[go: up one dir, main page]

JP2019113491A - Target device, measuring method, measuring device, and program for measurement - Google Patents

Target device, measuring method, measuring device, and program for measurement Download PDF

Info

Publication number
JP2019113491A
JP2019113491A JP2017249222A JP2017249222A JP2019113491A JP 2019113491 A JP2019113491 A JP 2019113491A JP 2017249222 A JP2017249222 A JP 2017249222A JP 2017249222 A JP2017249222 A JP 2017249222A JP 2019113491 A JP2019113491 A JP 2019113491A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target device
spiral
axis
target
display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017249222A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6954830B2 (en
Inventor
信幸 西田
Nobuyuki Nishida
信幸 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Topcon Corp
Original Assignee
Topcon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Topcon Corp filed Critical Topcon Corp
Priority to JP2017249222A priority Critical patent/JP6954830B2/en
Publication of JP2019113491A publication Critical patent/JP2019113491A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6954830B2 publication Critical patent/JP6954830B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

To provide a technology that can measure the attitude of an object to be measured by using a laser beam.SOLUTION: A target device 130 comprises a spiral display target 120 including a surface having spiral patterns, wherein a rotation position around a spiral shaft of the spiral display target 130 is detected on the basis of the distance L between the position B of the boundary between the spiral patterns and the position Bof a lower end.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ターゲットの向きの検出を行う測量技術に関する。   The present invention relates to surveying technology for detecting the orientation of a target.

TS(トータルステーション)を用いた測量では、反射プリズムを備えた棒状の部材を備えたターゲット装置が用いられる(例えば、特許文献1を参照)。このターゲット装置を用いた測量では、垂直にした棒状の部材の先端を地上に接触させた状態で、反射プリズムを対象にTSによる測位を行い、それにより棒状の部材の先端を接触させた位置の座標を取得する。そして、測量対象となる土地の各所においてこの作業を行うことで、当該土地の測量が行われる。   In the survey using TS (total station), a target device provided with a rod-like member provided with a reflection prism is used (see, for example, Patent Document 1). In the survey using this target device, with the tip of the vertical bar-shaped member being in contact with the ground, the positioning by TS is performed on the reflecting prism to thereby make the position of the tip of the bar-shaped member contact. Get coordinates. Then, by performing this work at each place of the land to be surveyed, the land is surveyed.

上記の作業では、作業員がターゲット装置を手に持ち、歩いて移動しながら複数の位置における測量が行われる。この際、当該作業員が手にする端末等を用いて、TS側から次の測量位置への誘導が行われる。この際、TSに対するターゲット装置の水平角(水平面における方向)が判ると便利である。通常は、磁気センサやジャイロセンサを用いて上記の水平角の検出が行われている。また、GPSを用いて方位の検出を行う技術も公知である。   In the above operation, the worker holds the target device in hand, and while walking and moving, surveying is performed at a plurality of positions. At this time, guidance from the TS side to the next surveying position is performed using a terminal or the like obtained by the worker. At this time, it is convenient to know the horizontal angle (direction in the horizontal plane) of the target device with respect to TS. Usually, the above horizontal angle detection is performed using a magnetic sensor or a gyro sensor. Also known is a technique for detecting an azimuth using GPS.

特開2009−229192号公報JP, 2009-229192, A

磁気センサによる水平角の検出では、金属構造物の影響を受ける。例えば、橋梁の近くでは、コンクリート中の鉄筋や鉄骨の影響を受ける。また、地盤を補強するために波型の鋼材を地中に打ち込む技術があるが、この地中の鋼材の影響を受け、磁気センサの精度が低下する場合がある。また、ジャイロセンサは、出力のドリフトの問題がある。この点を改良したジャイロセンサもあるが高価、且つ、大型となる。GPSは、航法衛星の見えない場所(谷間、橋梁の下、トンネル内、屋内、地下、森林等)では使用できない(あるいは利用できても精度が低下する)。   The detection of the horizontal angle by the magnetic sensor is affected by the metal structure. For example, near a bridge, it is affected by rebar and steel in concrete. In addition, there is a technology in which a corrugated steel material is driven into the ground to reinforce the ground, but the accuracy of the magnetic sensor may decrease due to the influence of the steel material in the ground. In addition, the gyro sensor has a problem of output drift. Although there is also a gyro sensor which improves this point, it becomes expensive and large. GPS can not be used (or loses accuracy if it can be used) in places where navigation satellites are not visible (in valleys, under bridges, in tunnels, indoors, underground, forests, etc.).

以上の問題は、TSに対するUAV(Unmanned aerial vehicle)の向きを知りたい場合にも生じる。例えば、TSによりUAVを追跡する技術が知られている(US2014/0210663)。この技術では、TSに対するUAVの姿勢を知ることが重要となるが、上記の方位センサ、ジャイロセンサ、GPSを用いた姿勢の検出では、上述したのと同様な問題が生じる。   The above problems also occur when it is desired to know the orientation of a UAV (Unmanned aerial vehicle) with respect to TS. For example, a technique for tracking a UAV by TS is known (US2014 / 0210663). In this technology, it is important to know the attitude of the UAV with respect to the TS, but the above-mentioned attitude detection using the orientation sensor, the gyro sensor, and the GPS causes the same problem as described above.

このような背景において、本発明は、レーザー光を用いて測量対象物の姿勢を計測できる技術の提供を目的とする。   In such a background, the present invention aims to provide a technique capable of measuring the posture of a measurement object using a laser beam.

本発明は、螺旋状の模様表示を表面に備えたターゲット装置であって、特定の方向から計測した際における前記螺旋状の模様表示の特定の部分の前記螺旋状の模様表示の螺旋軸上における位置に基づき、当該ターゲット装置の前記螺旋軸回りにおける回転位置の検出が行われるターゲット装置である。   The present invention is a target device provided with a spiral pattern display on a surface, and when measured from a specific direction, the spiral pattern display on a spiral axis of a specific portion of the spiral pattern display. It is a target device in which detection of the rotational position of the target device about the helical axis is performed based on the position.

本発明において、前記特定の部分の位置は、当該位置と前記螺旋状の模様表示と識別でき前記螺旋軸の延長方向において離れた位置にある他の部分との間の距離によって規定される態様が挙げられる。   In the present invention, the position of the specific portion is defined by the distance between the position and another portion which is distinguishable from the spiral pattern display and which is at a position separated in the extension direction of the helical axis. It can be mentioned.

上記の態様において、前記特定の部分と前記他の部分との間の距離をL、前記回転位置の基準回転位置に対する角度をθとした場合に、前記Lと前記θには特定の関係があり、前記Lを計測することで前記θが求められる態様が挙げられる。更に、この態様において、前記Lと前記θは正比例の関係にある態様が挙げられる。   In the above aspect, when the distance between the specific part and the other part is L, and the angle of the rotational position with respect to the reference rotational position is θ, there is a specific relationship between L and θ There is an aspect in which the θ can be obtained by measuring the L. Furthermore, in this aspect, an aspect in which the L and the θ are in direct proportion to each other may be mentioned.

本発明において、前記螺旋状の模様表示が螺旋間隔によるコード化された内容を表示したものである態様が挙げられる。   In the present invention, the helical pattern display may be a mode in which the coded content is displayed by a helical interval.

他の本発明は、上述したターゲット装置の前記螺旋軸回りの角度位置の測量方法であって、前記螺旋状の模様表示を撮影するステップと、前記撮影の結果に基づき、前記特定の部分の前記螺旋軸上における位置を算出するステップと、前記特定の部分の前記螺旋軸上における前記位置に基づき前記ターゲット装置の螺旋軸回りの角度位置を求めるステップとを有する測量方法である。   Another aspect of the present invention is a method of measuring an angular position of the target device about the spiral axis according to the above, comprising the steps of: photographing the spiral pattern display; and based on the photographing result, the specific part It is a surveying method comprising the steps of: calculating a position on a helical axis; and determining an angular position around the helical axis of the target device based on the position of the specific part on the helical axis.

他の本発明は、上述したターゲット装置の螺旋軸回りの角度位置の測量を行う測量装置であって、前記螺旋状の模様表示を撮影するカメラと、前記カメラが撮影した前記螺旋状の模様表示の画像に基づき、前記特定の部分の前記螺旋軸上における位置を算出する位置算出手段と、前記特定の部分の前記螺旋軸上における前記位置に基づき前記ターゲット装置の螺旋軸回りの角度位置を求める角度位置算出手段とを備える測量装置である。   Another invention of the present invention is a surveying instrument for surveying an angular position about a helical axis of the target apparatus described above, which is a camera for capturing the display of the helical pattern, and the helical pattern displayed by the camera. Position calculation means for calculating the position of the specific part on the helical axis, and the angular position of the target device about the helical axis based on the position of the specific part on the helical axis It is a surveying instrument provided with an angular position calculation means.

他の本発明は、上述したターゲット装置の螺旋軸回りの角度位置の算出をコンピュータに実行させるための測量用プログラムであって、コンピュータに前記螺旋状の模様表示を撮影した画像に基づき、前記特定の部分の前記螺旋軸上における位置を算出するステップと、前記特定の部分の前記螺旋軸上における前記位置に基づき前記ターゲット装置の螺旋軸回りの角度位置を求めるステップとを実行させる測量用プログラムである。   Another present invention is a surveying program for causing a computer to calculate the angular position of the target device about the helical axis of the target device, wherein the identification is performed based on an image obtained by capturing the helical pattern display on the computer. A surveying program for executing the steps of calculating the position of the part of the part on the spiral axis, and determining the angular position around the spiral axis of the target device based on the position of the specific part on the spiral axis is there.

本発明によれば、レーザー光を用いて測量対象物の姿勢を計測できる技術が得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain a technology capable of measuring the attitude of a measurement object using a laser beam.

実施形態の概念図である。It is a conceptual diagram of an embodiment. 実施形態の測量機の斜視図である。It is a perspective view of a surveying instrument of an embodiment. 実施形態の測量機の正面図である。It is a front view of a surveying instrument of an embodiment. 螺旋表示ターゲットの水平角を計測する仕組みを示す原理図である。It is a principle view showing the mechanism which measures the horizontal angle of a spiral display target. 水平角(横軸)と、螺旋表示の境の位置と全周反射プリズムの反射中心の位置との距離L(縦軸)の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the horizontal angle (horizontal axis) and the distance L (vertical axis) of the position of the boundary of a helical display, and the position of the reflective center of a total circumference reflective prism. 絶対座標系におけるターゲット装置の水平角を求める方法を説明する図である。It is a figure explaining the method to obtain | require the horizontal angle of the target apparatus in an absolute coordinate system. 測量機のブロック図である。It is a block diagram of a survey instrument. 処理の手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the procedure of a process. 端末の表示画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the display screen of a terminal. 端末の表示画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the display screen of a terminal. 他の実施形態の概要を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the outline | summary of other embodiment. 他の実施形態の概要を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the outline | summary of other embodiment. 螺旋表示ターゲットの水平角を計測する仕組みを示す原理図である。It is a principle view showing the mechanism which measures the horizontal angle of a spiral display target.

1.第1の実施形態
(概要)
図1には、実施形態の概要が示されている。図1には、ターゲット装置130が示されている。ターゲット装置130は、レーザー測位される全周反射プリズム110と、全周反射プリズム110との位置関係が特定され、螺旋状の模様表示が付与された筒状または円柱状の構造を有する螺旋表示ターゲット120とを備えている。
1. First embodiment (outline)
An overview of the embodiment is shown in FIG. A target device 130 is shown in FIG. The target device 130 is a helical display target having a tubular or cylindrical structure on which the positional relationship between the omnidirectional reflecting prism 110 subjected to laser positioning and the omnidirectional reflecting prism 110 is specified, and a helical pattern display is provided. And 120 are provided.

図1において、測量機400により、ターゲット装置130の位置と水平角(水平方向における向き)が測定される。ここで、測量機400は、絶対座標系で座標が既知の位置に水平に設置され、また絶対座標系における水平方向における方位が確定されている。これは、通常のTS等の測量機の場合と同じである。   In FIG. 1, the position and horizontal angle (orientation in the horizontal direction) of the target device 130 are measured by the surveying instrument 400. Here, the surveying instrument 400 is horizontally installed at a position where coordinates are known in the absolute coordinate system, and the horizontal direction in the absolute coordinate system is determined. This is the same as in the case of a normal TS or other surveying instrument.

絶対座標系というのは、GNSSで用いられる座標系である。絶対座標系では、経度、緯度、平均海面からの高度で座標が特定される。なお、座標系としてその場で定めたローカル座標系を用いることもできる。   An absolute coordinate system is a coordinate system used in GNSS. In an absolute coordinate system, coordinates are specified by longitude, latitude, and altitude from the mean sea level. In addition, a local coordinate system defined on the spot can also be used as a coordinate system.

全周反射プリズム110の位置がレーザー測位により求められる。他方で測量機400は、ターゲット装置130の撮影を行う。この撮影画像に基づき、螺旋表示ターゲット120の螺旋表示の特定部分の位置が検出される。そして、この螺旋表示の特定部分の位置に基づきターゲット装置130の螺旋軸回りの回転角度位置が求められる。なお、螺旋軸とは、螺旋模様を構成する螺旋の軸のことである。例えば、円柱の外周表面に螺旋模様を形成した場合、当該円柱の軸(円柱軸)が螺旋軸に一致する。   The position of the all-round reflecting prism 110 is determined by laser positioning. On the other hand, the surveying instrument 400 captures an image of the target device 130. The position of the specific part of the spiral display of the spiral display target 120 is detected based on the captured image. Then, based on the position of the specific part of the spiral display, the rotational angle position around the spiral axis of the target device 130 is determined. In addition, a helical axis is an axis of a spiral which constitutes a helical pattern. For example, when a spiral pattern is formed on the outer peripheral surface of a cylinder, the axis (cylinder axis) of the cylinder coincides with the spiral axis.

(測量機)
以下、測量機400について説明する。測量機400は、カメラを備え、螺旋模様ターゲット120の回転角度位置を計測可能なTS(トータルステーション)である。測量機400は、レーザー測距光を用いた精密な測位機能を有する。これは、通常のトータルステーションが有する機能である。TSについては、例えば特開2009−229192号公報、特開2012―202821号公報に記載されている。
(Surveying instrument)
The surveying instrument 400 will be described below. The surveying instrument 400 is a TS (total station) that includes a camera and can measure the rotational angle position of the spiral pattern target 120. The surveying instrument 400 has a precise positioning function using laser ranging light. This is a function that a normal total station has. About TS, it describes, for example in JP, 2009-229192, A, JP, 2012-202821.

以下、図2、図3を参照して測量機400について説明する。測量機400は、水平回転部11を有している。水平回転部11は、台座12上に水平回転が可能な状態で保持されている。台座12は図示しない三脚の上部に固定される。水平回転部11は、上方に向かって延在する2つの延在部を有する略コの字形状を有し、この2つの延在部の間に鉛直回転部13が高低角(仰角および俯角)の制御が可能な状態で保持されている。   The surveying instrument 400 will be described below with reference to FIGS. 2 and 3. The surveying instrument 400 has a horizontal rotation unit 11. The horizontal rotation unit 11 is held on the pedestal 12 so as to be horizontally rotatable. The pedestal 12 is fixed to the top of a tripod (not shown). The horizontal rotation portion 11 has a substantially U-shape having two extension portions extending upward, and the vertical rotation portion 13 has an elevation angle (elevation angle and depression angle) between the two extension portions. Is held in a state in which control of

水平回転部11は、台座12に対して電動で水平回転する。鉛直回転部13は、モータにより鉛直面内で回転する。水平回転部11の水平面内における角度制御は、水平回転部11に内蔵された水平回転駆動部207(図8参照)で行われる。鉛直回転部13の鉛直面内における角度制御は、水平回転部11に内蔵された鉛直回転駆動部208(図7参照)により行われる。   The horizontal rotation unit 11 electrically rotates horizontally with respect to the pedestal 12. The vertical rotation unit 13 is rotated in a vertical plane by a motor. The angle control in the horizontal plane of the horizontal rotation unit 11 is performed by the horizontal rotation drive unit 207 (see FIG. 8) built in the horizontal rotation unit 11. The angle control in the vertical plane of the vertical rotation unit 13 is performed by the vertical rotation drive unit 208 (see FIG. 7) built in the horizontal rotation unit 11.

水平回転部11には、水平回転角制御ダイヤル14aと高低角制御ダイヤル14bが配置されている。水平回転角制御ダイヤル14aを操作することで、水平回転部11の水平回転角の調整が行なわれ、高低角制御ダイヤル14bを操作することで、鉛直回転部13の鉛直面内での高低角(仰角および俯角)の調整が行なわれる。   In the horizontal rotation unit 11, a horizontal rotation angle control dial 14a and an elevation control dial 14b are disposed. By operating the horizontal rotation angle control dial 14a, the horizontal rotation angle of the horizontal rotation portion 11 is adjusted, and by operating the elevation angle control dial 14b, the elevation angle in the vertical plane of the vertical rotation portion 13 ( Adjustment of elevation angle and depression angle is performed.

鉛直回転部13の上部には、大凡の照準を付ける照準器15aが配置されている。また、鉛直回転部13には、照準器15aよりも視野が狭い光学式の照準器15b(図3参照)と、より精密な視準が可能な望遠鏡16が配置されている。   At the upper part of the vertical rotation unit 13, a sighting device 15a for aiming roughly is disposed. Further, in the vertical rotation unit 13, an optical sight 15b (see FIG. 3) having a narrower field of view than the sight 15a (see FIG. 3) and a telescope 16 capable of more precise collimation are disposed.

鉛直回転部13の内部には、照準器15bと望遠鏡16が捉えた像を接眼部17に導く光学系が収納されている。照準器15bと望遠鏡16が捉えた像は、接眼部17を覗くことで視認できる。望遠鏡16が捉えた像は、鉛直回転部13の内部に配置されたカメラ211(図7参照)によって撮影可能である。   An optical system for guiding an image captured by the sighting device 15 b and the telescope 16 to the eyepiece unit 17 is accommodated in the vertical rotation unit 13. The image captured by the sighting device 15 b and the telescope 16 can be viewed by looking through the eyepiece 17. The image captured by the telescope 16 can be taken by a camera 211 (see FIG. 7) disposed inside the vertical rotation unit 13.

望遠鏡16は、測距用のレーザー光と測距対象(例えばターゲットとなる専用の反射プリズム)を追尾および捕捉するための追尾光の光学系を兼ねている。測距光と追尾光の光軸は、望遠鏡16の光軸と一致するように光学系の設計が行なわれている。この部分の構造は、市販されているTSと同じである。   The telescope 16 doubles as an optical system of distance measurement laser light and tracking light for tracking and capturing a distance measurement target (for example, a dedicated reflection prism serving as a target). The optical system is designed such that the optical axes of the distance measurement light and the tracking light coincide with the optical axis of the telescope 16. The structure of this part is the same as commercially available TS.

水平回転部11には、ディスプレイ18と19が取り付けられている。ディスプレイ18は、操作部210と一体化されている。操作部210には、テンキーや十字操作ボタン等が配され、測量機400に係る各種の操作やデータの入力が行なわれる。ディスプレイ18と19には、測量機400の操作に必要な各種の情報や測量データ等が表示される。前後に2つディスプレイがあるのは、水平回転部11を回転させなくても前後のいずれの側からでもディスプレイを視認できるようにするためである。   Displays 18 and 19 are attached to the horizontal rotation unit 11. The display 18 is integrated with the operation unit 210. A numeric keypad, a cross control button, and the like are arranged in the operation unit 210, and various operations and data related to the surveying instrument 400 are input. The displays 18 and 19 display various information, survey data, etc. necessary for the operation of the survey instrument 400. The two front and back displays are provided so that the display can be viewed from either the front or back side without rotating the horizontal rotation unit 11.

(ターゲット装置)
図1に示すターゲット装置130は、土木工事現場等における位置決めの作業に利用される。この作業の際、全周反射プリズム110をターゲットとした測量機400による測位が行われる。ターゲット装置130は、支持部材となる棒状の部材131、棒状の部材131の上部に固定された全周反射プリズム110、全周反射プリズム110の上部に固定された螺旋表示ターゲット120、螺旋表示ターゲット120の上部に支持材を介して固定された端末132を備えている。
(Target device)
The target device 130 shown in FIG. 1 is used for positioning work at a civil engineering work site or the like. At the time of this work, positioning is performed by the surveying instrument 400 targeting the all-round reflection prism 110. The target device 130 includes a rod-like member 131 serving as a support member, an all-round reflecting prism 110 fixed to an upper portion of the bar-shaped member 131, a spiral display target 120 fixed to an upper portion of the all-round reflecting prism 110, and a spiral display target 120 And a terminal 132 fixed via a support at the top of the.

全周反射プリズム110は、入射した光を180°向きを変えて反射する。全周反射プリズム110は、TSを用いた測量に用いられる通常の製品が採用される。ここで、全周反射プリズム110の反射中心Pが螺旋表示ターゲット120の螺旋軸上にくるように調整されている。全周反射型でない反射プリズムを用いることもできるが、対応できる角度範囲に制限が生じる。螺旋表示ターゲット120については後述する。   The all-round reflecting prism 110 changes the direction of the incident light by 180 ° and reflects it. The all-round reflection prism 110 may be a conventional product used for measurement using TS. Here, the reflection center P of the total circumferential reflection prism 110 is adjusted to be on the spiral axis of the spiral display target 120. Although it is also possible to use a reflection prism that is not of the all around reflection type, there is a limit to the range of angles that can be supported. The spiral display target 120 will be described later.

端末132は、液晶ディスプレイ等の画像表示装置を備える。この画像表示装置には、ターゲット装置130を扱う作業者に全周反射プリズム110を用いた位置決め作業の位置を案内するガイド表示が行われる。このガイド表示については後述する。端末132としては、タブレットやスマートフォンが利用される。端末132として、専用の端末を用意してもよい。   The terminal 132 includes an image display device such as a liquid crystal display. In this image display device, guide display for guiding the position of the positioning operation using the all-round reflecting prism 110 to the operator who handles the target device 130 is performed. The guide display will be described later. As the terminal 132, a tablet or a smartphone is used. A dedicated terminal may be prepared as the terminal 132.

例えば、杭打ち作業の場合を説明する。杭打ち作業というのは、建築作業現場や土木工事現場において、図面上で予め定めておいた位置を実際の現場で特定し、そこに目印の杭を打つ(あるいは何らかの目印を付ける)作業のことである。この作業では、杭打ち点の探索→その特定→その位置への杭打ち、の作業が複数の杭打ち候補位置に対して行われる。この際、杭打ち点の特定にターゲット装置130が用いられる。   For example, the case of stake driving will be described. In piling work, in construction work site or civil engineering work site, the position which was determined beforehand in drawing is specified in the actual site, and it is the work of putting the pile of the mark on it (or giving some mark) It is. In this work, the work of searching for a piling point → specification → pile driving to that position is performed for a plurality of piling candidate positions. At this time, the target device 130 is used to identify the stakeout point.

例えば、作業者が棒状の部材131を手で持った状態で、徒歩で移動して杭打ち予定位置に移動する。この際、端末132のガイド表示を利用して作業者は目的位置に移動する。この際、螺旋表示ターゲット120を用いて求めたターゲット装置130の水平方向における方向(姿勢)の情報を利用してガイド表示が作成される。このガイド表示に係る技術については後述する。   For example, in a state where the worker holds the rod-like member 131 by hand, the worker moves on foot and moves to the planned stake position. At this time, the operator moves to the target position using the guide display of the terminal 132. At this time, the guide display is created using the information of the direction (posture) in the horizontal direction of the target device 130 obtained using the spiral display target 120. The technology relating to this guide display will be described later.

杭打ち点の特定は、棒状の部材131の先端を地表に接触させて、そこでターゲット装置100を鉛直に立て、TS機能部200による全集反射プリズム110の測位を行うことで行われる。この作業は、TSを用いた通常の測量作業と同じである。   The pinpointing point is specified by bringing the tip end of the rod-like member 131 into contact with the ground, standing the target device 100 vertically, and positioning the total collecting reflection prism 110 by the TS function unit 200. This work is the same as a normal surveying work using TS.

(螺旋表示ターゲット)
図4には、全周反射プリズム110とその上部に固定された螺旋表示ターゲット120により構成されたターゲット装置130を側面(螺旋軸に垂直な方向)から見た状態が示されている。ターゲット装置130は、図示しない水準器を備え、この水準器を用いて螺旋表示ターゲット120の螺旋軸(図4のZ軸)が鉛直方向となるように設置される。
(Helix display target)
FIG. 4 shows the target device 130 configured by the all-round reflecting prism 110 and the spiral display target 120 fixed to the top, as viewed from the side (the direction perpendicular to the spiral axis). The target device 130 includes a level not shown, and is installed using the level so that the helical axis (Z axis in FIG. 4) of the helical display target 120 is in the vertical direction.

ターゲット装置130は、支持部材となる棒状の部材の上部に固定されるが、図4では棒状の部材は図示省略されている。また、端末132およびその支持構造も図示省略されている。   The target device 130 is fixed to an upper portion of a rod-like member serving as a support member, but the rod-like member is not shown in FIG. Also, the terminal 132 and its supporting structure are not shown.

螺旋表示ターゲット120は、円筒形状または円柱形状であり、その外周表面に螺旋模様が付与さえている。この例では、画像として識別可能な2種類の螺旋模様が螺旋軸方向で隣接して設けられている。なお、螺旋軸は、棒状の部材131の延在方向および螺旋表示ターゲット120を構成する円筒形状または円柱形状の部材の軸方向に一致する。螺旋表示は、軸回りの1回転で位相が1周期(位相差2π)進む設定とされている。つまり、螺旋を螺旋軸の周りで1回転させると、側面から見た同じ表示(模様)部分が螺旋軸方向に位相差2π移動する構造とされている。螺旋表示は、これに限定されないが、この表示形態が最もシンプルである。なお、螺旋模様の帯の数は、2つに限定されず、1つや3つ以上であってもよい。   The helical display target 120 is cylindrical or cylindrical and even has a helical pattern on its outer peripheral surface. In this example, two types of spiral patterns that can be identified as images are provided adjacent to each other in the spiral axis direction. The helical axis coincides with the extending direction of the rod-like member 131 and the axial direction of the cylindrical or cylindrical member constituting the helical display target 120. The spiral display is set such that the phase advances by one cycle (phase difference 2π) in one rotation around the axis. That is, when the spiral is rotated around the helical axis by one rotation, the same display (pattern) portion viewed from the side is moved by a phase difference of 2π in the helical axis direction. The spiral display is not limited to this, but this display form is the simplest. In addition, the number of bands of a spiral pattern is not limited to two, One or three or more may be sufficient.

螺旋表示ターゲット120の表面は、カメラで撮像した際に画像として識別し易い色彩が選択されている。   On the surface of the spiral display target 120, a color that is easy to identify as an image when picked up by a camera is selected.

いま、(A)の状態を基準状態として考える。ここで、螺旋表示の螺旋軸は鉛直であるとする。(A)の下部には、鉛直上方から見た視点の方向が概念的に示されている。   Now, consider the state of (A) as the reference state. Here, it is assumed that the spiral axis of the spiral display is vertical. At the bottom of (A), the direction of the viewpoint as viewed from above is shown conceptually.

ここで、(A)の状態からターゲット装置130(螺旋表示ターゲット120)を鉛直上方から見て1/4右回転(時計回りの方向に90°回転)させた場合を考える。この場合、螺旋表示が位相差π/2上方(Z軸正の方向)に進んだ状態に見え方が変化する。すなわち、見た目の状態が(A)から(B)に移行する。   Here, it is assumed that the target device 130 (helical display target 120) is rotated by 1⁄4 right rotation (clockwise by 90 °) as viewed from above vertically from the state of (A). In this case, the appearance of the spiral display changes as it advances in the phase difference π / 2 upward (Z-axis positive direction). That is, the appearance state shifts from (A) to (B).

この場合、観測者側から見た螺旋軸上に見える螺旋模様の境の位置Bは、(A)の位置から(B)の位置に移動する。すなわち、ターゲット装置130を回転させると、螺旋軸上に見える螺旋模様の境の位置Bは上下する。ここで、上下の方向は、回転させる向きによって決まる。図4の場合、鉛直上方から見て、ターゲット装置130を右回転させると、境Bは、上方に移動する。移動量は、1/4回転で1/4周期に相当する位相となる。   In this case, the position B of the boundary of the spiral pattern seen on the spiral axis viewed from the observer moves from the position of (A) to the position of (B). That is, when the target device 130 is rotated, the position B of the boundary of the spiral pattern visible on the spiral axis goes up and down. Here, the vertical direction is determined by the direction of rotation. In the case of FIG. 4, the boundary B moves upward when the target device 130 is rotated to the right as viewed from above in the vertical direction. The amount of movement is a phase corresponding to a 1/4 cycle in 1/4 rotation.

ここで、螺旋模様ターゲット120の下端B(螺旋模様ターゲット120と全周反射プリズム110の境界部分)と螺旋模様の境の部分Bとの間の距離L(図4(A)ではL1、(B)ではL2)を考える。図4に関連した上述した説明から明らかなように、ターゲット装置120を螺旋軸(鉛直軸)の周りで回転させると、Lの値が変化する。例えば、図4(A)の状態からターゲット装置130(螺旋表示ターゲット120)を鉛直上方から見て右回りに1/4回転させると、Lの値は、L1からL2に変化する。 Here, the distance L between the lower end B 0 of the spiral pattern target 120 (the boundary portion of the spiral pattern target 120 and the total circumferential reflection prism 110) and the portion B of the boundary of the spiral pattern L (L 1 in FIG. In B), consider L2). As is apparent from the above description associated with FIG. 4, when the target device 120 is rotated about the helical axis (vertical axis), the value of L changes. For example, when the target device 130 (helical display target 120) is rotated by 1⁄4 clockwise as viewed from vertically above from the state of FIG. 4A, the value of L changes from L1 to L2.

回転角とLには、比例関係がある。図5に回転角DmとLとの関係の一例を示す。Dmは、観察者(この場合は測量機400)に対するターゲット装置130の水平角である。この場合、Dmは、ターゲット装置130を正面から観察した場合を基準(Dm=0°)とした水平角である。なお、ターゲット装置130の正面は、予め決められており、使用者が判るようにターゲット装置130の見易い部分に印が付与されている。   There is a proportional relationship between the rotation angle and L. An example of the relationship between the rotation angle Dm and L is shown in FIG. Dm is a horizontal angle of the target device 130 with respect to the observer (in this case, the surveying instrument 400). In this case, Dm is a horizontal angle based on the case where the target device 130 is observed from the front as a reference (Dm = 0 °). The front of the target device 130 is determined in advance, and a mark is attached to an easily viewable portion of the target device 130 so that the user can recognize it.

例えば、図4(A)の状態が螺旋表示ターゲット120(ターゲット装置130)の正面を測量機400から見た状態であり、測量機400に対する螺旋表示ターゲット120の水平回転角Dmが0°の場合であるとする。そして、図4(A)の状態から、鉛直上方向から見て右回り方向を+回転、その逆回転方向を−回転とすると、上記の距離Lと水平回転角Dmの間には、図5の関係がある。   For example, when the state of FIG. 4A is the state where the front of the spiral display target 120 (target device 130) is viewed from the surveying instrument 400, and the horizontal rotation angle Dm of the spiral display target 120 with respect to the surveying instrument 400 is 0 °. It is assumed that Then, from the state of FIG. 4A, assuming that the clockwise direction is + rotation when viewed from the vertically upper direction, and the reverse rotation direction is −rotation, between the distance L and the horizontal rotation angle Dm, as shown in FIG. Relationship.

Lを画像から取得し、更に図5の関係を用いることで、測量機400に対するターゲット装置130の水平回転角Dmを求めることができる。すなわち、まずターゲット装置130を測量機400のカメラ211(図7参照)で撮影し、その撮影画像から螺旋表示ターゲット120の下端の位置Bと螺旋表示ターゲット120の螺旋模様の境の位置Bを検出する。次いで、画像解析から位置BとBの間の距離Lを求める。そして、図5の関係からDmが得られる。 The horizontal rotation angle Dm of the target device 130 with respect to the surveying instrument 400 can be obtained by acquiring L from the image and further using the relationship shown in FIG. That is, first, shooting target device 130 in the camera 211 of the surveying instrument 400 (see FIG. 7), the position B of the boundary of the spiral pattern of the position B 0 and the spiral display target 120 at the lower end of the helical display target 120 from the captured image To detect. Next, the distance L between the positions B 0 and B is determined from image analysis. And Dm is obtained from the relationship of FIG.

(距離Lの求め方)
以下、撮影画像を用いた図4の位置BとBの間の距離L(L1、L2)の求め方について説明する。ここで、前提として、ターゲット装置130は、鉛直に立ててある状態であるとする。また、Lの算出の際の基準となる寸法となる全周反射プリズム110の螺旋軸方向における実際の寸法C1が予め取得され既知であるとする。
(How to find the distance L)
Hereinafter, how to obtain the distance L (L1, L2) between the positions B0 and B in FIG. 4 using the photographed image will be described. Here, as a premise, it is assumed that the target device 130 is vertically erected. Further, it is assumed that an actual dimension C1 in the spiral axis direction of the total circumferential reflecting prism 110, which is a dimension serving as a reference in calculation of L, is obtained and known in advance.

まず、カメラ211(図7参照)を用いてターゲット装置130を撮影する。この際、全周反射プリズム110と螺旋表示ターゲット120の全体が撮影画像の視野に収まるように望遠鏡16(図3参照)の光学倍率を調整する。   First, the target device 130 is photographed using the camera 211 (see FIG. 7). At this time, the optical magnification of the telescope 16 (see FIG. 3) is adjusted so that the entire circumferential reflection prism 110 and the entire spiral display target 120 fall within the field of view of the photographed image.

ここで、図4(A)の状態が撮影された場合を考える。この場合、画像中のC1とL1の寸法からL1の実際の値を算出する。例えば、予め取得しているC1の寸法が5cmであるとする。   Here, consider the case where the state of FIG. 4A is photographed. In this case, the actual value of L1 is calculated from the dimensions of C1 and L1 in the image. For example, it is assumed that the dimension of C1 acquired in advance is 5 cm.

この場合、画像データを解析し、全周反射プリズム110の上端と下端を検出し、またBとBの位置(鉛直方向における位置)を画像中から検出する。この処理は、図7の特定の部分の検出部218で行なわれる。この処理は、一般的な画像認識ソフトウェアを用いて行われる。 In this case, analyzing the image data, detects the upper and lower ends of the entire circumference reflection prism 110, and also detects the position of the B 0 and B (the position in the vertical direction) from an image. This process is performed by the detection unit 218 in the specific part of FIG. This process is performed using general image recognition software.

そして、画像中の画素数を数えることで、C1の画像中の寸法C1imageと、L1の画像中の寸法L1imageを取得する。そしてL1=5cm×(L2image/C1image)を計算し、L2の実際の寸法を求める。この処理は、図7の距離算出部219で行なわれる。 Then, by counting the number of pixels in the image, the dimension C1 image in the C1 image and the dimension L1 image in the L1 image are acquired. Then calculate L1 = 5 cm × (L2 image / C1 image ) to obtain the actual dimension of L2. This process is performed by the distance calculation unit 219 shown in FIG.

(絶対座標系における水平角Htの求め方)
図6に示すように、基準方位(例えば北の方向)に対する測量機400の水平角Hmは、測量機400の設置時に取得されており、既知である。よって、図6の関係からターゲット装置130の絶対座標系における水平角Htが求まる。
(How to determine the horizontal angle Ht in the absolute coordinate system)
As shown in FIG. 6, the horizontal angle Hm of the surveying instrument 400 with respect to the reference azimuth (for example, the north direction) is acquired at the time of installation of the surveying instrument 400 and is known. Therefore, the horizontal angle Ht in the absolute coordinate system of the target device 130 can be obtained from the relationship shown in FIG.

以下、Htの算出方法について説明する。まず、測量機400の水平角Hmは、北を基準とした時計回り方向における角度として計測されるとする。測量機400は、その設置時に水平角の基準を定める校正が行われるので、水平角Hmは水平角検出部205(図7参照)の出力から得られる。   The method of calculating Ht will be described below. First, it is assumed that the horizontal angle Hm of the surveying instrument 400 is measured as an angle in the clockwise direction with respect to north. Since the surveying instrument 400 is calibrated at the time of installation to set the reference of the horizontal angle, the horizontal angle Hm is obtained from the output of the horizontal angle detection unit 205 (see FIG. 7).

Dmは、ターゲット装置130の水平角の基準方向(この場合は正面の方向)と測量機400の光軸とがなす角度である。Dmは、図4のBとBの鉛直方向における距離Lから図5の関係を用いて求められる。 Dm is an angle formed by the reference direction (in this case, the front direction) of the horizontal angle of the target device 130 and the optical axis of the survey instrument 400. Dm is determined using the relationship of FIG. 5 from the distance L in the vertical direction of the B 0 and B in FIG. 4.

ここで、Htは北を基準とする時計回り方向で計った角度として、水平角HmとDmとから図6に示す計算式で算出される。こうして、ターゲット装置130の絶対座標系における水平角Ht(水平方向における向き)が算出される。   Here, Ht is calculated from the horizontal angles Hm and Dm according to the formula shown in FIG. 6 as an angle measured in the clockwise direction with respect to north. Thus, the horizontal angle Ht (direction in the horizontal direction) in the absolute coordinate system of the target device 130 is calculated.

(TS装置)
図1の測量機400の内部の構成について説明する。図7に測量機400のブロック図(構成図)を示す。
(TS device)
The internal configuration of the surveying instrument 400 of FIG. 1 will be described. A block diagram (configuration diagram) of the surveying instrument 400 is shown in FIG.

測量機400は、記憶部201、測距部202、追尾光送光部203、追尾光受光部204、水平角検出部205、高低角検出部206、水平回転駆動部207、鉛直回転駆動部208、ディスプレイ18,19、操作部210、カメラ211、演算制御部212、通信部216を備えている。   The surveying instrument 400 includes a storage unit 201, a distance measurement unit 202, a tracking light transmission unit 203, a tracking light reception unit 204, a horizontal angle detection unit 205, an elevation angle detection unit 206, a horizontal rotation drive unit 207, and a vertical rotation drive unit 208. , Displays 18, 19, an operation unit 210, a camera 211, an arithmetic control unit 212, and a communication unit 216.

記憶部201は、半導体メモリ回路等のデータ記憶装置により構成されている。記憶部209は、測量機400の動作に必要なデータ、動作プログラム、動作で得られたデータを記憶する。   The storage unit 201 is configured by a data storage device such as a semiconductor memory circuit. The storage unit 209 stores data necessary for the operation of the surveying instrument 400, an operation program, and data obtained by the operation.

測距部202は、測量機400と測距対象物(全周反射プリズム110)との間の距離を計測する。測距の原点は、測距部202の発光部の位置や望遠鏡16内の結像位置等の予め定めた位置が採用される。   The distance measuring unit 202 measures the distance between the surveying instrument 400 and the distance measuring object (all-round reflecting prism 110). As the origin of distance measurement, a predetermined position such as the position of the light emitting unit of the distance measurement unit 202 or the imaging position in the telescope 16 is adopted.

測距部202は、測距光を発光する発光素子(レーザーダイオード等)、発光素子の周辺回路、測距対象物(全周反射プリズム110)から反射した測距光を受光する受光素子(フォトダイオード等)、受光素子の周辺回路、受光素子の出力に基づき測距対象物までの距離を計算する演算回路を含んでいる。   The distance measuring unit 202 includes a light emitting element (laser diode or the like) for emitting distance measuring light, a peripheral circuit of the light emitting element, and a light receiving element for receiving distance measuring light reflected from a distance measuring object And a peripheral circuit of the light receiving element, and an arithmetic circuit which calculates the distance to the object based on the output of the light receiving element.

測距部202における測距に係る処理は以下のようにして行われる。発光素子からの測距光は、ハーフミラー等の光学系で2分され、一方が測位対象物に照射され、他方が図示しない基準光路に導かれる。基準光路は光路長が既知であり、基準光路を伝わった測距光は基準測距光として受光素子に導かれる。受光素子では、測位対象物から反射した測距光と基準光路を伝わった基準測距光とが受光される。   The processing relating to the distance measurement in the distance measuring unit 202 is performed as follows. The distance measurement light from the light emitting element is divided into two by an optical system such as a half mirror, one is irradiated to the positioning target, and the other is guided to a reference light path (not shown). The reference optical path has a known optical path length, and the distance measuring light transmitted through the reference optical path is guided to the light receiving element as the reference distance measuring light. The light receiving element receives the distance measuring light reflected from the positioning object and the reference distance measuring light transmitted through the reference light path.

測位対象物で反射した測距光と基準光路からの基準測距光とは、受光素子に到達するタイミングが異なるので、両者の受光素子での出力信号(検出信号)には、位相差が生じる。この位相差から測位対象物までの距離が算出される。この距離の算出が、測距部202内の演算回路で行われる。   Since the distance measurement light reflected by the positioning object and the reference distance measurement light from the reference light path have different timings of reaching the light receiving element, a phase difference occurs in the output signal (detection signal) of both light receiving elements. . The distance to the positioning object is calculated from this phase difference. The calculation of the distance is performed by an arithmetic circuit in the distance measuring unit 202.

追尾光送光部203は、測位対象物であるターゲット(全周反射プリズム110)を追尾する追尾光を発光する。追尾光受光部204は、ターゲットから反射した追尾光を受光する。追尾光受光部204はCCDやCMOSイメージセンサで構成される。追尾光のターゲットからの反射光が視野の中心となるように測距部202の光軸の水平角と高低角の制御が行われる。光軸の水平角と高低角の制御は、演算制御部212で生成される制御信号に基づき、水平回転駆動部207および鉛直回転駆動部208で行われる。   The tracking light transmission unit 203 emits tracking light for tracking a target (all-round reflecting prism 110) which is a positioning target. The tracking light receiving unit 204 receives the tracking light reflected from the target. The tracking light receiving unit 204 is configured of a CCD or a CMOS image sensor. Control of the horizontal angle and the elevation angle of the optical axis of the distance measuring unit 202 is performed such that the reflected light from the target of the tracking light is at the center of the field of view. The control of the horizontal angle and the elevation angle of the optical axis is performed by the horizontal rotation drive unit 207 and the vertical rotation drive unit 208 based on the control signal generated by the calculation control unit 212.

水平角検出部205は、水平回転部11(図1参照)の水平角を検出する。水平角の検出は、ロータリーエンコーダで行われる。高低角検出部206は、鉛直回転部13の高低角(仰角および俯角)を検出する。鉛直角の検出は、ロータリーエンコーダで行われる。   The horizontal angle detection unit 205 detects the horizontal angle of the horizontal rotation unit 11 (see FIG. 1). The detection of the horizontal angle is performed by a rotary encoder. The elevation angle detection unit 206 detects the elevation angle (elevation angle and depression angle) of the vertical rotation unit 13. The detection of the vertical angle is performed by a rotary encoder.

水平回転駆動部207は、水平回動部11の水平回転の駆動を行う。駆動はモータにより行われる。鉛直回転駆動部208は、鉛直回動部13の鉛直回転(仰角および俯角動作)の駆動を行う。駆動はモータにより行われる。   The horizontal rotation drive unit 207 drives the horizontal rotation of the horizontal rotation unit 11. Driving is performed by a motor. The vertical rotation drive unit 208 drives vertical rotation (elevation and depression) of the vertical rotation unit 13. Driving is performed by a motor.

ディスプレイ18,19は、測量機400の操作に必要な各種の画像情報や測量結果の画像情報を表示する。ディスプレイ18,19としては、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイが採用される。操作部210は、測量機400の操作を行うための各種のボタン等を備えた操作インターフェースである。カメラ211は、望遠鏡16が捉えた画像を撮影する。   The displays 18 and 19 display various types of image information necessary for the operation of the surveying instrument 400 and image information of survey results. As the displays 18 and 19, a liquid crystal display or an organic EL display is adopted. The operation unit 210 is an operation interface provided with various buttons and the like for operating the surveying instrument 400. The camera 211 captures an image captured by the telescope 16.

演算制御部212は、CPU、メモリ、各種のインターフェースを備えたコンピュータとしての機能を有し、測量機400の動作全般の制御を行う。演算制御部212における演算の一部をFPGA等の専用のICで行う形態も可能である。また、演算制御部212は、測位演算部213、ターゲット装置の水平角算出部215、動作制御部217、特定の部分検出部218、距離算出部219および画像修正部220を備えている。ここで、制御演算部212に含まれる機能部の少なくとも一つを演算制御部212と別構成とすることも可能である。   The arithmetic control unit 212 has a function as a computer provided with a CPU, a memory, and various interfaces, and controls the overall operation of the surveying instrument 400. A mode is also possible in which part of the operation in the operation control unit 212 is performed by a dedicated IC such as an FPGA. Further, the calculation control unit 212 includes a positioning calculation unit 213, a horizontal angle calculation unit 215 of the target device, an operation control unit 217, a specific part detection unit 218, a distance calculation unit 219, and an image correction unit 220. Here, at least one of the functional units included in the control calculation unit 212 may be configured separately from the calculation control unit 212.

測位演算部213は、測距部202が測距した対象物(例えば、全周反射プリズム110)の測位(測量機400に対する対象物の位置の測位)に係る演算を行う。測位演算部213における対象物の測位に係る演算は、以下のようにして行われる。この処理では、測距部202で得られる対象物の測距データ、水平角検出部205および高低角検出部206で得られる測距光の光軸の方向に基づいて、測距部202で測距した対象物(全周反射ターゲット110)の位置を算出する。すなわち、距離と方向とから測量機400に対する対象物の位置(三次元座標)を算出する。   The positioning operation unit 213 performs an operation relating to the positioning of the object (for example, the all-round reflecting prism 110) measured by the distance measuring unit 202 (positioning of the object relative to the surveying instrument 400). The calculation relating to the positioning of the object in the positioning calculation unit 213 is performed as follows. In this process, based on the distance measurement data of the object obtained by the distance measurement unit 202 and the direction of the optical axis of the distance measurement light obtained by the horizontal angle detection unit 205 and the elevation angle detection unit 206, the distance measurement unit 202 measures The position of the measured object (all-round reflection target 110) is calculated. That is, the position (three-dimensional coordinates) of the object relative to the surveying instrument 400 is calculated from the distance and the direction.

ターゲット装置の水平角算出部215は、図4のL(L1、L2)に基づく、Dm(図6参照)の算出、更に図6の原理に基づくHtの算出を行う。   The horizontal angle calculation unit 215 of the target device calculates Dm (see FIG. 6) based on L (L1, L2) in FIG. 4 and further calculates Ht based on the principle in FIG.

通信部216は、図1の端末132等の外部の機器との通信を行う。特定の部分の位置算出部218は、画像解析により図4のBとBのZ軸上における位置の検出、更に全周反射プリズム110の上下端部のZ軸上における位置の検出を行う。この処理は、公知の画像認識技術を利用して行われる。動作制御部217は、測量機400の動作を統括して制御する。例えば、図8の処理の手順に係る制御が動作制御部217で行なわれる。 The communication unit 216 communicates with an external device such as the terminal 132 shown in FIG. Position calculating unit 218 of the particular portion, the detection of the position on the Z axis in FIG. 4 B 0 and B by the image analysis, further detects the position on the Z axis of the upper and lower ends of the entire periphery reflection prism 110. This process is performed using known image recognition technology. The operation control unit 217 centrally controls the operation of the surveying instrument 400. For example, control related to the procedure of the process of FIG. 8 is performed by the operation control unit 217.

距離算出部219は、図4のBとBの間の距離Lの算出を行う。この処理では、既知の距離C1、画像中におけるZ軸方向における画素の数を数えることで得られるC1の画像中の寸法C1imageと、L1の画像中の寸法L1imageを用いて、L1=C1×(L2image/C1image)の計算が行われる。 The distance calculation unit 219 calculates the distance L between B 0 and B in FIG. 4. In this process, L1 = C1 using a known distance C1, a dimension C1 image in the image of C1 obtained by counting the number of pixels in the Z-axis direction in the image, and a dimension L1 image in the image of L1. Calculation of × (L2 image / C1 image ) is performed.

画像修正部220は、望遠鏡16の光軸の高低角に基づき、カメラ211が撮影した画像に射影変換を施し、当該撮影画像を水平方向から見た画像に修正する。   The image correction unit 220 performs projective conversion on the image captured by the camera 211 based on the elevation angle of the optical axis of the telescope 16 and corrects the captured image into an image viewed from the horizontal direction.

(端末132での処理の一例)
端末132は、ターゲット装置130の位置のデータと、図6のDmおよびHtのデータを測量機400から取得する。そして、端末132は、例えば図9や図10の画像を作成し、それを自身のディスプレイに表示する。この画像を参考に作業員は、杭打ちを行う位置や測量を行う位置にターゲット装置130を移動させる。以下、図9の画像の作成方法について説明する。
(An example of processing at the terminal 132)
The terminal 132 acquires data on the position of the target device 130 and data on Dm and Ht in FIG. Then, the terminal 132 creates, for example, the image of FIG. 9 or 10 and displays it on its own display. With reference to this image, the worker moves the target device 130 to the position for stakeout and the position for surveying. Hereinafter, a method of creating the image of FIG. 9 will be described.

図9には、上の方向をターゲット装置130の正面とした画面表示の一例が示されている。まず、絶対座標系におけるターゲット装置130の現在位置は、測量機400により精密に測定され、そのデータは、測量機400から端末132に送信されている。また、目標位置(杭を打つ位置)は、予め図面上で特定されており、そのデータも端末132で取得されている。また、ターゲット装置130の絶対座標系における正面の方向Ht(図6参照)は、図6の方法により測量機400の側で計算され、端末132に送信されている。   FIG. 9 shows an example of a screen display in which the upper direction is the front of the target device 130. First, the current position of the target device 130 in the absolute coordinate system is precisely measured by the surveying instrument 400, and the data is transmitted from the surveying instrument 400 to the terminal 132. Further, the target position (the position where the stake is hit) is specified in advance in the drawing, and the data is also acquired by the terminal 132. Further, the front direction Ht (see FIG. 6) in the absolute coordinate system of the target device 130 is calculated on the side of the surveying instrument 400 by the method of FIG.

よって、ターゲット装置130の現在位置、目標位置、絶対座標系におけるターゲット装置130の正面の方向を地図ソフト上に落とし込み、Htに基づき、上が正面となるように表示画面を回転させ、Dmに基づき、測量機400の方向を表示させることで、図9の画面が得られる。   Therefore, the current position of the target device 130, the target position, and the direction of the front of the target device 130 in the absolute coordinate system are dropped on the map software, and the display screen is rotated based on Ht so that the upper side becomes the front. By displaying the direction of the surveying instrument 400, the screen of FIG. 9 is obtained.

図9におけるDmは、磁気センサ、ジャイロセンサ、GPSセンサから得られたものでないので、課題の欄で言及した精度低下の問題が回避される。   Since Dm in FIG. 9 is not obtained from a magnetic sensor, a gyro sensor, or a GPS sensor, the problem of the accuracy reduction mentioned in the section of the problem is avoided.

図10(A)および(B)に、杭打ち作業時における端末132のディスプレイ上へのガイド表示の他の例を示す。   FIGS. 10A and 10B show another example of the guide display on the display of the terminal 132 at the time of pile driving operation.

(処理の一例)
以下、測量機400を用いた測量処理の一例を説明する。図8は、当該処理の手順を示すフローチャートである。図8の処理に係る動作プログラムは、図7の記憶部201に記憶され、演算制御部212により実行される。当該動作プログラムを適当な記憶領域や記憶媒体に記憶する形態も可能である。また外部サーバ等にこの動作プログラムを記憶させ、そこから提供される形態も可能である。
(Example of processing)
Hereinafter, an example of a surveying process using the surveying instrument 400 will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of the process. The operation program according to the process of FIG. 8 is stored in the storage unit 201 of FIG. 7 and executed by the operation control unit 212. It is also possible to store the operation program in an appropriate storage area or storage medium. It is also possible to store the operation program in an external server or the like and provide it from there.

ここでは、図1を参照し、土木施工現場で杭打ち作業を行う場合における処理の手順の一例を説明する。まず、ある場所(初期位置)に作業員がターゲット装置130を鉛直に設置する(ステップS101)。ここで、ターゲット装置130には水準器が配置され、作業員はそれを用いて、ターゲット装置130を鉛直にした状態で、棒状の部材131の先端を地面に接触させる。   Here, with reference to FIG. 1, an example of the procedure of the process in the case of performing a piling work at a civil engineering construction site will be described. First, a worker installs the target device 130 vertically at a certain place (initial position) (step S101). Here, a level is disposed in the target device 130, and the worker uses it to bring the tip of the rod-like member 131 into contact with the ground with the target device 130 in a vertical state.

次に、全周反射プリズム110を測量機400のターゲット自動追尾機能を用いて追尾し、更に測量機400の測位機能を用いて全周反射プリズム110の測位を行う(ステップS102)。次に、測量機400のカメラ211を用いてターゲット装置130の撮影を行う(ステップS130)。この際、全周反射プリズム110と螺旋表示ターゲット120の全体が撮影されるように望遠鏡16(図3参照)の倍率を調整する。   Next, the all around reflecting prism 110 is tracked using the target automatic tracking function of the surveying instrument 400, and the positioning of the all around reflecting prism 110 is performed using the positioning function of the surveying instrument 400 (step S102). Next, imaging of the target device 130 is performed using the camera 211 of the surveying instrument 400 (step S130). At this time, the magnification of the telescope 16 (see FIG. 3) is adjusted so that the entire circumferential reflection prism 110 and the entire helical display target 120 are photographed.

次に、ステップS103で撮影した画像に基づき、図4のBとBの鉛直軸上の位置(螺旋軸方向における位置)を検出する(ステップS104)。この処理は、特定の部分検出部218で行なわれる。 Then, based on the image captured in step S103, it detects the position on the vertical axis of the B 0 and B in FIG. 4 (position in the helical axis direction) (step S104). This process is performed by the specific part detection unit 218.

次に、ステップS104で検出したBとBの間の鉛直方向における距離Lを算出する(ステップS105)。この処理は、距離算出部219で行なわれる。次に、図5に示す関係を用いてLに基づくDmの算出が行われ(ステップS106)、更に図6の方法によりDmに基づくHtの算出が行われる(ステップS107)。ステップS106とS107の処理は、ターゲット装置の水平角算出部215で行なわれる。 Next, the distance L in the vertical direction between B 0 and B detected in step S104 is calculated (step S105). This process is performed by the distance calculation unit 219. Next, calculation of Dm based on L is performed using the relationship shown in FIG. 5 (step S106), and calculation of Ht based on Dm is further performed according to the method of FIG. 6 (step S107). The processes of steps S106 and S107 are performed by the horizontal angle calculation unit 215 of the target device.

最後に、ステップS106で得たDmと、ステップS107で得たHtを測量機400から端末132に送り処理を終了する(ステップS108)。なお、DmとHtの情報を受け付けた端末132は、例えば図9の表示内容を作成し、それを端末132のディスプレイに表示させる。作業者は図9の表示を見て、ターゲット装置130を目標位置に移動させる。   Finally, Dm obtained in step S106 and Ht obtained in step S107 are sent from the survey instrument 400 to the terminal 132, and the processing is ended (step S108). The terminal 132 that has received the information on Dm and Ht creates, for example, the display content of FIG. 9 and causes the display of the terminal 132 to display it. The operator sees the display of FIG. 9 and moves the target device 130 to the target position.

ステップS103の後に、撮影した画像に対する射影変換を施してもよい。この場合、ステップS102の結果に基づき、螺旋表示ターゲット120に対する望遠鏡16の光軸の高低角を算出する。この高低角が閾値以上である場合、ステップS103で得た画像データに対して射影変換を行い、ステップS103で得た画像を、螺旋表示ターゲット120を高低角0°で見た画像に変換する。   After step S103, projective transformation may be performed on the captured image. In this case, the elevation angle of the optical axis of the telescope 16 with respect to the helical display target 120 is calculated based on the result of step S102. If the elevation angle is equal to or greater than the threshold value, projective transformation is performed on the image data obtained in step S103, and the image obtained in step S103 is converted into an image obtained by viewing the spiral display target 120 at the elevation angle 0 °.

上記の射影変換を行うことで、螺旋表示ターゲット120を斜め上方または斜め下方から見た際の誤差の発生が抑えられる。   By performing the above-described projective transformation, the occurrence of an error when the spiral display target 120 is viewed obliquely from above or obliquely from below can be suppressed.

2.第2の実施形態
図11には、地面や床面の位置決め位置にプロジェクタから画像を投影する技術(例えば、特許登録6130078号公報を参照)に本発明を適用した例が示されている。図11には、プロジェクタ520、全周反射プリズム110、螺旋表示ターゲット120を備えたターゲット装置130が示されている。
2. Second Embodiment FIG. 11 shows an example in which the present invention is applied to a technology for projecting an image from a projector to a positioning position on the ground or floor (see, for example, patent registration 6130078). FIG. 11 shows a target device 130 provided with a projector 520, an all around reflecting prism 110, and a spiral display target 120.

この場合、投影する向きを適切にする上で、プロジェタの投影面(例えば床面)に対するプロジェクタ520の水平方向における向きの情報が必要である。この向きの情報が得られることで、プロジェクタ520から地面や床面にターゲット装置130の誘導方向を示す画像の投影が可能となる。   In this case, information on the horizontal orientation of the projector 520 with respect to the projection surface (for example, the floor surface) of the projector is required to make the projection orientation appropriate. By obtaining the information of this direction, it is possible to project an image showing the guiding direction of the target device 130 from the projector 520 onto the ground or floor.

図11の場合、既知の位置に設置され、更に基準方位が確定された測量機400による全周反射プリズム110の測位により、通信機を備えたプロジェクタ520の三次元位置(水平位置と高さ)が特定される。他方で、測量機400により測位された全周反射プリズム110の位置と、全周反射プリズム110と螺旋表示ターゲット120の撮影画像から、全周反射プリズム110の上端と下端、更に螺旋模様ターゲット120の下端Bと螺旋模様の境の位置Bが検出され、その間の距離Lが算出される。そして、図5,図6の関係を利用してLからプロジェクタ520(ターゲット装置130)の水平方向における向きHtが特定される。 In the case of FIG. 11, the three-dimensional position (horizontal position and height) of the projector 520 equipped with a communicator is determined by the positioning of the all-circumferential reflecting prism 110 by the surveying instrument 400 installed at a known position and further determining the reference orientation. Is identified. On the other hand, from the position of the all-round reflecting prism 110 measured by the surveying instrument 400 and the photographed image of the all-round reflecting prism 110 and the spiral display target 120, The position B of the lower end B0 and the boundary of the spiral pattern is detected, and the distance L between them is calculated. Then, the orientation Ht in the horizontal direction of the projector 520 (target device 130) is specified from L using the relationship of FIG. 5 and FIG.

プロジェクタ520の三次元位置と水平方向における向きの情報は、測量機400で計算され、プロジェクタ520に送られる。この情報を受け、プロジェクタ520は、投影する画像、その投影位置、投影画像の縮尺と向きを調整する。   Information on the three-dimensional position of the projector 520 and the orientation in the horizontal direction is calculated by the surveying instrument 400 and sent to the projector 520. Receiving this information, the projector 520 adjusts the image to be projected, its projection position, and the scale and orientation of the projected image.

3.第3の実施形態
例えば、移動体の水平方向における方向を特定する技術に本発明を利用することもできる。この場合、全周反射プリズム110と螺旋表示ターゲット120を鉛直方向で結合したターゲットを移動体に固定する。この際、螺旋軸が鉛直になるように移動体に当該ターゲットを固定する。例えば、ジンバル機構を用い、移動体が傾いても当該ターゲットの螺旋軸が常に鉛直となるようにする。なお、当該ターゲットが移動体と共に傾く構造の場合、移動体のヨー軸回りの回転が検出される。
3. Third Embodiment For example, the present invention can be applied to a technique for specifying the horizontal direction of a mobile unit. In this case, a target in which the all-round reflection prism 110 and the spiral display target 120 are connected in the vertical direction is fixed to the moving body. At this time, the target is fixed to the moving body so that the spiral axis is vertical. For example, a gimbal mechanism is used so that the spiral axis of the target is always vertical even if the moving body is inclined. In the case where the target is configured to tilt with the movable body, the rotation of the movable body about the yaw axis is detected.

図12にUAV(Unmanned Aerial Vehicle)500に、ジンバル機構501を介して、全周反射プリズム110と螺旋表示ターゲット120を結合させたターゲット装置510を取り付け、それを測量機400で追尾しつつ、UAV500の水平方向における向きを検出する場合が示されている。   In FIG. 12, a UAV (Unmanned Aerial Vehicle) 500 is mounted via a gimbal mechanism 501 with a target device 510 in which an all-round reflecting prism 110 and a spiral display target 120 are coupled, and tracked by a surveying instrument 400. The case of detecting the horizontal direction of the image is shown.

この場合、測量機400は、絶対座標系で座標が既知の位置に水平に設置され、また絶対座標系における水平方向における方位が確定されている。そして、飛行するUAV500における全周反射プリズム110が測量機400により追尾され、且つ、測位される。また、測量機400がターゲット装置510の画像に基づき、第1の実施形態で説明した原理によるUAV500の測量機400に対する水平角(図6のDmに対応)の算出を行う。そして、図6の原理により、絶対座標系におけるUAV500の水平角Htが得られる。   In this case, the surveying instrument 400 is horizontally installed at a position whose coordinates are known in the absolute coordinate system, and the horizontal direction in the absolute coordinate system is determined. Then, the all around reflection prism 110 in the flying UAV 500 is tracked by the surveying instrument 400 and positioned. Further, based on the image of the target device 510, the surveying instrument 400 calculates the horizontal angle (corresponding to Dm in FIG. 6) with respect to the surveying instrument 400 of the UAV 500 according to the principle described in the first embodiment. Then, according to the principle of FIG. 6, the horizontal angle Ht of the UAV 500 in the absolute coordinate system is obtained.

4.第4の実施形態
螺旋表示ターゲットを用いた方向の検出は、水平方向におけるものに限定されない。例えば、図1の測量機400を90°横に倒して用いる。この場合、ターゲット装置130も90°横に倒して水平にして用いる。この場合、ターゲット装置130の水平軸回りの角度(高低角)が測定できる。
4. Fourth Embodiment Direction detection using a spiral display target is not limited to that in the horizontal direction. For example, the surveying instrument 400 of FIG. In this case, the target device 130 is also turned horizontally by 90 ° and used. In this case, the angle (height angle) about the horizontal axis of the target device 130 can be measured.

5.第5の実施形態
反射プリズムの位置情報を使用して螺旋表示ターゲットの回転角の検出を行う形態も可能である。図13に螺旋表示ターゲット120を示す。この場合、螺旋表示ターゲット120を撮影した画像から螺旋軸上における全周反射プリズム110の位置B、螺旋表示の境の位置B、螺旋表示ターゲット120の上端の位置Bの位置を検出する。なお、測量機400のレーザー測位機能により全周反射プリズム110の螺旋軸上における位置B(反射中心の位置)を求める方法も可能である。
5. Fifth Embodiment A mode is also possible in which the rotational angle of a helical display target is detected using positional information of a reflecting prism. The spiral display target 120 is shown in FIG. In this case, the position B 0 of the all-round reflecting prism 110 on the spiral axis, the position B of the boundary of the spiral display, and the position B 1 of the upper end of the spiral display target 120 are detected from the image obtained by photographing the spiral display target 120. In addition, the method of calculating | requiring position B0 (position of a reflection center) on the helical axis of the all around reflective prism 110 by the laser positioning function of the survey instrument 400 is also possible.

ここで、Lcは予め調べられており、既知であるとする。この場合、画像の画素数を数えることで、画像中の見た目の寸法L1imageおよびLcimageを求め、実際の寸法L1をL1=(L1image/Lcimage)Lcから算出する。 Here, Lc is examined in advance and is known. In this case, by counting the number of pixels of the image, the apparent dimensions L1 image and Lc image in the image are determined, and the actual dimension L1 is calculated from L1 = (L1 image / Lc image ) Lc.

L1と螺旋表示ターゲット120の測量機400に対する水平角Dmには、図5の関係があるので、L1からDmが求まれる。また、図6の原理から絶対座標系における螺旋表示ターゲット120の水平角Htが求まれる。なお、図13のLαを画像から取得し、DmおよびHtを求めることもできる。   The relationship between L1 and the horizontal angle Dm of the spiral display target 120 with respect to the surveying instrument 400 has the relationship shown in FIG. 5, so L1 to Dm can be obtained. Further, the horizontal angle Ht of the spiral display target 120 in the absolute coordinate system can be obtained from the principle of FIG. In addition, Lα in FIG. 13 can be acquired from the image to obtain Dm and Ht.

6.第6の実施形態
螺旋模様部分と螺旋でないところの(螺旋軸の方向での)比率に基づき、螺旋ターゲットの回転角の情報を得る形態も可能である。例えば、図13におけるLαとL1の比率に基づき、螺旋ターゲット120の螺旋軸回りの回転角θを求める。この場合、(L1/Lα)と基準角度位置からの角度θの関係が図5と同様な関係として得られる。この関係を予め求めておき、撮影画像から(L1/Lα)を求め、上記の関係から角度θを求める。
6. Sixth Embodiment A mode is also possible in which information on the rotation angle of a helical target is obtained based on the ratio of the helical pattern portion to the non-helical region (in the direction of the helical axis). For example, based on the ratio of Lα and L1 in FIG. 13, the rotation angle θ around the helical axis of the helical target 120 is determined. In this case, the relationship between (L1 / Lα) and the angle θ from the reference angular position is obtained as the same relationship as FIG. This relationship is determined in advance, (L1 / Lα) is determined from the photographed image, and the angle θ is determined from the above relationship.

本実施形態を実現する場合、測量機400は、比率算出部を備え、そこで上記の比率の計算が行われる。そしてこの比率に基づき、ターゲット装置の水平角算出部215でDmやHtの算出が行われる。この方法では、斜め上方または斜め下方から見てもL1とLαの比率(L1/Lα)は変化しないので、高低角が0°でない角度から見た場合でも射影変換は不要である。利用する比率としては、図4のC1とLを用いた(L/C1)や図13におけるLcとL1を用いた(L1/Lc)等も可能である。   In the case of realizing the present embodiment, the surveying instrument 400 includes a ratio calculation unit, where the calculation of the ratio is performed. Then, based on this ratio, the horizontal angle calculation unit 215 of the target device calculates Dm and Ht. In this method, since the ratio (L1 / Lα) of L1 and Lα does not change even when viewed obliquely from above or obliquely below, projective transformation is unnecessary even when viewed from an angle other than 0 °. As a ratio to be used, (L / C1) using C1 and L in FIG. 4 and (L1 / Lc) using Lc and L1 in FIG. 13 are also possible.

本実施形態では、螺旋模様の特定部分と螺旋模様でない部分との螺旋軸上における第1の距離と、螺旋模様でない部分の螺旋軸上における第2の距離との比が、螺旋模様の螺旋軸回りの回転角θに依存することを利用してθを取得する。この方法では、斜め上方または斜め下方から見ても、第1の距離と第2の距離の比は不変なので、測量機400の光軸の高低角が0°でない場合もターゲット装置130の水平角DmおよびHmを高い精度で計測できる。   In the present embodiment, the ratio of the first distance on the spiral axis between the specific portion of the spiral pattern and the non-helical portion to the second distance on the spiral axis of the non-helical portion is the helical axis of the spiral pattern. Θ is obtained using the dependence on the rotation angle θ of the surroundings. In this method, the ratio of the first distance and the second distance does not change even when viewed obliquely from above or below, so the horizontal angle of the target device 130 is also obtained when the elevation angle of the optical axis of the surveying instrument 400 is not 0 °. Dm and Hm can be measured with high accuracy.

(その他)
螺旋表示としては、等間隔なものに限定されない。螺旋模様として、螺旋模様の間隔によってバーコードのようにデジタルデータを表したものを採用することができる。この技術については、例えば特開平10−38563号公報に記載されている。この場合、コード化したデータを画像から取得し、コードの内容から図4のLに対応する値を得ることができ、さらに図5の関係から螺旋表示ターゲットの角度情報を得ることができる。螺旋模様をコード化したものは、ノイズに強く、また高い精度が得られる点で有利である。
(Others)
The spiral display is not limited to those at equal intervals. As the spiral pattern, it is possible to adopt digital data represented as a bar code by the spacing of the spiral pattern. This technique is described, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-38563. In this case, coded data can be obtained from the image, a value corresponding to L in FIG. 4 can be obtained from the content of the code, and further, angle information on the spiral display target can be obtained from the relationship in FIG. The coding of the spiral pattern is advantageous in that it is resistant to noise and high accuracy can be obtained.

また、LED発光、蛍光材料、光反射材料等を用いて、螺旋模様内の模様の違いの識別、更には螺旋模様とそうでない部分との識別がより容易となるようにすることは好ましい。 In addition, it is preferable to use LED light, fluorescent material, light reflecting material or the like so as to make it easier to identify the difference in pattern in the spiral pattern, and further, to distinguish the spiral pattern from the non-pattern.

本発明は、対象物の姿勢を計測する技術に適用可能である。   The present invention is applicable to a technique for measuring the posture of an object.

11…水平回転部、12…台座、13…鉛直回転部、14a…水平回転角制御ダイヤル、14b…高低角制御ダイヤル、15a…照準器、15b…照準器、16…望遠鏡、17…接眼部、18,19…ディスプレイ、110…全周反射プリズム、120…螺旋表示ターゲット、130…ターゲット装置、131…棒状の部材、132…端末、400…測量機、500…UAV、501…ジンバル機構、510…ターゲット装置。   11: Horizontal rotation unit 12, 12: Base, 13: Vertical rotation unit, 14a: Horizontal rotation angle control dial, 14b: high and low angle control dial, 15a: aiming device, 15b: aiming device, 16: telescope, 17: eyepiece unit 18, 19 Display 110 110 All around reflective prism 120 Spiral display target 130 Target device 131 Rod-like member 132 Terminal 400 Surveying machine 500 UAV 501 Gimbal mechanism 510 ... target device.

Claims (8)

螺旋状の模様表示を表面に備えたターゲット装置であって、
特定の方向から計測した際における前記螺旋状の模様表示の特定の部分の前記螺旋状の模様表示の螺旋軸上における位置に基づき、当該ターゲット装置の前記螺旋軸回りにおける回転位置の検出が行われるターゲット装置。
A target device having a spiral pattern display on its surface,
The rotational position of the target device about the helical axis is detected based on the position on the helical axis of the helical pattern of the specific portion of the helical pattern when measured from a specific direction. Target device.
前記特定の部分の位置は、当該位置と前記螺旋状の模様表示と識別でき前記螺旋軸の延長方向において離れた位置にある他の部分との間の距離によって規定される請求項1に記載のターゲット装置。   A position according to claim 1, wherein the position of the particular portion is defined by the distance between the position and another portion which is distinguishable from the spiral pattern display and which is at a distance from the spiral axis. Target device. 前記特定の部分と前記他の部分との間の距離をL、
前記回転位置の基準回転位置に対する角度をθとした場合に、
前記Lと前記θには特定の関係があり、
前記Lを計測することで前記θが求められる請求項2に記載のターゲット装置。
The distance between the specific part and the other part is L,
When the angle of the rotational position with respect to the reference rotational position is θ,
The L and the θ have a specific relationship,
The target device according to claim 2, wherein the θ is obtained by measuring the L.
前記Lと前記θは正比例の関係にある請求項3に記載のターゲット装置。   The target device according to claim 3, wherein the L and the θ are in direct proportion. 前記螺旋状の模様表示が螺旋間隔によるコード化された内容を表示したものである請求項1〜4のいずれか一項に記載のターゲット装置。   The target device according to any one of claims 1 to 4, wherein the spiral pattern display is a display of contents encoded by a spiral interval. 請求項1〜4のいずれか一項に記載のターゲット装置の前記螺旋軸回りの角度位置の測量方法であって、
前記螺旋状の模様表示を撮影するステップと、
前記撮影の結果に基づき、前記特定の部分の前記螺旋軸上における位置を算出するステップと、
前記特定の部分の前記螺旋軸上における前記位置に基づき前記ターゲット装置の螺旋軸回りの角度位置を求めるステップと
を有する測量方法。
A method of measuring an angular position of the target device according to any one of claims 1 to 4 about the helical axis,
Photographing the spiral pattern display;
Calculating the position of the specific part on the helical axis based on the result of the imaging;
Determining an angular position about the helical axis of the target device based on the position of the specific part on the helical axis.
請求項1〜5のいずれか一項に記載のターゲット装置の螺旋軸回りの角度位置の測量を行う測量装置であって、
前記螺旋状の模様表示を撮影するカメラと、
前記カメラが撮影した前記螺旋状の模様表示の画像に基づき、前記特定の部分の前記螺旋軸上における位置を算出する位置算出手段と、
前記特定の部分の前記螺旋軸上における前記位置に基づき前記ターゲット装置の螺旋軸回りの角度位置を求める角度位置算出手段と
を備える測量装置。
It is a surveying instrument which surveys an angle position about a spiral axis of a target device according to any one of claims 1 to 5,
A camera for capturing the spiral pattern display;
Position calculation means for calculating the position on the spiral axis of the specific part based on the image of the spiral pattern display photographed by the camera;
An angular position calculation means for obtaining an angular position about the helical axis of the target device based on the position of the specific part on the helical axis.
請求項1〜5のいずれか一項に記載のターゲット装置の螺旋軸回りの角度位置の算出をコンピュータに実行させるための測量用プログラムであって、
コンピュータに
前記螺旋状の模様表示を撮影した画像に基づき、前記特定の部分の前記螺旋軸上における位置を算出するステップと、
前記特定の部分の前記螺旋軸上における前記位置に基づき前記ターゲット装置の螺旋軸回りの角度位置を求めるステップと
を実行させる測量用プログラム。
It is a program for surveys for making a computer perform calculation of the angle position about a helical axis of the target device according to any one of claims 1 to 5,
Calculating the position of the specific part on the helical axis based on the image obtained by photographing the helical pattern display on a computer;
Determining an angular position of the target device about a helical axis based on the position of the specific part on the helical axis.
JP2017249222A 2017-12-26 2017-12-26 Target device, surveying method, surveying device and surveying program Active JP6954830B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017249222A JP6954830B2 (en) 2017-12-26 2017-12-26 Target device, surveying method, surveying device and surveying program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017249222A JP6954830B2 (en) 2017-12-26 2017-12-26 Target device, surveying method, surveying device and surveying program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019113491A true JP2019113491A (en) 2019-07-11
JP6954830B2 JP6954830B2 (en) 2021-10-27

Family

ID=67222533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017249222A Active JP6954830B2 (en) 2017-12-26 2017-12-26 Target device, surveying method, surveying device and surveying program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6954830B2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09101146A (en) * 1995-10-02 1997-04-15 Nikon Corp Electromagnetic pulse type distance measuring device and its target
JP2001074458A (en) * 1999-09-08 2001-03-23 Hitachi Zosen Corp Mobile object position detection equipment
JP2004205413A (en) * 2002-12-26 2004-07-22 Kansai Koji Sokuryo Kk Surveying target
JP2007101277A (en) * 2005-09-30 2007-04-19 Topcon Corp Color-coded sign
US20160178406A1 (en) * 2013-09-10 2016-06-23 Yong Wang Optical measurement system, method and scaleplate therefor
JP2016138802A (en) * 2015-01-27 2016-08-04 株式会社トプコン Surveying system, surveying method, surveying instrument and reflection target for surveying
JP2016142596A (en) * 2015-01-30 2016-08-08 曙開発株式会社 Light wave surveying target and surveying method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09101146A (en) * 1995-10-02 1997-04-15 Nikon Corp Electromagnetic pulse type distance measuring device and its target
JP2001074458A (en) * 1999-09-08 2001-03-23 Hitachi Zosen Corp Mobile object position detection equipment
JP2004205413A (en) * 2002-12-26 2004-07-22 Kansai Koji Sokuryo Kk Surveying target
JP2007101277A (en) * 2005-09-30 2007-04-19 Topcon Corp Color-coded sign
US20160178406A1 (en) * 2013-09-10 2016-06-23 Yong Wang Optical measurement system, method and scaleplate therefor
JP2016138802A (en) * 2015-01-27 2016-08-04 株式会社トプコン Surveying system, surveying method, surveying instrument and reflection target for surveying
JP2016142596A (en) * 2015-01-30 2016-08-08 曙開発株式会社 Light wave surveying target and surveying method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6954830B2 (en) 2021-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2811444C (en) Geodetic survey system having a camera integrated in a remote control unit
US9322652B2 (en) Stereo photogrammetry from a single station using a surveying instrument with an eccentric camera
JP7378545B2 (en) Target equipment and surveying method
US9958268B2 (en) Three-dimensional measuring method and surveying system
CN100580373C (en) Method and system for determining the spatial location of a hand-held measuring instrument
CN110737007B (en) Portable positioning device and method for obtaining geospatial position
CN102985787B (en) There is the geodetic apparatus that automatic, high precision marked point sights function
KR101703774B1 (en) Calibration method for a device having a scan function
US9879993B2 (en) Enhanced bundle adjustment techniques
US10168153B2 (en) Enhanced position measurement systems and methods
JP7313955B2 (en) Surveying instrument, surveying method and surveying program
US20050057745A1 (en) Measurement methods and apparatus
US7627448B2 (en) Apparatus and method for mapping an area of interest
US11796682B2 (en) Methods for geospatial positioning and portable positioning devices thereof
CN111678504B (en) Automatic centering and leveling
JP2018009957A (en) Three-dimensional position measurement system, three-dimensional position measurement method, and measurement module
US12111156B2 (en) Target device and surveying system
EP3832257A1 (en) Angle detection system and angle detection method
US20180003820A1 (en) Three-dimensional position measuring system, three-dimensional position measuring method, and measuring module
JP2004317237A (en) Surveying equipment
JP6954830B2 (en) Target device, surveying method, surveying device and surveying program
JP2023048409A (en) surveying system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201029

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210915

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210922

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210930

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6954830

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250