JP7343127B2 - Orbit survey equipment, orbit survey system, orbit survey method - Google Patents
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Description
本願発明は、軌道測量機器とそれを用いた軌道測量システム及び軌道測量方法に関する。特に、簡易な軌道測量機器を用いた地上設置型三次元レーザスキャナを用いた固定計測（Terrestrial Laser Scanner）による軌道計量システム及び軌道測量方法に関する。 The present invention relates to an orbit surveying device, an orbit surveying system using the same, and an orbit surveying method. In particular, the present invention relates to an orbit measurement system and an orbit survey method based on a fixed measurement (terrestrial laser scanner) using a ground-mounted three-dimensional laser scanner using a simple orbit surveying device.
近年、移動体に搭載した三次元レーザスキャナと全方位カメラにより点群と画像を同時に取得して軌道測量を行う移動体計測（Mobile Mapping System）による三次元軌道測量が注目されている。例えば、特許文献１には、軌道を走行可能な車体にカメラを搭載した軌道点検装置が開示されている。 In recent years, three-dimensional trajectory surveying using a mobile mapping system has been attracting attention, in which trajectory surveying is performed by simultaneously acquiring point clouds and images using a three-dimensional laser scanner and omnidirectional camera mounted on a moving body. For example, Patent Document 1 discloses a track inspection device in which a camera is mounted on a vehicle body that can run on tracks.
特許文献２には、鉄道レール上を走行可能な台車に受光器を装備し、受光器が基準レールと一定の位置関係を維持するよう位置決めされ、測定点ごとに台車を位置決めしてレーザ計測する軌道測量用受光装置が開示されている。
しかしながら、移動体計測による三次元軌道測量は、多くの情報を一度に計測できる反面、機材が高価で点検コストが高くなるという問題がある。また、固定計測に比べて個別の測量点での計測精度が低くなるという問題もある。
Patent Document 2 discloses that a bogie that can run on railway rails is equipped with a light receiver, the light receiver is positioned so as to maintain a constant positional relationship with a reference rail, and the bogie is positioned for each measurement point to perform laser measurement. A light receiving device for orbit surveying is disclosed.
However, while three-dimensional trajectory surveying using mobile measurement can measure a lot of information at once, there are problems in that the equipment is expensive and inspection costs are high. Another problem is that measurement accuracy at individual survey points is lower than with fixed measurement.
本願発明は、簡易な軌道測量機器（計測ゲージ）を用いて、地上設置型三次元レーザスキャナを用いた固定計測による軌道計量システム及び軌道測量方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an orbit measuring system and an orbit surveying method by fixed measurement using a ground-mounted three-dimensional laser scanner using a simple orbit surveying device (measurement gauge).
本願発明の課題は、以下の態様（１）乃至（６）により解決できる。具体的には、 The problems of the present invention can be solved by the following aspects (1) to (6). in particular,
（態様１） 並行する一対のレール上面に基体底面を当接して架設する基体と、前記並行する一対のレールの一方の内側面に当接する基準爪と、前記基体の内部に配設された前記基体の固定手段と、前記基体の両側面に一対で配設され、離間して配置された第１可動受光板及び第２可動受光板とで構成される軌道測量機器であって、前記第１可動受光板及び前記第２可動受光板のターゲット中心が前記基体底面と一致していることを特徴とする軌道測量機器である。
基体と、基準爪と、第１可動受光板及び第２可動受光板で構成される簡易な軌道測量機器であるため、地上設置型三次元レーザスキャナを用いた固定計測による軌道計量を低コストで行うことができる。
(Aspect 1) A base body constructed by abutting the bottom surface of the base body against the upper surfaces of a pair of parallel rails, a reference claw abutting an inner surface of one of the pair of parallel rails, and a reference claw disposed inside the base body. An orbit surveying instrument comprising a fixing means for a base body, and a first movable light receiving plate and a second movable light receiving plate arranged as a pair on both sides of the base body and spaced apart, the first movable light receiving plate The orbit surveying device is characterized in that the target centers of the movable light receiving plate and the second movable light receiving plate coincide with the bottom surface of the base body.
Since it is a simple orbit surveying device consisting of a base, a reference claw, a first movable light receiving plate, and a second movable light receiving plate, it is possible to perform orbit measurement by fixed measurement using a ground-mounted three-dimensional laser scanner at low cost. It can be carried out.
（態様２） 態様１に記載する軌道測量機器と、前記軌道測量機器を設置した軌道測量現場の対象物にレーザ光を照射し、前記軌道測量機器を設置した軌道測量現場の対象物からの反射レーザ光を検出して軌道測量現場の三次元点群データを作成する三次元レーザスキャナと、前記軌道測量現場の三次元点群データから前記軌道測量機器の第１可動受光板及び第２可動受光板のターゲット中心の点群データを抽出して、ターゲット中心点群データを作成する情報処理装置と、情報表示装置とを備える三次元軌道測量システムであって、前記情報処理装置は、前記軌道測量現場の三次元点群データから前記軌道測量機器の第１可動受光板及び第２可動受光板のターゲット中心の点群を抽出してターゲット中心点群データを作成し、前記ターゲット中心点群データから軌道狂い測量値を算出し、建築限界を作成する情報演算部を備え、前記情報表示装置は、ターゲット中心点群データ、軌道狂い測量値及び建築限界を出力するデバイス出力部を備えることを特徴とする三次元軌道測量システムである。
ターゲット中心点群データを作成することで、軌道中心と軌道傾斜の変位を計測でき、軌道狂い測量値が簡単に算出でき、建築限界も簡単に表示できる。
(Aspect 2) The trajectory surveying device according to Aspect 1 and a target object at a trajectory surveying site where the trajectory surveying device is installed are irradiated with laser light, and reflection from the object at the trajectory surveying site where the trajectory surveying device is installed. a three-dimensional laser scanner that detects laser light to create three-dimensional point cloud data of the orbit surveying site; and a first movable light receiving plate and a second movable light receiving plate of the orbit surveying device from the three-dimensional point cloud data of the orbit surveying site. A three-dimensional trajectory surveying system comprising: an information processing device that extracts point cloud data centered on a target of a board to create target centered point cloud data; and an information display device, the information processing device Extract a point group at the center of the target of the first movable light receiving plate and the second movable light receiving plate of the trajectory surveying device from the three-dimensional point cloud data at the site to create target center point group data, and from the target center point group data. The information display device includes an information calculation unit that calculates a measured value of track deviation and creates a building limit, and the information display device includes a device output unit that outputs target center point group data, measured value of track deviation, and building limit. It is a three-dimensional orbit survey system.
By creating target center point group data, the displacement of the orbit center and orbit inclination can be measured, the orbit deviation measurement value can be easily calculated, and the construction limits can be easily displayed.
（態様３） 前記三次元レーザスキャナが、前記軌道測量機器を設置した軌道測量現場の対象物を撮像して画像データを取得する全方位カメラで構成される撮像部を備えることを特徴とする態様２に記載する三次元軌道測量システムである。
三次元レーザスキャナによる全方位点群データと全方位カメラによる全方位画像を合成することで、軌道測量現場における軌道狂い測量値及び建築限界の認識精度が向上する。
(Aspect 3) An aspect characterized in that the three-dimensional laser scanner includes an imaging unit configured with an omnidirectional camera that captures images of objects at the orbit survey site where the orbit survey equipment is installed and acquires image data. This is a three-dimensional orbit survey system described in 2.
By combining omnidirectional point cloud data from a three-dimensional laser scanner and omnidirectional images from an omnidirectional camera, the recognition accuracy of track deviation survey values and building limits at track survey sites is improved.
（態様４） 軌道測量現場において、態様１に記載する軌道測量機器の第１可動受光板のターゲット中心と基準爪の基準レール当接面との距離（Ｌ）を軌間（Ｇ）の１／２となるように前記軌道測量機器の基体に固定し、かつ第２可動受光板を基準レールと第１可動受光板との間となるように前記軌道測量機器の基体に固定する軌道測量機器受光板設定ステップと、前記第１可動受光板及び第２可動受光板を固定した軌道測量機器を対向するレール間に所定の距離を置いて配設する軌道測量機器配設ステップと、三次元レーザスキャナにより、軌道測量機器を含む現場対象物にレーザ光を照射し、前記現場対象物からの反射レーザ光から軌道現場構造物点群データを作成する軌道現場構造物点群データ作成ステップと、前記軌道現場構造物点群データから軌道測量現場に設置した前記軌道測量機器の第１可動受光板及び第２可動受光板のターゲット中心の点群を抽出して、ターゲット中心点群データを作成するターゲット中心点群データ作成ステップと、前記ターゲット中心点群データから軌道狂い測量値を算出する軌道狂い測量値算出ステップと、前記ターゲット中心点群データから建築限界を作成する建築限界作成ステップとからなる三次元軌道測量方法である。
(Aspect 4) At the track surveying site, the distance (L) between the target center of the first movable light receiving plate of the track surveying device described in Aspect 1 and the reference rail contact surface of the reference claw is set to 1/2 of the gauge (G). a track surveying device light receiving plate fixed to the base of the track surveying device so that a setting step, a track surveying device arranging step of arranging a track surveying device to which the first movable light receiving plate and the second movable light receiving plate are fixed at a predetermined distance between opposing rails; and a three-dimensional laser scanner. , a track field structure point cloud data creation step of irradiating a field object including a trajectory surveying device with a laser beam and creating track field structure point cloud data from the reflected laser light from the field object; A target center point for creating target center point group data by extracting a point group at the target center of a first movable light receiving plate and a second movable light receiving plate of the orbit surveying equipment installed at the orbit surveying site from the structure point cloud data. A three-dimensional trajectory consisting of a group data creation step, a trajectory deviation survey value calculation step of calculating a trajectory deviation survey value from the target center point group data, and a building limit creation step of creating a building limit from the target center point group data. It is a surveying method.
（態様５） 前記軌道狂い測量値及び建築限界に基づいて軌道を判定する軌道判定ステップを含む態様４に記載する三次元軌道測量方法である。 (Aspect 5) The three-dimensional orbit surveying method according to aspect 4 includes a trajectory determination step of determining the trajectory based on the orbit deviation measurement value and the construction limit.
（態様６） 前記建築限界作成ステップで作成される建築限界が撮像手段により取得した画像データを合成したものである態様４または態様５に記載する三次元軌道測量方法である。
(Aspect 6) The three-dimensional trajectory surveying method according to aspect 4 or aspect 5, wherein the building boundary created in the building boundary creation step is a composite of image data acquired by an imaging means.
本願発明によれば、簡易な軌道測量機器（計測ゲージ）を用いて、地上設置型三次元レーザスキャナを用いた固定計測（Terrestrial Laser Scanner）による軌道計量システム及び軌道測量方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an orbit measuring system and an orbit surveying method using a simple orbit surveying device (measurement gauge) and fixed measurement using a ground-mounted three-dimensional laser scanner (terrestrial laser scanner).
本願発明を実施するための形態を図１～図９に基づいて説明する。ただし、図１～図９は実施形態の一例であり、これに限定されるものではない。 Embodiments for carrying out the present invention will be explained based on FIGS. 1 to 9. However, FIGS. 1 to 9 are examples of embodiments, and the present invention is not limited thereto.
Ａ．軌道測量機器
１．軌道測量機器の構成
図１は、本願発明の軌道測量機器の実施態様を示す説明図であり、図１（ａ）は、左側面図、図１（ｂ）は、正面図である。本願発明の軌道測量機器１０は、並行する一対のレール（Ｒ）の上面に基体底面２を当接して架設する基体１と、並行する一対のレール（Ｒ）の一方（以下、「基準レール」という。）の内側面に当接する基準爪３と、基体１の内部に配設された基体１の固定手段４と、基体１の両側面に一対で配設され、離間して配置された第１可動受光板５及び第２可動受光板６とで構成される。第１可動受光板５及び第２可動受光板６のターゲット中心（５ａ，６ａ）が基体底面２と一致している。第１可動受光板５及び第２可動受光板６は、レーザ計測機の照射レーザ光（ＬＢ）を反射する役割を担う。
本願発明の軌道測量機器１０は、基準レール（Ｒ１）の内側面に基準爪３を当接させ、基体底面２を並行する一対のレール上面に当接して基体１を架設する。第１可動受光板５は、基準爪３の基準レール（Ｒ１）との当接端と第１可動受光板５のターゲット中心５ａとの距離が軌間（Ｇ）の１／２となるように基体に固定する。第２可動受光板６は、基準爪３と第１可動受光板５の間に配置して固定する。
A. Orbit surveying equipment 1. Configuration of Orbit Surveying Instrument FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the orbit surveying instrument of the present invention, in which FIG. 1(a) is a left side view and FIG. 1(b) is a front view. The track surveying instrument 10 of the present invention includes a base body 1 constructed by contacting the base bottom surface 2 with the upper surface of a pair of parallel rails (R), and one of the parallel pair of rails (R) (hereinafter referred to as a "reference rail"). ), a reference claw 3 that comes into contact with the inner surface of the base body 1; a fixing means 4 for the base body 1 disposed inside the base body 1; It is composed of a first movable light receiving plate 5 and a second movable light receiving plate 6. The target centers (5a, 6a) of the first movable light receiving plate 5 and the second movable light receiving plate 6 coincide with the base bottom surface 2. The first movable light receiving plate 5 and the second movable light receiving plate 6 play a role of reflecting the irradiated laser light (LB) of the laser measuring device.
In the track surveying instrument 10 of the present invention, the base body 1 is constructed by bringing the reference claw 3 into contact with the inner surface of a reference rail (R1), and by bringing the base bottom surface 2 into contact with the upper surfaces of a pair of parallel rails. The first movable light receiving plate 5 is attached to the base so that the distance between the contact end of the reference claw 3 with the reference rail (R1) and the target center 5a of the first movable light receiving plate 5 is 1/2 of the track (G). Fixed to. The second movable light receiving plate 6 is arranged and fixed between the reference claw 3 and the first movable light receiving plate 5.
基体１は、固定手段４を内包できる中空構造であり、材質は絶縁性と耐久性を備える構造材、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等が好適である。固定手段４は、基体１を基準レール（Ｒ１）に係止する役割を担う。固定手段４は、基体１内面であって基体１の基準レール（Ｒ１）との当接面の上部に配設する。固定手段４はマグネットが好適である。
第１可動受光板５及び第２可動受光板６は、ターゲット中心（５ａ，６ａ）が明瞭となる態様であれば、形状は特に限定されない。材質は絶縁性と耐久性を備える構造材、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）等が好適である。
The base body 1 has a hollow structure capable of enclosing the fixing means 4, and is preferably made of a structural material having insulation properties and durability, such as fiber reinforced plastic (FRP). The fixing means 4 plays the role of locking the base body 1 to the reference rail (R1). The fixing means 4 is disposed on the inner surface of the base 1 and above the contact surface of the base 1 with the reference rail (R1). The fixing means 4 is preferably a magnet.
The shapes of the first movable light receiving plate 5 and the second movable light receiving plate 6 are not particularly limited as long as the target center (5a, 6a) is clearly defined. The material is preferably a structural material with insulation and durability, such as fiber reinforced plastic (FRP).
図２は、本願発明の軌道測量機器１０の現場での設置態様を示す全体斜視図である。軌道測量では、本願発明の軌道測量機器１０を所定の間隔で配置し、軌道測量現場の軌道測量機器１０、レール（Ｒ）等（以下、「現場対象物」という。）に三次元レーザスキャナ２０からレーザ光（ＬＢ）を照射し、現場対象物からの反射レーザ光（以下、「戻り光（ＲＢ）」という。）に基づく点群データから、第１可動受光板５及び第２可動受光板６のターゲット中心（５ａ，６ａ）の点群を逐次計測することで、軌道狂い測量値、具体的には、上下方向の狂い（変位）、左右方向の狂い（変位）を計測する。 FIG. 2 is an overall perspective view showing how the orbit surveying device 10 of the present invention is installed at a site. In track surveying, the track surveying equipment 10 of the present invention is arranged at predetermined intervals, and a three-dimensional laser scanner 20 is attached to the track surveying equipment 10, rail (R), etc. (hereinafter referred to as "on-site object") at the track surveying site. The first movable light receiving plate 5 and the second movable light receiving plate are irradiated with laser light (LB) from the point cloud data based on the reflected laser light from the on-site object (hereinafter referred to as "return light (RB)"). By sequentially measuring the point group at the target center (5a, 6a) of No. 6, the orbital deviation survey value, specifically, the vertical deviation (displacement) and the horizontal deviation (displacement) are measured.
Ｂ．三次元軌道測量システム
１．三次元軌道測量システムの構成
図３は、本願発明の軌道測量機器を用いた軌道測量システムのブロック図であり、図４は、軌道測量システムの構成説明図である。図４及び図５に基づいて本願発明の三次元軌道測量システムについて以下に説明する。
本願発明の三次元軌道測量システム１００は、上述した軌道測量機器１０（図３では、測量対象物９に含まれる。）と、三次元レーザスキャナ２０と、情報処理装置３０、情報表示装置４０で構成される。
三次元レーザスキャナ２０は、レーザ計測部２１、スキャナ処理部２２、全方位カメラ２３１を備える撮像部２３及びスキャンデータを情報処理装置３０に送信する通信部２４を備える。また、情報処理装置３０は、処理情報を表示する情報表示装置４０を備えることができる。
なお、本願発明の三次元軌道測量システム１００の三次元レーザスキャナ２０では、撮像部２３を備えない実施態様も可能である。
B. Three-dimensional orbit survey system 1. Configuration of three-dimensional orbit surveying system FIG. 3 is a block diagram of a orbit surveying system using the orbit surveying device of the present invention, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the configuration of the orbit surveying system. The three-dimensional trajectory surveying system of the present invention will be described below based on FIGS. 4 and 5.
The three-dimensional trajectory surveying system 100 of the present invention includes the above-mentioned trajectory surveying device 10 (included in the survey object 9 in FIG. 3), the three-dimensional laser scanner 20, the information processing device 30, and the information display device 40. configured.
The three-dimensional laser scanner 20 includes a laser measurement section 21 , a scanner processing section 22 , an imaging section 23 including an omnidirectional camera 231 , and a communication section 24 that transmits scan data to the information processing device 30 . Further, the information processing device 30 can include an information display device 40 that displays processing information.
Note that the three-dimensional laser scanner 20 of the three-dimensional trajectory surveying system 100 of the present invention may be implemented without the imaging unit 23.
（１）三次元レーザスキャナ
三次元レーザスキャナ２０は、軌道測量機器１０を設置した軌道測量現場の現場対象物９に対して全方位にレーザ光（ＬＢ）を照射し、現場対象物９からの戻り光（ＲＢ）を検出して、点群データを取得して情報処理装置３０に計測データを送信する役割を担う。
(1) Three-dimensional laser scanner The three-dimensional laser scanner 20 irradiates a laser beam (LB) in all directions to the on-site object 9 at the track surveying site where the orbit surveying device 10 is installed, and detects light from the on-site object 9. It plays a role of detecting return light (RB), acquiring point cloud data, and transmitting measurement data to the information processing device 30.
（１－１）三次元レーザスキャナの構成
本願発明の三次元軌道測量システム１００が採用する三次元レーザスキャナ２０は、レーザ計測部２１、スキャナ処理部２２、全方位カメラ２３１を備える撮像部２３、スキャンデータを情報処理装置３０に送信する通信部２４及び本体支持部２５で構成される。
レーザ計測部２１は、現場対象物９に照射するレーザ光を発振するレーザ発振素子（ＬＤ）２１１、孔あきミラー２１２、回転ミラー２１３、垂直回転モータ（図示せず）、集光レンズ２１４、集光レンズ２１４で集光された現場対象物９からの戻り光を検出する受光素子２１５を備えている。
レーザ発振素子２１１は、スキャナ処理部２２と電気的に接続され、スキャナ処理部２２に制御されて現場対象物９にレーザ光を発振する。
孔あきミラー２１２は、レーザ発振素子２１１と入出射空間との間でレーザ光軸に４５°傾斜させて配置されている。孔あきミラー２１２はレーザ光軸上に小さな孔が形成されており、孔あきミラー２１２に入射するレーザ光のみが孔を通過する。
回転ミラー２１３は、円筒形のロッドミラーで、一端に中心軸と４５°の角度をもって交差する傾斜反射面を有する。回転ミラー２１３は、傾斜反射面を入出射空間に位置させ、レーザ発振素子２１１から発振されて孔あきミラー２１２の孔を透過するレーザ光の光軸に中心軸を一致させた状態で配置されている。
垂直回転モータは、スキャナ処理部２２に電気的に接続され、スキャナ処理部２２からの信号に基づいてレーザ光軸を中心に回転ミラー２１３を回転し、回転ミラー２１３の傾斜反射面で反射されたレーザ光を垂直面内で走査する。
集光レンズ２１４は、回転ミラー２１３及び孔あきミラー２１２で反射した戻り光を集光させるレンズである。
受光素子２１５は、スキャナ処理部２２内のスキャンデータ生成部２２１と電気的に接続されており、検出した戻り光（ＲＢ）を電気信号に変換してスキャンデータ生成部２２１に送る。
(1-1) Configuration of 3D laser scanner The 3D laser scanner 20 adopted by the 3D trajectory surveying system 100 of the present invention includes a laser measurement unit 21, a scanner processing unit 22, an imaging unit 23 equipped with an omnidirectional camera 231, It is composed of a communication section 24 that transmits scan data to the information processing device 30 and a main body support section 25.
The laser measurement unit 21 includes a laser oscillation element (LD) 211 that oscillates a laser beam to irradiate the on-site object 9, a perforated mirror 212, a rotation mirror 213, a vertical rotation motor (not shown), a condenser lens 214, and a condenser. It is equipped with a light receiving element 215 that detects the return light from the on-site object 9 that is focused by the optical lens 214.
The laser oscillation element 211 is electrically connected to the scanner processing section 22 and is controlled by the scanner processing section 22 to emit a laser beam to the object 9 at the site.
The perforated mirror 212 is arranged between the laser oscillation element 211 and the input/output space so as to be inclined at 45 degrees to the laser optical axis. The perforated mirror 212 has a small hole formed on the laser optical axis, and only the laser light incident on the perforated mirror 212 passes through the hole.
The rotating mirror 213 is a cylindrical rod mirror, and has an inclined reflective surface at one end that intersects the central axis at an angle of 45°. The rotating mirror 213 is arranged with an inclined reflective surface located in the input/output space, and with its central axis aligned with the optical axis of the laser beam oscillated from the laser oscillation element 211 and transmitted through the hole of the perforated mirror 212. There is.
The vertical rotation motor is electrically connected to the scanner processing unit 22 and rotates the rotating mirror 213 around the laser optical axis based on the signal from the scanner processing unit 22, so that the laser beam reflected by the inclined reflection surface of the rotating mirror 213 is The laser beam is scanned in a vertical plane.
The condensing lens 214 is a lens that condenses the return light reflected by the rotating mirror 213 and the perforated mirror 212.
The light receiving element 215 is electrically connected to the scan data generating section 221 in the scanner processing section 22 , converts the detected return light (RB) into an electrical signal, and sends the electric signal to the scan data generating section 221 .
レーザ計測部２１は、 レーザ発振素子２１１で発振したレーザ光（ＬＢ）を、孔あきミラー２１２の孔と回転ミラー２１３を経由して現場対象物９に照射する。一方で、現場対象物９からの戻り光（ＲＢ）を、回転ミラー２１３、孔あきミラー２１２（中央の孔の周りの反射面）、及び集光レンズ２１４を経由して 受光素子２１５で検出する。また、レーザ計測部２１は、水平回転モータ（図示せず）を駆動して三次元レーザスキャナ２０本体を鉛直軸の周りで回転しながら、垂直回転モータを駆動して垂直面内でレーザ光を走査し、これにより、鉛直軸を中心とする３６０°全周についてほぼ全天方向からの戻り光（ＲＢ）を検出して、周囲の位置情報を取得する。 The laser measurement unit 21 irradiates the on-site object 9 with a laser beam (LB) oscillated by the laser oscillation element 211 via the hole of the perforated mirror 212 and the rotating mirror 213. On the other hand, the return light (RB) from the on-site object 9 is detected by the light receiving element 215 via the rotating mirror 213, the perforated mirror 212 (reflecting surface around the center hole), and the condensing lens 214. . Further, the laser measurement unit 21 drives a horizontal rotation motor (not shown) to rotate the body of the three-dimensional laser scanner 20 around a vertical axis, and drives a vertical rotation motor to emit laser light in a vertical plane. As a result, return light (RB) from almost all sky directions is detected over the entire 360° circumference around the vertical axis, and surrounding position information is acquired.
撮像部２３は、全方位（全天球）カメラ２３１を備え、現場対象物９を撮像してカラー画像を取得する。全方位カメラ２３１は、一方の側を向く画角１８０°の魚眼レンズ（図示せず）と他方の側を向く画角１８０°の魚眼レンズ（図示せず）とを有しており、全方位の景色をカラー撮像することができる。
全方位カメラ２３１は、三次元レーザスキャナ２０本体の上部に、それぞれの魚眼レンズが水平方向を向くように取り付けられている。全方位カメラ２３１は、２つの魚眼レンズを通し、それぞれの魚眼レンズに対応する撮像素子（不図示）によって検出されたそれぞれの信号を合成して一つの全方位カラー画像を作成する。したがって、全方位カラー画像の各画素は色情報（例えば、ＲＧＢ色情報）を含む。
The imaging unit 23 includes an omnidirectional (all celestial sphere) camera 231, and images the on-site object 9 to obtain a color image. The omnidirectional camera 231 has a fisheye lens (not shown) with an angle of view of 180° facing one side and a fisheye lens (not shown) with an angle of view of 180° facing the other side, and has an omnidirectional view. can take color images.
The omnidirectional camera 231 is attached to the top of the main body of the three-dimensional laser scanner 20 so that each fisheye lens faces in the horizontal direction. The omnidirectional camera 231 passes through two fisheye lenses and combines signals detected by image sensors (not shown) corresponding to the respective fisheye lenses to create one omnidirectional color image. Therefore, each pixel of the omnidirectional color image includes color information (eg, RGB color information).
スキャナ処理部２２は、三次元レーザスキャナ２０の動作制御とスキャンデータ処理をする役割を担う。データ処理を行うスキャンデータ生成部２２１とデータを一時的又は恒久的に記憶する記憶部２２２を有する。 The scanner processing unit 22 is responsible for controlling the operation of the three-dimensional laser scanner 20 and processing scan data. It has a scan data generation section 221 that performs data processing and a storage section 222 that temporarily or permanently stores data.
スキャンデータ生成部２２１は、レーザ計測部２１と撮像部２３に接続されており、レーザ計測部２１が検出した戻り光（ＲＢ）に基づき全方位点群データＤ１を生成する。同時に撮像部２３が取得したカラー画像に基づき全方位画像データＤ２を生成する。
また、スキャンデータ生成部２２１は、合成部２２３を備え、合成部２２３において全方位点群データＤ１と全方位画像データＤ２とを合成して全方位合成点群データＤ３を生成する。全方位点群データＤ１、全方位画像データＤ２、全方位合成点群データＤ３は適当な形式（例えば、ｚｉｐ形式）に圧縮してもよい。
The scan data generation section 221 is connected to the laser measurement section 21 and the imaging section 23, and generates omnidirectional point group data D1 based on the return light (RB) detected by the laser measurement section 21. At the same time, omnidirectional image data D2 is generated based on the color image acquired by the imaging unit 23.
The scan data generation section 221 also includes a synthesis section 223, which synthesizes the omnidirectional point group data D1 and the omnidirectional image data D2 to generate omnidirectional composite point group data D3. The omnidirectional point group data D1, the omnidirectional image data D2, and the omnidirectional composite point group data D3 may be compressed into an appropriate format (for example, a zip format).
通信部２４は、情報処理装置３０とのデータの授受を行う送信部２４１を備える。送信部２４１は、スキャンデータ生成部２２１に接続され、スキャンデータ生成部２２１から送信単位毎のスキャンデータ（全方位点群データＤ１、全方位合成点群データＤ３）を受け取り、有線又は無線（例えば、ＷｉＦｉ）により、送信単位毎のスキャンデータ（全方位点群データＤ１、全方位合成点群データＤ３）を情報処理装置３０に逐次送信する。 The communication unit 24 includes a transmitting unit 241 that exchanges data with the information processing device 30. The transmitting unit 241 is connected to the scan data generating unit 221, receives scan data for each transmission unit (omnidirectional point group data D1, omnidirectional composite point group data D3) from the scan data generating unit 221, and receives scan data by wired or wireless (e.g. , WiFi), scan data for each transmission unit (omnidirectional point group data D1, omnidirectional composite point group data D3) is sequentially transmitted to the information processing device 30.
（２）情報処理装置の構成
情報処理装置３０は、スキャンデータ（全方位点群データＤ１、全方位合成点群データＤ３）からターゲット中心点群データＤ４を作成し、ターゲット中心点群データＤ４に基づき軌道狂い測量値を算出し、建築限界を作成する役割を担う。情報処理装置３０は、コンピュータであり、データ通信を行う情報通信部３１とデータ処理を行う情報処理部３２とを有している。
(2) Configuration of information processing device The information processing device 30 creates target center point group data D4 from the scan data (omnidirectional point group data D1, omnidirectional composite point group data D3), and converts it into target center point group data D4. It is responsible for calculating the measured value of track deviation based on this and creating building limits. The information processing device 30 is a computer and includes an information communication section 31 that performs data communication and an information processing section 32 that performs data processing.
情報通信部３１は、情報受信部３１１と情報送信部３１２を備え、有線又は無線（例えば、ＷｉＦｉ）によりデータの授受を行う。情報受信部３１１は、三次元レーザスキャナ２０の通信部２４に接続され、三次元レーザスキャナ２０からスキャンデータ（全方位点群データＤ１、全方位合成点群データＤ３）を受信する。情報送信部３１２は、情報処理部３２がデータ処理したターゲット中心点群データＤ４を情報提示装置４０送信する。 The information communication section 31 includes an information receiving section 311 and an information transmitting section 312, and sends and receives data by wire or wirelessly (for example, WiFi). The information receiving unit 311 is connected to the communication unit 24 of the three-dimensional laser scanner 20 and receives scan data (omnidirectional point group data D1, omnidirectional composite point group data D3) from the three-dimensional laser scanner 20. The information transmitter 312 transmits the target center point group data D4 processed by the information processor 32 to the information presentation device 40.
情報処理部３２は、情報演算部３２１と情報記憶部３２２とを備え、情報処理装置３０の各部の制御とデータ処理を行う。情報演算部３２１はプログラム制御されたＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、スキャンデータ（全方位点群データＤ１、全方位合成点群データＤ３）からターゲット中心点群データＤ４を作成し、ターゲット中心点群データＤ４に基づき軌道狂い測量値を算出し、建築限界枠を作成する。情報記憶部３２２は、メモリであり、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。ＲＯＭは、ＣＰＵによって実行される検査方法プログラム等各種プログラムやこれらプログラムの実行時に必要な情報を格納する。ＲＯＭに格納された各種プログラムや情報は、ＲＡＭにロードされて実行される。情報受信部３１１で受信したデータ、情報演算部３２１が処理するデータを記憶する。 The information processing section 32 includes an information calculation section 321 and an information storage section 322, and controls each section of the information processing device 30 and performs data processing. The information calculation unit 321 is a program-controlled CPU (Central Processing Unit) that creates target center point group data D4 from the scan data (omnidirectional point group data D1, omnidirectional composite point group data D3), and generates target center point group data D4. A measured value of track deviation is calculated based on the group data D4, and a construction limit frame is created. The information storage unit 322 is a memory and includes a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). The ROM stores various programs such as an inspection method program executed by the CPU and information necessary when executing these programs. Various programs and information stored in the ROM are loaded into the RAM and executed. Data received by the information receiving section 311 and data processed by the information calculating section 321 are stored.
（３）情報表示装置
情報提示装置４０は、ディスプレイであり、デバイス通信部４１とデバイス処理部４２とデータ出力（提示）を行うデバイス出力部４３とを備えている。情報提示装置４０は、三次元レーザスキャナ２０からスキャンデータ（全方位点群データＤ１、全方位合成点群データＤ３）及び情報処理装置３０が作成したターゲット中心点群データＤ４、情報処理装置３０が算出した軌道狂い測量値、建築限界枠を表示する役割を担う。
(3) Information Display Device The information presentation device 40 is a display and includes a device communication section 41, a device processing section 42, and a device output section 43 that outputs (presents) data. The information presentation device 40 receives scan data (omnidirectional point group data D1, omnidirectional composite point group data D3) from the three-dimensional laser scanner 20 and target center point group data D4 created by the information processing device 30. It plays the role of displaying the calculated track deviation measurement value and construction limit frame.
デバイス通信部４１は、デバイス受信部４１１を有しており、有線又は無線（例えば、ＷｉＦｉ）によりデータ通信を行う。デバイス受信部４１１は、情報処理装置３０に接続され、情報処理装置３０からデータを受信する。
デバイス処理部４２は、デバイス通信部４１が受信したデータの処理や、情報表示装置４０の各部の制御等を行う。
デバイス出力部４３は、モニター画面であり、デバイス処理部４２の制御に従ってデバイス通信部４１が受信した三次元レーザスキャナ２０からスキャンデータ（全方位点群データＤ１、全方位合成点群データＤ３）及び情報処理装置３０が作成したターゲット中心点群データＤ４、情報処理装置３０が算出した軌道狂い測量値、建築限界を表示する。
The device communication unit 41 includes a device reception unit 411, and performs data communication by wire or wirelessly (for example, WiFi). The device receiving unit 411 is connected to the information processing device 30 and receives data from the information processing device 30.
The device processing unit 42 processes data received by the device communication unit 41, controls each unit of the information display device 40, and the like.
The device output unit 43 is a monitor screen, and includes scan data (omnidirectional point group data D1, omnidirectional composite point group data D3) received by the device communication unit 41 from the three-dimensional laser scanner 20 under the control of the device processing unit 42, and The target center point group data D4 created by the information processing device 30, the track deviation measurement value calculated by the information processing device 30, and the building limit are displayed.
C．三次元軌道測量方法
図５は、本願発明の三次元軌道測量システムを採用した三次元軌道測量の手順を示すフロー図である。図５に基づいて本願発明の三次元軌道測量方法を説明する。
本願発明の三次元軌道測量方法は、軌道測量現場において、請求項１に記載する軌道測量機器（以下、「軌道測量機器１０」という。）の第１可動受光板５のターゲット中心５ａを基準爪３の基準レールＲ１当接面と第１可動受光板５のターゲット中心５ａとの距離（Ｌ）が軌間（Ｇ）の１／２となるように基体１に固定し、第２可動受光板６を基準レールと第１可動受光板５との間となるように基体１に固定する軌道測量機器受光板設定ステップと、受光板を設定した軌道測量機器を対向するレール間に所定距離を置いて配設する軌道測量機器配設ステップと、三次元レーザスキャナにより、軌道測量機器１０を含む現場対象物９にレーザ光（ＬＢ）を照射し、戻り光（ＲＢ）から軌道現場構造物の点群データを作成する軌道現場構造物点群データ作成ステップと、前記軌道現場構造物点群データから軌道測量現場に設置した前記軌道測量機器の第１可動受光板及び第２可動受光板のターゲット中心の点群を抽出して、ターゲット中心点群データを作成するターゲット中心点群データ作成ステップと、前記ターゲット中心点群データから軌道狂い測量値を算出する軌道狂い測量値算出ステップと、前記ターゲット中心点群データから建築限界を作成する建築限界作成ステップと、で構成される。
C. Three-dimensional orbit surveying method FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of three-dimensional orbit surveying using the three-dimensional orbit surveying system of the present invention. The three-dimensional trajectory surveying method of the present invention will be explained based on FIG. 5.
The three-dimensional trajectory surveying method of the present invention uses a target center 5a of the first movable light receiving plate 5 of the trajectory surveying device (hereinafter referred to as "trajectory surveying device 10") according to claim 1 as a reference point at a trajectory surveying site. The second movable light receiving plate 6 is fixed to the base body 1 so that the distance (L) between the contact surface of the reference rail R1 of No. 3 and the target center 5a of the first movable light receiving plate 5 is 1/2 of the track (G). a track surveying device light receiving plate setting step in which the light receiving plate of the track surveying device is fixed to the base 1 so as to be located between the reference rail and the first movable light receiving plate 5; In the step of arranging the track surveying equipment, a three-dimensional laser scanner irradiates the on-site object 9 including the track surveying equipment 10 with laser light (LB), and obtains a point cloud of the track on-site structure from the returned light (RB). a track site structure point cloud data creation step for creating data, and a target center of the first movable light receiving plate and the second movable light receiving plate of the track surveying equipment installed at the track surveying site from the track site structure point cloud data. a target center point group data creation step of extracting a point cloud and creating target center point group data; an orbit deviation measurement value calculation step of calculating an orbit deviation survey value from the target center point group data; It consists of a building limit creation step of creating a building limit from group data.
（１）軌道計測機器の設置位置決め（事前準備）
軌道測量現場において、軌道測量機器１０を設置する位置をレール上に印付をする（Ｓ０１）。印付は、三次元レーザスキャナ２０の可測範囲（２０ｍ程度）が好適である。
(1) Determining the installation position of orbit measuring equipment (advance preparation)
At the track survey site, the position where the track survey instrument 10 is to be installed is marked on the rail (S01). The measurable range of the three-dimensional laser scanner 20 (approximately 20 m) is suitable for marking.
（２）軌道計測機器の受光板設定
軌道計測現場に設置する軌道測量機器１０の設定を行う（Ｓ０２）。これにより、軌道測量値の基準となる軌道測量機器１０の第１可動受光板５及び第２可動受光板６の配置が決まる。
第１可動受光板５は、ターゲット中心５ａと基準爪３のレール当接面との距離（Ｌ）が軌間（Ｇ）の１／２となるように軌道測量機器１０の基体１に固定する。これにより、第１可動受光板５のターゲット中心５ａは、軌道測量機器１０設置位置における軌間中心点を示すこととなる。
一方、第２可動受光板６は、ターゲット中心６ａが基準レール（Ｒ１）と第１可動受光板５のターゲット中心５ａの間になるように軌道測量機器１０の基体１に固定する。これにより、第１可動受光板５のターゲット中心５ａと第２可動受光板６のターゲット中心６ａの傾きから軌道測量機器１０設置位置における並行する一対のレールの傾き（軌間傾斜）を算出することができる。
(2) Setting the light receiving plate of the orbit measuring device The orbit surveying device 10 to be installed at the orbit measuring site is set (S02). This determines the arrangement of the first movable light-receiving plate 5 and the second movable light-receiving plate 6 of the orbit surveying device 10, which serve as the reference for the orbit measurement value.
The first movable light receiving plate 5 is fixed to the base body 1 of the track surveying instrument 10 so that the distance (L) between the target center 5a and the rail contact surface of the reference claw 3 is 1/2 of the track (G). Thereby, the target center 5a of the first movable light receiving plate 5 indicates the center point of the track at the installation position of the orbit surveying device 10.
On the other hand, the second movable light receiving plate 6 is fixed to the base body 1 of the orbit surveying instrument 10 so that the target center 6a is between the reference rail (R1) and the target center 5a of the first movable light receiving plate 5. This makes it possible to calculate the inclination of a pair of parallel rails (gauge inclination) at the installation position of the track surveying instrument 10 from the inclinations of the target center 5a of the first movable light receiving plate 5 and the target center 6a of the second movable light receiving plate 6. can.
（３）軌道計測機器の軌道配設
図６は、軌道測量現場において、軌道測量機器１０を並行する一対のレール（Ｒ，Ｒ１）上に所定の間隔で配設した態様を示す写真である。軌道測量機器１０は、基準レール（Ｒ１）の内側面に基準爪３を当接して配設する（Ｓ０３）。基準レール（Ｒ１）の内側面に基準爪３を当接することで、第１可動受光板５のターゲット中心５ａは軌道測量機器１０設置位置における軌間中心点となる。
(3) Track arrangement of track measuring equipment FIG. 6 is a photograph showing a mode in which the track surveying equipment 10 is arranged at a predetermined interval on a pair of parallel rails (R, R1) at a track surveying site. The track surveying instrument 10 disposes the reference claw 3 in contact with the inner surface of the reference rail (R1) (S03). By bringing the reference claw 3 into contact with the inner surface of the reference rail (R1), the target center 5a of the first movable light receiving plate 5 becomes the center point of the track at the installation position of the track surveying instrument 10.
（４）軌道現場構造物の点群データ作成
三次元レーザスキャナ２０は、現場対象物９にレーザ光（ＬＢ）が照射し、現場対象物９からの戻り光（ＲＢ）を検出する。検出された戻り光（ＲＢ）は電気信号に変換され、スキャンデータ処理部２２の記憶部２２２に記憶される。また、撮像部２３は、全方位カメラ２３１により現場対象物９を撮像する。画像データは、スキャンデータ生成部２２１に送られる。
スキャンデータ生成部２２１は、記憶部２２２に記憶された戻り光（ＲＢ）は電気信号及び撮像部の画像データに基づき、合成部２２３において全方位点群データＤ１と全方位画像データＤ２とを合成して全方位合成点群データＤ３を生成する（Ｓ０４）。この全方位合成点群データＤ３が軌道現場構造物点群データに相当する。
(4) Creation of point cloud data for orbital on-site structures The three-dimensional laser scanner 20 irradiates the on-site object 9 with laser light (LB) and detects the return light (RB) from the on-site object 9. The detected return light (RB) is converted into an electrical signal and stored in the storage section 222 of the scan data processing section 22. Further, the imaging unit 23 images the on-site object 9 using the omnidirectional camera 231. The image data is sent to the scan data generation section 221.
The scan data generation unit 221 combines the returned light (RB) stored in the storage unit 222 with the omnidirectional point group data D1 and the omnidirectional image data D2 in the synthesis unit 223 based on the electric signal and the image data of the imaging unit. Then, omnidirectional composite point group data D3 is generated (S04). This omnidirectional composite point group data D3 corresponds to track site structure point group data.
（５）ターゲット中心の点群データ作成
情報処理装置３０は、情報通信部３１が三次元レーザスキャナ２０の通信部２４から受信したスキャンデータ（全方位点群データＤ１、全方位合成点群データＤ３）からノイズを除去する。情報演算部３２１は、ノイズを除去したスキャンデータ（全方位点群データＤ１、全方位合成点群データＤ３）からターゲット中心（５ａ，６ａ）を読み取りターゲット中心点群データＤ４を作成する（Ｓ０５）。ターゲット中心点群データＤ４は、ターゲット中心（５ａ）の点群で構成される軌間中心点群データ（Ｄ４ａ）とターゲット中心（６ａ）の点群で構成される軌間点群データ（Ｄ４ｂ）からなる。なお、ノイズ除去及びターゲット中心（５ａ，６ａ）の読み取りは、情報記憶部３２２に記憶された演算プログラムが行う。ただし、必要に応じて作業者が読み取りを行うことができる。図７は、全方位点群データＤ３にターゲット中心点群データ（Ｄ４ａ，Ｄ４ｂ）を重ねて表示した画像である。画像は、情報表示装置４０により表示される。
(5) Creation of target-centered point cloud data The information processing device 30 generates scan data (omnidirectional point cloud data D1, omnidirectional composite point cloud data D3) that the information communication unit 31 receives from the communication unit 24 of the three-dimensional laser scanner 20. ) to remove noise. The information calculation unit 321 reads the target center (5a, 6a) from the noise-removed scan data (omnidirectional point group data D1, omnidirectional composite point group data D3) and creates target center point group data D4 (S05). . The target center point group data D4 consists of gauge center point group data (D4a) composed of a point group at the target center (5a) and gauge point group data (D4b) composed of a point group at the target center (6a). . Note that noise removal and reading of the target center (5a, 6a) are performed by an arithmetic program stored in the information storage section 322. However, an operator can read it if necessary. FIG. 7 is an image in which target center point group data (D4a, D4b) is displayed superimposed on omnidirectional point group data D3. The image is displayed by the information display device 40.
（６）軌道狂い測量値算出と判定
情報処理装置３０は、図８に例示して説明するように、ターゲット中心点群データ（Ｄ４ａ，Ｄ４ｂ）の垂直方向（Ｚ）の変位と水平方向（Ｙ）の変位から軌道狂い測量値を算出する（Ｓ０６）。軌道狂い測量値としては、一般軌道の場合、通り狂い、高低狂い、軌間狂い、水準狂い、平面性狂いの５種類が定義され、測定間隔は５ｍを基準とされる。軌間狂い測量値の算出は、情報記憶部３２２に記憶された演算プログラムに従って、情報演算部３２１が行う。軌道狂い測量値は、情報表示装置４０により表示される。軌道狂い測量値に基づき合否判定を行うことができる。
(6) Orbit deviation measurement value calculation and determination As illustrated and explained in FIG. 8, the information processing device 30 calculates the displacement in the vertical direction (Z) and the horizontal direction (Y ) from the displacement (S06). In the case of general orbits, five types of track deviation measurement values are defined: deviation in alignment, deviation in elevation, deviation in gauge, deviation in leveling, and deviation in flatness, and the measurement interval is set at 5 m. Calculation of the measured value of track deviation is performed by the information calculation unit 321 according to the calculation program stored in the information storage unit 322. The orbit deviation measurement value is displayed by the information display device 40. A pass/fail judgment can be made based on the measured value of orbit deviation.
（７）建築限界検査
情報処理装置３０は、図９に例示して説明するように、ターゲット中心点群データ（Ｄ４ａ，Ｄ４ｂ）に基づき、建築限界（construction gauge）を作成し、建築限界ＣＧに基づき軌道計測現場における支障物を検査して合否判定を行うことができる（Ｓ０７）。建築限界ＣＧの作成は、情報記憶部３２２に記憶された演算プログラムに従って、情報演算部３２１が行う。建築限界ＣＧを含む軌道計測現場の画像は、情報表示装置４０により表示される。
(7) Construction limit inspection As illustrated and explained in FIG. 9, the information processing device 30 creates a construction gauge based on the target center point group data (D4a, D4b), and uses the construction gauge CG as an example. Based on this, obstacles at the track measurement site can be inspected and a pass/fail determination can be made (S07). Creation of the building limit CG is performed by the information calculation unit 321 according to the calculation program stored in the information storage unit 322. An image of the trajectory measurement site including the building limit CG is displayed by the information display device 40.
本願発明により、簡易な軌道測量システムを提供できる。 According to the present invention, a simple orbit surveying system can be provided.
１００ 三次元軌道測量システム
１ 基体
２ 基体底面
３ 基準爪
４ 固定手段
５ 第１可動受光板
５ａ 第１可動受光板のターゲット中心
６ 第２可動受光板
６ａ 第１可動受光板のターゲット中心
９ 現場対象物
１０ 軌道測量機器
２０ 三次元レーザスキャナ
２１ レーザ計測部
２１１ レーザ発振素子
２１２ 孔あきミラー
２１３ 回転ミラー
２１４ 集光レンズ
２１５ 受光素子
２２ スキャナ処理部
２２１ スキャンデータ生成部
２２２ 記憶部
２２３ 合成部
２３ 撮像部
２３１ 全方位カメラ
２４ 通信部
２４１ 送信部
２５ 本体支持部
３０ 情報処理装置
３１ 情報通信部
３１１ 情報受信部
３１２ 情報送信部
３２ 情報処理部
３２１ 情報演算部
３２２ 情報記憶部
４０ 情報表示装置
４１ デバイス通信部
４２ デバイス処理部
４３ デバイス出力部
100 Three-dimensional trajectory surveying system 1 Base 2 Base bottom 3 Reference claw 4 Fixing means 5 First movable light receiving plate 5a Target center of first movable light receiving plate 6 Second movable light receiving plate 6a Target center of first movable light receiving plate 9 On-site target Object 10 Orbit surveying equipment 20 Three-dimensional laser scanner 21 Laser measurement section 211 Laser oscillation element 212 Perforated mirror 213 Rotating mirror 214 Condensing lens 215 Light receiving element 22 Scanner processing section 221 Scan data generation section 222 Storage section 223 Synthesizing section 23 Imaging section 231 Omnidirectional camera 24 Communication unit 241 Transmission unit 25 Main body support unit 30 Information processing device 31 Information communication unit 311 Information reception unit 312 Information transmission unit 32 Information processing unit 321 Information calculation unit 322 Information storage unit 40 Information display device 41 Device communication unit 42 Device processing section 43 Device output section
Claims (6)
前記並行する一対のレールの一方の内側面に当接する基準爪と、
前記基体の内部に配設された前記基体の固定手段と、
前記基体の両側面に一対で配設され、離間して配置された第１可動受光板及び第２可動受光板と、
で構成される軌道測量機器であって、
前記第１可動受光板及び前記第２可動受光板のターゲット中心が前記基体底面と一致していることを特徴とする軌道測量機器。 a base that is constructed with the bottom of the base in contact with the upper surfaces of a pair of parallel rails;
a reference claw that comes into contact with an inner surface of one of the pair of parallel rails;
fixing means for the base body disposed inside the base body;
a first movable light-receiving plate and a second movable light-receiving plate arranged in a pair on both sides of the base and spaced apart;
An orbit surveying instrument consisting of,
An orbit surveying instrument characterized in that target centers of the first movable light receiving plate and the second movable light receiving plate coincide with the bottom surface of the base body.
前記軌道測量機器を設置した軌道測量現場の対象物にレーザ光を照射し、前記軌道測量機器を設置した軌道測量現場の対象物からの反射レーザ光を検出して軌道測量現場の三次元点群データを作成する三次元レーザスキャナと、
前記軌道測量現場の三次元点群データから前記軌道測量機器の第１可動受光板及び第２可動受光板のターゲット中心の点群データを抽出して、ターゲット中心点群データを作成する情報処理装置と、
情報表示装置とを備える三次元軌道測量システムであって、
前記情報処理装置は、前記軌道測量現場の三次元点群データから前記軌道測量機器の第１可動受光板及び第２可動受光板のターゲット中心の点群を抽出してターゲット中心点群データを作成し、前記ターゲット中心点群データから軌道狂い測量値を算出し、建築限界を作成する情報演算部を備え、
前記情報表示装置は、ターゲット中心点群データ、軌道狂い測量値及び建築限界を出力するデバイス出力部を備える
ことを特徴とする三次元軌道測量システム。 A trajectory surveying device according to claim 1;
A three-dimensional point cloud of the orbit surveying site is obtained by irradiating a laser beam onto an object at the orbit surveying site where the orbit surveying device is installed, and detecting the reflected laser light from the object at the orbit surveying site where the orbit surveying device is installed. A three-dimensional laser scanner that creates data,
An information processing device that extracts point cloud data at the center of a target of a first movable light receiving plate and a second movable light receiving plate of the orbit surveying device from three-dimensional point cloud data at the orbit surveying site to create target center point cloud data. and,
A three-dimensional trajectory surveying system comprising an information display device,
The information processing device extracts a point group at the center of the target of the first movable light receiving plate and the second movable light receiving plate of the orbit surveying device from the three-dimensional point cloud data at the orbit surveying site to create target center point cloud data. and an information calculation unit that calculates an orbit deviation measurement value from the target center point group data and creates a construction limit,
A three-dimensional trajectory surveying system, wherein the information display device includes a device output section that outputs target center point group data, trajectory deviation measurement values, and construction limits.
請求項１に記載する軌道測量機器の第１可動受光板のターゲット中心と基準爪の基準レール当接面との距離（Ｌ）を軌間（Ｇ）の１／２となるように前記軌道測量機器の基体に固定し、かつ第２可動受光板を基準レールと第１可動受光板との間となるように前記軌道測量機器の基体に固定する軌道測量機器受光板設定ステップと、
前記第１可動受光板及び第２可動受光板を固定した軌道測量機器を対向するレール間に所定の距離を置いて配設する軌道測量機器配設ステップと、
三次元レーザスキャナにより、軌道測量機器を含む現場対象物にレーザ光を照射し、前記現場対象物からの反射レーザ光から軌道現場構造物点群データを作成する軌道現場構造物点群データ作成ステップと、
前記軌道現場構造物点群データから軌道測量現場に設置した前記軌道測量機器の第１可動受光板及び第２可動受光板のターゲット中心の点群を抽出して、ターゲット中心点群データを作成するターゲット中心点群データ作成ステップと、
前記ターゲット中心点群データから軌道狂い測量値を算出する軌道狂い測量値算出ステップと、
前記ターゲット中心点群データから建築限界を作成する建築限界作成ステップと、
からなる三次元軌道測量方法。 At the track survey site,
The track surveying device according to claim 1, wherein the distance (L) between the target center of the first movable light receiving plate and the reference rail contact surface of the reference claw is 1/2 of the track (G). and fixing the second movable light receiving plate to the base of the track surveying device so as to be between the reference rail and the first movable light receiving plate;
a track surveying equipment arranging step of arranging a track surveying equipment to which the first movable light receiving plate and the second movable light receiving plate are fixed, with a predetermined distance between opposing rails;
Trajectory site structure point cloud data creation step of irradiating laser light onto site objects including trajectory surveying equipment using a three-dimensional laser scanner, and creating trajectory site structure point cloud data from the reflected laser light from the site objects. and,
Extracting a point group at the center of the target of a first movable light receiving plate and a second movable light receiving plate of the orbit surveying equipment installed at the track surveying site from the track site structure point cloud data to create target center point group data. Target center point cloud data creation step,
an orbit deviation measurement value calculation step of calculating an orbit deviation measurement value from the target center point group data;
a building limit creation step of creating a building limit from the target center point group data;
A three-dimensional orbit survey method consisting of:
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Patent Citations (1)
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