JP2020160626A - 工事図面作成支援システム - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、手測定を行う作業は手間と時間がかかるため、現場の作業者にとって工事日報を作成する負担が大きい。手測定を行う手間と時間を軽減するためには、特許文献1に開示されるような、電磁波を地中に放射し、埋設物からの反射波を受信し、その反射波の強度に基づき、地中における埋設物の位置を検出することが可能な3次元ボクセルデータ表示装置を用いることが考えられる。
特許文献1に開示される3次元ボクセルデータ表示装置は、ガス管等の埋設物を地中に埋め込んだ後に用いるものである。土壌の性質は不均一であることが多く、電磁波の強度にばらつきが生じるため、埋設物の正確な位置が検出できないおそれがある。また、地中に埋め込んだ後では、検出結果が正しいかどうか確認することができない。
そこで、埋設物の埋め込み前に測定するのが望ましいと考えられる。埋め込み前に効率良く埋設物の敷設状態を記録する方法としては、レーザースキャンによってガス管の敷設状態を3次元データ化して記録することも考えられるが、装置が非常に高価である点が問題となる。すなわち、1日あたり100件の工事が行われることがあれば、それぞれの現場で敷設状態を記録するためには、100台のレーザースキャン装置を準備しなければならず、コストが膨大となり現実的でない。したがって、現状、埋設物の埋め込み前にスケール等を用いて手測定する方法をとることが一般的となっているため、効率よく埋設物の敷設状態を記録することが困難であり、作業者にとって工事日報を作成する負担が大きいという問題がある。
(1)土木工事により地中に埋設される埋設物の、土木工事による敷設状態を表す図面を作成する工事図面作成支援システムにおいて、埋設物の地中への配設後であって埋め込み前に少なくとも埋設物の画像を撮影する撮影装置と、画像が所定の基準を満たすか否か判定する画像判定部と、画像判定部において所定の基準を満たすと判断された画像を用いて前記図面を作成する図面生成部と、を備えること、を特徴とする。
(3)(1)または(2)に記載の工事図面作成支援システムにおいて、図面には、少なくともオルソ画像が含まれること、を特徴とする。
(7)(6)に記載の工事図面作成支援システムにおいて、符牒は、所定の色を備える複数のセルが2次元的に配列されたものであって、符牒の領域の位置を検出するための切欠部を備え、色の組み合わせにより埋設物の情報を表すものであること、を特徴とする。
(1)に記載の工事図面作成支援システムによれば、埋設物の埋め込み前に効率よく敷設状態を記録可能で、現場の作業者の工事日報を作成する負担を軽減することができる。
つまり、まず現場の作業者が、撮影装置により埋設物の地中への配設後であって埋め込み前に少なくとも埋設物の画像を撮影する。そして、画像判定部により画像が所定の基準を満たすか否か判定し、図面生成部において、画像判定部において所定の基準を満たすと判断された画像を用いて図面を作成する。現場の作業者は、当該図面を利用して工事日報を作成することができるため、従来のように埋設物の敷設状態を図面化するために手測定を行う時間と手間をかける必要がなく埋設物の敷設状態を記録可能であり、現場の作業者の工事日報を作成する負担を軽減することができる。
なお、所定の基準とは、例えば、シャープネス、明るさ、ISO値、画像中の被写体の位置、画像同士のラップ率等である。
(3)に記載の工事図面作成支援システムによれば、図面生成部が生成する図面には、少なくともオルソ画像が含まれる。
撮影装置により撮影した画像は、中心投影であるため、撮影装置のレンズの中心から撮影対象物との距離の違いにより、画像上の像に歪みが生じてしまう。そのような中心投影の画像を正射投影に変換し、歪みを補正した画像がオルソ画像である。歪みが補正されたオルソ画像が生成されることで、オルソ画像上で埋設物の位置等を正確に計測することができるようになる。オルソ画像上で埋設物の位置等を正確に計測することができるようになれば、現場の作業者は、工事日報を作成するために測量を行う手間を省くことができ、工事日報を作成する負担が軽減される。
工事日報には、埋設物の形状や大きさ等の情報が書き込まれるのが一般的であるため、作業者は作業中に埋設物の形状や大きさ等の情報をメモしておき、当該メモに基づいて工事日報に埋設物の情報を書き込むことが行われている。このような作業は煩雑であり、記載ミス等が起こり得るため、正確な情報の記入が保証されにくい。そこで、埋設物に備えられた符牒に埋設物の情報を含ませ、符牒が含む情報を保有させた図面を作成するものとしておけば、現場作業者は、形状や大きさ等をわざわざ確認するという煩雑な作業をせずにすみ、現場の作業者の工事日報を作成する負担が軽減される。
図1は本実施形態の工事図面作成支援システム1の構成の一例を示すブロック図である。
撮影装置11と、測位機器12と、通信端末18とは、インターネット等の通信回線19を介して工事図面作成支援システム1と接続されている。
2次元コード40は、ガス管20や継手21の形状や大きさ等の情報(以下、ガス管情報)を含んでおり、後述する処理部16は、デジタル画像に写った2次元コード40を認識することで、デジタル画像に写ったガス管20や継手21の形状や大きさ等の情報を判別することができる。2次元コード40の詳細については後述する。
画像判定部161は、撮影装置11により撮影されたデジタル画像が工事図面作成支援システム1で利用可能か否かを撮影環境が適正か否かによって判断し、その後、デジタル画像が所定の基準を満たすものか否か判定する。
機材のタイプとは、撮影装置11が工事図面作成支援システム1に対応する指定機材か否かを判定するものである。
撮影装置11が指定機材か否かにより、その後の判定項目の数が異なってくる(図20の判定フロー参照。詳細は後述する)。
ここで、照度とは、被写体の照らされている部分の明るさのことであり、単位はルクスで表される。
照度差は、0〜10000ルクスが「小」、10000〜60000ルクスが「中」、60000〜100000が「大」の三段階で評価され(図12参照)、どれに該当するかにより、その後の判定項目の数が異なってくる(図20の判定フロー参照。詳細は後述する)。
フラッシュガイドナンバーが、0〜150の場合に明暗差が「大」、150〜400の場合に明暗差が「中」、400〜500の場合に明暗差が「小」の三段階で評価され(図13参照)、「多い」に該当する場合にNGと判定される。
シャッタースピードが、1/1〜1/100の場合にシャープさが「ボケ」、1/100〜1/500の場合にシャープさが「中間」、1/500〜1/800の場合にシャープさが「シャープ」の三段階で評価され(図14参照)、「ボケ」に該当する場合にNGと判定される。
ISO値が、800〜700の場合に粗さが「粗い」、700〜300の場合に粗さが「中間」、300〜100の場合に粗さが「なめらか」の三段階で評価され(図15参照)、「粗い」に該当する場合にNGと判定される。
まず、デジタル画像の輝度の平均値を算出し、「オーバー」または「アンダー」の判断を行う。輝度の平均値とは、上記分類した輝度ごとに、輝度の値にピクセルの個数を乗じて求めた値を合計し、総ピクセル数で除した値である。すなわち、輝度0のピクセルの個数をn1、輝度10のピクセルの個数をn2、輝度20のピクセルの個数をn3、輝度30のピクセルの個数をn4、輝度40のピクセルの個数をn5、輝度50のピクセルの個数をn6、輝度60のピクセルの個数をn7、輝度70のピクセルの個数をn8、輝度80のピクセルの個数をn9、輝度90のピクセルの個数をn10、輝度100のピクセルの個数をn11とすると、平均値X=(0×n1+10×n2+20×n3+30×n4+40×n5+50×n6+60×n7+70×n8+80×n9+90×n10+100×n11)/(n1+n2+n3+n4+n5+n6+n7+n8+n9+n10+n11)である。平均値Xが、40以下の場合に「アンダー」、60以上の場合に「オーバー」に該当し、NGとなる。「ハイコントラスト」、「適切」は双方とも平均値Xが40から60の間となるため、ここでは判定ができない。
分散Yの値が、800以下の場合に「適正」、1000以上の場合に「ハイコントラスト」に該当し、「ハイコントラスト」に該当する場合はNGである。
例えば、図17に示すように被写体として緑色のものと黄色のものが隣接してデジタル画像中に写っているとすると、画像処理の関係上、緑色のものと黄色のものの境界部には、緑色と黄色が混ざった黄緑色のピクセルが生じてしまう。境界部において、当該黄緑色のピクセルの数が少ないほど、デジタル画像はシャープネスが強くなり、輪郭や境界線が強調される。一方で、境界部において、当該黄緑色のピクセルの数が多くなるほど、デジタル画像はシャープネスが弱くなり、輪郭や境界線がぼけてしまう。
本実施例においては、混ざった色のピクセルが2ピクセル分の範囲で生じている場合を「シャープ」(図17(a)参照)、4ピクセル分の範囲で生じている場合を「中間」(図17(b)参照)、6ピクセル分以上の範囲で生じている場合を「ぼけ」(図17(c)参照)の3段階で評価し、「ぼけ」に該当する場合にNGと判定される。
撮影装置11により撮影したデジタル画像から後述する3次元図面やオルソ画像を生成するために、同一の被写体について、異なる視点から撮影した複数のデジタル画像を撮影し、その視差によって三角測量の原理により埋設物の奥行や形状を求める必要がある。したがって、同じ被写体(ガス管20や継手21)が複数のデジタル画像に写っている必要がある。
作業者は、撮影装置11を一定の速度で移動させながら撮影を行うため、撮影間隔が大きいと、同じ被写体が複数のデジタル画像に写らなくなるおそれがある。そこで、写真の撮影時刻に基づいて撮影間隔の判定を行うこととしており、0.5秒以内の間隔で撮影されることが望ましく、0.5秒を超える場合はNGと判定される。なお、撮影間隔は、撮影装置11の設定に基づいても判定可能であり、この場合は、撮影環境の判定において、撮影間隔の判定が行われる。
上記の通り、同じ被写体が複数のデジタル画像に写っている必要があるため、連続して撮影されたデジタル画像1とデジタル画像2の重複部分(図18参照)が、デジタル画像の面積に対して何%であるかを判定する。
重複部分がデジタル画像の面積に対して75%以下である場合はNG、75%を超える場合にOKと判断される。
なお、本実施形態においては、75%を超える場合は全てOKの判断としているが、90%を超える場合、図面生成部162は、図面を生成する際に、例えば連続して200枚撮影されたデジタル画像から2枚おきに間引くなどして、デジタル画像を用いることとなるため、間引くための作業時間を要することとなってしまう。また、間引かない場合には、図面生成部162の処理時間が増大する可能性がある。したがって、作業時間の削減や、図面生成部162の処理時間の削減のために、90%超える場合にはNGと判断することとしても良い。この場合には、ラップ率が75〜90%の範囲内にある場合にOKの判断となる。
例えば、ガス管20を撮影した場合、図19(a)に示すように、デジタル画像の長手方向とガス管20の長手方向とが平行であり、かつ、デジタル画像の短手方向の略中央にガス管20が写っていることが望ましく、この場合に適切であると判定される。図19(b)のように、デジタル画像の長手方向とガス管20の長手方向とが平行であっても、デジタル画像の縦方向の中央からずれてしまっている場合はNGとなる。他にも、図19(c)や図19(d)のように、デジタル画像の短手方向とガス管20の長手方向とが平行になっている場合もNGと判定される。
なお、上記に記したそれぞれの判定項目における判定基準は、あくまでも一例であり、図面生成の要求精度によって調整されることがある。
まず、機材のタイプについて判定が行われる(S11)。撮影装置11が指定機材であれば(S11:YES)、次に照度差について判定が行われる(S12)。そして、照度差が「大」に該当すると判定されると(S12:大)、次にフラッシュガイドナンバーの判定を行い(S13)、フラッシュガイドナンバーによる明暗差が「中」または「小」に該当すると判定されると(S13:YES)、次にシャッタースピードの判定が行われる(S14)。シャッタースピードによるシャープさが「中間」または「シャープ」に該当すると判定されると(S14:YES)、次にISO値の判定が行われる(S15)。ISO値による粗さが「中間」または「なめらか」に該当すると判定されると(S15:YES)、次に明るさの判定が行われる(S16)。明るさが「適切」に該当すると判定されると(S16:YES)、次にシャープネスの判定が行われる(S17)。シャープネスが「シャープ」または「中間」に該当すると判定されると(S17:YES)、次に撮影間隔の判定が行われる(S18)。撮影間隔が0.5秒以内であると判定されると(S18:YES)、次にラップ率の判定が行われる(S19)。ラップ率が75%を超えていると判定されると(S19:YES)、次に被写体の位置の判定が行われる(S20)。そして、被写体の位置が適切であると判定されると(S20:YES)、判定処理は完了となる。
例えば、フラッシュガイドナンバーがNGである場合には、フラッシュの光量を強めることを提案する。
シャッタースピードがNGの場合には、撮影装置11のシャッタースピードを速くする等の調整を行うことを調整する。
ISO値がNGの場合には、撮影装置11のISO値の設定を小さくする等の調整を行うことを提案する。
明るさがオーバーと判定されてNGとなった場合は、撮影装置11のフラッシュの光量を弱めること、絞りを絞ること、シャッタースピードを速くすること、ISO値を小さくすること等を提案する。
明るさがハイコントラストと判定されてNGとなった場合は、撮影装置11のフラッシュの光量を強めること、撮影装置11を被写体に近づけること等を提案する。
撮影間隔やラップ率がNGの場合には、撮影間隔を短くすることを提案する。
被写体の位置がNGの場合には、被写体がデジタル画像の中央に写るように撮影装置11の位置を変えることを提案する。
まず、デジタル画像をもとに3次元点群データを生成する。3次元点群データとは、図23に示すような、点の集合によりガス管20や継手21の3次元画像を描画したものであり、高精度にガス管20や継手21の敷設状態を表すことができる。
よりデータサイズの小さい3次元メッシュデータが生成されることで、一般的な電子計算機でもガス管20や継手21の敷設状態をスムーズに確認できるようになる。ポリゴンデータには、デジタル画像をテクスチャとして貼り付けることができ、図24(c)に示すように、現実に即したガス管20や継手21の敷設状態を表すことができる。
オルソ画像とは、図21に示すような正射投影による画像をいう。撮影装置11により撮影したデジタル画像は、中心投影であるため、撮影装置11のレンズの中心から撮影対象物であるガス管20や継手21との距離の違いにより、デジタル画像上の像に歪みが生じてしまう。そのような中心投影の画像を正射投影に変換し、歪みを補正した画像がオルソ画像である。歪みが補正されたオルソ画像が生成されることで、オルソ画像上でガス管20や継手21の位置等を正確に計測することができるようになる。
ベクトルデータとは、ガス管20や継手21を点データ、線データ、面データ、体データによって、埋設物の敷設状態を簡易的に表した図面である。
例えば、直管であるガス管20が、2本直列に接続されており、接続されたガス管20の間と、両端との3か所に継手21が敷設されているとした場合、ベクトルデータとしては、3次元点群データまたは3次元メッシュデータまたはオルソ画像に描画される3つの継手21それぞれについて点をプロットし、プロットされた3つの点が線で接続されることで、敷設状態を簡易的に描画する。このとき、継手21の位置のプロットや線の接続は、電子計算機内の自動処理として行われても良いし、電子計算機の画面上で作業者の操作により行うこととしてもよい。また、測位機器12により取得した絶対座標をデータベース15から読み出し、絶対座標に基づいて継手21をプロットすることも可能である。
ベクトルデータには、描画された線や点の属性としてガス管情報を保有させることが可能である。
例えば、図面の作成を外部会社に依頼する場合、完成された3次元CAD図面や、2次元CAD図面を作成するルール(図枠や図面内に記載する文言等)が会社によって異なることがあるため、依頼先と依頼元の間では、簡易的な図面であるベクトルデータのみで取引が行われ、完成された図面である3次元CAD図面や、2次元CAD図面は依頼元で製作される場合がある。したがって、簡易的なベクトルデータであっても、それ単体で取引される有用な図面データである。
3次元CADとは、図25に示すように、3次元関数によりガス管20や継手21の3次元画像を描画したものである。ベクトルデータに基づき、ベクトルデータ上でプロットされている点上には継手を描画し、点を接続する線上にはガス管20が描画することで3次元CAD図面を生成する。このとき、描画されるガス管20と継手21の種類は、2次元コード40により表されるガス管情報に基づいて特定される。描画された内容の編集が容易であるため、例えば、描画されたガス管20や継手21の移動、拡大、縮小、短絡、延伸等を図面上で行うことができ、図面上で将来行う改修の検討を行うことが可能である。
このように、ガス管情報の確認を3次元CAD図面によって容易にすることができれば、竣工後の検収業務や、精算業務の負担軽減となる。
オルソ画像中に基準位置となるものが写っていない場合、例えば、図22に示すように、基準位置31(例えば交差点)が、ガス管20の埋設位置から離れているために、オルソ画像に写っていない場合には、工事現場で本来の基準位置31を基準に、中継基準点32を埋設物付近に設け、中継基準点32の、基準位置31に対する相対座標を測位しておく。その上で、撮影装置11により、中継基準点32を含めてガス管20や継手21を撮影し、オルソ画像を作成する。そして、オルソ画像上で、任意の箇所の位置を知りたい場合には、当該任意の箇所の中継基準点32に対する相対位置を計測すれば、中継基準点32の基準位置31からの相対座標は測位により取得されているため、オルソ画像中にはない基準位置31を基準とした相対座標を算出可能である。
地理情報システムデータとは、3次元CAD図面や、2次元CAD図面をもとにガス管20等の敷設状態を地図上に可視化したもので、過去に行われた工事によるガス管等の敷設状態が全て記録されているものである。
地理情報システムデータが生成されることで、将来的に行われるガス管の改修工事だけでなく、下水管の工事等、地中で行う必要がある工事であり、ガス管位置に配慮しなければならない場合に活用することができる。
2次元コード40は、例えば図4(a)に示すように、5つのセル401が2次元的に配列され、切欠部404を備えることで、角部402と底辺部403を有する凹字形状に形成されたものである。切欠部404を備えることで、2次元コード40の領域の位置を検出することができるため、撮影装置11によって撮影したデジタル画像に写った2次元コード40が傾いていたり、逆さまになっていたりしても、処理部16は2次元コード40の上下左右を判別することが可能となる。
詳しく説明すると、処理部16が2次元コード40から情報を読み出す際には、図4(a)中の矢印Yに示す順番で、各セル401の色を読み取る。なお、矢印Yに示す方向とは逆の順番で各セル401を認識することとしても良い。そして、図4(b)に示すように、赤色に対応する番号は1、青色に対応する番号は2、緑色に対応する番号は3と予め定められており、例えば、図4(a)に示す2次元コード40は青、赤、赤、赤、緑の順に並んでいるため、各色に対応する番号を当てはめると、21113という数列を表すこととなる。なお、図4(a)に示される2次元コード40においては、作業者の視認性向上のため、セル401中に対応する番号を記載し、2次元コード40が表す数列も切欠部404に表示しているが、表示をせずともよい。
表の横方向は、底辺部403を構成するセル401の色は変わらずに、角部402を構成する左右のセル401の色が「赤赤」、「赤青」、「赤緑」、「青青」、「青緑」、「青赤」、「緑緑」、「緑赤」、「緑青」の順に展開されている。
表の縦方向は、角部402を構成するセル401の色は変わらずに、底辺部403を構成するセル401の色や色の位置が変化していく。
縦項目の「青×1」、「青×2」、「青×3」は底辺部403を構成する青色のセル401の個数を表すものであり、図6における「緑×1」、「緑×2」、「緑×3」も同様に緑色のセル401の個数を表すものである。
そして、図7における「2色」とは、赤色のセル401の他に青色と緑色の2色のセル401を有することを意味する。赤色を色数に含めていないのは、コード番号1の底辺部403が赤色のみで構成されていることを基準としているためである。さらに、図8における「青×2+2色」とは、青色のセル401の個数が2個であり、青色と緑色の2色からなることを意味する。「緑×2+2色」も同様に、緑色のセル401の個数が2個であり、青色と緑色の2色からなることを意味する。
図5、図6、図7、図8のように法則性をもってセル401を配列すれば、現場の作業者にとっても視認性がよくなることが期待される。
本実施例においては、ガス管情報は、ガス管20や継手21の「型番」、「種類」、「名称」、「材質」、「サイズ」、「延長」、「金額」により構成されている。
通常は、まず、撮影装置11が撮影したデジタル画像に写った2次元コード40の凹字形状を認識し、2次元コード40の向きを確認する。これにより、角部402と底辺部403の位置を割り出す。そして、矢印Yに示す順番で、各セル401の色を読み取り、各色に対応する番号から2次元コード40が表す数列を導き出す。
そのような場合には、まず、2次元コード40の凹字形状を認識し、2次元コード40の向きを確認する。そして、切欠部404を基準に、5つのセル401に分割する。例えば、図9(b)に示すように、切欠部404を基準に設けられる分割線405によって、5つのセルに分割する。
5つのセル401に分割することで、5つのセルがそれぞれ何色かを認識することが可能となり、各色に対応する番号から2次元コード40が表す数列を導き出すことができるようになる。
はじめに、凹字形状を認識し、2次元コード40の向きを確認する。これにより、角部402と底辺部403の位置を割り出す。
そして、2次元コード40が何色から構成されているかを認識する。図10(a),(b)に示す例では、青色と赤色の2色で構成されていると認識する。
次に、角部402の色を認識する。図10(a),(b)に示す例では、左右ともに青色であると認識する。
その後、底辺部403を構成する色を認識する。図10(a),(b)に示す例では、底辺部403が青色と赤色によって構成されていると認識する。
底辺部403を構成する色を認識した後は、底辺部403を構成する色の図中横方向の長さを認識する。図10(a),(b)に示す例では、青色が1セル分の長さ、赤色が2セル分の長さである。これにより底辺部403の一部が欠損していても、底辺部403を構成する3つのセル401が何色の順で並んでいるのかを認識可能である。
以上により、図10(a),(b)に示す2次元コード40が、図4(a)中の矢印Yの順番でいえば、青、青、赤、赤、青で構成されていることが認識可能となり、各色に対応する番号から2次元コード40が表す数列を導き出すことができる。
まず、凹字形状を認識し、2次元コード40の向きを確認する。これにより、角部402と底辺部403の位置を割り出す。
そして、2次元コード40が何色から構成されているかを認識する。
図10(c),(d),(e)に示す例では、2次元コード40が青色と赤色の2色で構成されていると認識する。
次に、角部402の色を認識する。図10(c),(d),(e)に示す例では、左右ともに青色であると認識する。
その後、底辺部403を構成する色を認識する。図10(c),(d),(e)に示す例では、青色と赤色によって構成されていると認識する。
次に、角部402の図中横方向の長さを認識する。図10(c)に示す例では、左側の青色が欠損により0.5セル分の長さとなっており、右側の青色が1セル分の長さである。図10(d)に示す例では、左側の青色が1セル分の長さ、右側の青色が欠損により0.5セル分の長さとなっている。図10(e)に示す例では、左右ともに欠損により青色が0.5セル分の長さである。
以上により、図10(c),(d),(e)に示す2次元コード40が、図4(a)中の矢印Yの順番でいえば、青、青、赤、赤、青で構成されていることが認識可能となる。
以上、説明した通り、2次元コード40によれば、一部欠損した状態であっても、2次元コード40が表す内容を認識することが可能である。
2次元コード40で判定可能な判定項目は、例えばシャープネス、明るさ、被写体の位置である。
明るさは、デジタル画像中の2次元コード40の像を構成しているピクセルの輝度により判定する。
図26に示すように、6つのセル401を2次元的に配列し、切欠部404を備えることで、略凹字状に2次元コード41を形成することも可能である。切欠部404を備えることで、処理部16は2次元コード41の上下左右を判別することが可能となる。そして、矢印Yに示す順番で、各セル401の色を読み取り、各色に対応する番号から2次元コード41が表す数列を導き出すことができる。
なお、2次元コード41によれば、赤、青、緑の3色のいずれかの色によってなるセル401が6つ並ぶことで構成されるものであるため、全部で729通りの数列の組み合わせを作ることができる。
なお、2次元コード42によれば、赤、青、緑の3色のいずれかの色によってなるセル401が6つ並ぶことで構成されるものであるため、全部で729通りの数列の組み合わせを作ることができる。
2次元コード43,44によれば、赤、青、緑の3色のいずれかの色によってなるセル401が7つ並ぶことで構成されるものであるため、全部で2187通りの数列の組み合わせを作ることができる。
2次元コード45によれば、赤、青、緑の3色のいずれかの色によってなるセル401が8つ並ぶことで構成されるものであるため、全部で6561通りの数列の組み合わせを作ることができる。
なお、2次元コード46によれば、赤、青、緑の3色のいずれかの色によってなるセル401が3つ並ぶことで構成されるものであるため、全部で27通りの数列の組み合わせを作ることができる。
なお、2次元コード47によれば、赤、青、緑の3色のいずれかの色によってなるセル401が4つ並ぶことで構成されるものであるため、全部で81通りの数列の組み合わせを作ることができる。
2次元コード48によれば、赤、青、緑の3色のいずれかの色によってなるセル401が6つ並ぶことで構成されるものであるため、全部で729通りの数列の組み合わせを作ることができる。
2次元コード49,50によれば、赤、青、緑の3色のいずれかの色によってなるセル401が7つ並ぶことで構成されるものであるため、全部で2187通りの数列の組み合わせを作ることができる。
2次元コード51は、7つのセル401が、略四角形状に配列されたものであり、角部分に配置された切欠部404により、処理部16は2次元コード51の上下左右を判別することが可能となる。そして、矢印Yに示す順番で、各セル401の色を読み取り、各色に対応する番号から2次元コード51が表す数列を導き出す。
撮影装置11により設置溝30aに配設されたガス管20や継手21を、埋め込み前に撮影し、デジタル画像を取得する。そして、取得されたデジタル画像は、通信回線19を介して工事図面作成支援システム1に送信される。
そして、測位機器12により、設置溝30aに配設されたガス管20や継手21に貼付された2次元コード40の絶対座標を、埋め込み前に取得する。取得された絶対座標に関する情報は、通信回線19を介して工事図面作成支援システム1に送信される。以上は、工事現場において作業者が行う。
図面生成部162は、デジタル画像に基づいて、まずは3次元点群データを生成する。そして、3次元点群データに基づき、3次元メッシュデータ、オルソ画像が生成可能であり、3次元点群データ,3次元メッシュデータ,オルソ画像のいずれかに基づき、ベクトルデータを生成することが可能である。ベクトルデータを生成する際には、データベース15から2次元コード40が表す数列に対応するガス管情報を読み出し、ガス管情報をベクトルデータに保有させる。また、ベクトルデータに基づき3次元CAD図面または2次元CAD図面を生成することが可能であり、さらに、3次元CAD図面または2次元CAD図面に基づいて地理情報システムデータを生成することが可能である。
図面生成部162は、各図面を生成する際には、データベース15から絶対座標に関する情報を読み出し、図面に保有させる。また、相対座標算出部163が、図面生成部162が生成した図面に基づいて2次元コード40の相対座標を算出し、当該相対座標に関する情報を、図面生成部162が図面に保有させる。
(1)土木工事により地中に埋設されるガス管20や継手21等の埋設物の、土木工事による敷設状態を表す図面を作成する工事図面作成支援システム1において、ガス管20や継手21の地中への配設後であって埋め込み前に少なくともガス管20や継手21のデジタル画像を撮影する撮影装置11と、デジタル画像が所定の基準を満たすか否か判定する画像判定部161と、画像判定部161において前記所定の基準を満たすと判断されたデジタル画像を用いて図面を作成する図面生成部162と、を備えること、を特徴とするので、ガス管20や継手21の埋め込み前に効率よく敷設状態を記録可能で、現場の作業者の工事日報を作成する負担を軽減することができる。
つまり、まず現場の作業者が、撮影装置11により、ガス管20や継手21の地中への配設後であって埋め込み前に少なくともガス管20や継手21のデジタル画像を撮影する。そして、画像判定部161によりデジタル画像が所定の基準を満たすか否か判定し、図面生成部162において、画像判定部161において所定の基準を満たすと判断されたデジタル画像を用いて図面を作成する。現場の作業者は、当該図面を利用して工事日報を作成することができるため、従来のようにガス管20や継手21の敷設状態を図面化するために手測定を行う時間と手間をかける必要がなくガス管20や継手21の敷設状態を記録可能であり、現場の作業者の工事日報を作成する負担を軽減することができる。
なお、所定の基準とは、例えば、シャープネス、明るさ、ISO値、デジタル画像中の被写体の位置、デジタル画像同士のラップ率等である。
撮影装置11により撮影したデジタル画像は、中心投影であるため、撮影装置11のレンズの中心から撮影対象物との距離の違いにより、画像上の像に歪みが生じてしまう。そのような中心投影の画像を正射投影に変換し、歪みを補正した画像がオルソ画像である。歪みが補正されたオルソ画像が生成されることで、オルソ画像上でガス管20や継手21の位置等を正確に計測することができるようになるのである。
工事日報には、ガス管20や継手21の形状や大きさ等の情報が書き込まれるのが一般的であるため、作業者は作業中に埋設物の形状や大きさ等の情報をメモしておき、当該メモに基づいて工事日報にガス管20や継手21の情報を書き込むことが行われている。このような作業は煩雑であり、記載ミス等が起こり得るため、正確な情報の記入が保証されにくい。そこで、ガス管20や継手21に備えられた2次元コード40にガス管20や継手21の情報を含ませ、2次元コード40が含む情報を保有させた図面を作成するものとしておけば、現場作業者は、形状や大きさ等をわざわざ確認するという煩雑な作業をせずにすみ、現場の作業者の工事日報を作成する負担が軽減される。
第1の実施形態に係る工事図面作成支援システム1と異なる点は、図40に示すように、測位機器12を有しておらず、位置情報取得部としては、相対座標算出部163のみにより構成されている点である。
図面生成部162は、相対座標と2次元コード40により表されるガス管情報を、図面に保有させる。
その他は、第1の実施形態に係る工事図面作成支援システム1と同様である。
(9)(8)に記載の工事図面作成支援システム2において、位置情報取得部は、撮影装置11により撮影された画像に基づいて、所定の基準位置に対する2次元コード40の相対座標を算出する相対座標算出部163からなること、位置情報には、少なくとも相対座標が含まれること、を特徴とするので、相対座標に関する情報を図面に保有させることができる。例えば、土木工事により埋設したガス管20を、将来的に交換のための工事を行う場合、相対座標に基づいて生成された図面があれば、所定の基準位置からスケール等で測定することで、ガス管20の位置を特定することが可能となる。
第1の実施形態に係る工事図面作成支援システム1と異なる点は、図41に示すように、処理部16が相対座標算出部163を有しておらず、位置情報取得部としては、測位機器12のみにより構成されている点である。
図面生成部162は、絶対座標と2次元コード40により表されるガス管情報を、図面に保有させる。
その他は、第1の実施形態に係る工事図面作成支援システム1と同様である。
(10)(8)に記載の工事図面作成支援システム3において、位置情報取得部は、埋設物の地中への配設後であって埋め込み前に、2次元コード40の絶対座標を取得する測位機器12からなること、位置情報には、少なくとも絶対座標が含まれること、を特徴とするので、絶対座標に関する情報を図面に保有させることができる。例えば、土木工事により埋設したガス管20を、将来的に交換のための工事を行う場合、絶対座標に基づいて生成された図面があれば、GPS機器を用いることでガス管20の位置を特定することが可能となる。現在、GPS機器が高価であるため、スケール等により相対座標に基づいてガス管の位置を特定することが一般的に行われているが、将来的にGPS機器が普及することで、本発明の有用性が高まる。
例えば、上記第1から第3の実施例においては、撮影装置11で取得したデジタル画像や、測位機器12で取得した絶対座標を、インターネット等の通信回線19を介して通信部13が受信することとしているが、有線接続や、メモリーカード等の記憶媒体を用いて、工事図面作成支援システム1に、撮影装置11で取得したデジタル画像や、測位機器12で取得した絶対座標を入力するものとしても良い。
また、上記第1から第3の実施例においては、画像判定部161を、処理部16の一部としているが、例えば、工事現場で作業者が用いるノート型の電子計算機やスマートフォンなどに備えられるものとしても良い。
11 撮影装置
20 ガス管
21 継手
161 画像判定部
162 図面生成部
Claims (12)
- 土木工事により地中に埋設される埋設物の、前記土木工事による敷設状態を表す図面を作成する工事図面作成支援システムにおいて、
前記埋設物の地中への配設後であって埋め込み前に少なくとも前記埋設物の画像を撮影する撮影装置と、
前記画像が所定の基準を満たすか否か判定する画像判定部と、
前記画像判定部において前記所定の基準を満たすと判断された画像を用いて前記図面を作成する図面生成部と、
を備えること、を特徴とする工事図面作成支援システム。 - 請求項1に記載の工事図面作成支援システムにおいて、
前記図面には、少なくとも3次元図面が含まれること、
を特徴とする工事図面作成支援システム。 - 請求項1または2に記載の工事図面作成支援システムにおいて、
前記図面には、少なくともオルソ画像が含まれること、
を特徴とする工事図面作成支援システム。 - 請求項1乃至3のいずれか1つに記載の工事図面作成支援システムにおいて、
前記画像判定部は、前記撮影装置によって前記画像を撮影した撮影環境に基づいて、前記画像が工事図面作成支援システムで利用可能か否かを判断し、利用可能と判断した場合に、前記所定の基準を満たすか否かの判定を行うこと、
を特徴とする工事図面作成支援システム。 - 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の工事図面作成支援システムにおいて、
前記埋設物は、表面の所定の位置に符牒を有すること、
前記撮影装置は、前記符牒を含む前記埋設物の画像を撮影すること、
前記画像判定部は、前記画像が所定の基準を満たすか否か、少なくとも前記画像に写った前記符牒により判定すること、
を特徴とする工事図面作成支援システム。 - 請求項5に記載の工事図面作成支援システムにおいて、
前記符牒は、少なくとも前記埋設物の形状および大きさの情報を含むこと、
前記図面生成部は、前記符牒が含む情報を保有した前記図面を作成すること、
を特徴とする工事図面作成支援システム。 - 請求項6に記載の工事図面作成支援システムにおいて、
前記符牒は、所定の色を備える複数のセルが2次元的に配列されたものであって、前記符牒の領域の位置を検出するための切欠部を備え、色の組み合わせにより前記埋設物の前記情報を表すものであること、
を特徴とする工事図面作成支援システム。 - 請求項5乃至7のいずれか1つに記載の工事図面作成支援システムにおいて、
前記符牒の位置情報を取得する位置情報取得部を備え、
前記図面生成部は、前記位置情報取得部により取得された前記位置情報を保有した前記図面を作成すること、
を特徴とする工事図面作成支援システム。 - 請求項8に記載の工事図面作成支援システムにおいて、
前記位置情報取得部は、前記撮影装置により撮影された画像に基づいて、所定の基準位置に対する前記符牒の相対座標を算出する相対座標算出部からなること、
前記位置情報には、少なくとも前記相対座標が含まれること、
を特徴とする工事図面作成支援システム。 - 請求項8に記載の工事図面作成支援システムにおいて、
前記位置情報取得部は、前記埋設物の地中への配設後であって埋め込み前に、前記符牒の絶対座標を取得する測位機器からなること、
前記位置情報には、少なくとも前記絶対座標が含まれること、
を特徴とする工事図面作成支援システム。 - 請求項8に記載の工事図面作成支援システムにおいて、
前記位置情報取得部は、前記撮影装置により撮影された画像に基づいて、所定の基準位置に対する前記符牒の相対座標を算出する相対座標算出部と、前記埋設物の地中への配設後であって埋め込み前に、前記符牒の絶対座標を取得する測位機器と、からなること、
前記位置情報には、前記相対座標と、前記絶対座標と、が含まれること、
を特徴とする工事図面作成支援システム。 - 請求項1乃至11のいずれか1つに記載の工事図面作成支援システムにおいて、
前記画像判定部は、前記所定の基準を満たすか否かの判定結果を、工事図面作成支援システムの使用者に通知すること、
前記所定の基準を満たさないと判断された場合には、前記通知とともに、前記所定の基準を満たすための方法を提案すること、
を特徴とする工事図面作成支援システム。
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