JP7448304B2 - 構造物形状の確認システム - Google Patents
構造物形状の確認システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7448304B2 JP7448304B2 JP2021185498A JP2021185498A JP7448304B2 JP 7448304 B2 JP7448304 B2 JP 7448304B2 JP 2021185498 A JP2021185498 A JP 2021185498A JP 2021185498 A JP2021185498 A JP 2021185498A JP 7448304 B2 JP7448304 B2 JP 7448304B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- point cloud
- cloud data
- data acquisition
- target
- acquisition device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 title claims description 6
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 62
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 48
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 19
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 18
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 17
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
また、点群データにより「面」的に構造物の形状を取得することができるため、トンネルのような曲面の内部形状も正確にデータ化することができる。
さらに、設計データとの比較による出来形計測や定期的に複数回計測したデータの重ねあわせによる経時的な変位の計測をすることもでき、また任意の位置で断面図を作成できるほか、色彩により視覚的に表現することもできるものとなっている。
前記点群データ取得装置は、トンネル内の鉛直方向360°方向の点群データが取得できるデータ取得部を有し、前記データ取得部は水平方向に回動可能とされ、前記点群データ取得装置自体の移動後の座標位置が、点群データ取得装置に設けられた自己位置推定装置を用いて点群データ取得中に取得でき、トンネル内における3次元方向の相対座標の点群データの連続取得が、トンネル内を移動する度に、点群データ取得装置自体の座標位置を計測する為に点群データの取得作業を中止することなく前記点群データ取得中に取得された点群データ取得装置自体の座標位置に基づいて行え、
トンネル側面に設けられたH形鋼からなる支保工には、座標位置が既知の複数ターゲットがトンネル両側面における支保工の側面に取り付けられ、前記各ターゲットには、識別手段が設けられ、該識別手段は、中央にターゲットの周囲より反射強度の強い反射部が四角形状にして設けられると共に、該ターゲットの周囲より反射強度の強い反射部の外周側には前記ターゲットの周囲より反射強度の強い反射部を囲むターゲットの周囲より反射強度を低くした反射部が設けられて構成され、
前記ターゲットは、シート状に構成されて、裏面には前記支保工に吸着するマグネット部を備えて支保工への取り付け、取り外しが簡易に行えると共に、前記取得した複数の点群データの中から前記ターゲットの点群データが識別できて各ターゲットの座標位置が取得できる、
ことを特徴とし、
または、
前記自己位置推定装置は、前記点群データ取得装置に取り付けられた6軸センサ(x,y,z,ヨー,ロール,ピッチ)と、撮像手段で撮像した映像による特徴点を追跡しての位置検知機能を備えて構成された、
ことを特徴とし、
または、
点群データの中から各ターゲットの座標位置を識別し、これら各ターゲットの座標位置に基づいて、前記点群データ取得装置にて取得した点群データの相対的な座標を絶対座標に変換する、
ことを特徴とするものである。
本発明は、例えばトンネル1を掘削した際の内部形状を確認すべく前記内部形状からの点群データを取得する点群データ取得装置2を有している。
よって、点群データ取得装置2の設置位置を変更する度毎に、計測作業を中断し、新たな場所における点群データ取得装置2の座標位置を計測する必要がないのである。
はじめにトンネル1の掘削工程につき、図9から図14を参照して説明する。トンネル1の切羽面に爆薬をセットする(図9)。ここで、符号12はH形鋼などで形成された支保工を示す。
上記の如く変換作業を行うと、その座標変換した点群データと予め設計されている設計データとを比較・確認が容易にできることとなる。
点群データ座標位置変換部25は、点群データ取得装置2からの点群データを取得する。また、自己位置推定装置4の演算装置9に存する点群データ取得装置座標位置更新部26によって得られた、点群データ取得装置2がトンネル1内で移動したときに更新される自己位置推定装置4からの更新自己位置データ、すなわち移動後の点群データ取得装置2が取得した相対座標データを取得する。
そして、これら相対座標データ及び絶対座標データを用いて相対座標データの座標を絶対座標に変換するのである。
尚、本発明で点群データ取得装置2として3Dレーザースキャナーを用いることにつき述べる。
2 点群データ取得装置
3 計測部
4 自己位置推定装置
5 回動装置
6 移動手段
7 加速度センサ
8 カメラ
9 演算装置
10 記憶装置
11 点群データ取得信号
12 支保工
13 ロックボルト
14 ターゲット
15 反射強度の強い反射部
16 反射強度の弱い反射部
17 処理装置
18 受信部
19 送信部
20 演算部
21 記憶部
22 表示部
23 入力部
24 ターゲット座標位置計測部
25 点群データ取得装置座標位置計測部
26 点群データ取得装置座標位置更新部
27 トンネル形状描画部
28 予定掘削ライン
Claims (3)
- トンネル内部形状の点群データを取得する点群データ取得装置と、該点群データ取得装置を搭載して前記点群データのトンネル内での連続取得を可能とした移動手段と、を備え、
前記点群データ取得装置は、トンネル内の鉛直方向360°方向の点群データが取得できるデータ取得部を有し、前記データ取得部は水平方向に回動可能とされ、前記点群データ取得装置自体の移動後の座標位置が、点群データ取得装置に設けられた自己位置推定装置を用いて点群データ取得中に取得でき、トンネル内における3次元方向の相対座標の点群データの連続取得が、トンネル内を移動する度に、点群データ取得装置自体の座標位置を計測する為に点群データの取得作業を中止することなく前記点群データ取得中に取得された点群データ取得装置自体の座標位置に基づいて行え、
トンネル側面に設けられたH形鋼からなる支保工には、座標位置が既知の複数ターゲットがトンネル両側面における支保工の側面に取り付けられ、前記各ターゲットには、識別手段が設けられ、該識別手段は、中央にターゲットの周囲より反射強度の強い反射部が四角形状にして設けられると共に、該ターゲットの周囲より反射強度の強い反射部の外周側には前記ターゲットの周囲より反射強度の強い反射部を囲むターゲットの周囲より反射強度を低くした反射部が設けられて構成され、
前記ターゲットは、シート状に構成されて、裏面には前記支保工に吸着するマグネット部を備えて支保工への取り付け、取り外しが簡易に行えると共に、前記取得した複数の点群データの中から前記ターゲットの点群データが識別できて各ターゲットの座標位置が取得できる、
ことを特徴とした構造物形状の確認システム。
- 前記自己位置推定装置は、前記点群データ取得装置に取り付けられた6軸センサ(x,y,z,ヨー,ロール,ピッチ)と、撮像手段で撮像した映像による特徴点を追跡しての位置検知機能を備えて構成された、
ことを特徴とした請求項1記載の構造物形状の確認システム。
- 点群データの中から各ターゲットの座標位置を識別し、これら各ターゲットの座標位置に基づいて、前記点群データ取得装置にて取得した点群データの相対的な座標を絶対座標に変換する、
ことを特徴とした請求項1記載の構造物形状の確認システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021185498A JP7448304B2 (ja) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 構造物形状の確認システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021185498A JP7448304B2 (ja) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 構造物形状の確認システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023072823A JP2023072823A (ja) | 2023-05-25 |
JP7448304B2 true JP7448304B2 (ja) | 2024-03-12 |
Family
ID=86425354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021185498A Active JP7448304B2 (ja) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 構造物形状の確認システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7448304B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116908810B (zh) * | 2023-09-12 | 2023-12-12 | 天津大学四川创新研究院 | 一种无人机搭载激光雷达测量建筑土方的方法和*** |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009204449A (ja) | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Topcon Corp | ターゲット及びこれを用いた三次元形状測定装置 |
JP2017009546A (ja) | 2015-06-26 | 2017-01-12 | Mogコンサルタント株式会社 | 移動式3次元レーザスキャナを用いた配筋検査方法 |
JP2019158637A (ja) | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 西松建設株式会社 | トンネル施工管理システムおよび判定方法 |
JP2020165717A (ja) | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 株式会社トプコン | 点群データ処理方法および点群データ処理装置 |
JP2020183839A (ja) | 2019-05-09 | 2020-11-12 | 東京瓦斯株式会社 | 調理管理の方法、システム、プログラム、および機器 |
JP2021047099A (ja) | 2019-09-19 | 2021-03-25 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両の自己位置推定装置、および、自己位置推定方法 |
-
2021
- 2021-11-15 JP JP2021185498A patent/JP7448304B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009204449A (ja) | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Topcon Corp | ターゲット及びこれを用いた三次元形状測定装置 |
JP2017009546A (ja) | 2015-06-26 | 2017-01-12 | Mogコンサルタント株式会社 | 移動式3次元レーザスキャナを用いた配筋検査方法 |
JP2019158637A (ja) | 2018-03-14 | 2019-09-19 | 西松建設株式会社 | トンネル施工管理システムおよび判定方法 |
JP2020165717A (ja) | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 株式会社トプコン | 点群データ処理方法および点群データ処理装置 |
JP2020183839A (ja) | 2019-05-09 | 2020-11-12 | 東京瓦斯株式会社 | 調理管理の方法、システム、プログラム、および機器 |
JP2021047099A (ja) | 2019-09-19 | 2021-03-25 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両の自己位置推定装置、および、自己位置推定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023072823A (ja) | 2023-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kim et al. | SLAM-driven robotic mapping and registration of 3D point clouds | |
CN105917067B (zh) | 采矿车辆以及初始化采矿工作任务的方法 | |
JP3049053B1 (ja) | 自動化されたガイド兼測定装置および移動自在なプラットフォ―ムを測定しナビゲ―トする方法 | |
US9989353B2 (en) | Registering of a scene disintegrating into clusters with position tracking | |
US20200175708A1 (en) | System and method for measuring geometric change in a subterranean structure | |
CN100465999C (zh) | 基于激光扫描的沉箱三维场景重建与挖掘机避碰*** | |
US9355462B2 (en) | Motion estimation system utilizing point cloud registration | |
US20160340873A1 (en) | Method and device for determining an n+1-dimensional environment model and mining apparatus | |
JP6446005B2 (ja) | 地中探査装置 | |
EP3382335A1 (en) | Measuring attitude of constructions | |
JP7448304B2 (ja) | 構造物形状の確認システム | |
Kim et al. | Autonomous mobile robot localization and mapping for unknown construction environments | |
Lee et al. | A study on scan data matching for reverse engineering of pipes in plant construction | |
JP2020033704A (ja) | 作業機械 | |
CA3118408A1 (en) | Method and device for determining the position of a mining and/or construction machine | |
KR102180872B1 (ko) | 레이저와 광학 영상을 접목한 3차원 변위측정계 | |
CN115743540A (zh) | 基于多源信息融合的隧道全息巡检无人机装置及方法 | |
Lipecki et al. | The development of terrestrial laser scanning technology and its applications in mine shafts in Poland | |
JP2014071655A (ja) | 遠隔操縦用画像処理装置、遠隔操縦システム、及び遠隔操縦用画像処理方法 | |
López et al. | Machine vision: approaches and limitations | |
JP6794289B2 (ja) | 凹凸面の平滑度検出方法及びシステム | |
JP2022074712A (ja) | トンネル内空情報取得方法 | |
Magnusson et al. | 3d modelling for underground mining vehicles | |
Muszyński et al. | Some Remarks on Registration Techniques of Point Clouds Obtained from Terrestrial Laser Scanning | |
EP4403744A1 (en) | Controlling mesh installation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A80 | Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80 Effective date: 20211119 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230313 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231011 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20231011 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231207 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240228 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240228 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7448304 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |