(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の勾配変化量測定装置であって、
所定の曲率半径を有する球面に形成された底体（１００）、
前記底体（１００）の上面に設けられ、重力に応じて移動するボール（２００）、及び
前記ボール（２００）が位置した底体（１００）を撮影するカメラ（３００）を含み、
前記底体（１００）、前記ボール（２００）及び前記カメラ（３００）を収納する内部空間（５１０）が形成されたハウジング（５００）をさらに含み、
前記内部空間（５１０）での前記ボール（２００）の挙動を制限するボール収納部（５２０）をさらに含み、
前記底体（１００）は、前記内部空間（５１０）の底面に位置し、
前記カメラ（３００）は、前記内部空間（５１０）の上面に位置され、
前記ボール収納部（５２０）は、前記底面と前記上面とを遮蔽する隔壁（５２１）で形成され、
前記隔壁（５２１）は、透明体で形成された板状部材であることを特徴とする構造物の勾配変化量測定装置。
【請求項２】
前記カメラ（３００）により生成された映像情報（ａ）をサーバ（１０）へ送信する送受信部（４００）をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の構造物の勾配変化量測定装置。
【請求項３】
前記隔壁（５２１）には、前記ボール（２００）の位置を特定するための測定基準線（５２３）が表示されたことを特徴とする請求項１に記載の構造物の勾配変化量測定装置。
【請求項４】
前記内部空間（５１０）に光を照射する照明装置（６００）をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の構造物の勾配変化量測定装置。
【請求項５】
前記カメラ（３００）、前記カメラ（３００）により生成された映像情報（ａ）をサーバ（１０）へ送信する送受信部（４００）及び前記照明装置（６００）を制御する制御部（７００）をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の構造物の勾配変化量測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の構造物の勾配変化量測定装置を利用して構造物の勾配変化量を測定する方法であって、
前記カメラ（３００）により前記ボール（２００）が位置した前記底体（１００）を撮影して、前記ボール（２００）の第１映像情報（ａ１）を生成する第１ステップ（Ｓ１００）、及び
前記第１ステップ（Ｓ１００）後に、前記カメラ（３００）により前記ボール（２００）が位置した前記底体（１００）を撮影して、前記ボール（２００）の第２映像情報（ａ２）を生成する第２ステップ（Ｓ２００）を
含むことを特徴とする構造物の勾配変化量を測定する方法。
【請求項７】
前記制御部（７００）が、前記第１映像情報（ａ１）及び前記第２映像情報（ａ２）を用いて、勾配変化値を算出する第３ステップ（Ｓ３００）をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の構造物の勾配変化量を測定する方法。
【請求項８】
前記第３ステップ（Ｓ３００）は、
前記第１映像情報（ａ１）から前記ボール（２００）の第１位置値（ｂ１）を算出すると共に、前記第２映像情報（ａ２）から前記ボール（２００）の第２位置値（ｂ２）を算出する位置値算出スッテプ（Ｓ３１０）、及び
前記第１位置値（ｂ１）、前記第２位置値（ｂ２）及び前記曲率半径を用いて、前記勾配変化値を算出する変化算出ステップ（Ｓ３２０）を
含むことを特徴とする請求項７に記載の構造物の勾配変化量を測定する方法。
【請求項９】
請求項８に記載の構造物の勾配変化量を測定する方法を実行するためのプログラムが記録されているコンピュータで判読可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設分野に関し、より詳細には、一定期間の構造物の勾配変化量を測定することができる構造物の勾配変化量測定装置及びそれを用いた構造物の勾配変化量を測定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
物体（施設物、構造物含む）の水平度、垂直度、斜度を測定するために多様な原理のセンサが適用されている。古くからアナログ水準器が使用されてきており、電磁式或いはデジタル式計測器も開発され、斜度をデジタル化された数字及びグラフィックで測定している。
ただ、従来の勾配センサは、物体に固定設置しても主に測定時点の勾配を測定する用途で使用されている。
【０００３】
測定値でセンサに内蔵された温度センサを利用して、温度補償は自律的に行われるが、温度センサ、電圧特性、センサ耐久特性等に対する補正が難しいという限界があった。しかし、地上の全ての施設及び構造物の安全性は、地球中心対比絶対垂直度（ピサの斜塔）ではない、構築時点対比現在の時点の勾配変化量の有無が大変重要である。
【０００４】
しかし、現状の勾配センサは、温度、時間、回路変動（電圧）に伴うドリフトによる補正及び初期化が必要とされており、補正値による偏差が存在するしかなく、長期間（〜数十年）にわたって変わる勾配変化量を測定することができない問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前述された従来の勾配測定装置の問題点を解決するために案出されたものであり、本発明の目的は、一定期間の構造物の勾配変化量を正確に測定することができる構造物の勾配変化量測定装置及びそれを用いた構造物の勾配変化量を測定する方法を提供することにある。
【０００６】
本発明の別の目的は、周辺環境に影響されることなく、構造物の勾配変化量を正確に測定することが可能な構造物の勾配変化量測定装置及びそれを用いた構造物の勾配変化量を測定する方法を提供することにある。
【０００７】
本発明のさらに別の目的は、サイズが小さく、移動及び設置が容易な構造物の勾配変化量測定装置及びそれを用いた構造物の勾配変化量を測定する方法を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに別の目的は、勾配変化量をリアルタイムで収集しうるシステムを備えた構造物の勾配変化量測定装置及びそれを用いた構造物の勾配変化量を測定する方法を提供することにある。
【０００９】
本発明のさらに別の目的は、複数個の測定装置を利用して、構造物の全体的な勾配様相を確認することができるようにした構造物の勾配変化量測定装置及びそれを用いた構造物の勾配変化量を測定する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一側面によれば、構造物の勾配変化量測定装置であって、所定の曲率半径を有する球面に形成された底体（１００）、前記底体（１００）の上面に設けられ、重力に応じて移動するボール（２００）、及び前記ボール（２００）が位置した底体（１００）を撮影するカメラ（３００）を含むことを特徴とする構造物の勾配変化量測定装置が提供される。
【００１１】
このとき、前記カメラ（３００）により生成された映像情報（ａ）をサーバ（１０）へ送信する送受信部（４００）をさらに含むことを特徴とする構造物の勾配変化量測定装置であってもよい。
【００１２】
また、前記底体（１００）、前記ボール（２００）及び前記カメラ（３００）を収納する内部空間（５１０）が形成されたハウジング（５００）をさらに含むことを特徴とする構造物の勾配変化量測定装置であってもよい。
【００１３】
さらに、前記内部空間（５１０）に光を照射する照明装置（６００）をさらに含むことを特徴とする構造物の勾配変化量測定装置であってもよい。
【００１４】
また、前記カメラ（３００）、前記送受信部（４００）及び前記照明装置（６００）を制御する制御部（７００）をさらに含むことを特徴とする構造物の勾配変化量測定装置であってもよい。
【００１５】
さらに、前記内部空間（５１０）での前記ボール（２００）の挙動を制限するボール収納部（５２０）をさらに含むことを特徴とする構造物の勾配変化量測定装置であってもよい。
【００１６】
また、前記底体（１００）は、前記内部空間（５１０）の底面に位置し、前記カメラ（３００）は、前記内部空間（５１０）の上面に位置することを特徴とする構造物の勾配変化量測定装置であってもよい。
【００１７】
さらに、前記底体（１００）と前記カメラ（３００）は、同じ空間に形成されることを特徴とする構造物の勾配変化量測定装置であってもよい。
【００１８】
また、前記ボール収納部（５２０）は、前記底面と前記上面とを遮蔽する隔壁（５２１）であり、前記隔壁（５２１）は、透明体で形成されることを特徴とする構造物の勾配変化量測定装置であってもよい。
【００１９】
本発明の別の一側面によれば、構造物の勾配変化量測定装置を利用して構造物の勾配変化量を測定する方法であって、前記カメラ（３００）により前記ボール（２００）が位置した前記底体（１００）を撮影して、前記ボール（２００）の第１映像情報（ａ１）を生成する第１ステップ（Ｓ１００）、及び前記第１ステップ（Ｓ１００）後に、前記カメラ（３００）により前記ボール（２００）が位置した前記底体（１００）を撮影して、前記ボール（２００）の第２映像情報（ａ２）を生成する第２ステップ（Ｓ２００）を含むことを特徴とする構造物の勾配変化量を測定する方法が提供される。
【００２０】
このとき、前記制御部（７００）が、前記第１映像情報（ａ１）及び前記第２映像情報（ａ２）を利用して、勾配変化値を算出する第３ステップ（Ｓ３００）をさらに含むことを特徴とする構造物の勾配変化量を測定する方法であってもよい。
【００２１】
また、前記第３ステップ（Ｓ３００）は、前記第１映像情報（ａ１）から前記ボール（２００）の第１位置値（ｂ１）を算出すると共に、前記第２映像情報（ａ２）から前記ボール（２００）の第２位置値（ｂ２）を算出する位置値算出スッテプ（Ｓ３１０）、及び前記第１位置値（ｂ１）、前記第２位置値（ｂ２）及び前記曲率半径を用いて、前記勾配変化値を算出する変化算出ステップ（Ｓ３２０）を含むことを特徴とする構造物の勾配変化量を測定する方法であってもよい。
【００２２】
本発明のまたさらに別の一側面によれば、構造物の勾配変化量を測定する方法を実行するためのプログラムが記録されているコンピュータで判読可能な記録媒体が提供される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、一定期間の構造物の勾配変化量を正確に測定することができる効果がある。
【００２４】
本発明によれば、周辺環境に影響されることなく、構造物の勾配変化量を正確に測定することが可能な効果がある。
【００２５】
本発明によれば、測定装置のサイズを小型化でき、測定装置の移動及び設置が容易になる果がある。
【００２６】
本発明によれば、勾配変化量をリアルタイムで収集しうる効果がある。
【００２７】
本発明によれば、複数個の測定装置を利用して、構造物の全体的な勾配様相を確認することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の勾配測定装備を示した図である。
【図２】従来の勾配測定装備を示した図である。
【図３】本発明の一実施例による勾配変化量測定装置の構成図である。
【図４】本発明の別の一実施例による勾配変化量測定装置の構成図である。
【図５】本発明の一実施例によるカメラにより取得された第１映像情報を示した図である。
【図６】本発明の一実施例によるカメラにより取得された第２映像情報を示した図である。
【図７】本発明の一実施例による勾配変化量測定装置を利用して、構造物全体の勾配変化量を測定する方法を示した図である。
【図８】本発明の一実施例による勾配変化量測定装置を利用して、構造物全体の勾配変化量を測定する方法を示した図である。
【図９】本発明の一実施例による勾配変化量測定装置の構成図である。
【図１０】本発明の他の一実施例による隔壁に形成された測定基準線を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明による構造物の勾配変化量測定装置及びそれを用いた構造物の勾配変化量を測定する方法の実施例を、添付図面を参照して詳細に説明する。添付図面の参照においては、同じであるか、対応する構成要素には同じ番号を付与し、これに対する重複説明は省略する。
【００３０】
また、以下使用される第１、第２等と同じ用語は、同一又は相応する構成要素を区別するための識別記号に過ぎなく、同一又は相応する構成要素が第１、第２等の用語によって限定されない。
【００３１】
また、結合とは、各構成要素間の接触関係にあり、各構成要素間に物理的に直接接触される場合のみを意味するものではなく、他の構成が、各構成要素間に介在され、その他の構成に構成要素が、それぞれ接触されている場合までも包括する概念である。
本発明は、構造物の勾配変化量測定装置及びそれを用いた構造物の勾配変化量を測定する方法装備に関するものである。
【００３２】
本発明での構造物の用語は、測定装置が適用され得る一類型を提示したものに過ぎなく、勾配測定の対象となるあらゆる事物を構造物の範囲に含まれることして定義する。
【００３３】
従来の、既存勾配（斜度）測定方式は、センサを測定対象に固定設置しても測定時点の勾配を測定するので、施工後の施設及び構造物の経時的変化が分からないという限界があった。本発明は、構造及び施設物に設けた時点と比較して、以後の相対的勾配変化量をリアルタイムで計測する映像認識基盤の勾配変化量測定方法及びセンサを提供する。構造及び施設物の安定性判断に最も重要な設置した時点と比較して、以後の相対的勾配変化量を測定するためには、以下のような重要問題を解決しなければならない。
【００３４】
第１に、勾配センサを、設置場所のブラケット又はアンカーボルトなどに固定する場合、測定しようとする対象の勾配センサ値は、固定方式とブラケット又はアンカーボルトの誤差により影響されやすくなる問題がある。即ち、測定対象でセンサを固定する機構の正確度と平面度を確保しなければ、測定値は測定対象の実際の勾配を示さない。
【００３５】
第２に、構造及び施設物に設けた時点と比較して、以後の相対的勾配変化量を測定するためには、施設物を設けた時点の測定値をセンサ自体に保存する手段が必要とされる。即ち、勾配を測定するとき、保存された初期測定値と比較して、勾配変化量も共に表示しなければならない。さらに、土木構造及び施設物の場合、構築完了後には、固定設置したセンサに接近することが難しく、センサの初期値保存ボタンを押すことができない問題が発生する可能性がある。
【００３６】
第３に、構造及び施設物に設けた時点と比較して、以後の相対的勾配変化量を測定するためには、勾配センサの測定値が変化する環境要素（温度、供給電圧、長期間使用によるセンサ特性の変化）に影響を受けてはいけない。従来の静電用量又は電流量などのアナログ値を測定するセンサ方式は、環境要素の影響を受け、アナログ値の特性上、経時によるドリフトが発生する傾向にある。これを補正するために、温度センサを追加し、温度による勾配補正を行っているが、温度センサも製品別偏差があり、経時により特性が変わるが、これを補正する手段がないという問題がある。
【００３７】
第４に、構造及び施設物に設けなければならないので、環境変化に影響されないセンシング方式を適用しても、そのサイズが制限される。構造及び施設物のブラケット又はアンカーボルトなどに固定しなければならないので、センサ筐体の最小のサイズも制限がある。勾配センサを収納する筐体が小さい場合、固定しにくいという問題がある。
【００３８】
構造及び施設物の安全性判断において、設置した時点と比較して、以後の相対的勾配変化量を測定することができれば、構造及び施設物の安全管理の信頼性を画期的に高めることができる。勾配と勾配変化量を共に測定することは重要であるが、現在まで前記解決手段の不足により提供されていない。即ち、構造及び施設物に設けた時点と比較して、以後の相対的勾配変化量をリアルタイムで計測する勾配変化量測定方法及びセンサを実現するために、諸問題点を以下のように解決する。
【００３９】
第１に、勾配センサを設置場所のブラケット又はアンカーボルトなどに固定するので、測定対象でセンサを固定する機構の正確性を確保しなければ、測定値は測定対象の実際の勾配を示さないという問題である。測定対象の基準点の絶対勾配を施工しながら測定することは固定式センサの代わりに計測器を使用する。勾配センサを固定設置することは、設置後に変化する勾配をリアルタイムで測定することが主目的であるだけに、絶対勾配値と共に初期設定された勾配値対比勾配変化量も共に測定するように構成して、前記問題を解決する。
【００４０】
第２に、構造及び施設物に設けた時点と比較して、以後の相対的勾配変化量を測定するためには、センサ自体に施設物を設けた時点の測定値を保存する手段としてセンサ回路内に永久保存メモリー手段（フラッシュメモリーの他）を含む。メモリー手段を制御するためのプロセッサ（ＣＰＵ）を含む。プロセッサ（ＣＰＵ）は、勾配測定手段から測定値を読み取り、測定値と共に保存された初期勾配測定値と比較した勾配変化量を外部へ出力するように構成する。土木構造及び施設物の場合、構築完了後には、固定設置したセンサに接近することが難しく、センサの初期値保存ボタンを押すことはできない問題を解決するために、外部通信線（又は無線通信）で現在の測定値を初期測定値として保存せよという命令（command）をプロセッサに伝達するように構成する。センサ筐体には、基本的に初期値保存ボタンを含まなければならない。
【００４１】
第３に、構造及び施設物に設けた時点と比較して、以後の相対的勾配変化量を測定するためには、勾配センサの測定値が変化する環境要素（温度、供給電圧、長期間使用によるセンサ特性変化）に影響を受けない勾配測定方式を適用しなければならない。商用化された振り子の位置を測定する傾斜計の核心方式は、サーボ加速計原理であり、位置センサの磁場内に１つの振り子が置かれており、これは重力の作用を受ければ重力作用方向に傾くことになり、これにより電流が変わると振り子は、最初の変わろうとする重力と電磁力を反対方向に有することになるので、平衡になり動かなくなるとき、電流値を測定して勾配に変換する。ＭＥＭＳ型加速度センサの基本原理もカンチレバー終端と電極と間の静電用量値を測定し、加速度と斜度を測定している。このような方式は、基本的にアナログ測定値を勾配に変換するので、温度及び環境補償と初期零点調整を随時に行われなればならない問題がある。従って、振り子の位置を温度と環境の影響がないようにデジタル方式で測定する方法が必要とされる。代案として、振り子に設けられた中心に向かう光又は特定パターンの位置をイメージセンサで測定し、斜度を計算するデジタル絶対斜度測定方法を改良して適用することができる。前記方式を適用すれば、勾配をアナログ値ではないデジタル座標値で測定するので、環境影響を除去することができる。
【００４２】
第４に、構造及び施設物に設けなければならないので、環境変化に影響受けないセンシング方式を適用してもサイズに制限がある。構造及び施設物のブラケット又はアンカーボルトなどに固定させなければならないので、筐体のサイズも制限がある。一般に、構造及び施設物に固定するセンサの大きさは直径５０ｍｍ、厚さ４０ｍｍ前後のものが販売されている。必要に応じて、施設及び構造物の固定手段と結合するために、補助板を使用する。これを満たすために、薄構造で実現可能な球の内部で自由振動し、地球中心に向かうボールの位置を測定するデジタル絶対斜度測定方法及びセンサを改良して適用する。即ち、半球内面で自由振動するボール（鉄玉を含む）を設け、ボールが地球中心に向かって移動するので、ボールの位置（中心座標又は円の外郭）を測定する方法が提示される。このとき、勾配は、半月状の球の中心からボールがＸ軸、Ｙ軸方向に移動距離と半月状の球の曲率半径を利用して計算される。イメージセンサ（カメラセンサ）ピクセルの大きさが、１μｍ（１／５インチ級５Ｍイメージセンサのピクセルの大きさは１．１２μｍ）といい、曲率半径の長さが５０ｍｍと仮定したとき、測定精度はアークタンジェント（１μｍ／５０ｍｍ）＝０．０００１度まで測定可能である。ケースのサイズの制限により球の曲率半径が大きくなると、半円サイズの球を使用することができなく、球の一部分を使用する形態に製作できるので薄型に製造される。半球面の中心軸を基準に振動するボールは、外部衝撃、振動、地震波などにも非常に敏感に動くので、当該分野計測センサ（衝撃センサ、振動センサ、地震センサなど）にも活用することができる。
【００４３】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例による構造物の勾配変化量測定装置について説明する。
【００４４】
本発明による勾配変化量測定装置は、所定の曲率半径を有する球面に形成された底体１００、底体１００の上面に設けられ、重力に応じて、移動するボール２００及びボール２００が位置した底体１００を撮影するカメラ３００を含む（図３）。
底体１００、ボール２００及びカメラ３００は内部空間５１０が形成されたハウジング５００の内部空間５１０に収納される（図３）。
【００４５】
また、カメラ３００の駆動を制御する撮影ボタン８００をさらに含む。
【００４６】
構造物の勾配が変わる場合、ボール２００の位置も重力に応じて変わるので、ボール２００の位置変化値を算出し、構造物の勾配変化量を測定することができる。
【００４７】
球面に形成された底体１００で自由振動するボール２００の中心はいつも重力方向に向かうので、ボール２００の位置をカメラ３００で撮影することによって、２軸方向の勾配を同時に測定することが可能となる。このような構成を取る場合、以下のような長所がある。
【００４８】
第１に、構造及び施設物に勾配センサを固定設置することは、設置以後の変化する勾配を測定することが主目的であるだけに、絶対勾配値と初期設定された勾配値対比勾配変化量も共に測定することができ、構造物の安全判断の信頼度を高める効果がある。
【００４９】
第２に、構造及び施設物に設けた時点と比較して、以後の相対的勾配変化量を測定するためには、センサ自体に施設物を設けた時点の測定値を保存する永久保存メモリー手段及びメモリー手段を制御するためのプロセッサ（ＣＰＵ）を含んで構成することによって、別途のデータロガー（Data Logger）装置が不要とされ、計装システム構築費用を節減する効果がある。
【００５０】
第３に、外部通信線（又は無線通信）で現在の測定値を初期測定値として保存せよとの命令（command）をセンサ回路のプロセッサに伝達するように構成することによって、土木構造及び施設物の構築完了後には、固定設置したセンサに接近することはできない問題を解決する。
【００５１】
第４に、アナログ値ではないデジタル値で勾配を直接測定することによって、根本的に温度、時間、供給電力によるドリフトがなく、測定値が常時正確、且つ安定的であるので、建築及び土木分野のように外部環境変動幅が大きな分野と矯正が難しい位置にセンサを設置する構造物の安全診断分野にも適用し得る効果がある。
【００５２】
第５に、球面に形成された底体１００で自由振動するボール１００を使用するので、機器を小型化でき、測定範囲を大きくすることができ、精度の調節を容易に行うことができるので、電信柱などの勾配を精密に測定する用途にも使用することができる。
【００５３】
また、ディスプレイ手段が含まれる場合、精密に水平を常時維持しなければならない工作機械などにも適用することができる。
【００５４】
第６に、半球の内部で自由振動するプラスチックボールを使用できるので、外部電磁波影響が最小化され、送電塔のように強い電磁波が発生する分野にも適用することができる。
【００５５】
本発明の一実施例による構造物の勾配変化量測定装置は、内部空間５１０に光を照射する照明装置６００をさらに含む。
【００５６】
また、内部空間５１０でのボール２００の挙動を制限するボール収納部５２０をさらに含む（図３）。内部空間５１０でボール２００の流動により照明装置６００やカメラ３００が破損される恐れがあるので、本発明では、装置の移動などの時期にボール２００の挙動を制限するボール収納部５２０を構成として含む。
【００５７】
本発明の一実施例によれば底体１００とカメラ３００は、同じ空間に形成され、ボール収納部５２０は、内部空間５１０の側面に形成された収納筒５２２であってもよい。
【００５８】
このとき、カメラ３００と底体１００と間に他の事物がないので、高画質の撮影イメージを得ることが可能となる。
【００５９】
本発明の他の一実施例によれば、底体１００は、内部空間５１０の底面に位置し、カメラ３００は、内部空間５１０の上面に位置する場合、ボール収納部５２０は底面と上面とを遮蔽する隔壁５２１で形成され得る。この場合、隔壁５２１は、透明体で形成され、カメラ３００が底体１００を撮影することができるようにすることが好ましい（図４）。
【００６０】
この場合、隔壁５２１には、ボール２００の位置を把握することができる測定基準線５２３が図示される（図１０）。
【００６１】
本発明の一実施例による構造物の勾配変化量測定装置は、カメラ３００により生成された映像情報ａをサーバ１０へ送信する送受信部４００をさらに含む。
【００６２】
また、カメラ３００、送受信部４００及び照明装置６００を制御する制御部７００をさらに含む。
【００６３】
この場合、ボール２００の位置が移動されたかどうかをリアルタイム又は既設定された期間にカメラ３００により獲得された映像情報ａを自動的にサーバ１０へ送信することによって確認することが可能となる。
【００６４】
以下、本発明の一実施例による構造物の勾配変化量測定装置を利用して構造物の勾配変化量を測定する方法について説明する。
【００６５】
本発明による構造物の勾配変化量を測定する方法は、カメラ３００によりボール２００が位置した底体１００を撮影して、ボール２００の第１映像情報ａ１を生成する第１ステップＳ１００、第１ステップＳ１００の後に、カメラ３００によりボール２００が位置した底体１００を撮影して、ボール２００の第２映像情報ａ２を生成する第２ステップＳ２００及び制御部７００が第１映像情報ａ１及び第２映像情報ａ２を用いて、勾配変化値を算出する第３ステップＳ３００を含む。
【００６６】
この場合、第３ステップＳ３００は、第１映像情報ａ１からボール２００の第１位置値ｂ１を算出すると共に、第２映像情報ａ２からボール２００の第２位置値ｂ２を算出する位置値算出スッテプＳ３１０及び第１位置値ｂ１、第２位置値ｂ２及び曲率半径を用いて勾配変化値を算出する変化算出ステップＳ３２０を含むことができる。
【００６７】
変化算出ステップＳ３２０において、勾配変化値は以下の方法により算出される。
【００６８】
半球面に形成された底体１００で自由振動するボール２００の位置による勾配解釈方法は以下の通りである。
【００６９】
半球面の底体１００で自由振動するボール２００の位置をカメラセンサで測定し、勾配を計算するためには、二つ分野に対する理論的解釈が必要である。１）半球面座標系（ワールド座標系）上のボールの位置に対応して、カメラ座標に変換するべきであり、２）半球面で自由振動するボールの位置によるｈ−投影面（底面からの高さｈ）の法線ベクトルを計算しなければならない。
【００７０】
本発明の一実施例による構造物の勾配変化量を測定する方法は、多様なコンピュータ手段を通して行われるプログラム命令形態で具現され、コンピュータ判読可能媒体に記録され得る。
【００７１】
前記コンピュータ判読可能媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独又は組み合わせて含むことができる。前記媒体に記録されるプログラム命令は、本発明のために特に設計され、構成されたものなどであるか、コンピュータソフトウェア当業者に公知されて使用可能なものであってもよい。コンピュータ判読可能記録媒体の例には、ハードディスク、フロッピーディスク及び磁気テープのような磁気媒体（magnetic media）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体（optical media）、フロプティカルディスク（floptical disk）のような磁気−光媒体（magneto-optical media）、及びロム（ＲＯＭ）、ラム（ＲＡＭ）、フラッシュメモリなどのプログラム命令を保存し、行うように特に構成されたハードウェア装置が含まれる。
【００７２】
プログラム命令の例には、コンパイラによって作られるもののような機械語コードだけでなく、インタープリタなどを使用して、コンピュータによって実行することができる高級言語コードを含む。前記ハードウェア装置は、本発明の動作を行うために一つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成され、その逆も同様である。
【００７３】
以上は、本発明によって具現され得る好ましい実施例の一部についての説明に過ぎないので、周知のように本発明の範囲は、前述の実施例に限定されて解釈されるべきではない。前述された本発明の技術的思想とその根本を一緒にする技術的思想は、いずれも本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、構造物の勾配を測定するための具体的な構成が提示されているので、産業上利用度がある。
【符号の説明】
【００７５】
１００  底体
２００  ボール
３００  カメラ
４００  送受信部
５００  ハウジング
６００  照明装置
７００  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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