サービスの提供が可能となる。
なお、上記実施形態では、自装置周辺の3Dマップ及び自己位置の推定に、レーザスキャンで計測された3D点群データを用いる場合について説明したが、距離画像カメラやステレオカメラを用いて3D点群データを取得してもよい。
また、上記実施形態では、3Dマップに計測済み領域、移動方向、計測予測線等を描画したナビ画面を表示する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、カメラで撮影している映像内に、AR(Augmented Reality)やMR(Mixed Reality)表示で、これらの描画を重畳してもよい。
また、上記実施形態では、3Dマップ及び自己位置の推定にSLAMの技術を用いる場合について説明したが、これは、街中などでGPSの位置精度が不安定な場合や、障害物などが多くトータルステーションの自動追尾機能での位置情報取得が安定して行えない場合に有効である。逆に、周辺に構造物、建造物等がない見通しの良い計測場所の場合は、SLAMの効果が発揮できなくなるため、GPSなどのGNSS(Global Navigation Satellite System)装置や、トータルステーションの自動追尾機能を活用してもよい。
また、上記実施形態では、道路構造物内部に埋設された埋設管を計測する場合について説明したが、これに限定されず、橋梁床版内の計測や遺跡調査などにも適用可能である。また、地中に埋設された埋設物に限らず、壁面に埋設された埋設物に対しても、本発明を適用することができる。
また、上記実施形態では、手押し車に電磁波装置、レーザスキャナ、処理部等が載置された埋設物計測装置について説明したが、これらの各構成を車両に搭載した構成としてもよいし、作業員が手持ちで計測可能な構成としてもよい。
また、上記実施形態では、ナビゲーション処理を実行するための推定部及び指示部と、解析処理を実行するための生成部とが、1つのコンピュータで構成されている場合について説明したが、推定部及び指示部と、生成部とを別々のコンピュータで構成してもよい。
また、上記実施形態でCPUがソフトウェア(プログラム)を読み込んで実行したパラメータ同定処理を、CPU以外の各種のプロセッサが実行してもよい。この場合のプロセッサとしては、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なPLD(Programmable Logic Device)、及びASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が例示される。また、埋設物計測処理を、これらの各種のプロセッサのうちの1つで実行してもよいし、同種又は異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGA、及びCPUとFPGAとの組み合わせ等)で実行してもよい。また、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
また、上記実施形態では、埋設物計測プログラムが記憶装置に予め記憶(インストール)されている態様を説明したが、これに限定されない。プログラムは、CD-ROM、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、及びUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
10 埋設物計測装置
12 電磁波装置
16 レーザスキャナ
18 カラーカメラ
20 処理部
22 推定部
24 指示部
26 3Dマップ・計測データ記憶部
28 生成部
30 手押し車
42 CPU
44 メモリ
46 記憶装置
48 入力装置
50 出力装置
52 光ディスク駆動装置
54 通信I/F
95 計測範囲
12 電磁波装置
16 レーザスキャナ
18 カラーカメラ
20 処理部
22 推定部
24 指示部
26 3Dマップ・計測データ記憶部
28 生成部
30 手押し車
42 CPU
44 メモリ
46 記憶装置
48 入力装置
50 出力装置
52 光ディスク駆動装置
54 通信I/F
95 計測範囲
Claims (11)
- 計測範囲を移動しながら埋設物を計測する計測部と、
前記計測部周辺の3次元マップ、及び前記3次元マップにおける前記計測部の位置を推定する推定部と、
前記3次元マップにおいて前記計測部が計測済みの領域を特定すると共に、前記計測部が未計測の領域を計測するための移動方向を指示する指示部と、
を含む埋設物計測装置。 - 前記指示部は、前記推定部により推定された前記計測部の位置、及び前記計測部の計測幅に基づいて、前記3次元マップにおいて前記計測部が計測済みの領域を特定し、前記計測部が計測済みの領域を前記未計測の領域とは異なる態様で表した画面を表示装置に表示する請求項1に記載の埋設物計測装置。
- 前記指示部は、前記推定部で推定された前記計測部の位置から、前記計測部の計測幅の端部と前記計測済みの領域との重複幅が所定範囲内となるように前記計測部を移動させる場合の移動方向を前記3次元マップに描画した画面を表示装置に表示する請求項1又は請求項2に記載の埋設物計測装置。
- 前記指示部は、前記計測部による計測中に、前記計測部の計測幅の端部と前記計測済みの領域との重複幅が所定値以下となった場合に、警告を行う請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の埋設物計測装置。
- 前記指示部は、所定範囲内に前記未計測の領域が残っているかをチェックする機能を持つ請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の埋設物計測装置。
- 前記計測部は、計測面の各位置において、前記計測面から内部方向へ照射した電磁波の反射波の強度を計測する請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の埋設物計測装置。
- 前記計測部により前記各位置で計測された電磁波の反射波の強度を、前記推定部により推定された前記計測部の位置に基づいて3次元化した画像を生成する生成部を更に含む請求項6に記載の埋設物計測装置。
- 前記生成部は、生成した前記3次元化した画像と、前記推定部により推定された3次元マップとの位置合せを行い、計測面の内外を示す3次元画像を生成する請求項7に記載の埋設物計測装置。
- 前記生成部は、前記3次元マップが示す構造物表面の高さ又は傾きに応じて、前記3次元化した画像を補正する請求項8に記載の埋設物計測装置。
- 計測部が、計測範囲を移動しながら埋設物を計測し、
推定部が、前記計測部周辺の3次元マップ、及び前記3次元マップにおける前記計測部の位置を推定し、
指示部が、前記3次元マップにおいて前記計測部が計測済みの領域を特定すると共に、前記計測部が未計測の領域を計測するための移動方向を指示する
埋設物計測方法。 - コンピュータを、
計測部が計測範囲を移動しながら埋設物を計測する場合において、前記計測部周辺の3次元マップ、及び前記3次元マップにおける前記計測部の位置を推定する推定部、及び、
前記3次元マップにおいて前記計測部が計測済みの領域を特定すると共に、前記計測部が未計測の領域を計測するための移動方向を指示する指示部
として機能させるための埋設物計測プログラム。
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