JP2012112896A - Measurement system - Google Patents
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Abstract
【課題】光学系ズーム機構のズーム前後における被撮像対象と十字線画像との相対的位置が維持可能に構成される測量システムを提供することを目的とする。
【解決手段】測量手段と、撮像手段と、当該撮像手段で任意のズーム倍率で撮像された被撮像対象の画像データに、水平軸および/または鉛直軸を示す十字線を含む十字線画像データを合成する画像合成手段と、前記合成画像データを表示する表示手段とを有する測量システムであって、前記画像合成手段は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと前記十字線画像データを合成した際における当該第1画像データと当該十字線画像データとの合成位置関係を任意のズーム倍率mでも維持するように、前記記憶手段に記憶されている光軸中心のズレ情報に基づいて、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと前記十字線画像データとを合成する。
【選択図】図1An object of the present invention is to provide a surveying system configured to maintain a relative position between an imaging target and a crosshair image before and after zooming by an optical zoom mechanism.
Surveying means, imaging means, and crosshair image data including a crosshair indicating a horizontal axis and / or a vertical axis in image data of an imaging target imaged at an arbitrary zoom magnification by the imaging means. A surveying system having an image synthesizing unit for synthesizing and a display unit for displaying the synthesized image data, wherein the image synthesizing unit includes first image data captured at a first zoom magnification and the cross-hair image data. Based on deviation information about the center of the optical axis stored in the storage means so as to maintain the composition positional relationship between the first image data and the cross-hair image data at the time of synthesizing at any zoom magnification m. Then, the second image data captured at the second zoom magnification and the cross-line image data are synthesized.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、測量手段と、当該測量手段に設定された撮像手段と、当該撮像手段で撮像された被撮像対象の画像データに、水平軸および/または鉛直軸を示す十字線画像データを合成する画像合成手段を有する測量システムに関する。 The present invention synthesizes cross-line image data indicating the horizontal axis and / or the vertical axis to the surveying means, the imaging means set in the surveying means, and the image data of the imaging target imaged by the imaging means. The present invention relates to a surveying system having an image composition means.
視準点までの距離や所定方向を基準とした角度を計測できる測量装置は、測量精度の観点から視野角が狭いものが一般的である。ところが、近年、土木施工の現場から、測量位置を含む広範囲の画像を表示させたいとの要望がある。そのため、広い視野角の光学系の望遠レンズおよびCCDカメラからなる撮像手段を用いて、測量位置を含む広範囲の画像を撮像し、モニターに表示させている。 A surveying apparatus that can measure a distance to a collimation point and an angle based on a predetermined direction generally has a narrow viewing angle from the viewpoint of surveying accuracy. However, in recent years, there is a demand for displaying a wide range of images including surveying positions from civil engineering work sites. For this reason, a wide range of images including the surveying position are picked up and displayed on the monitor by using an image pickup means including a telephoto lens of an optical system with a wide viewing angle and a CCD camera.
さらに、上記撮像手段で撮影された画像に十字線画像を合成してモニターに表示させることが行なわれている(特許文献1参照)。 Furthermore, a cross-hair image is synthesized with an image photographed by the imaging means and displayed on a monitor (see Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献1の撮像手段は、光学系の望遠レンズを用いているため、ズーム動作でレンズ位置が変動して光軸中心が一定に保てずに、ズーム前後で十字線の交点と視準とがずれてしまうものもある。これは、十字線画像を撮像範囲の中心に位置するように常に画像合成することで確認される。例えば、図11にズーム前後の撮像画像の変化を示す。十字線画像)の交点は、撮像範囲(太枠内)の上下・左右の中心座標を原点にして位置しているが、被撮像対象(構造物)と十字線画像の交点位置とが、ズーム倍率0倍とズーム倍率10倍とのズーム前後で異なっており、十字線画像に対し、被撮像対象(構造物)が右側に移動している。従来は、このような問題が生じないように、ズーム動作でレンズ位置が変動しない高精度の光学系の望遠レンズを用いていた。また、測量精度上問題のないズーム範囲で、ズーム動作をさせており、測量精度を考慮しているため実際に使用可能なズーム倍率には限界があった。すなわち、高精度の光学系の望遠レンズを検査して選択する作業や、装置コストが膨らむという問題、ズーム倍率の使用限界範囲等の問題が存在し、改善が要望されていた。 However, since the imaging means of the above-mentioned patent document 1 uses a telephoto lens of an optical system, the lens position fluctuates due to the zoom operation and the center of the optical axis cannot be kept constant. Some collimation is off. This is confirmed by always synthesizing the crosshair image so that it is positioned at the center of the imaging range. For example, FIG. 11 shows changes in captured images before and after zooming. The intersection of the cross-hair image) is located with the top, bottom, left and right center coordinates of the imaging range (within the thick frame) as the origin, but the intersection of the object to be imaged (structure) and the cross-hair image is zoomed. There is a difference between before and after zooming at a magnification of 0 times and a zoom magnification of 10 times, and the imaging target (structure) has moved to the right with respect to the crosshair image. Conventionally, in order to avoid such a problem, a telephoto lens having a high-precision optical system in which the lens position does not fluctuate by a zoom operation has been used. In addition, zooming operation is performed within a zoom range that does not cause any problem in surveying accuracy, and since the surveying accuracy is taken into consideration, there is a limit to the zoom magnification that can actually be used. That is, there are problems such as the work of inspecting and selecting a telephoto lens of a high-accuracy optical system, the problem that the apparatus cost increases, the use limit range of the zoom magnification, and the like, and improvement has been demanded.
また、撮像手段として、簡単に入手できる一般的なデジタルビデオカメラ、監視カメラ等を用いる場合にも上記の問題が生じる。すなわち、光学系ズーム機構を採用したズーム動作において、レンズ位置が変動して光軸中心が一定に保てずに、ズーム前後で十字線の交点と視準とがずれてしまうものもある。さらに、測量手段とは別に撮像手段を測量目的で使用したい要望があり、この場合に、撮像手段で撮像された画像データに鉛直軸を入れたいとの要望がある。 In addition, the above-described problem also occurs when a commonly available digital video camera, surveillance camera, or the like is used as the imaging means. That is, in a zoom operation employing an optical zoom mechanism, there are cases where the lens position fluctuates and the center of the optical axis cannot be kept constant, and the intersection of the crosshairs and the collimation are shifted before and after zooming. Further, there is a demand to use the imaging means for surveying purposes separately from the surveying means. In this case, there is a demand to put a vertical axis in the image data picked up by the imaging means.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、光学系ズーム機構のズーム前後において被撮像対象と十字線画像との合成位置が維持可能な測量システムを提供することを目的とする。また、撮像手段で撮像された画像データに鉛直軸をいれることができ、光学系ズーム機構のズーム前後において被撮像対象と鉛直軸との合成位置が維持可能な撮像システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a surveying system capable of maintaining the combined position of the imaging target and the crosshair image before and after zooming by the optical zoom mechanism. It is another object of the present invention to provide an imaging system in which a vertical axis can be inserted into image data captured by an imaging unit, and the combined position of the imaging target and the vertical axis can be maintained before and after zooming by an optical zoom mechanism. To do.
上記課題を解決するため本発明は、水平に設置され、かつ光軸方向の被撮像対象に設置された視準点までの距離および/または所定方向を基準とした当該視準の角度を計測する測量手段と、当該測量手段の視準軸に平行に設定され、かつ光学系ズーム機構を有する撮像手段と、当該撮像手段で任意のズーム倍率で撮像された被撮像対象の画像データに、水平軸および/または鉛直軸を示す十字線を含む十字線画像データを合成する画像合成手段と、前記画像合成手段で合成された合成画像データを表示する表示手段と、を有する測量システムであって、
前記撮像手段の前記光学系ズーム機構に起因した任意のズーム倍率mごとの光軸中心のズレ情報を予め記憶している記憶手段をさらに有し、
前記画像合成手段は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと前記十字線画像データを合成した際における当該第1画像データと当該十字線画像データとの合成位置関係を任意のズーム倍率mでも維持するように、前記記憶手段に記憶されている光軸中心のズレ情報に基づいて、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと前記十字線画像データとを合成することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the present invention measures the distance to a collimation point installed horizontally and / or the collimation point installed on the imaging target in the optical axis direction and / or the angle of the collimation based on a predetermined direction A horizontal axis is connected to the surveying means, the imaging means set in parallel to the collimation axis of the surveying means and having an optical zoom mechanism, and the image data of the imaging target imaged by the imaging means at an arbitrary zoom magnification. And / or a survey system having image composition means for compositing cross-line image data including a cross line indicating a vertical axis, and display means for displaying the composite image data synthesized by the image composition means,
A storage unit that preliminarily stores deviation information of the optical axis center for each arbitrary zoom magnification m caused by the optical zoom mechanism of the imaging unit;
The image synthesizing means is configured to arbitrarily synthesize a positional relationship between the first image data and the crosshair image data when the first image data captured at a first zoom magnification and the crosshair image data are synthesized. The second image data imaged at the second zoom magnification and the crosshair image data are synthesized based on the deviation information about the optical axis center stored in the storage means so as to be maintained even at the magnification m. It is characterized by.
この構成によれば、第1のズーム倍率で撮像された画像データとそれに合成された十字線画像データの十字線交点との合成位置関係(相対的位置)を維持して、第2のズーム倍率においても同じ合成位置関係(相対的位置)で第2のズーム倍率で撮像された画像データと十字線画像データとを合成できる。例えば、図1に示すように、ズーム倍率0倍と10倍のズーム前後において、十字線画像と被撮像対象(構造物)との合成位置(相対的位置)は同じになる。すなわち、ズーム前後において、十字線交点と目標点(あるいは視準点)の位置がずれない測量システムを提供することができる。 According to this configuration, the second zoom magnification is maintained while maintaining the combined positional relationship (relative position) between the image data captured at the first zoom magnification and the cross-hair intersection of the cross-hair image data combined therewith. The image data captured at the second zoom magnification and the crosshair image data can be combined with the same combination positional relationship (relative position). For example, as shown in FIG. 1, the combined position (relative position) of the cross-hair image and the imaging target (structure) is the same before and after zooming with a zoom magnification of 0 and 10 times. That is, it is possible to provide a surveying system in which the positions of the crosshair intersection and the target point (or collimation point) are not shifted before and after zooming.
「十字線」は水平線および/または鉛直線を示す。十字線は、ライン同士が交差している形態も含み、例えば、ライン同士が直交している場合に水平線および鉛直線を示しているものとしてもよく、いずれか一方のラインの長さがその他方のラインよりも長くてもよい。「十字線画像」は、例えば、図1に示すような十字線(水平線、鉛直線)、2本線以上の十字線等が挙げられる。測量時の撮像では、視準と十字線の交点が重なるように設定する。また、十字線の交点は、点でもよいが、円、任意のマークで示してもよい。また、十字線は、実線、点線等でもよく、その太さ、色は適宜設定可能である。また、十字線画像の交点が、表示画面あるいは撮像手段で撮像された撮像範囲の上下左右(縦横)の中心位置になるように画像合成されることが視認性や他の構造物との相対的位置確認のために好ましい。例えば、十字線が表示画面の上下左右(縦横)の中心に表示される。 “Crosshair” indicates a horizontal line and / or a vertical line. The crosshair includes a form in which the lines intersect each other. For example, when the lines are orthogonal to each other, it may indicate a horizontal line and a vertical line, and the length of one of the lines is the other. It may be longer than the line. Examples of the “crosshair image” include a crosshair (horizontal line, vertical line) as shown in FIG. In imaging during surveying, settings are made so that the intersection of the collimation and the crosshairs overlap. Further, the intersection of the cross lines may be a point, but may be indicated by a circle or an arbitrary mark. Further, the cross line may be a solid line, a dotted line, etc., and the thickness and color can be set as appropriate. Further, it is possible to synthesize the images so that the intersection of the cross-hair images is the center position of the upper, lower, left, and right (vertical and horizontal) of the imaging range captured by the display screen or imaging means. It is preferable for position confirmation. For example, a cross line is displayed at the center of the display screen in the vertical and horizontal directions.
「第1のズーム倍率」は、0倍に限定されず、任意の倍率でもよい。「第2のズーム倍率」は、「第1のズーム倍率」の拡大倍率に限定されず、縮小倍率であってもよい。例えば、「第1のズーム倍率」を10倍にし、「第2のズーム倍率」を0倍あるいは20倍等に設定してもよい。 The “first zoom magnification” is not limited to 0 times and may be any magnification. The “second zoom magnification” is not limited to the enlargement magnification of the “first zoom magnification”, and may be a reduction magnification. For example, the “first zoom magnification” may be set to 10 times, and the “second zoom magnification” may be set to 0 times, 20 times, or the like.
光軸中心のズレは、レンズ位置の移動等の光学系ズーム機構に起因して生じる。光軸中心のズレ情報は、例えば、ズーム倍率0倍における目標点(視準点)の水平角および鉛直角を基準とした、他のズーム倍率mでの目標点の水平角および鉛直角の差で示すことができ、また、ズーム倍率0倍での目標点の(画素)座標と、他のズーム倍率での目標点の(画素)座標との差で示すことができる。光軸中心のズレ情報は、予め記憶手段に記憶され、画像合成処理の際に読み出される構成でもよく、記憶手段から読み出したズレ情報をテンポラリーメモリに保存させておき、それを利用する構成でもよい。また、測量システムが備える通信手段で、所定のタイミングで外部装置から光軸中心のズレ情報のデータを受信し、記憶手段に記憶してもよい。 The deviation of the optical axis center is caused by an optical zoom mechanism such as movement of the lens position. The deviation information about the center of the optical axis is, for example, the difference between the horizontal angle and the vertical angle of the target point at other zoom magnifications m based on the horizontal angle and the vertical angle of the target point (collimation point) at a zoom magnification of 0. It can also be represented by the difference between the (pixel) coordinates of the target point at a zoom magnification of 0 and the (pixel) coordinates of the target point at other zoom magnifications. The deviation information about the optical axis center may be stored in advance in the storage means and read out during the image composition process, or the deviation information read out from the storage means may be stored in a temporary memory and used. . In addition, the communication unit included in the surveying system may receive data of deviation information about the optical axis center from an external device at a predetermined timing and store the data in the storage unit.
上記発明において、前記光軸中心のズレ情報が、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと、撮像手段の撮像エリアに対して予め合成位置が固定されている十字線画像データの十字線交点との重複画素位置を原点画素座標とした場合に、その他のズーム倍率mで撮像された第n画像データと当該十字線画像データの十字線交点との重複画素位置と、前記原点画素座標との画素差である相対的画素座標として設定されており、
前記画像合成手段は、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと、当該第2のズーム倍率に係る前記相対的画素座標に基づき合成位置をオフセットした前記十字線画像データとを合成する、または、
前記画像合成手段は、予め合成位置が固定されている十字線画像データと、第2のズーム倍率に係る相対的画素座標に基づき合成位置をオフセットした当該第2のズーム倍率で撮像された第2画像データとを合成することを特徴とする。
In the above invention, the deviation information about the optical axis center is the cross of the first image data imaged at the first zoom magnification and the crosshair image data whose composite position is fixed in advance with respect to the imaging area of the imaging means. When the overlapping pixel position with the line intersection is the origin pixel coordinate, the overlapping pixel position between the n-th image data captured at other zoom magnification m and the cross line intersection of the cross line image data, and the origin pixel coordinate Is set as a relative pixel coordinate that is the pixel difference between
The image synthesizing unit synthesizes the second image data captured at the second zoom magnification and the cross-line image data in which the synthesis position is offset based on the relative pixel coordinates related to the second zoom magnification. Or
The image synthesizing unit captures the second image captured at the second zoom magnification obtained by offsetting the composition position based on the cross-line image data whose composition position is fixed in advance and the relative pixel coordinates related to the second zoom magnification. It is characterized by combining image data.
この構成によれば、予め設定されている相対的画素座標に基づいて、任意のズーム倍率mで撮像された画像データと十字線画像データとを合成することができる。相対的画素座標は、例えば、ズーム倍率0倍における原点画素座標(X0、Y0)を基準にして、その他のズーム倍率5倍、10倍等における画素座標(X0+1ピクセル、Y0+2ピクセル)、(X0+2ピクセル、Y0−2ピクセル)等のように設定することができる。 According to this configuration, it is possible to synthesize image data captured at an arbitrary zoom magnification m and cross-hair image data based on preset relative pixel coordinates. Relative pixel coordinates are, for example, pixel coordinates (X 0 +1 pixel, Y 0 +2) at other zoom magnifications of 5 ×, 10 ×, etc. with reference to the origin pixel coordinates (X 0 , Y 0 ) at a zoom magnification of 0 ×. Pixel), (X 0 +2 pixel, Y 0 -2 pixel), and the like.
第1の合成方法として、画像合成手段は、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと、当該第2のズーム倍率に係る相対的画素座標に基づき合成位置をオフセットした十字線画像データとを合成する。これは、撮像された画像データに対して、十字線画像データの合成位置をオフセットして合成する構成である。例えば、相対的画素座標に基づいてオフセットした場合に、図2に示すように十字線の交点がズーム後に右に移動して表示される。 As a first composition method, the image composition means includes second image data captured at the second zoom magnification and cross-line image data in which the composition position is offset based on relative pixel coordinates related to the second zoom magnification. And synthesize. This is a configuration in which the combined position of the crosshair image data is offset with respect to the captured image data. For example, when the offset is based on the relative pixel coordinates, the intersection of the cross lines is moved to the right after zooming and displayed as shown in FIG.
また、第2の合成方法として、画像合成手段は、予め合成位置が固定されている十字線画像データと、第2のズーム倍率に係る相対的画素座標に基づき合成位置をオフセットした当該第2のズーム倍率で撮像された第2画像データとを合成する。例えば、十字線(が表示画面の上下左右(縦横)の中心になるように撮像された画像データと合成される設定である場合に、撮像した画像データを相対的画素座標に基づいてオフセットして合成することで、常に十字線を表示画面の上下左右(縦横)の中心に位置させることができる。 As a second combining method, the image combining means offsets the combining position based on the cross-line image data whose combining position is fixed in advance and the relative pixel coordinates related to the second zoom magnification. The second image data captured at the zoom magnification is combined. For example, when the setting is to be combined with image data captured so that the crosshairs are centered on the top, bottom, left, and right (vertical and horizontal) of the display screen, the captured image data is offset based on relative pixel coordinates. By combining, the cross line can always be positioned at the center of the display screen in the vertical and horizontal directions.
なお、上記第1の合成方法では、十字線の交点がズーム前後に移動して表示されることになる。しかし、合成画像データ中の十字線の交点が、いずれのズーム倍率mにおいても表示画面の上下および左右の中心に位置するように表示されることが視認性の観点から好ましい。例えば、表示手段の表示制御部が、十字線画像データの画像合成の後に、十字線の交点が表示画面の縦横中心位置になるように表示制御する。これにより、図2のようにズーム前後で十字線の交点が画面の上下左右の中心から移動したように表示されるのではなく、常に画面の上下左右の中心に位置するように構成できる。さらに、十字線の交点が撮像範囲(表示画面)の中央位置に無い場合に、オペレータが十字線交点をその中央位置に移動するように調節する作業を省けるため、操作性にも優れる。 In the first composition method, the intersection of the crosshairs is displayed before and after zooming. However, it is preferable from the viewpoint of visibility that the intersections of the cross lines in the composite image data are displayed so as to be positioned at the top and bottom and left and right centers of the display screen at any zoom magnification m. For example, the display control unit of the display unit performs display control so that the intersection of the cross lines becomes the center position in the vertical and horizontal directions on the display screen after the image synthesis of the cross line image data. As a result, the intersection of the cross lines before and after zooming is not displayed as if it has moved from the top, bottom, left, and right centers of the screen as shown in FIG. 2, but can always be positioned at the top, bottom, left and right centers of the screen. Furthermore, when the intersection of the crosshairs is not at the center position of the imaging range (display screen), the operator can omit the work of adjusting the intersection of the crosshairs to the center position, so that the operability is excellent.
また、表示手段の表示制御部は、撮像手段で撮像された画像データ(さらに、当該画像データと十字線画像データとの合成画像データ)と、測量手段の撮像部で撮像された画像データとを、モニター上の複数表示画面に同時に表示したり、一つの画面を切り替える等して夫々別個に表示するように表示制御することができる。 In addition, the display control unit of the display unit obtains the image data captured by the imaging unit (and the combined image data of the image data and the crosshair image data) and the image data captured by the imaging unit of the surveying unit. It is possible to control the display so that the images are displayed separately on a plurality of display screens on the monitor or displayed separately by switching one screen.
上記発明において、前記光軸中心のズレに起因してズーム前後で撮像された画像データが所定軸周りに回転して表示される場合に、前記記憶手段は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データを基準として、その他のズーム倍率mで撮像された第n画像データの相対的回転角度を、前記光軸中心のズレ情報に含ませて予め記憶しており、
前記画像合成手段は、前記水平軸および/または鉛直軸を示す十字線画像データと、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データとを第2のズーム倍率に係る相対的回転角度に基づきオフセットして合成することを特徴とする。
In the above invention, when the image data captured before and after zooming due to the deviation of the optical axis center is displayed rotated around a predetermined axis, the storage means is imaged at the first zoom magnification. Relative to the first image data, the relative rotation angle of the nth image data imaged at other zoom magnifications m is stored in advance in the deviation information about the center of the optical axis,
The image synthesizing unit generates cross-line image data indicating the horizontal axis and / or vertical axis and second image data captured at a second zoom magnification based on a relative rotation angle according to the second zoom magnification. It is characterized by being synthesized by offsetting.
この構成によれば、光軸中心のズレに起因してズーム前後で撮像された画像データが所定中心(例えば、光軸)に対して回転して表示される場合においても、画像合成手段が、十字線画像データと、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データとを、第2のズーム倍率に係る相対的回転角度に基づきオフセットして合成するため、表示画面では、回転が補正された撮像画像を確認できる。画像合成において、上記オフセットは、撮像された画像データに対して行われることが好ましい。 According to this configuration, even when image data captured before and after zooming due to a shift in the optical axis center is displayed rotated with respect to a predetermined center (for example, the optical axis), the image synthesis means Since the crosshair image data and the second image data captured at the second zoom magnification are combined by being offset based on the relative rotation angle according to the second zoom magnification, the rotation is corrected on the display screen. The captured image can be confirmed. In image composition, the offset is preferably performed on captured image data.
上記発明において、前記記憶手段は、被撮像対象が設置されるべき位置の位置情報および/または所定物の位置情報と、前記被撮像対象および/または所定物の仮想表示用の画像データである補助線画像データをさらに記憶し、
前記位置情報に基づいて、前記被撮像対象および/または所定物の仮想表示を可能とするように、前記撮像手段で撮像された画像データに前記補助線画像データを合成する補助線画像合成手段とをさらに有するが好ましい。
In the above invention, the storage means is position information of a position where the imaging target is to be placed and / or positional information of a predetermined object, and auxiliary data which is image data for virtual display of the imaging target and / or the predetermined object. Further memorize line image data,
An auxiliary line image synthesizing unit that synthesizes the auxiliary line image data with the image data captured by the imaging unit so as to enable virtual display of the imaging target and / or a predetermined object based on the position information; It is further preferable that
この構成によれば、被撮像対象(視準)または所定物(例えば、境界ライン、基準物となり得る構造物)の位置情報に基づいて被撮像対象および/または所定物の仮想表示(補助線画像)を現時点で撮像されている画像データと共に表示できるため、例えば、被撮影対象の設置位置に被撮影対象を誘導するのに適しており、また、経時的位置変動によるズレ情報を視覚的に確認することが容易になる。 According to this configuration, a virtual display (auxiliary line image) of the imaging target and / or the predetermined object based on position information of the imaging target (collimation) or a predetermined object (for example, a boundary line or a structure that can be a reference object). ) Can be displayed together with the image data being captured at the present time, for example, it is suitable for guiding the subject to the location where the subject is to be photographed. Easy to do.
「補助線画像」は、被撮像対象または所定物の仮想表示を示す画像であり、被撮像対象または所定物の外観を模したラインや単なるライン等でもよく、例えば、被撮像対象が斜杭の場合に、斜杭の補助線を図3に示すような斜線(破線)で構成できる。また、境界線の補助線を図4のような境界ライン(破線)で構成できる。なお、補助線画像データは、図3、4のように十字線の交点と交わるように構成されるものに限定されない。また、補助線画像のラインは、実線、点線等でもよく、その太さ、色は適宜設定可能である。 The “auxiliary line image” is an image showing a virtual display of the object to be imaged or the predetermined object, and may be a line imitating the appearance of the object to be imaged or the object or a simple line. In this case, the auxiliary line of the diagonal pile can be constituted by an oblique line (broken line) as shown in FIG. Moreover, the auxiliary line of a boundary line can be comprised with a boundary line (broken line) like FIG. The auxiliary line image data is not limited to the one configured to cross the intersection of the cross lines as shown in FIGS. The lines of the auxiliary line image may be solid lines, dotted lines, etc., and the thickness and color can be set as appropriate.
「位置情報」は、例えば、GPS位置情報、測量システムの基準点からの位置情報であり、二次元位置情報に限定されず、三次元的位置情報でもよい。この位置情報には、被撮像対象および所定物を識別する識別情報が含まれ、この識別情報に応じて、補助線画像の種類が自動的に選択されることが好ましい。この場合、補助線画像データも記憶手段に予め記憶されている。例えば、補助線画像データが直線ラインに設定される場合、始点と終点の3次元位置座標データが記憶手段に記憶されている。そして、この位置情報が予め記憶手段に記憶されており、この記憶手段から読み出された位置情報の識別情報に基づいて補助線画像(直線ライン)が選択され、位置情報に基づいた位置で撮像された画像データに合成されるように構成できる。また他の例として、撮像された画像データを画像処理して、被撮像対象の輪郭を抽出し、この輪郭ライン(一部でもよい)を、位置情報に基づいた位置で撮像された画像データに合成する構成もできる。 “Position information” is, for example, GPS position information or position information from a reference point of a surveying system, and is not limited to two-dimensional position information, but may be three-dimensional position information. The position information includes identification information for identifying the object to be imaged and the predetermined object, and it is preferable that the type of the auxiliary line image is automatically selected according to the identification information. In this case, auxiliary line image data is also stored in advance in the storage means. For example, when the auxiliary line image data is set to a straight line, the three-dimensional position coordinate data of the start point and the end point is stored in the storage unit. The position information is stored in advance in the storage means, and an auxiliary line image (straight line) is selected based on the identification information of the position information read from the storage means, and is imaged at a position based on the position information. The image data can be combined with the image data. As another example, the captured image data is subjected to image processing, the contour of the imaging target is extracted, and this contour line (or part of the contour line) may be converted into image data captured at a position based on the positional information. A composition to synthesize is also possible.
さらに、補助線画像データを画像データと合成処理する際には、上記の十字線画像データの画像合成手段の機能による合成処理と同様に、補助線画像合成手段は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと補助線画像データを合成した際における当該第1画像データと当該補助線画像データとの合成位置関係を任意のズーム倍率mでも維持可能なように、記憶手段に記憶されている光軸中心のズレ情報に基づいて、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと補助線画像データとを合成することができ、上記の画像合成手段の第1または第2の合成方法を適用できる。 Further, when the auxiliary line image data is combined with the image data, the auxiliary line image combining unit captures the image at the first zoom magnification in the same manner as the combining process of the cross line image data by the function of the image combining unit. Stored in the storage means so that the composite positional relationship between the first image data and the auxiliary line image data when the first image data and the auxiliary line image data are combined can be maintained even at an arbitrary zoom magnification m. The second image data captured at the second zoom magnification and the auxiliary line image data can be synthesized based on the deviation information about the center of the optical axis, and the first or second of the image synthesizing means can be synthesized. A synthesis method can be applied.
また、他の発明である撮像システムは、予め水平に設置された撮像手段と、
前記撮像手段で撮像された被撮像物の画像データに鉛直軸を示す鉛直軸線データを合成する画像合成手段と、
前記画像合成手段で合成された合成画像データを表示する表示手段と、
前記撮像手段の前記光学系ズーム機構に起因した任意のズーム倍率mごとの光軸中心のズレ情報を予め記憶している記憶手段を有し、
前記画像合成手段は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと前記鉛直軸線画像データを合成した際における当該第1画像データと当該鉛直軸線画像データとの合成位置関係を任意のズーム倍率mでも維持するように、前記記憶手段に記憶されている光軸中心のズレ情報に基づいて、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと前記鉛直軸線画像データとを合成することを特徴とする。
In addition, an imaging system according to another invention includes an imaging unit installed horizontally in advance,
Image synthesizing means for synthesizing vertical axis data indicating a vertical axis with image data of the object imaged by the imaging means;
Display means for displaying the synthesized image data synthesized by the image synthesizing means;
Storage means for preliminarily storing deviation information of the optical axis center for each arbitrary zoom magnification m caused by the optical zoom mechanism of the imaging means;
The image synthesizing unit is configured to arbitrarily zoom the composition positional relationship between the first image data and the vertical axis image data when the first image data captured at the first zoom magnification and the vertical axis image data are synthesized. The second image data captured at the second zoom magnification and the vertical axis image data are synthesized based on the deviation information about the optical axis center stored in the storage means so as to be maintained even at the magnification m. It is characterized by.
これによって、撮像手段で撮像された画像データに鉛直軸をいれることができ、かつ、光学系ズーム機構のズーム前後において被撮像対象と鉛直軸との合成位置を維持することができる。また、上記測量システムで説明した第1の合成方法および第2の合成方法を用いて、ズーム前後の画像データに鉛直軸線画像を合成することができる。 As a result, the vertical axis can be entered in the image data captured by the imaging means, and the combined position of the imaging target and the vertical axis can be maintained before and after zooming by the optical zoom mechanism. Further, the vertical axis image can be combined with the image data before and after zooming using the first combining method and the second combining method described in the surveying system.
また、上記発明の一実施形態として、測量システムは、撮像手段および測量手段を少なくとも有する装置本体と、撮像手段および/または測量手段を遠隔操作するためのコントローラとを備え、
前記装置本体が、撮像手段で得られた画像データをコントローラへ送信する第1通信手段を備え、
前記コントローラが、前記第1通信手段から送信された画像データを受信する第2通信手段と、前記第2通信手段で受信された画像データを前記十字線画像データと画像合成する前記画像合成手段と、画像合成された合成画像データを表示する表示手段と、前記撮像手段および/または測量手段を遠隔操作するための遠隔操作指示入力を受け付ける入力手段と、前記入力手段で受け付けた遠隔操作指示に基づいて、前記撮像手段および/または測量手段に対して遠隔操作可能に制御する遠隔操作制御手段を有する。
Further, as one embodiment of the above invention, the surveying system includes an apparatus body having at least an imaging unit and a surveying unit, and a controller for remotely operating the imaging unit and / or the surveying unit,
The apparatus main body includes first communication means for transmitting image data obtained by the imaging means to the controller,
A second communication unit for receiving image data transmitted from the first communication unit; and an image combining unit for combining the image data received by the second communication unit with the crosshair image data. Display means for displaying synthesized image data obtained by image synthesis, input means for receiving a remote operation instruction input for remotely operating the imaging means and / or surveying means, and a remote operation instruction received by the input means And remote operation control means for controlling the imaging means and / or surveying means so as to be remotely operable.
この構成によれば、撮像手段等を備える装置本体を、それから離れた位置のコントローラで遠隔操作し、装置本体から送信された画像データをモニター上に表示したりして確認することができ、装置本体の夫々にオペレータが常にはりついている必要がなく省人化を図れるので好ましい。 According to this configuration, the apparatus main body provided with the imaging means and the like can be remotely operated with a controller at a position away from the apparatus main body, and the image data transmitted from the apparatus main body can be displayed on the monitor for confirmation. It is preferable because an operator does not always have to be attached to each of the main bodies, and manpower can be saved.
また、上記発明の一実施形態として、測量システムは、撮像手段および測量手段を少なくとも有する複数の装置本体と、前記複数の装置本体の撮像手段および/または測量手段を遠隔操作するための1つのコントローラとを備え、
前記各々の装置本体が、撮像手段で得られた各画像データを当該装置本体を識別する識別情報と共にコントローラへ送信する第1通信手段を備え、
前記コントローラが、前記複数の装置本体の第1通信手段の各々から送信された画像データおよび識別情報と共に受信する第2通信手段と、前記第2通信手段で受信された画像データを識別情報に基づいて前記十字線画像データと画像合成する前記画像合成手段と、画像合成された合成画像データを表示する表示手段と、前記複数の装置本体の各々の撮像手段および/または測量手段を遠隔操作するための遠隔操作指示入力を受け付ける入力手段と、前記入力手段で受け付けた遠隔操作指示に基づいて、前記複数の装置本体の各々の撮像手段および/または測量手段に対して遠隔操作可能に制御する遠隔操作制御手段を有する。
As one embodiment of the invention, a surveying system includes a plurality of apparatus main bodies having at least imaging means and surveying means, and one controller for remotely operating the imaging means and / or surveying means of the plurality of apparatus main bodies. And
Each of the apparatus main bodies includes first communication means for transmitting each image data obtained by the imaging means to the controller together with identification information for identifying the apparatus main body,
Based on the identification information, the controller receives the second communication means received together with the image data and the identification information transmitted from each of the first communication means of the plurality of apparatus main bodies, and the image data received by the second communication means. For remotely operating the image synthesizing means for synthesizing the crosshair image data and the image, the display means for displaying the synthesized image data synthesized, and the imaging means and / or the surveying means of each of the plurality of apparatus bodies. And remote control for controlling the imaging means and / or the surveying means of each of the plurality of apparatus main bodies based on the remote operation instruction received by the input means. It has a control means.
この構成によれば、撮像手段等を備える装置本体の夫々を、それらから離れた位置の一つのコントローラで遠隔操作し、夫々の装置本体から送信された画像データを、モニター上の複数画面に同時に表示したり、画面を切り替える等して夫々別個に表示したりして確認することができ、複数の装置本体の夫々にオペレータが常にはりついている必要がなく省人化を図れるので好ましい。遠隔操作は、例えば、ズーム倍率を変えての撮像操作、複数の撮像手段の切換、通信ON/OFF等の操作が例示される。さらに、光軸方向調整のための角度調節機構(各種回転機構)、測量手段等を遠隔操作するように構成でき、遠隔操作可能な測量システムを好適に構成することができる。また、装置本体を整準機構(水平台)に設置固定する場合に、整準機構を遠隔操作して鉛直角を微調整するように構成できる。 According to this configuration, each of the apparatus main bodies provided with the imaging means and the like is remotely operated by one controller at a position away from them, and image data transmitted from each of the apparatus main bodies is simultaneously displayed on a plurality of screens on the monitor. This is preferable because it can be confirmed by displaying it individually or by switching the screens, etc., and it is not necessary for the operator to always stick to each of the plurality of apparatus main bodies, thereby saving labor. Examples of the remote operation include operations such as an imaging operation by changing the zoom magnification, switching of a plurality of imaging means, and communication ON / OFF. Furthermore, an angle adjustment mechanism (various rotation mechanisms) for adjusting the optical axis direction, surveying means, and the like can be configured to be remotely operated, and a survey system capable of remote operation can be suitably configured. Further, when the apparatus main body is installed and fixed on a leveling mechanism (horizontal table), the vertical angle can be finely adjusted by remotely operating the leveling mechanism.
(実施形態1)
実施形態1に係る測量システムの機能構成について図5および図6を参照しながら説明する。測量システムは、撮像手段11および測量手段14が遠隔操作コントローラ20によって遠隔操作可能に構成されている。遠隔操作コントローラ20は、例えば、コンピュータと各種機能を実現するための処理手順を含むソフトウエアによって実現することができ、また、専用回路やファームウエア等との組合せで構成することもできる。測量手段14は、装置本体10が水平台(整準機構)に据え付けられていることで、水平設置される。
(Embodiment 1)
A functional configuration of the surveying system according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The surveying system is configured such that the imaging unit 11 and the surveying unit 14 can be remotely operated by the remote control controller 20. The remote operation controller 20 can be realized by, for example, software including a computer and processing procedures for realizing various functions, or can be configured by a combination with a dedicated circuit, firmware, or the like. The surveying means 14 is horizontally installed because the apparatus main body 10 is installed on a horizontal base (leveling mechanism).
撮像手段11は、光学系の望遠レンズ機構およびCCDカメラ、CMOSカメラ等の撮像素子を用いることで、構造物全体を広く見渡せることができる。また、光学系のズーム機能のほかに、電子式ズーム機能も備えていてもよい。図6に示すように、撮像手段11は、装置本体10の上部に水平に固定される。よって、測量手段14の光軸方向と平行に調整されて固定される。また、撮像手段11は、静止画および/または動画を撮像する構成である。 The imaging means 11 can have a wide view of the entire structure by using an optical telephoto lens mechanism and an imaging device such as a CCD camera or a CMOS camera. In addition to the zoom function of the optical system, an electronic zoom function may be provided. As shown in FIG. 6, the imaging means 11 is fixed horizontally on the upper part of the apparatus main body 10. Therefore, it is adjusted and fixed in parallel with the optical axis direction of the surveying means 14. The imaging unit 11 is configured to capture a still image and / or a moving image.
角度調節機構12は、撮像手段11の光軸方向を水平軸周りに回転する回転機構と、鉛直軸周りに回転する回転機構を有して構成できる。角度調節機構12は、後述する遠隔操作手段22の遠隔操作命令に応じて機能させることができる。また、上下回転用のツマミ6a、左右回転用のツマミツマミ6bを回転することで、手動で各種回転機構を回転させることができる。 The angle adjustment mechanism 12 can be configured to include a rotation mechanism that rotates the optical axis direction of the imaging unit 11 around a horizontal axis and a rotation mechanism that rotates around a vertical axis. The angle adjustment mechanism 12 can function in accordance with a remote operation command from the remote operation means 22 described later. Also, by rotating the knob 6a for rotating up and down and the knob 6b for rotating left and right, various rotating mechanisms can be manually rotated.
測量手段14は、例えばレーザ光または赤外光等の照射光を光軸方向に照射して視準点(例えば、被撮像対象に設置された全方位プリズム)からの反射光を検出し、当該照射光と反射光との位相差を算出して視準点までの距離を計測する測距部と、水平線を基準とした測量手段本体の水平角と、その水平線に対する鉛直線を基準とした測量手段本体の鉛直角を上記各種回転機構の回転角度から算出する角度情報算出部とを有して構成できる。測量手段14と撮像手段11の両方に対して各種回転機構が同時作用するように測量手段14と撮像手段15は、それらの光軸方向が平行に固定される構成が好ましい。 The surveying means 14 detects reflected light from a collimation point (for example, an omnidirectional prism installed in the imaging target) by irradiating irradiation light such as laser light or infrared light in the optical axis direction. A distance measuring unit that calculates the phase difference between the irradiated light and reflected light to measure the distance to the collimation point, the horizontal angle of the surveying instrument body with respect to the horizontal line, and a survey with respect to the vertical line relative to the horizontal line An angle information calculation unit that calculates the vertical angle of the main body from the rotation angles of the various rotation mechanisms can be configured. The surveying means 14 and the imaging means 15 are preferably configured so that their optical axis directions are fixed in parallel so that various rotation mechanisms simultaneously act on both the surveying means 14 and the imaging means 11.
遠隔制御手段22は、入力手段21で受け付けた遠隔操作指示を第2通信手段24を介して第1通信手段15に送信し、ズーム倍率を変えての撮像操作、撮像手段11の切換、通信ON/OFF等の遠隔操作を実行することができる。また、遠隔制御手段22は、光軸方向調整のための角度調節機構(各種回転機構)、測量手段14等を遠隔操作できる。また、遠隔制御手段22は、撮像手段11および測量手段14の装置本体10を整準機構(不図示)に設置固定する場合に、この整準機構を遠隔操作して鉛直角を微調整するように構成できる。 The remote control unit 22 transmits the remote operation instruction received by the input unit 21 to the first communication unit 15 via the second communication unit 24, and performs an imaging operation by changing the zoom magnification, switching of the imaging unit 11, and communication ON. Remote operation such as / OFF can be executed. The remote control means 22 can remotely operate an angle adjustment mechanism (various rotation mechanisms) for adjusting the optical axis direction, the surveying means 14, and the like. Further, when the apparatus main body 10 of the imaging unit 11 and the surveying unit 14 is installed and fixed to a leveling mechanism (not shown), the remote control unit 22 remotely operates the leveling mechanism to finely adjust the vertical angle. Can be configured.
(ズーム前後の画像のオフセット処理)
画像合成手段25は、撮像手段11で撮像され画像データに十字線画像データを合成する機能である。画像合成処理の方法は、公知の方法を適用でき、例えば、スーパーインポーズ処理を用いることができる。画像合成手段25は、ズーム倍率をキーにして上記オフセット値(図8参照)に応じた合成位置に十字線画像データを、撮像された画像データに合成する。例えば、図1に示すように、ズーム倍率0倍と10倍のズーム前後において、十字線の交点と被撮像対象(構造物)との重複位置(画素)は一致し、被撮像対象(構造物)に対する十字線画像の相対位置は同じである。
(Offset processing before and after zooming)
The image synthesizing unit 25 has a function of synthesizing the crosshair image data with the image data captured by the imaging unit 11. A known method can be applied as the image composition processing method, and for example, superimpose processing can be used. The image synthesizing unit 25 synthesizes the crosshair image data with the imaged image data at the synthesis position corresponding to the offset value (see FIG. 8) using the zoom magnification as a key. For example, as shown in FIG. 1, before and after zooming with a zoom magnification of 0 × and 10 ×, the overlapping position (pixel) of the intersection of the crosshairs and the imaging target (structure) coincides, and the imaging target (structure) The relative position of the crosshair image with respect to) is the same.
また、画像合成手段25は、第2のズーム倍率で撮像された画像データと、当該第2のズーム倍率に係るオフセット値(相対的画素座標)に基づき合成位置をオフセット(補正)した十字線画像データを合成することができる。また別実施形態として、画像合成手段25は、予め合成位置が固定されている十字線画像データと、第2のズーム倍率に係る相対的画素座標に基づき合成位置をオフセットした当該第2のズーム倍率で撮像された画像データを合成することができる。図8(a)に示すように、記憶手段23に各ズーム倍率のオフセット値(ズーム倍率0倍に対する相対的画素座標)が予め記憶されている。このオフセット値は、光学系ズーム機構に起因したものであり、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと、予め合成位置が固定されている十字線画像データの十字線交点との重複画素位置を原点画素座標とした場合に、その他のズーム倍率mで撮像された第n画像データと当該十字線画像データの十字線交点との重複画素位置と、前記原点画素座標との画素差である相対的画素座標として設定されている。 In addition, the image composition unit 25 offsets (corrects) the combined position based on the image data captured at the second zoom magnification and the offset value (relative pixel coordinates) related to the second zoom magnification. Data can be synthesized. In another embodiment, the image composition unit 25 includes the second zoom magnification obtained by offsetting the composition position based on the cross-line image data in which the composition position is fixed in advance and the relative pixel coordinates related to the second zoom magnification. The image data picked up by can be synthesized. As shown in FIG. 8A, the storage unit 23 stores in advance offset values of each zoom magnification (relative pixel coordinates with respect to a zoom magnification of 0). This offset value is attributed to the optical zoom mechanism, and overlap between the first image data imaged at the first zoom magnification and the cross line intersection of the cross line image data whose composite position is fixed in advance. When the pixel position is the origin pixel coordinate, the pixel difference between the n-th image data captured at other zoom magnification m and the cross line intersection of the cross line image data and the origin pixel coordinate It is set as a certain relative pixel coordinate.
さらに、撮像手段11に電子式ズーム機能が備えられている場合に、この電子式ズーム機能によって生じる、ズーム前後の画像の位置変動を補正することが好ましい。電子式ズームに係るオフセット値も、上記と同様の操作で求めることができ、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと、予め合成位置が固定されている十字線画像データの十字線交点との重複画素位置を原点画素座標とした場合に、その他のズーム倍率mで撮像された第n画像データと当該十字線画像データの十字線交点との重複画素位置と、前記原点画素座標との画素差である相対的画素座標をオフセット値として設定し、記憶手段23に記憶しておく。そして、画像合成手段25は、電子式ズームの際に、上記電子式ズームに係るオフセット値を用いて画像合成処理を実行する。また、光学系ズームと電子式ズームを併用した場合には、それら両方のオフセット値を用いて画像合成処理を実行する。 Furthermore, when the image pickup means 11 is provided with an electronic zoom function, it is preferable to correct a position variation of the image before and after zooming caused by the electronic zoom function. The offset value related to the electronic zoom can also be obtained by the same operation as described above. The first image data imaged at the first zoom magnification and the cross hair of the cross hair image data whose composite position is fixed in advance. When the overlapping pixel position with the intersection is set as the origin pixel coordinate, the overlapping pixel position between the nth image data captured at other zoom magnification m and the cross line intersection of the cross line image data, and the origin pixel coordinate Relative pixel coordinates that are pixel differences are set as offset values and stored in the storage means 23. Then, the image synthesizing unit 25 performs an image synthesizing process using the offset value related to the electronic zoom at the time of the electronic zoom. Further, when the optical system zoom and the electronic zoom are used in combination, the image composition processing is executed using both offset values.
(ズーム前後で回転した画像のオフセット処理)
また、光軸中心のズレに起因してズーム前後で撮像された画像データが所定軸(例えば光軸)周りに回転して表示される場合がある。このような場合に、記憶手段23は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データを基準として、その他のズーム倍率m(例えば5,10,15倍等)で撮像された第n画像データの相対的回転角度を、光軸中心のズレ情報に含ませて予め記憶しておく。例えば、図8(b)に示すように、記憶手段23は、ズーム倍率0倍を基準として、各ズーム倍率ごとの相対的回転角度を記憶している。
(Offset processing for images rotated before and after zooming)
In addition, image data captured before and after zooming due to a shift in the center of the optical axis may be displayed rotated around a predetermined axis (for example, the optical axis). In such a case, the storage unit 23 uses the first image data captured at the first zoom magnification as a reference, and the nth image captured at other zoom magnification m (for example, 5, 10, 15 times, etc.). The relative rotation angle of the data is stored in advance by being included in the deviation information about the optical axis center. For example, as shown in FIG. 8B, the storage unit 23 stores a relative rotation angle for each zoom magnification with a zoom magnification of 0 times as a reference.
図10(a)で示すように、ズーム倍率0倍で撮像された直杭の構造物は、十字線の鉛直ラインに沿っているが、光軸中心のズレに起因した撮像画像の回転の問題が生じる場合には、図10(b)で示すように、例えばズーム倍率15倍において、直杭の構造物が十字線の鉛直ラインに対し時計周り(光軸周り)に「+2」°傾いて表示されてしまう。この問題を解決するために、画像合成手段25は、ズーム倍率15倍に係る相対的回転角度(+2°)に基づきズーム倍率15倍で撮像された直杭の構造物を回転させて、十字線と合成する(直杭の構造物を−2°回転させて合成する)。よって、表示画面では、回転が補正された直杭の構造物の画像を確認できる。 As shown in FIG. 10A, the straight pile structure imaged at a zoom magnification of 0 times is along the vertical line of the crosshair, but the problem of rotation of the captured image due to the shift of the optical axis center 10b, as shown in FIG. 10B, for example, when the zoom magnification is 15 times, the structure of the straight pile is tilted by “+2” ° clockwise (around the optical axis) with respect to the vertical line of the crosshairs. It will be displayed. In order to solve this problem, the image synthesizing unit 25 rotates the straight pile structure imaged at the zoom magnification of 15 times based on the relative rotation angle (+ 2 °) related to the zoom magnification of 15 times, thereby (The structure of a straight pile is rotated by -2 ° and synthesized). Therefore, on the display screen, the image of the structure of the straight pile whose rotation is corrected can be confirmed.
また、画像合成手段25は、オフセット値を考慮して、いずれのズーム倍率によっても、十字線交点が表示画面の上下左右の中心に位置するように合成画像データを作成するように構成できる。また、別実施形態として、表示手段29の表示制御部が、いずれのズーム倍率によっても、十字線交点が表示画面の上下左右の中心に位置するように合成画像を表示するように構成できる。 Further, the image composition means 25 can be configured to create the composite image data so that the cross line intersection is located at the center of the top, bottom, left and right of the display screen at any zoom magnification in consideration of the offset value. As another embodiment, the display control unit of the display unit 29 can be configured to display the composite image so that the cross line intersection is located at the center of the top, bottom, left, and right of the display screen at any zoom magnification.
(補助線画像の合成処理)
補助線画像合成手段27は、位置情報が記憶されている記憶手段23から識別情報を含む位置情報と補助線画像データを読み出し、この識別情報に基づいて補助線画像(例えば、直線ライン)を選択し、撮像された画像データに補助線画像データを位置情報に基づいた位置に合成する。例えば、図3に示すように、表示画面に斜杭の補助線が斜線(破線)で表示される。あるいは、図4に示すように、表示画面に境界線を示す補助線(破線)が表示される。また、補助線画像データは、図3、4のように十字線の交点と交わるように合成されており、これによってオペレータの確認が容易となる。また、補助線画像合成手段27は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと補助線画像データを合成した際における当該第1画像データと当該補助線画像データとの合成位置関係を任意のズーム倍率でも維持可能なように、記憶手段23に記憶されている光軸中心のズレ情報に基づいて、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと補助線画像データとを合成することができ、上記の画像合成手段25の第1または第2の合成方法を適用できる。
(Auxiliary line image composition processing)
The auxiliary line image synthesizing unit 27 reads the position information including the identification information and the auxiliary line image data from the storage unit 23 in which the position information is stored, and selects the auxiliary line image (for example, a straight line) based on the identification information. Then, the auxiliary line image data is combined with the captured image data at a position based on the position information. For example, as shown in FIG. 3, the auxiliary line of the diagonal pile is displayed as a diagonal line (broken line) on the display screen. Alternatively, as shown in FIG. 4, an auxiliary line (broken line) indicating a boundary line is displayed on the display screen. Further, the auxiliary line image data is synthesized so as to intersect with the intersections of the cross lines as shown in FIGS. 3 and 4, thereby facilitating the operator's confirmation. Further, the auxiliary line image combining means 27 indicates a combination positional relationship between the first image data and the auxiliary line image data when the first image data captured at the first zoom magnification and the auxiliary line image data are combined. The second image data imaged at the second zoom magnification and the auxiliary line image data are synthesized based on the deviation information about the optical axis center stored in the storage means 23 so that it can be maintained even at an arbitrary zoom magnification. The first or second composition method of the image composition means 25 can be applied.
(その他の構成)
第1、第2通信手段15、24は、データの送受信を行う通信装置であり、無線、有線通信を問わないが、遠隔操作の観点から無線通信が好ましい。入力手段21は、例えば、ジョイスティック、タッチパネル、専用キーボード、マウス、音声認識入力装置等で構成され、撮像システムを遠隔操作するための遠隔操作指示入力を受け付ける機能を有する。記憶手段23は、例えば、半導体記憶装置、ハードディスク、各種メディア等の記憶機能を発揮するもので構成できる。表示手段29は、例えば、液晶表示装置、有機EL表示装置、CRT表示装置等を有して構成できる。
(Other configurations)
The first and second communication means 15 and 24 are communication devices that transmit and receive data, and may be wireless or wired communication, but wireless communication is preferable from the viewpoint of remote operation. The input unit 21 includes, for example, a joystick, a touch panel, a dedicated keyboard, a mouse, a voice recognition input device, and the like, and has a function of receiving a remote operation instruction input for remotely operating the imaging system. The storage means 23 can be constituted by a device that exhibits a storage function, such as a semiconductor storage device, a hard disk, or various media. The display unit 29 can be configured to include, for example, a liquid crystal display device, an organic EL display device, a CRT display device, and the like.
(十字線画像の合成位置のオフセット処理)
装置本体10は、三脚や整準装置等の架台上(不図示)に設置される。上記の角度調節機構12により、装置本体10を、架台に対して相対的に移動させて、装置本体10の視準方向(光軸方向)を調節できる。回転機構駆動制御部13は、角度調節機構12の水平角、鉛直角の情報を検出し、遠隔操作コントローラ20に送信する。また、上記の測量手段14で得られた視準までの距離情報は遠隔操作コントローラ20に送信される。また、測量手段14の接眼部141に接眼カメラ7が設置され、撮像された画像データは遠隔操作コントローラ20に送信される。また、撮像手段11で撮像された画像データおよび撮像条件データは遠隔操作コントローラ20に送信される。
(Crosshair image composition position offset processing)
The apparatus main body 10 is installed on a mount (not shown) such as a tripod or leveling apparatus. The collimating direction (optical axis direction) of the apparatus main body 10 can be adjusted by moving the apparatus main body 10 relative to the gantry by the angle adjusting mechanism 12. The rotation mechanism drive control unit 13 detects the horizontal angle and vertical angle information of the angle adjustment mechanism 12 and transmits the information to the remote operation controller 20. Further, the distance information to the collimation obtained by the surveying means 14 is transmitted to the remote operation controller 20. The eyepiece camera 7 is installed in the eyepiece 141 of the surveying means 14, and the captured image data is transmitted to the remote operation controller 20. The image data and imaging condition data captured by the imaging unit 11 are transmitted to the remote operation controller 20.
遠隔操作コントローラ20は、装置本体10から送信された上記の各種データを処理する。接眼カメラ7で撮像された画像データは、表示手段29の所定のウインドウ画面に表示される。画像合成手段25は、撮像手段11で撮像された画像データに、記憶手段23から読み出された十字線画像データを、ズーム倍率0倍に応じたオフセット値(図8の右に0ピクセル、上に0ピクセル)に基づいて合成位置を補正して画像合成する。ここでは、十字線の交点が撮像画像の上下左右の中心に位置に固定され、その位置を原点座標とする。これにより生成された合成画像データは、表示手段29の所定のウインドウ画面に表示される(図1のズーム倍率0倍の図を参照)。この合成画像データと上記接眼カメラ7で撮像された画像データとを同時に表示する構成とすることで、オペレータは、広視野角の映像と、狭い視野角の測量手段14の望遠鏡5の映像を同時に見ることができるため、視認性の点で好ましい。 The remote operation controller 20 processes the various data transmitted from the apparatus main body 10. Image data captured by the eyepiece camera 7 is displayed on a predetermined window screen of the display means 29. The image synthesizing unit 25 adds the cross-line image data read from the storage unit 23 to the image data captured by the imaging unit 11 by using an offset value (0 pixel on the right in FIG. The image is synthesized by correcting the synthesis position based on 0 pixel). Here, the intersection of the crosshairs is fixed at a position in the center of the top, bottom, left, and right of the captured image, and that position is the origin coordinate. The composite image data generated thereby is displayed on a predetermined window screen of the display means 29 (see the zoom magnification of 0 in FIG. 1). By configuring the composite image data and the image data picked up by the eyepiece camera 7 at the same time, the operator can simultaneously display the wide viewing angle video and the telescope 5 video of the surveying means 14 of the narrow viewing angle. Since it can see, it is preferable at the point of visibility.
オペレータが、入力手段21を用いて、ズーム倍率を0倍から10倍にズームアップする指示をした場合、遠隔制御手段22が、ズーム倍率10倍とする指令を装置本体10に送信する。装置本体10の撮像手段11は、この指令に基づいて、光学系レンズを移動させてズーム倍率を10倍に設定する。ズーム倍率10倍の画像データが遠隔操作コントローラ20に送信される。そして、画像合成手段25は、撮像手段11で撮像された画像データに、十字線画像データを、ズーム倍率10倍に応じたオフセット値(図8の右に+3ピクセル、上に+2ピクセル)に基づいて合成位置を補正して画像合成する。これにより生成された合成画像データは、表示手段29の所定のウインドウ画面に表示される(図1のズーム倍率10倍の図を参照)。また、十字線の交点が表示画面の上下左右の中心に位置するように、オフセット値に基づく画像処理或いは表示制御がなされてもよい。 When the operator uses the input means 21 to instruct the zoom magnification to be increased from 0 to 10 times, the remote control means 22 transmits a command for setting the zoom magnification to 10 times to the apparatus body 10. Based on this command, the imaging means 11 of the apparatus body 10 moves the optical system lens and sets the zoom magnification to 10 times. Image data having a zoom magnification of 10 is transmitted to the remote controller 20. Then, the image composition unit 25 adds the cross-hair image data to the image data picked up by the image pickup unit 11 based on an offset value (+3 pixels on the right and +2 pixels on the right in FIG. 8) corresponding to the zoom magnification of 10 times. The image is synthesized by correcting the composition position. The composite image data generated thereby is displayed on a predetermined window screen of the display means 29 (see the zoom magnification of 10 times in FIG. 1). In addition, image processing or display control based on the offset value may be performed so that the intersection of the cross lines is positioned at the center of the display screen in the vertical and horizontal directions.
(補助線画像の表示処理)
以下において、補助線画像を破線の直線ラインとして説明し、上記同様に十字線も同時に表示する。被撮像対象が杭である場合に、遠隔操作コントローラ20の入力手段21を用いて、杭の識別情報を入力するように構成してもよい。杭の設置されるべき位置情報は記憶手段23に予め記憶されていてもよく、所定のタイミングで第2通信手段24が受信した位置情報を記憶手段23に記憶させたものでもよい。
(Auxiliary line image display processing)
In the following, the auxiliary line image is described as a broken straight line, and a cross line is also displayed at the same time as described above. When the object to be imaged is a pile, the identification information of the pile may be input using the input unit 21 of the remote operation controller 20. The position information on which the pile should be installed may be stored in advance in the storage unit 23, or the position information received by the second communication unit 24 at a predetermined timing may be stored in the storage unit 23.
補助線画像合成手段27は、記憶手段23から杭の位置情報を読み出し、位置情報に基づいた位置になるように直線ライン(破線)データを撮像手段11で撮像された画像データに画像合成する。この際に、十字線の交点と直線ライン(補助線画像)が交わるように画像合成される。上述のようにズーム倍率を変更した場合には、十字線と同様に、直線ラインもオフセット値に基づく位置補正が施されて画像合成される。 The auxiliary line image synthesizing unit 27 reads out the position information of the pile from the storage unit 23 and synthesizes the straight line (broken line) data with the image data captured by the image capturing unit 11 so that the position is based on the position information. At this time, the images are combined so that the intersection of the cross lines and the straight line (auxiliary line image) intersect. When the zoom magnification is changed as described above, the straight line is subjected to position correction based on the offset value, and the image is synthesized as in the case of the crosshair.
図7は、2つの測量システムを用いて2方向から構造物(斜杭)を監視している状態を示している。第1測量システムの撮像手段11aおよび測量手段(不図示)と、第2測量システムの撮像手段11bおよび測量手段(不図示)がそれぞれ整準装置上に設置されている。それぞれの遠隔操作コントローラの表示手段のモニターに、図面下部に示すように、撮像手段11a、11bのそれぞれで撮像して得られた画像データに十字線および補助線(破線)が合成された合成画像が表示される。補助線(破線)の表示位置(合成位置)が撮像手段11a、11bのそれぞれの位置に応じて異なっている。これは、それぞれの撮像手段11a、11bを基準点とした場合に、構造物の三次元位置が異なっているからである。第1、第2測量システムの補助線画像合成手段27は、撮像手段11a、11bのそれぞれの基準点と構造物の位置情報に基づいて、補助線画像の合成位置を適切に算出して合成する。なお、別実施形態として、撮像手段11aおよび測量手段(不図示)と、撮像手段11bおよび測量手段(不図示)とを、1つの遠隔操作コントローラ(不図示)で遠隔操作する構成もできる。 FIG. 7 shows a state in which a structure (tilted pile) is monitored from two directions using two surveying systems. The imaging means 11a and surveying means (not shown) of the first surveying system and the imaging means 11b and surveying means (not shown) of the second surveying system are respectively installed on the leveling device. As shown in the lower part of the drawing, a composite image in which a cross line and an auxiliary line (broken line) are combined with image data obtained by each of the imaging units 11a and 11b on the monitor of the display unit of each remote controller. Is displayed. The display position (composite position) of the auxiliary line (broken line) differs depending on the position of each of the imaging units 11a and 11b. This is because the three-dimensional positions of the structures are different when the imaging units 11a and 11b are used as reference points. The auxiliary line image synthesizing unit 27 of the first and second surveying systems appropriately calculates and synthesizes the synthesized position of the auxiliary line image based on the reference points of the imaging units 11a and 11b and the position information of the structure. . As another embodiment, the imaging means 11a and surveying means (not shown), and the imaging means 11b and surveying means (not shown) can be remotely operated by a single remote controller (not shown).
また、既に上述した図4は、測量システムを用いて構造物を監視している状態を示している。施工区域としての境界線が予め設定されており、その位置情報が記憶手段23に記憶されている。不図示の遠隔操作コントローラの表示手段に、図4に示すように、測量システムの撮像手段11で撮像して得られた画像データに十字線および境界線用補助線(破線)が合成された合成画像が表示される。補助線画像合成手段27は、測量システムの基準点と境界線の位置情報に基づいて、境界線用補助線画像の合成位置を適切に算出して合成する。 Further, FIG. 4 already described above shows a state in which the structure is monitored using the surveying system. A boundary line as a construction area is set in advance, and the position information is stored in the storage means 23. As shown in FIG. 4, the display unit of the remote control controller (not shown) combines the cross data and the auxiliary line for the boundary line (broken line) with the image data obtained by imaging with the imaging unit 11 of the surveying system. An image is displayed. The auxiliary line image synthesizing unit 27 appropriately calculates and synthesizes the synthesis position of the boundary line auxiliary line image based on the reference point of the surveying system and the boundary line position information.
(その他の測量機構の構成)
測量手段14は公知の構成を適用できるが、以下において、測量手段14の機能、機構構成の一例を説明する。装置本体10に測量用の望遠鏡5が内蔵され、この望遠鏡5の光軸は、照射光の光軸と平行になるように調整されている。装置本体10においては、接眼部51には着脱構造(不図示)としての雌ねじが形成され、対物部52にはバランス錘73を固定するための固定機構72が形成されている。さらに、装置本体10の上部には撮像手段11を取り付けるための取付機構(不図示)が形成されている。回転ツマミ6は、装置本体10(撮像手段11および測量手段14)の光軸方向を上下左右に回転移動させるための手動操作用の1対の回転ツマミであり、上下回転用のツマミ6a、左右回転用のツマミ6bで構成される。
(Configuration of other surveying mechanisms)
Although a known configuration can be applied to the surveying means 14, an example of the function and mechanism configuration of the surveying means 14 will be described below. A telescope 5 for surveying is built in the apparatus main body 10, and the optical axis of the telescope 5 is adjusted to be parallel to the optical axis of the irradiation light. In the apparatus main body 10, an internal thread as an attaching / detaching structure (not shown) is formed in the eyepiece 51, and a fixing mechanism 72 for fixing the balance weight 73 is formed in the objective 52. Further, an attachment mechanism (not shown) for attaching the imaging means 11 is formed on the upper part of the apparatus main body 10. The rotary knob 6 is a pair of manual rotary knobs for rotating the optical axis direction of the apparatus main body 10 (imaging means 11 and surveying means 14) up and down and left and right. It consists of a knob 6b for rotation.
オペレータが、以上の構成の装置本体10を使用して測量する場合には、望遠鏡5の接眼部51をオペレータの肉眼でのぞきながら、回転ツマミ6を操作して測量対象の地点を視準し、その視準点までの距離情報を測量手段14によって得て、その視準点の角度情報を回転機構の水平角および鉛直角から得て、これらの測量情報を、装置本体10の不図示の記憶手段に記憶させ、また、不図示のモニターに表示させるように構成できる。以上の測量機能付きの装置本体10は、例えば、公知のトータルステーションと同等の機能を備えて構成できる。 When the operator performs surveying using the apparatus main body 10 having the above-described configuration, the operator turns the rotary knob 6 while collimating the eyepiece 51 of the telescope 5 with the naked eye of the operator, and collimates the point to be surveyed. The distance information to the collimation point is obtained by the surveying means 14, the angle information of the collimation point is obtained from the horizontal angle and the vertical angle of the rotation mechanism, and these survey information is obtained from the apparatus main body 10 (not shown). It can be configured to be stored in the storage means and displayed on a monitor (not shown). The apparatus main body 10 with the above surveying function can be configured with functions equivalent to, for example, a known total station.
図6において、望遠鏡5の接眼部51に着脱可能に接眼カメラ7が設置され、望遠鏡5の光軸方向にある視準点を含む画像を撮像素子を用いて撮像して電気信号に変換し接眼カメラ画像データとして出力できる。この接眼カメラ7としては、必要に応じてレンズ等の光学系を備えてもよい。この接眼カメラ7は、ねじで螺合する方式、磁石で吸着させる方式、若しくはばねで押さえつけて固定する方式などの着脱構造によって、望遠鏡5の接眼部51に、簡単且つ正確に装着することができる。接眼カメラ7を望遠鏡5の接眼部51に装着することによって、装置本体10の前後(光軸に直交する水平軸回り)の重量バランスが崩れるので、望遠鏡5の対物レンズ52の周囲に、固定機構72によってバランス調整用のバランス錘73を装着し得るように構成されている。 In FIG. 6, an eyepiece camera 7 is detachably attached to the eyepiece 51 of the telescope 5, and an image including a collimation point in the optical axis direction of the telescope 5 is captured using an image sensor and converted into an electrical signal. It can be output as eyepiece camera image data. The eyepiece camera 7 may include an optical system such as a lens as necessary. The eyepiece camera 7 can be easily and accurately attached to the eyepiece 51 of the telescope 5 by a detachable structure such as a screwing method, a magnet adsorbing method, or a spring pressing method. it can. By attaching the eyepiece camera 7 to the eyepiece 51 of the telescope 5, the weight balance between the front and rear of the apparatus body 10 (around the horizontal axis perpendicular to the optical axis) is lost, so the eyepiece camera 7 is fixed around the objective lens 52 of the telescope 5. The mechanism 72 is configured so that a balance weight 73 for balance adjustment can be mounted.
撮像手段11は、装置本体10に着脱可能もしくは一体に取り付けられている。この撮像手段11は、その撮像方向(光軸方向)にある視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像データとして出力するように構成されている。この撮像手段11の光軸は、望遠鏡5の光軸と平行になるように調整することができる。この撮像手段11は、遠隔操作コントローラ20からの命令信号に応じてズーム倍率を可変にし、画像データとともに撮像時点でのズーム倍率、シャッター速度などの撮像条件情報を出力することができる。 The imaging means 11 is detachable or integrally attached to the apparatus main body 10. The imaging unit 11 is configured to capture an image including a collimation point in the imaging direction (optical axis direction), convert the image into an electrical signal, and output the image data. The optical axis of the imaging means 11 can be adjusted to be parallel to the optical axis of the telescope 5. The imaging unit 11 can change the zoom magnification in accordance with a command signal from the remote controller 20 and can output imaging condition information such as a zoom magnification and a shutter speed at the time of imaging together with image data.
上記回転機構のモータを直接駆動しない方法として、以下の構成が例示される。回転ツマミ駆動装置9は、装置本体10に備えられた回転ツマミ6を遠隔操作するために着脱可能なユニットである。この回転ツマミ駆動装置9を装置本体10に装着すると、1対の駆動ギア9a,9bの外周面の凹凸が前記回転ツマミ6a,6bの外周面の凹凸と噛み合うので、前記駆動ギア9a,9bを図示しないモータで正逆回転駆動することによって、オペレータが直接手動操作しているように、光軸方向を所望の方向に向けることができる。 The following configuration is exemplified as a method of not directly driving the motor of the rotating mechanism. The rotary knob driving device 9 is a detachable unit for remotely operating the rotary knob 6 provided in the apparatus main body 10. When the rotary knob driving device 9 is mounted on the apparatus main body 10, the irregularities on the outer peripheral surfaces of the pair of drive gears 9a, 9b mesh with the irregularities on the outer peripheral surfaces of the rotary knobs 6a, 6b. By driving forward / reverse rotation with a motor (not shown), the optical axis direction can be directed to a desired direction as if the operator is directly performing manual operation.
(実施形態2)
実施形態2は、図9に示すように、装置本体10に画像合成機能等の構成要素を組み込んだ構成である。同一の符号は、同様の機能を有するため、詳細な説明は省略する。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 9, the second embodiment has a configuration in which components such as an image composition function are incorporated in the apparatus main body 10. Since the same code | symbol has the same function, detailed description is abbreviate | omitted.
第1通信手段15は、画像合成手段25で生成された合成画像データ(十字線および/または補助線(直線ライン))を遠隔の表示装置30に送信する。表示装置30は第2通信手段24を介して合成画像データを受信し、表示手段32の液晶モニター等に表示させることができる。装置本体10で合成画像データを作成して、表示装置30で合成画像データを表示しており、表示装置30は、いわゆる監視モニターの機能を有する。さらに、表示装置30は、録画装置(不図示)を有して構成し、合成画像データを録画するように構成できる。また、装置本体10の表示手段(不図示)に合成画像データを表示させることもできる。 The first communication unit 15 transmits the composite image data (cross line and / or auxiliary line (straight line)) generated by the image composition unit 25 to the remote display device 30. The display device 30 can receive the composite image data via the second communication means 24 and display it on the liquid crystal monitor of the display means 32 or the like. The composite image data is created by the apparatus main body 10 and the composite image data is displayed by the display device 30. The display device 30 has a so-called monitoring monitor function. Furthermore, the display device 30 can be configured to have a recording device (not shown) and record the composite image data. Further, the composite image data can be displayed on the display means (not shown) of the apparatus main body 10.
(実施形態3)
以上の実施形態1および2の測量システムは、測量手段14を有する構成であったが、測量手段14を有さない撮像システムとして構成することができる。
(Embodiment 3)
The surveying systems of the first and second embodiments described above have the configuration including the surveying unit 14, but can be configured as an imaging system that does not include the surveying unit 14.
また、撮像手段11を汎用のデジタルビデオカメラや監視カメラ等で構成することができる。例えば、所定の基準点において整準装置上に載置したデジタルビデオカメラで撮像された画像データ(ズーム倍率の情報を含む)を通信手段を介して、コンピュータ(汎用パソコン)で構成されたコントローラに送信する。コントローラは、上記各種機能要素を実現するためのソフトウエアが予めインストールされている。そして、受信した画像データに十字線および/または補助線を画像合成し、モニターに表示させることができる。また、デジタルビデオカメラのズーム倍率を変更した際に、十字線や補助線の位置補正を上記と同様にオフセット値を用いて画像合成できる。 Further, the imaging means 11 can be constituted by a general-purpose digital video camera, a surveillance camera, or the like. For example, image data (including zoom magnification information) captured by a digital video camera placed on a leveling device at a predetermined reference point is transferred to a controller composed of a computer (general-purpose personal computer) via communication means. Send. The controller is preinstalled with software for realizing the various functional elements. Then, an image of a cross line and / or an auxiliary line can be combined with the received image data and displayed on the monitor. In addition, when the zoom magnification of the digital video camera is changed, the position correction of the crosshairs and auxiliary lines can be performed using the offset value in the same manner as described above.
(撮像システム)
撮像システムは、予め水平に設置された撮像手段(例えば、デジタルビデオカメラや監視カメラ)と、前記撮像手段で撮像された被撮像物の画像データに鉛直軸を示す鉛直軸線データを合成する画像合成手段と、前記画像合成手段で合成された合成画像データを表示する表示手段と、前記撮像手段の前記光学系ズーム機構に起因した任意のズーム倍率mごとの光軸中心のズレ情報を予め記憶している記憶手段を有する。そして、この画像合成手段は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと前記鉛直軸線画像データを合成した際における当該第1画像データと当該鉛直軸線画像データとの合成位置関係を任意のズーム倍率mでも維持するように、前記記憶手段に記憶されている光軸中心のズレ情報に基づいて、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと前記鉛直軸線画像データとを合成する。
(Imaging system)
An imaging system combines image data of an imaging unit (for example, a digital video camera or a surveillance camera) installed in advance horizontally and vertical axis data indicating a vertical axis with image data of an object captured by the imaging unit. Means, display means for displaying the synthesized image data synthesized by the image synthesizing means, and information on the deviation of the optical axis center for each arbitrary zoom magnification m caused by the optical zoom mechanism of the imaging means is stored in advance. Storage means. Then, the image synthesizing unit arbitrarily determines a composition positional relationship between the first image data and the vertical axis image data when the first image data captured at the first zoom magnification and the vertical axis image data are synthesized. The second image data imaged at the second zoom magnification and the vertical axis image data are synthesized based on the deviation information about the optical axis center stored in the storage means so that the zoom magnification m is maintained. To do.
上記撮像手段が予め水平に設置されているため、撮像エリアの横ラインが水平に設定されていると仮定することで、鉛直軸線画像を簡単に画像データに合成することができる。 Since the imaging means is previously installed horizontally, it is possible to easily synthesize a vertical axis image with image data by assuming that the horizontal line of the imaging area is set horizontally.
別の実施形態の一例を以下に示す。一般のビデオカメラや監視カメラ等の撮像手段の場合、機器を水平に設置したとしてもそれに伴って機器内部のCCD素子等で構成された撮像エリアが水平になっているとは限らない。機器内部のCCD素子基板が歪んで組み込まれている場合がある。そこで、高精度が要求される測量目的においては、鉛直軸を予め鉛直であることが分かっている付近の建物、重力による振り子等を用いてキャリブレーションする。または、被撮像対象中の建物を鉛直軸とみなして設定する。例えば、前記画像合成手段の画像解析部が、前記撮像手段で撮像された被撮像物の画像データを画像解析して、鉛直方向を示すラインを判断する。これによって当該鉛直方向のラインに鉛直軸線を合成できる。例えば、遠方の高層ビル、地面に垂直な建造物、直杭等の垂直ラインを公知の画像処理手法を用いて解析する。また、画像合成手段は、鉛直軸線が表示画面の横中心位置になるように、被撮像物の画像データに鉛直軸線データを合成することが視認性の観点から好ましい。 An example of another embodiment is shown below. In the case of an image pickup means such as a general video camera or surveillance camera, even if the device is installed horizontally, the image pickup area constituted by the CCD elements or the like inside the device is not always horizontal. In some cases, the CCD element substrate inside the apparatus is incorporated in a distorted manner. Therefore, for surveying purposes that require high accuracy, calibration is performed using a nearby building whose vertical axis is known to be vertical, a pendulum by gravity, and the like. Alternatively, it is set by regarding the building being imaged as the vertical axis. For example, the image analysis unit of the image synthesizing unit analyzes the image data of the object captured by the imaging unit and determines a line indicating the vertical direction. Thereby, a vertical axis can be combined with the vertical line. For example, vertical lines such as distant high-rise buildings, buildings perpendicular to the ground, and straight piles are analyzed using a known image processing technique. Moreover, it is preferable from a viewpoint of visibility that an image composition means synthesize | combines vertical axis line data with the image data of a to-be-photographed object so that a vertical axis line may become a horizontal center position of a display screen.
1 測量システム
10 装置本体
11、11a、11b 撮像手段
12 角度調整機構
13 回転機構駆動制御部
14 測量手段
15 第1通信手段
20 遠隔操作コントローラ
21 入力手段
22 遠隔制御手段
23 記憶手段
24 第2通信手段
25 画像合成手段
27 補助線画像合成手段
28 角度調節用演算部
29、32 表示手段
30 表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surveying system 10 Apparatus main body 11, 11a, 11b Imaging means 12 Angle adjustment mechanism 13 Rotation mechanism drive control part 14 Surveying means 15 First communication means 20 Remote operation controller 21 Input means 22 Remote control means 23 Storage means 24 Second communication means 25 Image composition means 27 Auxiliary line image composition means 28 Angle adjustment arithmetic units 29 and 32 Display means 30 Display device
Claims (5)
前記撮像手段の前記光学系ズーム機構に起因した任意のズーム倍率mごとの光軸中心のズレ情報を予め記憶している記憶手段をさらに有し、
前記画像合成手段は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと前記十字線画像データを合成した際における当該第1画像データと当該十字線画像データとの合成位置関係を任意のズーム倍率mでも維持するように、前記記憶手段に記憶されている光軸中心のズレ情報に基づいて、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと前記十字線画像データとを合成することを特徴とする測量システム。 Surveying means for measuring the distance to the collimation point installed on the object to be imaged in the optical axis direction and / or the angle of the collimation with reference to a predetermined direction, and the collimation of the surveying means An imaging means that is set in parallel to the axis and has an optical zoom mechanism, and a cross line indicating a horizontal axis and / or a vertical axis is added to the image data of the imaging target imaged at an arbitrary zoom magnification by the imaging means. A surveying system comprising: image combining means for combining the crosshair image data including the display means for displaying the combined image data combined by the image combining means;
A storage unit that preliminarily stores deviation information of the optical axis center for each arbitrary zoom magnification m caused by the optical zoom mechanism of the imaging unit;
The image synthesizing means is configured to arbitrarily synthesize a positional relationship between the first image data and the crosshair image data when the first image data captured at a first zoom magnification and the crosshair image data are synthesized. The second image data imaged at the second zoom magnification and the crosshair image data are synthesized based on the deviation information about the optical axis center stored in the storage means so as to be maintained even at the magnification m. Surveying system characterized by
前記画像合成手段は、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと、当該第2のズーム倍率に係る前記相対的画素座標に基づき合成位置をオフセットした前記十字線画像データとを合成する、または、
前記画像合成手段は、予め合成位置が固定されている十字線画像データと、第2のズーム倍率に係る相対的画素座標に基づき合成位置をオフセットした当該第2のズーム倍率で撮像された第2画像データとを合成することを特徴とする請求項1に記載の測量システム。 The optical axis center misalignment information includes the first image data imaged at the first zoom magnification and the crosshair intersection point of the crosshair image data whose composite position is fixed in advance with respect to the imaging area of the imaging means. When the overlapping pixel position is set as the origin pixel coordinate, the pixel difference between the overlapping pixel position between the nth image data captured at other zoom magnification m and the cross line intersection of the cross line image data and the origin pixel coordinate Is set as a relative pixel coordinate,
The image synthesizing unit synthesizes the second image data captured at the second zoom magnification and the cross-line image data in which the synthesis position is offset based on the relative pixel coordinates related to the second zoom magnification. Or
The image synthesizing unit captures the second image captured at the second zoom magnification obtained by offsetting the composition position based on the cross-line image data whose composition position is fixed in advance and the relative pixel coordinates related to the second zoom magnification. The survey system according to claim 1, wherein the survey data is synthesized with image data.
前記画像合成手段は、前記水平軸および/または鉛直軸を示す十字線画像データと、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データとを第2のズーム倍率に係る相対的回転角度に基づきオフセットして合成することを特徴とする請求項1または2に記載の測量システム。 When the image data captured before and after zooming is displayed rotated around a predetermined axis due to the shift of the optical axis center, the storage means stores the first image data captured at the first zoom magnification. And the relative rotation angle of the nth image data imaged at other zoom magnification m is stored in advance in the deviation information about the optical axis,
The image synthesizing unit generates cross-line image data indicating the horizontal axis and / or vertical axis and second image data captured at a second zoom magnification based on a relative rotation angle according to the second zoom magnification. The surveying system according to claim 1, wherein the composition is performed by offsetting.
前記位置情報に基づいて、前記被撮像対象および/または所定物の仮想表示を可能とするように、前記撮像手段で撮像された画像データに前記補助線画像データを合成する補助線画像合成手段とをさらに有する請求項1から3のいずれか1項に記載の測量システム。 The storage means includes position information on a position where the imaging target is to be installed and / or positional information of a predetermined object, and auxiliary line image data which is image data for virtual display of the imaging target and / or the predetermined object. Remember more,
An auxiliary line image synthesizing unit that synthesizes the auxiliary line image data with the image data captured by the imaging unit so as to enable virtual display of the imaging target and / or a predetermined object based on the position information; The surveying system according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記撮像手段で撮像された被撮像物の画像データに鉛直軸を示す鉛直軸線データを合成する画像合成手段と、
前記画像合成手段で合成された合成画像データを表示する表示手段と、
前記撮像手段の前記光学系ズーム機構に起因した任意のズーム倍率mごとの光軸中心のズレ情報を予め記憶している記憶手段を有し、
前記画像合成手段は、第1のズーム倍率で撮像された第1画像データと前記鉛直軸線画像データを合成した際における当該第1画像データと当該鉛直軸線画像データとの合成位置関係を任意のズーム倍率mでも維持するように、前記記憶手段に記憶されている光軸中心のズレ情報に基づいて、第2のズーム倍率で撮像された第2画像データと前記鉛直軸線画像データとを合成することを特徴とする撮像システム。
Imaging means installed horizontally in advance;
Image synthesizing means for synthesizing vertical axis data indicating a vertical axis with image data of the object imaged by the imaging means;
Display means for displaying the synthesized image data synthesized by the image synthesizing means;
Storage means for preliminarily storing deviation information of the optical axis center for each arbitrary zoom magnification m caused by the optical zoom mechanism of the imaging means;
The image synthesizing unit is configured to arbitrarily zoom the composition positional relationship between the first image data and the vertical axis image data when the first image data captured at the first zoom magnification and the vertical axis image data are synthesized. The second image data captured at the second zoom magnification and the vertical axis image data are synthesized based on the deviation information about the optical axis center stored in the storage means so as to be maintained even at the magnification m. An imaging system characterized by the above.
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