(57)【要約】【課題】  天井裏や床下など狭空間を含む室内空間を対象として、点検口など限られた開口部から撮影された単一視点の全方位撮影画像をもとに、対象空間の形状データを与えることなく、寸法計測や図面作成を行う。【解決手段】  水平面を有する空間において水平調整が可能になる手段を用いて計測用画像を撮影し、撮影された計測用画像をプログラムで水平調整し、カメラ視点の高さ情報と水平調整された画像から高さが既知の水平面上にある計測点について該当する画像上の点の画像座標を指定するだけで計測点の三次元座標計測を行う。【選択図】図１
2015125002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平面を有する空間において水平調整が可能になる手段を用いて計測用画像を撮影し、撮影された計測用画像をプログラムで水平調整し、カメラ視点の高さ情報と水平調整された画像から高さが既知の水平面上にある計測点について該当する画像上の点の画像座標を指定するだけで計測点の三次元座標計測を行うことを特徴とする計測用画像撮影方法及び画像計測プログラム。
【請求項２】
請求項１に記載の画像計測プログラムにおいて、座標計測済みの計測点の鉛直線上に位置する別の計測点について、カメラ視点の高さ情報と水平調整された画像から該当する画像上の点の画像座標を指定するだけでその計測点の高さが算出されることを特徴とする画像計測プログラム。
【請求項３】
請求項１及び請求項２によって算出された両端点の三次元座標をもとに寸法値を算出することを特徴とする画像計測プログラム。
【請求項４】
請求項１から請求項３によって算出された三次元座標をもとに三次元図面を作成することを特徴とする画像計測プログラム。
【請求項５】
請求項１に記載の水平調整された画像がキュービックパノラマ画像であることを特徴とする画像計測プログラム。
【請求項６】
請求項１に記載の水平調整された画像が全方位パノラマ画像であることを特徴とする画像計測プログラム。
【請求項７】
請求項１に記載の水平調整が可能になる手段がレーザー墨出し器またはレーザー光源から照射された線を同時に撮影することを特徴とする計測用画像撮影方法。
【請求項８】
請求項１に記載の水平調整が可能になる手段が同じ高さに複数のマーカーを設定し同時に撮影することを特徴とする計測用画像撮影方法。
【請求項９】
請求項１に記載の計測用画像撮影方法において、鉛直線を同時に撮影することを特徴とする計測用画像撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、室内空間において撮影されたパノラマ画像を用いて三次元計測をするための画像計測プログラムと座標計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
十分な耐震対策がなされていない建築物による震災事故や、老朽化した建築物の破損による事故により多くの犠牲者が発生している。その対策として耐震補強や劣化部分の修繕補強が進められているが、その前に現況把握や点検診断が必要である。これまでの近接目視を中心とする人海戦術による点検や計測は、コストも高く見落としも多いことが問題となっている。特に高所や狭い空間の点検などは後回しにされることが多い。この問題を解決するため、画像を用いた簡易的かつ高性能な点検計測技術の開発が急務である。
【０００３】
有望な技術のひとつとして、全方位パノラマ画像がある。同一視点から全方位に向けて写真撮影し、得られた写真を合成することでできる全方位パノラマ画像を利用することで、その場所に行かなくてもあたかもその場所に行ったのと同じように風景を楽しんだり、その場所の状況を詳細に知ることができる。例えば、特許文献１の技術は道路などを移動しながら全方位パノラマ画像を撮影することで経路沿いの状況把握に役立てられている。また、床下や天井裏など、人が入って作業することが難しい狭い空間での状況把握や点検でも、特許文献２のような全方位の映像取得可能な撮影装置が有効であり、記録方法として全方位パノラマ画像の活用が期待されている。
【０００４】
建築物の改修や補強を目的とする場合、配管や配線、付帯設備や構造部材などの配置や寸法といった情報の取得が必要となる。そのため、全方位パノラマ画像をもとに状況把握するだけでなく、寸法計測や図面作成までできると便利である。パノラマ画像をもとに三次元計測を行う方法としては、ステレオ写真測量の原理で計測する特許文献３、４のような方法がある。ただし、特許文献３、４では上下方向のステレオ撮影を前提としており、天井裏や床下などの狭い空間の計測には実質利用できない。また、単視点のパノラマ画像から対象物の表面形状を計測する特許文献５のような方法もあるが、対象空間の間取り図などの形状情報が予め得られている必要があり、さらにその情報を画像と対応付ける必要があり、手間がかかりすぎて実用的ではない。
【０００５】
全方位パノラマ画像を用いた計測方法と類似の技術として、三次元レーザー計測がある。レーザー機器から発するレーザー光が対象物に反射して返ってくるまでの時間と反射強度をもとにレーザー機器から対象物までの距離を計測するもので、レーザー光を一定間隔で放射状に発することで三次元の点群データを得る技術である。三次元形状を調べることはできるが、写真ではないので状況把握（例えば金具が外れていないか、部材に割れや腐食がないかといった状況の把握）をするには全く適していない。また、三次元レーザー計測用の機器はカメラと比べて１００倍以上高額であり、写真と比べて計測時間も長いうえ、得られた点群データを図面に起こす際にも多くの手間がかかるため、全般的に高コストである。また、三次元レーザー計測機器は大きく重く取り扱いが容易とは言えないため、天井裏などの高所かつ不安的な箇所での計測には不適である。
【０００６】
全方位パノラマ画像と類似の別の技術としてステレオ写真計測がある。この方法は異なる視点から撮影された複数の写真（ステレオ写真）をもとに計測する方法であり、計測対象までの撮影距離に対してステレオ写真の視点間の距離（基線長）が小さすぎると奥行き方向の精度が低下するため、十分大きな基線長をとるようにするのが一般的である。ところが、撮影位置が限定される天井裏などで撮影を行うには、パノラマ撮影とほぼ同等の撮影方法を行う必要があり、基線長を小さくせざるを得ない。さらに、ステレオ撮影法は写真間の正確な位置や傾きの関係を算出する標定計算やレンズ歪などを求めるカメラキャリブレーションが精度に大きく影響するが、全方位パノラマ撮影と同様な放射状の撮影方法をとると、標定及びキャリブレーションの精度が大きく低下する。そのため、小型ロボットのような特殊な機器を用いない限り、実質的に狭隘空間ではステレオ写真計測法は利用できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１０４３４６号公報
【特許文献２】特開２００１−８６４８３号公報
【特許文献３】特開平１１−３２５８９５号公報
【特許文献４】特開２０１０−２３９４１６号公報
【特許文献５】特開２０００−３３１１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
天井裏や床下など高所・狭空間を含む室内空間を対象として、点検口など限られた開口部から撮影された単一視点の全方位撮影画像をもとに、対象空間の形状データを与えることなく、寸法計測や図面作成を行うために必要な三次元座標計測方法と画像計測プログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、パノラマ撮影装置を用いて全方位撮影写真を撮影する過程１と、画像同士の相対的な関係をもとにレンズ歪や幾何補正を行う過程２と、対象空間上における鉛直線または水平線の情報を与えて正確な水準調整を行う過程３と、その結果を正六面体に投影してキュービックパノラマ画像※１として合成する過程４と、生成されたキュービックパノラマ画像とカメラの高さ情報のみを用いて専用プログラムにより三次元座標計測を行う過程５と計測された三次元座標を持つ線図をキュービックパノラマ画像上に重ねて描画する過程６からなる画像計測方法を行うことを特徴とする。
※１キュービックパノラマ画像とは、水平３６０度および天頂天下からなる球体パノラマ合成写真を、正六面体に投影歪補正を行った画像（展開画像も含む）の事を言う。
【００１０】
本発明は、全方位パノラマ撮影写真をキュービックパノラマ画像として合成したうえで、６つの投影面ごとにレンズ歪がなく撮影方向が正確に定まった理想的な写真として分割し、それらの投影中心位置を同一かつ既知のものとして扱うことで、写真測量特有の複雑な投影関係式を単純化して扱いやすくすることを特徴とする。
【００１１】
本発明が一般的なパノラマ画像合成処理と異なるのは、ソフトウェアによる正確な水平調整を行うことである。水平調整を目的として、撮影時にカメラの高さを計測し、計測対象空間上の同じ高さに複数のマーカーを設定するか、レーザー墨出し器によってカメラ高さと同じ水平ラインを照射することで水平線を設定する。さらに、写真に投影された水平線と鉛直線を写真上でトレースすることで、正確に水平調整されたキュービックパノラマ画像に変換する。これにより、撮影装置にジャイロなどの水平調整機構を備えることなく、正確な水平調整を実現することを特徴とする。
【００１２】
三次元座標の算出においては、正確な水平調整がなされたキュービックパノラマ画像上の点を、床面など高さ情報が既知の水平面へ逆投影することで、水平面上の計測点の三次元座標計測を行う。また、計測済みの計測点の鉛直線上に位置する点について、キュービック画像上の該当点を鉛直線上に逆投影することで、鉛直線上の計測点の高さに相当する座標値を得る。これらの組み合わせにより、単一視点から撮影されたパノラマ画像のみを用いて三次元座標計測を行うことを特徴とする。
【００１３】
キュービックパノラマ画像上で計測対象のエッジをトレースし、そのエッジが水平面上にあるか鉛直線上にあるかを判断しながら三次元計測を行うことで、計測対象物の寸法計測や三次元図面作成を行う画像計測プログラムを提供することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のパノラマ画像計測プログラム及び座標計測方法を用いた写真計測図面化技術を用いる事で、キュービックパノラマ画像の特性である臨場感の高い状況確認や点検診断を行うと同時に、必要な箇所を写真上でトレースするだけの簡単な操作で寸法計測や図面作成を行うことができる。
【００１５】
三次元レーザー計測機器を用いる場合と比べて、機器のコストは１／１００以下に下がり、現場での作業時間も大幅に短縮され、寸法計測や図面作成の処理時間やコストも大幅に低減できる。しかも、三次元レーザー計測機器では利用が難しい高所や狭隘箇所での作業にも十分対応可能である。カメラから５ｍ程度以内の範囲に限れば、三次元レーザー計測と同等の精度で寸法計測あるいは図面作成可能であるため改修のための現況図作成といった用途であれば実用十分である。
【００１６】
従来のステレオ写真計測と比べると、臨場感の高い状況確認が可能であり、カメラ位置が限られる狭隘空間であっても実用十分な精度で安定的に計測可能である点で優位性が高い。
【００１７】
本技術は特殊機材の購入を必要とせずに、市販カメラおよび写真撮影機材の組合せで構成が可能となるため、広く市場での運用を可能とする。本発明は市販カメラで撮影合成したパノラマ写真を、専用の写真計測アルゴリズムプログラム上で演算させることで、既存技術同等の計測精度と、現場運用性に長けた小型軽量化形状に構成する事を可能とした技術となる。
【００１８】
本発明により、写真と測量技術の両用を兼ね備える技術として建築図面計測用途の他、火災発生後の現場写真調査、原子力発電所内被ばく軽減環境調査など、人災防止と状況変化の著しい環境下で活用の利点が発揮される技術となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の処理過程を示すフローチャート
【図２】図１のＳ１過程に相当する撮影方法の例
【図３】図１のＳ２過程に相当する撮影角調整を説明する図
【図４】図１のＳ３過程に相当する水平調整を行う例を説明する図
【図５】図１のＳ３過程に相当する水平調整計算方法を説明する図
【図６】図１のＳ３過程に相当する仮想的な写真０を基準とした座標系を説明する図
【図７】図１のＳ４過程に相当するキュービックパノラマ画像を生成する概念図
【図８】図１のＳ５過程に相当する三次元座標計測を説明する図
【図９】図１のＳ５過程に相当する三次元座標計測を説明する図
【図１０】図１のＳ６過程に相当する三次元図面の描画方法を説明する図
【図１１】複数のキュービックパノラマ画像を撮影したときの投影関係を示す図
【図１２】画像計測プログラムを用いて寸法計測を行う様子
【図１３】測定に用いたキュービックパノラマ計測画面
【図１４】測定に用いたキュービックパノラマ計測画面（拡大表示）
【図１５】パノラマ撮影状況
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、この発明の一実施形態を図面により示す。
【００２１】
図１は本発明の処理過程を示すフローチャートである。図２は図１のＳ１過程に相当する撮影方法の例である。手動で撮影するパノラマ撮影装置１０を用いて１台のカメラ１１により全方位撮影する例を示しているが、十分軽量であれば、特許文献４のような複数カメラの組み合わせより成るパノラマカメラを利用する方法でも構わない。ただし、カメラがどの方向を向いていても、投影中心は常に同一位置にある必要がある。撮影時に、レーザー墨出し器２０によってカメラ中心位置と同じ高さＨに水平ライン３０を照射する。あるいは、計測対象空間上にカメラ高さＨと同じ高さにマーカー３１を貼る。
【００２２】
撮影の際には、隣接する写真同士が一部重なり合うように撮影する。そしてパノラマ合成プログラムの最適化処理において、重複部分がぴったり重なるようにレンズ歪パラメータや焦点距離、各写真の撮影方向が調整計算される（図１のＳ２過程）。図３に全方位撮影された写真の一部である写真４０と写真４１が一部重なりあって撮影されている様子を示す。
【００２３】
Ｓ２の過程では、隣接する写真同士の相対的な関係のみを用いて調整計算されるため、正確な水平調整がなされていない。そこで、撮影された写真に写り込んでいる水平線や鉛直線を明示的に指定することで、水平調整を行う。例として図４に、写真４０と写真４１にそれぞれ写り込んでいる線分３０ａ、線分３０ｂが水平線であること、写真４０と写真４１にそれぞれ写り込んでいる線分３２と線分３３が鉛直線であることを指示している様子を示す。これらの情報をもとに、正確な水平調整計算を行う（図１のＳ３過程）。
【００２４】
水平調整計算の方法について説明する。水平調整が行われる前は基準がないので、図５のようにいずれかの写真を基準とした座標系をとる。基準となる写真を写真１としたとき、写真１と写真ｊ（ｊ＝２，３，．．．，ｎ）の投影関係式を数１に示す。
【００２５】
【数１】
2015125002.tif 000003
ここにＲｊは、写真１を基準としたときの写真ｊの撮影方向を表す回転行列であり、パノラマ合成のための調整計算の際に得られている。またλｊは縮尺係数であり、点ごとに異なる値をとる。回転行列Ｒｊとその成分ｒｉ（ｉ＝１，２，．．．，９）、水平角θ、鉛直角φ、光軸まわりの回転角κの関係を数２に示す。
【００２６】
【数２】
2015125002.tif 000004
水平調整を行うということは、投影中心が写真１と共通で、撮像面が鉛直平面であり光軸まわりの回転が０となる仮想的な写真０を基準とした座標系を設定するということである（図６）。写真０と写真１の関係を数３に示す。
【００２７】
【数３】
2015125002.tif 000005
この式を数１に代入すると、写真０と写真ｊの関係を示す数４が得られる。
【００２８】
【数４】
2015125002.tif 000006
回転行列Ｒ０は未知であるので、数３と数４を用いて回転行列Ｒ０を求める調整計算が水平調整計算である。
【００２９】
写真０の写真座標（ｘ０ｉ，ｙ０ｉ）も未知なので、鉛直線上にある２点ｐ１（ｘ０１，ｙ０１）とｐ２（ｘ０２，ｙ０２）のｘ座標が同一である（ｘ０１＝ｘ０２）という条件を与え、水平線上にある点のｙ座標は０となるという条件を与えることで、未知座標も同時に解く。回転行列Ｒ０を構成する回転角のうち水平角を０とすると、未知な回転角は鉛直角φと光軸まわりの回転角κの２つである。水平線上に２点をとったとき、写真０上の２つの点のｘ座標が未知なので、未知変数の数は４つである。数３または数４の縮尺係数を除去すると数５のように２つの式で表現できる。
【００３０】
【数５】
2015125002.tif 000007
【００３１】
２点について式を立てると４つの式ができるので、連立して４つの未知変数を解くことができる。鉛直線の場合は、２本の線を設定することで４点について計算することになり、８本の式に対して、未知変数は回転角２つ写真０の座標が６つの合計８つであるから、連立して解くことができる。実際には、鉛直線と水平線を複数組み合わせて最小二乗法により調整計算する。
【００３２】
Ｓ２及びＳ３の過程において得られた幾何情報をもとに、各写真をパノラマ合成し正六面体に投影変換することで、キュービックパノラマ画像を生成する（図１のＳ４過程）。この概念図を図７に示す。
【００３３】
床面上の計測点Ｐ１とそれに対応するキュービックパノラマ前面画像上の点ｐ１との投影関係を図８に示す。簡単のため、キュービックパノラマ画像の投影中心点Ｃの真下の床面上に対象空間座標系Ｘ−Ｙ−Ｚの座標原点Ｏがあり、対象空間座標系の座標軸Ｘ，Ｙ，Ｚの方向はキュービックパノラマ座標系ｘ−ｙ−ｚの座標軸ｘ，ｙ，ｚの方向と一致するものとする。床面からのカメラ高さをＨとすると、対象空間座標系で表した点Ｃの座標は（０，Ｈ，０）となる。キュービックパノラマ画像のうち前面部の画像の座標系（二次元）を前面画像座標系ｘｆ−ｙｆとし、キュービック画像座標系のｘ−ｙ平面と前面画像平面に相当するｘｆ−ｙｆ平面が平行であり、ｘ，ｙ軸の方向とｘｆ，ｙｆ軸の方向が一致しているものとする。このとき、前面画像上の点ｐ１の画像座標（ｘｆ，ｙｆ）と床面上の計測点Ｐ１の三次元（Ｘ，０，Ｚ）との関係式は数６で表される。
【００３４】
【数６】
2015125002.tif 000008
【００３５】
Ｙ＝０なので、前面画像座標（ｘｆ，ｙｆ）が得られたとき
Ｘ＝−ｘｆ×Ｈ／ｙｆ
Ｚ＝−ｄ×Ｈ／ｙｆ
として計測点Ｐ１の三次元座標（Ｘ，０，Ｚ）が計算される。ここにｄは前面画像の幅の１／２であり焦点距離に相当する値である。
【００３６】
鉛直面上にある計測点Ｐ２とそれに対応するキュービックパノラマ前面画像上の点ｐ２との投影関係を図９に示す。計測点Ｐ１の鉛直真上に計測点Ｐ２があるとき、Ｐ２の高さＹは数６より導かれる以下の式から計算される。
Ｙ＝Ｚ×ｙｆ／ｄ＋Ｈ
【００３７】
このようにして得られた高さＹの水平面上にある他の計測点の三次元座標も数６により計算できる。
【００３８】
水平面の高さをＹ０とすると、
Ｘ＝ｘｆ×（Ｙ０−Ｈ）／ｙｆ
Ｚ＝ｄ×（Ｙ０−Ｈ）／ｙｆ
として高さＹ０にある計測点三次元座標（Ｘ，Ｙ０，Ｚ）が計算される。
【００３９】
この要領により、高さ既知の（または計測可能な）水平面上にある点、及び平面位置が計測可能な鉛直線上にある点であれば全ての計測点の三次元座標を計算することができる。
【００４０】
前面画像以外の画像では、数６とは異なる投影関係式を用いて座標計算する。例えば、背面画像座標（ｘｂ，ｙｂ）と対象空間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との関係式は数７で表される。
【００４１】
【数７】
2015125002.tif 000009
【００４２】
寸法計測を行う場合は、計測対象幅の両端点の三次元座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）及び（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を計測し、両者の距離を数８によって計算する。
【００４３】
【数８】
2015125002.tif 000010
【００４４】
画像計測プログラムには、座標計測された２点の三次元座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）及び（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を端点とする線分（寸法線）をキュービックパノラマ画像上に重ねて描画する機能を有する。その際に、画像計測プログラム上で利用者が指定した視線方向及び表示倍率（画角）によってキュービックパノラマ画像内の描画範囲が規定され、描画範囲に寸法線の一部または全部が含まれる場合のみ寸法線の該当箇所が描画される。その投影関係の例を図１０に示す。三次元の線分として与えられた寸法線Ｐ１−Ｐ２は、利用者により指定された表示画像平面上に投影される。投影された二次元の寸法線をｐ１−ｐ２としたとき、利用者によって指定された描画範囲内にｐ１−ｐ２がある場合は、描画範囲内に含まれる線分の範囲が描画される。これと同様な処理が、他の寸法線についても行われる。
【００４５】
複数のキュービックパノラマ画像を撮影したときの投影関係を図１１に示す。キュービックパノラマ画像Ａの直下の床面位置Ｏを基準座標系（Ｘ−Ｙ−Ｚ）とし、キュービックパノラマ画像Ｂは点Ｏと異なる点Ｏｂ（Ｘｂ，０，Ｚｂ）の上で撮影されたものとする。カメラの設置高さをＨに揃えたとき、キュービックパノラマ画像Ｂの投影中心点Ｃｂの基準座標系で表される座標は（Ｘｂ，Ｈ，Ｚｂ）となる。また、キュービックパノラマ画像Ｂのキュービックパノラマ座標系ｘｂ−ｙｂ−ｚｂは基準座標系に対して水平角θｂの回転が発生しているとする。このときキュービックパノラマ画像Ｂにおいてキュービックパノラマ座標系で表現される計測対象点の座標（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ）と基準座標系において表現される同一点の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との関係は数９によって表される。
【００４６】
【数９】
2015125002.tif 000011
【００４７】
このようにして、複数のキュービックパノラマ画像により個別に計測された計測点の三次元座標は、基準座標系によって統一して表現される。これにより、１箇所だけからパノラマ撮影しただけでは網羅できない範囲や、遠すぎて精度が低下する範囲について、複数のパノラマ撮影を行い、その結果を統合することで広い範囲を網羅し全体を高い精度で計測することができるようになる。
【実施例】
【００４８】
本発明の実施例の機器構成について説明する。
【００４９】
パノラマ画像計測写真撮影機器は、市販の汎用カメラで１０００万画素以上の解像度で撮影が可能で、かつマニュアル調整撮影機能を持つ機種を選定する。使用するレンズは、一般市販されているカメラレンズから目的とする撮影画角が得られる広角タイプのレンズを使用する。写真撮影は、水平方向３６０度、鉛直方向２７０度以上のカメラの任意位置調整を必要とするため、市販のカメラ三脚またはこれに同等の回転機構を持つカメラ雲台を使用する。カメラ固定治具およびジンバル回転機構台座に使用する材質は、耐摩耗衝撃性の高い素材（カーボンファイバー樹脂／アルミニウム／鉄／ステンレス材／黄銅／その他軽量合金材）を使用する。
【００５０】
キュービックパノラマ画像で参照する水平ラインの照射機器は、市販されている３６０度連続照射タイプのレーザー墨出し器を用いるか又は測量用のターゲット、反射シールなどを使用する。
【００５１】
本発明を実施するために必要とする必要最低機器構成は、ａ：デジタルカメラ、ｂ：カメラ三脚、ｃ：カメラ回転雲台、ｄ：水平レベル調整器具だけであり、専用に機器開発を行う必要もなく、何れも市販流通製品で構成出来る事を特徴とする。
【００５２】
撮影の手順は、まず現場撮影箇所へカメラ機材を設置する。次に撮影範囲をレーザー墨出し器にて水平ラインを照射する、又は撮影範囲の同一高さが判断できるターゲットを設置する。撮影は、カメラ雲台を回転させながら水平回転４カット以上＋天頂１カット以上＋必要に応じて底面１カット以上の撮影カット数、または鉛直角＋３０〜４５度４カット以上＋鉛直角−３０〜４５度４カット以上の撮影カット数、および撮影範囲画角に対応した撮影カット数で球体パノラマ撮影を行う。
【００５３】
撮影した個々の非連結画像を、画像処理用途の市販汎用ソフトウェアを使用するか又は市販の画像合成ソフトウェアを使用し、パノラマ連結画像を作成する。合成されたパノラマ連結画像を元に、画像処理用途の市販汎用ソフトウェアで正六面体に投影分割した画像へ変換すると同時に、カメラレンズにより発生する歪曲収差を補正し、これを本発明で使用する正六面体投影分割画像（キュービックパノラマ画像）とする。この正六面体投影分割画像（キュービックパノラマ画像）を、本発明のパノラマ画像計測プログラムで読み込み、水平ラインを基準とした座標計算ロジックを用いる事で、キュービックパノラマ画像上で三次元の距離計測、被写体対象物の形状トレース情報の書出し（三次元座標情報の書出しによるＣＡＤソフトウェア活用汎用データフォーマットへの変換）が可能となり、パノラマ写真を元にした三次元計測と三次元ＣＡＤ図のトレース出力（ＤＸＦ汎用フォーマット）を実現する。もちろん一つの画像内で測定する場合はパノラマ画像を合成しなくても画像計測プログラムを用いることができる。複数の画像であっても撮影時に画像の角度情報を記録することによって、パノラマ画像を合成しなくても画像計測プログラムを用いることができる。しかしながら、キュービックパノラマ画像で画像計測プログラムを用いることが様々な角度で計測する場合に最も有用である。
【００５４】
本発明をもとに開発された画像計測プログラムを用いて寸法計測を行う様子を図１２に示す。キュービックパノラマ画像の全面画像上で、計測対象とする床面上の線分の両端点を指定すると、画面の最下行に両端点の三次元座標が表示され、さらに寸法が計算される。すでに計測済みの線分についても、両端点の三次元座標から画像座標に変換され、画像上のエッジに重なるように計測済みの線分が描画される。床面上の線分はもちろん、床面以外の水平面上の寸法や、鉛直線上の寸法も計測され画面上に表示されている。
【００５５】
本発明の画像計測プログラムを用いて寸法計測を行った結果を表１に、測定に用いたキュービックパノラマ計測画面を図１３に示す。
【００５６】
【表１】
2015125002.tif 000012
【符号の説明】
【００５７】
１０  パノラマ撮影装置
１１  カメラ
２０  レーザー墨出し器またはレーザー光源
３０  水平ライン
３０ａ  線分
３０ｂ  線分
３１  マーカー
３２  線分
３３  線分
４０  写真
４１  写真
４２  写真
【図１】
2015125002.tif 000013
【図２】
2015125002.tif 000014
【図３】
2015125002.tif 000015
【図４】
2015125002.tif 000016
【図５】
2015125002.tif 000017
【図６】
2015125002.tif 000018
【図８】
2015125002.tif 000019
【図９】
2015125002.tif 000020
【図１０】
2015125002.tif 000021
【図１１】
2015125002.tif 000022
【図７】
2015125002.tif 000023
【図１２】
2015125002.tif 000024
【図１３】
2015125002.tif 000025
【図１４】
2015125002.tif 000026
【図１５】
2015125002.tif 000027