JP6949544B2 - Bar arrangement inspection system and bar arrangement inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、建設工事現場において、鉄筋が設計通りに組まれたものであるか検査を行う配筋検査システム及び配筋検査方法に関する。 The present invention relates to a bar arrangement inspection system and a bar arrangement inspection method for inspecting whether or not the reinforcing bars are assembled as designed at a construction site.
鉄筋コンクリート構造物の構築工程においては、例えば、柱部材や梁部材の主筋、及び帯筋やあばら筋といった補強筋とからなる鉄筋が組まれた後に、設計通りに組まれたものであるか検査を行い、確認することは非常に重要である。 In the construction process of a reinforced concrete structure, for example, after the reinforcing bars consisting of the main bars of column members and beam members and reinforcing bars such as band bars and stirrups are assembled, it is inspected whether they are assembled as designed. It is very important to do and confirm.
また、配筋検査の結果の報告書を作成するための支援システムとして、例えば、特許文献1(特開2016−35622号公報)には、データベースに格納されている報告書のひな形に数値を入力し、当該数値を送信する送信手段を用いて、施工者による検査から管理者による承認までを簡素化する報告書作成システムが開示されている。
配筋工程において、現場の作業員が配筋された主筋の径や本数、補強筋の径やピッチを計測・確認することが一般的であるが、近年、その作業量は膨大になっており、作業にあたる作業員の確保の問題や、作業時間の長時間化の問題があった。 In the bar arrangement process, it is common for field workers to measure and confirm the diameter and number of main bars arranged, and the diameter and pitch of reinforcing bars, but in recent years, the amount of work has become enormous. , There was a problem of securing workers to handle the work and a problem of lengthening the working time.
また、検査データの改ざん防止や、検査の客観性の確保による検査の信頼性の向上が望まれている。本発明は、このような課題を解決するものであって、検査時間を短縮化し、検査作業人員の削減に資する配筋検査システム及び配筋検査方法の提供を目的とするものである。 In addition, it is desired to prevent falsification of inspection data and improve the reliability of inspection by ensuring the objectivity of inspection. The present invention solves such a problem, and an object of the present invention is to provide a bar arrangement inspection system and a bar arrangement inspection method that shorten the inspection time and contribute to the reduction of the number of inspection workers.
この発明は、上記課題を解決するものであって、本発明に係る配筋検査システムは、鉄筋の内側からスキャンし点群データを取得することで、鉄筋が設計通りに組まれたものであるか検査を行う配筋検査システムであって、光線の出射部を有し、光線を主筋及び補強筋からなる鉄筋に出射して、鉄筋の点群データを取得する3次元距離センサーと、前記3次元距離センサーの出射部を全方位に向けさせるように前記3次元距離センサーの姿勢を変更する回転移動機構と、前記3次元距離センサーの姿勢データを検出する姿勢検出部と、を有し、前記回転移動機構が、棹部材と、前記棹部材に対して第1軸を軸中心として回転する基台部材と、からなり、前記基台部材に対して第2軸を軸中心として前記3次元距離センサーを回転させることを特徴とする。
The present invention solves the above-mentioned problems, and in the bar arrangement inspection system according to the present invention , the reinforcing bars are assembled as designed by scanning from the inside of the reinforcing bars and acquiring point group data. A three-dimensional distance sensor that has a light emitting portion and emits a light beam to a reinforcing bar composed of a main bar and a reinforcing bar to acquire point group data of the reinforcing bar, and the above 3 have a emitting portion dimension distance sensor and the rotational movement mechanism for changing the posture of the three-dimensional distance sensor to cause in all directions, and the attitude detecting unit for detecting the attitude data of the three-dimensional distance sensor, the said The rotational movement mechanism comprises a rod member and a base member that rotates about the first axis with respect to the rod member, and the three-dimensional distance with respect to the base member with the second axis as the axis center. It is characterized by rotating the sensor.
また、本発明に係る配筋検査システムは、前記3次元距離センサーで取得され、特異データが排除された点群データと、前記姿勢検出部で検出される姿勢データとに基づいて、複数の点群データを合成し、合成点群データとなす合成部と、前記合成部で合成された合成点群データを、直交座標系に基づく直交座標系点群データに変換する変換部と、前記変換部で変換された直交座標系点群データから、主筋のみが存在する断面の直交座標系点群データと補強筋のみが存在する断面の直交座標系点群データを抽出する抽出部と、をさらに有することを特徴とする。 Further, the bar arrangement inspection system according to the present invention has a plurality of points based on the point cloud data acquired by the three-dimensional distance sensor and excluding the peculiar data and the attitude data detected by the attitude detection unit. A compositing unit that synthesizes the group data and makes it into the composite point cloud data, a conversion unit that converts the composite point cloud data synthesized by the compositing unit into a Cartesian coordinate system point cloud data based on the Cartesian coordinate system, and the conversion unit. Further, it has an extraction unit for extracting the Cartesian coordinate system point cloud data of the cross section in which only the main bar exists and the Cartesian coordinate system point cloud data of the cross section in which only the reinforcing bar exists from the Cartesian coordinate system point cloud data converted in. It is characterized by that.
また、本発明に係る配筋検査システムは、前記抽出部で抽出された主筋のみが存在する断面の直交座標系点群データ、及び、補強筋のみが存在する断面の直交座標系点群データのうち少なくとも1つを、鉄筋の設計データと重ね合わせて表示する表示部を有することを特徴とする。 Further, the bar arrangement inspection system according to the present invention includes the Cartesian coordinate system point cloud data of the cross section where only the main bars extracted by the extraction unit are present, and the Cartesian coordinate system point cloud data of the cross section where only the reinforcing bars are present. It is characterized by having a display unit for displaying at least one of them by superimposing it on the design data of the reinforcing bar.
また、本発明に係る配筋検査システムは、前記抽出部で抽出された主筋のみが存在する断面の直交座標系点群データから得られる主筋情報と補強筋のみが存在する断面の直交座標系点群データから得られる補強筋情報と、鉄筋の設計データに基づく主筋情報と補強筋情報との一致を判定する判定部を有することを特徴とする。 Further, in the bar arrangement inspection system according to the present invention, the Cartesian coordinate system points of the cross section where only the reinforcing bars exist and the main bar information obtained from the Cartesian coordinate system point group data of the cross section where only the main bars extracted by the extraction unit exist. It is characterized by having a determination unit for determining a match between the reinforcing bar information obtained from the group data and the main bar information and the reinforcing bar information based on the design data of the reinforcing bars.
また、本発明に係る配筋検査方法は、鉄筋の内側からスキャンし点群データを取得することで、鉄筋が設計通りに組まれたものであるか検査を行う配筋検査システムを用いた配筋検査方法であって、配筋検査システムが、光線の出射部を有し、光線を主筋及び補強筋からなる鉄筋に出射して、鉄筋の点群データを取得する3次元距離センサーと、前記3次元距離センサーの出射部を全方位に向けさせるように前記3次元距離センサーの姿勢を変更する回転移動機構と、前記3次元距離センサーの姿勢データを検出する姿勢検出部と、を有し、前記回転移動機構が、棹部材と、前記棹部材に対して第1軸を軸中心として回転する基台部材と、からなり、前記基台部材に対して第2軸を軸中心として前記3次元距離センサーを回転させると共に、前記3次元距離センサーで取得され、特異データが排除された点群データと、前記姿勢検出部で検出される姿勢データとに基づいて、複数の点群データを合成し、合成点群データとなす合成ステップと、前記合成ステップで合成された合成点群データを、直交座標系に基づく直交座標系点群データに変換する変換ステップと、前記変換ステップで変換された直交座標系点群データから、主筋のみが存在する断面の直交座標系点群データと補強筋のみが存在する断面の直交座標系点群データを抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップで抽出された主筋のみが存在する断面の直交座標系点群データ、及び、補強筋のみが存在する断面の直交座標系点群データのうち少なくとも1つを、鉄筋の設計データと重ね合わせて表示する表示ステップと、前記抽出ステップで抽出された主筋のみが存在する断面の直交座標系点群データから得られる主筋情報と補強筋のみが存在する断面の直交座標系点群データから得られる補強筋情報と、鉄筋の設計データに基づく主筋情報と補強筋情報との一致を判定する判定ステップと、を実行することを特徴とする。
Further, the bar arrangement inspection method according to the present invention uses a bar arrangement inspection system that inspects whether the reinforcing bars are assembled as designed by scanning from the inside of the reinforcing bars and acquiring point group data. A three-dimensional distance sensor, which is a muscle inspection method, in which a bar arrangement inspection system has a light emitting portion and emits a light beam to a reinforcing bar composed of a main bar and a reinforcing bar to acquire point group data of the reinforcing bar. It has a rotational movement mechanism that changes the posture of the three-dimensional distance sensor so that the exit portion of the three-dimensional distance sensor is directed in all directions, and a posture detection unit that detects the posture data of the three-dimensional distance sensor. The rotational movement mechanism comprises a rod member and a base member that rotates about the first axis with respect to the rod member, and the three-dimensional structure of the base member with the second axis as the axis center. While rotating the distance sensor , a plurality of point group data are synthesized based on the point group data acquired by the three-dimensional distance sensor and excluding the singular data and the attitude data detected by the attitude detection unit. , A synthesis step to be combined with the composite point group data, a conversion step to convert the composite point group data synthesized in the synthesis step into Cartesian coordinate system point group data based on the Cartesian coordinate system, and an orthogonality converted in the conversion step. From the coordinate system point group data, an extraction step of extracting the Cartesian coordinate system point group data of the cross section in which only the main bar exists and the Cartesian coordinate system point group data of the cross section in which only the reinforcing bar exists, and the main bar extracted in the extraction step. A display step that displays at least one of the Cartesian coordinate system point group data of the cross section in which only the reinforcing bar exists and the Cartesian coordinate system point group data of the cross section in which only the reinforcing bar exists, superimposed on the design data of the reinforcing bar. Main bar information obtained from the Cartesian coordinate system point group data of the cross section where only the main bar exists extracted in the extraction step, reinforcement information obtained from the Cartesian coordinate system point group data of the cross section where only the reinforcing bar exists, and reinforcing bar information of the reinforcing bar It is characterized by executing a determination step of determining a match between the main bar information and the reinforcing bar information based on the design data.
本発明に係る配筋検査システム及び配筋検査方法は、光線を主筋及び補強筋からなる鉄筋に出射して、鉄筋の点群データを取得する3次元距離センサーによって鉄筋に係るデータを取得するので、このような本発明に係る配筋検査システム及び配筋検査方法によれば、客観的なデータを自動的に取得することが可能となり、配筋検査作業が効率化し、作業にあたる作業員の確保の問題や、作業時間の長時間化の問題が解消する。 In the bar arrangement inspection system and the bar arrangement inspection method according to the present invention, light rays are emitted to the reinforcing bar composed of the main bar and the reinforcing bar, and the data related to the reinforcing bar is acquired by the three-dimensional distance sensor that acquires the point cloud data of the reinforcing bar. According to the bar arrangement inspection system and the bar arrangement inspection method according to the present invention, objective data can be automatically acquired, the bar arrangement inspection work becomes more efficient, and the number of workers to perform the work is secured. And the problem of lengthening the working time are solved.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施形態に係る配筋検査システム1のシステム構成を示すブロック図である。また、図2は本発明の実施形態に係る配筋検査システム1の回転移動機構5を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of a bar arrangement inspection system 1 according to an embodiment of the present invention. Further, FIG. 2 is a diagram showing a
本発明に係る配筋検査システム1は、鉄筋が設計通りに組まれたものであるか検査を行うものである。本発明に係る配筋検査システム1では、前記のような検査を自動で行うために、3次元距離センサー50と、さらにこの3次元距離センサー50の姿勢を変更する回転移動機構5と、を有し、回転移動機構5を駆動することで3次元距離センサー50によって全方位の点群データを取得することが可能な構成となっている。
The bar arrangement inspection system 1 according to the present invention inspects whether or not the reinforcing bars are assembled as designed. The bar arrangement inspection system 1 according to the present invention has a three-
3次元距離センサー50は、センサー筐体のセンシング開口部55から、例えばレーザや赤外線を被写体に投射して大量の3次元距離データ(以下「点群データ」という)を測定できるセンサーである。
The three-
点群データは3次元距離を表現する点が大量にあるので距離画像と呼ぶこともできる。3次元距離センサー50を支持している回転移動機構5には、3次元距離センサー50の姿勢を検出する第1エンコーダー13(姿勢検出部)及び第2エンコーダー23(姿勢検出部)が設けられており、これらによって3次元距離センサー50がどの方向の点群データを取得しているのかを把握することが可能となる。これにより、取得した点群データを、後述するように、3次元直交座標系に変換することによりX,Y,Z座標でデータを扱うことができるようになる。
Since the point cloud data has a large number of points expressing a three-dimensional distance, it can also be called a distance image. The
なお、本実施形態では、3次元距離センサー50の姿勢を検出するための姿勢検出部として、本実施形態ではエンコーダーを用いているが、3次元距離センサー50の姿勢を検出可能なセンサーであれば、ジャイロセンサーなどの他のものを用いるようにしてもよい。
In the present embodiment, an encoder is used as a posture detection unit for detecting the posture of the three-
3次元距離センサー50で取得される点群データと、当該点群データを取得したときにおける3次元距離センサー50の姿勢に係るデータ(第1エンコーダー13が検出した回転角度、第2エンコーダー23が検出した回転角度)と対応付けられて、制御部110に送信される。
Point cloud data acquired by the
回転移動機構5は、棹部材10と、この棹部材10に対して第1軸11を軸中心として回転する基台部材20を有している。基台部材20には、基台部材20を回転駆動する第1モーター12と、基台部材20の回転角を検出する第1エンコーダー13とが内蔵されており、これらの構成により、基台部材20を棹部材10に対して所望の角度回転させることが可能となっている。
The
さらに、回転移動機構5は、基台部材20に対して第2軸21を軸中心として3次元距離センサー50を回転させることができるようになっている。基台部材20には、3次元距離センサー50を回転駆動する第2モーター22と、3次元距離センサー50の回転角を検出する第2エンコーダー23とが内蔵されており、これらの構成により、3次元距離センサー50を基台部材20に対して所望の角度回転させることが可能となっている。
Further, the
図3は本発明の実施形態に係る配筋検査システム1の回転移動機構5によって取得されるスキャンデータを説明する図である。図3(A)は棹部材10に対して基台部材20を静止させた状態を示しており、図3(B)は静止した基台部材20に対して3次元距離センサー50を回転させている状態を示している。
FIG. 3 is a diagram illustrating scan data acquired by the
棹部材10に対して基台部材20を静止させた状態で、3次元距離センサー50を回転させつつ3次元距離センサー50によって点群データを取得すると、図3(B)の斜線部に示すような、3次元距離センサー50の画角の幅分の帯状の点群データを取得することができる。この帯状の点群データを、本実施形態では「スキャンデータ」と称する。
When the point cloud data is acquired by the three-
スキャンデータは、棹部材10に対する基台部材20の回転角度の相違によって、データの取得領域が異なるため、それぞれ異なってくるものである。そこで、例えば、図3(B)に示すスキャンデータは、第1画角のスキャンデータなどと称するものとする。
The scan data is different because the data acquisition area is different due to the difference in the rotation angle of the
第1エンコーダー13によって検出される基台部材20の回転角、及び、第2エンコーダー23よって検出される3次元距離センサー50の回転角は、制御部110に送信されるようになっている。制御部110は、CPUとCPU上で動作するプログラムを保持するROMとCPUのワークエリアであるRAMなどからなる汎用の情報処理装置である。
The rotation angle of the
このような制御部110を含む構成として、本実施形態では、タブレット型端末100を用いるようにしているが、本発明に係る配筋検査システム1で用い得る制御部110を提供する構成がタブレット型端末100に限定されるものではない。
As a configuration including such a
制御部110は、図示されている制御部110と接続される各構成と協働・動作する。また、本発明に係る配筋検査システム1における種々の制御処理は、制御部110内のROMやRAMなどの記憶手段に記憶保持されるプログラムをCPUが実行することによって実現されるものである。
The
上記のような制御部110は、回転移動機構5において、基台部材20を回転駆動する第1モーター12、及び、3次元距離センサー50を回転駆動する第2モーター22に対して、制御指令を送信するようになっている。
The
また、制御部110には、書き換え可能な記憶部150が、データ通信可能に設けられている。このような記憶部150としては、タブレット型端末100内蔵のメモリ(EPROM等)や、増設メモリ(フラッシュメモリ等)を用いることができる。
Further, the
このような記憶部150には、本発明に係る配筋検査システム1の検査対象となる鉄筋200の設計データを、検査前段階で記憶させておく。このような設計データには、鉄筋200の断面に係る情報、主筋210の寸法や種類と本数、及び、補強筋220の寸法や種類とピッチなどの情報が含まれている。前記のような設計データのうち、少なくとも、主筋210の径と本数に係る情報を主筋情報と称し、補強筋220の径とピッチに係る情報を補強筋情報と称する。
In such a
また、タブレット型端末100に設けられているタッチパネル部180は、本発明に係る配筋検査システム1のユーザーインターフェイスとして利用される。タッチパネル部180は、ユーザーが情報を入力する入力部181と共に、ユーザーに対して情報を表示する表示部182とが一体となったものである。
Further, the
次に、以上のように構成される本発明に係る配筋検査システム1による検査データの取得について説明する。図4は本発明の実施形態に係る配筋検査システム1の検査時のセッティングを示す図である。 Next, the acquisition of inspection data by the bar arrangement inspection system 1 according to the present invention configured as described above will be described. FIG. 4 is a diagram showing a setting at the time of inspection of the bar arrangement inspection system 1 according to the embodiment of the present invention.
図4において、鉄筋200は、複数の主筋210と、この主筋210に対して所定のピッチで設けられている枠状の補強筋220とから組まれており、本発明に係る配筋検査システム1では、鉄筋200が、設計データ通りに組まれているかの検査を行う。
In FIG. 4, the reinforcing bar 200 is composed of a plurality of main reinforcing
本発明に係る配筋検査システム1における回転移動機構5の棹部材10は、不図示の取り付け金具によって、検査対象である鉄筋200に取り付けられ、鉄筋200の内側に3次元距離センサー50が配されるように固定される。そして、検査のためのデータの取得開始から、取得終了までは、棹部材10の固定状態は変更されないものとする。
The
以上のようなセッティングが行われた上で、続いて、本発明に係る配筋検査システム1によるデータ取得処理が実行される。このようなデータ取得処理の開始指令は、タブレット型端末100のタッチパネル部180から行えるように構成する。
After the above settings are made, the data acquisition process by the bar arrangement inspection system 1 according to the present invention is subsequently executed. The start command of such data acquisition processing is configured to be issued from the
図5は本発明の実施形態に係る配筋検査システム1によるデータ取得処理のフローチャートを示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a flowchart of data acquisition processing by the bar arrangement inspection system 1 according to the embodiment of the present invention.
図5において、ステップS100で、データ取得処理が開始されると、続いて、ステップS101に進み、初期基準位置に3次元距離センサー50をセットする。
In FIG. 5, when the data acquisition process is started in step S100, the process proceeds to step S101, and the three-
上記の初期基準位置をどのようにとってもよいが、例えば、第1エンコーダー13、第2エンコーダー23による検出角度が0°として定義されているときの3次元距離センサー50の位置とすることなどができる。本実施形態では、図3(A)や図4で示されている3次元距離センサー50の位置を、初期基準位置とする。
The above initial reference position may be set to any position, for example, the position of the three-
ステップS102では、第2モーター22を駆動することで、3次元距離センサー50を回転させつつ、鉄筋200の点群データを取得していく。
In step S102, by driving the
ステップS103では、3次元距離センサー50を1回転して点群データを取得すると、その1回転によって取得した点群データを当該画角のスキャンデータとして記憶部150に保存する。
In step S103, when the three-
ステップS104では、3次元距離センサー50を所定回数回転させて、当該画角に対するスキャンが完了したか否かが判定される。ここで、所定回数としては例えば5回など予め定められた値が規定されている。所定回数が5回として設定されていると、同一画角のスキャンデータが、5つ取得されることとなる。このように複数の同一画角のスキャンデータを取得しておき、データ処理時に平均化することで、点群データの精度を高めるようにしている。
In step S104, the three-
ステップS105では、全方位のスキャンデータが取得されたか否かが判定される。ステップS105における判定がNOであれば、ステップS106に進み、第1モーター12を駆動して、基台部材20を予め規定されている所定角度回転して、ステップS102に進む。
In step S105, it is determined whether or not scan data in all directions has been acquired. If the determination in step S105 is NO, the process proceeds to step S106, the
図6(A)は、ステップS106によって、棹部材10に対して第1軸11を回転軸として回転される基台部材20を示している。このように基台部材20をさせた上で、さらに、ステップ102、ステップS103を経ることで、3次元距離センサー50を回転させつつ点群データが取得される。すると、図6(B)の斜線部に示すような、3次元距離センサー50の画角の幅分の帯状の点群データを取得することができる。例えば、図6(B)に示すスキャンデータは、第2画角のスキャンデータなどと称するものとする。
FIG. 6A shows a
以上のように、基台部材20を所定角度回転させてから、3次元距離センサー50を回転させつつ点群データを取得し複数の画角のスキャンデータを取得していく。これによって、本発明に係る配筋検査システム1では、全方位の点群データが取得される。
As described above, after rotating the
なお、基台部材20を回転する際の角度は、隣り合うスキャンデータにある程度のラップ部分が存在するような角度に設定すると、スキャンデータ同士を合成する際の点群データが双方のスキャンデータに写り込んでいることとなるので、より好ましい。
If the angle at which the
ステップS105における判定がYESであれば、ステップS107に進み、データ取得処理を終了する。 If the determination in step S105 is YES, the process proceeds to step S107 and the data acquisition process is terminated.
以上のように取得された鉄筋200に係るスキャンデータ(帯状の点群データ)は、続いて、所定のデータ処理が成されて、設計データと一致するか否かについて判定がなされる。図7は本発明の実施形態に係る配筋検査システム1による判定処理のフローチャートを示す図である。 The scan data (strip-shaped point cloud data) related to the reinforcing bar 200 acquired as described above is subsequently subjected to predetermined data processing, and it is determined whether or not the scan data matches the design data. FIG. 7 is a diagram showing a flowchart of determination processing by the bar arrangement inspection system 1 according to the embodiment of the present invention.
図7において、ステップS200で判定処理が開始されると、続いて、ステップS201では、記憶部150に保存されている所定の画角のスキャンデータが取得される。ここで、3次元距離センサー50の周回回数が5回で、同一画角のスキャンデータが5つあれば、5つのスキャンデータが取得される。
In FIG. 7, when the determination process is started in step S200, subsequently, in step S201, scan data having a predetermined angle of view stored in the
ステップS202では、取得されたスキャンデータから特異データを排除する処理を行う。ここで、特異データとは、大多数の点群データから際だって離れているデータであり、一般的にノイズと考えられるデータのことを言う。 In step S202, a process of excluding singular data from the acquired scan data is performed. Here, the singular data is data that is remarkably distant from the majority of point cloud data, and is generally considered to be noise.
続いて、ステップS203では、特異データが除かれたスキャンデータについて平均化を行い、所定画角のスキャンデータを得る。例えば、5つのスキャンデータが取得されていれば、特異データが除かれた5つのスキャンデータについて平均が取られる。 Subsequently, in step S203, the scan data from which the singular data has been removed is averaged to obtain scan data having a predetermined angle of view. For example, if 5 scan data are acquired, the average is taken for the 5 scan data excluding the singular data.
ステップS204では、全ての画角のスキャンデータについて、特異データ排除の処理(S202)、平均化の処理(S203)が完了したか否かが判定される。ステップS204における判定がNOであれば、ステップS214で、次の画角のスキャンデータを設定し、ステップS201に戻る。 In step S204, it is determined whether or not the singular data exclusion process (S202) and the averaging process (S203) have been completed for the scan data of all the angles of view. If the determination in step S204 is NO, the scan data of the next angle of view is set in step S214, and the process returns to step S201.
一方、ステップS204における判定がYESであれば、続いて、ステップS205に進み、全ての画角のスキャンデータを合成し、合成点群データとする。ここで、制御部110によるステップS205の実行機能を「合成部」として表現する。この合成点群データを生成する際には、隣り合う画角のスキャンデータ同士にラップ部分が設けられていると好都合である。合成点群データは、鉄筋200の全方位の点群データである。
On the other hand, if the determination in step S204 is YES, the process proceeds to step S205, and the scan data of all the angles of view are combined to obtain the combined point cloud data. Here, the execution function of step S205 by the
さて、ステップS204で合成された合成点群データは、全ての画角のスキャンデータを合成した全方位の点群データであるから、球面に点群データが配されたような格好のデータとなっている。このままの合成点群データでは取り扱いがしにくいので、ステップS206では、合成点群データを3次元座標(直交座標系)に基づく、直交座標系点群データに変換する。ここで、制御部110によるステップS206の実行機能を「変換部」として表現する。
By the way, since the composite point cloud data synthesized in step S204 is omnidirectional point cloud data obtained by synthesizing scan data of all angles of view, it looks like the point cloud data is arranged on a spherical surface. ing. Since it is difficult to handle the composite point cloud data as it is, in step S206, the composite point cloud data is converted into the Cartesian coordinate system point cloud data based on the three-dimensional coordinates (Cartesian coordinate system). Here, the execution function of step S206 by the
続く、ステップS207では、主筋210のみが存在する断面の直交座標系点群データ、及び、補強筋220のみが存在する断面の直交座標系点群データを抽出する。ここで、制御部110によるステップS207の実行機能を「抽出部」として表現する。図8は、ステップS207による抽出処理のイメージ図である。また、図9は、ステップS207による抽出処理で取得される主筋210のみが存在する断面の直交座標系点群データの一例を示す図である。
Subsequently, in step S207, the Cartesian coordinate system point cloud data of the cross section in which only the
ここで、仮に鉄筋200における主筋210の長手方向をz軸方向とし、補強筋220を矩形として見たとき、補強筋220の一の辺が延びる方向をx軸方向とし、補強筋220の一の辺に隣る辺が延びる方向をy軸方向として定義する。
Here, if the longitudinal direction of the
このような定義の下、直交座標系点群データにおけるz座標を変更しつつ、xy平面における点群データを見ていくと、主筋210と想定されるx方向、y方向に局在した点群データからなるxy断面データが存在するので、ステップS207では、そのようなxy平面データ(断面データ)を抽出する処理を実行する。このような処理によって、図9に示すような主筋210のみが存在する断面の直交座標系点群データを抽出することができる。
Under such a definition, looking at the point cloud data in the xy plane while changing the z coordinate in the Cartesian coordinate system point cloud data, the point cloud localized in the x and y directions assumed to be the
なお、補強筋220のみが存在する断面データの抽出の場合については、yz平面データやzx平面データからの抽出を行う。
In the case of extracting the cross-sectional data in which only the reinforcing
ステップS208では、ステップS203で抽出された直交座標系点群データを設計データと重ね合わせてタッチパネル部180の表示部182に表示する。図10は、ステップS208によるタッチパネル部180における表示例を示す図である。このような表示によれば、設計データと、取得された点群データとの関係とを概ね目視により確認することが可能となる。
In step S208, the Cartesian coordinate system point cloud data extracted in step S203 is superposed on the design data and displayed on the
続く、ステップS209では、主筋210のみが存在する断面データより径と本数(主筋情報)を算出すると共に、補強筋220のみが存在する断面データより径とピッチ(補強筋情報)を算出する。ここで、制御部110によるステップS209の実行機能を「算出部」として表現する。
In the subsequent step S209, the diameter and the number (main bar information) are calculated from the cross-sectional data in which only the
次のステップS210においては、記憶部150に記憶されている設計データから、主筋210の径と本数に係る情報を主筋情報と、補強筋220の径とピッチに係る情報を補強筋情報とを取得する。
In the next step S210, from the design data stored in the
続くステップS211では、ステップS209で算出された主筋情報、補強筋情報と、ステップS210で取得された主筋情報、補強筋情報とを比較し、一致するか否かが判定される。ステップS211における判定結果がYESであれば、ステップS212に進み検査合格判定とし、ステップS211における判定結果がNOであれば、ステップS213に進み検査不合格判定とする。ここで、制御部110によるステップS211の実行機能を「判定部」として表現する。
In the following step S211, the main bar information and the reinforcing bar information calculated in step S209 are compared with the main bar information and the reinforcing bar information acquired in step S210, and it is determined whether or not they match. If the determination result in step S211 is YES, the process proceeds to step S212 to determine the inspection pass, and if the determination result in step S211 is NO, the process proceeds to step S213 to determine the inspection failure. Here, the execution function of step S211 by the
なお、ステップS211における判定では、ステップS209で算出された主筋情報(径、本数)、補強筋情報(径、ピッチ)と、ステップS210で取得された主筋情報(径、本数)、補強筋情報(径、ピッチ)とを比較し、一つでも相違するものがあれば、検査不合格判定とする。 In the determination in step S211, the main bar information (diameter, number) and reinforcing bar information (diameter, pitch) calculated in step S209, and the main bar information (diameter, number) and reinforcing bar information (diameter, number) acquired in step S210 (diameter, number). (Diameter, pitch) is compared, and if there is any difference, the inspection is rejected.
ステップS212又はステップS213の判定結果は、図10に示すように、タッチパネル部180の表示部182に表示するように構成することも好ましい実施形態の一つである。また、図10に示すような表示内容については、検査結果として検査日時などと共に記憶部150に記憶しておくことが好ましい。
As shown in FIG. 10, it is also one of the preferable embodiments that the determination result of step S212 or step S213 is configured to be displayed on the
ステップS215では、判定処理を終了する。 In step S215, the determination process ends.
以上のような本発明に係る配筋検査システム1及び配筋検査方法は、光線を主筋及び補強筋からなる鉄筋に出射して、鉄筋の点群データを取得する3次元距離センサー50によって鉄筋に係るデータを取得するので、このような本発明に係る配筋検査システム1及び配筋検査方法によれば、客観的なデータを自動的に取得することが可能となり、配筋検査作業が効率化し、作業にあたる作業員の確保の問題や、作業時間の長時間化の問題が解消する。
In the bar arrangement inspection system 1 and the bar arrangement inspection method according to the present invention as described above, a light beam is emitted to a reinforcing bar composed of a main bar and a reinforcing bar, and the reinforcing bar is formed by a three-
1・・・配筋検査システム
5・・・回転移動機構
10・・・棹部材
11・・・第1軸
12・・・第1モーター
13・・・第1エンコーダー(姿勢検出部)
20・・・基台部材
21・・・第2軸
22・・・第2モーター
23・・・第2エンコーダー(姿勢検出部)
50・・・3次元距離センサー
55・・・センシング開口部
100・・・タブレット型端末
110・・・制御部(合成部、変換部、抽出部、算出部、判定部)
150・・・記憶部
180・・・タッチパネル部
181・・・入力部
182・・・表示部
200・・・鉄筋
210・・・主筋
220・・・補強筋
1 ...
20 ...
50 ...
150 ...
Claims (5)
光線の出射部を有し、光線を主筋及び補強筋からなる鉄筋に出射して、鉄筋の点群データを取得する3次元距離センサーと、
前記3次元距離センサーの出射部を全方位に向けさせるように前記3次元距離センサーの姿勢を変更する回転移動機構と、
前記3次元距離センサーの姿勢データを検出する姿勢検出部と、を有し、
前記回転移動機構が、棹部材と、前記棹部材に対して第1軸を軸中心として回転する基台部材と、からなり、前記基台部材に対して第2軸を軸中心として前記3次元距離センサーを回転させることを特徴とする配筋検査システム。 It is a bar arrangement inspection system that inspects whether the reinforcing bars are assembled as designed by scanning from the inside of the reinforcing bars and acquiring point cloud data.
A three-dimensional distance sensor that has a light beam emitting part and emits light rays to a reinforcing bar composed of a main bar and a reinforcing bar to acquire point cloud data of the reinforcing bar.
A rotary movement mechanism that changes the posture of the three-dimensional distance sensor so that the exit portion of the three-dimensional distance sensor is directed in all directions.
Have a, a posture detection section which detects the posture data of the three-dimensional distance sensor,
The rotational movement mechanism comprises a rod member and a base member that rotates about the first axis with respect to the rod member, and the three-dimensional structure with respect to the base member with the second axis as the axis center. A bar arrangement inspection system characterized by rotating a distance sensor.
前記合成部で合成された合成点群データを、直交座標系に基づく直交座標系点群データに変換する変換部と、
前記変換部で変換された直交座標系点群データから、主筋のみが存在する断面の直交座標系点群データと補強筋のみが存在する断面の直交座標系点群データを抽出する抽出部と、をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の配筋検査システム。 Based on the point cloud data acquired by the three-dimensional distance sensor and excluding the singular data and the attitude data detected by the attitude detection unit, a plurality of point cloud data are combined to form the combined point cloud data. Synthetic part and
A conversion unit that converts the composite point cloud data synthesized by the synthesis unit into Cartesian coordinate system point cloud data based on the Cartesian coordinate system, and a conversion unit.
From the Cartesian coordinate system point cloud data converted by the conversion unit, an extraction unit that extracts the Cartesian coordinate system point cloud data of the cross section where only the main bar exists and the Cartesian coordinate system point cloud data of the cross section where only the reinforcing bars exist, and an extraction unit. The bar arrangement inspection system according to claim 1, further comprising.
配筋検査システムが、
光線の出射部を有し、光線を主筋及び補強筋からなる鉄筋に出射して、鉄筋の点群データを取得する3次元距離センサーと、
前記3次元距離センサーの出射部を全方位に向けさせるように前記3次元距離センサーの姿勢を変更する回転移動機構と、
前記3次元距離センサーの姿勢データを検出する姿勢検出部と、を有し、
前記回転移動機構が、棹部材と、前記棹部材に対して第1軸を軸中心として回転する基台部材と、からなり、前記基台部材に対して第2軸を軸中心として前記3次元距離センサーを回転させると共に、
前記3次元距離センサーで取得され、特異データが排除された点群データと、前記姿勢検出部で検出される姿勢データとに基づいて、複数の点群データを合成し、合成点群データとなす合成ステップと、
前記合成ステップで合成された合成点群データを、直交座標系に基づく直交座標系点群データに変換する変換ステップと、
前記変換ステップで変換された直交座標系点群データから、主筋のみが存在する断面の直交座標系点群データと補強筋のみが存在する断面の直交座標系点群データを抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出された主筋のみが存在する断面の直交座標系点群データ、及び、補強筋のみが存在する断面の直交座標系点群データのうち少なくとも1つを、鉄筋の設計データと重ね合わせて表示する表示ステップと、
前記抽出ステップで抽出された主筋のみが存在する断面の直交座標系点群データから得られる主筋情報と補強筋のみが存在する断面の直交座標系点群データから得られる補強筋情報と、鉄筋の設計データに基づく主筋情報と補強筋情報との一致を判定する判定ステップと、を実行することを特徴とする配筋検査方法。 It is a bar arrangement inspection method using a bar arrangement inspection system that inspects whether the reinforcing bars are assembled as designed by scanning from the inside of the reinforcing bars and acquiring point cloud data.
Reinforcement inspection system
A three-dimensional distance sensor that has a light beam emitting part and emits light rays to a reinforcing bar composed of a main bar and a reinforcing bar to acquire point cloud data of the reinforcing bar.
A rotary movement mechanism that changes the posture of the three-dimensional distance sensor so that the exit portion of the three-dimensional distance sensor is directed in all directions.
It has a posture detection unit that detects the posture data of the three-dimensional distance sensor, and has.
The rotational movement mechanism comprises a rod member and a base member that rotates about the first axis with respect to the rod member, and the three-dimensional structure with respect to the base member with the second axis as the axis center. While rotating the distance sensor
Based on the point cloud data acquired by the three-dimensional distance sensor and excluding the singular data and the attitude data detected by the attitude detection unit, a plurality of point cloud data are combined to form the combined point cloud data. Synthesis steps and
A conversion step of converting the composite point cloud data synthesized in the synthesis step into Cartesian coordinate system point cloud data based on the Cartesian coordinate system, and
From the Cartesian coordinate system point cloud data converted in the conversion step, an extraction step of extracting the Cartesian coordinate system point cloud data of the cross section in which only the main bar exists and the Cartesian coordinate system point cloud data of the cross section in which only the reinforcing bar exists, and an extraction step.
At least one of the Cartesian coordinate system point cloud data of the cross section where only the main bars are present and the Cartesian coordinate system point cloud data of the cross section where only the reinforcing bars are present, which are extracted in the extraction step, are superimposed on the design data of the reinforcing bars. Display steps to be displayed together and
Main bar information obtained from the Cartesian coordinate system point cloud data of the cross section where only the main bar exists extracted in the extraction step, reinforcement information obtained from the Cartesian coordinate system point cloud data of the cross section where only the reinforcing bar exists, and reinforcing bar information of the reinforcing bar A bar arrangement inspection method characterized by executing a determination step of determining a match between main bar information and reinforcing bar information based on design data.
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