JPH0687008B2 - 消波ブロックの状態計測方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、寸法・形状が既知である個々の消波ブロック
についてそれらを築き上げた状態を遠隔撮像として得ら
れた画像と、原画像とを比較して、現状を計測する方法
に関するものである。

（従来の技術） 海岸や大きな河の河口における防波堤の外側に消波ブロ
ックを据え付け、打ち寄せる大波から防波堤を保護する
ことが広く行われている。これら消波ブロックの据え付
け工事を終了したとき、そのでき上がった形状（出来
形）を計測することは、施工の管理、検収経年的な変形
状態の把握、災害時の変形状態の把握に必要なことであ
る。消波ブロックの形状が複雑であるため、人手による
直接測定は危険性が高いから、センサ類による機械計測
を行うことが望ましい。

そのため堤防上の保持機からクレーンのような装置によ
り測定機器を吊り下げて、各ブロックに当てながら順次
に計測することも行われている。

この場合第６図に示すように、消波ブロックを築き上げ
た全体部２の断面形状（紙面に垂直方向の断面形状）の
斜面・上方水平部の大きさを堤防体１からの距離として
測定することができる。すなわち、図に示すLxとHyの大
きさを堤防体１の手前から先方（水面の方）へ、所定の
間隔毎に断面形状を知るために測定して行く。

（発明が解決しようとする課題） 第６図に示す方法では、消波ブロックを築き上げた外側
の全体形状を求めることは比較的容易にできても、消波
ブロックの状態を個別にしかも正確に計測することは困
難であることが多い。

本発明の目的は前述の欠点を改善し、消波ブロックを築
き上げた状態を画像で求め、寸法・形状が既知の物との
画像上での一致点を求めるまで、既知画像を変形するこ
とを繰り返したデータから個々の消波ブロックについて
も正確な測定値を得るようにした計測装置を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段） 第１図は本発明の原理構成を示す図である。第１図にお
いて、２は築き上げた消波ブロック、10は撮像装置、11
は第１記録装置、12は第２記録装置、13はデータ変形制
御部で、第２記録装置の格納データを読出して変形する
もの、14は比較照合部で、データ変形制御部13の出力と
を比較照合するものを示す。

本発明は下記の構成としている。すなわち、 築き上げた消波ブロックを上方の位置から撮像する撮像
装置と、撮像装置からの画像を格納する第１記録装置
と、あらかじめ消波ブロックの寸法・形状の画像を格納
する第２記録装置と、該第２記録装置を読出し、該画像
データを変形するデータ変形制御部と、該データ変形制
御部の出力と、第１記録装置を読出したデータとを比較
する比較照合装置とで構成し、該比較照合装置により、
第１・第２記録装置の出力に一致が得られるか否かを判
断し、一致が得られないときはデータ変形制御を行うよ
うに帰還信号をデータ変形制御部に送り、その結果を比
較照合するという比較と照合を繰り返し、一致が得られ
たときのデータ変形制御部の変形データにより、前記築
き上げた個々の消波ブロックについて撮像装置から中心
までの距離と、稜線の向いている方向とを求めることで
構成する。

（作用） 築き上げた消波ブロック２を撮像装置10により上方の位
置から撮像し、第１記録装置11に、消波ブロックについ
てのデータを格納する。消波ブロック２についての寸法
・形状についてあらかじめ画像データとして第２記録装
置12に格納しておく。第２記録装置12の格納データを読
出し、当初はデータ変形制御部13を素通りして比較照合
部14の一方の端子に入力させる。第一記録装置11の格納
データも読出し、比較照合部14の他方の端子に入力させ
て、両者を比較する。当初において両データは一致しな
いから、回転・拡大・縮小など一致させるために必要な
データをデータ変形制御部13に帰還する。データ変形制
御部13は帰還データに基づいて第２記録装置12の格納デ
ータを変形する。変形後のデータを比較照合部14におい
て、第１記録装置11のデータとふたたび比較する。照合
・一致が得られるまで、帰還データによる変形と比較を
繰り返す。一致が得られたときのデータ変形制御部のデ
ータは、第２記録装置12のデータを何の程度の量だけ、
回転・拡大・縮小することを示すデータであるから、そ
れに基づいて演算すれば、撮像装置10から消波ブロック
２までの距離と方向とを知ることができる。そして消波
ブロックの撮像位置が既知であるので、当該消波ブロッ
ク２の基準位置に対する正確な位置を知ることができ
る。消波ブロック１個毎に処理を進めれば、詳細な消波
ブロック２の築き上げた全体の状態を知ることができ
る。

（実施例） 第１図における第１記録装置11へのデータ記録は、たと
えば測定台車に写真機を取り付け、写真機のみを防波堤
から先方へ延長し、消波ブロックの写真撮影を行う。そ
のときの写真機の位置・方位・姿勢のデータを求めてお
き、撮影写真をイメージスキャナを使用して記録装置に
取り込むときに、各データを一緒に格納する。TVカメラ
により撮像した信号をA/D変換し、同様に記録装置に取
り込んでもよい。

第２図は撮像した画像を示す図であって、第１記録装置
11にはその画像をA/D変換したデータを格納する。一
方、第２記録装置12には第３図Ａ（上面図）、Ｂ（側面
図）に示すような消波ブロックの三次元形状をワイヤフ
レームで表示し、ワイヤフレームデータ形式でして格納
する。こうすることにより、変形計算が容易にできる。

第１図におけるデータ変形制御と、比較照合装置とは両
者をマイクロプロセッサにより全て処理することができ
る。第４図はそのときの処理フローチャートを示す。処
理は丸付き数字で示すステップの順序で実行される。ス
テップにおいて一致しないと判断されたとき、ステッ
プ〜が繰り返し処理されることがわかる。

この画面の一致の処理には下記の能力を有することが要
求される。

（ａ） 消波ブロックの写真から、消波ブロックの稜線
を見つけだす。

（ｂ） 写真稜線と基本消波ブロック稜線が一致するよ
うに、基本消波ブロックの縮小率・回転角を予想する。

（ｃ） 与えられた縮小率・回転角を有する基本消波ブ
ロックの稜線を計算し、即座に図化する。

（ｄ） 写真の稜線と座標変換を受けた基本消波ブロッ
ク稜線との一致の確認をする。

（ｅ） 一致したときの基本消波ブロックの縮小率・回
転角から、消波ブロックに中心位置と姿勢とを求める。

そして（ａ）、（ｂ）、（ｄ）については（ｃ）、
（ｅ）と比較し高度な能力が要求されるから、オペレー
タが補助すれ安価に短時間で処理を終了させることがで
きる。

そのため第４図におけるステップのフローについて第
５図により具体的に示している。

なお、第４図のステップにおいて一致した画像につい
てのデータは、ステップにおいて第３の記録装置に格
納される。そして経年変化の有無を調べるときなどに比
較すべきデータとする。この処理によって築き上げた消
波ブロックについて表面から見える各ブロックの中心位
置、と基準姿勢に対しての回転角度のデータを求めるこ
とができる。また、工事の途中に本方法で計測すれば、
内部のブロックの状態も記録できる。

さらにこの後に消波ブロックの状態の平面図作成、断面
図作成、等高線作成、三次元鳥瞰図作成などを行えば、
各種図面により消波ブロックの状態をきわめて明瞭に求
めることができ、それはいわゆるコンピュータグラフィ
ックの技術により容易に処理できる。

つぎに経年変化の有無を調べるときは、所定時間経後に
第４図に示す処理を行い、そのとき得られたデータと、
当初のデータとを比較すればよい。

（発明の効果） このようにして本発明によると、消波ブロックを築き上
げた状態を現場で撮影し、事務所において画像処理によ
って計測できるから、現場作業がいちじるしく省力化さ
れる。さらに、築き上げた後の全体の状態はもちろん、
個別の消波ブロックについてもその状態を簡易に短時間
で、かつ精密に知ることができる。得られた結果は、数
枚のフロッピーディスク等の磁気媒体で保管することが
でき、従来のような図面の保管を要せず、 省スペースの効果を持っている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成を示す図、 第２図は撮像装置によって撮像した画像を示す図、 第３図はあらかじめ格納する画像を示す図、 第４図、第５図は電子計算機によって処理するときの動
作フローチャート、 第６図は従来の計測方法を説明するための図である。 ２……消波ブロック 10……撮像装置 11……第１記録装置 12……第２記録装置 13……データ変形制御部 14……比較照合部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】築き上げた消波ブロックを上方の位置から
   撮像する撮像装置と、 撮像装置からの画像を格納する第１記録装置と、 あらかじめ消波ブロックの寸法・形状の画像を格納する
   第２記録装置と、 該第２記録装置を読出し、該画像データを変形するデー
   タ変形制御部と、 該データ変形制御部の出力と、第１記録装置を読出した
   データとを比較する比較照合装置とで構成し、 該比較照合装置により、第１・第２記録装置の出力に一
   致が得られるか否かを判断し、一致が得られないときは
   データ変形制御を行うように帰還信号をデータ変形制御
   部に送り、その結果を比較照合するという比較と照合を
   繰り返し、 一致が得られたときのデータ変形制御部の変形データに
   より、前記築き上げた個々の消波ブロックについて撮像
   装置から中心までの距離と、稜線の向いている方向とを
   求めることを特徴とする、消波ブロックの状態計測方
   法。