(57)【要約】【課題】建設部材の表面や施工段階の建設部材の表面に存在する部材の表面の３次元座標に基づいて、建設部材の設置／未設置又は施工段階の建設部材の工程を判定するシステムにおいて、判定誤差を抑制し、また、表面に凹凸のある対象をも認識可能とする。【解決手段】建設工事の施工管理システム１０では、画像取込部２１が、建設部材の表面の３次元座標を、３次元点群データとしてステレオカメラ１２から取得し、記憶部２３が、建設部材の表面の設計上の３次元座標を記憶し、処理部２２が、記憶部２３に記憶された３次元座標を含む立体領域を挟んで互いに対向する面Ａ、Ｂを設定する。そして、処理部２２が、面Ａ、Ｂ間の領域に存在する３次元点群データの量に基づいて建設部材の設置／未設置を判定する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設部材の表面又は施工段階の建設部材の表面に存在する部材の表面の３次元座標を、３次元点群データとして該３次元点群データの出力装置から取得する３次元点群データ取得部と、
前記建設部材又は前記部材の表面の設計上の３次元座標を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記３次元座標を含む立体領域を挟んで互いに対向する第１の面及び第２の面を設定する面設定部と、
前記第１の面と前記第２の面との間の前記立体領域に存在する前記３次元点群データの量に基づいて前記建設部材の設置／未設置又は前記施工段階の建設部材の工程を判定する判定部と
を備える建設工事の施工管理システム。
【請求項２】
前記領域設定部は、前記第１の面と前記第２の面との間の前記立体領域を等間隔で複数の区画に分割する区画設定部を備え、
前記判定部は、前記区画設定部で設定された前記区画の数に対する前記３次元点群データが存在する前記区画の数の割合に基づいて前記建設部材の設置／未設置又は前記施工段階の建設部材の工程を判定する請求項１に記載の建設工事の施工管理システム。
【請求項３】
前記部材は、前記建設部材の表面より内径側に存在する第１の部材と、前記建設部材の表面より外径側に存在する第２の部材とを備え、
前記記憶部は、前記第１の部材の表面の設計上の３次元座標と、前記建設部材の表面の設計上の３次元座標と、前記第２の部材の表面の設計上の３次元座標とを記憶し、
前記面設定部は、前記記憶部に記憶された前記第１の部材の表面の設計上の３次元座標を含む第１の立体領域、前記記憶部に記憶された前記建設部材の表面の設計上の３次元座標を含む第２の立体領域、及び前記記憶部に記憶された前記第２の部材の表面の設計上の３次元座標を含む第３の立体領域について、これらを挟んで互いに対向する前記第１の面及び前記第２の面を設定し、
前記判定部は、前記第１の立体領域、前記第２の立体領域、前記第３の立体領域の順序で、各立体領域に存在する前記３次元点群データの量に基づいて前記施工段階の建設部材の工程を判定する請求項１又は請求項２に記載の建設工事の施工管理システム。
【請求項４】
建設部材の表面又は施工段階の建設部材の表面に存在する部材の表面の３次元座標を、３次元点群データとして該３次元点群データの出力装置から取得する３次元点群データ取得機能と、
前記建設部材又は前記部材の表面の設計上の３次元座標を記憶する記憶機能と、
前記記憶機能により記憶された前記３次元座標を含む立体領域を挟んで互いに対向する第１の面及び第２の面を設定する面設定機能と、
前記第１の面と前記第２の面との間の前記立体領域に存在する前記３次元点群データの量に基づいて前記建設部材の設置／未設置又は前記施工段階の建設部材の工程を判定する判定機能と
をコンピュータに実現させるための建設工事の施工管理用プログラム。
【請求項５】
建設部材の表面又は施工段階の建設部材の表面に存在する部材の表面の３次元座標を、３次元点群データとして該３次元点群データの出力装置から取得する３次元点群データ取得手順と、
前記建設部材又は前記部材の表面の設計上の３次元座標を記憶する記憶手順と、
前記記憶手順において記憶された前記３次元座標を含む立体領域を挟んで互いに対向する第１の面及び第２の面を設定する面設定手順と、
前記第１の面と前記第２の面との間の前記立体領域に存在する前記３次元点群データの量に基づいて前記建設部材の設置／未設置又は前記施工段階の建設部材の工程を判定する判定手順と
をコンピュータで実現する建設工事の施工管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設工事の施工管理システム、建設工事の施工管理用のプログラム、及び建設工事の施工管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設工事の施工現場の設計上の位置に建設部材が設置されているか否かを、施工現場をステレオカメラで撮影して建設部材の表面の３次元情報が得られるか否かで判定するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のシステムでは、設計上建設部材の表面が存在すべき範囲を３次元の現場ローカル座標系に設定しておき、当該範囲における３次元点群データの密度に応じて、建設部材が設計上の位置に設置されているか否かを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−３５２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のシステムでは、建設部材の表面が存在すべき面状の範囲における３次元点群データの密度を基準にしているが、ステレオカメラから建設部材の表面までの距離と点群密度とは必ずしも比例関係にはならず、判定誤差が生じる。また、現場打ちの鉄筋コンクリート造の柱や梁等の施工の進捗状況を管理する場合には、コンクリートの打設前の各段階（特に鉄筋工事段階）では表面に凹凸があるため、特許文献１に記載のシステムは採用できない。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、建設部材の表面や施工段階の建設部材の表面に存在する部材の表面の３次元座標に基づいて、建設部材の設置／未設置又は施工段階の建設部材の工程を判定するシステムにおいて、判定誤差を抑制し、また、表面に凹凸のある対象をも認識可能とすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る建設工事の施工管理システムは、建設部材の表面又は施工段階の建設部材の表面に存在する部材の表面の３次元座標を、３次元点群データとして該３次元点群データの出力装置から取得する３次元点群データ取得部と、前記建設部材又は前記部材の表面の設計上の３次元座標を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記３次元座標を含む立体領域を挟んで互いに対向する第１の面及び第２の面を設定する面設定部と、前記第１の面と前記第２の面との間の前記立体領域に存在する前記３次元点群データの量に基づいて前記建設部材の設置／未設置又は前記施工段階の建設部材の工程を判定する判定部とを備える。
【０００７】
前記建設工事の施工管理システムにおいて、前記領域設定部は、前記第１の面と前記第２の面との間の前記立体領域を等間隔で複数の区画に分割する区画設定部を備えてもよく、前記判定部は、前記区画設定部で設定された前記区画の数に対する前記３次元点群データが存在する前記区画の数の割合に基づいて前記建設部材の設置／未設置又は前記施工段階の建設部材の工程を判定してもよい。
【０００８】
前記建設工事の施工管理システムにおいて、前記部材は、前記建設部材の表面より内径側に存在する第１の部材と、前記建設部材の表面より外径側に存在する第２の部材とを備えてもよく、前記記憶部は、前記第１の部材の表面の設計上の３次元座標と、前記建設部材の表面の設計上の３次元座標と、前記第２の部材の表面の設計上の３次元座標とを記憶し、前記面設定部は、前記記憶部に記憶された前記第１の部材の表面の設計上の３次元座標を含む第１の立体領域、前記記憶部に記憶された前記建設部材の表面の設計上の３次元座標を含む第２の立体領域、及び前記記憶部に記憶された前記第２の部材の表面の設計上の３次元座標を含む第３の立体領域について、これらを挟んで互いに対向する前記第１の面及び前記第２の面を設定し、前記判定部は、前記第１の立体領域、前記第２の立体領域、前記第３の立体領域の順序で、各立体領域に存在する前記３次元点群データの量に基づいて前記施工段階の建設部材の工程の完了／未了を判定してもよい。
【０００９】
また、本発明に係る建設工事の施工管理用プログラムは、建設部材の表面又は施工段階の建設部材の表面に存在する部材の表面の３次元座標を、３次元点群データとして該３次元点群データの出力装置から取得する３次元点群データ取得機能と、前記建設部材又は前記部材の表面の設計上の３次元座標を記憶する記憶機能と、前記記憶機能により記憶された前記３次元座標を含む立体領域を挟んで互いに対向する第１の面及び第２の面を設定する面設定機能と、前記第１の面と前記第２の面との間の前記立体領域に存在する前記３次元点群データの量に基づいて前記建設部材の設置／未設置又は前記施工段階の建設部材の工程を判定する判定機能とをコンピュータに実現させるためのものである。
【００１０】
また、本発明に係る建設工事の施工管理方法は、建設部材の表面又は施工段階の建設部材の表面に存在する部材の表面の３次元座標を、３次元点群データとして該３次元点群データの出力装置から取得する３次元点群データ取得手順と、前記建設部材又は前記部材の表面の設計上の３次元座標を記憶する記憶手順と、前記記憶手順において記憶された前記３次元座標を含む立体領域を挟んで互いに対向する第１の面及び第２の面を設定する面設定手順と、前記第１の面と前記第２の面との間の前記立体領域に存在する前記３次元点群データの量に基づいて前記建設部材の設置／未設置又は前記施工段階の建設部材の工程を判定する判定手順とをコンピュータで実現するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、建設部材の表面や施工段階の建設部材の表面に存在する部材の表面の３次元座標に基づいて、建設部材の設置／未設置又は施工段階の建設部材の工程を判定するシステムにおいて、判定誤差を抑制し、また、表面に凹凸のある対象をも認識可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態に係る建設工事の施工管理システムを示す図である。
【図２】ステレオカメラによるステレオ画像認識の原理を説明するための図である。である。
【図３】サーバの概略構成を示すブロック図である。
【図４】記憶部に記憶されるデータの構成を示す図である。
【図５】部材モデルデータの一例を示す図である。
【図６】部材モデルデータの一例を示す図である。
【図７】面モデルデータ、及び領域分割データの一例を示す図である。
【図８】施工管理システムを稼働させる前の処理を示すフローチャートである。
【図９】施工管理システムの処理を示すフローチャートである。
【図１０】施工管理システムの一実施例を示す平面図である。
【図１１】施工管理システムの一実施例を示す平面図である。
【図１２】施工管理システムの一実施例を示す平面図である。
【図１３】記憶部に記憶されるデータの構成を示す図である。
【図１４】施工管理システムを稼働させる前の処理を示すフローチャートである。
【図１５】施工管理システムの処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る建設工事の施工管理システム１０を示す図である。この図に示すように、建設工事の施工管理システム１０は、現場の所定位置に配された基準マーカーボード２Ａ、２Ｂと、基準マーカーボード２Ａ、２Ｂを撮影するステレオカメラ１２と、ステレオカメラ１２によって撮影された画像に基づいて柱１等の建設部材の設計上の位置への設置、未設置を判定する処理を実行するサーバ２０とを備えている。
【００１４】
図２は、ステレオカメラ１２によるステレオ画像認識の原理を説明するための図である。この図に示すように、ステレオカメラ１２によるステレオ画像認識は、平行等位に設置された２台のカメラ１２Ｌ、１２Ｒで対称点Ｐを同時に撮影し、各カメラ１２Ｌ、１２Ｒで得られた画像上での対称点Ｐの位置（ｘl，ｙl）、（ｘr，ｙr）の違い（視差ｄ）から、その対称点Ｐの３次元の位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を認識する技術である。なお、平行等位とは、左右のカメラ１２Ｌ、１２Ｒの光軸を平行にして撮像面を一致させ、更に撮像面の横軸（Ｘ軸）も一致させた配置である。
【００１５】
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を左のカメラ１２Ｌの焦点を原点とした実際の空間の座標系、（ｘl，ｙl）、（ｘr，ｙr）をそれぞれ左のカメラ１２Ｌ、右のカメラ１２Ｒの撮像面上で夫々の光軸との交点を原点とした座標系とし、Ｘ軸，ｘl軸，ｘr軸を全て左のカメラ１２Ｌの焦点から右のカメラ１２Ｒの焦点に向う方向に一致させた場合、実際の空間の対称点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、下記（１）式で表される。
【００１６】
図３は、サーバ２０の概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、サーバ２０は、画像取込部２１、処理部２２、記憶部２３、入力部２４、表示部２５、及びこれらを接続するバス２６を備えている。画像取込部２１は、ビデオキャプチャボード等であり、ステレオカメラ１２で撮影された被写体の３次元座標を３次元点群データとして取り込む。
【００１７】
処理部２２は、サーバ２０の全体の処理を行うＣＰＵであり、画像取込部２１で取り込まれた３次元点群データに基づいて、柱１等の建設部材が設計上の位置に設置されたか否かを判定する処理を行う。記憶部２３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等であり、サーバ２０で実行されるプログラムや画像取込部２１で取り込まれた３次元点群データ等を格納・記憶する。
【００１８】
入力部２４は、キーボードやタッチパネル等であり、オペレータがデータや指示を入力するのに用いられる。さらに、表示部２５は、処理部２２による判定結果等を表示するモニタである。
【００１９】
図４は、記憶部２３に記憶されるデータの構成を示す図である。この図に示すように、記憶部２３には、部材モデルデータ２３１、面モデルデータ２３２Ａ、２３２Ｂ、領域分割データ２３３、座標変換式データ２３４、３次元点群データ２３５、区画数カウントデータ２３６、及び閾値データ２３７が記憶される。
【００２０】
図５及び図６は、部材モデルデータ２３１の一例を示す図である。これらの図に示すように、部材モデルデータ２３１は、施工される躯体の３次元ＣＡＤデータである。例えば、柱ＣＸ１Ｙ１は、ｘ座標の−３００から３００までの間、ｙ座標の−３００から３００までの間、ｚ座標の０から４０００までの間に位置する直方体と規定される。また、大梁ＧＹ１Ｘ１は、ｘ座標の３００から５７００までの間、ｙ座標の−２００から２００までの間、ｚ座標の３０００から４０００までの間に位置する直方体と規定される。
【００２１】
図７は、面モデルデータ２３２Ａ、２３２Ｂ、及び領域分割データ２３３の一例を示す図である。この図に示すように、面モデルデータ２３２Ａは、部材モデルデータ２３１により規定される部材のステレオカメラ１２の被写界に入る面Ａの座標を規定したものである。ここで、ｙ軸を法線とする面Ａの座標は（ｘ１〜ｘ２，ｙ１，ｚ１〜ｚ２）となり、ｘ軸を法線とする面Ａの座標は（ｘ１orｘ２，ｙ１〜ｙ２，ｚ１〜ｚ２）となり、ｚ軸を法線とする面Ａの座標は（ｘ１〜ｘ２，ｙ１〜ｙ２，ｚ２）となる（ただし、ｘ１＜ｘ２，ｙ１＜ｙ２，ｚ１＜ｚ２）。例えば、柱ＣＸ１Ｙ１のｙ軸を法線とする面Ａは（−３００〜３００，−３００，０〜４０００）となる。
【００２２】
面モデルデータ２３２Ｂは、点群の誤差と部材の建入れ精度とから生じる面の座標の誤差分αを考慮して、面モデルデータ２３２Ａで規定した面Ａに対して平行な面Ｂの座標を規定したものである。ここで、ｙ軸を法線とする面Ｂの座標は（ｘ１〜ｘ２，ｙ１−α，ｚ１〜ｚ２）となり、ｘ軸を法線とする面Ｂの座標は（（ｘ１−α）or（ｘ２＋α），ｙ１〜ｙ２，ｚ１〜ｚ２）となり、ｚ軸を法線とする面Ｂの座標は（ｘ１〜ｘ２，ｙ１〜ｙ２，ｚ２＋α）となる（α≪（ｘ２−ｘ１），α≪（ｙ２−ｙ１），α≪（ｚ２−ｚ１））。例えば、柱ＣＸ１Ｙ１のｙ軸を法線とする面Ｂは（−３００〜３００，−２９０，０〜４０００）となる。
【００２３】
領域分割データ２３３は、面モデルデータ２３２Ａ、２３２Ｂで規定した面Ａ、Ｂ間の領域を辺長αの立方体Ｃを１区画として分割数Ｔで分割したデータである。ｘ軸を法線とする面Ａ、Ｂ間の領域については、ｙ軸及びｚ軸に対して平行な線で分割され、ｙ軸を法線とする面Ａ、Ｂ間の領域については、ｘ軸及びｚ軸に対して平行な線で分割され、ｚ軸を法線とする面Ａ、Ｂ間の領域については、ｘ軸及びｙ軸に対して平行な線で分割される。
【００２４】
座標変換式データ２３４は、ステレオカメラ１２の座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を現場ローカル座標系（ｘ、ｙ、ｚ）に変換する上記（１）式を示すデータである。３次元点群データ２３５は、ステレオカメラ１２により取得された被写体の３次元座標を示すデータである。
【００２５】
区画数カウントデータ２３６は、面Ａ、Ｂ間の領域内の区画Ｃのうちで点群が存在する区画Ｃのカウント数である区画数ｅｘを示すデータである。閾値データ２３７は、部材の建て方が完了したか否かを判定するための、全区画数Ｔに対する区画数ｅｘの割合ｅｘ／Ｔの閾値を示すデータである。
【００２６】
図８は、施工管理システム１０を稼働させる前の処理を示すフローチャートである。まず、サーバ２０は、部材モデルデータ２３１を受け付ける（ステップ１）。ここで、部材モデルデータ２３１は、施工する躯体の３次元ＣＡＤデータであり、判定するエリア毎、部材毎にサーバ２０に入力されて記憶部２３に記憶される。
【００２７】
つぎに、処理部２２は、部材毎に面モデルデータ２３２Ａ、２３２Ｂを生成して記憶部２３に記憶させる（ステップ２）。最後に、処理部２２は、面モデルデータ２３２Ａ、２３２Ｂで規定される面Ａ、Ｂ間の領域を辺長αの立方体の区画Ｃで分割し、各区画Ｃの座標と分割数Ｔとを記憶部２３に記憶させる（ステップ３）。
【００２８】
図９は、施工管理システム１０の処理を示すフローチャートである。まず、サーバ２０は、ステレオカメラ１２から３次元点群データを取得する（ステップ１１）。本ステップにおいて、処理部２２は、画像取込部２１が取り込んだ３次元点群データ２３５を記憶部２３に記憶させる。
【００２９】
次に、処理部２２は、各部材の面Ａ、Ｂ間の領域において点群が存在する区画数ｅｘをカウントし（ステップ１２）、全区画数Ｔに対する区画数ｅｘの割合ｅｘ／Ｔを算出する（ステップ１３）。次に、処理部２２は、算出した上記割合ｅｘ／Ｔが、記憶部２３に記憶されている閾値データ２３７が示す閾値を超えるか否か（若しくは以上か否か）を判定する（ステップ１４）。処理部２２は、当該判定が肯定判定であれば、表示部２５に「施工完了」の表示指示を送信し（ステップ１５）、当該判定が否定判定であれば、表示部２５に「施工未了」の表示指示を送信する（ステップ１６）。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態に係る建設工事の施工管理システム１０では、画像取込部２１が、建設部材の表面の３次元座標を、３次元点群データとしてステレオカメラ１２から取得し、記憶部２３が、建設部材の表面の設計上の３次元座標を記憶し、処理部２２が、記憶部２３に記憶された３次元座標を含む立体領域を挟んで互いに対向する面Ａ、Ｂを設定する。そして、処理部２２が、面Ａ、Ｂ間の領域に存在する３次元点群データの量に基づいて建設部材の設置／未設置を判定する。
【００３１】
これによって、ステレオカメラ１２から建設部材の表面までの距離と点群密度とが必ずしも比例関係にはならないことに起因する判定誤差を抑制でき、建設部材の設置／未設置を高精度に判定できる。
【００３２】
また、本実施形態に係る建設工事の施工管理システム１０では、処理部２２が、面Ａ、Ｂ間の領域を等間隔で複数の区画Ｃに分割し、該区画Ｃの全数Ｔに対する３次元点群データが存在する区画Ｃの割合ｅｘ／Ｔに基づいて建設部材の設置／未設置を判定する。これによって、面Ａ、Ｂ間の領域の一箇所に点群が偏っている場合に建設部材を未設置と判定する一方、面Ａ、Ｂ間の領域全体に均等に点群が広がっている場合に建設部材を設置と判定することができる。
【００３３】
図１０〜１２は、施工管理システム１０の一実施例を示す平面図である。これらの図に示すように、本実施例では、施工管理システム１０を用いて現場打ちの鉄筋コンクリート造の柱１０１の施工の進捗を管理する。ここで、図１０は、鉄筋工事の段階の柱１０１を示し、図１１は、型枠工事の段階の柱１０１を示す。また、図１２は、型枠解体の段階の柱１０１を示す。
【００３４】
図１０に示すように、鉄筋工事の段階では、主筋１０４及び補強筋１０５がステレオカメラ１２の被写界に入り、図１１に示すように、型枠工事の段階では、型枠１０２及び締付金物１０３がステレオカメラ１２の被写界に入る。また、図１２に示すように、型枠解体の段階では、柱１０１の表面がステレオカメラ１２の被写界に入る。
【００３５】
図１３は、本実施例において記憶部２３に記憶されるデータの構成を示す図である。この図に示すように、記憶部２３には、部材モデルデータ２３１、面モデルデータ２３２Ａ1、２３２Ａ2、２３２Ａ3、２３２Ｂ1、２３２Ｂ2、２３２Ｂ3、領域分割データ２３３−１、２３３−２、２３３−３、座標変換式データ２３４、３次元点群データ２３５、区画数カウントデータ２３６−１、２３６−２、２３６−３、及び閾値データ２３７−１、２３７−２、２３７−３が記憶されている。
【００３６】
面モデルデータ２３２Ａ1、２３２Ａ2、２３２Ａ3、２３２Ｂ1、２３２Ｂ2、２３２Ｂ3は、部材モデルデータ２３１により規定される柱１０１等のステレオカメラ１２の被写界に入る面Ａの各施工段階での座標を規定したものである。
【００３７】
面モデルデータ２３２Ａ1、Ｂ1は、図１２に示す型枠を解体した段階での柱１０１の面の座標であり、上述の誤差分αを考慮して設定されている。例えば、柱１０１のＸ軸を法線とする面についての面モデルデータ２３２Ａ1、２３２Ａ2はそれぞれ（ｘ１＋α，ｙ１〜ｙ２，ｚ１〜ｚ２）、（ｘ１−α，ｙ１〜ｙ２，ｚ１〜ｚ２）となる。なお、ｘ１は柱１０１のＸ軸を法線とする面の設計上のｘ座標である。
【００３８】
面モデルデータ２３２Ａ2、Ｂ2は、図１１に示す型枠を設置している段階での型枠１０２の面の座標であり、誤差分α、型枠１０２の厚さｔｆ、締付金物１０３の厚さｔｍを考慮して設定されている。例えば、型枠１０２のＸ軸を法線とする面についての面モデルデータ２３２Ａ2、Ｂ2はそれぞれ（ｘ１＋α＋ｔｆ＋ｔｍ，ｙ１〜ｙ２，ｚ１〜ｚ２）、（ｘ１−α＋ｔｆ，ｙ１〜ｙ２，ｚ１〜ｚ２）となる。
【００３９】
面モデルデータ２３２Ａ3、Ｂ3は、図１０に示す鉄筋工事の段階での鉄筋の外周側又は内周側の座標であり、誤差分α、コンクリートの被り厚さｔｃ、主筋１０４の径ｄ１、及び補強筋１０５の径ｄ２を考慮して設定されている。例えば、Ｘ軸を法線とする面についての面モデルデータ２３２Ａ3、Ｂ3はそれぞれ（ｘ１＋α−ｔｃ，ｙ１〜ｙ２，ｚ１〜ｚ２）、（ｘ１−（α＋ｔｃ＋ｄ１＋ｄ２），ｙ１〜ｙ２，ｚ１〜ｚ２）となる。
【００４０】
領域分割データ２３３−１は、面モデルデータ２３２Ａ1、Ｂ1で規定した面の間の第１領域を辺長αの立方体を１区画として分割数Ｔ1で分割したデータである。ｘ軸を法線とする第１領域については、ｙ軸及びｚ軸に対して平行な線で分割され、ｙ軸を法線とする第１領域については、ｘ軸及びｚ軸に対して平行な線で分割され、ｚ軸を法線とする第１領域については、ｘ軸及びｙ軸に対して平行な線で分割される。
【００４１】
領域分割データ２３３−２は、面モデルデータ２３２Ａ2、Ｂ2で規定した面の間の第２領域を辺長αの立方体を１区画として分割数Ｔ2で分割したデータである。また、領域分割データ２３３−３は、面モデルデータ２３２Ａ3、Ｂ3で規定した面の間の第３領域を辺長αの立方体を１区画として分割数Ｔ3で分割したデータである。
【００４２】
閾値データ２３７−１は、型枠１０２が解体されたか否かを判定するための閾値ＥＸ１を示すデータである。また、閾値データ２３７−２は、型枠工事の段階であるか否かを判定するための閾値ＥＸ２を示すデータである。さらに、閾値データ２３７−３は、鉄筋工事の段階であるか否かを判定するための閾値ＥＸ３を示すデータである。
【００４３】
図１４は、施工管理システム１０を稼働させる前の処理を示すフローチャートである。まず、サーバ２０は、部材モデルデータ２３１を受け付ける（ステップ１０１）。ここで、部材モデルデータ２３１には、柱１０１の表面の３次元座標に加えて、コンクリートの被り厚さｔｃ、主筋１０４の径ｄ１、補強筋１０５の径ｄ２、型枠１０２の厚さｔｆ、及び締付金物１０３の厚さｔｍの情報が含まれている。
【００４４】
つぎに、処理部２２は、部材毎に面モデルデータ２３２Ａ1、２３２Ａ2、２３２Ａ3、２３２Ｂ1、２３２Ｂ2、２３２Ｂ3を作成して記憶部２３に記憶させる（１０２）。最後に、処理部２２は、面モデルデータ２３２Ａ1、２３２Ｂ1で規定される面間の第１領域を辺長αの立方体の区画で分割し、各区画の座標と分割数Ｔ1とを記憶部２３に記憶させ、面モデルデータ２３２Ａ2、２３２Ｂ2で規定される面間の第２領域を辺長αの立方体の区画で分割し、各区画の座標と分割数Ｔ2とを記憶部２３に記憶させ、面モデルデータ２３２Ａ3、２３２Ｂ3で規定される面間の第３領域を辺長αの立方体の区画で分割し、各区画の座標と分割数Ｔ3とを記憶部２３に記憶させる（ステップ１０３）。
【００４５】
図１５は、施工管理システム１０の処理を示すフローチャートである。まず、サーバ２０は、ステレオカメラ１２から３次元点群データを取得する（ステップ２０１）。本ステップにおいて、処理部２２は、画像取込部２１が取り込んだ３次元点群データ２３５を記憶部２３に記憶させる。
【００４６】
次に、処理部２２は、各部材の第１〜第３領域において点群が存在する区画数ｅｘ1、ｅｘ2、ｅｘ3をカウントし（ステップ２０２）、第１領域における全区画数Ｔ1に対する区画数ｅｘ1の割合ｅｘ1／Ｔ1、第２領域における全区画数Ｔ2に対する区画数ｅｘ2の割合ｅｘ2／Ｔ2、第３領域における全区画数Ｔ3に対する区画数ｅｘ3の割合ｅｘ3／Ｔ3を算出する（ステップ２０３）。
【００４７】
次に、処理部２２は、算出した上記割合ｅｘ1／Ｔ1、ｅｘ2／Ｔ2、ｅｘ3／Ｔ3が、記憶部２３に記憶されている閾値データ２３７が示す閾値ＥＸ１、ＥＸ２、ＥＸ３を超えるか（若しくは以上であるか）否かを判定する（ステップ２０４〜２０６）。
【００４８】
まず、処理部２２は、第３領域（即ち第１、第２領域よりも内径側の領域）における上記割合ｅｘ3／Ｔ3が、記憶部２３に記憶されている閾値データ２３７が示す閾値ＥＸ３を超えているか否かを判定し（ステップ２０４）、肯定判定の場合には、表示部２５に「鉄筋工事」の表示指示を送信する（ステップ２０７）。次に、処理部２２は、第１領域（即ち第１領域よりも外径側で第３領域よりも内径側の領域）における上記割合ｅｘ1／Ｔ1が、記憶部２３に記憶されている閾値データ２３７が示す閾値ＥＸ１を超えるか否かを判定し（ステップ２０５）、肯定判定の場合には、表示部２５に「型枠解体」の表示指示を送信する（ステップ２０８）。最後に、処理部２２は、第２領域（即ち、第１、第３領域よりも外径側の領域）における上記割合ｅｘ2／Ｔ2が、記憶部２３に記憶されている閾値データ２３７が示す閾値ＥＸ２を超えるか否かを判定し（ステップ２０６）、肯定判定の場合には、表示部２５に「型枠工事」の表示指示を送信する（ステップ２０９）。
【００４９】
以上説明したように、本実施例に係る建設工事の施工管理システム１０では、画像取込部２１が、施工段階のＲＣ造の柱１０１の表面あるいは該表面に存在する型枠１０２、締付金物１０３、主筋１０４、及び補強筋１０５の表面の３次元座標を、３次元点群データとしてステレオカメラ１２から取得し、これらの取得した情報を記憶部２３が記憶し、処理部２２が、上記第１領域を挟んで互いに対向する面モデルデータ２３２Ａ1、２３２Ｂ1、上記第２領域を挟んで互いに対向する面モデルデータ２３２Ａ2、２３２Ｂ2、上記第３領域を挟んで互いに対向する面モデルデータ２３２Ａ3、２３２Ｂ3を設置する。そして、処理部２２は、第１領域に存在する３次元点群データの量に基づいて型枠解体の段階であるか否かを判定し、第２領域に存在する３次元点群データの量に基づいて型枠工事の段階であるか否かを判定し、第３領域に存在する３次元点群データの量に基づいて鉄筋工事の段階であるか否かを判定する。
【００５０】
これにより、現場打ちのＲＣ造の建設部材を施工するにあたり、各施工段階で表面に凹凸があるか否かにかかわらず、鉄筋工事、型枠工事、及び型枠解体等の各施工段階を判別でき、進捗状況を管理できる。
【００５１】
また、本実施例に係る施工管理システム１０では、鉄筋コンクリート造の柱１０１の施工管理をするところ、柱１０１の表面より内径側に存在する主筋１０４及び補強筋１０５の表面と、柱１０１の表面と、柱１０１の表面より外径側に存在する型枠１０２及び締付金具１０３の表面との３次元座標を示す３次元点群データの量に基づいての量に基づいて、施工段階の建設部材の工程（「鉄筋工事」、「型枠解体」、「型枠工事」）が何れであるかを判定する。
【００５２】
記憶部２３は、主筋１０４及び補強筋１０５の表面の設計上の３次元座標と、柱１０１の表面の設計上の３次元座標と、型枠１０２及び締付金具１０３の表面の設計上の３次元座標とを記憶し、処理部２２は、記憶部２３に記憶された主筋１０４及び補強筋１０５の表面の設計上の３次元座標を含む第１領域（第１の立体領域）、記憶部２３に記憶された柱１０１の表面の設計上の３次元座標を含む第２領域（第２の立体領域）、及び記憶部２３に記憶された型枠１０２及び締付金具１０３の表面の設計上の３次元座標を含む第３領域（第３の立体領域）について、これらを挟んで互いに対向する面モデルデータ２３２Ａ1、２３２Ａ2、２３２Ａ3、２３２Ｂ1、２３２Ｂ2、２３２Ｂ3を記憶する。そして、処理部２２は、第１領域、第２領域、第３の順序すなわち柱１０１の内径側から外径側の順序で、各領域に存在する３次元点群データの量に基づいて施工段階の柱１０１の工程を判定する。これにより、各工程で部材の表面に分布する３次元点群データを取得して、何れの肯定に該当するのかを判定することができる。
【００５３】
なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、３次元点群データを出力する出力装置として、ステレオカメラ１２を用いたが、３次元レーザスキャナ等の他の出力装置を用いてもよい。
【００５４】
また、上述の実施形態では、互いに対向する一対の面の間の領域を誤差分αを辺長とする区画で分割し、３次元データが存在する区画数に応じて建設部材の設置／未設置や建設部材の施工段階の完了／未了を判定したが、互いに対向する一対の面の間の領域に存在する３次元データの量（密度や数）に応じて建設部材の設置／未設置や建設部材の施工段階の完了／未了を判定してもよい。
【００５５】
さらに、上述の実施形態では、建設部材としての柱について、設置／未設置又は工程の未了／完了を判定する例について説明したが、建設部材としては、スラブや梁や壁等の他の建設構造材やガラス等の非構造材等も挙げられる。
【符号の説明】
【００５６】
１  柱、２Ａ、２Ｂ  基準マーカーボード、１０  施工管理システム、１２  ステレオカメラ、１２Ｌ、１２Ｒ  カメラ、２０  サーバ、２１  画像取込部、２２  処理部、２３  記憶部、２４  入力部、２５  表示部、２６  バス、１０１  柱、１０２  型枠、１０３  締付金物、１０４  主筋、１０５  補強筋、２３１  部材モデルデータ、２３２Ａ  面モデルデータ、２３２Ａ1  面モデルデータ、２３２Ａ2  面モデルデータ、２３２Ａ3  面モデルデータ、２３２Ｂ  面モデルデータ、２３２Ｂ1  面モデルデータ、２３２Ｂ2  面モデルデータ、２３２Ｂ3  面モデルデータ、２３３  領域分割データ、２３３−１  領域分割データ、２３３−２  領域分割データ、２３３−３  領域分割データ、２３４  座標変換式データ、２３５  ３次元点群データ、２３６  区画数カウントデータ、２３６−１  区画数カウントデータ、２３６−２  区画数カウントデータ、２３６−３  区画数カウントデータ、２３７  閾値データ、２３７−１  閾値データ、２３７−２  閾値データ、２３７−３  閾値データ
【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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【図１４】
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【図１５】
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