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公開番号2025152339
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024054183
出願日2024-03-28
発明の名称測量システム及び測量方法
出願人株式会社トプコン
代理人個人
主分類G01C 15/00 20060101AFI20251002BHJP(測定;試験)
要約【課題】レーザスキャナとカメラとの視差を低減可能な測量システム及び測量方法を提供する。
【解決手段】三脚5上に設けられた測量装置2と、該測量装置に対して既知の位置に設けられたカメラ4とを有する測量システム1であって、前記カメラは少なくとも前記測量装置の正面側と一方の側面側の広角画像を取得可能な複数の撮像部15a,15b,15cを有し、前記測量装置の機械中心と前記カメラの光学中心の高さは一致し、前記機械中心と前記光学中心の水平距離は既知であり、前記測量装置と前記カメラは高さ方向に直交する少なくとも1軸方向に一体にスライド可能に構成された。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
三脚上に設けられた測量装置と、該測量装置に対して既知の位置に設けられたカメラとを有する測量システムであって、前記カメラは少なくとも前記測量装置の正面側と一方の側面側の広角画像を取得可能な複数の撮像部を有し、前記測量装置の機械中心と前記カメラの光学中心の高さは一致し、前記機械中心と前記光学中心の水平距離は既知であり、前記測量装置と前記カメラは高さ方向に直交する少なくとも１軸方向に一体にスライド可能に構成された測量システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記測量装置は測距光を発し、測定対象物からの反射測距光を受光する測距部と、前記測距光を照射する回転部と、該回転部を鉛直方向に回転させる鉛直回転駆動部と、前記回転部が設けられる測量装置本体と、該測量装置本体を水平方向に回転させる水平回転駆動部と、前記測距光の照射方向を検出する測角部と、前記鉛直回転駆動部と前記水平回転駆動部の駆動を制御し、前記反射測距光の受光結果と前記測角部の検出結果に基づき３次元の点群データを演算する演算制御部とを有し、該演算制御部は、前記カメラが取得した複数の広角画像を合成して全周画像を作成し、前記点群データと前記全周画像とを合成する様に構成された請求項１に記載の測量システム。
【請求項３】
前記測量装置は、前記測量装置本体と一体に回転するレール部を更に有し、前記測量装置本体は前記レール部に沿ってスライド可能であり、前記カメラはアダプタを介して前記測量装置本体に取付けられた請求項２に記載の測量システム。
【請求項４】
前記測量装置は、前記測量装置本体と一体に回転するレール部と、該レール部に沿ってスライドするスライダ部とを更に有し、前記測量装置本体は前記スライダ部上に設けられ、前記カメラは前記測量装置本体の回転軸心と平行に延出するアダプタを介して前記スライダ部上に設けられた請求項２に記載の測量システム。
【請求項５】
前記測量装置は、前記測量装置本体と一体に回転するレール部を更に有し、前記測量装置本体は前記レール部に沿ってスライド可能であり、前記カメラは前記測量装置本体に内蔵された請求項２に記載の測量システム。
【請求項６】
前記測量装置は、前記測量装置本体がスライド可能なレール部を更に有し、前記カメラは、前記測量装置本体の回転軸心に対して対称な位置に設けられた２つのカメラから構成されるカメラ群であり、前記カメラは少なくとも前記測量装置本体の正面側と、背面側と、一方の側面側と、他方の側面側の４つの広角画像を取得可能な４つの撮像部を有する請求項２に記載の測量システム。
【請求項７】
前記レール部は、高さ方向に直交し１軸方向に延出する第１レール部と、高さ方向及び前記第１レール部と直交し、前記第１レール部に沿ってスライド可能な第２レール部から構成され、前記測量装置本体と前記カメラとが前記第２レール部に沿ってスライド可能に構成された請求項５に記載の測量システム。
【請求項８】
前記カメラは、天頂方向の広角画像を取得可能な天頂撮像部を更に有し、該天頂撮像部の入射瞳位置の高さ方向の位置が前記測量装置本体の機械中心と一致又は略一致する様に構成された請求項７に記載の測量システム。
【請求項９】
前記アダプタは、前記カメラの高さ方向の調整が可能に構成された請求項３又は請求項４に記載の測量システム。
【請求項１０】
請求項２～請求項５又は請求項７のうちいずれか１項に記載の測量システムを用いた測量方法であって、前記測量装置本体の機械中心が基準位置に位置する第１の測定位置で前記測量装置本体に点群データを取得させ、前記測量装置本体及び前記カメラを前記カメラの光学中心が基準位置に位置する第２の測定位置迄スライドさせ、該第２の測定位置で前記カメラに画像を取得させ、前記測量装置本体を１８０°回転させ、前記測量装置本体及び前記カメラを前記カメラの光学中心が基準位置に位置する第３の測定位置迄スライドさせ、該第３の測定位置で前記カメラに画像を取得させ、前記第２の測定位置と前記第３の測定位置で取得した画像に基づき全周画像を作成させ、該全周画像と点群データに基づき色付きの点群データを作成する測量方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は測定対象物の３次元点群データや画像を取得可能な測量システム及び測量方法に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
測定対象物の形状や３次元点群データを取得する為の測量装置として、例えば３次元レーザスキャナがある。又、測定対象物及び測定対象物の周囲を広範囲に撮影する為の撮像装置として、全周カメラがある。
【０００３】
又、測量装置としてカメラが内蔵或は外付けされたレーザスキャナがあり、レーザスキャナと全周カメラとを用いることで、３次元座標付きの画像を取得することができる。
【０００４】
然し乍ら、従来の測量装置では、レーザスキャナの機械中心とカメラの光学中心の位置がずれている為、レーザスキャナとカメラとを同時に使用すると、光軸のズレによる視差が生じることとなる。この為、レーザスキャナで取得された点群データの中心と、カメラの中心とにズレが生じ、点群データの色付けが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
米国特許出願公開第２０２１／００５５４２０号明細書
特開２０１２－２０４９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、レーザスキャナとカメラとの視差を低減可能な測量システム及び測量方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、三脚上に設けられた測量装置と、該測量装置に対して既知の位置に設けられたカメラとを有する測量システムであって、前記カメラは少なくとも前記測量装置の正面側と一方の側面側の広角画像を取得可能な複数の撮像部を有し、前記測量装置の機械中心と前記カメラの光学中心の高さは一致し、前記機械中心と前記光学中心の水平距離は既知であり、前記測量装置と前記カメラは高さ方向に直交する少なくとも１軸方向に一体にスライド可能に構成された測量システムに係るものである。
【０００８】
又本発明は、前記測量装置は測距光を発し、測定対象物からの反射測距光を受光する測距部と、前記測距光を照射する回転部と、該回転部を鉛直方向に回転させる鉛直回転駆動部と、前記回転部が設けられる測量装置本体と、該測量装置本体を水平方向に回転させる水平回転駆動部と、前記測距光の照射方向を検出する測角部と、前記鉛直回転駆動部と前記水平回転駆動部の駆動を制御し、前記反射測距光の受光結果と前記測角部の検出結果に基づき３次元の点群データを演算する演算制御部とを有し、該演算制御部は、前記カメラが取得した複数の広角画像を合成して全周画像を作成し、前記点群データと前記全周画像とを合成する様に構成された測量システムに係るものである。
【０００９】
又本発明は、前記測量装置は、前記測量装置本体と一体に回転するレール部を更に有し、前記測量装置本体は前記レール部に沿ってスライド可能であり、前記カメラはアダプタを介して前記測量装置本体に取付けられた測量システムに係るものである。
【００１０】
又本発明は、前記測量装置は、前記測量装置本体と一体に回転するレール部と、該レール部に沿ってスライドするスライダ部とを更に有し、前記測量装置本体は前記スライダ部上に設けられ、前記カメラは前記測量装置本体の回転軸心と平行に延出するアダプタを介して前記スライダ部上に設けられた測量システムに係るものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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