JP7828193B2 - 画像計測装置、画像計測方法、および、画像計測プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像処理により柱配筋を計測する画像計測装置、画像計測方法、および、画像計測プログラムに関する。

現在、配筋を撮影した画像を解析することにより、鉄筋径、鉄筋間隔などを計測する技術が開発されている。また、配筋を撮影して計測するときのユーザ支援技術、計測精度向上技術なども開発が進められている。

例えば、特許文献１の報知装置は、配筋が撮像されたステレオ画像を取得し、取得したステレオ画像に基づいて３次元点群座標を生成し、生成した３次元点群座標に基づいて配筋を構成する鉄筋で形成される平面を特定する。次に、当該報知装置は、３次元点群座標を生成する際、または、平面を特定する際、鉄筋の計測が不可能と判断した場合、その旨を示す情報を報知する。そして、当該報知装置は、３次元点群座標の生成が不可能である場合、または、特定した平面の傾斜角または平面までの距離が所定の条件を満たさない場合、鉄筋の計測が不可能と判断する。

特開２０１８－１７３２７５号公報

しかしながら、柱配筋の計測では、１面ではなく、少なくとも４面の撮影が行われる。そして、柱配筋を計測した後の確認では、各面の計測結果が適切に対応付けられているか否かだけでなく、各面の計測結果同士を関連付けて確認したり、鉄筋を重複してカウントしていないことや、計測漏れがないことを確認したりする必要がある。そのため、個々の画像に対して適切に計測するだけでは、計測者に作業負担がかかるので、人為的なミスが発生する可能性がある。例えば、柱配筋を撮影した画像を見ても、どの鉄筋平面を撮影したものかが分からないという問題がある。

本発明の一態様は、上記課題を鑑みて、撮影した柱配筋が配置される面を特定可能とすることで、鉄筋の重複カウント、および計測漏れ等を防ぐことを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像計測装置は、柱配筋を撮影した画像を使用して、当該柱配筋を計測する画像計測装置であって、前記柱配筋の第１面を撮影した画像である第１画像と、前記第１面と隣り合う、前記柱配筋の第２面を撮影した画像である第２画像とを取得する取得部と、前記第１画像から、前記第１面に配置される角鉄筋である第１角鉄筋を選択し、前記第２画像から、前記第２面に配置される角鉄筋であって、前記第１角鉄筋に対応する第２角鉄筋を選択する選択部と、前記第１角鉄筋および前記第２角鉄筋を用いて、前記第１面の各鉄筋に関するデータであって、前記第１角鉄筋の所在を示す第１鉄筋データと、前記第２面の各鉄筋に関するデータであって、前記第２角鉄筋の所在を示す第２鉄筋データとを統合する統合部と、前記第１鉄筋データと、前記第２鉄筋データとを統合したデータを出力させる出力部と、を備える。

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像計測装置は、柱配筋を撮影した画像を使用して、当該柱配筋を計測する画像計測装置であって、前記柱配筋の第１面を撮影した画像である第１画像と、前記第１面と隣り合う、前記柱配筋の第２面を撮影した画像である第２画像とを取得する取得部と、前記第１画像から、前記第１面に配置される角鉄筋である第１角鉄筋を選択し、前記第２画像から、前記第２面に配置される角鉄筋であって、前記第１角鉄筋に対応する第２角鉄筋を選択する選択部と、前記第１面の各鉄筋に関するデータであって、前記第１角鉄筋の所在を示す第１鉄筋データと、前記第２面の各鉄筋に関するデータであって、前記第２角鉄筋の所在を示す第２鉄筋データとを出力させる出力部と、を備える。

また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像計測方法は、柱配筋を撮影した画像を使用して、当該柱配筋を計測する画像計測方法であって、前記柱配筋の第１面を撮影した画像である第１画像と、前記第１面と隣り合う、前記柱配筋の第２面を撮影した画像である第２画像とを取得する取得ステップと、前記第１画像から、前記第１面に配置される角鉄筋である第１角鉄筋を選択し、前記第２画像から、前記第２面に配置される角鉄筋であって、前記第１角鉄筋に対応する第２角鉄筋を選択する選択ステップと、前記第１角鉄筋および前記第２角鉄筋を用いて、前記第１面の各鉄筋に関するデータであって、前記第１角鉄筋の所在を示す第１鉄筋データと、前記第２面の各鉄筋に関するデータであって、前記第２角鉄筋の所在を示す第２鉄筋データとを統合する統合ステップと、前記第１鉄筋データと、前記第２鉄筋データとを統合したデータを出力させる出力ステップと、を含む。

本発明の一態様によれば、撮影した柱配筋が配置される面を特定することができる。

本発明の実施形態１に係る画像計測装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係る柱配筋の構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態１に係る柱配筋の第１面を撮影した画像を示す図である。 本発明の実施形態１に係る柱配筋の第１面の計測結果をまとめた画像を示す図である。 本発明の実施形態１に係る柱配筋の第２面を撮影した画像を示す図である。 本発明の実施形態１に係る柱配筋の第２面の計測結果をまとめた画像を示す図である。 本発明の実施形態１に係る角鉄筋を設定するための画面の例を示す図である。 本発明の実施形態１に係る鉄筋規格の判定結果を統合した計測結果の出力例を示す図である。 本発明の実施形態１に係る鉄筋規格の判定結果を統合した計測結果の出力例を示す図である。 本発明の実施形態１に係る計測結果の画像を統合した結果の出力例を示す図である。 本発明の実施形態１に係る第１面の計測結果と、第２面の計測結果とを統合して出力する処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る柱配筋の撮影面数および撮影順序を設定する画面の例を示す図である。 本発明の実施形態２に係る次の面の撮影に誘導する画面の例を示す図である。 本発明の実施形態２に係る角鉄筋を設定する画面の例を示す図である。 本発明の実施形態２に係る角鉄筋を設定する画面の例を示す図である。 本発明の実施形態２に係る柱配筋の上面図の例である。 本発明の実施形態２に係る柱配筋の上面図の例である。

本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

〔実施形態１〕
図１は、本発明の実施形態１に係る画像計測装置１００の構成を示すブロック図である。画像計測装置１００は、柱配筋を撮影した画像を使用して、当該柱配筋を計測する。図１に示すように、画像計測装置１００は、ハードウェアとして、撮像部１０１と、撮像部１０２と、画像処理部１０３と、表示部１０４と、入力部１０５と、記憶部１０６とを備えている。

撮像部１０１および撮像部１０２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサといった固体撮像素子、レンズなどにより構成され、設定された露出、フォーカス位置などの撮影条件により画像を取得する。

画像処理部１０３は、画像処理により点と平面との間の距離を計測する計測処理などを行う。画像処理部１０３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）によるソフトウェア処理、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）によるハードウェア処理によって実現することができる。

表示部１０４は、撮像部１０１および撮像部１０２が取得した画像、点と平面との間の距離の計測結果などを表示するためのディスプレイである。表示部１０４は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなどの表示デバイスにより構成される。

入力部１０５は、マウス、表示部１０４のタッチパネルなどにより構成される。記憶部１０６は、フラッシュメモリ、磁気ディスクなどの記憶媒体を備え、撮影画像、計測結果などを記憶する。

画像処理部１０３は、撮像部１０１および撮像部１０２により撮影された画像から、視差を算出し、画像内の被写体の３次元情報を算出する。視差は、２つの画像間の被写体のずれ量であり、ブロックマッチングなどを用いて算出される。ブロックマッチングでは、基準となる画像の注目画素に基準窓を設定し、参照する画像に参照窓を順次設定し、基準窓と、参照窓との画素の類似度または相違度を評価する。評価には、ＳＡＤ（Sum of Absolute Difference）、ＳＳＤ（Sum of Squared Difference）などが使用される。

撮影された被写体までの距離Ｚと視差Ｄとの関係は、Ｄ＝ｆ×Ｂ／Ｚにより表される。ｆは撮像部１０１、１０２の焦点距離であり、Ｂは２つの撮像部間の距離である。また、画像上の座標（ｘ、ｙ）における距離Ｚの被写体の３次元座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は、Ｘ＝ｘ×Ｚ／ｆ、Ｙ＝ｙ×Ｚ／ｆにより算出することができる。

ここで、本実施形態に係る画像計測装置１００に関しては、３次元情報（奥行情報）を取得する際に、２つの撮像部１０１および１０２が取得する画像から視差を算出する方法を説明する。なお、他の方法を用いてもよく、例えば、３つ以上の撮像部から視差を算出してもよいし、ＴＯＦ（Time Of Flight）により奥行情報を取得してもよい。

本実施形態に係る柱配筋は、四角柱状に組まれた配筋を示す。柱配筋に関する計測対象は、鉄筋本数、鉄筋径、鉄筋間隔などである。鉄筋本数については、柱配筋を構成する主筋の本数、帯筋の本数、総本数などが計測される。主筋は、垂直方向に伸びる鉄筋であり、柱などのコンクリートの中にある太い鉄筋を指す。帯筋は、水平方向に伸びる鉄筋であり、柱に使用する細い鉄筋を指し、主筋を取り囲む。

鉄筋径については、鉄筋径だけを出力する場合もあるし、さらに、計測された鉄筋径と、公称直径、節高さなどとを比較することにより、計測された鉄筋の鉄筋規格を判定して、当該鉄筋規格の呼び名を出力する場合もある。また、鉄筋間隔については、鉄筋の中心位置を示す鉄筋位置直線の間を計測する場合と、鉄筋の空き間隔として対向する鉄筋表面間の距離を計測する場合とがある。

図２は、本実施形態に係る柱配筋２００の構造を示す斜視図である。図２は、さらに、画像計測装置１００を用いて柱配筋２００の第１面Ｆ１を撮影している状態を示す。図２に示すように、柱配筋２００は、４面、すなわち、第１面Ｆ１、第２面Ｆ２、第３面Ｆ３および第４面Ｆ４から構成されている。ここで、面とは、鉄筋自体の物理的な表面ではなく、同一の平面上に配置された鉄筋が存在する面を示す。例えば、第１面Ｆ１の右側に隣接するのは、第２面Ｆ２である。第１面Ｆ１の左側に隣接するのは、第４面Ｆ４である。画像計測装置１００は、柱配筋２００の各面を撮影した画像を取得し、当該画像から柱配筋２００の鉄筋規格に関する判定を行い、その判定結果を出力する。ここで、隣接とは必ずしも２つの面が接している必要はなく、柱配筋において共通する一の角鉄筋を有する２つの面が接することなく隣り合っていればよいことを意味する。

図３は、本実施形態に係る画像計測装置１００を用いて、柱配筋２００の第１面Ｆ１を撮影した画像を示す図である。図３は、さらに、第１面Ｆ１を計測した状態を示す。図３に示すように、計測した第１面Ｆ１に配置される主筋および帯筋に対して、鉄筋の中心位置を示す破線および番号が付記されている。また、柱配筋２００の角鉄筋Ｃ１１が主筋１として撮影され、角鉄筋Ｃ１２が主筋６として撮影されている。ここで、図３が示す画像では、鉄筋規格の判定結果を含む計測結果を表示していないが、計測結果をテキストファイルに出力したり、計測結果をまとめた画像を表示したりしてもよい。図３が示す画像に隣接した位置に計測結果を表示するための領域を設けて、当該計測結果を当該領域に表示してもよい。

図４は、本実施形態に係る柱配筋２００の第１面Ｆ１の計測結果をまとめた画像を示す図である。図４に示すように、主筋には１から６までの番号が付与され、各主筋の規格判定結果にはＤ２９がそれぞれ付記されている。そして、帯筋には１から３までの番号が付与され、各帯筋の規格判定結果にはＤ１３がそれぞれ付記されている。上記によれば、計測結果を、画像とは別の領域に保存し、または、画像とは別の画面に表示することにより、撮影された画像における、鉄筋の視認性を低下させずに済む。

図５は、本実施形態に係る画像計測装置１００を用いて、柱配筋２００の第２面Ｆ２を撮影した画像を示す図である。図５は、さらに、第２面Ｆ２を計測した状態を示す。図５に示すように、計測した第２面Ｆ２に配置される主筋および帯筋に対して、鉄筋の中心位置を示す破線および番号が付記されている。また、柱配筋２００の角鉄筋Ｃ２１が主筋１として撮影され、角鉄筋Ｃ２２が主筋４として撮影されている。ここで、図５が示す画像では、計測結果である鉄筋規格の判定結果を表示していないが、計測結果をテキストファイルに出力したり、計測結果をまとめた画像を表示したりする。図５が示す画像に隣接した位置に計測結果を表示するための領域を設けて、当該計測結果を当該領域に表示してもよい。

図６は、本実施形態に係る柱配筋２００の第２面Ｆ２の計測結果をまとめた画像を示す図である。図６に示すように、主筋には１から４までの番号が付与され、各主筋の規格判定結果にはＤ２９がそれぞれ付記されている。そして、帯筋には１から３までの番号が付与され、各帯筋の規格判定結果にはＤ１３がそれぞれ付記されている。上記によれば、計測結果を、画像とは別の領域に保存し、または、画像とは別の画面に表示することにより、撮影された画像における、鉄筋の視認性を低下させずに済む。

従来の画像計測装置の場合、図３および図４（第１面Ｆ１の計測結果）のデータと、図５および図６（第２面Ｆ２の計測結果）のデータとを別々に保存していた。一方、本実施形態に係る画像計測装置１００は、第１面Ｆ１の撮影画像から得られる計測結果のデータ（第１鉄筋データ）と、第２面Ｆ２の撮影画像から得られる計測結果のデータ（第２鉄筋データ）とを統合し、統合したデータを記憶部１０６に記憶させ、または、表示部１０４に表示（出力）させる。

柱配筋２００に含まれる鉄筋のうち、図３が示す第１面Ｆ１に配置される角鉄筋（第１角鉄筋）Ｃ１２と、図５が示す第２面Ｆ２に配置される角鉄筋（第２角鉄筋）Ｃ２１とは、同一の鉄筋である。そこで、各計測結果を統合するために、画像計測装置１００は、角鉄筋Ｃ１２と、角鉄筋Ｃ１２に対応する角鉄筋Ｃ２１とを、第１面Ｆ１および第２面Ｆ２の両方に配置される、共通の角鉄筋として設定（選択）する。

図７は、本実施形態に係る角鉄筋を設定するための画面の例を示す図である。角鉄筋の設定は、画像計測装置１００において、第１面Ｆ１の撮影画像と、第２面Ｆ２の撮影画像とを、表示部１０４に表示させた上で、ユーザが指定することにより行われる。角鉄筋の設定は、図３、図５などの画像を別々に表示しても行うことができる。しかしながら、図７に示すように、統合する２つの面の画像を並べて表示するので、対応関係を把握し易くなるため、好適である。その際、柱配筋２００を外部から見たときの、第１面Ｆ１と、第２面Ｆ２との位置関係に合わせて、表示部１０４は、画面の左側に第１面Ｆ１の撮影画像を表示し、画面の右側に第２面Ｆ２の撮影画像を表示する。

また、ユーザが各画像上で角鉄筋を指定したとき、画像上の当該角鉄筋の中心位置を示す直線の色を、他の鉄筋の中心位置を示す直線の色と異ならせたり、指定された鉄筋を示す番号などを別枠で表示したりしてもよい。これにより、ユーザが角鉄筋の指定状況を容易に把握することができる。

角鉄筋が設定されると、画像計測装置１００は、角鉄筋を用いて、複数の計測結果（角鉄筋の所在を示す鉄筋データ）を統合する。画像計測装置１００において統合される計測結果は、例えば、鉄筋規格の判定結果、および、画像である。

図８は、鉄筋規格の判定結果を統合した計測結果の出力例を示す図である。主筋は、第１面Ｆ１に配置される６本と、第２面Ｆ２に配置される４本とが統合され、角鉄筋の重複を考慮して９本の鉄筋規格の判定結果になっている。また、帯筋は、第１面Ｆ１と第２面Ｆ２とにおいて、３本の全鉄筋が共通になっているため、全ての結果を統合して３本という結果となっている。

ここで、本実施形態に係る柱配筋２００における帯筋を３本で説明したが、２本以下、または、４本以上の帯筋が存在する場合があり、計測範囲が異なると帯筋の本数、位置などが異なる場合が発生する。その場合には、角鉄筋の指定と同様に、第１面Ｆ１と第２面Ｆ２とで共通する帯筋をユーザが指定することにより、帯筋の計測結果を統合することが可能になる。

図９は、本実施形態に係る鉄筋規格の判定結果を統合した計測結果の出力例を示す図である。図９に示すように、画像計測装置１００は、鉄筋規格の判定結果に応じて各鉄筋の属性を付与してもよい。図９では、各鉄筋の属性に第１面、第２面、および、角鉄筋の何れか１つが付与されている。また、角鉄筋である主筋６は、他の鉄筋と区別するために、番号である６に下線が付与されているので、角鉄筋であることが明確になるため、好適である。図９では、主筋の番号に下線を付与したが、番号のフォント、色、太さなどを変えたり、番号を丸で囲ったり、番号付近にマークを付けたりして、他と区別しても、下線と同様の効果が得られる。

図１０は、本実施形態に係る計測結果の画像を統合した結果の出力例を示す図である。画像計測装置１００は、図３が示す角鉄筋Ｃ１２の位置と、図５が示す角鉄筋Ｃ２１の位置とに基づいて、図３が示す画像と、図５が示す画像とを統合した、図１０が示す画像を生成する。画像計測装置１００は、例えば、図３が示す角鉄筋Ｃ１２と、図５が示す角鉄筋Ｃ２１とが、図１０が示す主筋６として重なるように画像を統合する。

２つの画像を統合する場合には、角鉄筋の中心位置が重なるようにする。角鉄筋の位置を中心にして第１面Ｆ１側は第１面Ｆ１の画像の重みが重くなるように、かつ、角鉄筋の位置を中心にして第２面Ｆ２側は第２面Ｆ２の画像の重みが重くなるように、角鉄筋の位置からの距離に応じて加重平均することによって、自然な画像を生成することができる。また、角鉄筋である主筋６の、鉄筋の中心位置を示す線、および、番号の色、太さなどを変えることによって、他の鉄筋と区別してもよい。

さらに、各面の計測対象となる鉄筋が存在する鉄筋平面を各々算出し、各面の鉄筋平面が重なるように画像を変換して統合することにより、同一面に鉄筋が配置されたような画像が生成できるため、好適である。例えば、画像計測装置１００は、第１面Ｆ１の複数の鉄筋が配置される平面である第１平面と、第２面Ｆ２の複数の鉄筋が配置される平面である第２平面とに基づいて、第１面Ｆ１の画像と、第２面Ｆ２の画像とを統合した画像を生成する。このとき、平面の法線ベクトルから、各面の撮影のうち最も正対して撮影できている平面に合わせると、当該平面の画像変換をせずに、処理時間を短縮し、より正対に近い、統合した画像を生成することができる。

図１１は、本実施形態に係る画像計測装置１００が第１面Ｆ１の計測結果と、第２面Ｆ２の計測結果とを統合して出力する処理を示すフローチャートである。

（ステップＳ１：取得ステップ）
画像計測装置１００において、画像処理部（取得部）１０３は、撮像部１０１および撮像部１０２により、計測対象である柱配筋２００が撮影された、第１面Ｆ１の画像と、第２面Ｆ２の画像とを取得する。

（ステップＳ２）
画像処理部１０３は、取得した各面の画像から、計測対象の鉄筋に対して計測処理を実行する。例えば、計測処理が鉄筋規格の判定であった場合には、画像処理部１０３は、特徴点の３次元座標を算出し、算出された点群に対して、ノイズ成分を除去しながら最小二乗平面を算出し、最小二乗平面上の点群から直線成分を算出することで鉄筋位置を算出する。そして、画像処理部１０３は、算出された鉄筋位置周辺の点群から鉄筋エッジを算出し、鉄筋エッジから鉄筋径を算出し、算出された鉄筋径と、予め登録されている鉄筋規格とを比較することにより、鉄筋規格を判定する。

（ステップＳ３：選択ステップ）
画像処理部１０３は、第１面Ｆ１と、第２面Ｆ２との両方に配置される、共通の角鉄筋を設定する。ユーザが角鉄筋を指定する場合には、表示部１０４は、第１面Ｆ１を撮影した画像と、第２面Ｆ２を撮影した画像とを表示する。入力部１０５は、角鉄筋の位置の指定を受け付ける。画像処理部（選択部）１０３は、指定された位置の鉄筋を角鉄筋として選択する。

（ステップＳ４：統合ステップ）
画像処理部（統合部）１０３は、設定された角鉄筋に基づいて計測結果を統合する。

（ステップＳ５：出力ステップ）
画像処理部（出力部）１０３は、統合した計測結果を出力させる。例えば、画像処理部１０３は、計測結果を表示部１０４に表示させ、または、記憶部１０６に記憶させる。計測結果は、鉄筋規格判定のほか、鉄筋径、鉄筋間隔、鉄筋位置、鉄筋本数、画像などである。

上記の構成によれば、選択した角鉄筋Ｃの所在を示す計測結果の統合により、所定の主筋が第１面Ｆ１に配置されるのか、第２面Ｆ２に配置されるのかが明確になるので、撮影した柱配筋２００が配置される面を特定することができる。すなわち、柱配筋２００を撮影した画像がどの鉄筋平面を撮影したものかが分かるようにすることができる。

ここで、図１１のフローチャートでは、画像計測装置１００は、柱配筋２００の第１面Ｆ１と第２面Ｆ２とを撮影した後に計測処理を行うように説明したが、第１面Ｆ１の計測処理を完了させた後に第２面Ｆ２を撮影してもよいし、第１面Ｆ１の計測処理と、第２面Ｆ２の撮影および計測処理とを並行して処理してもよい。

次に、本実施形態では、画像計測装置１００において、撮像部１０１と撮像部１０２で撮影された画像を直接的に画像処理部１０３に入力する方法を説明したが、画像処理部１０３が、事前に記憶部１０６に記憶された画像を取得しても同様の効果が得られる。また、画像処理部１０３は、記憶部１０６に記憶された各面の計測結果を取得して、当該計測結果を統合しても同様の効果が得られる。

また、本実施形態では、柱配筋２００の第１面Ｆ１と第２面Ｆ２とを統合する方法について説明したが、同様の処理により他の面同士を統合することができる。例えば、第１面Ｆ１と第２面Ｆ２とを統合した計測結果に、第３面Ｆ３の計測結果を統合し、さらに第１面Ｆ１と第２面Ｆ２と第３面Ｆ３とを統合した計測結果に、第４面Ｆ４の計測結果を統合することにより、柱配筋２００を構成する４面の計測結果を統合することができる。上記の方法により、柱配筋２００の計測結果を関連付けて記憶し、撮影漏れを防いで各面の状態を確認し易くすることが可能となる。

さらに、上記では、隣接する２つの面を撮影するごとに、その間の角鉄筋を指定して計測結果を統合する方法を説明したが、３面または４面を撮影した後に、隣接する２つの面の間の角鉄筋を指定し、一括して計測結果を統合する方法であってもよい。例えば、柱配筋２００の撮影対象が４面ある場合、画像計測装置１００は、第１面Ｆ１、第２面Ｆ２、第３面Ｆ３、および、第４面Ｆ４のそれぞれを撮影し、各面の鉄筋を計測する。次に、画像計測装置１００は、第１面Ｆ１と第２面Ｆ２との間の角鉄筋、第２面Ｆ２と第３面Ｆ３との間の角鉄筋、および、第３面Ｆ３と第４面Ｆ４との間の角鉄筋を選択する。そして、画像計測装置１００は、選択した３組の角鉄筋を用いて、第１面Ｆ１、第２面Ｆ２、第３面Ｆ３、および、第４面Ｆ４をまとめて統合する。

なお、画像計測装置１００は、柱配筋２００の各面の計測結果（鉄筋データ）を統合せずに、それぞれの計測結果を出力させてもよい。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ部材番号を付記し、その説明を繰り返さない。

本発明の実施形態２においては、画像計測装置１００を用いて柱配筋２００の各面を撮影するときに、撮影対象である柱配筋２００の面数、各面を撮影する順序などを事前に設定させる。

実際の建設現場では、他の物体の存在や、足場の影響により、柱配筋２００の全ての面が撮影できない場合がある。そのため、画像計測装置１００に対して、撮影する予定の柱配筋２００の面数を事前に設定することにより、撮影時にユーザを適切に誘導することが可能になる。また、画像計測装置１００に対して、撮影する方向を事前に設定することにより、撮影時にユーザが使い易い画像計測装置１００を提供することが可能になる。

図１２は、本実施形態に係る柱配筋２００の撮影面数および撮影順序を設定する画面Ｇ１の例を示す図である。画面Ｇ１は、画像計測装置１００の表示部１０４に表示される。そして、画面Ｇ１の右側に表示されたボタンを用いて、撮影面数の何れか１つ、および、撮影順序の何れか１つが選択可能である。撮影面数は、柱配筋２００の、実際に撮影可能な面の数を示す。図１２に示すように、撮影面数として、２面、３面、または、４面が選択可能である。撮影順序は、柱配筋２００を真上から見たときの、各面を撮影する順序を示す。図１２に示すように、撮影順序として、時計回り（すなわち、（３）－＞（２）－＞（１））、または、反時計回り（すなわち、（１）－＞（２）－＞（３））が選択可能である。

そして、画面Ｇ１の右下側には、「戻る」ボタンおよび「決定」ボタンが配置される。ユーザは、実施予定の撮影条件を各々選択した後に「決定」ボタンをクリックすることにより、柱配筋２００を適切に撮影することができる。「戻る」ボタンをクリックすることにより、前の画面に戻すことができる。また、画面Ｇ１の左側には、撮影面数および撮影順序を示した柱配筋２００の上面図が表示される。これにより、ユーザが撮影条件を確認し易くなるので、好適である。

以下では、図１２に示すように、撮影面数を３面、撮影順序を反時計回りに設定した場合の、柱配筋２００の撮影手順を説明する。

図１３は、本実施形態に係る次の面の撮影に誘導する画面Ｇ２の例を示す図である。ユーザは、画像計測装置１００を用いて第１面Ｆ１を撮影した後、第２面Ｆ２の撮影に移行する。このとき、画像計測装置１００は、図１２の画面Ｇ１において設定された撮影面数および撮影順序に基づいて、次に撮影すべき柱配筋２００の面の存在、および、当該面の撮影に誘導するメッセージ（第２面Ｆ２を撮影すべき旨）を画面Ｇ２上に表示（出力）させる。例えば、図１２の画面Ｇ１では撮影順序が反時計回りに設定されているため、ユーザにとって、次に撮影すべき面は右側にあるので、図１３の画面Ｇ２には「右隣の面を撮影して下さい」とのメッセージが表示される。

そして、画面Ｇ１の右下側には、「戻る」ボタンおよび「撮影」ボタンが配置される。ユーザは、画面Ｇ２のメッセージに従って「撮影」ボタンをクリックすることにより、柱配筋２００の計測を円滑に実施することができる。「戻る」ボタンをクリックすることにより、前の画面に戻すことができる。なお、画像計測装置１００は、設定した撮影面数、および、撮影が済んだ画像数を表示部１０４の画面に表示して、残りの撮影回数をユーザに通知してもよい。

ユーザは、画面Ｇ２のメッセージに従って、第２面Ｆ２を撮影した後、第３面Ｆ３の撮影を実行すると、画面Ｇ１で設定した撮影面数である３面に達したことになる。そのため、画像計測装置１００は、次の面の撮影に誘導するのではなく、設定した撮影が完了した旨を通知し、または、角鉄筋を設定する画面に遷移する。これにより、ユーザは、余計な撮影を抑制し、次の作業に速やかに移行することが可能になる。

図１４は、本実施形態に係る角鉄筋を設定する画面Ｇ３の例を示す図である。画面Ｇ３には、図１２の画面Ｇ１に設定された撮影順序に基づいて、柱配筋２００の各面の画像が配置される。画面Ｇ１で撮影順序が反時計回りに設定されているので、図１４に示すように、第１面Ｆ１が左側に配置され、第２面Ｆ２が右側に配置されている。

第１面Ｆ１の角鉄筋は主筋６であり、第２面Ｆ２の角鉄筋は主筋１である。そのため、画面Ｇ３において、上記のように第１面Ｆ１と第２面Ｆ２とを配置することにより、選択すべき各面の角鉄筋同士が互いに近い状態で表示される。これにより、ユーザが角鉄筋の選択および確認を容易に行うことができる。

そして、画面Ｇ３の右下側には、「戻る」ボタンおよび「決定」ボタンが配置される。ユーザは、角鉄筋を選択した後に「決定」ボタンをクリックすることにより、第１面Ｆ１と第２面Ｆ２とが統合された画像が表示される。「戻る」ボタンをクリックすることにより、前の画面に戻すことができる。

図１５は、本実施形態に係る角鉄筋を設定する画面Ｇ４の例を示す図である。画面Ｇ１で撮影順序が時計回りに設定された場合には、図１５に示すように、第１面Ｆ１の角鉄筋は主筋１であり、第４面Ｆ４の角鉄筋は主筋４である。そのため、画面Ｇ４においては、第１面Ｆ１が右側に配置され、第４面Ｆ４が左側に配置されている。

さらに、撮影順序が設定されている場合、統合する各面の位置関係が判定でき、複数の主筋のうち端に存在する鉄筋が角鉄筋になることが分かる。そのため、各面を統合する最も外側の鉄筋を角鉄筋として自動で設定したり、角鉄筋の位置を初期設定してユーザが指定する作業を簡略化したりすることができる。

そして、画面Ｇ４の右下側には、「戻る」ボタンおよび「決定」ボタンが配置される。ユーザは、角鉄筋を選択した後に「決定」ボタンをクリックすることにより、第１面Ｆ１と第２面Ｆ２とが統合された画像が表示される。「戻る」ボタンをクリックすることにより、前の画面に戻すことができる。

また、図１４および図１５では、第１面Ｆ１と第２面Ｆ２、および、第１面Ｆ１と第４面Ｆ４、すなわち、２面の画像を表示した画面で角鉄筋を設定する例を説明したが、各画像を表示した画面に角鉄筋を設定することにより、同様の効果が得られる。例えば、連続する３面を表示した画面に角鉄筋を設定してもよいし、全ての面を表示した画面に角鉄筋を同時に設定してもよい。

この場合、図１４および図１５と同様に、各面の同一の角鉄筋同士が互いに近い状態で表示されるように、各面の画像が配置される。画像計測装置１００は、例えば、第１面Ｆ１の角鉄筋と、第２面Ｆ２の角鉄筋とが近くなるように、第１面Ｆ１の画像と、第２面Ｆ２の画像とを並べて配置し、第１面Ｆ１の画像から角鉄筋を選択させ、第２面Ｆ２の画像から角鉄筋を選択させる画面を表示させる。そのため、ユーザは、各面の角鉄筋を容易に設定することができる。

上記においては、事前に柱配筋２００の撮影面数および撮影順序の両方を画面Ｇ１に設定させる例を説明したが、撮影面数および撮影順序の何れか一方を設定させても各々の効果を得ることができる。撮影面数を設定させた場合には、撮影すべき残りの面があるか否かを判定することができる。その場合、画像計測装置１００は、設定した撮影面数よりも少ない面数の撮影しか行われていないときには、ユーザに次の面の撮影を促す画面を表示させてもよいし、設定された撮影面数と同じ面数の撮影が完了したときには、次の処理に移行するようにユーザを誘導する（例えば、角鉄筋を選択させる）画面を表示させてもよい。撮影順序を設定した場合には、撮影画像ごとの結合すべき方向を判定することができる。そのため、２つの画像の各々の角鉄筋が互いに近い状態になるように画像を並列させて配置することにより、角鉄筋の設定および確認を容易に行うことができる。

図１６は、本実施形態に係る柱配筋２００の上面図の例である。図１６に示すように、柱配筋２００の各面の計測結果を統合した出力として、柱配筋２００の上面図を生成すると、主筋の位置が分かりやすくなるため、好適である。図１６では、柱配筋２００の４面を計測した結果を統合した後、各面に主筋の位置を配置して描画している。各主筋を描画する位置は等間隔でもよいが、各主筋の間隔が計測されている場合には、その間隔の比で主筋の位置を描画すると、実際の柱配筋２００を表現できるため、好適である。

図１７は、本実施形態に係る柱配筋２００の上面図の例である。柱配筋２００のうち計測しなかった面（すなわち、統合しなかった面）が存在する場合には、図１７に示すように、実際に計測していないが、対面する配筋から推定される、主筋の位置を点線などで描画してもよい。これにより、計測した主筋と区別できるようになる。そして、各主筋の位置が判別し易いように、補助線を描画したり、計測結果と対応した鉄筋の番号を付与したりすることにより、計測結果が分かりやすくなる。

ここで、上記の実施形態では、柱配筋２００を計測する場合を説明したが、角形の配筋に対して適用することができ、例えば、梁の配筋でも同様の効果を得ることができる。

以上で説明したように、本実施形態に係る画像計測装置１００では、撮影面数を設定することにより、撮影の完了を通知し、速やかに次の作業に移行することができる。また、撮影順序を設定することにより、撮影順序を通知して、各面の角鉄筋が互いに近い状態になるように、画像を配置して角鉄筋を指定し、または、角鉄筋を自動で判定することができる。

特に、２枚の画像を横に並べて表示した場合に、２枚の画像の内側の鉄筋（すなわち、左側の画像における右側の鉄筋、および、右側の画像における左側の鉄筋）が共通の角鉄筋になるので、分かりやすい。

〔ソフトウェアによる実現例〕
画像計測装置１００（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック（特に、画像処理部１０３部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。

この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。

上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。

また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。

また、上記各実施形態で説明した各処理は、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る画像計測装置は、柱配筋を撮影した画像を使用して、当該柱配筋を計測する画像計測装置であって、前記柱配筋の第１面を撮影した画像である第１画像と、前記第１面と隣り合う、前記柱配筋の第２面を撮影した画像である第２画像とを取得する取得部と、前記第１画像から、前記第１面に配置される角鉄筋である第１角鉄筋を選択し、前記第２画像から、前記第２面に配置される角鉄筋であって、前記第１角鉄筋に対応する第２角鉄筋を選択する選択部と、前記第１角鉄筋および前記第２角鉄筋を用いて、前記第１面の各鉄筋に関するデータであって、前記第１角鉄筋の所在を示す第１鉄筋データと、前記第２面の各鉄筋に関するデータであって、前記第２角鉄筋の所在を示す第２鉄筋データとを統合する統合部と、前記第１鉄筋データと、前記第２鉄筋データとを統合したデータを出力させる出力部と、を備えている。

本発明の態様２に係る画像計測装置は、上記態様１において、前記統合部が、前記第１角鉄筋の位置と、前記第２角鉄筋の位置とに基づいて、前記第１画像と、前記第２画像とを統合した画像を生成してもよい。

本発明の態様３に係る画像計測装置は、上記態様２において、前記統合部が、前記第１面の複数の鉄筋が配置される平面である第１平面と、前記第２面の複数の鉄筋が配置される平面である第２平面とに基づいて、前記第１画像と、前記第２画像とを統合した画像を生成してもよい。

本発明の態様４に係る画像計測装置は、上記態様１において、前記出力部が、前記柱配筋の各面を撮影する順序を設定させ、前記第１角鉄筋と、前記第２角鉄筋とが近くなるように、前記第１画像と、前記第２画像とを並べて配置し、前記第１画像から前記第１角鉄筋を選択させ、前記第２画像から前記第２角鉄筋を選択させる画面を表示してもよい。

本発明の態様５に係る画像計測装置は、上記態様１において、前記出力部が、前記第１面を撮影した後、前記第２面を撮影すべき旨を出力してもよい。

本発明の態様６に係る画像計測装置は、上記態様１において、前記出力部が、前記柱配筋を撮影する面数を設定させ、設定された前記面数の撮影が完了したとき、前記角鉄筋を選択させる画面を表示してもよい。

本発明の態様７に係る画像計測装置は、柱配筋を撮影した画像を使用して、当該柱配筋を計測する画像計測装置であって、前記柱配筋の第１面を撮影した画像である第１画像と、前記第１面と隣り合う、前記柱配筋の第２面を撮影した画像である第２画像とを取得する取得部と、前記第１画像から、前記第１面に配置される角鉄筋である第１角鉄筋を選択し、前記第２画像から、前記第２面に配置される角鉄筋であって、前記第１角鉄筋に対応する第２角鉄筋を選択する選択部と、前記第１面の各鉄筋に関するデータであって、前記第１角鉄筋の所在を示す第１鉄筋データと、前記第２面の各鉄筋に関するデータであって、前記第２角鉄筋の所在を示す第２鉄筋データとを出力させる出力部と、を備えている。

本発明の態様８に係る画像計測方法は、柱配筋を撮影した画像を使用して、当該柱配筋を計測する画像計測方法であって、前記柱配筋の第１面を撮影した画像である第１画像と、前記第１面と隣り合う、前記柱配筋の第２面を撮影した画像である第２画像とを取得する取得ステップと、前記第１画像から、前記第１面に配置される角鉄筋である第１角鉄筋を選択し、前記第２画像から、前記第２面に配置される角鉄筋であって、前記第１角鉄筋に対応する第２角鉄筋を選択する選択ステップと、前記第１角鉄筋および前記第２角鉄筋を用いて、前記第１面の各鉄筋に関するデータであって、前記第１角鉄筋の所在を示す第１鉄筋データと、前記第２面の各鉄筋に関するデータであって、前記第２角鉄筋の所在を示す第２鉄筋データとを統合する統合ステップと、前記第１鉄筋データと、前記第２鉄筋データとを統合したデータを出力させる出力ステップと、を含む。

本発明の各態様に係る画像計測装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記画像計測装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記画像計測装置をコンピュータにて実現させる画像計測装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。例えば、柱配筋は、梁又は橋梁などの概念を含む。

１００ 画像計測装置
１０１ 撮像部
１０２ 撮像部
１０３ 画像処理部（取得部、選択部、統合部、出力部）
１０４ 表示部
１０５ 入力部
１０６ 記憶部
２００ 柱配筋
Ｃ１２ 角鉄筋（第１角鉄筋）
Ｃ２１ 角鉄筋（第２角鉄筋）
Ｆ１ 第１面
Ｆ２ 第２面

Claims (8)

1. 柱配筋を撮影した画像を使用して、当該柱配筋を計測する画像計測装置であって、
   前記柱配筋の第１面を撮影した画像である第１画像と、前記第１面と隣り合う、前記柱配筋の第２面を撮影した画像である第２画像とを取得する取得部と、
   前記第１画像から、前記第１面に配置される角鉄筋である第１角鉄筋を選択し、前記第２画像から、前記第２面に配置される角鉄筋であって、前記第１角鉄筋に対応する第２角鉄筋を選択する選択部と、
   前記第１角鉄筋および前記第２角鉄筋を用いて、前記第１面の各鉄筋の計測結果を個別に示すデータであって、前記第１角鉄筋の所在を示す第１鉄筋データと、前記第２面の各鉄筋の計測結果を個別に示すデータであって、前記第２角鉄筋の所在を示す第２鉄筋データとを統合する統合部と、
   前記第１鉄筋データと、前記第２鉄筋データとを統合したデータを出力させる出力部と、
   を備えることを特徴とする画像計測装置。
2. 柱配筋を撮影した画像を使用して、当該柱配筋を計測する画像計測装置であって、
   前記柱配筋の第１面を撮影した画像である第１画像と、前記第１面と隣り合う、前記柱配筋の第２面を撮影した画像である第２画像とを取得する取得部と、
   前記第１画像から、前記第１面に配置される角鉄筋である第１角鉄筋を選択し、前記第２画像から、前記第２面に配置される角鉄筋であって、前記第１角鉄筋に対応する第２角鉄筋を選択する選択部と、
   前記第１角鉄筋および前記第２角鉄筋を用いて、前記第１面の各鉄筋に関するデータであって、前記第１角鉄筋の所在を示す第１鉄筋データと、前記第２面の各鉄筋に関するデータであって、前記第２角鉄筋の所在を示す第２鉄筋データとを統合する統合部と、
   前記第１鉄筋データと、前記第２鉄筋データとを統合したデータを出力させる出力部とを備え、
   前記統合部は、
   前記第１角鉄筋の位置と、前記第２角鉄筋の位置とに基づいて、前記第１画像と、前記第２画像とを統合した画像を生成する
   ことを特徴とする画像計測装置。
3. 前記統合部は、
   前記第１面の複数の鉄筋が配置される平面である第１平面と、前記第２面の複数の鉄筋が配置される平面である第２平面とに基づいて、前記第１画像と、前記第２画像とを統合した画像を生成する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像計測装置。
4. 柱配筋を撮影した画像を使用して、当該柱配筋を計測する画像計測装置であって、
   前記柱配筋の第１面を撮影した画像である第１画像と、前記第１面と隣り合う、前記柱配筋の第２面を撮影した画像である第２画像とを取得する取得部と、
   前記第１画像から、前記第１面に配置される角鉄筋である第１角鉄筋を選択し、前記第２画像から、前記第２面に配置される角鉄筋であって、前記第１角鉄筋に対応する第２角鉄筋を選択する選択部と、
   前記第１角鉄筋および前記第２角鉄筋を用いて、前記第１面の各鉄筋に関するデータであって、前記第１角鉄筋の所在を示す第１鉄筋データと、前記第２面の各鉄筋に関するデータであって、前記第２角鉄筋の所在を示す第２鉄筋データとを統合する統合部と、
   前記第１鉄筋データと、前記第２鉄筋データとを統合したデータを出力させる出力部とを備え、
   前記出力部は、
   前記柱配筋の各面を撮影する順序を設定させ、前記第１角鉄筋と、前記第２角鉄筋とが近くなるように、前記第１画像と、前記第２画像とを並べて配置し、前記第１画像から前記第１角鉄筋を選択させ、前記第２画像から前記第２角鉄筋を選択させる画面を表示させる
   ことを特徴とする画像計測装置。
5. 柱配筋を撮影した画像を使用して、当該柱配筋を計測する画像計測装置であって、
   前記柱配筋の第１面を撮影した画像である第１画像と、前記第１面と隣り合う、前記柱配筋の第２面を撮影した画像である第２画像とを取得する取得部と、
   前記第１画像から、前記第１面に配置される角鉄筋である第１角鉄筋を選択し、前記第２画像から、前記第２面に配置される角鉄筋であって、前記第１角鉄筋に対応する第２角鉄筋を選択する選択部と、
   前記第１角鉄筋および前記第２角鉄筋を用いて、前記第１面の各鉄筋に関するデータであって、前記第１角鉄筋の所在を示す第１鉄筋データと、前記第２面の各鉄筋に関するデータであって、前記第２角鉄筋の所在を示す第２鉄筋データとを統合する統合部と、
   前記第１鉄筋データと、前記第２鉄筋データとを統合したデータを出力させる出力部とを備え、
   前記出力部は、
   前記第１面を撮影した後、前記第２面を撮影すべき旨を出力させる
   ことを特徴とする画像計測装置。
6. 柱配筋を撮影した画像を使用して、当該柱配筋を計測する画像計測装置であって、
   前記柱配筋の第１面を撮影した画像である第１画像と、前記第１面と隣り合う、前記柱配筋の第２面を撮影した画像である第２画像とを取得する取得部と、
   前記第１画像から、前記第１面に配置される角鉄筋である第１角鉄筋を選択し、前記第２画像から、前記第２面に配置される角鉄筋であって、前記第１角鉄筋に対応する第２角鉄筋を選択する選択部と、
   前記第１角鉄筋および前記第２角鉄筋を用いて、前記第１面の各鉄筋に関するデータであって、前記第１角鉄筋の所在を示す第１鉄筋データと、前記第２面の各鉄筋に関するデータであって、前記第２角鉄筋の所在を示す第２鉄筋データとを統合する統合部と、
   前記第１鉄筋データと、前記第２鉄筋データとを統合したデータを出力させる出力部とを備え、
   前記出力部は、
   前記柱配筋を撮影する面数を設定させ、設定された前記面数の撮影が完了したとき、前記角鉄筋を選択させる画面を表示させる
   ことを特徴とする画像計測装置。
7. 柱配筋を撮影した画像を使用して、当該柱配筋を計測する画像計測方法であって、
   前記柱配筋の第１面を撮影した画像である第１画像と、前記第１面と隣り合う、前記柱配筋の第２面を撮影した画像である第２画像とを取得する取得ステップと、
   前記第１画像から、前記第１面に配置される角鉄筋である第１角鉄筋を選択し、前記第２画像から、前記第２面に配置される角鉄筋であって、前記第１角鉄筋に対応する第２角鉄筋を選択する選択ステップと、
   前記第１角鉄筋および前記第２角鉄筋を用いて、前記第１面の各鉄筋の計測結果を個別に示すデータであって、前記第１角鉄筋の所在を示す第１鉄筋データと、前記第２面の各鉄筋の計測結果を個別に示すデータであって、前記第２角鉄筋の所在を示す第２鉄筋データとを統合する統合ステップと、
   前記第１鉄筋データと、前記第２鉄筋データとを統合したデータを出力させる出力ステップと、
   を含むことを特徴とする画像計測方法。
8. 請求項１に記載の画像計測装置としてコンピュータを機能させるための画像計測プログラムであって、上記取得部、上記選択部、上記統合部および上記出力部としてコンピュータを機能させるための画像計測プログラム。