(57)【要約】【課題】強風の影響を低減させた変位計測マーカーを提供すること。【解決手段】変位計測マーカーは、撮像画像に基づき変位が計測される。変位計測マーカーは、変位計測パターンを有するマーカー部５１を備えている。マーカー部５１には、通気孔５１ｄが形成されている。【選択図】図２
2020094975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像画像に基づき変位が計測される変位計測マーカーであって、
変位計測パターンを有するマーカー部を備え、
前記マーカー部には、通気孔が形成されている、
変位計測マーカー。
【請求項２】
請求項１に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記マーカー部は、筒状である、
変位計測マーカー。
【請求項３】
請求項２に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記マーカー部は、円筒状である、
変位計測マーカー。
【請求項４】
撮像画像に基づき変位が計測される変位計測マーカーであって、
変位計測パターンを有するマーカー部を備え、
前記マーカー部は、筒状である、
変位計測マーカー。
【請求項５】
請求項４に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記マーカー部は、円筒状である、
変位計測マーカー。
【請求項６】
請求項４に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記マーカー部には、通気孔が形成されている、
変位計測マーカー。
【請求項７】
請求項１又は６に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記マーカー部は、複数の前記通気孔が形成されたメッシュ状である、
変位計測マーカー。
【請求項８】
請求項１又は４に記載の変位計測マーカーにおいて、
発電部を備えている、
変位計測マーカー。
【請求項９】
請求項８に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記発電部は、風を受けて回転する回転体を備えている、
変位計測マーカー。
【請求項１０】
請求項９に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記回転体は、円筒状である、
変位計測マーカー。
【請求項１１】
請求項８に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記発電部は、前記マーカー部に収容されている、
変位計測マーカー。
【請求項１２】
請求項１又は４に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記マーカー部を照明する照明部を備えている、
変位計測マーカー。
【請求項１３】
請求項１２に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記照明部は、面発光部材を備えている、
変位計測マーカー。
【請求項１４】
請求項１３に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記マーカー部に前記面発光部材が設けられている、
変位計測マーカー。
【請求項１５】
請求項１４に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記面発光部材により、前記変位計測パターンが形成されている、
変位計測マーカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変位計測マーカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば立坑工事等の工事現場には、地盤の変位を計測する変位計測装置が設置される。変位計測装置により地盤が監視され、土砂崩れ等の事故発生の兆候が早期に観測される。これにより、事故発生を未然に防止し、作業者の安全が確保される。
【０００３】
例えば特許文献１には、軌道などの変位、或いは異常を安価な構成で、且つより正確に検出することのできる構造物の位置変動計測装置が開示されている。具体的に述べると、位置変動計測装置は、撮像された測定マーカーの画像から得られたターゲット画像のターゲット内の輝度値を重さに割り当て、そのターゲット画像の輝度についての重心位置を算出する。そして、位置変動計測装置は、ターゲット画像内の輝度値を複数の領域別に積算し、領域別の輝度積算値を、基準となる輝度積算値と比較し、外乱光等の異常を検出することにより構造物の変位測定を行う。
【０００４】
測定マーカーは、構造物だけでなく地盤に設けられてもよく、測定マーカーにより地盤の変位が計測される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−０３６９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、強風が吹きつける環境下では、風圧により変位計測マーカーの位置がずれたり、振動が発生する場合がある。さらには、変位計測マーカーが破損に至ることも想定される。そうすると、変位の計測精度が低下するだけでなく、継続した変位計測を行うこと自体が困難となるおそれがある。特に、山岳地帯等、自由に行き来することが困難な場所で変位計測を行う場合には、これらの影響を大きく受けてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、強風の影響を低減させた変位計測マーカーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【０００９】
本発明の代表的な実施の形態による変位計測マーカーは、撮像画像に基づき変位が計測され、変位計測パターンを有するマーカー部を備えている。マーカー部には、通気孔が形成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。本発明の代表的な実施の形態によれば、強風の影響を低減させた変位計測マーカーを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る変位計測システムの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る変位計測マーカーの構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る変位計測マーカーの構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る変位計測方法の一例を示すフローチャート図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る変位計測システムの構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る変位計測マーカー及びその周辺の構成の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る変位計測マーカーの構成の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る変位計測マーカーの構成の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施の形態１）
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまでも一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
【００１３】
また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１４】
＜変位計測システム＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る変位計測システムの構成の一例を示す図である。図１に示すように、変位計測システム１は、変位計測装置５、変位計測マーカー５０等を備えている。変位計測装置５は、撮像部１０において生成される撮像画像に基づいて変位計測マーカー５０の変位を計測する装置である。
【００１５】
＜変位計測装置＞
変位計測装置５は、撮像部１０において生成される撮像画像に基づいて変位計測マーカー５０の変位を計測する装置である。また、変位計測装置５は、変位計測マーカー５０の変位から地盤や建造物等の変位を計測する。
【００１６】
〈撮像部〉
図１に示すように、変位計測装置５は、撮像部１０及び変位計測部２０を備えている。撮像部１０は、変位計測マーカーが設けられた変位計測領域を撮像し、撮像画像を生成する機能ブロックである。なお、以下では、撮像画像を撮像画像データと呼ぶ場合もある。撮像部１０は、レンズ１１、イメージセンサ１２、演算部１３、データ格納部１４、通信インタフェース１５を備えている。例えば、イメージセンサ１２、演算部１３、データ格納部１４、通信インタフェース１５等は、内部バスに接続されてもよいし、個別の配線により互いに接続されてもよい。
【００１７】
撮像部１０は、地盤等に予め設定された撮像領域１００にレンズ１１が向けられるように固定される。その際、撮像部１０は、変位計測を行っている期間、アングルや位置が変わらないように所定箇所に確実に固定されることが好ましい。撮像領域１００は、地盤や構造物等に設定される。撮像領域１００には、変位計測マーカー５０が設けられている。
【００１８】
レンズ１１は、撮像領域１００から届いた光をイメージセンサ１２へ集光させる。イメージセンサ１２は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）素子がアレイ状に配置されたＣＭＯＳイメージセンサや、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）素子がアレイ状に配置されたＣＣＤイメージセンサ等で構成される。イメージセンサ１２の各素子は、レンズ１１で集光された光の光量に応じた電気信号を生成する。イメージセンサ１２は、各素子で生成された電気信号を演算部１３へ出力する。
【００１９】
演算部１３は、イメージセンサ１２で生成された電気信号に基づき撮像画像データのファイルを生成する。なお、撮像画像データのファイルには、撮像時刻の情報が付加されてもよい。演算部１３は、撮像画像に撮像時刻を合成した画像に基づく撮像画像データを生成してもよい。また、演算部１３は、撮像部１０の各部の動作を制御する。
【００２０】
演算部１３は、例えばマイコン１３ａ及びＲＡＭ（Random Access Memory）１３ｂを備えている。ＲＡＭ１３ｂには、例えば、データ格納部１４から読み出されたプログラムが展開され、展開されたプログラムがマイコン１３ａで実行されることにより、撮像画像データの生成機能が実現され、撮像部１０の各部が制御される。
【００２１】
データ格納部１４は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを備え、演算部１３で生成された撮像画像データ、変位計測マーカーまでの距離情報、プログラム、各種設定情報等を格納する。なお、撮像画像データや距離情報は、後述する変位計測部２０のデータ格納部２３に格納されてもよい。
【００２２】
通信インタフェース１５は、変位計測部２０の通信インタフェース２１との間でデータの送受信を行う。撮像部１０から、通信インタフェース１５，２１を介して、撮像画像データや変位計測部２０への制御信号等のデータが送信される。一方、変位計測部２０から、通信インタフェース２１，１５を介して、撮像部１０への制御信号等のデータが送信される。通信インタフェース１５及び通信インタフェース２１は、有線で接続されてもよいし、無線で接続されてもよい。また、通信インタフェース１５及び通信インタフェース２１は、内部ネットワーク、インターネット等の外部ネットワークを介してデータの送受信を行ってもよい。
【００２３】
〈変位計測部〉
変位計測部２０は、撮像部１０で生成された撮像画像データに基づき、変位計測マーカーの変位を計測し、変位計測領域すなわち地盤や構造物等の変位を計測する機能ブロックである。変位計測部２０は、図１に示すように、通信インタフェース２１、演算部２２、データ格納部２３を備えている。これらは、内部バスに接続されてもよいし、個別の配線により互いに接続されてもよい。
【００２４】
演算部２２は、撮像画像データに対する画像処理を行い、地盤や構造物等の変位を計測する。演算部２２は、例えばマイコン２２ａ及びＲＡＭ２２ｂを備えている。ＲＡＭ２２ｂには、例えばデータ格納部２３から読み出されたプログラムが展開され、展開されたプログラムがマイコン２２ａで実行されることにより、画像処理や、変位計測部２０の各部の制御が実行される。なお、変位計測方法については、後で詳しく説明する。
【００２５】
データ格納部２３は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを備え、演算部２２における変位計測結果、プログラム、各種設定情報等の各データを格納する。また、データ格納部２３は、撮像部１０から送信された撮像画像データを格納してもよい。
【００２６】
図１では、撮像部１０及び変位計測部２０が別体で構成されているが、これらが一体で構成されてもよい。この場合、例えば、演算部１３，２２が統合されてもよいし、データ格納部１４，２３が統合されてもよい。また、この場合には、通信インタフェース１５，２１は省略されてもよい。
【００２７】
〈変位計測マーカー〉
図２，３は、本発明の実施の形態１に係る変位計測マーカーの構成の一例を示す図である。図２には、マーカー部の概略的な構成が模式的に示されている。図３には、マーカー部に設けられる変位計測パターンの一例が示されている。変位計測マーカー５０は、図２，３に示すマーカー部や図示しない支持部等を備えている。
【００２８】
マーカー部５１は、変位計測に際し、撮像部１０により撮像される箇所である。マーカー部５１の素材には、例えば、アクリル等の樹脂が用いられる。また、マーカー部５１の素材として、耐腐食性を備えた金属が用いられてもよい。マーカー部５１は、例えば図３のような変位計測パターン５１ａを有している。変位計測パターンは、この構成に限定されるものではない。変位計測マーカー５０は、マーカー部５１の変位計測パターン５１ａが撮像部１０の方向に向くよう、撮像領域１００内に配置される。
【００２９】
マーカー部５１は、例えば中空の円筒状である。マーカー部５１は、例えば図２に示すように、開口部５１ｃが鉛直方向（Ｚ方向）を向くように、起立した状態で設置される。その際、マーカー部５１は、下方の開口部５１ｃが地面から浮いた状態で配置されることが好ましい。マーカー部５１には、通気孔５１ｄが形成されている。具体的に述べると、図２のように、マーカー部５１は、複数の通気孔５１ｄが形成されたメッシュ状に構成される。
【００３０】
一方の開口部５１ｃからマーカー部５１の内部へ吹き込んだ風は、他方の開口部５１ｃや通気孔５１ｄを介してマーカー部５１の外部へ抜けてゆく。また、通気孔５１ｄからマーカー部５１の内部へ吹き込んだ風は、開口部５１ｃや他の通気孔５１ｄを介してマーカー部５１の外部へ抜けてゆく。これにより、マーカー部５１に掛かる風圧が低減する。
【００３１】
マーカー部５１の形状は、図２のような円筒状に限定されるものではなく、その他の筒状であってもよい。また、風圧の影響が抑えられるのであれば、マーカー部５１の形状は、平板状等であっても構わない。また、図２では、複数の通気孔５１ｄが形成されたメッシュ状のマーカー部５１が示されているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、マーカー部５１は、一部が大きく切り抜かれた構成であってもよい。この切り抜かれた箇所が通気孔５１ｄとなり、風が外部へ抜けてゆく。また、変位計測パターン５１ａに沿って、通気孔が形成されてもよい。図３を例にすると、黒地の部分や白地の部分を切り取ることで通気孔が形成される。これにより、変位計測パターン５１ａにおいても風を逃がすことが可能となる。
【００３２】
また、筒状であれば、その形状だけで風圧を分散させることが可能な場合も想定され、その場合には、マーカー部５１に、通気孔５１ｄが設けられていなくてもよい。この場合、一方の開口部５１ｃから吹き込んだ風は、他方の開口部５１ｃから抜けてゆくこととなる。また、マーカー部５１は、開口部が横方向（Ｘ−Ｙ方向）を向くように配置されてもよい。
【００３３】
＜変位計測方法＞
次に、図１の変位計測システムにおける変位計測方法について説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係る変位計測方法の一例を示すフローチャート図である。変位計測には、図４に示すステップＳ１１〜Ｓ１３の処理が実行される。なお、ステップＳ１１の処理に先立ち、撮像部１０の設置やレンズ１１の位置決め等が行われているものとする。また、レンズ１１の位置決めが行われたのち、予め撮像領域１００の撮像が行われ、変位計測点５１ｂの設定、及び変位計測点５１ｂの位置（変位計測マーカー５０の初期位置）の計測が行われているものとする。ここで計測される変位計測マーカー５０の初期位置は、例えば撮像画像における位置である。なお、図３には、変位計測パターン５１ａ右下部の所定位置に変位計測点５１ｂが設定された例が示されているが、これ以外の場所に変位計測点５１ｂが設定されてもよい。
【００３４】
ステップＳ１１では、撮像部１０が、変位計測マーカー５０を含む撮像領域１００を撮像し、位置計測用の撮像画像データを生成する。撮像部１０は、生成した撮像画像データを変位計測部２０へ送信する。撮像画像データは、変位計測部２０のデータ格納部２３や、撮像部１０のデータ格納部１４に格納される。また、撮像画像データは、図示しない外部のストレージ等に格納されてもよい。
【００３５】
ステップＳ１２では、演算部２２は、撮像画像データに対する画像処理を行い、地盤や構造物に設けられた変位計測マーカー５０を抽出する。そして、演算部２２は、例えば変位計測パターン５１ａに設定された所定の変位計測点５１ｂを抽出し、撮像画像における変位計測点５１ｂの位置を変位計測マーカー５０の位置として計測する。ここで計測される変位計測マーカー５０の位置は、撮像画像における位置であって、ピクセル単位で得られる値である。演算部２２は、計測した変位計測マーカー５０の位置を、ＲＡＭ２２ｂに保持するか、データ格納部２３へ格納する。その際、演算部２２は、計測した変位計測マーカー５０の位置（計測位置とも呼ぶ）を、撮像時刻と対応付けてもよい。
【００３６】
ステップＳ１３では、演算部２２は、変位計測マーカー５０の変位を計測する。演算部２２は、予め計測された変位計測マーカー５０の初期位置、及びステップＳ１２において計測された変位計測マーカー５０の計測位置に基づき、撮像画像における変位計測マーカー５０の変位を計測する。演算部２２は、水平方向及び垂直方向のそれぞれについて、変位計測マーカー５０の計測位置と初期位置との差分を算出する。これにより、演算部２２は、方向ごとに変位計測マーカー５０の変位を計測する。また、演算部２２は、計測位置と初期位置と間の距離を算出することにより、変位計測マーカー５０の変位を計測してもよい。また、演算部２２は、例えば、データ格納部１４等に格納された変位計測マーカーまでの距離情報を用いて、撮像画像における変位計測マーカー５０の変位を実際の変位に変換してもよい。変位計測は、任意のタイミングで実行されてもよいし、所定の間隔で実行されてもよい。
【００３７】
演算部２２は、計測した変位計測マーカー５０の変位をデータ格納部２３等に格納してもよいし、図示しない外部装置へ出力してもよい。変位計測マーカー５０の変位についても、撮像時刻と対応付けて格納されてもよい。
【００３８】
＜本実施の形態による主な効果＞
本実施の形態によれば、マーカー部５１には通気孔５１ｄが形成されている。この構成によれば、通気孔５１ｄが、マーカー部５１を吹き付ける風を通過させることができるので、強風の影響を抑えることが可能となる。これにより、強風時においても、変位計測マーカー５０の位置ずれや振動が抑えられ、変位の測定精度の低下が抑えられる。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、マーカー部５１は、複数の通気孔５１ｄが形成されたメッシュ状である。この構成によれば、風を通過させやすくなるとともに、１の通気孔５１ｄを通過した風を他の通気孔５１ｄを介して外部へ逃がしやすくなる。これにより、強風の影響をより低減させることが可能となる。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、マーカー部５１は筒状である。この構成によれば、開口部５１ｃを介して風を逃がすことが可能となり、強風の影響を低減させることが可能となる。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、マーカー部５１は円筒状である。この構成によれば、マーカー部５１に掛かる風圧を均等に分散させることが可能となる。これにより、強風の影響がより抑えられる、強風の影響がより一層抑えられる。
【００４２】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。なお、以下では、前述の実施の形態と重複する箇所については、原則として説明を省略する。実施の形態２では、発電部や照明部を備えた変位計測マーカーについて説明する。
【００４３】
＜変位計測装置＞
図５は、本発明の実施の形態２に係る変位計測システムの構成の一例を示す図である。図５の変位計測装置５は、図１に示す撮像部１０及び変位計測部２０に加え、光センサー３０を備えている。
【００４４】
〈光センサー〉
光センサー３０は、変位計測マーカー５０付近の光量を測定するセンサーである。図５に示すように、光センサー３０は、受光部３１、コントローラ３２、通信インタフェース３３を備えている。受光部３１は、例えばフォトダイオード等、受光した光を電気信号に変換する素子からなる。受光部３１は、受光した光の光量（測定光量）に応じた電気信号を測定光量データとしてコントローラ３２へ出力する。コントローラ３２は、通信インタフェース３３を介して、受光部３１から出力された測定光量データを撮像部１０や変位計測部２０へ送信する。コントローラ３２は、これ以外にも、光センサー３０の各部の制御を行う。また、コントローラ３２は、測定光量データを変位計測マーカー５０へ送信してもよい。
【００４５】
通信インタフェース３３は、有線又は無線により通信インタフェース１５，２１等と接続されている。光センサー３０は、通信インタフェース３３を介して、撮像部１０及び変位計測部２０との間で光量データ等の各種データの送受信を行う。また、光センサー３０は、撮像部１０又は変位計測部２０から光量測定開始や光量測定終了等、光センサー３０の動作に関わる制御信号を受信する。なお、通信インタフェース３３は、変位計測マーカー５０と有線又は無線で接続され、変位計測マーカー５０との間で光量データ等のデータの送受信を行ってもよい。
【００４６】
なお、光センサー３０は、変位計測装置５に含まれてもよいし、変位計測装置５とは別体で設けられてもよい。また、撮像部１０に光センサー３０が実装されても構わない。
【００４７】
〈変位計測マーカー〉
図６は、本発明の実施の形態２に係る変位計測マーカー及びその周辺の構成の一例を示す図である。図７は、本発明の実施の形態２に係る変位計測マーカーの構成の一例を示す図である。図６には、照明部５３及び発電部５７を含む、接続関係が示されている。図７には、照明部５３及び発電部５７を含むマーカー部５１付近の具体的な構成が示されている。なお、図７では、マーカー部５１の詳細な構成については省略しているが、すでに述べたように、マーカー部５１には、通気孔５１ｄが形成されている。
【００４８】
図６に示す変位計測マーカー５０は、マーカー部５１、照明部５３、コントローラ５５、及び発電部５７を備えている。照明部５３は、マーカー部５１を照明する機能ブロックである。照明部５３は、コントローラ５５から出力される信号に基づいてマーカー部５１への照明のオン・オフを切り換える。照明部５３は、マーカー部５１に対して撮像部１０とは反対側に配置され、裏側からマーカー部５１を照明する。例えば、照明部５３は、円筒状のマーカー部５１の内部に設置される。照明部５３は、マーカー部５１のバックライトとして機能する。なお、照明部５３は、マーカー部５１に対して撮像部１０側に配置されてもよいが、照明によるハレーションを起こさないよう、照射光の光量は適切な値に調整される。照明部５３の構成は特に限定されるものではなく、例えば、複数の点光源がマーカー部５１の全面を照明するようにそれぞれ別体で配置されてもよいし、光源がアレイ状に配置された面発光部材を備えてもよい。
【００４９】
面発光部材には、例えば、有機ＥＬパネルやＬＥＤシート等の消費電力が低いもの、発光塗料が塗布された発光シート等が用いられる。なお、面発光部材は、表面における反射を低減させる素材で構成されることが好ましい。変位計測パターン５１ａは、面発光部材に直接印刷されてもよいし、別のパネルに印刷されてもよい。
【００５０】
コントローラ５５は、照明部５３の動作を制御する。例えば、コントローラ５５は、照明をオンする信号を照明部５３へ出力し、所定のタイミングで照明部５３に照明を行わせる。このタイミングは、例えば、光センサー３０により測定される変位計測マーカー５０付近の光量に基づいて規定される。
【００５１】
具体的に述べると、コントローラ５５は、測定光量と所定の照明基準光量とを比較し、測定光量が照明基準光量以下になると、照明をオンする信号を照明部５３へ出力する。また、照明がオンした状態で、測定光量が照明基準光量より大きくなると、コントローラ５５は、照明をオフする信号を照明部５３へ出力する。
【００５２】
あるいは、コントローラ５５は、時刻に基づき照明部５３の制御を行ってもよい。具体的に述べると、コントローラ５５は、所定の照明開始時刻になると、照明をオンする信号を照明部５３へ出力する。そして、コントローラ５５は、所定の照明終了時刻になると、照明をオフする信号を照明部５３へ出力する。照明のオン・オフに関わる各種処理は、変位計測部２０の演算部２２において行われてもよい。また、演算部２２及びコントローラ５５が連携してこれらの処理を行ってもよい。
【００５３】
発電部５７は、電力を生成する機能ブロックである。発電部５７で生成された電力は、バッテリー５９に蓄電されてもよいし、照明部５３やコントローラ５５へ直接供給されてもよい。また、発電部５７で生成された電力は、変位計測装置５へ供給されてもよい。発電部５７は、例えば、風力を電力に変換する風力を行う。発電部５７は、例えば、サボニウム型でもよいし、クロスフローファンを備えた構成でもよい。
【００５４】
発電部５７は、風を受けて回転する回転体５７ａを備えている。回転体５７ａは、円筒状である。回転体５７ａは、図示しないエネルギー変換部と接続され、エネルギー変換部において回転エネルギーが電力に変換される。なお、マーカー部５１は、回転しないように構成されることが好ましい。なぜなら、マーカー部５１が回転すると、変位計測パターン５１ａの位置が測定ごとに異なり、変位の計測精度が低下するおそれがあるからである。
【００５５】
発電部５７は、例えば図７に示すように、マーカー部５１の上方に設置される。この場合、回転体５７ａの直径は、マーカー部５１の直径とおおよそ同じに設定される。これによりマーカー部５１と発電部５７との境界が滑らかになり、乱流の発生が抑えられる。これにより、発電部５７を設けたことに起因する振動の発生が抑えられる。
【００５６】
図８は、本発明の実施の形態２に係る変位計測マーカーの構成の他の例を示す図である。図８（ａ）は、マーカー部と発電部との位置関係を示す斜視図、図８（ｂ）は、マーカー部、照明部、及び発電部の位置関係を示す平面図である。なお、図８においても、マーカー部５１の詳細な構成については省略しているが、すでに述べたように、マーカー部５１には、通気孔５１ｄが形成されている。図８（ａ）に示すように、発電部５７は、マーカー部５１の内部に収容されている。この場合、回転体５７ａの外径は、マーカー部５１の内径より小さくなるよう設定される。図８（ｂ）に示すように、照明部５３は、例えば、マーカー部５１と発電部５７の間の空間に配置される。これにより、発電部５７用のスペースを別途設ける必要がなくなる。
【００５７】
バッテリー５９は、電力を充電し、充電した電力を照明部５３やコントローラ５５へ供給する。バッテリー５９は、例えば、発電部５７で生成された電力を充電してもよいし、一般の電源を充電してもよい。発電部５７で生成された電力を照明部５３やコントローラ５５へ供給するか、バッテリー５９へ充電するかの選択を、コントローラ５５が行ってもよい。
【００５８】
＜夜間等における変位計測＞
次に、夜間等の暗い環境下における変位計測について説明する。例えば、光センサー３０が測定した変位計測マーカー５０付近の光量が所定の照明基準光量以下になると、照明部５３は、マーカー部５１への照明を開始する。照明部５３は、照明をオフする信号を受けるまで、マーカー部５１への照明を継続する。撮像部１０は、照明期間中にマーカー部５１の撮像を行い、変位計測マーカー５０の変位が計測される。その他の処理については、すでに述べたものと同様である。
【００５９】
また、照明部５３は、所定のタイミングで、マーカー部５１への照明のオン・オフを切り換えてもよい。このタイミングに関する情報は、予めデータ格納部１４，２３に格納されてもよいし、外部装置から受信してもよい。このタイミングは、例えば、日の出時刻や日没時刻等を考慮して設定される。また、悪天候時には、昼間でも十分な光量が得られない場合もあり得るので、照明のオン・オフのタイミングは、その都度設定されてもよい。
【００６０】
また、照明部５３は、撮像部１０と連携し、撮像を行うタイミングに合わせてマーカー部５１に対する照明を行い、撮像終了後、照明をオフしてもよい。
【００６１】
＜本実施の形態による主な効果＞
本実施の形態によれば、変位計測マーカー５０は、風力から電力を生成する発電部５７を備えている。本実施の形態によれば、発電部５７で生成された電力は、バッテリー５９に蓄電される。本実施の形態によれば、発電部５７は、風を受けて回転する回転体５７ａを備えている。
【００６２】
この構成によれば、照明部５３やコントローラ５５への電源を確保することが可能となる。また、発電部５７で生成された電力がバッテリー５９に蓄電され、必要に応じてバッテリー５９から電力が供給される。また、この構成によれば、例えば、通常は人が立ち入らない山岳地帯等の自由に行き来することが困難な場所に変位計測マーカー５０を設置し、長期間放置した状態で継続して変位計測を行うことが可能となる。また、変位計測装置５に用いる電源を照明用に用いる必要がなくなる。
【００６３】
また、本実施の形態によれば、回転体５７ａは円筒状である。この構成によれば、回転体５７ａの回転に伴う振動が抑えられる。また、本実施の形態によれば、発電部５７は、マーカー部５１の内部に収容されている。この構成によれば、発電部５７用のスペースを別途設ける必要がなく、設置面積の増大が抑えられる。
【００６４】
また、本実施の形態によれば、変位計測マーカー５０に照明部５３が設けられている。この構成によれば、光量が不足する暗い環境下では、照明部５３がマーカー部５１を照明する。これにより、夜間等の暗い環境下における変位計測マーカー５０の視認性が向上し、昼夜における変位計測精度のばらつきが抑えられる。また、これにより、変位計測マーカー５０周辺の光量や時刻に関わらず、地盤等の常時観測が可能となる。また、撮像領域１００の撮像から変位計測まで自動的に実行されるので、監視員を置く必要がなくなる。
【００６５】
また、本実施の形態によれば、照明部５３は、面発光部材を備えている。この構成によれば、マーカー部５１を均一に照明することができ、変位計測点５１ｂの場所ごとの高度のばらつきが抑えられる。
【００６６】
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３では、照明部５３がマーカー部５１に設けられる。例えば、照明部５３を構成する面発光部材がマーカー部５１に配置される。具体的に述べると、面発光部材により、変位計測パターン５１ａが形成されている。変位計測パターン５１ａは、図３に示す構成でもよいし、簡略化された構成でもよい。
【００６７】
したがって、本実施の形態では、面発光部材が変位計測パターン５１ａとして機能する。夜間等の暗い環境下において、面発光部材は、マーカー部５１に対してではなく、撮像部１０へ向けて照明する。撮像部１０は、面発光部材の照明により浮かびあがる変位計測パターンを撮像する。このパターンにより、変位計測点が抽出され、変位が計測される。
【００６８】
本実施の形態によれば、マーカー部５１に面発光部材が設けられている。この構成によれば、夜間等の暗い環境下では、面発光部材の照明により変位計測パターン、及び変位計測点を抽出することが可能となる。
【００６９】
なお、本実施の形態では、面発光部材により変位計測パターンが形成される。この構成によれば、明るい時間帯においても面発光部材の形状を基に変位計測パターン、及び変位計測点の抽出、変位計測が行われる。
【００７０】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１…変位計測システム、５…変位計測装置、１０…撮像部、２０…変位計測部、３０…光センサー、５０…変位計測マーカー、５１…マーカー部、５１ａ…変位計測パターン、５１ｂ…変位計測点、５１ｃ…開口部、５１ｄ…通気孔、５３…照明部、５７…発電部、５７ａ…回転体、１００…撮像領域
【図１】
2020094975.tif 000003
【図２】
2020094975.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020094975.tif 000006
【図５】
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【図６】
2020094975.tif 000008
【図７】
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【図８】
2020094975.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月8日(2020.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像画像に基づき変位が計測される変位計測マーカーであって、
変位計測パターンを有するマーカー部を備え、
前記マーカー部には、通気孔が形成されており、
前記変位計測マーカーを含む領域の撮像画像に対する画像処理が行われることで前記変位計測マーカーが抽出され、前記変位計測パターンに設定された所定の変位計測点が抽出され、前記撮像画像における前記変位計測点の位置が前記変位計測マーカーの計測位置として計測され、
予め計測された前記変位計測マーカーの初期位置、及び前記計測位置に基づき、前記撮像画像における前記変位計測マーカーの変位が計測される、
変位計測マーカー。
【請求項２】
請求項１に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記マーカー部は、筒状である、
変位計測マーカー。
【請求項３】
請求項２に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記マーカー部は、円筒状である、
変位計測マーカー。
【請求項４】
撮像画像に基づき変位が計測される変位計測マーカーであって、
変位計測パターンを有するマーカー部を備え、
前記マーカー部は、筒状である、
変位計測マーカー。
【請求項５】
請求項４に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記マーカー部は、円筒状である、
変位計測マーカー。
【請求項６】
請求項４に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記マーカー部には、通気孔が形成されている、
変位計測マーカー。
【請求項７】
請求項１又は６に記載の変位計測マーカーにおいて、
前記マーカー部は、複数の前記通気孔が形成されたメッシュ状である、
変位計測マーカー。