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公開番号2025150976
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024052165
出願日2024-03-27
発明の名称測量装置の補正画像表示方法、測量装置、および測量装置の自動視準または自動追尾のためのターゲット光位置特定方法
出願人株式会社トプコン
代理人弁理士法人前川知的財産事務所
主分類G01C 15/00 20060101AFI20251002BHJP(測定;試験)
要約【課題】撮像素子の光軸上に回転する反射鏡を備えた測量装置においても、正確なトラッキングを行えること
【解決手段】走査鏡の第1の位置で第1の画像を撮像し、走査鏡を第1の位置から回転軸の回転方向に第1の角度回転させ、第2の位置に移動させ、第2の位置で第2の画像を撮像し、第1の画像と、第2の画像と、測角センサが測定した第1の角度を用いて、第1の画像に対する第2の画像の回転中心座標を得て、回転中心座標と、第1の角度と、第2の画像を用いて、第2の画像の回転、及び回転軸方向への移動を補正した補正画像を生成する。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
測量装置の補正画像表示方法であって、
画像を撮像する撮像素子を有する撮像部と、
水平方向または鉛直方向のいずれか１つの回転軸に沿って回転し、前記回転軸に対して傾斜した平面反射面を有する走査鏡と、
前記回転軸の回転角を測定する測角センサと、
制御部と、
前記回転軸に沿って回転することなく前記托架部内に固定される前記撮像部と、前記走査鏡と、前記測角センサと、前記制御部とを内部に備えた托架部と、を備えた測量装置を用いて、
前記撮像部が撮像した画像を前記測量装置の表示部、または携帯端末の表示部に表示する際に、
前記撮像部が、前記走査鏡の第１の位置で第１の画像を撮像する第１の撮像ステップと、
前記制御部が、前記走査鏡を前記第１の位置から前記回転軸の回転方向に第１の角度回転させ、第２の位置に移動させる回転ステップと、
前記撮像部が、前記第２の位置で第２の画像を撮像する第２の撮像ステップと、
前記制御部が、回転中心座標と、前記第１の角度と、前記第２の画像を用いて、前記第２の画像の回転及び前記回転軸方向への移動を補正した補正画像を生成する画像補正ステップと、
前記制御部が、前記補正画像を前記第２の画像の代わりに前記測量装置の表示部、または携帯端末の表示部に表示する補正画像表示ステップと、を含む測量装置の補正画像表示方法。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
測量装置であって、
画像を撮像する撮像素子を有する撮像部と、
水平方向または垂直方向のいずれか１つの回転軸に沿って回転し、前記回転軸に対して傾斜した平面反射面を有する走査鏡と、
前記回転軸の回転角を測定する測角センサと、
制御部と、
前記撮像部と、前記走査鏡と、前記測角センサと、前記制御部とを内部に備えた托架部と、
を備え、
前記撮像部は、前記回転軸に沿って回転することなく前記托架部内に固定され、
前記撮像部が撮像した画像を前記測量装置の表示部、または携帯端末の表示部に表示する際に、
前記撮像部が、前記走査鏡の第１の位置で第１の画像を撮像し、
前記制御部が、前記走査鏡を前記第１の位置から前記回転軸の回転方向に第１の角度回転させ、第２の位置に移動させ、
前記撮像部が、前記第２の位置で第２の画像を撮像し、
前記制御部が、回転中心座標と、前記第１の角度と、前記第２の画像を用いて、前記第２の画像の回転、及び前記回転軸方向への移動を補正した補正画像を生成し、
前記制御部が、前記補正画像を前記第２の画像の代わりに前記測量装置の表示部、または携帯端末の表示部に表示する、測量装置。
【請求項３】
測量装置の自動視準または自動追尾のためのターゲット光位置特定方法であって、
画像を撮像する撮像素子を有する撮像部と、
水平方向または鉛直方向のいずれか１つの回転軸に沿って回転し、前記回転軸に対して傾斜した平面反射面を有する走査鏡と、
前記回転軸の回転角を測定する測角センサと、
制御部と、
前記回転軸に沿って回転することなく前記托架部内に固定される前記撮像部と、前記走査鏡と、前記測角センサと、前記制御部とを内部に備えた托架部と、を備えた測量装置と、
発光および消光が可能なターゲットを用いて、
前記撮像部が、発光または消光が第１の状態にある前記走査鏡の第１の位置で第１の画像を撮像する第１の撮像ステップと、
前記制御部が、前記走査鏡を前記第１の位置から前記回転軸の回転方向に第１の角度回転させ、第２の位置に移動させる回転ステップと、
前記撮像部が、発光または消光が前記第１の状態と異なる状態である第２の状態にある前記第２の位置で第２の画像を撮像する第２の撮像ステップと、
前記制御部が、回転中心座標と、前記第１の角度と、前記第２の画像を用いて、前記第２の画像の回転、および前記回転軸方向への移動を補正した補正画像を生成する画像補正ステップと、
前記制御部が、前記第１の画像と前記補正画像の差分画像を求め、前記差分画像を用いて前記ターゲット光位置を特定するターゲット位置特定ステップと、を含む測量装置の自動視準または自動追尾のためのターゲット光位置特定方法。
【請求項４】
ターゲット光位置を自動視準または自動追尾可能な測量装置であって、
画像を撮像する撮像素子を有する撮像部と、
水平方向または垂直方向のいずれか１つの回転軸に沿って回転し、前記回転軸に対して傾斜した平面反射面を有する走査鏡と、
前記回転軸の回転角を測定する測角センサと、
制御部と、
前記回転軸に沿って回転することなく前記托架部内に固定される前記撮像部と、前記走査鏡と、前記測角センサと、前記制御部とを内部に備えた托架部と、を備えた測量装置と、
発光および消光が可能なターゲットとを備え、
前記撮像部が、発光または消光が第１の状態にある前記走査鏡の第１の位置で第１の画像を撮像し、
前記制御部が、前記走査鏡を前記第１の位置から前記回転軸の回転方向に第１の角度だけ回転させ、第２の位置に移動させ、
前記撮像部が、発光または消光が前記第１の状態と異なる状態である第２の状態にある前記第２の位置で第２の画像を撮像し、
前記制御部が、回転中心座標と、前記第１の角度と、前記第２の画像を用いて、前記第２の画像の回転、および移動を補正した補正画像を生成し、
前記制御部が、前記第１の画像と前記補正画像の差分画像を求め、前記差分画像を用いて前記ターゲット光位置を特定する、測量装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は測量装置の補正画像表示方法、測量装置、および測量装置の自動視準または自動追尾のためのターゲット光位置特定方法に関するものである。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
測定対象物からの反射測距光を受光する受光素子と、測定対象物に出射された追尾光の反射光を受光する追尾受光素子と、背景光を受光する撮像部とを具備し、測距光と追尾光と背景光とが同軸となる測量装置が検討された（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－２３６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、測距光と追尾光と背景光とが同軸となる測量装置においては、撮像素子の光軸上に回転する反射鏡を備え、視準する光軸を鉛直方向に上下回転させる際には反射鏡が回転軸に沿って回転するが、反射面で反射される像が回転し移動し、撮像素子は測量装置内部で固定されているので、撮像される二次元画像は回転し移動することになる。
【０００５】
また、測量装置のトラッキング時には発光画像と消光画像の差分として現れるターゲット位置を用いるので、撮像画像が回転し移動することによるずれを補正し表示する必要があった。
【０００６】
そこで、本開示では、撮像素子の光軸上に回転する反射鏡を備えた測量装置においても、正確なトラッキングを行えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、本開示の測量装置の補正画像表示方法は、画像を撮像する撮像素子を有する撮像部と、水平方向または鉛直方向のいずれか１つの回転軸に沿って回転し、回転軸に対して傾斜した平面反射面を有する走査鏡と、回転軸の回転角を測定する測角センサと、制御部と、回転軸に沿って回転することなく托架部内に固定される撮像部と、走査鏡と、測角センサと、制御部とを内部に備えた托架部と、を備えた測量装置を用いて、撮像部が撮像した画像を測量装置の表示部、または携帯端末の表示部に表示する際に、撮像部が、走査鏡の第１の位置で第１の画像を撮像する第１の撮像ステップと、制御部が、走査鏡を第１の位置から回転軸の回転方向に第１の角度回転させ、第２の位置に移動させる回転ステップと、撮像部が、第２の位置で第２の画像を撮像する第２の撮像ステップと、制御部が、回転中心座標と、第１の角度と、第２の画像を用いて、第２の画像の回転及び回転軸方向への移動を補正した補正画像を生成する画像補正ステップと、制御部が、補正画像を第２の画像の代わりに測量装置の表示部、または携帯端末の表示部に表示する補正画像表示ステップと、を含む。
【０００８】
また、上記した目的を達成するために、本開示の測量装置は、画像を撮像する撮像素子を有する撮像部と、水平方向または垂直方向のいずれか１つの回転軸に沿って回転し、回転軸に対して傾斜した平面反射面を有する走査鏡と、回転軸の回転角を測定する測角センサと、制御部と、撮像部と、走査鏡と、測角センサと、制御部とを内部に備えた托架部と、を備え、撮像部は、回転軸に沿って回転することなく托架部内に固定され、撮像部が撮像した画像を測量装置の表示部、または携帯端末の表示部に表示する際に、撮像部が、走査鏡の第１の位置で第１の画像を撮像し、制御部が、走査鏡を第１の位置から回転軸の回転方向に第１の角度回転させ、第２の位置に移動させ、撮像部が、第２の位置で第２の画像を撮像し、制御部が、回転中心座標と、第１の角度と、第２の画像を用いて、第２の画像の回転、及び回転軸方向への移動を補正した補正画像を生成し、制御部が、補正画像を第２の画像の代わりに測量装置の表示部、または携帯端末の表示部に表示する。
【０００９】
また、上記した目的を達成するために、測量装置の自動視準または自動追尾のためのターゲット光位置特定方法は、画像を撮像する撮像素子を有する撮像部と、水平方向または鉛直方向のいずれか１つの回転軸に沿って回転し、回転軸に対して傾斜した平面反射面を有する走査鏡と、回転軸の回転角を測定する測角センサと、制御部と、回転軸に沿って回転することなく托架部内に固定される撮像部と、走査鏡と、測角センサと、制御部とを内部に備えた托架部と、を備えた測量装置と、発光および消光が可能なターゲットを用いて、撮像部が、発光または消光が第１の状態にある走査鏡の第１の位置で第１の画像を撮像する第１の撮像ステップと、制御部が、走査鏡を第１の位置から回転軸の回転方向に第１の角度回転させ、第２の位置に移動させる回転ステップと、撮像部が、発光または消光が第１の状態と異なる状態である第２の状態にある第２の位置で第２の画像を撮像する第２の撮像ステップと、制御部が、回転中心座標と、第１の角度と、第２の画像を用いて、第２の画像の回転、および回転軸方向への移動を補正した補正画像を生成する画像補正ステップと、制御部が、第１の画像と補正画像の差分画像を求め、差分画像を用いてターゲット光位置を特定するターゲット位置特定ステップと、を含む。
【００１０】
また、上記した目的を達成するために、本開示の測量装置は、ターゲット光位置を自動視準または自動追尾可能な測量装置であって、画像を撮像する撮像素子を有する撮像部と、水平方向または垂直方向のいずれか１つの回転軸に沿って回転し、回転軸に対して傾斜した平面反射面を有する走査鏡と、回転軸の回転角を測定する測角センサと、制御部と、回転軸に沿って回転することなく托架部内に固定される撮像部と、走査鏡と、測角センサと、制御部とを内部に備えた托架部と、を備えた測量装置と、発光および消光が可能なターゲットとを備え、撮像部が、発光または消光が第１の状態にある走査鏡の第１の位置で第１の画像を撮像し、制御部が、走査鏡を第１の位置から回転軸の回転方向に第１の角度だけ回転させ、第２の位置に移動させ、撮像部が、発光または消光が第１の状態と異なる状態である第２の状態にある第２の位置で第２の画像を撮像し、制御部が、回転中心座標と、第１の角度と、第２の画像を用いて、第２の画像の回転、および移動を補正した補正画像を生成し、制御部が、第１の画像と補正画像の差分画像を求め、差分画像を用いてターゲット光位置を特定する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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