(57)【要約】【課題】地盤内に挿入された鋼管の鉛直精度を全長にわたって、地盤を掘削することなく、計測することが可能な計測方法及び計測システムを提供する。【解決手段】計測システム１は、鋼管２内にレーザー光を鉛直に照射するためのレーザー鉛直器４と、鋼管２内の任意の深さ位置に設置可能で、レーザー鉛直器４から照射されるレーザー光を受光するためのターゲット５と、ターゲット５上に照射されたレーザー光の到達位置を撮影するための撮像装置６と、撮像装置６により撮影した映像を表示するための表示装置７と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に挿入された、開口部を有するダイヤフラムが内側に設けられた鋼管の鉛直精度を計測する計測方法において、
前記鋼管内に照射されるレーザー光を受光するためのターゲットを、前記鋼管の前記ダイヤフラム上に設置するターゲット設置工程と、
前記ターゲットに照射されるように前記レーザー光を前記鋼管内へ鉛直方向下向きに照射する照射工程と、
前記ターゲット上に照射された前記レーザー光の到達位置を撮像装置により撮影した映像を表示装置にて表示する表示工程と、
前記撮像装置により撮影した映像に基づいて鉛直精度を評価する評価工程と、を備えることを特徴とする鋼管の鉛直精度の計測方法。
【請求項２】
前記ターゲットは、前記鋼管が鉛直状態であるときに前記レーザー光が照射される位置を示すマーカが表示されていることを特徴とする請求項１に記載の鋼管の鉛直精度の計測方法。
【請求項３】
前記評価工程は、
前記撮像装置により撮影された画像データを前記撮像装置から情報処理装置に転送し、
前記情報処理装置を用いて、前記画像データにおける１ピクセル当たりの長さである１ピクセル長を特定し、
前記情報処理装置を用いて、前記画像データにおける前記レーザー光の前記到達位置と前記ターゲットに表示された点又は線との間のピクセル数をカウントし、
前記情報処理装置を用いて、前記カウントしたピクセル数と、前記１ピクセル長とを乗ずることによって、前記レーザー光の前記到達位置と前記点又は前記線との距離を算出することを特徴とする請求項１に記載の計測方法。
【請求項４】
地盤に挿入された、開口部を有するダイヤフラムが内側に設けられた鋼管の鉛直精度を計測する計測システムであって、
前記鋼管の前記ダイヤフラム上に設置され、前記鋼管内に照射される前記レーザー光を受光するためのターゲットと、
前記ターゲット上に照射された前記レーザー光の到達位置を撮影するための撮像装置と、
前記撮像装置により撮影した映像を表示するための表示装置と、を備えることを特徴とする鋼管の鉛直精度計測システム。
【請求項５】
前記撮像装置により撮影した映像に基づいて鉛直精度を評価する情報処理装置を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の鋼管の鉛直精度計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、逆打工法のＣＦＴ（Ｃｏｎｃｒｅｔｅ  Ｆｉｌｌｅｄ  Ｓｔｅｅｌ  Ｔｕｂｅ）造に用いられる鋼管の鉛直精度を確認するための計測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、多層階ビル等の地下架構部分を構築する際に用いられる逆打工法においては、地盤を掘削する前に躯体荷重を支持するための鋼管が地盤内に設置される。この鋼管は、梁との取り合い、地下架構部分の容積、地下架構部分のコンクリート工事、鉄筋工事、地上鉄骨等の品質に大きな影響を及ぼすため、鉛直精度を把握することが重要である。
【０００３】
鋼管の鉛直精度を確保しながら地盤内に挿入する方法として、例えば、特許文献１には、ガイド材としての鋼管の外周面に取り付けられた直管と、直管内の水面に浮かぶ浮子と、直管の上面に設けられ、浮子の位置を読み取るための目印が付された目印板と、浮子の変位を監視するためのカメラと、クレーンのフック等の吊り具と鋼管との間に介在し、鋼管の傾きを調整するための調整手段とを備えた鉛直精度調整装置を用いて、鉛直精度を調整しながら鋼管を地盤内に挿入する方法が開示されている。
【０００４】
しかし、上述したように鉛直精度を調整しながら鋼管を地盤内に設置しても、土圧や水圧の影響により、設置後に傾く場合がある。そして、深度により土圧や水圧が異なるため、その傾きが鋼管の全長にわたって一様ではなく、深度によって異なることが多い。そこで、通常、設置後の鉛直精度を所定の間隔毎に計測することを目的として、地下架構構築予定箇所の地盤を各階毎に掘削し、その掘削により露出した部分の傾きを適宜、トランシット等を用いて計測している。すなわち、各階分の地盤を掘削して傾きを計測する作業を構築予定の地下階数回だけ繰り返し行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−８４７９４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、地下架構構築予定箇所の地盤を各階毎に掘削し、露出した部分の傾きを計測する方法では、以下のような問題点があった。
【０００７】
（１）露出した部分の計測結果に基づいて鋼管間の正確な水平距離を算出するとともに、長めに製作した梁の長さを調整するため、何らかの理由で梁の長さ調整が遅れると、地下架構部分の工事が停止する場合がある。
【０００８】
（２）鋼管の傾きが大きくなり、鋼管間の水平距離が設計値から乖離すると、地下架構部分の容積量が設計値と異なるので、地下架構部分の設計変更が必要となり、この設計変更には手間と時間がかかるため、地下架構部分の工事が停止する場合がある。そして、逆打工法では、地下架構部分の工事が進まないと地上架構部分の工事を進めることができないため、地下架構部分の工事が停止すると、地上架構部分の工事も停止し、工事全体の工程に影響を及ぼしてしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、逆打ち工法のＣＦＴ造を構築すべく地盤内に挿入された鋼管の鉛直精度を、地盤を掘削することなく計測することが可能な計測方法及び計測システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明は地盤に挿入された、開口部を有するダイヤフラムが内側に設けられた鋼管の鉛直精度を計測する計測方法であって、
前記鋼管内に照射されるレーザー光を受光するためのターゲットを、前記鋼管の前記ダイヤフラム上に設置するターゲット設置工程と、
前記ターゲットに照射されるように前記レーザー光を前記鋼管内へ鉛直方向下向きに照射する照射工程と、
前記ターゲット上に照射された前記レーザー光の到達位置を撮像装置により撮影した映像を表示装置にて表示する表示工程と、
前記撮像装置により撮影した映像に基づいて鉛直精度を評価する評価工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明による鋼管の鉛直精度の計測方法によれば、鋼管を地盤内に挿入した後、地盤を掘削することなく、鋼管の傾きを計測することができる。すなわち、地盤の掘削作業中に鋼管の全長の傾きを計測することができる。したがって、地盤の掘削作業中に、鋼管の鉛直精度の評価、鋼管間の水平距離の算出及び梁の製作を並行して行うことができるため、地下構築部分の工事を停止することがない。
【００１２】
また、鋼管の傾きが大きく、鋼管間の距離が設計値から大きく乖離して、地下架構部分の設計変更が必要となる場合であっても、地盤の掘削期間中にその設計変更を行うことにより、後工程に影響を与えることがない。すなわち、設計変更等に必要な期間を確保でき、かつ、後工程への影響を防止することができるという二重の利点を得ることができる。
【００１３】
さらに、鋼管の深さの異なる各位置で、ターゲットの設置工程から評価工程までを実施することにより、鋼管の鉛直精度を全長にわたって正確に把握することができる。
【００１４】
また、本発明において、前記ターゲットは、前記鋼管が鉛直状態であるときに前記レーザー光が照射される位置を示すマーカが表示されていることとすれば、鋼管が傾いた状態では、レーザー光が照射される位置がマーカからずれるので、そのずれた距離及び向きを計測することにより、鋼管の鉛直精度を評価することができる。
【００１５】
また、本発明において、前記評価工程は、前記撮像装置により撮影された画像データを前記撮像装置から情報処理装置に転送し、
前記情報処理装置を用いて、前記画像データにおける１ピクセル当たりの長さである１ピクセル長を特定し、
前記情報処理装置を用いて、前記画像データにおける前記レーザー光の前記到達位置と前記ターゲットに表示された点又は線との間のピクセル数をカウントし、
前記情報処理装置を用いて、前記カウントしたピクセル数と、前記１ピクセル長とを乗ずることによって、前記レーザー光の前記到達位置と前記点又は前記線との距離を算出することとしてもよい。
【００１６】
本発明によれば、レーザー光の到達位置と点又は線との距離を自動で計測するので、ごく短時間で鋼管の鉛直精度を評価することができる。したがって、深さの異なる各位置での鉛直精度の計測を複数回実施しても短時間で行うことができ、後工程に影響を及ぼさない。
【００１７】
また、本発明は地盤に挿入された、開口部を有するダイヤフラムが内側に設けられた鋼管の鉛直精度を計測する計測システムであって、
前記鋼管の前記ダイヤフラム上に設置され、前記鋼管内に照射される前記レーザー光を受光するためのターゲットと、
前記ターゲット上に照射された前記レーザー光の到達位置を撮影するための撮像装置と、
前記撮像装置により撮影した映像を表示するための表示装置と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明の計測システムによれば、鋼管内に設置されたターゲットにレーザー光を照射し、撮像装置により撮影した映像に基づいて鉛直精度を評価するため、鋼管を地盤内に挿入した後、地盤を掘削することなく、鋼管の傾きを計測することができる。
【００１９】
さらに、ターゲットを鋼管の深さの異なる各位置に設置することにより、鋼管の鉛直精度を全長にわたって正確に把握することができる。
【００２０】
また、本発明において、前記撮像装置により撮影した映像に基づいて鉛直精度を評価する情報処理装置を更に備えることとすれば、ごく短時間で鋼管の鉛直精度を評価することができる。したがって、深さの異なる各位置での鉛直精度の計測を複数回実施しても短時間で行うことができ、後工程に影響を及ぼさない。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、逆打ち工法のＣＦＴ造を構築すべく地盤内に挿入された鋼管の鉛直精度を全長にわたって、地盤を掘削することなく計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る計測システムを鋼管に設置した状態を示す概略側面図である。
【図２】本実施形態に係るターゲットを示す斜視図である。
【図３】受光板にレーザー光が照射された状態を示す平面図である。
【図４】鋼管の鉛直精度を計測する計測方法のフローを示す図である。
【図５】鋼管内にターゲットを吊り降ろしている状態を示す図である。
【図６】鋼管の上端にレーザー鉛直器を設置した状態を示す図である。
【図７】受光板にレーザー光が照射された状態を示す図である。
【図８】本発明の第二実施形態に係る計測システムを鋼管に設置した状態を示す概念側面図である。
【図９】本実施形態に係るターゲットを示す平面図である。
【図１０】鋼管の鉛直精度を計測する計測方法のフローを示す図である。
【図１１】受光板を撮影した画像の二値化処理を行った結果の例を示す図である。
【図１２】本発明の第二実施形態に係るターゲットを示す斜視図である。
【図１３】ターゲットを鋼管内に設置した状態を示す平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の第一実施形態に係る計測システム１を鋼管２に設置した状態を示す概略側面図である。
図１に示すように、計測システム１は、上端面が開口された中空の鋼管２の鉛直精度を計測するものである。本実施形態においては、鋼管２として、筒状の角型鋼管を用いた。この鋼管２の内部にコンクリートを充填することでＣＦＴが構築される。
【００２５】
鋼管２内には、長手方向に所定の間隔でダイヤフラム３が設けられている。このダイヤフラム３には開口が設けられていて、その開口の形状は、例えば、円形であり、その直径をＤとする。
【００２６】
計測システム１は、鋼管２内にレーザー光を鉛直方向下向きに照射するためのレーザー鉛直器４と、鋼管２内のダイヤフラム３上に設置され、レーザー鉛直器４から照射されるレーザー光を受光するためのターゲット５と、ターゲット５上に照射されたレーザー光の到達位置を撮影するための撮像装置６と、撮像装置６により撮影した映像を表示するための表示装置７と、を備える。なお、レーザー鉛直器４は、レーザー光を鋼管２の上端面における軸心位置から鉛直方向下向きに照射するように設置されている。
【００２７】
図２は、本実施形態に係るターゲット５を示す斜視図である。
図２に示すように、ターゲット５は、レーザー光を受光するための長方形状の受光板８と、受光板８の対向する辺８ａから両側に突出するように設けられた棒状のガイド材９と、受光板８及びガイド材９を鋼管２内に吊り降ろすための第１の吊り具１０及び第２の吊り具１１とから構成される。
【００２８】
受光板８の中心には、基準点となる点マーカ１４が表示されている。また、受光板８には、点マーカ１４上で直交する２本の基準線１６と、基準線１６に平行な複数の目盛線１７とが格子状に表示されている。
【００２９】
ガイド材９が接続されている受光板８の辺８ａの長さＬ１は、ダイヤフラム３に設けられた開口の直径Ｄよりも短い。また、ガイド材９が接続されていない受光板８の辺８ｂの長さＬ２は、上記開口の直径Ｄよりも長く、かつ、鋼管２の内寸よりも短い。
【００３０】
ガイド材９は１本の棒鋼からなり、その中央部が受光板８の下面に接着材や溶接等により接続されている。
【００３１】
ガイド材９の長さは、鋼管２の内寸の対角線の長さと同一になるように設定されている。また、ガイド材９の両端は、鋼管２の角部に点で接するように、尖った形状に形成されている。
【００３２】
第１の吊り具１０及び第２の吊り具１１はワイヤーロープからなり、一端がガイド材９の両側にそれぞれ接続されている。
【００３３】
ガイド材９を鋼管２内の対角線上に配置し、ダイヤフラム３上に設置すると、受光板８の点マーカ１４が鋼管２の軸心と一致する。したがって、鋼管２が鉛直状態のときに、受光板８に照射されたレーザー光のスポット１５は点マーカ１４上に存在し、鋼管２が鉛直状態から傾くとスポット１５は点マーカ１４からずれることとなる。
【００３４】
再び、図１を参照すると、撮像装置６は、受光板８を撮影するための電子カメラと、受光板８を照明するためのライトとから構成される。
【００３５】
本実施形態においては、電子カメラとして防雨型ＣＣＤカメラを、ライトとしてＬＥＤライトを用いた。
【００３６】
表示装置７は、地上に設置され、撮像装置６により撮影された受光板８の映像を表示するためのモニタである。すなわち、受光板８に照射されたレーザー光のスポット１５が撮像装置６で撮影され、表示装置７に表示される。
【００３７】
鋼管２の傾きの計測は、ダイヤフラム３上に設置された受光板８を撮像装置６で撮影し、その映像を表示装置７に表示してレーザー光の照射されたスポット１５位置が点マーカ１４からどの向きへどれだけずれているかを読み取る。例えば、図３に示すように、スポット１５が点マーカ１４から北へ５ｍｍ、西へ１０ｍｍずれている場合には、鋼管２の鉛直精度はターゲット５の深さ位置において、南へ５ｍｍ、東へ１０ｍｍずれていることとなる。
【００３８】
以下に、計測システム１による鉛直精度の計測方法について説明する。
【００３９】
図４は、鋼管２の鉛直精度を計測する計測方法のフローを示す図である。
図４に示すように、ターゲット５を所定の深さ位置に設置する工程（Ｓ１０）から鉛直精度を評価する工程（Ｓ１６）までを実施することにより鋼管２の鉛直精度を計測する。
【００４０】
まず、ターゲット５を所定の深さ位置に設置する工程（Ｓ１０）を実施する。
【００４１】
図５は、鋼管２内にターゲット５を吊り降ろしている状態を示す図である。
図５に示すように、ターゲット５を第１の吊り具１０で吊り下げて、ターゲット５の長手方向が鋼管２の長手方向を向くように傾けた状態で鋼管２の上端から挿入する。
【００４２】
ターゲット５をダイヤフラム３の開口内を挿通させながら所定の深さのダイヤフラム３の位置まで降下させる。上述したように、ガイド材９が接続されている受光板８の辺８ａの長さＬ１は、ダイヤフラム３に設けられた開口の直径Ｄよりも小さいので、この開口を通してターゲット５を吊り降ろすことができる。
【００４３】
次に、受光板８及びガイド材９が設置予定のダイヤフラム３に近づいたら、第１の吊り具１０及び第２の吊り具１１を操作してガイド材９を鋼管２の対角線上に配置する。そして、ガイド材９の両端をそれぞれ鋼管２の角部に当接させるように第１の吊り具１０及び第２の吊り具１１で支持しながら受光板８及びガイド材９をダイヤフラム３上に設置する。その際、受光板８の辺８ｂの長さＬ２は、ダイヤフラム３に設けられた開口の直径Ｄよりも大きいので、ダイヤフラム３上に安定した状態で設置される。
【００４４】
ターゲット５をダイヤフラム３上に設置すると、第１の吊り具１０及び第２の吊り具１１を緩めるなどにより、撮像装置６を吊り下げるためのワイヤーロープ１２や、撮像装置６から表示装置７に撮影画像を送信するためのケーブル１３を鋼管２内に挿入する際に邪魔にならないようにすることができる。
【００４５】
次に、撮像装置６を設置する工程（Ｓ１１）を実施する。
【００４６】
ワイヤーロープ１２に吊り下げられた撮像装置６を鋼管２内に挿入し、受光板８全体が撮影できる位置に設置する。そして、撮像装置６に接続されているケーブル１３を地上の表示装置７に接続する。
【００４７】
次に、レーザー鉛直器４を設置する工程（Ｓ１２）を実施する。
【００４８】
図６は、鋼管２の上端にレーザー鉛直器４を設置した状態を示す図である。
図６に示すように、鋼管２の上端にレーザー鉛直器４を設置する。レーザー鉛直器４から照射されるレーザー光が鋼管２内に鉛直方向下向きで、かつ、鋼管２上面の軸心位置から照射されるように正確にレーザー鉛直器４を設置する。設置後、レーザー光を鋼管２内に照射する工程（Ｓ１３）を実施する。
【００４９】
次に、撮像装置６による撮影工程（Ｓ１４）を実施する。
レーザー鉛直器４から発射されたレーザー光が受光板８に照射されて当該レーザー光のスポット１５が映し出されると、これを撮像装置６が撮影して表示装置７に表示される。
【００５０】
次に、受光板８に照射されたレーザー光のスポット１５の位置を読み取る工程（Ｓ１５）を実施する。
【００５１】
図７は、受光板８にレーザー光が照射された状態を示す図である。
図７に示すように、ターゲット５に記載されている基準線１６、目盛線１７を利用して、レーザー光のスポット１５位置と点マーカ１４とのずれ及びそのずれの向きを目視にて計測する。計測方法は、例えば、点マーカ１４から北方向にａ［ｍｍ］、西方向へｂ［ｍｍ］ずれていることを目視にて読み取る。
【００５２】
そして、この計測結果に基づいて、計測深度における鋼管２の鉛直精度は、南方向へａ［ｍｍ］、東方向へｂ［ｍｍ］であることを評価する評価工程（Ｓ１６）を実施する。
【００５３】
以上説明した本実施形態における鋼管２の鉛直精度の計測システム１によれば、鋼管２を地盤Ｅ内に挿入した後、地盤Ｅを掘削することなく、鋼管２の傾きを計測することができる。すなわち、地盤Ｅの掘削作業中に鋼管２の傾きを計測することができる。したがって、地盤Ｅの掘削作業中に、鋼管２の鉛直精度の評価、鋼管２間の水平距離の算出及び梁の製作を並行して行うことができるため、地下構築部分の工事を停止することがない。
【００５４】
また、鋼管２の傾きが大きく、地盤Ｅ内の鋼管２間の距離が設計値から大きく乖離して、地下架構部分の設計変更が必要となる場合であっても、地盤Ｅの掘削期間中にその設計変更を行うことにより、後工程に影響を与えることがない。すなわち、設計変更等に必要な期間を確保でき、かつ、後工程への影響を防止することができるという二重の利点を得ることができる。
【００５５】
さらに、鋼管２の深さの異なるダイヤフラム３の各位置で、ターゲット５の設置工程（Ｓ１０）から鉛直精度の評価工程（Ｓ１６）までを実施することにより、鋼管２の鉛直精度を全長にわたって正確に把握することができる。
【００５６】
また、撮像装置６としてカメラを用い、表示装置７としてモニタを用いたが、これらは一般的なものであり、安価で入手性に優れている。
【００５７】
また、ターゲット５、撮像装置６は回収可能なので、鉛直精度を計測した後に回収して、再び他の鋼管２内に挿入することができるので、設備投資費が少なくてすむ。
【００５８】
なお、本実施形態においては、受光板８の格子状の目盛線１７が表示されている場合について説明したが、この表示方法に限定されるものではなく、点マーカ１４を中心とする同心円状の目盛線が記載されていてもよい。
【００５９】
さらに、本実施形態においては、長方形の受光板８を用いた場合について説明したが、この形状に限定されるものではなく、三角形、円形、台形等でもよく、ダイヤフラム３の開口を挿通可能で、かつ、開口から脱落することなくダイヤフラム３上に設置可能な形状であればよい。
【００６０】
なお、本実施形態においては、鋼管２として、角型鋼管を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、丸型鋼管でもよい。丸型鋼管を用いる場合には、ガイド材９の長さを丸型管の内径と同一にすれば、受光板８をダイヤフラム３上に設置することにより、点マーカ１４が自然に軸心と一致する。したがって、短時間で容易にターゲット５を設置することができる。
【００６１】
なお、本実施形態においては、鋼管２が鉛直状態であるときに、鋼管２の上端面の軸心位置からレーザー光が照射される点マーカ１４の位置を受光板８の中心とする場合について説明したが、これに限定されるものではなく、軸心位置からずれた位置から照射する場合は、鋼管２を鉛直にした状態でその照射位置の鉛直方向真下に点マーカ１４が位置するように受光板８に表示されていればよい。
【００６２】
次に、本発明の第二実施形態について説明する。以下の説明において、第一実施形態に対応する部分には同一の符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００６３】
第二実施形態は、撮像装置６で撮影した映像を画像処理して、鋼管２の鉛直精度を評価するものである。
【００６４】
図８は、本発明の第二実施形態に係る計測システム２１を鋼管２に設置した状態を示す概念側面図である。
図８に示すように、計測システム２１は、レーザー鉛直器４と、ターゲット５と、撮像装置６と、表示装置７と、撮像装置６により撮影した映像に基づいて鉛直精度を評価する情報処理装置２２と、を備える。
【００６５】
本実施形態にかかる受光板８には、図９に示すように、基準線となるＸ軸、Ｙ軸及び円形マーカ２３が表示されている。このＸ軸とＹ軸とは直交するように表示されている。なお、Ｘ軸とＹ軸との交点を基準点とする。
円形マーカ２３は、事前にその大きさ（寸法）が分かっており、円形マーカ２３の大きさと、撮影した画像における円形マーカ２３内のピクセル数とから１ピクセル当たりの長さ（１ピクセル長）を求めるために用いられる。
【００６６】
情報処理装置２２は、撮像装置６に接続されたＰＣ（Personal Computer）であり、地上に設置される。撮像装置６とＰＣとは、ケーブル１３により接続されており、撮像装置６により撮影された撮影画像の受信が可能である。
【００６７】
以下に、計測システム２１による鉛直精度の計測方法について、施工手順にしたがって説明する。
【００６８】
図１０は、鋼管２の鉛直精度を計測する計測方法のフローを示す図である。
図１０に示すように、ターゲット５を所定の深さ位置に設置する工程（Ｓ１０）と並行して撮像装置６のキャリブレーション工程（Ｓ２０）を実施する。
【００６９】
キャリブレーション工程（Ｓ２０）は、撮像装置６にてキャリブレーションボードを撮影し、カメラパラメータを取得する。これは、カメラキャリブレーションと呼ばれるもので、格子模様や等間隔ドットを印刷した紙であるボードを撮影することにより、撮像装置６（本実施形態においては、ＣＣＤカメラ）の歪み等を検出するものである。詳細は後述するが、取得したカメラパラメータに基づいて後工程（Ｓ２１）で撮影画像の歪みを補正する。
【００７０】
次に、第一実施形態と同様に、撮像装置６を鋼管２内の所定の位置に設置する工程（Ｓ１１）から撮像装置６による撮影工程（Ｓ１４）までを実施する。本実施形態においては、撮影工程（Ｓ１４）で撮影された撮影画像は情報処理装置２２に転送される。
【００７１】
次に、撮影画像を処理する画像処理工程（Ｓ２１）を実施する。
【００７２】
画像処理工程（Ｓ２１）では、撮影画像からスポット１５の位置情報を取得し、基準点からのずれを評価する。評価方法について以下に説明する。
【００７３】
まず、カメラパラメータを用いてＰＣにより撮影画像の歪みを補正するとともに、補正後の撮影画像の二値化を行う。
【００７４】
情報処理装置２２には、予め、マーカ内基準長ｄ［ｍｍ］を入力しておく。なお、マーカ内基準長ｄは、マーカにおける基準となる長さであり、例えば、円形マーカ２３ならば、その円の直径の長さが適用される。
【００７５】
そして、画像の二値化を行う。具体的には、デジタル画像をピクセル値＝０又は１の白黒画像に変換する。図１１は、画像の二値化処理を行った結果の例を示す図である。図１１に示すように、円形マーカ２３、Ｘ軸、Ｙ軸及びレーザー光のスポット１５が表示されている。
【００７６】
続いて、情報処理装置２２は、二値化された画像データから円形マーカ２３、Ｘ軸、Ｙ軸及びスポット１５を検出する。背景が白色（ピクセルの値＝１）で、円形マーカ２３、Ｘ軸、Ｙ軸及びスポット１５が黒色（ピクセルの値＝０）になっているので、例えば、画像データを水平左方向にスキャンしたときに、スポット１５のピクセルの値が１から０に変化する箇所を右側輪郭として検出し、ピクセルの値が０から１に変化する箇所を左側輪郭として検出することにより、スポット１５として認識される。
【００７７】
また、水平左方向にスキャンして、Ｙ軸のピクセルの値が１から０に変化する箇所を右側輪郭として検出し、ピクセルの値が０から１に変化する箇所を左側輪郭として検出することにより、Ｙ軸として認識される。
【００７８】
さらに、水平下方向にスキャンして、Ｘ軸のピクセルの値が１から０に変化する箇所を上側輪郭として検出し、ピクセルの値が０から１に変化する箇所を下側輪郭として検出することにより、Ｘ軸として認識される。
【００７９】
続いて、情報処理装置２２は、撮影画像データ内におけるマーカ内基準長ｄの占有ピクセルｄｐ［pixel］を抽出し、画像スケール（１ピクセル当たりの長さ）を取得する。具体的には、円形マーカ２３の直径のうち、最大の直径を特定し、その径長に含まれるピクセル数ｄｐをカウントする。そして、マーカ内基準長ｄをピクセル数ｄｐで除することにより、１ピクセル当たりの長さが求められる。これによれば、円形マーカ２３を用いることにより、どの方向から円形マーカ２３を見ても最大直径が一定になるので、円形マーカ２３の向きが変わっても精度よく１ピクセル当たりの長さを特定することができる。
【００８０】
そして、スポット１５位置のＸ軸、Ｙ軸へのずれＤｘ、Ｄｙを次式（１）及び（２）により算出する。
Ｄｘ＝ｘｐ×（ｄ／ｄｐ）  ・・・  式（１）
Ｄｙ＝ｙｐ×（ｄ／ｄｐ）  ・・・  式（２）
【００８１】
ここで、Ｄｘ［ｍｍ］は、Ｘ軸方向におけるスポット１５のずれ、Ｄｙ［ｍｍ］は、Ｙ軸方向におけるスポット１５のずれ、ｄ／ｄｐ［ｍｍ／pixel］は、１ピクセル当たりの長さ、ｘｐ［pixel］は、Ｘ軸方向における距離、ｙｐ［pixel］は、Ｙ軸方向における距離である。
【００８２】
例えば、スポット１５が、Ｄｘについて＋５ｍｍ（すなわちＸ軸の正の方向へ５ｍｍ）、Ｄｙについて＋１０ｍｍ（すなわちＹ軸の正の方向へ１０ｍｍ）ずれている場合には、計測深度における鋼管２の鉛直精度はＸ軸の負の方向へ５ｍｍ、Ｙ軸の負の方向へ１０ｍｍずれていることとなる。
【００８３】
以上説明した本実施形態における鋼管２の鉛直精度の計測方法によれば、レーザー光のスポット１５の画像を撮像装置６で撮影し、情報処理装置２２で画像処理を行うことによって、簡単に鉛直精度を評価することができる。また、歪みが補正された画像を用いるので、精度よく鉛直精度を評価することができる。
【００８４】
なお、上述した各実施形態においては、ターゲット５のガイド材９を１本だけ用いた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図１２に示すように、受光板８と、２本のガイド材９ａ、９ｂと、受光板８の端部に設けられ、吊り具を接続するための第１の接続具２６及び第２の接続具２７と、一端がそれぞれ接続具２６、２７に接続された第１の吊り具１０及び第２の吊り具１１とからなるターゲット２５を用いてもよい。
【００８５】
かかる場合には、第１の接続具２６及び第２の接続具２７は、受光板８の表面に取り付けられていて、両接続具２６、２７が受光板８の表面に取り付けられていることにより、ターゲット２５を両吊り具１０、１１で吊り下げたときに、両吊り具１０、１１が受光板８やガイド材９ａ、９ｂに巻き付かないので、受光板８の表面を必ず上に向けることができる。
【００８６】
そして、図１３に示すように、ターゲット２５は、鋼管２の角部に設けられた枕木２４の側面と鋼管２の内周面との間に形成される隅部にガイド材９ａ、９ｂが当接するように設置される。鋼管２の角部に枕木２４が取り付けられているので、ターゲット２５を水平にしたときにターゲット２５が水平方向に回転することを防止し、両吊り具１０、１１がターゲット２５に絡まることを防止できる。ガイド材９ａとガイド材９ｂの一端側端部間の距離Ｇは、隣接する枕木２４間の長さと同じになるように調整されている。
【００８７】
なお、ガイド材９ａ、９ｂは、例えば、カメラ用三脚等に使用されているような、大径な外パイプの内側に小径な内パイプを挿通し、両パイプをパイプクランプによって固定する機構として、長さを調整可能なものとしてもよい。ガイド材９ａ、９ｂを伸縮自在な機構とすることにより、鋼管２の内径が異なるものにも使用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１  計測システム
２  鋼管
３  ダイヤフラム
４  レーザー鉛直器
５  ターゲット
６  撮像装置
７  表示装置
８  受光板
８ａ、８ｂ  辺
９  ガイド材
９ａ、９ｂ  ガイド材
１０  第１の吊り具
１１  第２の吊り具
１２  ワイヤーロープ
１３  ケーブル
１４  点マーカ
１５  スポット
１６  基準線
１７  目盛線
２１  計測システム
２２  情報処理装置
２３  円形マーカ
２４  枕木
２５  ターゲット
２６  第１の接続具
２７  第２の接続具
Ｌ１、Ｌ２  辺の長さ
Ｄ  開口の直径
ｄ  マーカ内基準長
Ｅ  地盤
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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