JP6762577B2 - Displacement measurement system - Google Patents
Displacement measurement system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6762577B2 JP6762577B2 JP2019001874A JP2019001874A JP6762577B2 JP 6762577 B2 JP6762577 B2 JP 6762577B2 JP 2019001874 A JP2019001874 A JP 2019001874A JP 2019001874 A JP2019001874 A JP 2019001874A JP 6762577 B2 JP6762577 B2 JP 6762577B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- displacement
- slave
- slave unit
- communication
- 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
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
本願発明は、変位計測システムに関し、特に橋梁のたわみやひずみの変位状態を計測する変位計測システムに関する。 The present invention relates to a displacement measurement system, and more particularly to a displacement measurement system that measures the displacement state of a bridge flexure or strain.
橋梁のたわみ計測は100年以上前から行われている。橋梁のたわみ計測の計測値は、橋梁を通過する列車の速度や乗客の数、あるいは橋桁の状態等で変化する。 Deflection measurement of bridges has been carried out for over 100 years. The measured value of the deflection measurement of the bridge changes depending on the speed of the train passing through the bridge, the number of passengers, the condition of the bridge girder, and the like.
橋梁の変位を計測する技術として、橋梁上の所定位置に複数のターゲットを配置し、このターゲットを既設の橋台上又は陸上の固定点に設けたCCDカメラで撮像して計測する方法(特許文献1)が知られている。 As a technique for measuring the displacement of a bridge, a method of arranging a plurality of targets at predetermined positions on the bridge and imaging and measuring the targets with a CCD camera provided on an existing abutment or at a fixed point on land (Patent Document 1). )It has been known.
又、橋梁架設施工管理において、橋梁上においてターゲットとズーム付きCCDカメラとを互いに離間した位置に配置し、ズーム付きCCDカメラで撮像したターゲットの画像データを画像処理機で画像処理し、橋梁のたわみ成分とねじれ成分の変位を計測する装置及び方法(特許文献2)が知られている。 In addition, in bridge erection construction management, the target and the CCD camera with zoom are placed at positions separated from each other on the bridge, and the image data of the target captured by the CCD camera with zoom is image-processed by the image processor to bend the bridge. An apparatus and method for measuring the displacement of a component and a twisted component (Patent Document 2) are known.
CCDカメラで撮像した画像データを用いた計測では、サンプリングモアレ法を用いることにより精度よくたわみを計測することも行われている。 In the measurement using the image data captured by the CCD camera, the deflection is measured with high accuracy by using the sampling moiré method.
図20はCCDカメラで撮像した画像データを用いて橋梁の変位を計測するシステム例を示している。 FIG. 20 shows an example of a system for measuring the displacement of a bridge using image data captured by a CCD camera.
橋梁101には格子のターゲット102が取り付けられ、このターゲット102を橋梁101外の固定点に配置したカメラ110A〜110Dで撮像する。カメラ110A,110Bにはローカル制御部120Aがケーブルによって有線接続され、110C,110Dにはローカル制御部120B,120Cがケーブルによってそれぞれ有線接続される。ローカル制御部120A〜120Cは、指令部130A,130B,及び130Cを介して指令制御部140により制御が指令される。ローカル制御部120A〜120Cは、各カメラ110A〜110Dで撮像した画像データを、例えばサンプリングモアレ法を用いて変位を計測する。 A grid target 102 is attached to the bridge 101, and the target 102 is imaged by cameras 110A to 110D arranged at a fixed point outside the bridge 101. The local control units 120A are wiredly connected to the cameras 110A and 110B by cables, and the local control units 120B and 120C are wiredly connected to the 110C and 110D by cables, respectively. The local control units 120A to 120C are commanded by the command control unit 140 via the command units 130A, 130B, and 130C. The local control units 120A to 120C measure the displacement of the image data captured by the cameras 110A to 110D by using, for example, the sampling moire method.
サンプリングモアレ法によるたわみ計測は、カメラの振動に弱いという問題をはらんでいる。強風の環境下ではカメラが振動するため、撮像画像データには振動によるノイズ成分が含まれることになる。サンプリングモアレ法では、撮像された画像間の偏差に基づいてたわみや歪みを計測するため、撮像画像データのノイズ成分は計測の精度低下を招くことになる。 Deflection measurement by the sampling moiré method has the problem of being vulnerable to camera vibration. Since the camera vibrates in a strong wind environment, the captured image data contains noise components due to the vibration. In the sampling moiré method, since the deflection and distortion are measured based on the deviation between the captured images, the noise component of the captured image data causes a decrease in measurement accuracy.
サンプリングモアレ法により橋梁のたわみを計測する一例では、橋梁に取り付けた格子をカメラで連続撮影し、各撮像で得られる撮像画像の格子と基準となる撮像画像の格子とに基づいて変位量を計測する。この計測の際には、撮像画像の画像データに含まれるノイズ成分は計測誤差となるため、ノイズ成分はできるだけ少ないことが望ましい。 In an example of measuring the deflection of a bridge by the sampling moire method, the grid attached to the bridge is continuously photographed with a camera, and the displacement is measured based on the grid of the captured image obtained by each imaging and the grid of the reference captured image. To do. At the time of this measurement, the noise component included in the image data of the captured image becomes a measurement error, so it is desirable that the noise component be as small as possible.
カメラ自体の振動は画像データのノイズ成分の要因となり、例えば、風によるカメラの振動はカメラを変位させ、この変位は撮像画像の画像データノイズ成分となる。橋梁上に車両が通過した際に、無風状態では橋梁に取り付けた格子は車両の通過により変位するが、風がある状態では車両の通過により変位するに加えて風により変位し、この変位は画像データノイズ成分となる。 The vibration of the camera itself becomes a factor of the noise component of the image data. For example, the vibration of the camera due to the wind displaces the camera, and this displacement becomes the image data noise component of the captured image. When a vehicle passes over the bridge, the lattice attached to the bridge is displaced by the passage of the vehicle in a windless state, but in the presence of wind, it is displaced by the wind in addition to being displaced by the passage of the vehicle, and this displacement is an image. It becomes a data noise component.
風によるカメラの振動は、カメラ本体に風が当たることと、三脚に風が当たること、カメラ本体と制御用PCをつなぐケーブルに風が当たることによって発生する。 The vibration of the camera due to the wind is generated by the wind hitting the camera body, the wind hitting the tripod, and the wind hitting the cable connecting the camera body and the control PC.
本出願の発明者により、ケーブルに当たる風がカメラ振動の大きな要因であることが判明した。カメラと制御用PCをつなぐケーブルが強風に煽られると、ケーブルがカメラを引っ張ったり、揺らしたりすることで、カメラを振動させる。 The inventor of the present application has found that the wind hitting the cable is a major cause of camera vibration. When the cable connecting the camera and the control PC is blown by a strong wind, the cable pulls or shakes the camera, causing the camera to vibrate.
この風による振動を改善する策として、風を遮る板などをカメラ周辺に設置することが考えられるが、設置に時間や費用がかかる。
また、図20に示されるように、離れた箇所に設置された複数の撮像装置に対して、1つの指令制御部から指令信号を指令した場合、複数の撮像装置間で遅延時間が異なってしまう問題がある。図21は複数の撮像装置間で遅延時間に差があることを示している。
As a measure to improve the vibration caused by the wind, it is conceivable to install a plate that blocks the wind around the camera, but it takes time and cost to install it.
Further, as shown in FIG. 20, when a command signal is commanded from one command control unit to a plurality of image pickup devices installed at remote locations, the delay time differs between the plurality of image pickup devices. There's a problem. FIG. 21 shows that there is a difference in delay time among a plurality of imaging devices.
本発明は前記した従来の問題点を解決し、風によってカメラが振動することで生じる撮像画像のぶれ、撮像画像の画像データのノイズ成分を抑制することを目的とし、変位計測の計測精度の向上を図ることを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and suppress blurring of the captured image caused by vibration of the camera due to wind and noise components of the image data of the captured image, and to improve the measurement accuracy of displacement measurement. The purpose is to plan.
本発明の変位計測システムは、相互に無線通信を行う子機と親機とで構成される。親機と子機との間で相互に行う無線通信はTCPに基づくプロトコル通信で行う。この相互通信は、Wi―Fi通信(無線LAN通信)又はブルートゥース(デジタル機器の近距離データ通信)を用いることができる。Wi―Fi通信では、周波数帯域は2.4GHz、または920MHzである。使用する周波数は、計測現場周辺の環境によって切り替えることができる。なお、920MHz帯で通信を行うこともできるが、920MHzでは、計算結果である変位データを圧縮して送受信することができる。 The displacement measurement system of the present invention is composed of a slave unit and a master unit that perform wireless communication with each other. Wireless communication between the master unit and the slave unit is performed by protocol communication based on TCP. For this mutual communication, Wi-Fi communication (wireless LAN communication) or Bluetooth (short-distance data communication of a digital device) can be used. In Wi-Fi communication, the frequency band is 2.4 GHz or 920 MHz. The frequency used can be switched according to the environment around the measurement site. It should be noted that communication can be performed in the 920 MHz band, but at 920 MHz, the displacement data which is the calculation result can be compressed and transmitted / received.
子機は親機の指令信号に基づいて撮像対象(ターゲット)を撮像して画像データを取得する。子機又は親機は、取得した画像データを解析して撮像対象の変位を計測する。本発明の変位計測システムは、子機と親機との間を相互に無線通信することにより、子機で取得したデータを親機にケーブルを介することなく送信することができるため、子機と親機とがケーブルで繋がれた構成において、ケーブルが揺れることにより生じる撮像画像のぶれや、撮像画像の画像データのノイズ成分を抑制することができる。 The slave unit captures an image target (target) based on the command signal of the master unit and acquires image data. The slave unit or the master unit analyzes the acquired image data and measures the displacement of the imaging target. The displacement measurement system of the present invention can transmit the data acquired by the slave unit to the master unit without using a cable by communicating wirelessly between the slave unit and the master unit. In a configuration in which the base unit is connected by a cable, it is possible to suppress blurring of the captured image caused by shaking of the cable and noise components of the image data of the captured image.
本発明の変位計測システムは相互通信を行う子機及び親機を備え、子機の個数が単一の場合、あるいは複数の場合に限らない第1の形態、及び子機の個数が複数の場合の第2の形態を備える。子機と親機とを無線で相互通信する形態において、子機と親機との関係は撮像クライアントと計測サーバーとの関係に相当する。 The displacement measurement system of the present invention includes a slave unit and a master unit that perform mutual communication, and the first embodiment is not limited to a single slave unit or a plurality of slave units, and a plurality of slave units. It has a second form of. In the form of wireless communication between the slave unit and the master unit, the relationship between the slave unit and the master unit corresponds to the relationship between the imaging client and the measurement server.
[変位計測システムの第1の形態]
本発明の変位計測システムの第1の形態は、子機の個数が単一、複数に限らず適用される形態であり、子機と親機は相互に無線通信を行う。
[First form of displacement measurement system]
The first form of the displacement measurement system of the present invention is a form in which the number of slave units is not limited to a single unit or a plurality of slave units, and the slave unit and the master unit perform wireless communication with each other.
(子機)
子機は撮像装置と子機側送受信部とを備える。子機が備える撮像装置は、計測対象に設けられた撮像対象の画像データを、親機の指令信号に基づいて取得する。子機が備える子機側送受信部は、親機から指令信号を受信し、親機に画像データ及び/又は画像データ由来の解析データを送信する。
(Cordless handset)
The slave unit includes an image pickup device and a transmitter / receiver on the slave unit side. The image pickup device included in the slave unit acquires the image data of the image pickup target provided on the measurement target based on the command signal of the master unit. The slave unit-side transmitter / receiver included in the slave unit receives a command signal from the master unit and transmits image data and / or analysis data derived from the image data to the master unit.
(親機)
親機は親機側送受信部を備える。親機が備える親機側送受信部は、子機に指令信号を送信し、子機から画像データ及び/又は解析データを受信する。親機は、動作用バッテリーを備えた車両等の移動体に搭載することができ、橋梁等の計測対象の近傍に固定配置された子機の近傍において、無線で指令信号の送信、及び画像データ及び/又は解析データの受信を行う。
(Master unit)
The master unit includes a transmitter / receiver on the master unit side. The master unit-side transmitter / receiver provided in the master unit transmits a command signal to the slave unit, and receives image data and / or analysis data from the slave unit. The master unit can be mounted on a moving body such as a vehicle equipped with an operating battery, and wirelessly transmits a command signal and image data in the vicinity of a slave unit fixedly arranged near a measurement target such as a bridge. And / or receive analysis data.
車両内に電源を搭載することにより、従来、重い発電機をカメラ付近に運搬・設置する作業が不要になり、作業者の負担が軽減する。また、発電機を斜面に設置する場合は、滑って落下する危険性があり、労働災害にもつながる可能性があったが、車両内に電源を搭載することでこの問題を解消することができる。 By installing the power supply in the vehicle, the work of transporting and installing a heavy generator near the camera becomes unnecessary, and the burden on the operator is reduced. In addition, when the generator is installed on a slope, there is a risk of slipping and falling, which may lead to occupational accidents, but this problem can be solved by installing a power supply inside the vehicle. ..
さらに、車両内部で作業者が作業することで、熱中症対策、防寒対策、降雪雨対策(防滴性)になり、作業の利便性が向上する。 Furthermore, when the worker works inside the vehicle, it becomes a measure against heat stroke, a measure against cold weather, and a measure against snowfall and rain (drip-proof property), and the convenience of work is improved.
(子機又は親機)
子機又は親機は、画像データを解析する解析部を備える。解析部は変位解析部を備え、画像データから撮像対象の変位を解析し解析データを得る。変位解析部の変位データ解析で得られる解析データは変位データである。
(Slave unit or master unit)
The slave unit or the master unit includes an analysis unit that analyzes image data. The analysis unit includes a displacement analysis unit, which analyzes the displacement of the imaged object from the image data and obtains analysis data. The analysis data obtained by the displacement data analysis of the displacement analysis unit is the displacement data.
[変位計測システムの第2の形態]
本発明の変位計測システムの第2の形態は、子機の個数が複数の場合に適用される形態であり、複数の子機と親機とは相互に無線通信を行い、複数の子機は各撮像装置の撮像動作を同期させる。
[Second form of displacement measurement system]
The second form of the displacement measurement system of the present invention is a form applied when the number of slave units is plural, and the plurality of slave units and the master unit perform wireless communication with each other, and the plurality of slave units have a plurality of slave units. Synchronize the imaging operation of each imaging device.
複数の子機を備える構成では、各撮像装置の撮像動作が一致せず、撮像時点がずれる場合がある。図17は複数の子機の各撮像装置の撮像状態を説明するための概略タイミングチャートである。親機から撮像の指令信号(図17(a))が送信されると、各子機は指令信号に基づいてそれぞれ処理動作を経た後、各撮像装置は撮像動作を実行して画像データを取得する。子機は、画像データを画像処理した後、親機にデータを送信する。(図17(b)〜(d)) In a configuration including a plurality of slave units, the imaging operations of the imaging devices may not match, and the imaging time may be shifted. FIG. 17 is a schematic timing chart for explaining the imaging state of each imaging device of the plurality of slave units. When an imaging command signal (FIG. 17A) is transmitted from the master unit, each slave unit undergoes a processing operation based on the command signal, and then each imaging device executes an imaging operation to acquire image data. To do. The slave unit processes the image data and then transmits the data to the master unit. (FIGS. 17 (b) to 17 (d))
各子機において、指令信号が送信されてから撮像動作を行うまでの間には遅延時間が発生する。この遅延時間は、例えば、親機と子機との間の通信プロトコル(例えば、TCP)に起因して発生する。この遅延時間は通信環境等により子機毎に異なるため、各子機の撮像装置が撮像動作を行うタイミングに差が生じる。 In each slave unit, a delay time occurs between the time when the command signal is transmitted and the time when the imaging operation is performed. This delay time is caused by, for example, a communication protocol (for example, TCP) between the master unit and the slave unit. Since this delay time differs for each slave unit depending on the communication environment and the like, there is a difference in the timing at which the imaging device of each slave unit performs the imaging operation.
橋梁等の撮像対象のたわみやひずみ等の変位状態の計測では、各撮像装置の撮像動作に生じる時間差は計測精度の低下要因となるため、撮像には同時性が求められる。 In the measurement of displacement states such as deflection and strain of an imaged object such as a bridge, the time difference that occurs in the imaging operation of each imaging device causes a decrease in measurement accuracy, so simultaneity is required for imaging.
本発明の第2の形態は、複数の子機の各撮像装置の撮像動作を同期させることにより、同時点での画像データを取得する。 In the second aspect of the present invention, image data at simultaneous points is acquired by synchronizing the imaging operations of the imaging devices of the plurality of slave units.
(子機)
各子機は撮像装置と子機側送受信部とを備える。各子機が備える撮像装置は、計測対象に設けられた複数の撮像対象の画像データを親機の指令信号に基づいて個々に取得する。各子機が備える子機側送受信部は、親機から指令信号を受信し、親機に画像データ及び/又は画像データ由来の解析データを送信する。
(Cordless handset)
Each slave unit includes an image pickup device and a transmitter / receiver on the slave unit side. The imaging device included in each slave unit individually acquires a plurality of image data of the imaging target provided on the measurement target based on the command signal of the master unit. The slave unit-side transmitter / receiver included in each slave unit receives a command signal from the master unit and transmits image data and / or analysis data derived from the image data to the master unit.
(親機)
親機は、親機側送受信部と変位分布解析部と備える。親機側送受信部は、子機に指令信号を送信し、子機から画像データ及び/又は解析データを受信する。変位分布解析部は、変位データから計測対象の変位分布を解析する。
(Master unit)
The master unit includes a transmission / reception unit on the master unit side and a displacement distribution analysis unit. The master unit transmission / reception unit transmits a command signal to the slave unit, and receives image data and / or analysis data from the slave unit. The displacement distribution analysis unit analyzes the displacement distribution of the measurement target from the displacement data.
(子機又は親機)
子機又は親機は、画像データを解析する解析部を備える。各子機は、指令信号を受信した後の同期トリガ信号に基づいて、各撮像装置により各撮像対象を同時に撮像する。
(Slave unit or master unit)
The slave unit or the master unit includes an analysis unit that analyzes image data. Each slave unit simultaneously images each imaging target by each imaging device based on the synchronization trigger signal after receiving the command signal.
本発明の第2の形態は、各子機において、指令信号を受信した後の同期トリガ信号に基づいて撮像装置の撮像を行うことにより、複数の子機の各撮像装置は同期して撮像動作を行う。 In the second aspect of the present invention, in each slave unit, the imaging device is imaged based on the synchronous trigger signal after receiving the command signal, so that each imaging device of the plurality of slave units synchronizes with the imaging operation. I do.
複数の子機の各撮像装置の同期は複数の形態で行うことができる。 Synchronization of each imaging device of a plurality of slave units can be performed in a plurality of forms.
[同期の第1の形態]
同期の第1の形態は、同期トリガ信号としてGPS信号を用いる形態である。各子機は、親機との通信確立後に受信するGPS信号に基づいてPPS信号を生成し、生成したPPS信号を同期トリガ信号として各撮像装置の撮像動作を同期させる。各子機が受信するGPS信号は、親機と子機との間の通信プロトコル等とは無関係であるため、通信確立後に受信するGPS信号を基準とすることにより遅延時間の影響を受けること無く同期させることができる。
[First form of synchronization]
The first form of synchronization is a form in which a GPS signal is used as a synchronization trigger signal. Each slave unit generates a PPS signal based on a GPS signal received after establishing communication with the master unit, and synchronizes the imaging operation of each imaging device using the generated PPS signal as a synchronization trigger signal. Since the GPS signal received by each slave unit is irrelevant to the communication protocol between the master unit and the slave unit, it is not affected by the delay time by using the GPS signal received after the communication is established as a reference. Can be synchronized.
[同期の第2の形態]
同期の第2の形態は、親機から各子機に同期トリガ信号を送信する形態である。親機は、子機との通信確立後に同期トリガ信号を生成し、生成した同期トリガを各子機に同時送信する。親機から各子機への同期信号の送信は通信プロトコルを介せずに無線で行う他、有線あるいは光通信で行っても良い。同期信号の送信を、通信プロトコルを介すること無く行うことにより遅延時間の発生が抑制される。
[Second form of synchronization]
The second form of synchronization is a form in which a synchronization trigger signal is transmitted from the master unit to each slave unit. The master unit generates a synchronization trigger signal after establishing communication with the slave unit, and simultaneously transmits the generated synchronization trigger to each slave unit. The synchronization signal can be transmitted from the master unit to each slave unit wirelessly without using a communication protocol, or may be transmitted by wire or optical communication. The occurrence of the delay time is suppressed by transmitting the synchronization signal without going through the communication protocol.
[同期の第3の形態]
同期の第3の形態は、複数の子機の内の一つの子機で生成した同期トリガ信号を他の子機に送信する形態である。複数の子機の一つの子機は親機との通信確立後に同期トリガ信号を生成し、生成した同期トリガ信号を他の子機に同時送信する。子機間の同期信号の送信は通信プロトコルを介せずに無線で行う他、有線あるいは光通信で行っても良い。同期信号の送信を、通信プロトコルを介すること無く行うことにより遅延時間の発生が抑制される。
[Third form of synchronization]
The third form of synchronization is a form in which a synchronization trigger signal generated by one of the plurality of slave units is transmitted to the other slave units. One slave unit of a plurality of slave units generates a synchronization trigger signal after establishing communication with the master unit, and simultaneously transmits the generated synchronization trigger signal to another slave unit. The synchronization signal between the slave units may be transmitted wirelessly without using a communication protocol, or may be transmitted by wire or optical communication. The occurrence of the delay time is suppressed by transmitting the synchronization signal without going through the communication protocol.
[同期の第4の形態]
同期の第4の形態は、各子機が同期トリガ信号を生成する形態である。各子機は親機との通信確立後に、指令信号の受信から所定時間後に同期トリガ信号を生成する。指令信号の受信から同期トリガ信号の生成までの所定時間は、各子機において予め設定した遅延時間よりも長く設定される。この所定時間が経過した時点は各子機で同時点となるため、この時点で生成される同期トリガ信号を用いることにより撮像動作は同期する。
[Fourth form of synchronization]
The fourth form of synchronization is a form in which each slave unit generates a synchronization trigger signal. After establishing communication with the master unit, each slave unit generates a synchronization trigger signal a predetermined time after receiving the command signal. The predetermined time from the reception of the command signal to the generation of the synchronization trigger signal is set longer than the delay time preset in each slave unit. Since the time point when this predetermined time elapses becomes a simultaneous point in each slave unit, the imaging operation is synchronized by using the synchronization trigger signal generated at this time point.
[解析部の構成]
(解析部の第1の形態)
第1の形態の解析部は、子機又は親機に設けられる変位計測システムの第1の形態に適用される。この第1の形態の解析部は画像データから撮像対象の変位を解析する変位解析部を備える。変位解析部は、例えば画像データに対してサンプリングモアレ解析を用いることにより解析データを得る。この解析データは、計測対象の変位を表す変位データである。サンプリングモアレ解析では、撮像対象を撮像して取得した画像データと基準データとの比較により前記撮像対象の変位を解析する。
[Structure of analysis unit]
(First form of analysis unit)
The analysis unit of the first form is applied to the first form of the displacement measurement system provided in the slave unit or the master unit. The analysis unit of the first embodiment includes a displacement analysis unit that analyzes the displacement of the imaging target from the image data. The displacement analysis unit obtains analysis data by using sampling moire analysis on the image data, for example. This analysis data is displacement data representing the displacement of the measurement target. In the sampling moire analysis, the displacement of the imaging target is analyzed by comparing the image data acquired by imaging the imaging target with the reference data.
(解析部の第2の形態)
第2の形態の解析部は、複数の子機を備える変位計測システムの第2の形態において親機に適用される。この第2の形態の解析部は、画像データから撮像対象の変位を解析し変位データを出力する変位解析部と、変位データから計測対象の変位分布を解析する変位分布解析部とを備える。変位解析部は、例えば画像データに対してサンプリングモアレ解析を用いることにより各撮像対象の変位データを得、変位分布解析部は得られた各撮像対象の変位データから計測対象の変位分布データを得る。解析データの前記変位解析部の変位データ、及び変位分布解析部の変位分布データを含む。
(Second form of analysis unit)
The analysis unit of the second form is applied to the master unit in the second form of the displacement measurement system including a plurality of slave units. The analysis unit of the second form includes a displacement analysis unit that analyzes the displacement of the imaging target from the image data and outputs the displacement data, and a displacement distribution analysis unit that analyzes the displacement distribution of the measurement target from the displacement data. The displacement analysis unit obtains the displacement data of each imaging target by using sampling moire analysis for the image data, for example, and the displacement distribution analysis unit obtains the displacement distribution data of the measurement target from the obtained displacement data of each imaging target. .. The displacement data of the displacement analysis unit and the displacement distribution data of the displacement distribution analysis unit of the analysis data are included.
[撮像対象、計測対象]
本発明の変位計測システムは、例えば橋梁を計測対象とすることができ、この計測対象上に設ける撮像対象としてられた格子パターンを用いる。この格子パターンの撮像画像の画像データに対してサンプリングモアレ解析を適用することで、撮像対象の変位を計測し、計測対象上の複数の撮像対象の変位から計測対象の変位分布を計測する。
[Image target, measurement target]
In the displacement measurement system of the present invention, for example, a bridge can be a measurement target, and a grid pattern provided on the measurement target as an imaging target is used. By applying sampling moire analysis to the image data of the captured image of this lattice pattern, the displacement of the imaging target is measured, and the displacement distribution of the measurement target is measured from the displacements of the plurality of imaging targets on the measurement target.
本発明の変位計測システムは、格子パターン等の撮像対象を照明する光源を設ける構成としても良い。光源で撮像対象を照明することにより撮像精度を高めることができる。 The displacement measurement system of the present invention may be configured to provide a light source that illuminates an imaging target such as a grid pattern. The imaging accuracy can be improved by illuminating the imaging target with a light source.
[子機の筐体]
本発明の変位計測システムが備える子機は、防水、防風、防塵等の筐体内に収納される。この筐体の外形形状はドーム状又は流線形とし、これにより風による振動を抑制する。
[Slave unit housing]
The slave unit included in the displacement measurement system of the present invention is housed in a waterproof, windproof, dustproof, etc. housing. The outer shape of this housing is dome-shaped or streamlined, thereby suppressing vibration due to wind.
本発明の変位計測システムによれば、風によってカメラが振動することで生じる撮像画像のぶれ、撮像画像の画像データのノイズ成分を抑制することができる。また、変位計測の計測精度の向上を図ることができる。 According to the displacement measurement system of the present invention, it is possible to suppress blurring of the captured image caused by vibration of the camera due to the wind and noise components of the image data of the captured image. In addition, the measurement accuracy of displacement measurement can be improved.
本発明の変位計測システムについて図を用いて説明する。以下、図1〜3を用いて本発明の変位計測システムの概略構成例及び動作例を説明し、図4〜6を用いて本発明の変位計測システムの第1の形態について説明し、図7〜9を用いて本発明の変位計測システムの第2の形態について説明し、図10〜12を用いて本発明の変位計測システムの第3の形態について説明し、図13〜14を用いて本発明の変位計測システムの第4の形態について説明し、図15〜16を用いて本発明の変位計測システムの第5の形態について説明する。 The displacement measurement system of the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, a schematic configuration example and an operation example of the displacement measurement system of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3, and a first embodiment of the displacement measurement system of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6. A second embodiment of the displacement measurement system of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 9, a third embodiment of the displacement measurement system of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 12, and the present invention will be described with reference to FIGS. 13 to 14. A fourth form of the displacement measurement system of the present invention will be described, and a fifth form of the displacement measurement system of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 to 16.
(本発明の変位計測システムの概略構成及び動作)
本発明の変位計測システムの概略構成について図1〜3を用いて説明する。図1は本発明の変位計測システムを説明するための概略構成図である。
(Approximate configuration and operation of the displacement measurement system of the present invention)
The schematic configuration of the displacement measurement system of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining the displacement measurement system of the present invention.
本発明の変位計測システムは橋梁等の計測対象1の変位を計測するシステムであり、計測対象1に取り付けた撮像対象2を撮像し、取得した画像データを画像解析することにより計測対象1の変位を計測する。撮像対象2は格子パターン等を用いることができ、橋梁等の計測対象1上であって、撮像装置が撮像可能な位置に取り付けられる。格子パターンとして再帰反射シートを用いることにより夜間等の計測環境に対しても適応させることができる。 The displacement measurement system of the present invention is a system that measures the displacement of the measurement target 1 such as a bridge. The displacement of the measurement target 1 is measured by imaging the image pickup target 2 attached to the measurement target 1 and analyzing the acquired image data. To measure. The image pickup target 2 can use a grid pattern or the like, and is mounted on the measurement target 1 such as a bridge at a position where the image pickup device can image. By using the retroreflective sheet as the grid pattern, it can be adapted to the measurement environment such as at night.
撮像対象2は計測対象1上において、単一箇所又は複数箇所に設定することができる。撮像対象2を計測対象1上の複数箇所に設けた場合には、これらの複数の撮像対象2の各位置の変位と共に計測対象1の変位分布を計測することができる。また、撮像対象2を計測対象1上の1箇所に設けた場合には、撮像対象2が設けられた位置の変位を計測することができる。 The imaging target 2 can be set at a single location or a plurality of locations on the measurement target 1. When the imaging target 2 is provided at a plurality of locations on the measurement target 1, the displacement distribution of the measurement target 1 can be measured together with the displacement of each position of the plurality of imaging targets 2. Further, when the imaging target 2 is provided at one location on the measurement target 1, the displacement of the position where the imaging target 2 is provided can be measured.
変位計測システムは、相互に無線通信を行う子機10及び親機20を備える。親機20と子機10との間で相互に行う無線通信はTCPに基づくプロトコル通信で行う。この相互通信は、Wi―Fi通信又はブルートゥースを用いることができる。Wi―Fi通信では、周波数帯域は2.4GHz、または920MHzである。使用する周波数は、計測現場周辺の環境によって切り替えることができる。 The displacement measurement system includes a slave unit 10 and a master unit 20 that perform wireless communication with each other. The wireless communication between the master unit 20 and the slave unit 10 is performed by protocol communication based on TCP. For this mutual communication, Wi-Fi communication or Bluetooth can be used. In Wi-Fi communication, the frequency band is 2.4 GHz or 920 MHz. The frequency used can be switched according to the environment around the measurement site.
変位計測システムは、子機と親機との間を相互に無線通信することにより、子機で取得したデータを親機にケーブルを介することなく送信することができるため、子機と親機とがケーブルで繋がれた構成において、ケーブルが揺れることにより生じる撮像画像のぶれや、撮像画像の画像データのノイズ成分を抑制することができる。 The displacement measurement system communicates wirelessly between the slave unit and the master unit, so that the data acquired by the slave unit can be transmitted to the master unit without using a cable. In the configuration in which the cameras are connected by a cable, it is possible to suppress blurring of the captured image caused by the shaking of the cable and noise components of the image data of the captured image.
(子機)
子機10は、子機側送受信部11、撮像装置12、及び子機用電源(図1には示していない)を備え、計測対象1の近傍に配置され固定される。子機10は複数台設けることができ、各子機10A〜10Cはそれぞれ子機側送受信部11、撮像装置12、及び子機用電源を備える。各子機10A〜10Cは、橋梁等の長尺の計測対象の複数箇所に設けられた撮像対象2のそれぞれを撮像する位置に設けられる。なお、図1では、一例として3台の子機10の場合を示しているが、子機の台数はこの個数に限らず任意とすることができる。
(Cordless handset)
The slave unit 10 includes a slave unit side transmission / reception unit 11, an image pickup device 12, and a power supply for the slave unit (not shown in FIG. 1), and is arranged and fixed in the vicinity of the measurement target 1. A plurality of slave units 10 can be provided, and each slave unit 10A to 10C includes a slave unit side transmission / reception unit 11, an image pickup device 12, and a power supply for the slave unit. Each of the slave units 10A to 10C is provided at a position where each of the imaging objects 2 provided at a plurality of long measurement objects such as a bridge is imaged. Although FIG. 1 shows the case of three slave units 10 as an example, the number of slave units is not limited to this number and can be arbitrary.
本発明の変位計測システムは、子機の個数が単一、複数に限らず、子機と親機とが相互に無線通信する形態であるが、子機の個数が複数の場合には、複数の子機と親機とは相互に無線通信を行うと共に、後に説明するように複数の子機は各撮像装置の撮像動作を同期させる。 The displacement measurement system of the present invention is not limited to a single or a plurality of slave units, and the slave unit and the master unit communicate wirelessly with each other. However, when the number of slave units is multiple, a plurality of slave units are used. The slave unit and the master unit perform wireless communication with each other, and as will be described later, the plurality of slave units synchronize the imaging operation of each imaging device.
子機側送受信部11は、親機20との間で相互に無線通信を行い、親機20から指令信号を受信し、親機20に対して撮像装置12が撮像して取得した画像データ、及び/又は画像データを解析した解析データを送信する。子機10が解析データを送信する場合には、子機10は画像データから解析データを得る解析部15を備える。 The slave unit side transmission / reception unit 11 performs wireless communication with the master unit 20 and receives a command signal from the master unit 20, and the image data acquired by the image pickup device 12 with respect to the master unit 20. And / or transmit the analysis data obtained by analyzing the image data. When the slave unit 10 transmits analysis data, the slave unit 10 includes an analysis unit 15 that obtains analysis data from the image data.
解析部15は、画像データから撮像対象の変位を解析する変位解析部を備え、解析データとして変位解析部の変位データを出力する。 The analysis unit 15 includes a displacement analysis unit that analyzes the displacement of the imaging target from the image data, and outputs the displacement data of the displacement analysis unit as the analysis data.
撮像装置12は、親機20の指令信号に基づいて撮像処理を開始し、計測対象1に設けられた撮像対象2を撮像して画像データを取得する。子機側送受信部11は、取得した画像データを送信する他、画像データを解析して得られた解析データを親機20に送信する。 The imaging device 12 starts the imaging process based on the command signal of the master unit 20, images the imaging target 2 provided on the measurement target 1, and acquires image data. In addition to transmitting the acquired image data, the slave unit side transmission / reception unit 11 transmits the analysis data obtained by analyzing the image data to the master unit 20.
撮像装置12が複数設けられる場合には、各子機10(10A〜10C)の各撮像装置12は、同期トリガに基づいて撮像動作を同期して行う。各子機10の撮像装置12の撮像動作を同期させることにより、計測対象1の各撮像対象2を同時に撮像し、同時点での変位を取得することができる。 When a plurality of image pickup devices 12 are provided, each image pickup device 12 of each slave unit 10 (10A to 10C) synchronizes the image pickup operation based on the synchronization trigger. By synchronizing the imaging operations of the imaging device 12 of each slave unit 10, each imaging target 2 of the measurement target 1 can be simultaneously imaged, and the displacement at the same point can be acquired.
(親機)
親機20は、親機側送受信部21、解析部22、指令制御部23、及び親機用電源(図1には示していない)を備える。固定される子機10に対して、親機20は車両等に搭載することにより移動可能である。
(Master unit)
The master unit 20 includes a master unit side transmission / reception unit 21, an analysis unit 22, a command control unit 23, and a power supply for the master unit (not shown in FIG. 1). The master unit 20 can be moved by mounting it on a vehicle or the like with respect to the fixed slave unit 10.
親機側送受信部21は、指令制御部23の制御により子機10に指令信号を送信し、子機10から画像データ、及び/又は解析データを受信する。 The master unit side transmission / reception unit 21 transmits a command signal to the slave unit 10 under the control of the command control unit 23, and receives image data and / or analysis data from the slave unit 10.
親機20が備える解析部22は、画像データから撮像対象2の変位を解析し変位データを出力する変位解析部(図1には示していない)と、変位データから計測対象の変位分布を解析する変位分布解析部(図1には示していない)を備える。解析部22は、解析データとして、変位解析部の変位データ、及び変位分布解析部の変位分布データを出力する。 The analysis unit 22 included in the master unit 20 analyzes the displacement of the imaging target 2 from the image data and outputs the displacement data (not shown in FIG. 1), and analyzes the displacement distribution of the measurement target from the displacement data. It is provided with a displacement distribution analysis unit (not shown in FIG. 1). The analysis unit 22 outputs the displacement data of the displacement analysis unit and the displacement distribution data of the displacement distribution analysis unit as the analysis data.
(計測動作)
図2は本発明の変位計測システムの動作概要を示すタイミングチャートである。親機から指令信号が発信されると、各子機(10A〜10C)はこの指令信号を受けて撮像処理を開始する。親機と子機との間の相互通信を無線通信で行う場合には、例えばTCPに基づくプロトコル通信で行う。この相互通信は、Wi―Fi通信又はブルートゥースを用いることができるが、通信が確立するまでには、プロトコルの実行に伴う遅延時間が発生する。各子機の遅延時間は通信環境により異なるため、各子機が同時に指令信号を受けたとしても、各子機の撮像装置が実際に撮像動作を開始する時刻は各遅延時間により異なることになる。
(Measurement operation)
FIG. 2 is a timing chart showing an outline of operation of the displacement measurement system of the present invention. When a command signal is transmitted from the master unit, each slave unit (10A to 10C) receives this command signal and starts the imaging process. When mutual communication between the master unit and the slave unit is performed by wireless communication, for example, protocol communication based on TCP is performed. Wi-Fi communication or Bluetooth can be used for this mutual communication, but there is a delay time associated with the execution of the protocol until the communication is established. Since the delay time of each slave unit differs depending on the communication environment, even if each slave unit receives a command signal at the same time, the time when the imaging device of each slave unit actually starts the imaging operation differs depending on each delay time. ..
本発明の変位計測システムはこの遅延時間による撮像動作の開始ずれを解消するために、同期トリガ信号を用いる。同期トリガ信号は、各子機ついて各遅延時間に加えてそれぞれ所定の待ち時間を考慮して生成される。各子機の撮像装置は、この同期トリガ信号に基づいて撮像動作を行うことにより、同時刻における撮像画像を取得する。同期トリガ信号は、各子機での遅延時間を考慮し、例えば最も長いと想定される遅延時間にマージンを加えることで設定することができる。 The displacement measurement system of the present invention uses a synchronous trigger signal in order to eliminate the start deviation of the imaging operation due to this delay time. The synchronization trigger signal is generated for each slave unit in consideration of a predetermined waiting time in addition to each delay time. The imaging device of each slave unit acquires an captured image at the same time by performing an imaging operation based on this synchronous trigger signal. The synchronization trigger signal can be set in consideration of the delay time in each slave unit, for example, by adding a margin to the delay time assumed to be the longest.
同期トリガ信号は、GPS信号の時刻信号を用いることができる。GPS信号から生成したPPS信号の間隔は1secであり、この時間間隔は、プロトコル処理で想定される遅延時間よりも十分に長いため、同期トリガ信号として使用することができる。また、各子機が受信するGPS信号は、親機と子機との間の通信プロトコル等とは無関係であるため、通信確立後に受信するGPS信号を基準とすることにより遅延時間の影響を受けること無く同期させることができる。
たとえば、親機から撮像装置に撮像スタートと撮像ストップを指示するための信号を同期トリガ発生器に指示し、同期トリガ発生器はGPS信号によって生成した撮像スタート信号と撮像ストップ信号を、コンピュータを含む撮像装置に送るとともに、親機は、コンピュータを含む撮像装置に撮像スタート信号と撮像ストップ信号を送るようしてもよい。
または、親機から、コンピュータを含む撮像装置に撮像スタートと撮像ストップ信号を送信し、コンピュータを含む撮像信号は同期トリガ発生器にGPS信号に基づいて生成される撮像スタート信号と撮像ストップ信号の信号を要求する。同期トリガ発生器はコンピュータを含む撮像装置にGPS信号に基づいて生成された撮像スタート信号と撮像ストップ信号を送信する。
上述したように、本発明の実施形態では、各子機が受信するGPS信号は、親機と子機との間の通信プロトコル等とは無関係であるため、通信確立後に受信するGPS信号を基準とすることにより遅延時間の影響を受けること無く同期させることができる。
As the synchronization trigger signal, a time signal of a GPS signal can be used. The interval of the PPS signal generated from the GPS signal is 1 sec, and this time interval is sufficiently longer than the delay time assumed in the protocol processing, so that it can be used as a synchronous trigger signal. Further, since the GPS signal received by each slave unit is irrelevant to the communication protocol between the master unit and the slave unit, the delay time is affected by using the GPS signal received after the communication is established as a reference. It can be synchronized without any problems.
For example, the master unit instructs the imaging device to instruct the imaging start and imaging stop to the synchronous trigger generator, and the synchronous trigger generator includes the imaging start signal and the imaging stop signal generated by the GPS signal, including a computer. In addition to sending to the image pickup device, the master unit may send the image pickup start signal and the image pickup stop signal to the image pickup device including the computer.
Alternatively, the master unit transmits an imaging start and imaging stop signal to an imaging device including a computer, and the imaging signal including the computer is a signal of an imaging start signal and an imaging stop signal generated based on a GPS signal to a synchronous trigger generator. To request. The synchronous trigger generator transmits an imaging start signal and an imaging stop signal generated based on GPS signals to an imaging device including a computer.
As described above, in the embodiment of the present invention, since the GPS signal received by each slave unit is irrelevant to the communication protocol between the master unit and the slave unit, the GPS signal received after the communication is established is used as a reference. By doing so, synchronization can be performed without being affected by the delay time.
(子機の筐体形状)
図3は子機の筐体を説明するための図である。本発明の子機は、外形形状がドーム状又は流線形の筐体を備える。
(Case shape of slave unit)
FIG. 3 is a diagram for explaining the housing of the slave unit. The slave unit of the present invention includes a housing having a dome-shaped or streamlined outer shape.
図3(a)に示す筐体51Aはドーム状の外形形状の例であり、筐体の一部に撮像装置のレンズ50Aを備える。外形形状をドーム状とすることにより、風による揺れを低減することができる。筐体51Aは、ベースに対して回転自在とすることで、撮像対象にレンズ50Aを接近させる。 The housing 51A shown in FIG. 3A is an example of a dome-shaped outer shape, and a lens 50A of an imaging device is provided in a part of the housing. By making the outer shape dome-shaped, it is possible to reduce the shaking caused by the wind. The housing 51A is rotatable with respect to the base so that the lens 50A is brought closer to the imaging target.
図3(b),(c)に示す筐体51B,51Cは流線形の外形形状の例であり、筐体の一部に撮像装置のレンズ50B,50Cを備える。外形形状を流線形とすることにより、風による揺れを低減することができる。 The housings 51B and 51C shown in FIGS. 3B and 3C are examples of streamlined external shapes, and lenses 50B and 50C of an imaging device are provided in a part of the housing. By making the outer shape streamlined, it is possible to reduce the shaking caused by the wind.
また、筐体51A,51B,51Cは、防風の他に防水構造、防塵構造とすることで内部への侵襲を防ぐことができる。 Further, the housings 51A, 51B, and 51C can be prevented from invading the inside by having a waterproof structure and a dustproof structure in addition to the windproof structure.
また、各筐体は金属製とすることができ、親機との間の送受信及びGPS信号の受信の為のアンテナ(図では示していない)を外部に備える。 Further, each housing can be made of metal, and is provided with an external antenna (not shown in the figure) for transmitting / receiving to / from the master unit and receiving GPS signals.
以下、本発明の変位計測システムの構成例を説明する。以下では、複数の子機の撮像装置を同期させる第1の構成例〜第4の構成例について説明する。 Hereinafter, a configuration example of the displacement measurement system of the present invention will be described. Hereinafter, the first configuration example to the fourth configuration example for synchronizing the imaging devices of the plurality of slave units will be described.
(本発明の変位計測システムの第1の構成例)
本発明の変位計測システムの第1の構成例について図4〜6を用いて説明する。
第1の構成例は、同期トリガ信号としてGPS信号を用いる形態である。各子機は、親機との通信確立後に受信するGPS信号に基づいてPPS信号を生成し、生成したPPS信号を同期トリガ信号として各撮像装置の撮像動作を同期させる。
(First Configuration Example of Displacement Measurement System of the Present Invention)
A first configuration example of the displacement measurement system of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
The first configuration example is a form in which a GPS signal is used as a synchronization trigger signal. Each slave unit generates a PPS signal based on a GPS signal received after establishing communication with the master unit, and synchronizes the imaging operation of each imaging device using the generated PPS signal as a synchronization trigger signal.
図4,5は本発明の変位計測システムの第1の構成例の構成を説明するための図であり、図1の概略構成に示した構成要素と類似するものについては同様の符号を用いて説明する。 FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining the configuration of the first configuration example of the displacement measurement system of the present invention, and the same reference numerals are used for components similar to the components shown in the schematic configuration of FIG. explain.
第1の構成例において、画像データを変位解析して変位データを得る変位解析部は親機側に設ける他、子機側に設けることができる。図4に示す構成例は変位解析部を親機に備える構成例であり、図5に示す構成例は変位解析部を子機に備える構成例である。 In the first configuration example, the displacement analysis unit that analyzes the image data for displacement and obtains the displacement data can be provided on the master unit side or on the slave unit side. The configuration example shown in FIG. 4 is a configuration example in which the displacement analysis unit is provided in the master unit, and the configuration example shown in FIG. 5 is a configuration example in which the displacement analysis unit is provided in the slave unit.
(子機)
図4の構成では、子機10(10A,10B,10C)は、子機側送受信部11、撮像装置12、撮像制御部13、画像処理部14、GPS信号受信部16、PPS信号発生部17、同期トリガ信号発生部18、及び子機用の電源30を備える。
(Cordless handset)
In the configuration of FIG. 4, the slave unit 10 (10A, 10B, 10C) has the slave unit side transmission / reception unit 11, the image pickup device 12, the image pickup control unit 13, the image processing unit 14, the GPS signal reception unit 16, and the PPS signal generation unit 17. , A synchronous trigger signal generation unit 18, and a power supply 30 for a slave unit.
図5の構成では、子機10(10A,10B,10C)は、子機側送受信部11、撮像装置12、撮像制御部13、画像処理部14、解析部15、GPS信号受信部16、PPS信号発生部17、同期トリガ信号発生部18、及び子機用の電源30を備える。ここでは、子機10Aを例として説明する。 In the configuration of FIG. 5, the slave unit 10 (10A, 10B, 10C) has the slave unit side transmission / reception unit 11, the image pickup device 12, the image pickup control unit 13, the image processing unit 14, the analysis unit 15, the GPS signal reception unit 16, and the PPS. It includes a signal generation unit 17, a synchronous trigger signal generation unit 18, and a power supply 30 for a slave unit. Here, the slave unit 10A will be described as an example.
子機側送受信部11は、通信部11a及び画像データ送信部11bを備える。通信部11aは親機20との間で、例えばWi―Fi通信ではRTS、CTS、ACK等の通信確立信号を送受信してプロトコル通信を行う。この通信確立確信号は一例であって、これに限られるものではない。親機側送受信部21から子機側送受信部11に送信されるRTSは、各子機において撮像を行わせるための指令信号に相当する。子機側送受信部11の通信部11aは、親機20との間で相互に無線通信を行い、親機20から指令信号を受信する。画像データ送信部11bは、撮像装置12が撮像して取得した画像データを親機20に送信し、変位データ送信部11cは、画像データを解析した解析データを親機20に送信する。 The slave unit side transmission / reception unit 11 includes a communication unit 11a and an image data transmission unit 11b. The communication unit 11a transmits and receives communication establishment signals such as RTS, CTS, and ACK with the master unit 20 in Wi-Fi communication, for example, to perform protocol communication. This communication establishment confirmation signal is an example, and is not limited to this. The RTS transmitted from the master unit side transmission / reception unit 21 to the slave unit side transmission / reception unit 11 corresponds to a command signal for causing each slave unit to perform imaging. The communication unit 11a of the transmission / reception unit 11 on the slave unit side performs wireless communication with the master unit 20 and receives a command signal from the master unit 20. The image data transmission unit 11b transmits the image data captured and acquired by the image pickup device 12 to the master unit 20, and the displacement data transmission unit 11c transmits the analysis data obtained by analyzing the image data to the master unit 20.
撮像装置12は例えばCCDカメラを用いることができ、撮像制御部13からの信号により撮像動作を行う。画像処理部14は撮像装置12で得た信号を画像処理して画像データを取得する。 For example, a CCD camera can be used as the image pickup device 12, and the image pickup operation is performed by the signal from the image pickup control unit 13. The image processing unit 14 performs image processing on the signal obtained by the image pickup apparatus 12 to acquire image data.
撮像動作の同期をとる構成として、GPS信号受信部16,PPS信号発生部17,及び同期トリガ信号発生部18を備える。GPS信号受信部16は、アンテナ(図示していない)で受信したGPS信号を受信し、PPS信号発生部17はGPS信号に含まれる時刻信号に基づいてPPS信号を発生する。同期トリガ信号発生部18はPPS信号を用いて同期トリガ信号を生成する。撮像制御部13は、PPS信号を用いて同期トリガ信号として撮像装置12に撮像動作を実行させる。 As a configuration for synchronizing the imaging operation, a GPS signal receiving unit 16, a PPS signal generating unit 17, and a synchronous trigger signal generating unit 18 are provided. The GPS signal receiving unit 16 receives a GPS signal received by an antenna (not shown), and the PPS signal generating unit 17 generates a PPS signal based on a time signal included in the GPS signal. The synchronous trigger signal generation unit 18 generates a synchronous trigger signal using the PPS signal. The image pickup control unit 13 causes the image pickup device 12 to perform an image pickup operation as a synchronous trigger signal using the PPS signal.
子機10から親機20に対して送信する送信データにおいて、図4に示す構成では、子機側送受信部11の画像データ送信部11bから画像データを親機20に送信し、図5に示す構成では、子機側送受信部11の変位データ送信部11cから変位データを親機20に送信する。変位データ送信部11cは、変位データの送信において、変位データと共に画像データを送信してもよい。 In the transmission data transmitted from the slave unit 10 to the master unit 20, in the configuration shown in FIG. 4, the image data is transmitted from the image data transmission unit 11b of the slave unit side transmission / reception unit 11 to the master unit 20, and is shown in FIG. In the configuration, the displacement data transmission unit 11c of the slave unit side transmission / reception unit 11 transmits the displacement data to the master unit 20. The displacement data transmission unit 11c may transmit image data together with the displacement data when transmitting the displacement data.
子機側で解析データを取得する場合には、図5に示すように、子機10は解析部15、及び変位データ送信部11cを備える。解析部15は、画像データから撮像対象の変位を解析する変位解析部15a、及び基準画像データ15bを備える。変位解析部15aは、撮像で得られた画像データと基準画像データ15bに基づいてサンプリングモアレ解析により、撮像対象の変位状態を表す変位データを出力する。 When the slave unit acquires analysis data, the slave unit 10 includes an analysis unit 15 and a displacement data transmission unit 11c, as shown in FIG. The analysis unit 15 includes a displacement analysis unit 15a that analyzes the displacement of the imaging target from the image data, and a reference image data 15b. The displacement analysis unit 15a outputs displacement data representing the displacement state of the imaging target by sampling moire analysis based on the image data obtained by imaging and the reference image data 15b.
(親機)
図4の構成では、親機20は、親機側送受信部21、解析部22、指令制御部23、及び親子機用の電源40を備える。親機側送受信部21は、子機10の通信部11aとの間でプロトコル通信を行う通信部21a、及び子機10の画像データ送信部11bから送信された画像データを受信する画像データ受信部21bを備える。解析部22は、画像データ受信部21bで受信した画像データから撮像対象の変位を解析する変位解析部22a、基準画像データ22b、及び変位分布解析部22cを備える。変位解析部22aは、画像データと基準画像データ22bに基づいてサンプリングモアレ解析により、撮像対象の変位状態を表す変位データを出力する。変位分布解析部22cは、変位解析部22aで得た各撮像対象の変位データに基づいて計測対象の変位分布を解析する。
(Master unit)
In the configuration of FIG. 4, the master unit 20 includes a master unit side transmission / reception unit 21, an analysis unit 22, a command control unit 23, and a power supply 40 for the parent / child unit. The master unit side transmission / reception unit 21 is an image data reception unit that receives image data transmitted from the communication unit 21a that performs protocol communication with the communication unit 11a of the slave unit 10 and the image data transmission unit 11b of the slave unit 10. 21b is provided. The analysis unit 22 includes a displacement analysis unit 22a that analyzes the displacement of the imaging target from the image data received by the image data reception unit 21b, a reference image data 22b, and a displacement distribution analysis unit 22c. The displacement analysis unit 22a outputs displacement data representing the displacement state of the imaging target by sampling moire analysis based on the image data and the reference image data 22b. The displacement distribution analysis unit 22c analyzes the displacement distribution of the measurement target based on the displacement data of each imaging target obtained by the displacement analysis unit 22a.
一方、図5の構成では、親機20は、親機側送受信部21、変位分布解析部22c、指令制御部23、及び親子機用の電源40を備える。 On the other hand, in the configuration of FIG. 5, the master unit 20 includes a master unit side transmission / reception unit 21, a displacement distribution analysis unit 22c, a command control unit 23, and a power supply 40 for the parent / child unit.
親機側送受信部21は、子機10の通信部11aとの間でプロトコル通信を行う通信部21a、及び子機10の変位データ送信部11cから送信された変位データを受信する変位データ受信部21dを備える。解析部22は変位分布解析部22cを備え、子機10から送信された各撮像対象の変位データに基づいて計測対象の変位分布を解析する。 The master unit side transmission / reception unit 21 is a displacement data receiving unit that receives displacement data transmitted from the communication unit 21a that performs protocol communication with the communication unit 11a of the slave unit 10 and the displacement data transmission unit 11c of the slave unit 10. 21d is provided. The analysis unit 22 includes a displacement distribution analysis unit 22c, and analyzes the displacement distribution of the measurement target based on the displacement data of each imaging target transmitted from the slave unit 10.
(計測動作)
図6は本発明の変位計測システムの第1の構成例の動作概要を示すタイミングチャートである。
(Measurement operation)
FIG. 6 is a timing chart showing an operation outline of the first configuration example of the displacement measurement system of the present invention.
親機から指令信号が発信されると、各子機(10A〜10C)はこの指令信号を受けて撮像処理を開始する。親機と子機との間の相互通信を無線通信で行う場合には、例えばTCPに基づくプロトコル通信で行う。 When a command signal is transmitted from the master unit, each slave unit (10A to 10C) receives this command signal and starts the imaging process. When mutual communication between the master unit and the slave unit is performed by wireless communication, for example, protocol communication based on TCP is performed.
各子機10(10A,10B,10C)は、常時GPS信号を受信し、PPS信号を生成している。なお、GPS信号に受信及びPPS信号の生成は、親機から指令信号を受信した後であっても良い。 Each slave unit 10 (10A, 10B, 10C) constantly receives a GPS signal and generates a PPS signal. The GPS signal may be received and the PPS signal may be generated after the command signal is received from the master unit.
各子機10は、親機20から指令信号を受信すると、親機との間でTCP等のプロトコルを行って通信確立の処理を行う。例えば、子機10はRTSにより親機に対して通信を要求し、親機20から子機10に対してCTSにより通信を許容されると、子機10は親機にACKを送って通信が確立する。これらの通信プロトコルに要する遅延時間は各子機によって時間幅が異なる。この遅延時間による撮像動作のタイミングがずれることを解消するために、撮像動作を同期させる同期トリガ信号としてGPS信号から生成したPPS信号を用いる。遅延時間後から同期トリガ信号までの時間は待機時間として作用し、この待機時間を設けることにより、同期トリガ信号による撮像動作の同期が行われる。 When each slave unit 10 receives a command signal from the master unit 20, it performs a protocol such as TCP with the master unit to perform communication establishment processing. For example, when the slave unit 10 requests communication from the master unit by RTS and communication is permitted from the master unit 20 to the slave unit 10 by CTS, the slave unit 10 sends an ACK to the master unit to perform communication. Establish. The delay time required for these communication protocols varies depending on each slave unit. In order to eliminate the timing shift of the imaging operation due to this delay time, a PPS signal generated from a GPS signal is used as a synchronization trigger signal for synchronizing the imaging operation. The time from the delay time to the synchronization trigger signal acts as a standby time, and by providing this standby time, the imaging operation is synchronized by the synchronization trigger signal.
なお、撮像動作で得られた画像データ等を子機から親機に送信する際において、再度通信プロトコルの処理が行われるが、この通信プロトコル後に行うデータ送信については同期を要しない。 When the image data or the like obtained in the imaging operation is transmitted from the slave unit to the master unit, the communication protocol is processed again, but the data transmission performed after this communication protocol does not require synchronization.
各子機が受信するGPS信号は、親機と子機との間の通信プロトコル等とは無関係であるため、通信確立後に受信するGPS信号を基準とすることにより遅延時間の影響を受けること無く同期させることができる。 Since the GPS signal received by each slave unit is irrelevant to the communication protocol between the master unit and the slave unit, it is not affected by the delay time by using the GPS signal received after the communication is established as a reference. Can be synchronized.
(本発明の変位計測システムの第2の構成例)
本発明の変位計測システムの第2の構成例について図7〜9を用いて説明する。
第2の構成例は、親機から各子機に同期トリガ信号を送信する形態である。親機は、子機との通信確立後に同期トリガ信号を生成し、生成した同期トリガを各子機に同時送信する。親機から各子機への同期信号の送信は通信プロトコルを介せずに無線で行う他、有線あるいは光通信で行っても良い。同期信号の送信を、通信プロトコルを介すること無く行うことにより遅延時間の発生が抑制される。
(Second Configuration Example of Displacement Measurement System of the Present Invention)
A second configuration example of the displacement measurement system of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9.
The second configuration example is a form in which a synchronization trigger signal is transmitted from the master unit to each slave unit. The master unit generates a synchronization trigger signal after establishing communication with the slave unit, and simultaneously transmits the generated synchronization trigger to each slave unit. The synchronization signal can be transmitted from the master unit to each slave unit wirelessly without using a communication protocol, or may be transmitted by wire or optical communication. The occurrence of the delay time is suppressed by transmitting the synchronization signal without going through the communication protocol.
図7,8は本発明の変位計測システムの第2の構成例の構成を説明するための図であり、図1の概略構成に示した構成要素と類似するものについては同様の符号を用いて説明する。 FIGS. 7 and 8 are diagrams for explaining the configuration of the second configuration example of the displacement measurement system of the present invention, and the same reference numerals are used for components similar to the components shown in the schematic configuration of FIG. explain.
第2の構成例において、画像データを変位解析して変位データを得る変位解析部は親機側に設ける他、子機側に設けることができる。図7に示す構成例は変位解析部を親機に備える構成例であり、図8に示す構成例は変位解析部を子機に備える構成例である。 In the second configuration example, the displacement analysis unit that analyzes the image data for displacement and obtains the displacement data can be provided on the master unit side or on the slave unit side. The configuration example shown in FIG. 7 is a configuration example in which the displacement analysis unit is provided in the master unit, and the configuration example shown in FIG. 8 is a configuration example in which the displacement analysis unit is provided in the slave unit.
(子機)
図7の構成では、子機10(10A,10B,10C)は、子機側送受信部11、撮像装置12、撮像制御部13、画像処理部14、及び子機用の電源30を備える。
(Cordless handset)
In the configuration of FIG. 7, the slave unit 10 (10A, 10B, 10C) includes a slave unit side transmission / reception unit 11, an image pickup device 12, an image pickup control unit 13, an image processing unit 14, and a power supply 30 for the slave unit.
図8の構成では、子機10(10A,10B,10C)は、子機側送受信部11、撮像装置12、撮像制御部13、画像処理部14、解析部15、及び子機用の電源30を備える。ここでは、子機10Aを例として説明する。 In the configuration of FIG. 8, the slave unit 10 (10A, 10B, 10C) has the slave unit side transmission / reception unit 11, the image pickup device 12, the image pickup control unit 13, the image processing unit 14, the analysis unit 15, and the power supply 30 for the slave unit. To be equipped. Here, the slave unit 10A will be described as an example.
子機側送受信部11は、通信部11a,画像データ送信部11b(図7),変位データ送信部11c(図8),及び同期トリガ受信部11dを備える。 The slave unit side transmission / reception unit 11 includes a communication unit 11a, an image data transmission unit 11b (FIG. 7), a displacement data transmission unit 11c (FIG. 8), and a synchronous trigger reception unit 11d.
通信部11aは親機20との間では、変位計測システムの第1の構成例と同様にプロトコル通信を行う。親機側送受信部21から子機側送受信部11に送信されるRTSは、各子機において撮像を行わせるための指令信号に相当する。子機側送受信部11の通信部11aは、親機20との間で相互に無線通信を行い、親機20から指令信号を受信する。画像データ送信部11bは、撮像装置12が撮像して取得した画像データを親機20に送信し、変位データ送信部11cは、画像データを解析した解析データを親機20に送信する。 The communication unit 11a performs protocol communication with the master unit 20 in the same manner as in the first configuration example of the displacement measurement system. The RTS transmitted from the master unit side transmission / reception unit 21 to the slave unit side transmission / reception unit 11 corresponds to a command signal for causing each slave unit to perform imaging. The communication unit 11a of the transmission / reception unit 11 on the slave unit side performs wireless communication with the master unit 20 and receives a command signal from the master unit 20. The image data transmission unit 11b transmits the image data captured and acquired by the image pickup device 12 to the master unit 20, and the displacement data transmission unit 11c transmits the analysis data obtained by analyzing the image data to the master unit 20.
撮像装置12は例えばCCDカメラを用いることができ、撮像制御部13からの信号により撮像動作を行う。画像処理部14は撮像装置12で得た信号を画像処理して画像データを取得する。 For example, a CCD camera can be used as the image pickup device 12, and the image pickup operation is performed by the signal from the image pickup control unit 13. The image processing unit 14 performs image processing on the signal obtained by the image pickup apparatus 12 to acquire image data.
撮像動作の同期をとる構成として、親機20から送信される同期トリガ信号を受信する同期トリガ受信部11dを備える。撮像制御部13は、同期トリガ受信部11dで受信した同期トリガ信号に同期して撮像装置12に撮像動作を実行させる。 As a configuration for synchronizing the imaging operation, a synchronous trigger receiving unit 11d for receiving a synchronous trigger signal transmitted from the master unit 20 is provided. The imaging control unit 13 causes the imaging device 12 to execute an imaging operation in synchronization with the synchronous trigger signal received by the synchronous trigger receiving unit 11d.
子機10から親機20に対して送信する送信データにおいて、図7に示す構成では、子機側送受信部11の画像データ送信部11bから画像データを親機20に送信し、図8に示す構成では、子機側送受信部11の変位データ送信部11cから変位データを親機20に送信する。変位データ送信部11cは、変位データの送信において、変位データと共に画像データを送信してもよい。 In the transmission data transmitted from the slave unit 10 to the master unit 20, in the configuration shown in FIG. 7, the image data is transmitted from the image data transmission unit 11b of the slave unit side transmission / reception unit 11 to the master unit 20, and is shown in FIG. In the configuration, the displacement data transmission unit 11c of the slave unit side transmission / reception unit 11 transmits the displacement data to the master unit 20. The displacement data transmission unit 11c may transmit image data together with the displacement data when transmitting the displacement data.
子機側で解析データを取得する場合には、図8に示すように、子機10は解析部15、及び変位データ送信部11cを備える。解析部15は、画像データから撮像対象の変位を解析する変位解析部15a、及び基準画像データ15bを備える。変位解析部15aは、撮像で得られた画像データと基準画像データ15bに基づいてサンプリングモアレ解析により、撮像対象の変位状態を表す変位データを出力する。 When the slave unit acquires analysis data, the slave unit 10 includes an analysis unit 15 and a displacement data transmission unit 11c, as shown in FIG. The analysis unit 15 includes a displacement analysis unit 15a that analyzes the displacement of the imaging target from the image data, and a reference image data 15b. The displacement analysis unit 15a outputs displacement data representing the displacement state of the imaging target by sampling moire analysis based on the image data obtained by imaging and the reference image data 15b.
(親機)
図7の構成では、親機20は、親機側送受信部21、解析部22、指令制御部23、及び親子機用の電源40を備える。親機側送受信部21は、子機10の通信部11aとの間でプロトコル通信を行う通信部21a、及び子機10の画像データ送信部11bから送信された画像データを受信する画像データ受信部21b、及び同期トリガ信号を生成して送信する同期トリガ送信部21cを備える。解析部22は、画像データ受信部21bで受信した画像データから撮像対象の変位を解析する変位解析部22a、基準画像データ22b、及び変位分布解析部22cを備える。変位解析部22aは、画像データと基準画像データ22bに基づいてサンプリングモアレ解析により、撮像対象の変位状態を表す変位データを出力する。変位分布解析部22cは、変位解析部22aで得た各撮像対象の変位データに基づいて計測対象の変位分布を解析する。
(Master unit)
In the configuration of FIG. 7, the master unit 20 includes a master unit side transmission / reception unit 21, an analysis unit 22, a command control unit 23, and a power supply 40 for the parent / child unit. The master unit side transmission / reception unit 21 is an image data reception unit that receives image data transmitted from the communication unit 21a that performs protocol communication with the communication unit 11a of the slave unit 10 and the image data transmission unit 11b of the slave unit 10. It includes 21b and a synchronous trigger transmission unit 21c that generates and transmits a synchronous trigger signal. The analysis unit 22 includes a displacement analysis unit 22a that analyzes the displacement of the imaging target from the image data received by the image data reception unit 21b, a reference image data 22b, and a displacement distribution analysis unit 22c. The displacement analysis unit 22a outputs displacement data representing the displacement state of the imaging target by sampling moire analysis based on the image data and the reference image data 22b. The displacement distribution analysis unit 22c analyzes the displacement distribution of the measurement target based on the displacement data of each imaging target obtained by the displacement analysis unit 22a.
一方、図8の構成は、親機20は、親機側送受信部21、変位分布解析部22c、指令制御部23、及び親子機用の電源40を備える。 On the other hand, in the configuration of FIG. 8, the master unit 20 includes a master unit side transmission / reception unit 21, a displacement distribution analysis unit 22c, a command control unit 23, and a power supply 40 for the parent / child unit.
親機側送受信部21は、子機10の通信部11aとの間でプロトコル通信を行う通信部21a、子機10の変位データ送信部11cから送信された変位データを受信する変位データ受信部21d、及び同期トリガ信号を生成して送信する同期トリガ送信部21cを備える。解析部22は変位分布解析部22cを備え、子機10から送信された各撮像対象の変位データに基づいて計測対象の変位分布を解析する。 The master unit side transmitting / receiving unit 21 is a displacement data receiving unit 21d that receives displacement data transmitted from the communication unit 21a that performs protocol communication with the communication unit 11a of the slave unit 10 and the displacement data transmitting unit 11c of the slave unit 10. , And a synchronous trigger transmission unit 21c that generates and transmits a synchronous trigger signal. The analysis unit 22 includes a displacement distribution analysis unit 22c, and analyzes the displacement distribution of the measurement target based on the displacement data of each imaging target transmitted from the slave unit 10.
子機10の同期トリガ受信部11dと親機20の同期トリガ受信部11dとの間の同期トリガ信号の送受信は通信プロトコルを介せずに無線で行う他、有線あるいは光通信で行っても良い。同期信号の送信を、通信プロトコルを介すること無く行うことにより遅延時間の発生が抑制される。 The transmission / reception of the synchronization trigger signal between the synchronization trigger receiving unit 11d of the slave unit 10 and the synchronization trigger receiving unit 11d of the master unit 20 may be performed wirelessly without using a communication protocol, or may be performed by wired or optical communication. .. The occurrence of the delay time is suppressed by transmitting the synchronization signal without going through the communication protocol.
(計測動作)
図9は本発明の変位計測システムの第2の構成例の動作概要を示すタイミングチャートである。
(Measurement operation)
FIG. 9 is a timing chart showing an operation outline of a second configuration example of the displacement measurement system of the present invention.
親機から指令信号が発信されると、各子機(10A〜10C)はこの指令信号を受けて撮像処理を開始する。親機と子機との間の相互通信を無線通信で行う場合には、例えばTCPに基づくプロトコル通信で行う。 When a command signal is transmitted from the master unit, each slave unit (10A to 10C) receives this command signal and starts the imaging process. When mutual communication between the master unit and the slave unit is performed by wireless communication, for example, protocol communication based on TCP is performed.
各子機10は、親機20から指令信号を受信すると、親機との間でTCP等のプロトコルを行って通信確立の処理を行う。例えば、子機10はRTSにより親機に対して通信を要求し、親機20から子機10に対してCTSにより通信を許容されると、子機10は親機にACKを送って通信が確立する。これらの通信プロトコルに要する遅延時間は各子機によって時間幅が異なる。この遅延時間による撮像動作のタイミングがずれることを解消するために、撮像動作を同期させる同期トリガ信号として、親機から送信される同期トリガ信号を用いる。遅延時間後から同期トリガ信号までの時間は待機時間として作用し、この待機時間を設けることにより、同期トリガ信号による撮像動作の同期が行われる。 When each slave unit 10 receives a command signal from the master unit 20, it performs a protocol such as TCP with the master unit to perform communication establishment processing. For example, when the slave unit 10 requests communication from the master unit by RTS and communication is permitted from the master unit 20 to the slave unit 10 by CTS, the slave unit 10 sends an ACK to the master unit to perform communication. Establish. The delay time required for these communication protocols varies depending on each slave unit. In order to eliminate the timing shift of the imaging operation due to this delay time, a synchronization trigger signal transmitted from the master unit is used as the synchronization trigger signal for synchronizing the imaging operation. The time from the delay time to the synchronization trigger signal acts as a standby time, and by providing this standby time, the imaging operation is synchronized by the synchronization trigger signal.
なお、撮像動作で得られた画像データ等を子機から親機に送信する際において、再度通信プロトコルの処理が行われるが、この通信プロトコル後に行うデータ送信については同期を要しない。 When the image data or the like obtained in the imaging operation is transmitted from the slave unit to the master unit, the communication protocol is processed again, but the data transmission performed after this communication protocol does not require synchronization.
各子機が受信する同期トリガ信号は、親機と子機との間の通信プロトコル等とは無関係であるため、通信確立後に親機から受信する同期トリガ信号GPS信号を基準とすることにより遅延時間の影響を受けること無く同期させることができる。 Since the synchronization trigger signal received by each slave unit is irrelevant to the communication protocol between the master unit and the slave unit, it is delayed by referring to the synchronization trigger signal GPS signal received from the master unit after the communication is established. It can be synchronized without being affected by time.
(本発明の変位計測システムの第3の構成例)
本発明の変位計測システムの第3の構成例について図10〜12を用いて説明する。
第3の構成例は、複数の子機の内の一つの子機で生成した同期トリガ信号を他の子機に送信する形態である。複数の子機の一つの子機は親機との通信確立後に同期トリガ信号を生成し、生成した同期トリガ信号を他の子機に同時送信する。子機間の同期信号の送信は通信プロトコルを介せずに無線で行う他、有線あるいは光通信で行っても良い。同期信号の送信を、通信プロトコルを介すること無く行うことにより遅延時間の発生が抑制される。
(Third configuration example of the displacement measurement system of the present invention)
A third configuration example of the displacement measurement system of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 12.
The third configuration example is a form in which a synchronization trigger signal generated by one of the plurality of slave units is transmitted to the other slave units. One slave unit of a plurality of slave units generates a synchronization trigger signal after establishing communication with the master unit, and simultaneously transmits the generated synchronization trigger signal to another slave unit. The synchronization signal between the slave units may be transmitted wirelessly without using a communication protocol, or may be transmitted by wire or optical communication. The occurrence of the delay time is suppressed by transmitting the synchronization signal without going through the communication protocol.
図10,11は本発明の変位計測システムの第3の構成例の構成を説明するための図であり、図1の概略構成に示した構成要素と類似するものについては同様の符号を用いて説明する。 10 and 11 are diagrams for explaining the configuration of the third configuration example of the displacement measurement system of the present invention, and the same reference numerals are used for components similar to the components shown in the schematic configuration of FIG. explain.
第3の構成例において、画像データを変位解析して変位データを得る変位解析部は親機側、又は子機側に設けることができる。図10に示す構成例は変位解析部を親機に備える構成例であり、図11に示す構成例は変位解析部を子機に備える構成例である。 In the third configuration example, the displacement analysis unit that obtains the displacement data by performing the displacement analysis of the image data can be provided on the master unit side or the slave unit side. The configuration example shown in FIG. 10 is a configuration example in which the displacement analysis unit is provided in the master unit, and the configuration example shown in FIG. 11 is a configuration example in which the displacement analysis unit is provided in the slave unit.
(子機)
図10の構成では、子機10(10A,10B,10C)は、子機側送受信部11、撮像装置12、撮像制御部13、画像処理部14、及び子機用の電源30を備える。
(Cordless handset)
In the configuration of FIG. 10, the slave unit 10 (10A, 10B, 10C) includes a slave unit side transmission / reception unit 11, an image pickup device 12, an image pickup control unit 13, an image processing unit 14, and a power supply 30 for the slave unit.
図11の構成では、子機10(10A,10B,10C)は、子機側送受信部11、撮像装置12、撮像制御部13、画像処理部14、解析部15、及び子機用の電源30を備える。ここでは、子機10Aを例として説明する。 In the configuration of FIG. 11, the slave unit 10 (10A, 10B, 10C) has the slave unit side transmission / reception unit 11, the image pickup device 12, the image pickup control unit 13, the image processing unit 14, the analysis unit 15, and the power supply 30 for the slave unit. To be equipped. Here, the slave unit 10A will be described as an example.
子機側送受信部11は、通信部11a,画像データ送信部11b(図10),変位データ送信部11c(図11),及び同期トリガ発信部11eを備える。 The slave unit side transmission / reception unit 11 includes a communication unit 11a, an image data transmission unit 11b (FIG. 10), a displacement data transmission unit 11c (FIG. 11), and a synchronous trigger transmission unit 11e.
通信部11aは親機20との間では、変位計測システムの第2の構成例と同様にプロトコル通信を行う。親機側送受信部21から子機側送受信部11に送信されるRTSは、各子機において撮像を行わせるための指令信号に相当する。子機側送受信部11の通信部11aは、親機20との間で相互に無線通信を行い、親機20から指令信号を受信する。画像データ送信部11bは、撮像装置12が撮像して取得した画像データを親機20に送信し、変位データ送信部11cは画像データを解析した解析データを親機20に送信する。 The communication unit 11a performs protocol communication with the master unit 20 in the same manner as in the second configuration example of the displacement measurement system. The RTS transmitted from the master unit side transmission / reception unit 21 to the slave unit side transmission / reception unit 11 corresponds to a command signal for causing each slave unit to perform imaging. The communication unit 11a of the transmission / reception unit 11 on the slave unit side performs wireless communication with the master unit 20 and receives a command signal from the master unit 20. The image data transmission unit 11b transmits the image data captured and acquired by the image pickup device 12 to the master unit 20, and the displacement data transmission unit 11c transmits the analysis data obtained by analyzing the image data to the master unit 20.
撮像装置12は例えばCCDカメラを用いることができ、撮像制御部13からの信号により撮像動作を行う。画像処理部14は撮像装置12で得た信号を画像処理して画像データを取得する。 For example, a CCD camera can be used as the image pickup device 12, and the image pickup operation is performed by the signal from the image pickup control unit 13. The image processing unit 14 performs image processing on the signal obtained by the image pickup apparatus 12 to acquire image data.
撮像動作の同期をとる構成として、何れかの子機に同期トリガ信号を発生させ、他の子機に同期トリガ信号を送信する同期トリガ発信部11eを設け、他の子機に同期トリガ信号を受信する同期トリガ受信部11dを設ける。ここでは、子機10Aは同期トリガ発信部11eを備える、子機10B,10Cは同期トリガ受信部11dを備える構成を示している。子機10Aの撮像制御部13は、同期トリガ発信部11eで発信した同期トリガ信号に同期して撮像装置12に撮像動作を実行させ、子機10B,10Cの撮像制御部13は、同期トリガ受信部11dで受信した同期トリガ信号に同期して撮像装置12に撮像動作を実行させる。 As a configuration for synchronizing the imaging operation, a synchronous trigger transmitting unit 11e is provided in which a synchronous trigger signal is generated in one of the slave units and the synchronous trigger signal is transmitted to the other slave unit, and the synchronous trigger signal is received in the other slave unit. A synchronous trigger receiving unit 11d is provided. Here, the slave unit 10A is provided with the synchronous trigger transmitting unit 11e, and the slave units 10B and 10C are provided with the synchronous trigger receiving unit 11d. The imaging control unit 13 of the slave unit 10A causes the imaging device 12 to execute an imaging operation in synchronization with the synchronous trigger signal transmitted by the synchronous trigger transmitting unit 11e, and the imaging control unit 13 of the slave units 10B and 10C receives the synchronous trigger. The imaging device 12 is made to execute the imaging operation in synchronization with the synchronization trigger signal received by the unit 11d.
子機10から親機20に対して送信する送信データにおいて、図10に示す構成では、子機側送受信部11の画像データ送信部11bから画像データを親機20に送信し、図11に示す構成では、子機側送受信部11の変位データ送信部11cから変位データを親機20に送信する。変位データ送信部11cは、変位データの送信において、変位データと共に画像データを送信してもよい。 In the transmission data transmitted from the slave unit 10 to the master unit 20, in the configuration shown in FIG. 10, the image data is transmitted from the image data transmission unit 11b of the slave unit side transmission / reception unit 11 to the master unit 20, and is shown in FIG. In the configuration, the displacement data transmission unit 11c of the slave unit side transmission / reception unit 11 transmits the displacement data to the master unit 20. The displacement data transmission unit 11c may transmit image data together with the displacement data when transmitting the displacement data.
子機側で解析データを取得する場合には、図11に示すように、子機10は解析部15、及び変位データ送信部11cを備える。解析部15は、画像データから撮像対象の変位を解析する変位解析部15a、及び基準画像データ15bを備える。変位解析部15aは、撮像で得られた画像データと基準画像データ15bに基づいてサンプリングモアレ解析により、撮像対象の変位状態を表す変位データを出力する。 When the slave unit acquires analysis data, the slave unit 10 includes an analysis unit 15 and a displacement data transmission unit 11c, as shown in FIG. The analysis unit 15 includes a displacement analysis unit 15a that analyzes the displacement of the imaging target from the image data, and a reference image data 15b. The displacement analysis unit 15a outputs displacement data representing the displacement state of the imaging target by sampling moire analysis based on the image data obtained by imaging and the reference image data 15b.
(親機)
図10の構成において、親機20は、親機側送受信部21、解析部22、指令制御部23、及び親子機用の電源40を備える。親機側送受信部21は、子機10の通信部11aとの間でプロトコル通信を行う通信部21a、及び子機10の画像データ送信部11bから送信された画像データを受信する画像データ受信部21bを備える。解析部22は、画像データ受信部21bで受信した画像データから撮像対象の変位を解析する変位解析部22a、基準画像データ22b、及び変位分布解析部22cを備える。変位解析部22aは、画像データと基準画像データ22bに基づいてサンプリングモアレ解析により、撮像対象の変位状態を表す変位データを出力する。変位分布解析部22cは、変位解析部22aで得た各撮像対象の変位データに基づいて計測対象の変位分布を解析する。
(Master unit)
In the configuration of FIG. 10, the master unit 20 includes a master unit side transmission / reception unit 21, an analysis unit 22, a command control unit 23, and a power supply 40 for the parent / child unit. The master unit side transmission / reception unit 21 is an image data reception unit that receives image data transmitted from the communication unit 21a that performs protocol communication with the communication unit 11a of the slave unit 10 and the image data transmission unit 11b of the slave unit 10. 21b is provided. The analysis unit 22 includes a displacement analysis unit 22a that analyzes the displacement of the imaging target from the image data received by the image data reception unit 21b, a reference image data 22b, and a displacement distribution analysis unit 22c. The displacement analysis unit 22a outputs displacement data representing the displacement state of the imaging target by sampling moire analysis based on the image data and the reference image data 22b. The displacement distribution analysis unit 22c analyzes the displacement distribution of the measurement target based on the displacement data of each imaging target obtained by the displacement analysis unit 22a.
一方、図11の構成では、親機20は、親機側送受信部21、解析部22、指令制御部23、及び親子機用の電源40を備える。 On the other hand, in the configuration of FIG. 11, the master unit 20 includes a master unit side transmission / reception unit 21, an analysis unit 22, a command control unit 23, and a power supply 40 for the parent / child unit.
親機側送受信部21は、子機10の通信部11aとの間でプロトコル通信を行う通信部21a、子機10の変位データ送信部11cから送信された変位データを受信する変位データ受信部21dを備える。解析部22は変位分布解析部22cを備え、子機10から送信された各撮像対象の変位データに基づいて計測対象の変位分布を解析する。 The master unit side transmission / reception unit 21 is a displacement data receiving unit 21d that receives displacement data transmitted from the communication unit 21a that performs protocol communication with the communication unit 11a of the slave unit 10 and the displacement data transmission unit 11c of the slave unit 10. To be equipped. The analysis unit 22 includes a displacement distribution analysis unit 22c, and analyzes the displacement distribution of the measurement target based on the displacement data of each imaging target transmitted from the slave unit 10.
子機10(10A)の同期トリガ発信部11eと子機10(10B,10C)の同期トリガ受信部11dとの間の同期トリガ信号の送受信は通信プロトコルを介せずに無線で行う他、有線あるいは光通信で行っても良い。同期信号の送信を、通信プロトコルを介すること無く行うことにより遅延時間の発生が抑制される。 Transmission and reception of the synchronization trigger signal between the synchronization trigger transmission unit 11e of the slave unit 10 (10A) and the synchronization trigger reception unit 11d of the slave unit 10 (10B, 10C) is performed wirelessly without using a communication protocol, and is also wired. Alternatively, it may be performed by optical communication. The occurrence of the delay time is suppressed by transmitting the synchronization signal without going through the communication protocol.
(計測動作)
図12は本発明の変位計測システムの第3の構成例の動作概要を示すタイミングチャートである。
(Measurement operation)
FIG. 12 is a timing chart showing an operation outline of a third configuration example of the displacement measurement system of the present invention.
親機から指令信号が発信されると、各子機(10A〜10C)はこの指令信号を受けて撮像処理を開始する。親機と子機との間の相互通信を無線通信で行う場合には、例えばTCPに基づくプロトコル通信で行う。 When a command signal is transmitted from the master unit, each slave unit (10A to 10C) receives this command signal and starts the imaging process. When mutual communication between the master unit and the slave unit is performed by wireless communication, for example, protocol communication based on TCP is performed.
各子機10は、親機20から指令信号を受信すると、親機との間でTCP等のプロトコルを行って通信確立の処理を行う。例えば、子機10はRTSにより親機に対して通信を要求し、親機20から子機10に対してCTSにより通信を許容されると、子機10は親機にACKを送って通信が確立する。これらの通信プロトコルに要する遅延時間は各子機によって時間幅が異なる。この遅延時間による撮像動作のタイミングがずれることを解消するために、撮像動作を同期させる同期トリガ信号として、子機で生成した同期トリガ信号を用いる。遅延時間後から同期トリガ信号までの時間は待機時間として作用し、この待機時間を設けることにより、同期トリガ信号による撮像動作の同期が行われる。 When each slave unit 10 receives a command signal from the master unit 20, it performs a protocol such as TCP with the master unit to perform communication establishment processing. For example, when the slave unit 10 requests communication from the master unit by RTS and communication is permitted from the master unit 20 to the slave unit 10 by CTS, the slave unit 10 sends an ACK to the master unit to perform communication. Establish. The delay time required for these communication protocols varies depending on each slave unit. In order to eliminate the timing shift of the imaging operation due to this delay time, a synchronization trigger signal generated by the slave unit is used as the synchronization trigger signal for synchronizing the imaging operation. The time from the delay time to the synchronization trigger signal acts as a standby time, and by providing this standby time, the imaging operation is synchronized by the synchronization trigger signal.
なお、撮像動作で得られた画像データ等を子機から親機に送信する際において、再度通信プロトコルの処理が行われるが、この通信プロトコル後に行うデータ送信については同期を要しない。 When the image data or the like obtained in the imaging operation is transmitted from the slave unit to the master unit, the communication protocol is processed again, but the data transmission performed after this communication protocol does not require synchronization.
同期トリガ信号は、ある子機で発信され、他の子機に送信されるため、親機と子機との間の通信プロトコル等とは無関係である。その結果、通信確立後に親機から受信する同期トリガ信号はPPS信号を基準とすることにより遅延時間の影響を受けること無く同期させることができる。 Since the synchronization trigger signal is transmitted by one slave unit and transmitted to another slave unit, it has nothing to do with the communication protocol between the master unit and the slave unit. As a result, the synchronization trigger signal received from the master unit after the communication is established can be synchronized without being affected by the delay time by using the PPS signal as a reference.
(本発明の変位計測システムの第4の構成例)
本発明の変位計測システムの第4の構成例について図13〜14を用いて説明する。
第4の構成例は、各子機が同期トリガ信号を生成する形態である。各子機は親機との通信確立後に、指令信号の受信から所定時間後に同期トリガ信号を生成する。指令信号の受信から同期トリガ信号の生成までの所定時間は、各子機において予め設定した遅延時間よりも長く設定される。この所定時間が経過した時点は各子機で同時点となるため、この時点で生成される同期トリガ信号を用いることにより撮像動作は同期する。
(Fourth Configuration Example of Displacement Measurement System of the Present Invention)
A fourth configuration example of the displacement measurement system of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 to 14.
The fourth configuration example is a form in which each slave unit generates a synchronous trigger signal. After establishing communication with the master unit, each slave unit generates a synchronization trigger signal a predetermined time after receiving the command signal. The predetermined time from the reception of the command signal to the generation of the synchronization trigger signal is set longer than the delay time preset in each slave unit. Since the time point when this predetermined time elapses becomes a simultaneous point in each slave unit, the imaging operation is synchronized by using the synchronization trigger signal generated at this time point.
図13は本発明の変位計測システムの第4の構成例の構成を説明するための図であり、図1の概略構成に示した構成要素と類似するものについては同様の符号を用いて説明する。 FIG. 13 is a diagram for explaining the configuration of a fourth configuration example of the displacement measurement system of the present invention, and components similar to the components shown in the schematic configuration of FIG. 1 will be described using the same reference numerals. ..
第4の構成例において、画像データを変位解析して変位データを得る変位解析部は親機側に設ける他、子機側に設けることができる。図13に示す構成例は変位解析部を親機に備える構成例である。なお、変位解析部を子機に備える構成例については省略しているが、変位計測システムの第1,2,3の構成例と同様とすることができる。 In the fourth configuration example, the displacement analysis unit that analyzes the image data for displacement and obtains the displacement data can be provided on the master unit side as well as on the slave unit side. The configuration example shown in FIG. 13 is a configuration example in which the displacement analysis unit is provided in the master unit. Although the configuration example in which the displacement analysis unit is provided in the slave unit is omitted, it can be the same as the configuration examples of the first, second, and third displacement measurement systems.
(子機)
図13の構成では、子機10(10A,10B,10C)は、子機側送受信部11、撮像装置12、撮像制御部13、画像処理部14、同期トリガ生成部19、及び子機用の電源30を備える。ここでは、子機10Aを例として説明する。
(Cordless handset)
In the configuration of FIG. 13, the slave unit 10 (10A, 10B, 10C) is used for the slave unit side transmission / reception unit 11, the image pickup device 12, the image pickup control unit 13, the image processing unit 14, the synchronous trigger generation unit 19, and the slave unit. A power supply 30 is provided. Here, the slave unit 10A will be described as an example.
子機側送受信部11は、通信部11a,画像データ送信部11bを備える。通信部11aは親機20との間で、変位計測システムの第2の構成例と同様にプロトコル通信を行う。親機側送受信部21から子機側送受信部11に送信されるRTSは、各子機において撮像を行わせるための指令信号に相当する。子機側送受信部11の通信部11aは、親機20との間で相互に無線通信を行い、親機20から指令信号を受信する。画像データ送信部11bは、撮像装置12が撮像して取得した画像データを親機20に送信する。 The slave unit side transmission / reception unit 11 includes a communication unit 11a and an image data transmission unit 11b. The communication unit 11a performs protocol communication with the master unit 20 in the same manner as in the second configuration example of the displacement measurement system. The RTS transmitted from the master unit side transmission / reception unit 21 to the slave unit side transmission / reception unit 11 corresponds to a command signal for causing each slave unit to perform imaging. The communication unit 11a of the transmission / reception unit 11 on the slave unit side performs wireless communication with the master unit 20 and receives a command signal from the master unit 20. The image data transmission unit 11b transmits the image data imaged and acquired by the image pickup apparatus 12 to the master unit 20.
撮像装置12は例えばCCDカメラを用いることができ、撮像制御部13からの信号により撮像動作を行う。画像処理部14は撮像装置12で得た信号を画像処理して画像データを取得する。 For example, a CCD camera can be used as the image pickup device 12, and the image pickup operation is performed by the signal from the image pickup control unit 13. The image processing unit 14 performs image processing on the signal obtained by the image pickup apparatus 12 to acquire image data.
撮像動作の同期をとる構成として、各子機10は同期トリガ生成部19を備える。各子機10は、それぞれが備える同期トリガ生成部19において個別に同期トリガ信号を生成する。同期トリガ信号は、通信部11aが受信した指令信号を受けた時点から設定された設定時間後に生成される。同期トリガ信号を生成する設定時間は、通信プロトコル等で生じる遅延時間よりも長い時間に設定される。 Each slave unit 10 includes a synchronization trigger generation unit 19 as a configuration for synchronizing the imaging operation. Each slave unit 10 individually generates a synchronization trigger signal in the synchronization trigger generation unit 19 provided therein. The synchronization trigger signal is generated after a set time set from the time when the communication unit 11a receives the received command signal. The set time for generating the synchronization trigger signal is set to be longer than the delay time caused by the communication protocol or the like.
各子機10A,10B,10Cの撮像制御部13は、それぞれの同期トリガ生成部19で生成した同期トリガ信号に同期して撮像装置12に撮像動作を実行させる。 The image pickup control unit 13 of each of the slave units 10A, 10B, and 10C causes the image pickup device 12 to execute the image pickup operation in synchronization with the synchronization trigger signal generated by the respective synchronization trigger generation units 19.
子機10から親機20に対して送信する送信データにおいて、子機側送受信部11の画像データ送信部11bから画像データを親機20に送信する他、子機側送受信部11の変位データ送信部から変位データを親機に送信してもよい。変位データ送信部は、変位データの送信において、変位データと共に画像データを送信してもよい。 In the transmission data transmitted from the slave unit 10 to the master unit 20, the image data transmission unit 11b of the slave unit side transmission / reception unit 11 transmits the image data to the master unit 20, and the displacement data transmission of the slave unit side transmission / reception unit 11 The displacement data may be transmitted from the unit to the master unit. The displacement data transmission unit may transmit image data together with the displacement data when transmitting the displacement data.
子機側で解析データを取得する場合には、子機10は解析部、及び変位データ送信部を備える。解析部は、画像データから撮像対象の変位を解析する変位解析部、及び基準画像データを備える。変位解析部は、撮像で得られた画像データと基準画像データに基づいてサンプリングモアレ解析により、撮像対象の変位状態を表す変位データを出力する。 When the slave unit acquires the analysis data, the slave unit 10 includes an analysis unit and a displacement data transmission unit. The analysis unit includes a displacement analysis unit that analyzes the displacement of the imaged object from the image data, and reference image data. The displacement analysis unit outputs displacement data representing the displacement state of the imaging target by sampling moire analysis based on the image data obtained by imaging and the reference image data.
(親機)
図13の構成において、親機20は、親機側送受信部21、解析部22、指令制御部23、及び親機用の電源40を備える。親機側送受信部21は、子機10の通信部11aとの間でプロトコル通信を行う通信部21a、及び子機10の画像データ送信部11bから送信された画像データを受信する画像データ受信部21bを備える。解析部22は、画像データ受信部21bで受信した画像データから撮像対象の変位を解析する変位解析部22a、基準画像データ22b、及び変位分布解析部22cを備える。変位解析部22aは、画像データと基準画像データ22bに基づいてサンプリングモアレ解析により、撮像対象の変位状態を表す変位データを出力する。変位分布解析部22cは、変位解析部22aで得た各撮像対象の変位データに基づいて計測対象の変位分布を解析する。
(Master unit)
In the configuration of FIG. 13, the master unit 20 includes a master unit side transmission / reception unit 21, an analysis unit 22, a command control unit 23, and a power supply 40 for the master unit. The master unit side transmission / reception unit 21 is an image data reception unit that receives image data transmitted from the communication unit 21a that performs protocol communication with the communication unit 11a of the slave unit 10 and the image data transmission unit 11b of the slave unit 10. 21b is provided. The analysis unit 22 includes a displacement analysis unit 22a that analyzes the displacement of the imaging target from the image data received by the image data reception unit 21b, a reference image data 22b, and a displacement distribution analysis unit 22c. The displacement analysis unit 22a outputs displacement data representing the displacement state of the imaging target by sampling moire analysis based on the image data and the reference image data 22b. The displacement distribution analysis unit 22c analyzes the displacement distribution of the measurement target based on the displacement data of each imaging target obtained by the displacement analysis unit 22a.
各子機10(10A,10B,10C)の同期トリガ生成部19が生成する同期トリガ信号は、通信プロトコルを介すること無く行うことにより遅延時間の発生が抑制される。 The synchronization trigger signal generated by the synchronization trigger generation unit 19 of each slave unit 10 (10A, 10B, 10C) is performed without going through the communication protocol, so that the occurrence of delay time is suppressed.
(計測動作)
図14は本発明の変位計測システムの第4の構成例の動作概要を示すタイミングチャートである。
(Measurement operation)
FIG. 14 is a timing chart showing an operation outline of a fourth configuration example of the displacement measurement system of the present invention.
親機から指令信号が発信されると、各子機(10A〜10C)はこの指令信号を受けて撮像処理を開始する。親機と子機との間の相互通信を無線通信で行う場合には、例えばTCPに基づくプロトコル通信で行う。 When a command signal is transmitted from the master unit, each slave unit (10A to 10C) receives this command signal and starts the imaging process. When mutual communication between the master unit and the slave unit is performed by wireless communication, for example, protocol communication based on TCP is performed.
各子機10は、親機20から指令信号を受信すると、親機との間でTCP等のプロトコルを行って通信確立の処理を行う。例えば、子機10はRTSにより親機に対して通信を要求し、親機20から子機10に対してCTSにより通信を許容されると、子機10は親機にACKを送って通信が確立する。これらの通信プロトコルに要する遅延時間は各子機によって時間幅が異なる。この遅延時間による撮像動作のタイミングがずれることを解消するために、撮像動作を同期させる同期トリガ信号として、各子機で生成した同期トリガ信号を用いる。遅延時間後から同期トリガ信号までの時間は待機時間として作用し、この待機時間を設けることにより、同期トリガ信号による撮像動作の同期が行われる。 When each slave unit 10 receives a command signal from the master unit 20, it performs a protocol such as TCP with the master unit to perform communication establishment processing. For example, when the slave unit 10 requests communication from the master unit by RTS and communication is permitted from the master unit 20 to the slave unit 10 by CTS, the slave unit 10 sends an ACK to the master unit to perform communication. Establish. The delay time required for these communication protocols varies depending on each slave unit. In order to eliminate the timing shift of the imaging operation due to this delay time, a synchronization trigger signal generated by each slave unit is used as the synchronization trigger signal for synchronizing the imaging operation. The time from the delay time to the synchronization trigger signal acts as a standby time, and by providing this standby time, the imaging operation is synchronized by the synchronization trigger signal.
(本発明の変位計測システムの第5の構成例)
本発明の変位計測システムの第5の構成例について図15〜16を用いて説明する。
第5の構成例は、複数の子機の内の各子機において同期信号を生成する形態である。各子機の同期信号は各子機間で同期している。各子機間において同期信号の同期ずれはGPS信号から得られたPPS信号により同期調整することができる。
(Fifth configuration example of the displacement measurement system of the present invention)
A fifth configuration example of the displacement measurement system of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 to 16.
The fifth configuration example is a form in which a synchronization signal is generated in each slave unit among the plurality of slave units. The synchronization signal of each slave unit is synchronized between each slave unit. The synchronization deviation of the synchronization signal between the slave units can be synchronized and adjusted by the PPS signal obtained from the GPS signal.
図15は本発明の変位計測システムの第5の構成例の構成を説明するための図であり、図11の概略構成に示した構成要素と類似するものについては同様の符号を用いて説明する。 FIG. 15 is a diagram for explaining the configuration of a fifth configuration example of the displacement measurement system of the present invention, and components similar to the components shown in the schematic configuration of FIG. 11 will be described using the same reference numerals. ..
第5の構成例において、画像データを変位解析して変位データを得る変位解析部は親機側、又は子機側に設けることができる。以下では、図15に示す構成例は変位解析部を子機に備える構成例について説明する。 In the fifth configuration example, the displacement analysis unit that obtains the displacement data by performing the displacement analysis of the image data can be provided on the master unit side or the slave unit side. In the following, the configuration example shown in FIG. 15 describes a configuration example in which the displacement analysis unit is provided in the slave unit.
(子機)
図15の構成では、子機10(10A,10B,10C)は、子機側送受信部11、撮像装置12、撮像制御部13、画像処理部14、解析部15、GPS信号受信部16、PPS信号発生部17、及び子機用の電源30を備える。ここでは、子機10Aを例として説明する。
(Cordless handset)
In the configuration of FIG. 15, the slave unit 10 (10A, 10B, 10C) has the slave unit side transmission / reception unit 11, the image pickup device 12, the image pickup control unit 13, the image processing unit 14, the analysis unit 15, the GPS signal reception unit 16, and the PPS. It includes a signal generation unit 17 and a power supply 30 for a slave unit. Here, the slave unit 10A will be described as an example.
子機側送受信部11は、通信部11a,変位データ送信部11c,及び同期信号生成部11fを備える。 The slave unit side transmission / reception unit 11 includes a communication unit 11a, a displacement data transmission unit 11c, and a synchronization signal generation unit 11f.
通信部11aは親機20との間でプロトコル通信を行う。親機側送受信部21から子機側送受信部11に送信されるRTSは、各子機において撮像を行わせるための指令信号に相当する。子機側送受信部11の通信部11aは、親機20との間で相互に無線通信を行い、親機20から指令信号を受信する。変位データ送信部11cは画像データを解析した解析データを親機20に送信する。同期信号生成部11fは、各子機の撮像画像を取得するタイミングを同期させるための同期信号を生成し、撮像制御部13に送る。 The communication unit 11a performs protocol communication with the master unit 20. The RTS transmitted from the master unit side transmission / reception unit 21 to the slave unit side transmission / reception unit 11 corresponds to a command signal for causing each slave unit to perform imaging. The communication unit 11a of the transmission / reception unit 11 on the slave unit side performs wireless communication with the master unit 20 and receives a command signal from the master unit 20. The displacement data transmission unit 11c transmits the analysis data obtained by analyzing the image data to the master unit 20. The synchronization signal generation unit 11f generates a synchronization signal for synchronizing the timing of acquiring the captured image of each slave unit, and sends the synchronization signal to the imaging control unit 13.
子機10Aの撮像制御部13は、同期信号生成部11fで生成した同期信号に同期して撮像装置12に撮像動作を実行させる。子機10B,10Cについても同様に、撮像制御部は、同期信号生成部11fで生成した同期信号に同期して撮像装置に撮像動作を実行させる。 The image pickup control unit 13 of the slave unit 10A causes the image pickup device 12 to execute an image pickup operation in synchronization with the synchronization signal generated by the synchronization signal generation unit 11f. Similarly for the slave units 10B and 10C, the image pickup control unit causes the image pickup device to execute the image pickup operation in synchronization with the synchronization signal generated by the synchronization signal generation unit 11f.
各子機の同期信号生成部11fは、例えば水晶振動子を用いた発振回路で生成した周期信号を同期信号として生成する。この同期信号は例えば1/100秒あるいは1/200秒の周期とする。同期信号の周期は任意に設定することができるが、PPS信号よりも十分に短い周期とすることで、PPS信号を同期信号とする場合よりも、高速撮像を行うことができる。 The synchronization signal generation unit 11f of each slave unit generates, for example, a periodic signal generated by an oscillation circuit using a crystal oscillator as a synchronization signal. This synchronization signal has a period of, for example, 1/100 second or 1/200 second. The period of the synchronization signal can be set arbitrarily, but by setting the period to be sufficiently shorter than the PPS signal, high-speed imaging can be performed as compared with the case where the PPS signal is used as the synchronization signal.
各子機の同期信号生成部11fは、内蔵する発振回路の発振周期の周波数ずれによって同期信号に周期ずれが発生するおそれがある。この同期信号の周期ずれを解消するために、各子機の同期信号生成部11fはPPS信号に基づいて同期調整を行う。同期調整は、PPS信号発生部17のPPS信号に基づいて行う。図16は同期調整を説明するための図である。子機A,B,Cの各子機の同期信号(図16(b)〜(d))の周期ずれは、PPS信号に合わせて同期調整する。PPS信号(図16(a))による同期調整は、数PPS信号に一回の周期で行うことができるが、必要に応じてPPS信号の周期毎に行っても良い。図16(a)では、同期調整に用いるPPS信号を黒の塗り潰しで示している。 The synchronization signal generation unit 11f of each slave unit may cause a cycle deviation in the synchronization signal due to a frequency deviation of the oscillation cycle of the built-in oscillation circuit. In order to eliminate the period shift of the synchronization signal, the synchronization signal generation unit 11f of each slave unit performs synchronization adjustment based on the PPS signal. The synchronization adjustment is performed based on the PPS signal of the PPS signal generation unit 17. FIG. 16 is a diagram for explaining synchronization adjustment. The cycle deviation of the synchronization signals (FIGS. 16B to 16d) of the slave units A, B, and C is synchronously adjusted according to the PPS signal. The synchronization adjustment by the PPS signal (FIG. 16A) can be performed once for several PPS signals, but may be performed for each cycle of the PPS signal if necessary. In FIG. 16A, the PPS signal used for synchronization adjustment is shown in black.
撮像装置12は例えばCCDカメラを用いることができ、撮像制御部13からの信号により撮像動作を行う。画像処理部14は撮像装置12で得た信号を画像処理して画像データを取得する。 For example, a CCD camera can be used as the image pickup device 12, and the image pickup operation is performed by the signal from the image pickup control unit 13. The image processing unit 14 performs image processing on the signal obtained by the image pickup apparatus 12 to acquire image data.
子機10から親機20に対して送信する送信データにおいて、図15に示す構成では、子機側送受信部11の変位データ送信部11cから変位データを親機20に送信する。変位データ送信部11cは、変位データの送信において、変位データと共に画像データを送信してもよい。 In the transmission data transmitted from the slave unit 10 to the master unit 20, in the configuration shown in FIG. 15, the displacement data transmission unit 11c of the slave unit side transmission / reception unit 11 transmits the displacement data to the master unit 20. The displacement data transmission unit 11c may transmit image data together with the displacement data when transmitting the displacement data.
子機側で解析データを取得する場合には、子機10は解析部15、及び変位データ送信部11cを備える。解析部15は、画像データから撮像対象の変位を解析する変位解析部15a、及び基準画像データ15bを備える。変位解析部15aは、撮像で得られた画像データと基準画像データ15bに基づいてサンプリングモアレ解析により、撮像対象の変位状態を表す変位データを出力する。 When the slave unit acquires analysis data, the slave unit 10 includes an analysis unit 15 and a displacement data transmission unit 11c. The analysis unit 15 includes a displacement analysis unit 15a that analyzes the displacement of the imaging target from the image data, and a reference image data 15b. The displacement analysis unit 15a outputs displacement data representing the displacement state of the imaging target by sampling moire analysis based on the image data obtained by imaging and the reference image data 15b.
(親機)
図15の構成において、親機20は、親機側送受信部21、解析部22、指令制御部23、及び親子機用の電源40を備える。親機側送受信部21は、子機10の通信部11aとの間でプロトコル通信を行う通信部21a、及び子機10の変位データ送信部11cから送信された変位データを受信する変位データ受信部21dを備える。解析部22は変位分布解析部22cを備え、子機10から送信された各撮像対象の変位データに基づいて計測対象の変位分布を解析する。
(Master unit)
In the configuration of FIG. 15, the master unit 20 includes a master unit side transmission / reception unit 21, an analysis unit 22, a command control unit 23, and a power supply 40 for the parent / child unit. The master unit side transmission / reception unit 21 is a displacement data receiving unit that receives displacement data transmitted from the communication unit 21a that performs protocol communication with the communication unit 11a of the slave unit 10 and the displacement data transmission unit 11c of the slave unit 10. 21d is provided. The analysis unit 22 includes a displacement distribution analysis unit 22c, and analyzes the displacement distribution of the measurement target based on the displacement data of each imaging target transmitted from the slave unit 10.
(計測動作)
本発明の変位計測システムの第5の構成例の動作は、第3の構成例で示した動作と同様に行うことができる。
(Measurement operation)
The operation of the fifth configuration example of the displacement measurement system of the present invention can be performed in the same manner as the operation shown in the third configuration example.
親機から指令信号が発信されると、各子機(10A〜10C)はこの指令信号を受けて撮像処理を開始する。親機と子機との間の相互通信を無線通信で行う場合には、例えばTCPに基づくプロトコル通信で行う。 When a command signal is transmitted from the master unit, each slave unit (10A to 10C) receives this command signal and starts the imaging process. When mutual communication between the master unit and the slave unit is performed by wireless communication, for example, protocol communication based on TCP is performed.
各子機10は、親機20から指令信号を受信すると、親機との間でTCP等のプロトコルを行って通信確立の処理を行う。例えば、子機10はRTSにより親機に対して通信を要求し、親機20から子機10に対してCTSにより通信を許容されると、子機10は親機にACKを送って通信が確立する。これらの通信プロトコルに要する遅延時間は各子機によって時間幅が異なる。この遅延時間による撮像動作のタイミングがずれることを解消するために、撮像動作を同期させる同期信号として、各子機で生成した同期信号を用いる。遅延時間後から同期信号までの時間は待機時間として作用し、この待機時間を設けることにより、同期信号による撮像動作の同期が行われる。 When each slave unit 10 receives a command signal from the master unit 20, it performs a protocol such as TCP with the master unit to perform communication establishment processing. For example, when the slave unit 10 requests communication from the master unit by RTS and communication is permitted from the master unit 20 to the slave unit 10 by CTS, the slave unit 10 sends an ACK to the master unit to perform communication. Establish. The delay time required for these communication protocols varies depending on each slave unit. In order to eliminate the timing shift of the imaging operation due to this delay time, a synchronization signal generated by each slave unit is used as a synchronization signal for synchronizing the imaging operation. The time from the delay time to the synchronization signal acts as a standby time, and by providing this standby time, the imaging operation is synchronized by the synchronization signal.
なお、撮像動作で得られたデータを子機から親機に送信する際において、再度通信プロトコルの処理が行われるが、この通信プロトコル後に行うデータ送信については同期を要しない。 When the data obtained by the imaging operation is transmitted from the slave unit to the master unit, the processing of the communication protocol is performed again, but the data transmission performed after this communication protocol does not require synchronization.
同期信号は、各子機において生成されるため、親機と子機との間の通信プロトコル等とは無関係である。また、各子機の同期信号はPPS信号で同期が調整されるため、同期信号はPPS信号を基準として遅延時間の影響を受けること無く同期させることができる。 Since the synchronization signal is generated in each slave unit, it has nothing to do with the communication protocol between the master unit and the slave unit. Further, since the synchronization signal of each slave unit is synchronized with the PPS signal, the synchronization signal can be synchronized with the PPS signal as a reference without being affected by the delay time.
(画像処理)
本発明の変位計測システムの各構成例において、各撮像で取得した撮像データは撮像毎に画像処理する、又は複数の撮像データをまとめて画像処理することができる。複数の撮像データの画像処理は、親機からの画像処理の開始を指示する開始信号、及び画像処理を終了する終了信号に基づいて行う。複数の撮像データをまとめて画像処理する例について図17を用いて説明する。
(Image processing)
In each configuration example of the displacement measurement system of the present invention, the imaging data acquired in each imaging can be image-processed for each imaging, or a plurality of imaging data can be collectively image-processed. Image processing of a plurality of captured data is performed based on a start signal instructing the start of image processing from the master unit and an end signal for ending image processing. An example of collectively performing image processing on a plurality of captured data will be described with reference to FIG.
親機は撮像の開始及び停止を指令する指令信号として撮像開始信号及び撮像停止信号を各子機に送る(図17(a))。 The master unit sends an imaging start signal and an imaging stop signal to each slave unit as command signals for commanding the start and stop of imaging (FIG. 17A).
各子機A,B,Cは、親機から送られた撮像開始信号(図17(a))を受信すると、開始信号を受信した後に発生する各同期信号(図17(b)、(e)、(h))に合わせて撮像動作を行い、各同期信号時点の撮像データを取得する(図17(c)、(f)、(i))。次に、親機から送られた撮像停止信号(図17(a))を受信すると、取得しておいた複数の撮像データの画像処理を行う(図17(d)、(g)、(j))。 When each of the slave units A, B, and C receives the imaging start signal (FIG. 17 (a)) sent from the master unit, each of the synchronization signals (FIGS. 17 (b), (e) generated after receiving the start signal. ), (H)), and the imaging data at each synchronization signal is acquired (FIGS. 17 (c), (f), (i)). Next, when the imaging stop signal (FIG. 17 (a)) sent from the master unit is received, image processing of the plurality of acquired imaging data is performed (FIGS. 17 (d), (g), (j). )).
この複数の撮像データを撮像後に画像処理することにより、画像処理の処理時間を十分に確保できるため、同期信号の周期間隔に制約されることなく画像処理を行うことができる。また、撮像画像を撮像開始信号及び撮像停止信号の間で限定することができるため、不要な撮像画像の取得を避けることができる。 By performing image processing after imaging the plurality of imaging data, a sufficient processing time for image processing can be secured, so that image processing can be performed without being restricted by the periodic interval of the synchronization signal. Further, since the captured image can be limited between the imaging start signal and the imaging stop signal, it is possible to avoid acquiring an unnecessary captured image.
なお、撮像動作で得られた画像データ等を子機から親機に送信する際において、再度通信プロトコルの処理が行われるが、この通信プロトコル後に行うデータ送信については同期を要しない。 When the image data or the like obtained in the imaging operation is transmitted from the slave unit to the master unit, the communication protocol is processed again, but the data transmission performed after this communication protocol does not require synchronization.
同期トリガ信号は、各子機で生成され送受信を要さないため、親機と子機との間の通信プロトコル等とは無関係であるため、通信確立後に親機から受信する同期トリガ信号GPS信号を基準とすることにより遅延時間の影響を受けること無く同期させることができる。 Since the synchronous trigger signal is generated by each slave unit and does not require transmission / reception, it is irrelevant to the communication protocol between the master unit and the slave unit. Therefore, the synchronous trigger signal GPS signal received from the master unit after communication is established. By using the above as a reference, synchronization can be performed without being affected by the delay time.
(変位計測システムの他の構成例)
親機と子機との相互通信は、Wi―Fi通信又はブルートゥースを用いる他にインターネット網を用いてもよい。図18はインターネット網を用いた相互通信の概略構成を示している。親機と各子機A,B,Cの間の相互通信はインターネット網を介して行われる。
(Other configuration examples of displacement measurement system)
For mutual communication between the master unit and the slave unit, Wi-Fi communication or Bluetooth may be used, or an Internet network may be used. FIG. 18 shows a schematic configuration of mutual communication using an Internet network. Mutual communication between the master unit and each slave unit A, B, C is performed via the Internet network.
(子機の他の構成例)
図19に示されるように、子機10は振動判定部61を備え、通常の振動と異なる振動が発生したと判定した場合には、変位計測対象に何らかの負荷が課せられたと判定し、親機に振動検出を送信する。親機は子機から振動検出の信号を受けると、各子機に同期した撮像を指令する。
(Other configuration examples of the slave unit)
As shown in FIG. 19, the slave unit 10 is provided with a vibration determination unit 61, and when it is determined that a vibration different from the normal vibration is generated, it is determined that some load is applied to the displacement measurement target, and the master unit is used. Send vibration detection to. When the master unit receives a vibration detection signal from the slave unit, it commands each slave unit to perform synchronized imaging.
図19は子機の他の構成例を説明するための図である。変位計測対象が橋梁である場合には、振動判定部61による振動判定により橋梁を通過する列車や車両の接近を検知し、親機に対して変位計測を始めるための予備信号を送る。これにより、不要な変位計測をさけることができる。 FIG. 19 is a diagram for explaining another configuration example of the slave unit. When the displacement measurement target is a bridge, the vibration determination unit 61 detects the approach of a train or vehicle passing through the bridge, and sends a preliminary signal to the master unit to start the displacement measurement. As a result, unnecessary displacement measurement can be avoided.
振動判定部61の振動判定に用いる振動データは、別途に設けたたわみ検出部60により取得する他、常時に撮像を行って得られる画像データから取得してもよい。このときの撮像は各子機で同期している必要はなく、任意の周期で撮像した画像データを用いることができる。 The vibration data used for the vibration determination of the vibration determination unit 61 may be acquired by a separately provided deflection detection unit 60, or may be acquired from image data obtained by constantly performing imaging. The imaging at this time does not need to be synchronized with each slave unit, and image data captured at an arbitrary cycle can be used.
また、常時のたわみ計測は下記の要領で行なってもよい。なお、当該技術事項は、特開2018−28439号公報に詳述されている。 Further, the constant deflection measurement may be performed as follows. The technical matters are described in detail in JP-A-2018-28439.
特開2018−28439号公報には、測定対象物の変位前に撮像して得られた前記測定対象物の画像から変位解析方向の1ラインの第1ライン画像データを抽出し、前記測定対象物の変位後に撮像して得られた前記測定対象物の画像から変位解析方向の1ラインの第2ライン画像データを抽出し、前記第1ライン画像データと前記第2ライン画像データにそれぞれ1次元フーリエ変換を行ない、前記1次元フーリエ変換により得られた空間周波数成分のうち前記測定対象物に対応する空間周波数成分に対して1次元逆フーリエ変換により位相解析を行ない、前記変位前と前記変位後の位相差を用いて、前記測定対象物の変位量を測定する方法が開示されている。 In Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-28439, the first line image data of one line in the displacement analysis direction is extracted from the image of the measurement object obtained by imaging before the displacement of the measurement object, and the measurement object is described. The second line image data of one line in the displacement analysis direction is extracted from the image of the measurement object obtained by imaging after the displacement of, and one-dimensional Fourier is added to the first line image data and the second line image data, respectively. The transformation is performed, and among the spatial frequency components obtained by the one-dimensional Fourier transformation, the spatial frequency component corresponding to the measurement object is subjected to phase analysis by the one-dimensional inverse Fourier transformation, and the phase analysis is performed before and after the displacement. A method of measuring the displacement amount of the object to be measured by using the phase difference is disclosed.
また、特開2018−28439号公報には、測定対象物の変位前に撮像して得られた前記測定対象物の画像から変位解析方向の1ラインの第1ライン画像データを抽出し、前記測定対象物の変位後に撮像して得られた前記測定対象物の画像から変位解析方向の1ラインの第2ライン画像データを抽出し、前記第1ライン画像データと前記第2ライン画像データについてそれぞれフーリエ変換を用いてスペクトルの実部と虚部の成分を空間周波数ごとに求め、前記周波数成分ごとに実部と虚部の成分を使って得られた位相値とパワーから算出される特徴値を算出し、前記位相値を用いて変形前後の位相差を求め、前記周波数成分ごとの前記パワーから算出される前記特徴値から算出された重みの値を用いて、前記空間周波数ごとの変位の重み付け平均を算出することで、前記測定対象物の画像内での座標値の変化に対する実際の変位量の係数を用いて前記測定対象物の変位量を算出する方法が開示されている。 Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-28439, the first line image data of one line in the displacement analysis direction is extracted from the image of the measurement object obtained by imaging before the displacement of the measurement object, and the measurement is performed. The second line image data of one line in the displacement analysis direction is extracted from the image of the measurement object obtained by imaging after the displacement of the object, and the first line image data and the second line image data are Fouriered. The components of the real and imaginary parts of the spectrum are obtained for each spatial frequency using conversion, and the feature value calculated from the phase value and power obtained by using the components of the real and imaginary parts for each of the frequency components is calculated. Then, the phase difference before and after the deformation is obtained by using the phase value, and the weighted average of the displacements for each spatial frequency is used by using the weight value calculated from the feature value calculated from the power for each frequency component. Displacement is disclosed as a method of calculating the displacement amount of the measurement object by using the coefficient of the actual displacement amount with respect to the change of the coordinate value in the image of the measurement object.
そして、前記撮像装置は、前記子機が生成する同期信号に基づいて撮影する変位計測システムとしてもよい。 Then, the image pickup device may be a displacement measurement system that takes a picture based on a synchronization signal generated by the slave unit.
親機は撮影開始ボタンを有し、前記撮影開始ボタンが押し下げられると、前記子機に撮影開始の指令が前記親機から出力され、前記子機で同期がとられ、前記撮像装置により撮影が開始されるようにしてもよい。 The master unit has a shooting start button, and when the shooting start button is pressed down, a shooting start command is output from the master unit to the slave unit, synchronization is performed by the slave unit, and shooting is performed by the imaging device. It may be started.
前記親機は撮影終了ボタンを有し、前記撮影終了ボタンが押し下げられると、前記子機に撮影終了の指令が前記親機から出力され、前記子機で同期がとられ、前記撮像装置により撮影が終了される変位計測システムとしてもよい。 The master unit has a shooting end button, and when the shooting end button is pressed down, a command to end shooting is output from the master unit, synchronized with the slave unit, and photographed by the imaging device. It may be a displacement measurement system in which
前記子機は、前記対象物について常時たわみ計測を実行し、常時たわみ計測により、通常の振動ではない信号が検出された場合、前記対象物に移動体が接近中であると、判定する変位計測システムとしてもよい。 The slave unit constantly performs a deflection measurement on the object, and when a signal other than normal vibration is detected by the constant deflection measurement, the displacement measurement determines that a moving body is approaching the object. It may be a system.
前記子機は前記親機に対して、インターネットを介して情報を送る機能を有する変位計測システムとしてもよい。 The slave unit may be a displacement measurement system having a function of transmitting information to the master unit via the Internet.
なお、上記実施の形態及び変形例における記述は、本発明に係る変位計測システムの一例であり、本発明は各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形することが可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。 The description in the above-described embodiments and modifications is an example of the displacement measurement system according to the present invention, and the present invention is not limited to each embodiment, and various modifications are made based on the gist of the present invention. It is possible, and these are not excluded from the scope of the present invention.
本発明の変位計測システムは、橋梁の変位計測に限らず、屋外に設置される横方向及び縦方向に長尺な構造物の変位計測に適用することができる。 The displacement measurement system of the present invention can be applied not only to the displacement measurement of a bridge but also to the displacement measurement of a structure installed outdoors in a long horizontal direction and a vertical direction.
1 計測対象
2 撮像対象
3 光源
4 電源
10,10A,10B,10C 子機
11 子機側送受信部
11a 通信部
11b 画像データ送信部
11c 変位データ送信部
11d 同期トリガ受信部
11e 同期トリガ発信部
11f 同期信号生成部
12 撮像装置
13 撮像制御装置
14 画像処理部
15 解析部
15a 変位解析部
15b 基準画像データ
16 GPS信号受信部
17 PPS信号発生部
18 同期トリガ信号発生部
19 同期トリガ生成部
20 親機
21 親機側送受信部
21a 通信部
21b 画像データ受信部
21c 同期トリガ送信部
21d 変位データ受信部
22 解析部
22a 変位解析部
22b 基準画像データ
22c 変位分布解析部
23 指令制御部
30 電源
40 電源
50 レンズ
51 筐体
60 たわみ検出部
61 振動判定部
1 Measurement target 2 Imaging target 3 Light source 4 Power supply 10, 10A, 10B, 10C Slave unit 11 Slave unit side transmitter / receiver 11a Communication unit 11b Image data transmission unit 11c Displacement data transmission unit 11d Synchronous trigger receiver 11e Synchronous trigger transmitter 11f Synchronous Signal generation unit 12 Imaging device 13 Imaging control device 14 Image processing unit 15 Analysis unit 15a Displacement analysis unit 15b Reference image data 16 GPS signal reception unit 17 PPS signal generation unit 18 Synchronous trigger signal generation unit 19 Synchronous trigger generation unit 20 Master unit 21 Master unit side transmission / reception unit 21a Communication unit 21b Image data reception unit 21c Synchronous trigger transmission unit 21d Displacement data reception unit 22 Analysis unit 22a Displacement analysis unit 22b Reference image data 22c Displacement distribution analysis unit 23 Command control unit 30 Power supply 40 Power supply 50 Lens 51 Housing 60 Deflection detection unit 61 Vibration determination unit
Claims (11)
前記各子機は、
計測対象に設けられた複数の撮像対象の画像データを前記親機の指令信号に基づいて個々に取得する撮像装置と
前記親機から指令信号を受信し、前記親機に画像データ及び/又は画像データ解析データを送信する子機側送受信部と、
を備え、
前記親機は、
前記子機に前記指令信号を送信し、前記子機から画像データ又は解析データを受信する親機側送受信部と、
解析データから前記計測対象の変位分布を解析する変位分布解析部とを備え、
前記子機又は親機は、前記画像データから前記解析データを解析する解析部を備え、
前記各子機は、前記指令信号を受信した後の同期トリガ信号に基づいて、前記各撮像装置により各撮像対象を同時に撮像することを特徴とする変位分布計測システム。 Equipped with multiple slave units and a master unit that communicates wirelessly with each slave unit
Each of the slave units
Based on image data of a plurality of imaging target provided on the measurement object to the command signal before Symbol parent unit receives the command signal from the imaging device and the parent device to be acquired in the individual, the image data to the master unit and / or Image data analysis The transmitter / receiver on the slave unit that transmits data and
With
The master unit is
Transmitting the command signal to the slave unit, and the base-side transceiver unit image data or for receiving analysis data from the slave unit,
It is equipped with a displacement distribution analysis unit that analyzes the displacement distribution of the measurement target from the analysis data.
The slave unit or the master unit includes an analysis unit that analyzes the analysis data from the image data.
Wherein each slave unit, displacement distribution measurement system the command signal on the basis of the synchronization trigger signal after receiving, and wherein the simultaneously imaged to Rukoto each imaging target by the respective imaging devices.
前記親機との通信確立後に受信するGPS信号に基づいてPPS信号を生成し、当該PPS信号を前記同期トリガ信号とすることを特徴とする請求項1に記載の変位分布計測システム 。 Each of the slave units
The displacement distribution measurement system according to claim 1, wherein a PPS signal is generated based on a GPS signal received after communication with the master unit is established, and the PPS signal is used as the synchronous trigger signal .
前記子機との通信確立後に前記同期トリガ信号を生成し、当該同期トリガを前記各子機に同時送信することを特徴とする請求項1に記載の変位分布計測システム。 The master unit is
The displacement distribution measurement system according to claim 1, wherein the synchronous trigger signal is generated after communication with the slave unit is established, and the synchronous trigger is simultaneously transmitted to each slave unit .
前記親機との通信確立後に前記同期トリガ信号を生成し、当該同期トリガ信号を他の子機に同時送信することを特徴とする請求項1に記載の変位分布計測システム。 One slave unit of the plurality of slave units is
The displacement distribution measurement system according to claim 1, wherein the synchronous trigger signal is generated after communication with the master unit is established, and the synchronous trigger signal is simultaneously transmitted to another slave unit .
前記親機との通信確立後に、前記指令信号の受信から所定時間後に同期トリガ信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の変位分布計測システム。 Each of the slave units
The displacement distribution measurement system according to claim 1, wherein a synchronous trigger signal is generated after a predetermined time from the reception of the command signal after the communication with the master unit is established .
前記画像データから前記撮像対象の変位を解析し変位データを出力する変位解析部と、 前記変位データから前記計測対象の変位分布を解析する変位分布解析部を備え、
前記解析データは、前記変位解析部の変位データ、及び前記変位分布解析部の変位分布データを含むことを特徴とする請求項1から5の何れか一つに記載の変位分布計測システム。 The analysis unit included in the master unit
It is provided with a displacement analysis unit that analyzes the displacement of the imaging target from the image data and outputs the displacement data, and a displacement distribution analysis unit that analyzes the displacement distribution of the measurement target from the displacement data.
The displacement distribution measurement system according to any one of claims 1 to 5, wherein the analysis data includes the displacement data of the displacement analysis unit and the displacement distribution data of the displacement distribution analysis unit .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019001874A JP6762577B2 (en) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Displacement measurement system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019001874A JP6762577B2 (en) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Displacement measurement system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020112392A JP2020112392A (en) | 2020-07-27 |
JP6762577B2 true JP6762577B2 (en) | 2020-09-30 |
Family
ID=71666836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019001874A Active JP6762577B2 (en) | 2019-01-09 | 2019-01-09 | Displacement measurement system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6762577B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112762841A (en) * | 2020-12-30 | 2021-05-07 | 天津大学 | Bridge dynamic displacement monitoring system and method based on multi-resolution depth features |
CN113483810B (en) * | 2021-06-10 | 2022-12-02 | 上海铁路北斗测量工程技术有限公司 | Deformation monitoring method and system for rail on bridge |
CN114280061B (en) * | 2021-12-27 | 2022-10-14 | 交通运输部公路科学研究所 | Observation method for technical conditions of cable-stayed bridge cable beam anchoring area and monitoring window |
CN118482664B (en) * | 2024-07-10 | 2024-09-24 | 浙江大学 | Coordinate system dynamic mapping method of large-space three-dimensional morphology stitching measurement system |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0635038A (en) * | 1992-07-20 | 1994-02-10 | Nikon Corp | Camera system and camera used in it |
JPH07245059A (en) * | 1994-03-03 | 1995-09-19 | Hitachi Ltd | Rotary applying device and cathode-ray tube carrying pallet |
JP2837638B2 (en) * | 1995-03-07 | 1998-12-16 | リオン株式会社 | Ear-hearing hearing aid |
JP5817664B2 (en) * | 2012-03-19 | 2015-11-18 | カシオ計算機株式会社 | Imaging apparatus, imaging method, and program |
JP6022331B2 (en) * | 2012-12-05 | 2016-11-09 | セコム株式会社 | Camera system |
KR101283413B1 (en) * | 2013-01-04 | 2013-07-08 | (주)대우건설 | Real-time vision measurement monitoring system of structure three dimensions by using infrared light thermal image camera |
US20150304629A1 (en) * | 2014-04-21 | 2015-10-22 | Xiuchuan Zhang | System and method for stereophotogrammetry |
JP6524583B2 (en) * | 2015-06-22 | 2019-06-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Fire alarm and fire alarm system |
JP6565037B2 (en) * | 2016-02-10 | 2019-08-28 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | Displacement measuring device, displacement measuring method and program thereof |
-
2019
- 2019-01-09 JP JP2019001874A patent/JP6762577B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020112392A (en) | 2020-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6762577B2 (en) | Displacement measurement system | |
US20110267431A1 (en) | Method and apparatus for determining the 3d coordinates of an object | |
JP6340147B2 (en) | Imaging system, field angle adjustment method, and field angle adjustment program | |
US20050137827A1 (en) | System and method for managing arrangement position and shape of device | |
JPWO2005076620A1 (en) | Detection area adjustment device | |
JP2017201757A (en) | Image acquisition system, image acquisition method, and image processing method | |
CN106200981B (en) | A kind of virtual reality system and its wireless implementation method | |
JP4132905B2 (en) | System and method for detecting position of moving object | |
JP2019149652A (en) | Information transmission device, communication system and communication terminal | |
JP2019054382A (en) | Communication device, control method of communication device and program | |
WO2018025607A1 (en) | On-board camera device, on-board camera adjustment device, and on-board camera adjustment system | |
JP5771508B2 (en) | Display device, imaging device, and video display system | |
CN111595257B (en) | Wireless synchronous triggering system and method for optical tracking type three-dimensional scanner | |
KR101473984B1 (en) | System for collecting field information using mobile device | |
JP2016072786A (en) | Overhead image display system, terminal device, and program thereof | |
KR101471060B1 (en) | Intergrated Wireless Video Camera and Video Monitoring System Using the Same | |
KR101438645B1 (en) | Intergrated wireless video transmitter and video processing system using the same | |
KR101977344B1 (en) | Monitoring system for main control room in nuclear power plant | |
JP2002354462A (en) | Imaging/data transferring system | |
JP2005072780A (en) | Antenna direction adjustment method | |
KR20090081459A (en) | Traffic Condition Information Service System | |
JPH08191487A (en) | Remote control system | |
US20120019672A1 (en) | Internet protocol camera for visual monitoring system | |
CN211085229U (en) | Machine vision device | |
CN117706544B (en) | Intelligent environment-friendly remote monitoring system |
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: 20190207 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190320 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20190320 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191203 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20200203 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200331 |
|
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: 20200804 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200902 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6762577 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |