JP3945512B2 - Three-dimensional information measuring method and apparatus, swing measuring method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、レーザ光を用いる三次元情報計測方法及びその装置、揺動計測方法及びその装置に関するものである。 The present invention relates to a three-dimensional information measuring method and apparatus using laser light, a fluctuation measuring method and apparatus.
スキー場等に設置されるゴンドラは、風などの影響でケーブルを支点とする振り子運動が発生するため、揺れ角度が所定の大きさ以上になった場合にはゴンドラの運行を停止するようになっている。一般に、運行停止の判断は、ゴンドラの運行管理者が監視カメラの映像によってゴンドラの揺れ角度を判断したり、風向風速計のデータから過去の傾向を基準にゴンドラの揺れ角度を想定して運行停止の判断をしている。 Gondolas installed at ski resorts, etc., have a pendulum motion with the cable as a fulcrum due to the influence of the wind, etc., so when the swing angle exceeds a predetermined level, the gondola operation stops. ing. In general, the operation stop is judged by the gondola operation manager using the video from the surveillance camera to determine the gondola swing angle, or from the anemometer data based on past trends and assuming the gondola swing angle. Judgment.
又、ゴンドラの揺れ角度を判断する方法としては、ゴンドラに傾斜計を取り付ける等の手段が考えられるが、夫々のゴンドラに給電設備が必要になるため、普及していない。 In addition, as a method of determining the swing angle of the gondola, means such as attaching an inclinometer to the gondola can be considered, but since each gondola requires a power supply facility, it is not widespread.
ここで、対象物の位置を把握するような関連の先行技術文献としては、下記の特許文献1、2等が既に存在している。
しかしながら、運行管理者がゴンドラの運行停止を判断する際には、ゴンドラの揺れ量を定量的に把握できず、運転管理者の主観的な判断になるため、個々の運行管理者によりバラツキが出てしまい、経験豊かな運転管理者ならば続行するような状況でも運行を停止してしまうという問題があった。又、人間による監視であるため、降雪、雨や霧によりゴンドラが見えにくくなると共に、常時監視が難しいという問題があった。 However, when the operation manager decides to stop the gondola operation, the amount of swaying of the gondola cannot be grasped quantitatively, and it becomes a subjective judgment of the operation manager. As a result, there is a problem that an experienced operation manager stops the operation even in a situation where the operation is continued. In addition, since monitoring is performed by humans, there are problems that it is difficult to see the gondola due to snow, rain, and fog, and that monitoring is difficult at all times.
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、対象物の情報をレーザ光の走査により取得する三次元情報計測方法及びその装置、揺動計測方法及びその装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a three-dimensional information measurement method and apparatus, a swing measurement method and apparatus for acquiring information on an object by scanning with laser light. .
本発明の請求項1は、所定のエリアにレーザ光を走査させて、対象物から反射光が戻ってくるまでの時間を反射光時間データとして検出すると共に、対象物から戻ってきた反射光の強度を反射光強度データとして検出し、反射光時間データと反射光強度データの一方から求められる三次元情報のいずれか一つを用いて対象物の情報を取得し、
前記反射光時間データの情報処理は、反射光の測定点数を用いて対象物の情報処理を行い、
前記反射光強度データの情報処理は、対象物の特定位置に予め配置された反射テープを用いて反射光の強度による差異から対象物の情報処理を行うことを特徴とする三次元情報計測方法、に係るものである。
Information processing of the reflected light time data is information processing of the object using the number of measurement points of the reflected light,
Information processing of the reflected light intensity data is a three-dimensional information measuring method characterized by performing information processing of the object from the difference due to the intensity of the reflected light using a reflective tape previously arranged at a specific position of the object , It is related to.
本発明の請求項2は、反射光時間データを検出する際に、レーザ光による反射光の測定点数が閾値未満ならば該当の反射光時間データを除外し、反射光強度データを検出する際に、反射光の計測値が不適切ならば該当の反射光強度データを除外する請求項1記載の三次元情報計測方法、に係るものである。
According to the second aspect of the present invention, when the reflected light time data is detected, if the number of measurement points of the reflected light by the laser light is less than the threshold value, the corresponding reflected light time data is excluded and the reflected light intensity data is detected. The three-dimensional information measuring method according to
本発明の請求項3は、対象物の情報として反射光時間データと反射光強度データから対象物の重心を測定する請求項1又は2記載の三次元情報計測方法、に係るものである。
本発明の請求項4は、所定のエリアにレーザ光を走査させて対象物から反射光を受光するレーザヘッドと、反射光を処理する制御処理部とを備え、
前記制御処理部は、反射光により、対象物から反射光が戻ってくるまでの時間を反射光時間データとして検出すると共に、対象物から戻ってきた反射光の強度を反射光強度データとして検出し、反射光時間データと反射光強度データの一方から求められる三次元情報のいずれか一つを用いて対象物の情報を取得し、
前記反射光時間データの情報処理は、反射光の測定点数を用いて対象物の情報処理を行い、
前記反射光強度データの情報処理は、対象物の特定位置に予め配置された反射テープを用いて反射光の強度による差異から対象物の情報処理を行うように構成されたことを特徴とする三次元情報計測装置、に係るものである。
A fourth aspect of the present invention includes a laser head that scans a predetermined area with laser light and receives reflected light from an object, and a control processing unit that processes the reflected light.
The control processing unit detects the time until the reflected light returns from the object as reflected light time data, and detects the intensity of the reflected light returned from the object as reflected light intensity data. The object information is obtained using any one of the three-dimensional information obtained from one of the reflected light time data and the reflected light intensity data,
Information processing of the reflected light time data is information processing of the object using the number of measurement points of the reflected light,
The information processing of the reflected light intensity data is configured to perform information processing of the object from the difference due to the intensity of the reflected light using a reflective tape previously arranged at a specific position of the object. This relates to the original information measuring device.
本発明の請求項5は、制御処理部は、対象物の情報として反射光時間データと反射光強度データから対象物の重心を測定するよう構成された請求項4記載の三次元情報計測装置、に係るものである。
本発明の請求項6は、所定のエリアにレーザ光を走査させて、対象物から反射光が戻ってくるまでの時間を反射光時間データとして検出すると共に、対象物から戻ってきた反射光の強度を反射光強度データとして検出し、反射光時間データと反射光強度データのいずれか一方から対象物の特定位置データを測定し、特定位置データから対象物の振幅角を決定し、
前記反射光時間データの情報処理は、反射光の測定点数を用いて対象物の特定位置データを求め、
前記反射光強度データの情報処理は、対象物の特定位置に予め配置された反射テープを用いて反射光の強度による差異から対象物の特定位置データを求めることを特徴とする揺動計測方法、に係るものである。
According to a sixth aspect of the present invention, a predetermined area is scanned with laser light, and the time until the reflected light returns from the object is detected as reflected light time data, and the reflected light returned from the object is detected. detecting the intensity as a reflected light intensity data, the specific position data of the object from one of the reflected light intensity data and the reflected light time data measured, to determine the amplitude angle of the object from a specific position data,
Information processing of the reflected light time data is to determine the specific position data of the object using the number of reflected light measurement points,
The information processing of the reflected light intensity data is a fluctuation measuring method characterized in that the specific position data of the object is obtained from the difference due to the intensity of the reflected light using a reflective tape previously arranged at the specific position of the object , It is related to.
本発明の請求項7は、特定位置データから対象物の変化量を速度データとして算出し、速度データを、予め準備したデータベースと対照して対象物の振幅角を推定する請求項6記載の揺動計測方法、に係るものである。
本発明の請求項8は、所定のエリアにレーザ光を走査させて対象物から反射光を受光するレーザヘッドと、反射光を処理する制御処理部とを備え、
前記制御処理部は、反射光により、対象物から反射光が戻ってくるまでの時間を反射光時間データとして検出すると共に、対象物から戻ってきた反射光の強度を反射光強度データとして検出し、反射光時間データと反射光強度データのいずれか一方から特定位置データを測定し、特定位置データから対象物の振幅角を決定し、
前記反射光時間データの情報処理は、反射光の測定点数を用いて対象物の特定位置データを求め、
前記反射光強度データの情報処理は、対象物の特定位置に予め配置された反射テープを用いて反射光の強度による差異から対象物の特定位置データを求めるように構成されたことを特徴とする揺動計測装置、に係るものである。
The control processing unit detects the time until the reflected light returns from the object as reflected light time data, and detects the intensity of the reflected light returned from the object as reflected light intensity data. Measure specific position data from either reflected light time data or reflected light intensity data, determine the amplitude angle of the object from the specific position data ,
Information processing of the reflected light time data is to determine the specific position data of the object using the number of reflected light measurement points,
The information processing of the reflected light intensity data is configured to obtain the specific position data of the object from the difference due to the intensity of the reflected light using a reflective tape previously arranged at the specific position of the object. This relates to a swing measuring device.
本発明の請求項9は、制御処理部は、特定位置データから対象物の変化量を速度データとして算出し、速度データを、予め準備したデータベースと対照して対象物の振幅角を決定するように構成された請求項9記載の揺動計測装置、に係るものである。
According to
このように、本発明の三次元情報計測方法及びその装置によれば、所定のエリアにレーザ光を走査させて、対象物から反射光が戻ってくるまでの時間を反射光時間データとして検出すると共に、対象物から戻ってきた反射光の強度を反射光強度データとして検出し、反射光時間データと反射光強度データを併用して対象物の情報を取得するので、対象物の定量的な情報を把握して客観的な判断を行うことができる。又、反射光時間データと反射光強度データを併用して対象物の情報を取得するので、雪、雨や霧により測定条件が悪化した場合であっても、対象物の情報を好適に取得することができる。更に、レーザ光の走査により対象物の情報を取得するので、人間による監視と異なり、対象物を常時監視することができる。 Thus, according to the three-dimensional information measuring method and apparatus of the present invention, a predetermined area is scanned with laser light, and the time until the reflected light returns from the object is detected as reflected light time data. At the same time, the intensity of the reflected light returned from the object is detected as reflected light intensity data, and the information on the object is obtained by using the reflected light time data and the reflected light intensity data together. Can be used to make objective decisions. Moreover, since the information on the object is acquired by using the reflected light time data and the reflected light intensity data in combination, the information on the object is preferably acquired even when the measurement conditions deteriorate due to snow, rain, or fog. be able to. Furthermore, since information on the object is acquired by scanning with laser light, the object can be constantly monitored, unlike human monitoring.
反射光時間データを検出する際に、レーザ光による反射光の測定点数が閾値未満ならば該当の反射光時間データを除外し、反射光強度データを検出する際に、反射光の計測値が不適切ならば該当の反射光強度データを除外すると、対象物の情報の質を高めるので、対象物の定量的な情報を好適に把握して一層客観的な判断を行うことができる。 When the reflected light time data is detected, if the number of measurement points of the reflected light by the laser light is less than the threshold value, the corresponding reflected light time data is excluded, and when the reflected light intensity data is detected, the reflected light measurement value is invalid. If appropriate, if the corresponding reflected light intensity data is excluded, the quality of the information on the object is improved, so that quantitative information on the object can be appropriately grasped and a more objective judgment can be made.
対象物の情報として反射光時間データと反射光強度データから対象物の重心を測定すると、対象物の動きを好適に把握して一層客観的な判断を行うことができる。 When the center of gravity of the object is measured from the reflected light time data and the reflected light intensity data as the object information, it is possible to appropriately grasp the movement of the object and make a more objective judgment.
対象物に反射テープを備えると、反射テープによりレーザ光を好適に反射し得るので、雪、雨や霧により測定条件が悪化した場合であっても、対象物の情報を一層好適に取得することができる。 When the object is provided with a reflective tape, the laser light can be reflected by the reflective tape, so that even when the measurement conditions are deteriorated due to snow, rain, or fog, information on the object is more suitably acquired. Can do.
一方、本発明の揺動計測方法及びその装置によれば、検出した反射光時間データと反射光強度データのいずれか一方から対象物の特定位置データを測定し、特定位置データから対象物の振幅角を決定するので、対象物の揺れ量を定量的に把握して対象物の動きを客観的に判断し、運行管理者の個々の判断に依存するような対象物の運行可否のバラツキを防止し、結果的に対象物の適切な運行可否の判断を行うことができる。又、反射光時間データと反射光強度データの両方から対象物の振幅角を取得して揺れ量を把握した場合には、雪、雨や霧により測定条件が悪化した場合であっても、対象物の動きを客観的に且つ好適に判断し、対象物の適切な運行可否の判断を行うことができる。更に、レーザ光の走査により対象物の情報を取得するので、人間による監視と異なり、対象物を常時監視することができる。 On the other hand, according to the swing measurement method and apparatus of the present invention, by measuring the specific position data of the object from one of the reflected light intensity data and the detected reflected light time data, the amplitude of the object from a specific position data Since the angle is determined, it is possible to quantitatively grasp the amount of shaking of the object and objectively judge the movement of the object, and prevent the variation of the object's operation that depends on the individual judgment of the operation manager. As a result, it is possible to determine whether or not the object can be appropriately operated. In addition, when the amplitude of the object is obtained from both the reflected light time data and reflected light intensity data and the amount of shaking is grasped, even if the measurement conditions deteriorate due to snow, rain or fog, the target It is possible to objectively and suitably determine the movement of the object and to determine whether or not the object can be appropriately operated. Furthermore, since information on the object is acquired by scanning with laser light, the object can be constantly monitored, unlike human monitoring.
特定位置データから対象物の変化量を速度データとして算出し、速度データを、予め準備したデータベースと対照して対象物の振幅角を推定すると、対象物の揺れ量を定量的に且つ容易的に把握して対象物の動きを一層客観的に判断し、対象物の好適な運行可否の判断を行うことができる。
By calculating the amount of change of the object as velocity data from the specific position data and estimating the amplitude angle of the object by comparing the velocity data with a database prepared in advance, the amount of shaking of the object can be quantitatively and easily determined. It is possible to grasp the movement of the target object more objectively and determine whether the target object can be operated appropriately.
上記した本発明の三次元情報計測方法及びその装置、揺動計測方法及びその装置によれば、レーザ光の走査により反射光強度データ等から対象物の情報を取得するので、対象物の定量的な情報を把握して客観的な判断を行うことができるという優れた効果を奏し得る。 According to the above-described three-dimensional information measuring method and apparatus, fluctuation measuring method and apparatus of the present invention, information on an object is acquired from reflected light intensity data or the like by scanning with laser light. It is possible to obtain an excellent effect of being able to grasp objective information and make an objective judgment.
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明を実施する形態であって三次元情報計測装置を含む揺動計測装置を示す概略図、図2は本発明を実施する形態であって三次元情報計測装置を含む揺動計測装置によりゴンドラを測定する状態を示す概念図、図3は本発明を実施する形態の三次元情報計測方法及びその装置、揺動計測方法及び装置による測定の手順を示すフロー、図4は本発明を実施する形態にあって対象物の重心を求める処理を示す概念図である。ここで、図1〜図4は本願の揺動計測方法及びその装置の場合を示すものであるが、以下に示す如く、本願の三次元情報計測方法及びその装置の場合についても示している。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a fluctuation measuring apparatus including a three-dimensional information measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a fluctuation measurement including the three-dimensional information measuring apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a conceptual diagram showing a state in which a gondola is measured by an apparatus. FIG. 3 is a flowchart showing a three-dimensional information measuring method and apparatus, an oscillation measuring method and a measurement procedure according to the embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram which shows the process which calculates | requires the gravity center of a target object in the form which implements. 1 to 4 show the case of the swing measurement method and apparatus of the present application, but also show the case of the three-dimensional information measurement method and apparatus of the present application as described below.
図1、図2に示す如く本願の三次元情報計測方法及びその装置は、ゴンドラ等の対象物1をワイヤロープ2を介して移動させるリフト3に備えられており、ワイヤロープ2を支持する支柱4の上部にはレーザヘッド5を備え、支柱4の下部には制御処理部6の制御ユニット7を配置し、運転室(図示せず)には制御処理部6の判定処理PC8を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the three-dimensional information measuring method and apparatus of the present application are provided in a
レーザヘッド5は、パルスレーザのレーザ光を発振する半導体レーザ等のレーザ発振部9と、発振されたレーザ光を反射するミラー部10と、レーザ光を水平方向に振りながら垂直に移動させるようミラー部10を操作する走査モータ11及び揺動モータ12と、対象物1から反射したレーザ光を受光する検出部13とを備えており、レーザ光は支柱4から数十mから百m前後までの所定のエリアで走査されてゴンドラ等の対象物1で反射されるようになっている。図中、14はレーザ発振部9側のレンズ、15は検出側のレンズを示している。
The
制御処理部6の制御ユニット7は、レーザ発振部9に開始信号を送ると共に検出部13から検出信号を受けるカウンタ部16と、カウンタ部16に接続され且つ対象物1から反射光が戻ってくるまでの時間を検出する反射光時間検出部17と、カウンタ部16に接続され且つ対象物1から戻ってきた反射光の強度を検出する反射光強度検出部18と、レーザ光を走査させるよう走査モータ11及び揺動モータ12の動きを制御するモータドライバ19及び制御PC20と、反射光時間検出部17及び反射光強度検出部18並びにモータドライバ19に接続されるデータ処理部21とを備えており、データ処理部21は、反射光時間検出部17からの反射光時間データ、反射光強度検出部18からの反射光強度データ、モータドライバ19からの揺動・走査データを処理して対象物1の情報を生成するようになっている。
The
制御処理部6の判定処理PC8は、データ処理部21からの対象物1の情報を受けて更に処理するようになっている。
The
一方、ゴンドラ等の対象物1には、図2に示す如く、レーザ光を好適に反射し得る反射テープ22を貼付している。
On the other hand, as shown in FIG. 2, a
以下、本発明の三次元情報計測方法及びその装置を実施する形態例の作用を説明する。 Hereinafter, the operation of the embodiment implementing the three-dimensional information measuring method and apparatus of the present invention will be described.
ゴンドラ等の対象物1の情報を計測する際には、図3に示す如く、初めにステップS1で、対象物1が移動する所定のエリア内にパルスレーザのレーザ光を1秒間に数十万ショットの割合でレーザ光を水平方向に振りながら垂直に移動させるようラスタースキャン方式で走査させる。
When measuring the information of the
次に、ステップS2で、対象物1から戻ってくる反射光をレーザヘッド5の検出部13で受け、レーザ光の走査方向において対象物1から反射光が戻ってくるまでの時間を反射光時間データとして反射光時間検出部17で検出すると共に、レーザ光の走査方向において対象物1から戻ってきた反射光の強度(信号レベルの差異)を反射光強度データとして反射光強度検出部18で検出する。ここで、反射光は、反射テープ22により反射されて戻ってくるものと、対象物1の他の部分から反射されて戻ってくるものとがある。又、検出した反射光時間データ及び反射光強度データの中には、対象物1以外からの反射光のデータがノイズとして含まれているので、ステップS3で、予め設定した対象物1以外からの反射光のデータを削除する。
Next, in step S2, the reflected light returning from the
続いて、ステップS4で、パルスレーザによる反射光の測定点数を、任意に設定した距離幅に位置する範囲でグループ化して一つの対象物1と認識し、同時に、グループ化された測定点数の反射光時間データを平均化等の処理をし、反射光時間データを距離の対比データに参照して対象物1までの距離を算出する。
Subsequently, in step S4, the number of measurement points of the reflected light by the pulse laser is grouped in a range located within an arbitrarily set distance width and recognized as one
ここで、ステップS4が終了した後には、反射光時間データを情報処理する第一処理ルート(ステップS5、ステップS6)と、反射光強度データを情報処理する第二処理ルート(ステップS7、ステップS8、ステップS9)とがあり、両者は並列して進行処理される。 Here, after step S4 is completed, the first processing route (step S5, step S6) for processing the reflected light time data and the second processing route (step S7, step S8) for processing the reflected light intensity data. Step S9) and both are processed in parallel.
第一処理ルートのステップS5では、レーザ光による反射光の計測した測定点数が所定の閾値以上(図3のステップS5ではYESの方向)ならば、反射光時間データには確信度が高いとしてステップS6に移行し、一方、レーザ光による反射光の計測した測定点数が所定の閾値未満(図3のステップS5ではNOの方向)ならば、反射光の多くが何らかの理由により適切なデータが得られず、確信度が低いとして該当の反射光時間データを除外してステップS10の計測続行の判断へ移行し、ステップS1へ戻す。ここで、適切なデータが得られない理由としては、雪、雨や霧等の気象条件がある。 In step S5 of the first processing route, if the number of measurement points of the reflected light by the laser light is equal to or greater than a predetermined threshold (YES in step S5 in FIG. 3), the reflected light time data is assumed to have high certainty. On the other hand, if the number of measurement points of the reflected light by the laser beam is less than the predetermined threshold (NO in step S5 in FIG. 3), appropriate data can be obtained for most of the reflected light for some reason. If the certainty factor is low, the corresponding reflected light time data is excluded, the process proceeds to step S10 to continue measurement, and the process returns to step S1. Here, the reason why appropriate data cannot be obtained includes weather conditions such as snow, rain, and fog.
ステップS6では、反射光時間データを所定の情報処理することにより対象物1の重心を算出してステップS11へ移行する。なお、対象物1の重心は、対象物1の重心位置に限定されるものでなく、対象物1の中心位置等、対象物1のポイント位置を特定するものならば特に限定されるものではない。又、対象物1の重心を求める処理の一例としては、図4に示す如く、対象物1の測定データ群23における反射光時間データの複数の測定点数(測定データ数)から第一方向(水平方向角度)の平均値を算出して第一方向重心位置G1を決定し、又、同時に対象物1の測定データ群23における反射光時間データの複数の測定点数(測定データ数)から第二方向(垂直方向角度)の平均値を算出して第二方向重心位置G2を決定し、第一方向重心位置G1と第二方向重心位置G2から対象物1の重心Gfを求めるものがある。
In step S6, the reflected light time data is subjected to predetermined information processing to calculate the center of gravity of the
一方、第二処理ルートのステップS7では、対象物1までの夫々の距離に対応する反射光強度データを抽出し、ステップS8では、反射光強度データを、ステップS6とは異なる所定の情報処理することにより対象物1の重心を算出する。なお、対象物1の重心は、ステップS6の場合と略同様に、対象物1の重心位置に限定されるものでなく、対象物1の中心位置等、対象物1のポイント位置を特定するものならば特に限定されるものではない。又、対象物1の重心を求める処理の他例としては、反射テープ22を対象物1の重心に予め貼付することにより反射テープ22の反射光強度データから対象物1の重心を求めるものがある。
On the other hand, in step S7 of the second processing route, reflected light intensity data corresponding to each distance to the
次に、ステップS9では、レーザ光による反射光強度データが所定の数値範囲内もしくは所定の変位量内にあり、適切なデータ(図3のステップS9ではYESの方向)ならば、反射光強度データには確信度が高いとしてステップS11に移行しており、一方、レーザ光による反射光強度データが所定の数値範囲内もしくは所定の変位量内であり、不適切なデータ(図3のステップS9ではNOの方向)ならば、反射光の多くが何らかの理由により適切なデータが得られず、確信度が低いとして該当の反射光時間データを除外してステップS10の計測続行の判断へ移行し、ステップS1へ戻す。 Next, in step S9, if the reflected light intensity data by the laser light is within a predetermined numerical range or within a predetermined displacement and is appropriate data (YES in step S9 in FIG. 3), the reflected light intensity data. Since the certainty factor is high, the process proceeds to step S11. On the other hand, the reflected light intensity data by the laser light is within a predetermined numerical range or a predetermined displacement amount, and inappropriate data (in step S9 in FIG. 3). NO direction), appropriate data cannot be obtained for some reason because most of the reflected light is low, and it is determined that the certainty level is low, and the corresponding reflected light time data is excluded and the process proceeds to the determination to continue measurement in step S10. Return to S1.
ステップS11では、第一処理ルートで算出した対象物1の重心と、第二処理ルートで算出した対象物1の重心とを併用して対象物1の三次元重心を計測する。ここで、レーザヘッド5及び制御処理部6の制御ユニット7は、レーザ光の走査に伴って反射光時間データ及び反射光強度データを一秒間に1〜数十フレームで得て更新しており、ステップS11で計測される対象物1の三次元重心のデータは、経過時間に対応して複数得られ、適宜、判定処理PC8に送られている。なお、ステップS3からステップS11までの処理は、データ処理部21で行ってもよいし、判定処理PC8で行ってもよく、データ処理部21と判定処理PC8でステップを適宜分けて処理してもよい。
In step S11, the three-dimensional center of gravity of the
このように、本発明の三次元情報計測方法及びその装置による形態例によれば、所定のエリアにレーザ光を走査させて、対象物1から反射光が戻ってくるまでの時間を反射光時間データとして検出すると共に、対象物1から戻ってきた反射光の強度を反射光強度データとして検出し、反射光時間データと反射光強度データを併用して対象物1の情報を取得するので、ゴンドラ等の対象物1の定量的な情報を把握して客観的な判断を行うことができる。又、反射光時間データと反射光強度データを併用して対象物1の情報を取得するので、雪、雨や霧により測定条件が悪化した場合であっても、ゴンドラ等の対象物1の情報を好適に取得することができる。更に、レーザ光の走査により対象物1の情報を取得するので、人間による監視と異なり、ゴンドラ等の対象物1を常時監視することができる。
As described above, according to the embodiment of the three-dimensional information measuring method and the apparatus of the present invention, the time until the reflected light returns from the
反射光時間データを検出する際に、レーザ光による反射光の測定点数が閾値未満ならば該当の反射光時間データを除外し、反射光強度データを検出する際に、反射光の計測値が不適切ならば該当の反射光強度データを除外すると、対象物1の情報の質を高めるので、対象物1の定量的な情報を好適に把握して一層客観的な判断を行うことができる。
When the reflected light time data is detected, if the number of measurement points of the reflected light by the laser light is less than the threshold value, the corresponding reflected light time data is excluded, and when the reflected light intensity data is detected, the reflected light measurement value is invalid. If appropriate, if the corresponding reflected light intensity data is excluded, the information quality of the
対象物1の情報として反射光時間データと反射光強度データから対象物1の重心を測定すると、対象物1の動きを好適に把握して一層客観的な判断を行うことができる。
When the center of gravity of the
対象物1に反射テープ22を備えると、反射テープ22によりレーザ光を好適に反射し得るので、雪、雨や霧により測定条件が悪化した場合であっても、対象物1の情報を一層好適に取得することができる。
When the
以下、本願の揺動計測方法及びその装置を説明する。 The swing measurement method and apparatus of the present application will be described below.
図1、図2に示す如く本願の揺動計測方法及びその装置は、先に説明した三次元情報計測装置及びその装置を含むものであって略同様な構成を備えている。相違点は、処理のステップが引き続き行われる点にあり、続いて、本発明の揺動計測方法及びその装置を実施する形態例の作用を説明する。 As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the fluctuation measuring method and apparatus of the present application include the three-dimensional information measuring apparatus and apparatus described above, and have substantially the same configuration. The difference is that the processing steps are continued, and the operation of the embodiment for implementing the fluctuation measuring method and apparatus of the present invention will be described.
ゴンドラ等の対象物1の情報を計測する際には、先の三次元情報計測方法及びその装置の場合と略同様に、図3に示す如く、ステップS1からステップS10までの処理を行う。
When measuring the information of the
ステップS11では、反射光時間データより第一処理ルートで算出した対象物1の重心と、反射光強度データより第二処理ルートで算出した対象物1の重心との少なくとも一方から対象物1の重心データ(三次元重心)を測定して判定処理PC8に送り、判定処理PC8で経過時間に対応する対象物1の複数の重心データを蓄積する。ここで、レーザヘッド5及び制御処理部6の制御ユニット7は、三次元情報計測方法及びその装置の場合と略同様に、レーザ光の走査に伴って反射光時間データ及び反射光強度データを一秒間に1〜数十フレームで得て逐次更新している。なお、反射光時間データ及び反射光強度データを得るフレーム数は、一秒間に1〜数十フレームの範囲に限定されるものでなく、他のフレーム数でも良い。
In step S11, the center of gravity of the
一方、重心データを測定する際に雪、雨や霧等の気象条件が悪化した場合には、第一処理ルートで算出した対象物1の重心と、第二処理ルートで算出した対象物1の重心とを併用して重心データを測定している。
On the other hand, when the weather conditions such as snow, rain, and fog deteriorate when measuring the center of gravity data, the center of gravity of the
ステップS11で対象物1の複数の重心データを計測して判定処理PC8に蓄積した後には、ステップS12に移行し、ステップS12では、一つの重心データ(N回目)と前の重心データ(N−1回目)とを合わせて対象物1の変化量を速度データとして算出する。
After measuring a plurality of centroid data of the
次に、ステップS13では、算出した速度データを、予め準備した運動モードのデータベースDと対照するよう、データベースDとの近似判定処理を行い、対象物1の仮の最大振幅角を推定する。又、判定処理PC8は、推定された対象物1の仮の最大振幅角を、経過時間に対応するよう複数の計測数のデータとして蓄積する。ここで、運動モードのデータベースDは、ゴンドラ等の対象物1の吊り下げ長さ等から算出したものでもよいし、実測によりデータを集計したものでもよい。
Next, in step S13, an approximate determination process with the database D is performed so that the calculated speed data is compared with the database D of the motion mode prepared in advance, and the provisional maximum amplitude angle of the
続いて、ステップS14では、複数の仮の最大振幅角からなる計測数を平均化処理することにより、一定時間内における最大振幅角を決定する。この時、ゴンドラ等の対象物1の最大振幅角(揺れ量)が所定の範囲内である場合には、ゴンドラ等の対象物1の運行を為し得るとしてステップS1に戻し、ステップS1からステップS14の処理を繰返す。一方、ゴンドラ等の対象物1の最大振幅角(揺れ量)が所定の範囲より大きい場合には、対象物1の運行を為し得ないとしてステップS15に移行して上位システム等からデータを出力し、運行管理者に警告を与えてゴンドラ等の運行を停止する。
Subsequently, in step S14, the maximum amplitude angle within a predetermined time is determined by averaging the number of measurements including a plurality of provisional maximum amplitude angles. At this time, if the maximum amplitude angle (swing amount) of the
ここで、ステップS3からステップS15までの処理は、データ処理部21と判定処理PC8で適宜分けて処理してもよいし、データ処理部21と判定処理PC8のいずれか一方で処理してもよい。又、反射光時間データや反射光強度データの確信度が低いとしてステップS10に移行した際において、連続してデータが不適になった場合等(図3のステップS10のNO)には、ゴンドラ等の対象物1の最大振幅角(揺れ量)を計測できないとして上位システム等からデータを出力し、計測の処理を中止する。一方、データの一部のみが不適であって計測の処理に影響を与えない場合等(図3のステップS10のYES)には、ステップS1に戻して計測の処理を繰返す。
Here, the processing from step S3 to step S15 may be processed separately by the
このように、本発明の揺動計測方法及びその装置による形態例によれば、検出した反射光時間データと反射光強度データの少なくとも一方から対象物1の重心データを測定し、重心データから対象物1の振幅角を決定するので、ゴンドラ等の対象物1の揺れ量を定量的に把握して対象物1の動きを客観的に判断し、運行管理者の個々の判断に依存するようなゴンドラ等の対象物1の運行可否のバラツキを防止し、結果的にゴンドラ等の対象物1の適切な運行可否の判断を行うことができる。又、反射光時間データと反射光強度データの両方から対象物1の振幅角を取得して揺れ量を把握した場合には、雪、雨や霧により測定条件が悪化した場合であっても、対象物1の動きを客観的に且つ好適に判断し、ゴンドラ等の対象物1の適切な運行可否の判断を行うことができる。更に、レーザ光の走査により対象物1の情報を取得するので、人間による監視と異なり、ゴンドラ等の対象物1を常時監視することができる。更に又、複数のリフト3の支柱4に揺動計測装置を備えた場合には、複数のゴンドラ等の対象物1を同時に計測してリフト3全体におけるゴンドラ等の対象物1の揺れ量を平均化し得るので、ゴンドラ等の対象物1の揺れ量を定量的且つ好適に把握して対象物1の動きを客観的に判断することができる。
As described above, according to the embodiment of the fluctuation measuring method and the apparatus of the present invention, the centroid data of the
重心データから対象物1の変化量を速度データとして算出し、速度データを、予め準備したデータベースと対照して対象物1の振幅角を推定すると、対象物1の揺れ量を定量的に且つ容易的に把握して対象物1の動きを一層客観的に判断し、対象物1の好適な運行可否の判断を行うことができる。
When the amount of change of the
尚、本発明の三次元情報計測方法及びその装置、揺動計測方法及びその装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、リフト以外のケーブルクレーンやコンテナクレーン等の吊り下げ荷役手段に使用されるフックやバケットのブロック部を、本発明の対照物にしてもよいこと、レーザ光の走査により対象物1の動きを測定するならばステップの手順に変更があってよいこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
Note that the three-dimensional information measuring method and apparatus, the swing measuring method and apparatus thereof according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and suspended handling means such as cable cranes and container cranes other than lifts. The block part of the hook or bucket used in the above may be used as a control object of the present invention, the procedure of the step may be changed if the movement of the
1 対象物
5 レーザヘッド
6 制御処理部
22 反射テープ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記反射光時間データの情報処理は、反射光の測定点数を用いて対象物の情報処理を行い、
前記反射光強度データの情報処理は、対象物の特定位置に予め配置された反射テープを用いて反射光の強度による差異から対象物の情報処理を行うことを特徴とする三次元情報計測方法。 A predetermined area is scanned with laser light, and the time until the reflected light returns from the object is detected as reflected light time data, and the intensity of the reflected light returned from the object is detected as reflected light intensity data. Then, information on the object is obtained using any one of the three-dimensional information obtained from one of the reflected light time data and the reflected light intensity data,
Information processing of the reflected light time data is information processing of the object using the number of measurement points of the reflected light,
The information processing of the reflected light intensity data is a three-dimensional information measuring method characterized in that information processing of an object is performed from a difference due to the intensity of reflected light using a reflection tape previously arranged at a specific position of the object .
前記制御処理部は、反射光により、対象物から反射光が戻ってくるまでの時間を反射光時間データとして検出すると共に、対象物から戻ってきた反射光の強度を反射光強度データとして検出し、反射光時間データと反射光強度データの一方から求められる三次元情報のいずれか一つを用いて対象物の情報を取得し、
前記反射光時間データの情報処理は、反射光の測定点数を用いて対象物の情報処理を行い、
前記反射光強度データの情報処理は、対象物の特定位置に予め配置された反射テープを用いて反射光の強度による差異から対象物の情報処理を行うように構成されたことを特徴とする三次元情報計測装置。 A laser head that scans a predetermined area with laser light and receives reflected light from the object, and a control processing unit that processes the reflected light,
The control processing unit detects the time until the reflected light returns from the object as reflected light time data, and detects the intensity of the reflected light returned from the object as reflected light intensity data. The object information is obtained using any one of the three-dimensional information obtained from one of the reflected light time data and the reflected light intensity data,
Information processing of the reflected light time data is information processing of the object using the number of measurement points of the reflected light,
The information processing of the reflected light intensity data is configured to perform information processing of the object from the difference due to the intensity of the reflected light using a reflective tape previously arranged at a specific position of the object. Original information measuring device.
前記反射光時間データの情報処理は、反射光の測定点数を用いて対象物の特定位置データを求め、
前記反射光強度データの情報処理は、対象物の特定位置に予め配置された反射テープを用いて反射光の強度による差異から対象物の特定位置データを求めることを特徴とする揺動計測方法。 A predetermined area is scanned with laser light, and the time until the reflected light returns from the object is detected as reflected light time data, and the intensity of the reflected light returned from the object is detected as reflected light intensity data. Measuring the specific position data of the object from either the reflected light time data or the reflected light intensity data, and determining the amplitude angle of the object from the specific position data ,
Information processing of the reflected light time data is to determine the specific position data of the object using the number of reflected light measurement points,
The fluctuation measurement method characterized in that the information processing of the reflected light intensity data obtains the specific position data of the object from the difference due to the intensity of the reflected light using a reflective tape previously arranged at the specific position of the object .
前記制御処理部は、反射光により、対象物から反射光が戻ってくるまでの時間を反射光時間データとして検出すると共に、対象物から戻ってきた反射光の強度を反射光強度データとして検出し、反射光時間データと反射光強度データのいずれか一方から特定位置データを測定し、特定位置データから対象物の振幅角を決定し、The control processing unit detects the time until the reflected light returns from the object as reflected light time data, and detects the intensity of the reflected light returned from the object as reflected light intensity data. Measure specific position data from either reflected light time data or reflected light intensity data, determine the amplitude angle of the object from the specific position data,
前記反射光時間データの情報処理は、反射光の測定点数を用いて対象物の特定位置データを求め、Information processing of the reflected light time data is to determine the specific position data of the object using the number of reflected light measurement points,
前記反射光強度データの情報処理は、対象物の特定位置に予め配置された反射テープを用いて反射光の強度による差異から対象物の特定位置データを求めるように構成されたことを特徴とする揺動計測装置。The information processing of the reflected light intensity data is configured to obtain the specific position data of the object from the difference due to the intensity of the reflected light using a reflective tape previously arranged at the specific position of the object. Swing measurement device.
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