JP3282516B2 - 三次元画像計測方法 - Google Patents

三次元画像計測方法

Info

Publication number
JP3282516B2
JP3282516B2 JP26519696A JP26519696A JP3282516B2 JP 3282516 B2 JP3282516 B2 JP 3282516B2 JP 26519696 A JP26519696 A JP 26519696A JP 26519696 A JP26519696 A JP 26519696A JP 3282516 B2 JP3282516 B2 JP 3282516B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dimensional
cad
image
measurement target
total station
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP26519696A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH1089960A (ja
Inventor
篤幸 松本
秀行 諏訪
文隆 早田
Original Assignee
日立プラント建設株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立プラント建設株式会社 filed Critical 日立プラント建設株式会社
Priority to JP26519696A priority Critical patent/JP3282516B2/ja
Publication of JPH1089960A publication Critical patent/JPH1089960A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3282516B2 publication Critical patent/JP3282516B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプラント建設分野に
おいて構造物などの三次元位置を計測する三次元計測方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】プラントの建設時に鉄骨やプラント内に
設置する機器などの位置出しや位置確認の際に用いられ
る三次元計測装置として、計測点にプリズムを必要とす
る光学式トータルステーションや、プリズムを必要とし
ない光学式ノンプリズムトータルステーションが従来か
ら用いられている。
【0003】トータルステーションは、計測点までの距
離と水平角、鉛直角を計測した結果から三次元直交座標
系における点の三次元座標値を計算して求めている。こ
れは図6に示すように、既知の三次元座標原点(X0
0,Z0)に対して、トータルステーション1から測定
点2の座標点pi(xi,yi,zi)までの距離R、鉛直
角VA、水平角HAを計測し、測定点2の三次元座標位
置を、
【0004】
【数1】xi=R・sin(VA)・sin(HA)−x0 yi=R・sin(VA)・cos(HA)−y0 zi=R・cos(VA)−z0 として求めるものである。
【0005】プリズムを必要とする光学式トータルステ
ーションは距離の計測精度が1mm以下と高精度であ
り、一方、光学式ノンプリズムトータルステーションは
距離の計測精度が5mm〜l0mmと低精度である。
【0006】その他に、写真測量による計測も行われて
いる(図7)。写真測量は、計測対象の付近に三次元座
標値が既知である基準点3を複数点配置し、計測対象4
と基準点3を異なる2ケ所以上の位置5からカメラで撮
影する。写真フィルム6、6に写った基準点3の二次元
座標値をデジタイザなどで計測し、基準点3の三次元座
標値と二次元座標値の対応から撮影時のカメラの撮影点
1、02の位置や向き、さらに、レンズ歪みなどのカメ
ラ光学系に関する定数を計算する。その後、写真に写っ
た計測対象点4の二次元座標値をデジタイザなどで計測
し、各写真フィルム6ごとに計測した計測対象点の複数
の二次元座標値と、前述の各写真を撮影した時のカメラ
位置、向き、カメラ光学系に関する定数を基に、計測対
象点の三次元座標値を計算で求める。
【0007】さらに、計測対象をCCDカメラなどで撮
影した映像と、計測対象のCAD図形との照合により三
次元計測を行う方法(図8)がある。これは、実三次元
空間に存在する計測対象と計測対象付近に配置した三次
元座標値が既知である複数の基準点を2ケ所以上の異な
る位置からCCDカメラなどで撮影し、アナログ信号で
ある撮影映像信号を画像取り込み装置を介してデジタル
信号に変換し(通常1画面の映像信号を縦512画素×
横512画素のデジタル信号に変換する)、コンピュー
タに取り込み、デジタル信号に変換した基準点の二次元
座標値をデジタルサンプリングし、写真測量と同様の方
法で基準点の三次元座標値と二次元座標値の対応から撮
影時のカメラの位置や向き、さらに、レンズ歪みなどの
カメラ光学系に関する定数を計算し、三次元から二次元
への変換を定式化する。実三次元空間と等価なCADの
三次元座標空間をコンピュータ内に再現し、計測対象の
CAD設計値を基にコンピュータ内に再現したCADの
三次元座標空間内に計測対象のCADモデルを配置し、
前述で求めたカメラの位置、向きの計算結果を基にコン
ピュータ内に再現したCADの三次元座標空間内にカメ
ラを配置し、前述で定式化した三次元から二次元への変
換を基に、コンピュータ内に再現したCADの三次元空
間内の計測対象CADモデルを二次元平面に投影する。
【0008】ここで得たCADモデルの二次元投影図を
実空間内の計測対象の撮影映像に重ね合わせて表示した
場合、計測対象の実位置や姿勢が設計CAD図面データ
と等しければ計測対象の撮影映像とCADモデルの二次
元投影図は一致し、等しくなければ両者は一致しない
(図9)。
【0009】計測対象の撮影映像とCADモデルの二次
元投影図とが一致しない場合、CADモデルの二次元投
影図に対し、上下方同の移動量、左右方向の移動量、画
面内の回転移動量、拡大縮小量の合計4自由度による二
次元面内の移動量を与え、計測対象の撮影映像とCAD
モデルの二次元投影図とを一致させる。しかし、三次元
空間内での物体の移動可能な自由度は、三軸上の平行移
動と三軸回りの回転移動の合計6自由度となる。したが
って、二次元面内の4自由度の移動量からは三次元空間
内の6自由度の移動量を決定することはできない。
【0010】そこで、計測対象を異なる2ケ所以上の位
置から撮影した複数の映像におけるCADモデルとの一
致から得た、複数の二次元面内の4自由度の移動量から
計測対象物体の6自由度の移動量を計算で求めている
(図10)。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術において、計測点にプリズムを必要とする光学式
トータルステーションで高所の計測点を計測する際に
は、梯子や足場を設置して計測点にプリズムを設置する
手間が必要となる。この手間を省くため、ノンプリズム
トータルステーションを用いたとしても、構造物の中心
位置や傾きを計測する場合は、複数の点の三次元座標値
を計測した結果から計算しなければならない問題があ
る。
【0012】写真測量による計測では、計測点にプリズ
ムを設置する必要はないが、トータルステーションを用
いた場合と同様に点の三次元位置を計測する方法である
ため、構造物の中心位置や傾きを計測するためには、複
数点の三次元座標値の計測が必要となる。また、計測点
付近に基準点を配置し、基準点の三次元座標値を何らか
の方法で正確に計測しなければならず、撮影位置を変え
る度に、基準点の三次元座標値と二次元座標値の対応か
らカメラの位置や姿勢などを決定する作業を必要とす
る。さらに、計測点を2ケ所以上の異なる位置から撮影
した複数の写真において、計測点がどこに写っているか
を判断し対応付け(対応点探索)を正確に行う必要があ
る。この対応付けを誤ると、まったく異なる位置に存在
する点の三次元座標値を計測してしまうことになる。
【0013】更に、計測対象物体の撮影映像とCAD図
形との照合による計測方法では、構造物の中心位置や傾
きをCAD図面データとの比較により直接計測が可能
で、対応点探索を必要としないが、写真測量と同様に計
測対象物体の付近に基準点を配置し、カメラの位置や向
きを変える度に基準点の三次元座標値と二次元座標値と
の対応からカメラの位置や姿勢などを決定する作業を必
要とする。
【0014】このようなことから、CCDカメラを搭載
したトータルステーションを用い、基準点の三次元座標
値と二次元座標値との対応からトータルステーションに
搭載されたCCDカメラの撮影位置と向き、レンズ歪み
などのカメラ光学系に関する定数を求めておき、求めた
レンズ歪みなどのカメラ光学系に関する定数を一定値と
考え、カメラを移動したり、向きを変えた場合は、CA
Dの三次元座標系の原点に相当する実空間内の点と、C
ADの二次元座標軸に相当する実空間内の基準線上の点
にプリズムを設置し、三次元座標値をトータルステーシ
ョンで計測した結果から、CCDカメラの撮影位置と姿
勢を計算で求め、CADモデルの三次元から二次元への
投影変換を行う方法も考えられる。
【0015】しかし、上記CCDカメラを搭載したトー
タルステーションを用いた場合でも、従来方法ではカメ
ラの撮影過程が正確に模擬できていないため、課題の解
決には至っていない。さらに、計測精度において、計測
対象物体の6自由度の移動量は、複数の二次元面内の4
自由度の移動量から数値解析手法により近似的に求める
のが一般的であり、精度良く、二次元物体の位置と姿勢
を計測することができなかった。また、計測精度が向上
しないもう一つの理由として、CCDカメラによる計測
対象の撮影映像をデジタル信号に変換し、コンピュータ
に取り込む場合の分解能(デジタル信号の1画素に相当
する実空間寸法)以下の計測精度では計測できないとい
う課題があった。
【0016】本発明は、上記従来の問題点に着目し、第
1に、計測対象の1枚の映像からでも計測対象物体の位
置と姿勢が計測できるようにすることを目的とする。第
2には、ビデオトータルステーションの位置や姿勢が変
化しても正確なCAD図形の描画ができるようにするこ
とを目的としている。第3にはCAD図形と計測対象物
体の映像との高精度な照合できるようにすることを目的
とするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、計測対象のC
AD図形を輪郭上の点の集合として扱い、この三次元空
間の点集合を二次元平面に投影する過程を、ビデオトー
タルステーションの光軸方向を三次元座標軸の一軸とす
る座標系への線形変換と、ビデオトータルステーション
内蔵カメラのレンズ歪みなども考慮した非線形変換の組
合わせとしてモデル化し、点の集合であるCAD図形と
カメラで撮影した計測対象の実物映像との照合におい
て、実物映像の微分処埋映像上にCAD図形を重ね合わ
せ表示し、CAD図形上の各点が表示された二次元実数
座標値上の微分映像の明るさ(濃度値)を付近の整数座
標値上の濃度値から補間して求め、CAD図形を構成す
る各点の濃度値の総和を計算し、CAD図形に三次元の
平行移動量と回転移動を加え、二次元平面に再投影する
という手順を繰り返し、濃度値の総和が最大値となった
時点で、CAD図形と実物映像とが最も一致したと判断
し、それまでに加えた三次元の平行移動量と回転移動量
がCAD設計値と実物計測対象との位置及び姿勢のずれ
であるとして計測する方法である。
【0018】すなわち、本発明に係る三次元画像計測方
法は、第1に、測距・測角機能を有するトータルステー
ションにカメラを搭載したビデオトータルステーション
を用い、計測対象とする物体を撮影した映像を取得し、
計測対象物体の三次元CAD図面データを二次元平面に
投影した図形と撮影した映像との照合により、計測対象
の三次元位置を計測する方法において、計測対象の三次
元CAD図面データから、計測対象のCAD図形形状を
計測対象の輸郭上の点の集合として表現し、計測対象の
CAD図面データに三次元の平行・回転移動量を直接与
えることで、CAD図形の表示と移動を行うことを特徴
としている。
【0019】第2に、測距・測角機能を有するトータル
ステーションにカメラを搭載したビデオトータルステー
ションを用い、計測対象とする物体を撮影した映像を取
得し、計測対象物体の三次元CAD図面データを二次元
平面に投影した図形と撮影した映像との照合により、計
測対象の三次元位置を計測する方法において、CAD図
形を表示する際、計測対象のCAD図形形状を定義する
モデル座標系、計測対象のCAD上での位置と姿勢を定
義する設計座標系、ビデオトータルステーションの機械
点を原点とするビデオトータルステーション固有の機械
座標系、ビデオトータルステーションで計測対象を撮影
したときのビデオトータルステーションの向きを三次元
直交座標系の一軸とする視準座標系、ビデオトータルス
テーションに内蔵したカメラの光軸方向を三次元直交座
標系の一軸とするカメラ座標系への変換により、CAD
図形上の各点の三次元位置を二次元平面に投影し、CA
D図形を表示することを特徴とするものである。
【0020】第3には、測距・測角機能を有するトータ
ルステーションにカメラを搭載したビデオトータルステ
ーションを用い、計測対象とする物体を撮影した映像を
取得し、計測対象物体の三次元CAD図面データを二次
元平面に投影した図形と撮影した映像との照合により、
計測対象の三次元位置を計測する方法において、計測対
象を撮影した映像に対し画像微分処埋を行い、得られた
計測対象映像の輪郭濃淡画像上に、CAD図形上の各点
の二次元投影後の座標値に基づき各点を表示し、点が表
示された二次元座標値における計測対象の輪郭濃淡画像
の濃度値を取得し、輪郭濃淡画像上に表示されたCAD
図形を構成するすべての点の二次元座標値における濃度
値の総和が最大値となった場合に、CAD図形と計測対
象映像とが一致したと判断することを特徴とする。
【0021】更に、第4には、測距・測角機能を有する
トータルステーションにカメラを搭載したビデオトータ
ルステーションを用い、計測対象とする物体を撮影した
映像を取得し、計測対象物体の三次元CAD図面データ
を二次元平面に投影した図形と撮影した映像との照合に
より、計測対象の三次元位置を計測する方法において、
計測対象を撮影した映像に対し画像微分処埋を行い、得
られた計測対象映像の輪郭濃淡画像上に、CAD図形上
の各点の二次元投影後の座標値に基づき各点を表示し、
点が表示された二次元座標値における計測対象の輪郭濃
淡画像の濃度値を点の近傍画素の濃度値から補間して求
めて取得し、輪郭濃淡画像上に表示されたCAD図形を
構成するすべての点の二次元座標値における濃度値の総
和が最大値となった場合に、CAD図形と計測対象映像
とが一致したと判断することを特徴とするものである。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明に係る方法を化学プラント
の配管フランジを計測対象とした場合の具体的な実施形
態を図面を参照して詳細に説明する。この方法を実施す
るシステム構成は、図5に示すように、測距・測角機能
を有するトータルステーションにカメラを搭載したビデ
オトータルステーション10、画像処理ボード12を内
蔵したコンピュータ14、モニタ16、キーボード18
などから構成されている。
【0023】この実施の形態は、図1に示しているよう
に、計測対象を配管フランジ20をターゲットを介する
ことなくビデオトータルステーション10によりステレ
オ撮影して画像処理ボード12に出力し、また予め設計
データとしてCAD図面データ22を座標変換と二次元
化処理してビデオトータルステーション10により撮影
したと同様な状態となるように処理して画像処理ボード
12に出力し、撮影画像とCAD画像とをモニタ16に
同時表示させるようにしている。そして、CAD画像を
データ上の三次元空間内で平行移動および回転移動させ
てモニタ16に表示しつつ、二次元平面での両画像が一
致するように画像濃度の最大値検出による作業によって
移動量を求めて実機の設計値からの偏位量を計測しよう
とするものである。
【0024】CAD図形を表示させ、配管フランジ20
の撮影映像との比較をなすための処理を図2のフローチ
ャートに基づいて説明する。まず、計測対象のフランジ
20に相応するCAD図形形状を定義しているモデル座
標系(Xmodel,Ymodel,Zmodel)をCAD図面デー
タから取得する(ステップ100)。
【0025】このCAD図形として表されているフラン
ジ20のプラントにおける配置と姿勢を特定するため
に、設計座標系(XCAD,YCAD,ZCAD)が定義される
(ステップ110)。これは計測対象のCAD図面上で
の位置と姿勢を定義するためのものであり、プラントの
特定の位置を原点とした直交座標系である。このため、
原点となるプラントの基準点上に一点、基準軸上にもう
一点とトータルステーション10用のプリズムを設置す
る。したがって、プラントの基準点がCADの座標原点
に、基準線がCADのX軸またはY軸に相当する。
【0026】次いで、計測器としてのビデオトータルス
テーション10の設置位置を特定するために、計測対象
となるフランジを撮影できる位置にビデオトータルステ
ーションを設置し、機械座標系(XMET,YMET,ZME
T)が定義される(ステップ120)。この機械座標系
において、先に設置した設計座標系(XCAD,YCAD,Z
CAD)におけるプリズムの三次元座標値を計測する。こ
の計測により求められたプリズムの三次元座標値は、ト
ータルステーションの機械点を原点、鉛直上方をZ軸、
2個のプリズムを結ぶ直線を水平面へ投影した水平線を
X軸とする三次元機械座標系(XMET,YMET,ZMET)
において計測される。
【0027】上記三次元機械座標系(XMET,YMET,Z
MET)において計測された2個のプリズムの三次元座標
値からプラントの設計座標系(XCAD,YCAD,ZCAD)
における卜一タルステーションの機械点の三次元位置が
求まり、計測対象のCAD図形を構成する各点を設計座
標系(XCAD,YCAD,ZCAD)から機械座標系(XMET,
YMET,ZMET)へと変換できる。すなわち、トータルス
テーション10の機械点におけるCAD図形を特定する
ことができるのである。
【0028】そして、トータルステーション10に内蔵
したカメラの撮影視野に計測対象となるフランジ20が
写るまでトータルステーション10の鉛直角と水平角を
変化させる。これは実機フランジの撮影画像にCAD図
形の位置と姿勢を合わせるためであり、この時の鉛直角
と水平角の操作量から、機械座標系(XMET,YMET,Z
MET)における、トータルステーション10の光軸方向
をX軸とする視準座標系(Xeye,Yeye,Zeye)の傾
きが求まり、機械座標系(XMET,YMET,ZMET)に変
換したCAD図形上の各点を視準座標系(Xeye,Yey
e,Zeye)へと座標変換できる(ステップ130)。
【0029】この視準座標系(Xeye,Yeye,Zeye)
において、カメラの位置や向きは常に一定値であり、こ
こで、予め求めておいた視準座標系(Xeye,Yeye,Z
eye)におけるカメラの位置と向き、レンズ歪み係数を
用いて透視投影変換を行うことでカメラ座標系(Xca
m,Ycam,Zcam)が定義でき(ステップ140)、こ
のカメラ座標系(Xcam,Ycam,Zcam)に変換したC
AD図形上の各点を二次元平面上の点に変換する(ステ
ップ150)。
【0030】次に、カメラでフランジ20を撮影した映
像を画像処埋ボード12のフレームメモリーに取り込
み、微分処理によりフランジ輪郭映像を得る(ステップ
160)。画像処理ボード12のフレームメモリーは横
512画素×縦512画素に分割されて、1画素毎に明
るさのレベル(濃度値)として256階調を有する。一
方、CAD図形上の点は実数演算により二次元に投影さ
れるため、実数の二次元座標精度を有する。したがっ
て、CAD図形を輪郭映像上に重ね合わせ表示するため
にはCAD図形の二次元座標精度を整数に切り拾てなけ
ればならない。
【0031】そこで、CAD図形上の各点が本来有する
実数での二次元座標値における濃度を、フレームメモリ
ー上の整数画素座標値の濃度値とその近傍8画素の濃度
値から補間して求めることで、映像の解像度を向上させ
たときと同等の効果が期待できる。このため、図4に示
すように、階調表示されている画素の配列方向に沿って
連続した輝度分布を演算して求め、CAD図形上の各点
が本来有する実数での二次元座標値における濃度を補間
値として取得するようにしている(ステップ170)。
【0032】このようにして求めたCAD図形上の各点
の補間濃度値の総和Xnを計算し(ステップ180)、
この計算した補間濃度値の総和Xnを前回の総和Xn-1と
比較し(ステップ190)、前回より総和が大きければ
CAD図形の表示位置を更新(ステップ200)し、C
AD図面データに三次元の平行移動量と回転移動量を加
える(ステップ210)。そして、更新するごとに補間
濃度値の総和Xnを更新前の総和Xn-1と比較し(ステッ
プ190)、更新値が前回値より小さくなった場合に、
補間濃度値が最大となる位置がCAD図形と実物映像と
が最も良く一致する位置となり、それまでに加えた三次
元の平行移動量と回転移動量がCAD図面データと実物
とのずれとして計測できる(ステップ220)。したが
って、CAD図面データに計測したずれ量を加えた値が
計測対象物体の三次元位置と姿勢の計測結果となるの
で、これを三次元に変換して三次元座標値として出力す
ればよい(ステップ230)。
【0033】なお、上記実施形態では、異なる2ケ所以
上の場所で撮影した計測対象物体の複数映像を用いて計
測した例を示したが、その他、CAD図面データに三次
元の移動量を与えていること、CAD図面データが大き
さの情報を有しているため奥行き方向のあいまいさが排
除できることから、1ケ所から撮影した単映像による計
測も可能である。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
CCDカメラを搭載したビデオトータルステーションを
用いた場合に、計測対象物をCCDカメラで撮影すると
ともに、CAD図面データをカメラの撮影過程が正確に
模擬されるように座標変換してカメラ映像中に同時表示
し、映像が一致しない場合にCAD図面データをその三
次元空間上で位置移動させることを行いながら二次元映
像として表示し、二次元画像中にてCAD図形線上の撮
影映像画素の微分処理によって得られた輝度の総和を検
出し、この総和が最大となる位置を検出するようCAD
図面データの移動を繰返すことによって、計測対象物の
設計値とのずれを、高精度で検出することができる。特
に、請求項1に係る発明では、計測対象の1枚の映像か
らでも計測対象物休の位置と姿勢が計測可能となる。ま
た、第2の発明構成によれば、ビデオトータルステーシ
ョンの位置や向きが変化しても正確なCAD図形の描画
が可能となる。更に、第3、4の発明構成によれば、二
次元映像上の一致処理において、実数値としてのCAD
データは、画素単位に階調表示されている輪郭映像の補
間濃度値の大小によって求めるため、画素単位までが限
界であって計測精度を向上させることができ、CAD図
形と計測対象の映像との高精度な照合が可能となる効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る三次元画像計測方法の構成ブロ
ック図である。
【図2】同三次元画像計測方法のフローチャートであ
る。
【図3】座標変換の説明図
【図4】輝度の補間処理の説明図である。
【図5】同システムの基本構成図である。
【図6】トータルステーションの計測原理図である。
【図7】写真測量の計測原埋図である。
【図8】撮影映像とCAD図形照合による計測方法図で
ある。
【図9】撮影映像とCAD図形照合による計測方法の原
理図である。
【図10】二次元図形移動量と三次元図形移動量との関
係図である。
【符号の説明】
10 ビデオトータルステーション 12 画像処理ボード 14 コンピュータ 16 モニタ 18 キーボード 20 配管フランジ 22 CAD図面データ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−136218(JP,A) 特開 平7−311027(JP,A) 特開 平6−281440(JP,A) 特開 平4−203913(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 15/00 - 15/14 G01B 11/00 - 11/30 102 G06F 17/50 G06T 1/00 G06T 7/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測距・測角機能を有するトータルステー
    ションにカメラを搭載したビデオトータルステーション
    を用い、計測対象とする物体を撮影した映像を取得し、
    計測対象物体の三次元CAD図面データを二次元平面に
    投影した図形と撮影した映像との照合により、計測対象
    の三次元位置を計測する方法において、 計測対象の三次元CAD図面データから、計測対象のC
    AD図形形状を計測対象の輸郭上の点の集合として表現
    し、計測対象のCAD図面データに三次元の平行・回転
    移動量を直接与えることで、CAD図形の表示と移動を
    行って撮影映像との照合を行うことを特徴とする三次元
    画像計測方法。
  2. 【請求項2】 測距・測角機能を有するトータルステー
    ションにカメラを搭載したビデオトータルステーション
    を用い、計測対象とする物体を撮影した映像を取得し、
    計測対象物体の三次元CAD図面データを二次元平面に
    投影した図形と撮影した映像との照合により、計測対象
    の三次元位置を計測する方法において、 CAD図形を表示する際、計測対象のCAD図形形状を
    定義するモデル座標系、計測対象のCAD上での位置と
    姿勢を定義する設計座標系、ビデオトータルステーショ
    ンの機械点を原点とするビデオトータルステーション固
    有の機械座標系、ビデオトータルステーションで計測対
    象を撮影したときのビデオトータルステーションの向き
    を三次元直交座標系の一軸とする視準座標系、ビデオト
    ータルステーションに内蔵したカメラの光軸方向を三次
    元直交座標系の一軸とするカメラ座標系への変換によ
    り、CAD図形上の各点の三次元位置を二次元平面に投
    影し、CAD図形を表示して撮影映像との照合を行うこ
    とを特徴とする三次元画像計測方法。
  3. 【請求項3】 測距・測角機能を有するトータルステー
    ションにカメラを搭載したビデオトータルステーション
    を用い、計測対象とする物体を撮影した映像を取得し、
    計測対象物体の三次元CAD図面データを二次元平面に
    投影した図形と撮影した映像との照合により、計測対象
    の三次元位置を計測する方法において、 計測対象を撮影した映像に対し画像微分処埋を行い、得
    られた計測対象映像の輪郭濃淡画像上に、CAD図形上
    の各点の二次元投影後の座標値に基づき各点を表示し、
    点が表示された二次元座標値における計測対象の輪郭濃
    淡画像の濃度値を取得し、輪郭濃淡画像上に表示された
    CAD図形を構成するすべての点の二次元座標値におけ
    る濃度値の総和が最大値となった場合に、CAD図形と
    計測対象映像とが一致したと判断することを特徴とする
    三次元画像計測方法。
  4. 【請求項4】 測距・測角機能を有するトータルステー
    ションにカメラを搭載したビデオトータルステーション
    を用い、計測対象とする物体を撮影した映像を取得し、
    計測対象物体の三次元CAD図面データを二次元平面に
    投影した図形と撮影した映像との照合により、計測対象
    の三次元位置を計測する方法において、 計測対象を撮影した映像に対し画像微分処埋を行い、得
    られた計測対象映像の輪郭濃淡画像上に、CAD図形上
    の各点の二次元投影後の座標値に基づき各点を表示し、
    点が表示された二次元座標値における計測対象の輪郭濃
    淡画像の濃度値を点の近傍画素の濃度値から補間して求
    めて取得し、輪郭濃淡画像上に表示されたCAD図形を
    構成するすべての点の二次元座標値における濃度値の総
    和が最大値となった場合に、CAD図形と計測対象映像
    とが一致したと判断することを特徴とする三次元画像計
    測方法。
JP26519696A 1996-09-13 1996-09-13 三次元画像計測方法 Expired - Fee Related JP3282516B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26519696A JP3282516B2 (ja) 1996-09-13 1996-09-13 三次元画像計測方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26519696A JP3282516B2 (ja) 1996-09-13 1996-09-13 三次元画像計測方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1089960A JPH1089960A (ja) 1998-04-10
JP3282516B2 true JP3282516B2 (ja) 2002-05-13

Family

ID=17413883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26519696A Expired - Fee Related JP3282516B2 (ja) 1996-09-13 1996-09-13 三次元画像計測方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3282516B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102744584A (zh) * 2012-07-03 2012-10-24 天津博迈科海洋工程有限公司 铁矿料斗衬板切割与安装方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG73563A1 (en) * 1998-11-30 2000-06-20 Rahmonic Resources Pte Ltd Apparatus and method to measure three-dimensional data
KR20010029161A (ko) * 1999-09-29 2001-04-06 추호석 토탈스테이션을 사용한 파이프 중심의 무타켓 3차원 측정방법
JP4024719B2 (ja) * 2003-04-14 2007-12-19 株式会社トプコン 電子式測量装置
JP4661512B2 (ja) 2004-11-05 2011-03-30 株式会社日立製作所 遠隔メンテナンスシステム,モニタリングセンター計算機及びメンテナンス指示方法
JP2007010419A (ja) * 2005-06-29 2007-01-18 Komatsu Engineering Corp 対象物の3次元形状検証システム。
JP5334237B2 (ja) * 2007-11-29 2013-11-06 株式会社日立製作所 埋金設置位置照合方法および埋金設置位置照合システム
US8917320B2 (en) * 2009-03-04 2014-12-23 VISIONx INC. Digital optical comparator
JP5875272B2 (ja) * 2011-07-22 2016-03-02 キヤノン株式会社 3次元計測方法
CN104006760A (zh) * 2014-05-12 2014-08-27 上海交通大学 植株生长发育三维几何形态连续监测装置及方法
CN105783774A (zh) * 2016-04-11 2016-07-20 江苏科技大学 一种船舶钢板曲面尺寸在线测量系统及其方法
CN109425329B (zh) * 2017-08-30 2021-08-17 宝山钢铁股份有限公司 加热炉内板坯跑偏偏移量的检测方法
CN109115150B (zh) * 2018-08-14 2020-08-18 中车唐山机车车辆有限公司 一种基于车体的数据处理方法和装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102744584A (zh) * 2012-07-03 2012-10-24 天津博迈科海洋工程有限公司 铁矿料斗衬板切割与安装方法
CN102744584B (zh) * 2012-07-03 2014-07-02 天津博迈科海洋工程有限公司 铁矿料斗衬板切割与安装方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1089960A (ja) 1998-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10825198B2 (en) 3 dimensional coordinates calculating apparatus, 3 dimensional coordinates calculating method, 3 dimensional distance measuring apparatus and 3 dimensional distance measuring method using images
EP0782100B1 (en) Three-dimensional shape extraction apparatus and method
CN109764858B (zh) 一种基于单目相机的摄影测量方法及系统
US6438507B1 (en) Data processing method and processing device
JP3728900B2 (ja) キャリブレーション方法及び装置、並びにキャリブレーション用データ生成方法
JP3282516B2 (ja) 三次元画像計測方法
US6950550B1 (en) Tracing technique and recording media of object motion
JPH10221072A (ja) 写真測量システムおよび写真測量方法
US7711507B2 (en) Method and device for determining the relative position of a first object with respect to a second object, corresponding computer program and a computer-readable storage medium
US20210217244A1 (en) Method for matching a virtual scene of a remote scene with a real scene for augmented reality and mixed reality
JP4170469B2 (ja) 検査点位置取得方法および装置
JP2000028332A (ja) 3次元計測装置及び3次元計測方法
JP2000292166A (ja) 画像形成装置
JPH10122819A (ja) キャリブレーション方法およびその装置
KR102420856B1 (ko) 이미지를 이용한 3차원 객체의 존재 판독 방법 및 그 장치
JP4112077B2 (ja) 画像計測処理方法並びに装置及び画像計測処理プログラムを記録した記録媒体
JPH06195472A (ja) 画像処理システム
JP2022025818A (ja) 配筋計測用の三次元配筋データ作成方法及び三次元配筋データ作成システム
JP3924576B2 (ja) 写真測量による3次元計測方法及び装置
JP3512894B2 (ja) 相対的移動量算出装置及び相対的移動量算出方法
CN112805607A (zh) 计测装置、计测方法和显微镜系统
JP4282361B2 (ja) 写真測量方法および写真測量プログラム
JP2961140B2 (ja) 画像処理方法
JP3340599B2 (ja) 平面推定方法
KR102498028B1 (ko) 감시 카메라 시스템 및 그 시스템 사용 방법

Legal Events

Date Code Title Description
S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080301

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090301

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090301

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100301

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110301

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110301

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120301

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130301

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140301

Year of fee payment: 12

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees