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画像処理変位計測における補正方法

国内特許コード P04A004021
整理番号 WASEDA-205
掲載日 2004年4月6日
出願番号 特願2001-223270
公開番号 特開2003-035536
登録番号 特許第3820459号
出願日 平成13年7月24日(2001.7.24)
公開日 平成15年2月7日(2003.2.7)
登録日 平成18年6月30日(2006.6.30)
発明者
  • 畑 浩二
  • 橋本 周司
出願人
  • (株)大林組
  • 早稲田大学
発明の名称 画像処理変位計測における補正方法
発明の概要 高精度の変位計測を可能にすること。補正方法は、掘削断面18を同一測定点Xからデジタルカメラ12で経時的に視準して撮像画像データを取得し、取得した複数の撮像画面データに基づいて、掘削断面18の経時的な内空変位を演算により求める場合に適用する。デジタルカメラ12を測定点Xに設置する際の、水平面内の回転角θ,垂直面内の仰角φ,光軸回転角γに基づいて、撮像画像データを補正し、補正後の撮像画像データにより変位を演算する。この変位の補正は、撮像画像データ内に、絶対位置座標値が既知の3標準点20,20,20を撮像し、この3標準点の画像処理データから連立方程式を解くことにより求める。
従来技術、競合技術の概要 CCDなどのデジタルカメラを用いる画像処理による計測は、工業製品の検査,加工管理などに用いられていて、主として、それほど高度の計測精度を要求されない分野に利用されている。ところで、近時、このような画像処理による計測が、トンネル掘削面の内空変位の計測に応用することが試みられていて、その一例が、例えば、特開平2000—329554号公報に開示されている。この工法に開示されている画像処理を利用したトンネル内空の変位測定方法は、撮像可能な標点を測定対象掘削断面に沿って複数設置し、これらの標点を経時的に撮影して、複数の画像処理データを得て、この画像処理データから同一標点間の移動量を演算して、これを内空の経時的な変位として把握する。しかしながら、このような画像処理を利用した変位計測には、以下に説明する技術的な課題があった。
産業上の利用分野 画像処理変位計測における補正方法に関し、特に、デジタルカメラを用いて経時的な画像処理データを取得し、このデータに基づいて変位を計測する際に、計測精度を向上させる技術
特許請求の範囲 【請求項1】 異なる時間に撮影された複数の撮像画像を、前記撮像画像上の複数の基準点が一致するように重ね合わせて測定点の変位を求める変位計測方法において、撮像デジタルカメラの姿勢ズレによる誤差を解消する際に、当該デジタルカメラの姿勢に応じて、一方の画像を、他方の画像が撮像されたときの姿勢で補正する方法であって、 前記撮像画像の被測定対象物は、掘削されたトンネル内空断面であり、 前記内空断面に下端側が埋設されるターゲット本体と、前記ターゲット本体の視認可能な表面に設置され、所定の光を照射することで作動する受光センサと、前記受光センサの作動により、所定時間発光する発光素子とを有する複数の計測ターゲットを、前記内空断面に沿って設置して、前記受光センサに前記所定光を照射して、前記発光素子を発光させた状態で前記撮像画像を撮影し、 前記変位の補正は、前記デジタルカメラを前記測定点に設置する際の、水平面内の回転角,垂直面内の仰角,光軸回転角に基づくものであり、前記デジタルカメラの撮像画像データ内に、絶対位置座標値が既知の3標準点を撮像し、この3標準点の画像処理データから座標変換に関する6個の非線形連立方程式を作成して、この非線形連立方程式からNewton-Raphson法により近似解を求め、当該近似解で前記撮像画像データを補正することを特徴とする画像処理変位計測における補正方法。
【請求項2】 前記3標準点は、トンネル坑口側から切羽に向けて、常時照射している測量補助用のレーザ光とすることを特徴とする請求項1記載の画像処理変位計測における補正方法。
産業区分
  • 測定
  • その他建築
  • 写真映画
  • 計算機応用
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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