(57)【要約】【課題】精度良くリフトアップ構造体の位置を測定できる位置監視システムを提供する。【解決手段】ガイド柱１１に沿ってリフトアップ構造体１が昇降するのに応じて、鉛直方向に相対的に変位する高さ測定用スケール１１５及びカメラ１１３を備え、高さ測定用スケール１１５は、鉛直方向位置を示すテンプレート画像が印され、鉛直方向に延び、カメラ１１３は、高さ測定用スケール１１５を撮影し、さらに、カメラ１１３により撮影された画像におけるテンプレート画像の位置に基づきリフトアップ構造体１の鉛直方向位置を算出するコンピュータを備える。【選択図】図２
2008256617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイド部材に沿って昇降する昇降部材の位置を監視するシステムであって、
前記ガイド部材に沿って昇降部材が昇降するのに応じて、鉛直方向に相対的に変位する鉛直方向位置測定用スケール及び鉛直方向位置測定用撮影手段を備え、
前記鉛直方向位置測定用スケールは、鉛直方向位置を示す鉛直方向位置識別表示が印され、鉛直方向に延び、
前記鉛直方向位置測定用撮影手段は、前記鉛直方向位置測定用スケールを撮影し、
さらに、前記鉛直方向位置測定用撮影手段により撮影された画像における前記鉛直方向位置識別表示の位置に基づき前記昇降部材の鉛直方向位置を算出する鉛直方向位置測定用算出手段を備えることを特徴とする位置監視システム。
【請求項２】
前記鉛直方向位置測定用スケールは、前記ガイド部材又は前記ガイド部材に対して静止する部位に取り付けられ、
前記鉛直方向位置測定用撮影手段は、前記昇降部材とともに昇降する鉛直方向位置測定用部材に設置されていることを特徴とする請求項１記載の位置監視システム。
【請求項３】
前記鉛直方向位置測定用スケールは、前記昇降部材とともに昇降する鉛直方向位置測定用部材に取り付けられており、
前記鉛直方向位置測定用撮影手段は、前記ガイド部材又は前記ガイド部材に対して静止する部位に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の位置監視システム。
【請求項４】
前記鉛直方向位置測定用部材は、前記ガイド柱に対して水平方向に一定の距離を保ちながら、前記昇降部材とともに昇降することを特徴とする請求項２又は３記載の位置監視システム。
【請求項５】
請求項１から４何れかに記載の位置監視システムであって、
前記鉛直方向位置測定用撮影手段により撮影された画像とともに、前記鉛直方向位置測定用算出手段により算出された前記昇降部材の鉛直方向位置を表示する鉛直方向位置測定用出力手段を備えることを特徴とする位置監視システム。
【請求項６】
前記鉛直方向位置識別表示は、所定間隔ごとに印されたテンプレート画像であり、
前記鉛直方向位置測定用撮影手段は、所定の時間間隔ごとに前記鉛直方向位置測定用スケールを撮影し、
前記鉛直方向位置測定用算出手段は、前記所定の時間間隔で前記鉛直方向位置測定用撮影手段により撮影された２枚の画像における、前記テンプレート画像の画像上の移動距離を求め、
前記求めた画像上の移動距離を、所定の時間間隔の間に移動した実際の移動距離に変換し、
前記変換した所定の時間間隔の間に移動した実際の移動距離を合算していくことにより前記昇降部材の鉛直方向位置を算出することを特徴とする請求項１から５何れかに記載の位置監視システム。
【請求項７】
請求項１から６何れかに記載の位置監視システムであって、
前記昇降部材とともに昇降する隙間測定用昇降部材と、
前記ガイド部材又は前記隙間測定用昇降部材の何れか一方に取付けられ、水平方向の基準位置を示す水平識別表示が印された隙間測定用スケールと、
前記ガイド部材又は前記隙間測定用昇降部材の他方に取り付けられた前記隙間測定用スケールを撮影する隙間測定用撮影手段と、
前記隙間測定用撮影手段により撮影された画像における前記水平識別表示の位置に基づき前記昇降部材と前記ガイド部材との隙間の幅を算出する隙間測定用算出手段と、を備えることを特徴とする位置監視システム。
【請求項８】
ガイド部材に沿って昇降する昇降部材の位置を監視するシステムであって、
前記昇降部材とともに昇降する隙間測定用昇降部材と、
前記ガイド部材又は前記隙間測定用昇降部材の何れか一方に取付けられ、水平方向の基準位置を示す水平識別表示が印された隙間測定用スケールと、
前記ガイド部材又は前記隙間測定用昇降部材の他方に取り付けられた前記隙間測定用スケールを撮影する隙間測定用撮影手段と、
前記隙間測定用撮影手段により撮影された画像における前記水平識別表示の位置に基づき前記昇降部材と前記ガイド部材との隙間の幅を算出する隙間測定用算出手段とを備えることを特徴とする位置監視システム。
【請求項９】
前記隙間測定用昇降部材は、前記ガイド部材に対して水平方向に一定の距離を保ちながら、前記昇降部材とともに昇降することを特徴とする請求項７又は８記載の位置監視システム。
【請求項１０】
請求項７から９何れかに記載の位置監視システムであって、
前記隙間測定用撮影手段により撮影された画像とともに、前記隙間測定用算出手段により算出された前記昇降部材と前記ガイド部材との隙間の幅を表示する隙間測定用出力手段を備えることを特徴とする位置監視システム。
【請求項１１】
請求項７から１０何れかに記載の位置監視システムであって、
前記隙間測定用算出手段は、前記隙間測定用撮影手段により撮影された画像において、実際の隙間の幅がゼロとなる場合に前記水平識別表示との距離がゼロとなるように設定された基準線と、前記水平識別表示の位置との間の画像上の距離を求め、
前記求めた画像上の距離を実際の距離に変換して前記隙間の幅を算出することを特徴とする位置監視システム。
【請求項１２】
前記昇降部材は、リフトアップ工法におけるリフトアップ構造体であることを特徴とする請求項１から１１何れかに記載の位置監視システム。
【請求項１３】
ガイド部材に沿って昇降する昇降部材の位置を監視する方法であって、
前記昇降部材とともに昇降するように鉛直方向位置測定用昇降部材を設け、
前記鉛直方向位置測定用昇降部材又は前記ガイド部材の何れか一方に、鉛直方向位置を示す鉛直方向位置識別表示が印された鉛直方向位置測定用スケールを鉛直方向に延びるように取り付け、
前記鉛直方向位置測定用昇降部材又は前記ガイド部材の他方に、前記鉛直方向位置測定用スケールを撮影するように鉛直方向位置測定用撮影手段を取付け、
前記鉛直方向位置測定用撮影手段により撮影された画像における前記鉛直方向位置識別表示の位置に基づき前記昇降部材の鉛直方向位置を算出することを特徴とする位置監視方法。
【請求項１４】
ガイド部材に沿って昇降する昇降部材の位置を監視する方法であって、
前記昇降部材とともに昇降するように隙間測定用昇降部材を設け、
前記ガイド部材又は前記隙間測定用昇降部材の何れか一方に、水平方向の基準位置を示す水平識別表示が印された隙間測定用スケールを取付け、
前記ガイド部材又は前記隙間測定用昇降部材の他方に、前記隙間測定用スケールを撮影する隙間測定用撮影手段を取り付け、
前記隙間測定用撮影手段により撮影された画像における前記水平識別表示の位置に基づき前記昇降部材と前記ガイド柱との隙間の幅を算出することを特徴とする位置監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフトアップ工法により吊り上げられるリフトアップ構造体の位置を監視するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、図１１に示すように、建物の一部を構成するリフトアップ構造体１を、例えばジャッキシステムなどのリフトアップ機構１２によりリフトアップして、構造体１０に接続することにより、建物を構築するリフトアップ工法が用いられている。このようなリフトアップ工法において、リフトアップ構造体１が周囲の構造体１０に衝突するのを防止するとともに、リフトアップ構造体１を所定の位置に配置するため、リフトアップ構造体１をリフトアップする際に、リフトアップ構造体１の高さ及びリフトアップ構造体１の水平変位を測定している。
【０００３】
従来、このようなリフトアップ構造体１の高さは、例えば、図１１に示すように、レーザー距離計３００を用いて測定していた。また、リフトアップ構造体１の水平変位は、例えば、特許文献１に記載されているように、リフトアップ構造体１の各隅に取り付けられたレーザー受光器と、基礎に設置されたレーザー発振器とで構成される水平変位を計測する装置を用いて測定していた。
【特許文献１】特開平８−４１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなレーザーを用いた測定装置は、測定距離が長い場合には、測定精度が低下してしまう。このため、リフトアップ構造体を高い位置までリフトアップする場合には、リフトアップ構造体の位置を精度良く測ることができない。また、測定結果の数値のみを確認するだけでは不安が残るため、目視により構造体とリフトアップ構造体との間の隙間の様子を確認したいという要望もある。
【０００５】
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、精度良くリフトアップ構造体の位置を測定でき、さらに、構造体とリフトアップ構造体との隙間の様子を目視で確認することができる位置監視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】
【０００６】
本発明の位置監視システムは、ガイド部材に沿って昇降する昇降部材の位置を監視するシステムであって、前記ガイド部材に沿って昇降部材が昇降するのに応じて、鉛直方向に相対的に変位する鉛直方向位置測定用スケール及び鉛直方向位置測定用撮影手段を備え、  前記鉛直方向位置測定用スケールは、鉛直方向位置を示す鉛直方向位置識別表示が印され、鉛直方向に延び、前記鉛直方向位置測定用撮影手段は、前記鉛直方向位置測定用スケールを撮影し、さらに、前記鉛直方向位置測定用撮影手段により撮影された画像における前記鉛直方向位置識別表示の位置に基づき前記昇降部材の鉛直方向位置を算出する鉛直方向位置測定用算出手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで、前記鉛直方向位置測定用スケールは、前記ガイド部材又は前記ガイド部材に対して静止する部位に取り付けられ、前記鉛直方向位置測定用撮影手段は、前記昇降部材とともに昇降する鉛直方向位置測定用部材に設置されてもよい。
また、前記鉛直方向位置測定用スケールは、前記昇降部材とともに昇降する鉛直方向位置測定用部材に取り付けられており、前記鉛直方向位置測定用撮影手段は、前記ガイド部材又は前記ガイド部材に対して静止する部位に取り付けられても良い。
【０００８】
また、前記鉛直方向位置測定用部材は、前記ガイド柱に対して水平方向に一定の距離を保ちながら、前記昇降部材とともに昇降してもよい。
また、上記の位置監視システムにおいて、前記鉛直方向位置測定用撮影手段により撮影された画像とともに、前記鉛直方向位置測定用算出手段により算出された前記昇降部材の鉛直方向位置を表示する鉛直方向位置測定用出力手段を備えてもよい。
【０００９】
また、上記の位置監視システムにおいて、前記鉛直方向位置識別表示は、所定間隔ごとに印されたテンプレート画像であり、前記鉛直方向位置測定用撮影手段は、所定の時間間隔ごとに前記鉛直方向位置測定用スケールを撮影し、前記鉛直方向位置測定用算出手段は、前記所定の時間間隔で前記鉛直方向位置測定用撮影手段により撮影された２枚の画像における、前記テンプレート画像の画像上の移動距離を求め、前記求めた画像上の移動距離を、所定の時間間隔の間に移動した実際の移動距離に変換し、前記変換した所定の時間間隔の間に移動した実際の移動距離を合算していくことにより前記昇降部材の鉛直方向位置を算出してもよい。
【００１０】
また、上記の位置監視システムにおいて、前記昇降部材とともに昇降する隙間測定用昇降部材と、前記ガイド部材又は前記隙間測定用昇降部材の何れか一方に取付けられ、水平方向の基準位置を示す水平識別表示が印された隙間測定用スケールと、前記ガイド部材又は前記隙間測定用昇降部材の他方に取り付けられた前記隙間測定用スケールを撮影する隙間測定用撮影手段と、前記隙間測定用撮影手段により撮影された画像における前記水平識別表示の位置に基づき前記昇降部材と前記ガイド部材との隙間の幅を算出する隙間測定用算出手段と、を備えてもよい。
【００１１】
また、本発明の位置監視システムは、ガイド部材に沿って昇降する昇降部材の位置を監視するシステムであって、前記昇降部材とともに昇降する隙間測定用昇降部材と、前記ガイド部材又は前記隙間測定用昇降部材の何れか一方に取付けられ、水平方向の基準位置を示す水平識別表示が印された隙間測定用スケールと、前記ガイド部材又は前記隙間測定用昇降部材の他方に取り付けられた前記隙間測定用スケールを撮影する隙間測定用撮影手段と、  前記隙間測定用撮影手段により撮影された画像における前記水平識別表示の位置に基づき前記昇降部材と前記ガイド部材との隙間の幅を算出する隙間測定用算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
ここで、前記隙間測定用昇降部材は、前記ガイド部材に対して水平方向に一定の距離を保ちながら、前記昇降部材とともに昇降してもよい。また、前記隙間測定用撮影手段により撮影された画像とともに、前記隙間測定用算出手段により算出された前記昇降部材と前記ガイド部材との隙間の幅を表示する隙間測定用出力手段を備えてもよい。
【００１３】
また、前記隙間測定用算出手段は、前記隙間測定用撮影手段により撮影された画像において、実際の隙間の幅がゼロとなる場合に前記水平識別表示との距離がゼロとなるように設定された基準線と、前記水平識別表示の位置との間の画像上の距離を求め、前記求めた画像上の距離を実際の距離に変換して前記隙間の幅を算出してもよい。
また、前記昇降部材は、リフトアップ工法におけるリフトアップ構造体であってもよい。
【００１４】
また、本発明の位置監視方法は、ガイド部材に沿って昇降する昇降部材の位置を監視する方法であって、前記昇降部材とともに昇降するように鉛直方向位置測定用昇降部材を設け、前記鉛直方向位置測定用昇降部材又は前記ガイド部材の何れか一方に、鉛直方向位置を示す鉛直方向位置識別表示が印された鉛直方向位置測定用スケールを鉛直方向に延びるように取り付け、前記鉛直方向位置測定用昇降部材又は前記ガイド部材の他方に、前記鉛直方向位置測定用スケールを撮影するように鉛直方向位置測定用撮影手段を取付け、前記鉛直方向位置測定用撮影手段により撮影された画像における前記鉛直方向位置識別表示の位置に基づき前記昇降部材の鉛直方向位置を算出することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の位置監視方法は、ガイド部材に沿って昇降する昇降部材の位置を監視する方法であって、前記昇降部材とともに昇降するように隙間測定用昇降部材を設け、  前記ガイド部材又は前記隙間測定用昇降部材の何れか一方に、水平方向の基準位置を示す水平識別表示が印された隙間測定用スケールを取付け、前記ガイド部材又は前記隙間測定用昇降部材の他方に、前記隙間測定用スケールを撮影する隙間測定用撮影手段を取り付け、  前記隙間測定用撮影手段により撮影された画像における前記水平識別表示の位置に基づき前記昇降部材と前記ガイド柱との隙間の幅を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、昇降対象部材とともに昇降する撮影手段により撮影された画像に基づき、昇降対象部材の高さ及び昇降対象部材と構造体の隙間の幅を算出しているため、昇降対象部材を高い位置までリフトアップするような場合でも精度良く高さ及び隙間の幅を測定できる。また、測定した高さ及び隙間の幅とともに、撮影手段により撮影された画像が出力されるため、目視により隙間の様子を確認しながら昇降作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の位置監視システムの一実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下の説明では、本発明の位置監視システムを、周囲に構造体が設けられ、この構造体の上部に設置されたジャッキにより、リフトアップ構造体をガイド柱に沿ってリフトアップし、構造体とリフトアップ構造体を接続することにより建物を構築するリフトアップ工法に適用した場合の実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態の位置監視システム１００の構成を示す図である。同図に示すように、本実施形態の位置監視システム１００は、リフトアップ構造体１の四隅に設置された高さ監視装置１１０と、隙間監視装置１２０と、高さ監視装置１１０及び隙間監視装置１２０と無線又は有線で通信可能に接続されたコンピュータ１３０とから構成される。
【００１９】
図２は、高さ監視装置１１０を示す斜視図である。同図に示すように、リフトアップ構造体１とガイド柱１１との間には隙間が形成されており、高さ監視装置１１０は、リフトアップ構造体１からガイド柱１１へ向けて突出するように設けられた第１のカメラ架台１１６と、ガイド柱１１のリフトアップ構造体１側の表面に上下方向に貼付された高さ測定用スケール１１５と、第１のカメラ架台上１１６に取り付けられたカメラ１１３（特許請求の範囲における高さ測定用撮影手段に相当）と、で構成される。
【００２０】
第１のカメラ架台１１６は、リフトアップ構造体１に取り付けられた支持部材１１１と、先端に車輪１１２Ａを備え、支持部材１１１によって案内されることによりガイド柱１１表面に対してほぼ垂直方向に進退可能な接触部材（特許請求の範囲における高さ測定用昇降部材に相当）１１２と、支持部材１１１と接触部材１１２の間に介装されたばね機構１１４と、で構成される。カメラ１１３は、接触部材１１２の上面にガイド柱１１に貼付された高さ測定用スケール１１５に向けて取り付けられており、所定の時間間隔おきに高さ測定用スケール１１５及びガイド柱１１とリフトアップ構造体１との間の隙間を撮影する。
【００２１】
接触部材１１２は、リフトアップ構造体１が昇降する際に、ばね機構１１４によりガイド柱１１に向かって押圧されることにより、ガイド柱１１とリフトアップ構造体１との隙間の変化にかかわらず、車輪１１２Ａによりガイド柱１１に接触した状態を保ちながら、リフトアップ構造体１とともに昇降する。このため、接触部材１１２に取り付けられたカメラ１１３は、リフトアップ構造体１の昇降に合わせて昇降しながら、高さ測定用スケール１１５との水平距離を一定に保ったまま、高さ測定用スケール１１５を撮影することができる。
【００２２】
高さ測定用スケール１１５には、高さを表示する目盛りとともに、後述するコンピュータ１３０により高さを算出する際に行われるテンプレートマッチングに用いられるテンプレート画像（例えば、黒丸など）が所定の間隔おきに（以下、この間隔をｄｍｍとする）に印されている。
【００２３】
図３は、隙間監視装置１２０を示す斜視図である。同図に示すように、隙間監視装置１２０は、リフトアップ構造体１からガイド柱１１へ向けて突出するように設けられた第２のカメラ架台１２６と、第２のカメラ架台１２６を構成する接触部材１２２（特許請求の範囲における隙間測定用昇降部材に相当）に水平方向に貼付された隙間測定用スケール１２５と、第２のカメラ架台１２６に取り付けられたカメラ１２３（特許請求の範囲における隙間測定用撮影手段に相当）と、で構成される。
【００２４】
第２のカメラ架台１２６は、リフトアップ構造体１に取付けられた支持部材１２１と、先端に車輪１２２Ａを備え、支持部材１２１によって案内されることによりガイド柱１１表面に対してほぼ垂直方向に進退可能な接触部材１２２と、支持部材１２１と接触部材１２２との間に介装されたばね機構１２４と、で構成される。カメラ１２３は、支持部材１２１から側方に突出する取付部１２１ａに、接触部材１２２に貼付された隙間測定用スケール１２５に向けて取り付けられており、所定の時間間隔おきに隙間測定用スケール１２５及びガイド柱１１とリフトアップ構造体１との間の隙間を撮影する。
【００２５】
接触部材１２２は、リフトアップ構造体１が昇降する際に、ばね機構１２４によりガイド柱１１に向かって押圧されることにより、ガイド柱１１とリフトアップ構造体１との隙間の変化にかかわらず、車輪１２２Ａによりガイド柱１１に接触した状態を保ちながら、リフトアップ構造体１とともに昇降する。このため、接触部材１１２に貼付された隙間測定用スケール１２５は、ガイド柱１１との水平距離を一定に保ったまま、リフトアップ構造体１の昇降に合わせて昇降する。
また、支持部材１２１に取り付けられたカメラ１２３は、リフトアップ構造体１の昇降に合わせて昇降しながら、リフトアップ構造体１とともに水平移動する。このため、リフトアップ構造体１がガイド柱１１に対して近接又は離間すると、隙間測定用スケール１２５は、その変位量と同じだけカメラ１２３に対して変位することとなる。
【００２６】
隙間測定用スケール１２５には、隙間の幅を示す目盛りとともに、コンピュータ１３０により隙間の幅を算出する際のテンプレートマッチングに用いられるテンプレート画像（例えば、黒丸など）が印されている。
【００２７】
図１に戻り、コンピュータ１３０は、後述するように、高さ監視装置１１０のカメラ１１３により撮影された画像に基づき、リフトアップ構造体１の高さを算出するとともに、隙間監視装置１２０のカメラ１２３により撮影された画像に基づき、リフトアップ構造体１とガイド柱１１の間の隙間の幅を算出する。そして、算出したリフトアップ構造体１の高さ及び隙間の幅を、カメラ１１３，１２３が撮影した画像とともに画面表示する。
【００２８】
以下、図４を参照して、コンピュータ１３０が高さ監視装置１１０のカメラ１１３により撮影された画像に基づき、リフトアップ構造物１の高さを算出する処理の流れを説明する。
なお、以下の説明において、Ｎは撮影画像のフレーム数を、Ｌは画素数を、ｈは実際の距離を示す変数である。
【００２９】
同図に示すように、リフトアップ作業を開始すると、まず、ステップ１０２において、リフトアップ構造体１の高さを表す変数ｈ０を０に設定する。
次に、１フレーム目の処理を行うため、ステップ１０４において、フレーム数を表す変数Ｎ＝１とする。
次に、ステップ１０６において、Ｎフレーム目の画像を取得する。
次に、ステップ１０８において、テンプレートマッチングを行い易くするため、取得した画像を２値化する。
【００３０】
次に、ステップ１１０において、テンプレートマッチングを行うため、２値化した画像を画像反転する。
次に、ステップ１１２において、基準となるテンプレート画像（高さ測定用スケールに記載されたテンプレート画像（例えば、黒丸など）と同じ画像）を取得する。
次に、ステップ１１４において、画像反転した反転画像に対して、取得したテンプレート画像に基づきテンプレートマッチングを行う。
次に、ステップ１１６において、テンプレートマッチングにより検出された図形の数をカウントする。なお、テンプレートマッチングにより検出された図形の数をｋ個とする。
【００３１】
次に、ステップ１１８において、テンプレート画像と一致したｋ個の各図形の画面上の重心位置の座標を算出する。
次に、ステップ１２０において、予め設定した画像処理上の仮想基準線の位置を取得する。なお、この仮想基準線は、例えば、画面の上下方向中央位置の水平線として設定されているものとする。
次に、ステップ１２２において、仮想基準線と、夫々の重心位置との画面上の距離Ｌｋを算出する。なお、本実施形態では、基準線に対して下方の向きを正とし、重心位置が仮想基準線よりも上側に位置する場合には、Ｌｋを負の値とする。
【００３２】
次に、ステップ１２４において、仮想基準線と重心位置との距離Ｌｋが正の値であるもののうち、最小のものをＬＮとする。
次に、ステップ１２６において、テンプレートの移動した画素数を示すΔＬＮ＝ＬＮ−ＬＮ−１を算出する。なお、１フレーム目（Ｎ＝１）では、ΔＬＮ＝０とする。
次に、ステップ１２８において、テンプレートの移動した画面上の移動距離を実際の移動距離ΔｈＮに変換する。なお、上記のように高さ測定用スケール１１５とカメラ１１３との距離は一定であるため、画素数ΔＬＮと実際の移動距離ΔｈＮとは比例関係があり、ΔｈＮ＝ａ×ΔＬＮにより算出できる（ａは比例定数）。
【００３３】
次に、ステップ１３０において、ΔｈＮ≧０であるか否かを判定する。ΔｈＮ≧０である場合には、図５（Ａ）に示すように、仮想基準線に最も近いテンプレートがＮ−１フレームと、Ｎフレームとで同じであるということになる。このため、ステップ１３２において、Ｎフレーム目の画像におけるテンプレート画像の実際の高さをｈＮ＝ｈＮ−１＋ａ×ΔＬＮ＝ｈＮ−１＋ΔｈＮにより算出する。
【００３４】
また、ΔｈＮ≧０ではない（すなわち、ΔｈＮ＜０）の場合には、図５（Ｂ）に示すように、仮想基準線に最も近いテンプレートがＮ−１フレームと、Ｎフレームとで異なることになるため、ステップ１３４において、Ｎフレーム目の画像におけるテンプレート画像の実際の高さをｈＮ＝ｈＮ−１＋ａ×（ｄ／ａ＋ΔＬｎ）＝ｈＮ−１＋ΔｈＮ＋ｄにより算出する。
【００３５】
そして、ステップ１３８において、図６に示すように、ステップ１０６において取得した画像に、ステップ１２０において取得した仮想基準線を重ねて表示するとともに、ステップ１３４において算出した高さを画面表示する。
【００３６】
次に、ステップ１３６において、Ｎフレーム目が最終フレームであるか否かを判定し、Ｎフレーム目が最終フレームではない場合には、ステップ１４０において、Ｎ＝Ｎ＋１としてステップ１０６〜ステップ１３８を繰り返す。また、Ｎフレーム目が最終フレームである場合には、処理を終了する。
【００３７】
次に、図７を参照して、コンピュータ１３０が、隙間監視装置１２０により撮影された画像に基づき、リフトアップ構造体１とガイド柱１１との隙間の幅を算出する処理の流れを説明する。
図７は、コンピュータ１３０における隙間監視装置１２０により撮影された画像に対する処理の流れを示す図である。
なお、以下の処理において、図４の場合と同様に、Ｎは撮影画像のフレーム数を、Ｌは画素数を示す変数であり、また、Ｌａは実際の隙間の幅を示す変数である。
【００３８】
同図に示すように、リフトアップ構造体１のリフトアップ作業を開始すると、まず、ステップ２０２において、１フレーム目の処理を行うため、フレーム数を表す変数Ｎ＝１とする。
次に、ステップ２０４において、Ｎフレーム目の画像を取得する。
次に、ステップ２０６において、テンプレートマッチングを行い易くするため、取得した画像を２値化する。
次に、ステップ２０８において、テンプレートマッチングを行うため、画像反転を行う。
【００３９】
次に、ステップ２１０において、基準となるテンプレート画像（隙間測定用スケールに記載されたテンプレート画像（例えば、黒丸など）の取得を行う。
次に、ステップ２１２において、画像反転した反転画像に対して、基準となるテンプレート画像のテンプレートマッチングを行う。
次に、ステップ２１４において、テンプレートと一致した図形の画面上の重心位置の座標を算出する。
【００４０】
次に、ステップ２１６において、画面上の仮想基準線の位置を取得する。なお、この仮想基準線は、例えば、リフトアップ構造体１とガイド柱１１との隙間の幅がゼロになると、画面上における撮影された隙間測定用スケールにおけるテンプレート画像との距離がゼロとなるように設定されているものとする。
次に、ステップ２１８において、仮想基準線と、重心位置との間の画素数Ｌを算出する。
次に、ステップ２２０において、ステップ２１８において算出した画素数Ｌを実際の隙間の幅に換算する。なお、ステップ１２８と同様に、カメラ１２３と隙間測定用スケール１２５との距離が一定であるため、実際の隙間の幅Ｌａは画素数Ｌに比例定数ａをかけることにより算出できる。
【００４１】
次に、ステップ２２６において、例えば、図８に示すように、ステップ２０４で取得した隙間近傍の画像に、ステップ２１６で取得した仮想基準線を重ねて表示するとともに、ステップ２２２で取得した実際の隙間の幅を画面表示する。
【００４２】
次に、ステップ２２４において、Ｎフレーム目が最終フレームであるか否かを判定し、Ｎフレーム目が最終フレームではない場合には、ステップ２２８において、Ｎ＝Ｎ＋１としてステップ２０４〜ステップ２２６を繰り返す。また、最終フレームである場合には、処理を終了する。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の位置監視システム１００によれば、リフトアップ構造体１とともに昇降するカメラ１１３、１２３により撮影された画像に基づきリフトアップ構造体１の高さ及びリフトアップ構造体１とガイド柱１１との隙間を算出しているため、従来のレーザーを用いて遠距離から測定するのに比べて、リフトアップ構造体１の高さ及びリフトアップ構造体１とガイド柱１１との隙間の幅を精度良く算出することができる。また、算出したリフトアップ構造体１の高さ及びリフトアップ構造体１とガイド柱１１の隙間の幅ともにカメラ１１３、１２３により撮影された画像を画面出力することにより、隙間の様子を数値だけではなく目視により確認しながら、リフトアップ作業を行うことができる。さらに、リフトアップ構造体１が上昇しても、カメラ１１３と高さ測定用スケール１１５の距離及びカメラ１２３と隙間測定用スケール１２５との距離が変化せず、上記のステップ１２８やステップ２２０において、画面上の距離に一定の係数をかけるだけで、実際の距離に換算することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、高さ及び隙間の幅をカメラ１１３、１２３により撮影された画像に基づき算出する構成としたが、どちらか一方のみをカメラ１１３、１２３により撮影された画像に基づき算出し、他方を従来の方法により算出する構成としてもよい。
【００４５】
また、本実施形態では、隙間監視装置１２０を構成するカメラ１２３を支持部材１２１に取付け、このカメラ１２３により接触部材１２２に貼付された隙間測定用スケール１２５を撮影する構成としたが、これに限らず、接触部材１２２にカメラを取付け、このカメラにより支持部材１２１に貼付された隙間測定用スケールを撮影する構成としてもよい。
【００４６】
また、本実施形態では、高さ測定用スケール１１５をガイド柱１１に取付ける構成としたが、これに限らず、周囲の壁などのガイド柱１１とともに静止する部位に取付けてもよい。
また、本実施形態では、高さ監視装置１１０を構成するカメラ１１３を接触部材１１２に取付け、このカメラ１１３によりガイド柱１１に貼付された高さ測定用スケール１１５を撮影する構成としたが、これに限らず、リフトアップ構造体１又は接触部材１１２より高さ測定用スケール１１５を垂下させておき、ガイド柱１１や周囲の壁などの構造体にカメラを固定して、このカメラにより高さ測定用スケールを撮影する構成としてもよい。
【００４７】
また、本実施形態では、高さ監視装置と、隙間監視装置とを別の装置からなる構成としたが、これに限らず、図９に示すような、両者の機能を兼ね備えた監視装置２１０を用いてもよい。この監視装置２１０は、リフトアップ構造体１からガイド柱１１へ向けて突出するように設けられたカメラ架台２１６と、ガイド柱１１のリフトアップ構造体１側の表面に上下方向に貼付された高さ測定用スケール２１５と、カメラ架台２１６上に取り付けられた高さ測定用カメラ２１３と、接触部材２１２の側面に貼付された隙間測定用スケール２２５と、カメラ架台２１６に取り付けられた隙間測定用カメラ２２３と、で構成される。
【００４８】
カメラ架台２１６は、リフトアップ構造体１に固定された支持部材２１１と、先端に車輪２２２Ａを備え、支持部材２１１によって案内されることによりガイド柱１１表面に対して略垂直方向に進退可能な接触部材２１２と、支持部材２１１と接触部材２１２との間に介装されたばね機構２１４と、で構成される。高さ測定用カメラ２１３は、接触部材２１２の上面に、ガイド柱１１に貼付された高さ測定用スケール２１５に向けて取り付けられており、所定の時間間隔おきに高さ測定用スケール２１５及びガイド柱１１とリフトアップ構造体１との隙間を撮影する。また、隙間測定用カメラ２２３は、支持部材２１１から側方に突出する取付部２１１ａに接触部材２１２に貼付された隙間測定用スケール２２５に向けて取り付けられており、所定の時間間隔おきに隙間測定用スケール２２５及びガイド柱１１とリフトアップ構造体１との隙間を撮影する。
【００４９】
接触部材２１２は、リフトアップ構造体１が昇降する際に、ばね機構２１４によりガイド柱１１に向かって押圧されることにより、ガイド柱１１とリフトアップ構造体１との隙間の変化にかかわらず、車輪２１２Ａによりガイド柱１１に接触した状態を保ちながら、リフトアップ構造体１とともに昇降する。このため、接触部材２１２に取り付けられた高さ測定用カメラ２１３は、リフトアップ構造体１の昇降に合わせて昇降しながら、高さ測定用スケール２１５の水平距離を一定に保ったまま、高さ測定用スケール２１５を撮影することができる。
【００５０】
また、支持部材２１１に取り付けられた隙間測定用カメラ２２３は、リフトアップ構造体１の昇降に合わせて昇降しながら、リフトアップ構造体１とともに水平移動する。このため、リフトアップ構造体１がガイド柱１１に対して近接又は離間すると、その変位量と同じだけ隙間測定用カメラ２２３に対して変位することとなる。このようにして、監視装置２１０に、高さ監視装置１１０と、隙間監視装置１２０との機能を持たせることが可能となる。
【００５１】
また、本実施形態では、位置監視システムをリフトアップ構造体１をリフトアップする際に用いた場合について説明したが、これに限らず、タワークレーンなどの、構造体に沿って上昇又は下降する部材の位置を監視する場合に適用することができる。
【００５２】
また、上記実施形態では、高さ測定用スケールに記載したテンプレート画像である黒丸のみから、高さを算出する場合について説明したが、これに限らず、高さ測定用スケールに記載されている数字及びをテンプレート画像を利用して、高さを算出することとしてもよい。以下に、その場合の処理について説明する。
【００５３】
図１０は、数字及び黒丸をテンプレート画像として、高さを算出する処理の流れを示す図である。なお、以下の処理において、高さ測定用スケールには１００ｍｍ間隔でテンプレート画像（黒丸）が表示されるとともに、１００ｍｍ間隔で上方に向かって０から９の数字が繰り返し表示されているものとする。
以下の処理では、実際の上昇高さをｈ＝ｘ×１０００＋ｙ×１００＋ｚｍｍとし、高さｈの下二桁の数字を表すｚは上記実施形態と同様に撮影された画像におけるテンプレート画像の位置に基づき求め、高さｈの百の位の数字を表すｙは、撮影された画像における０から９の数字に基づき求め、高さｈの千の位の数字を表すｚは、撮影された画像における０から９の数字の繰り返し回数（すなわち、９から０に戻った回数）に基づき求める。
同図に示すように、まず、ステップ３０２において、リフトアップ構造体１のリフトアップを開始すると、フレーム数を表す変数Ｎ＝１、上昇高さの千の位を表す変数ｚ＝０とする。
【００５４】
次に、ステップ３０４において、Ｎフレーム目の画像を取得する。
次に、ステップ３０６において、テンプレートマッチングを行い易くするため、取得した画像を２値化する。
次に、ステップ３０８において、テンプレートマッチングを行うため、２値化した画像を画像反転させる。
次に、ステップ３１０において、基準となるテンプレート画像（高さ測定用スケールに記載されたテ黒丸と同じ画像）を取得する。
【００５５】
次に、ステップ３１２において、画像反転させた反転画像に対して、取得したテンプレート画像に基づきテンプレートマッチングを行い、反転画像におけるテンプレートの位置を特定する。
次に、ステップ３１４において、反転画像におけるテンプレートの重心位置の座標を算出する。
次に、ステップ３１６において、画像における仮想基準線の位置を取得する。なお、この仮想基準線は、上記実施形態と同様に、例えば、画面の上下方向中央位置の水平線として設定されているものとする。
【００５６】
次に、ステップ３１８において、仮想基準線とステップ３１４で算出した重心位置との画面上の距離Ｌを算出する。
次に、ステップ３２０において、画面上の距離を実際の距離に換算するための換算係数をＬにかける。
次に、ステップ３２２において、算出した距離を上昇高さｈの下二桁を表す変数ｚとする。
【００５７】
また、ステップ３１０〜ステップ３２２と並行して、ステップ３３０〜ステップ３４２を行い、上昇高さｈの千の位を表す変数ｘ及び百の位を表すｙを算出する。
まず、ステップ３３０において、反転画像とのテンプレートマッチングを行うため、数字の画像パターンを取得する。
次に、ステップ３３２において、ステップ３０８で取得した反転画像に対して、ステップ３３０で取得した数字の画像パターンに基づきテンプレートマッチングを行う。
【００５８】
次に、ステップ３３４において、ステップ３３０でテンプレートマッチングにより検出された数字パターンに基づき、その数字を特定する。
次に、ステップ３３６において、ステップ３３４において特定された数字を上昇高さを表す変数ｈの百の位を表す変数ｙとする。
【００５９】
次に、ステップ３３８において、上昇高さの千の位が変化したか否かを判定する。ここで、Ｎフレーム目に上昇高さの千の位が変化する場合には、例えば、Ｎ−１フレーム目において１９９９ｍｍ、Ｎフレーム目２００１ｍｍのように、Ｎ−１フレーム目における上昇高さの百の位の数字が０以外であり、かつ、Ｎフレーム目の百の位の数字が０となる。ステップ３３８では、これを利用して上昇高さの千の位が変化したか否かを判定する。すなわち、Ｎフレーム目の変数ｙ≠０かつ、Ｎフレーム目の変数ｙ＝０であるかの判定を行う。
【００６０】
ステップ３３８において、Ｎ−１フレーム目の変数ｙ≠０かつ、Ｎフレーム目の変数ｙ＝０ではない（すなわち、Ｎ−１フレーム目の変数ｙ＝０又はＮフレーム目の変数ｙ≠０である）場合には、千の位が変化していないと判定して、ステップ３４０において、ｘの値をそのままｘとして取得する。
【００６１】
また、ステップ３４２において、Ｎ−１フレーム目の変数ｙ≠０かつ、Ｎフレーム目の変数ｙ＝０の場合には、Ｎフレーム目において、千の位が変化したと判定して、ステップ３４０において、ｘ＝ｘ＋１として、ｘを取得する。
【００６２】
そして、ステップ３２４において、ステップ３２２で取得した変数ｚ、ステップ３３６において取得した変数ｙ、及び、ステップ３４０又はステップ３４２において取得した変数ｘに基づき上昇高さｈ＝ｘ×１０００＋ｙ×１００＋ｚを算出する。
次に、ステップ３５２において、ステップ３０４で取得したＮフレーム目の画像に重ねて、ステップ３２４で算出した上昇高さｈを画面表示する。
【００６３】
次に、ステップ３５０において、Ｎフレーム目が最終フレームであるか否かを判定し、Ｎフレーム目が最終フレームではない場合には、ステップ３５４において、Ｎ＝Ｎ＋１として、ステップ３０４〜ステップ３５２を繰り返す。また、Ｎフレーム目が最終フレームである場合には、処理を終了する
以上のように、高さ測定用スケールに記載されている数字及びテンプレート画像である黒丸を利用しても、リフトアップ構造物の上昇高さを算出するとともに、算出した高さを撮影した画像に重ねて画面表示することができる。また、これに限らず、高さ測定用スケールに記載されている数字のみから上昇高さを算出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施形態のリフトアップ構造体の位置監視システムの構成を示す図である。
【図２】高さ監視装置を示す斜視図である。
【図３】隙間監視装置を示す斜視図である。
【図４】コンピュータにおける高さ監視装置により撮影された画像に対する処理の流れを示す図である。
【図５】ステップ１３０における判定の原理を説明するための図である。
【図６】コンピュータによる算出した高さ及びカメラが撮影した画像の画像出力の一例である。
【図７】コンピュータにおける隙間監視装置により撮影された画像に対する処理の流れを示す図である。
【図８】コンピュータによる算出した隙間距離及びカメラが撮影した画像の画像出力の一例である。
【図９】高さ監視装置と、隙間監視装置との機能を備えた装置を示す図である。
【図１０】高さ測定用スケールに記載されたテンプレート画像及び数字に基づき上昇高さを算出する場合のコンピュータにおける処理の流れを示す図である。
【図１１】従来のレーザー距離計を用いてリフトアップ構造体の高さを測定する様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  リフトアップ構造体
１０  構造体
１１  ガイド柱
１２  ジャッキシステム
１００  位置監視システム
１１０  高さ監視装置
１１１、１２１、２１１  支持部材
１１２、１２２、２２２  接触部材
１１２Ａ、１２２Ａ、２２２Ａ  車輪
１１３、１２３，２１３，２２３  カメラ
１１４、１２４，２１４  ばね機構
１１５、２１５  高さ測定用スケール
１１６、１２６、２１６  カメラ架台
１２０  隙間監視装置
１２５、２２５  隙間測定用スケール
１３０  コンピュータ
２１０  監視装置
【図４】
2008256617.tif 000003
【図５】
2008256617.tif 000004
【図７】
2008256617.tif 000005
【図８】
2008256617.tif 000006
【図１０】
2008256617.tif 000007
【図１】
2008256617.tif 000008
【図２】
2008256617.tif 000009
【図３】
2008256617.tif 000010
【図６】
2008256617.tif 000011
【図９】
2008256617.tif 000012
【図１１】
2008256617.tif 000013