(57)【要約】【課題】変位前と変位後の観測点の三次元座標を独立して演算することによる誤差を少なくし、変位量の演算結果の精度を向上させる。【解決手段】変位計測方法は、前記変位前後の写真画像２１，３１，４１，５１は、計測対象１０の変位の前後にわたって変位しない複数の固定点１〜５を含むように撮影し、変位前後のいずれか一方の複数の写真画像に共通して写っている基準点１１に基づいて、当該写真画像の撮影位置関係１２を演算し、前記固定点１〜５に基づいて変位前後の写真画像を射影変換して撮影位置関係を演算しない写真画像を撮影位置関係を演算した写真画像に投影した投影写真画像６０，７０を作成し、前記演算された撮影位置関係における前記投影写真画像に投影された変位前後の観測点１５の座標をそれぞれ算出する各ステップを備える。【選択図】　図１
2004077377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測対象を、その変位前に異なる複数の撮影位置から撮影した複数の写真画像と、当該計測対象の変位後に変位前と略同じ撮影位置から撮影した複数の写真画像とからなる変位前後の写真画像を用いて当該計測対象の変位の有無を確認する方法において、
前記変位前後の写真画像は、計測対象の変位の前後にわたって変位しない複数の固定点を含むように撮影し、
前記固定点に基づいて変位前後の写真画像を射影変換して、一方の写真画像を他方の写真画像に投影することにより前記計測対象の変位の有無を確認する方法。
【請求項２】
計測対象を、その変位前に異なる複数の撮影位置から撮影した複数の写真画像と、当該計測対象の変位後に変位前と略同じ撮影位置から撮影した複数の写真画像とからなる変位前後の写真画像を用い、変位の前後の写真画像それぞれにおける任意の観測点の三次元座標を算出することによって、当該計測対象の変位量を求める写真測量による変位計測方法において、
前記変位前後の写真画像は、計測対象の変位の前後にわたって変位しない複数の固定点を含むように撮影し、
変位前後のいずれか一方の複数の写真画像に共通して写っている基準点に基づいて、当該写真画像の撮影位置関係を演算し、
前記固定点に基づいて変位前後の写真画像を射影変換して撮影位置関係を演算しない写真画像を撮影位置関係を演算した写真画像に投影した投影写真画像を作成し、
前記演算された撮影位置関係における前記投影写真画像に投影された変位前後の観測点の座標をそれぞれ算出する各ステップを備えることを特徴とする、写真測量による変位計測方法。
【請求項３】
投影写真画像は、前記固定点に基づいて変位前後の写真画像の固定点及び観測点について射影変換し、撮影位置関係を演算しない写真画像の観測点のみを撮影位置関係を演算した写真画像に投影して作成されることを特徴とする、請求項２に記載の写真測量による変位計測方法。
【請求項４】
前記固定点は、一方の写真画像の撮影位置関係を演算するための基準点としても用いられることを特徴とする、請求項２又は３に記載の写真測量による変位計測方法。
【請求項５】
計測対象を、その変位前に異なる複数の撮影位置から撮影した複数の写真画像及び当該計測対象の変位後に変位前と略同じ撮影位置から撮影した複数の写真画像であって、それぞれの写真画像には計測対象の変位の前後にわたって変位しない複数の固定点が含まれている写真画像のデータを入力する画像入力手段と、
変位前後のいずれか一方の写真画像について、当該写真の前記観測点に基づいて、当該写真画像の撮影位置関係を演算する位置関係演算手段と、
前記固定点に基づいて変位前後の写真画像を射影変換して撮影位置関係を演算しない写真画像を撮影位置関係を演算した写真画像に投影した投影写真画像を作成する投影画像作成手段と、
前記演算された撮影位置関係における前記投影写真画像に投影された変位前後の観測点の座標をそれぞれ算出する観測点演算手段とを備えることを特徴とする、変位計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計測対象をその変位の前後にわたって撮影した写真を用いた変位の有無の確認方法及び写真測量による計測対象の変位計測方法及び変位計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
計測対象を異なる撮影位置から撮影した複数の写真画像を用いて計測対象物の立体形状を演算する写真測量の技術が従来から広く用いられている。写真測量の技術は、計測対象物上の計測基準点が撮影位置が異なる複数の写真の双方に写るように写真撮影し、三角測量を基本原理として、撮影位置の位置関係の算出及び、当該撮影位置を基準とする計測基準点の三次元座標の算出を行うものである。
【０００３】
そして、写真測量は、計測対象が経時的に変位するようなものである場合は、当該計測対象の変位前後にわたってそれぞれ写真測量を行い、計測基準点が変位の前後にわたってどのように移動したかを計測する変位計測に用いられている。
【０００４】
写真測量による変位計測について開示したものとして、特開平１１−２０１７５２号公報などが挙げられる。本公報に記載の変位計測方法の基本的な流れについて図９に示す。この変位計測方法は、計測対象の変位の前後のそれぞれにおいて、複数の位置から計測対象を撮影し、変位の前後における写真画像上の基準計測点の座標に基づいて、任意の変位計測点の三次元座標をそれぞれ算出して、変位を求めることを特徴とする。すなわち、図９に示すように、変位前と変位後において、それぞれ計測対象を撮影し（＃１ａ，＃１ｂ）、変位前後のそれぞれの写真に基準計測点を認定（＃２ａ，２ｂ）する。次に、当該基準計測点に基づいて写真撮影位置の座標、撮影方向などの撮影位置関係の算出を行い（＃３ａ，＃３ｂ）、変位の前後についてそれぞれ算出された撮影位置関係に基づいてそれぞれ基準計測点の座標演算を行う（＃４ａ，＃４ｂ）。そして、変位の前後それぞれにおいて独立して演算された変位前後の基準観測点の三次元座標を比較し（＃５）、差分を求めることで当該基準計測点の変位量を算出する。
【０００５】
しかし、変位前と変位後の観測点の三次元座標を個別に演算すると、変位前、変位後の撮影位置の計算（＃３ａ，＃３ｂ）をそれぞれ独立して行う必要があり、それぞれに誤差を生じる。そして、当該撮影位置の誤差は、観測点の三次元座標の演算においても誤差を生じさせ、結果として、変位量の算出の精度を劣化させるという問題を生じていた。このように撮影位置の計算を個別に行わないように変位前に撮影した撮影地点に杭などの印を付し、変位前後における計測対象の撮影位置を近づけるための工夫がなされているが、撮影位置（すなわち、カメラの焦点位置）やカメラの撮影角度をまったく同じにすることは困難であり、また、カメラの煽り方向などのパラメータなどを考慮すると、カメラの撮影画角を変位前後にわたって完全に一致させることは、きわめて困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、変位前と変位後の観測点の三次元座標を独立して演算することによる誤差を少なくし、変位量の演算結果の精度を向上させる写真測量による変位計測方法及び変位計測装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及びその作用・効果】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の変位の有無を確認する方法を提供する。
【０００８】
変位の有無の確認方法は、計測対象を、その変位前に異なる複数の撮影位置から撮影した複数の写真画像と、当該計測対象の変位後に変位前と略同じ撮影位置から撮影した複数の写真画像とからなる変位前後の写真画像を用いて行うものである。そして、前記変位前後の写真画像は、計測対象の変位の前後にわたって変位しない複数の固定点を含むように撮影し、前記固定点に基づいて変位前後の写真画像を射影変換し、一方の写真画像を他方の写真画像に投影する。
【０００９】
上記方法において、変位前後において変位しない複数の固定点を含む変位前後の写真画像を射影変換することにより、射影変換される一方の写真画像を他方の写真画像の撮影位置から見た場合の写真画像上に投影することができる。これにより、２枚の写真にそれぞれ写っている計測対象の任意の点を射影変換することにより、当該点が変位しているものである場合は、投影された写真画像上でその位置が異なって表示される。したがって、変位の有無を視覚的に容易に判断することができる。
【００１０】
また、本発明は、以下の写真測量による変位計測方法を提供する。
【００１１】
写真測量による変位計測方法は、計測対象を、その変位前に異なる複数の撮影位置から撮影した複数の写真画像と、当該計測対象の変位後に変位前と略同じ撮影位置から撮影した複数の写真画像とからなる変位前後の写真画像を用い、変位の前後の写真画像それぞれにおける任意の観測点の三次元座標を算出することによって、当該計測対象の変位量を求める方法である。そして、前記変位前後の写真画像は、計測対象の変位の前後にわたって変位しない複数の固定点を含むように撮影し、変位前後のいずれか一方の複数の写真画像に共通して写っている基準点に基づいて、当該写真画像の撮影位置関係を演算し、前記固定点に基づいて変位前後の写真画像を射影変換して撮影位置関係を演算しない写真画像を撮影位置関係を演算した写真画像に投影した投影写真画像を作成し、前記演算された撮影位置関係における前記投影写真画像に投影された変位前後の観測点の座標をそれぞれ算出する各ステップを備える。
【００１２】
上記方法において、写真測量による変位計測方法は、計測対象の変位の前後それぞれに複数の位置から写真撮影を行い、当該変位前後それぞれの計測対象の同じ点に設けられた観測点の三次元座標を算出し、当該観測点の移動を比較差分することによって変位量を算出する。変位前後の写真は、できるだけ同じ撮影位置になるように撮影し、変位の前後にわたって変位しない固定点が写るようにすることが必要である。
【００１３】
当該変位の前後の写真画像のうちいずれか一方のみについて撮影位置関係を演算する。撮影位置関係は、１つの撮影位置（カメラ）を基準として他の撮影位置（カメラ）がどこに位置するかを表す座標及び他のカメラがどの方向を向いているかを示す角度のことをいう。撮影位置関係は、複数の位置から取られた写真画像を用いて、それぞれの写真画像に写っている同じ点（基準点）を用いて導かれる。
【００１４】
変位前後の同じ撮影位置からの２枚の写真画像は、計測対象の変位前後において移動しない固定点を用いて射影変換することができる。射影変換を行うことによって、撮影方向が多少異なっていても、所定の演算式を用いて変位前後の写真画像の固定点が重なり合うようにして２枚の写真画像を重ね合わせることができる。このように２枚の写真画像を重ね合わせることで、一方の観測点も他方の写真画像上に重なって表示される。すなわち、２枚の写真画像が重ね合わさった投影写真画像には、変位前後の観測点の位置が示されることになる。そして、当該変位前後のそれぞれの観測点の座標については、重ね合わせを行った撮影位置関係を演算した写真画像の撮影位置関係を用いて三次元座標を演算することができる。
【００１５】
なお、上記方法において、射影変換を行い一方の写真画像を他方の写真画像に投影するステップと、射影変換の変換先の写真画像の撮影位置関係を演算するするステップはどちらが先に行われてもよい。
【００１６】
上記方法によれば、撮影位置関係を演算した写真画像の撮影位置関係を用いて、変位前後の観測点の三次元座標を演算することができる。したがって、変位前後における撮影位置関係の演算をそれぞれ独立して行う必要がなく、それぞれの撮影位置関係についての演算における誤差を少なくすることができる。したがって、算出される観測点の三次元座標の演算誤差を少なくし、結果としてその差分で示される変位量の精度を向上させることができる。
【００１７】
本発明の写真測量による変位計測方法は、具体的には以下のように種々の態様とすることができる。
【００１８】
好ましくは、投影写真画像は、前記固定点に基づいて変位前後の写真画像の固定点及び観測点について射影変換し、撮影位置関係を演算しない写真画像の観測点のみを撮影位置関係を演算した写真画像に投影して作成される。
【００１９】
上記方法において、変位前後の写真画像を射影変換して作成された投影写真画像は、射影変換のために用いられる固定点と変位の様子を示す観測点のみが演算されれば写真測量により変位計測ができる。すなわち、射影変換する点を、固定点及び観測点に限定することにより、演算量を少なくし、処理速度を速めることができる。
【００２０】
好ましくは、前記固定点は、一方の写真画像の撮影位置関係を演算するための基準点としても用いられる。
【００２１】
上記方法において、写真画像の撮影位置関係を演算するためには、計測対象を異なる撮影位置から撮影した複数の写真画像が必要となる。そして当該複数の写真画像には、計測対象の同じ点について印を複数箇所に付しておき、これらの印を用いて、複数の写真画像から三角測量の原理により撮影位置関係が導かれる。上記のように、固定点は、計測対象の変位の前後において変位しなかった点であり、複数位置からの写真画像の双方に写っているため、撮影位置関係を算出するために用いることができる。
【００２２】
また、本発明は、以下の構成の変位計測装置を提供する。
【００２３】
変位計測装置は、計測対象を、その変位前に異なる複数の撮影位置から撮影した複数の写真画像及び当該計測対象の変位後に変位前と略同じ撮影位置から撮影した複数の写真画像であって、それぞれの写真画像には計測対象の変位の前後にわたって変位しない複数の固定点が含まれている写真画像のデータを入力する画像入力手段と、変位前後のいずれか一方の写真画像について、当該写真の前記観測点に基づいて、当該写真画像の撮影位置関係を演算する位置関係演算手段と、前記固定点に基づいて変位前後の写真画像を射影変換して撮影位置関係を演算しない写真画像を撮影位置関係を演算した写真画像に投影した投影写真画像を作成する投影画像作成手段と、前記演算された撮影位置関係における前記投影写真画像に投影された変位前後の観測点の座標をそれぞれ算出する観測点演算手段とを備える。
【００２４】
上記構成によれば、画像入力手段から入力された変位前後の写真画像データを用いて、いずれか一方のみ撮影位置関係を演算した写真画像の撮影位置関係を演算し、この撮影位置関係を用いて、変位前後の観測点の三次元座標を演算することができる。したがって、変位前後における撮影位置関係の演算をそれぞれ独立して行う必要がなく、それぞれの撮影位置関係についての演算における誤差を少なくすることができる。したがって、算出される観測点の三次元座標の演算誤差を少なくし、結果としてその差分で示される変位量の精度を向上させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る変位計測装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
本装置は、写真画像を入力し、解析演算するためのコンピュータで構成される。写真画像はデジタルカメラによって撮影されたものが好ましい。デジタルカメラとしては、内部標定がなされている写真計測用のものでもよいし、内部標定がなされていない汎用のデジタルカメラであってもよい。コンピュータは汎用のものを用いることができ、後述するような処理を行うようにコンピュータを駆動させるソフトウェアをインストールして使用する。
【００２７】
本実施形態にかかる変位計測装置を用いた計測対象の計測方法の処理について説明する。図１は、本実施形態にかかる変位計測装置を用いた計測対象の計測方法の概略を示す図である。計測方法においては、計測対象を変位の前後にそれぞれ同じ撮影位置から撮影する。（＃１０ａ，１０ｂ）次に、これらの画像をコンピュータに取り込み、変位前後のそれぞれの写真について基準計測点を認定（＃１１ａ，１１ｂ）する。以下、これらの写真画像上において、基準点、固定点、観測点などの認定は、コンピュータの画面上においてマウスなどの入力装置を用いて行われ、これらの点を用いる写真画像の解析、演算はコンピュータを用いておこなわれる。
【００２８】
次に、変位前の写真画像を用いて、撮影前における撮影位置関係を演算する（＃１２ａ）。撮影位置関係は、後述するように、異なる位置から撮影した複数の写真画像に共通して写っている計測対象の同じ点である基準点を８箇所認定することにより算出することができる。当該撮影位置関係を演算することによって、複数の撮影位置のいずれか１つを基準とした場合の他の撮影位置（すなわち、カメラの位置）及びカメラの撮影方向を導くことができる。
【００２９】
変位前の写真画像について撮影位置関係が算出されると、変位後の写真画像を変位前の写真画像に重ね合わせる射影変換を行う（＃１３）。射影変換の前提として、重ね合わせる写真画像がほぼ同じ位置から撮影されていることが必要である。すなわち、変位前の写真画像と変位後の写真画像がほぼ同一位置で撮影されていれば、それぞれを射影変換により重ね合わせることによって、変位後の写真に写っている任意の点を変位前の写真の対応する位置に投影することができる。射影変換の具体的処理については後述する。
【００３０】
変位後の任意の点を変位前の写真画像上に投影した写真画像（以下、投影写真画像と略記する。）には、変位後の写真画像の中で変位している点があれば、変位前の写真画像と重ねたとき当該点の投影写真画像中での位置は、ずれることになる。投影写真画像に表示された計測対象に関して同じ点であって、変位計測の演算の対象となる点（観測点と略記する。）は、変位前後の双方とも投影写真画像中に表示されているため、それぞれ異なる位置から撮影した複数の投影写真画像を用いることによって、＃１２ａにおいて算出した撮影位置関係に関する情報を用いて、三角測量の原理により、当該計測対象中の観測点の三次元座標を算出する（＃１４）。変位前後の観測点の三次元座標が算出されると、当該観測点を比較（＃１５）することにより、変位前後に観測点が移動した変位量について導くことができる。
【００３１】
上記方法によれば、変位前の写真画像についてのみ撮影位置関係を算出するだけで、変位前後における観測点の三次元座標を演算することができる。したがって、変位前後における撮影位置関係の演算をそれぞれ独立して行う必要がなく、それぞれの撮影位置関係についての演算における誤差を少なくすることができ、結果として算出される観測点の三次元座標の誤差を少なくし、結果としてその差分で示される変位量の精度を向上させることができる。
【００３２】
次に本変位計測方法の具体的な流れについて詳細に説明する。まず、図２に示すように、複数の撮影位置Ａ，Ｂからデジタルカメラを用いて、計測対象１０を含む計測目標地域の写真を撮影する。当該写真には、計測対象１０の変位後もその位置を変化させない固定点１乃至５が写るようにすることが必要である。固定点は、すくなくとも４点あることが必要であり、それ以上であってもよい。また、計測対象１０の変位に伴ってその位置を変化する観測点１５についても写真画像に写るようにしておくことが必要となる。
【００３３】
また、変位前の写真画像には、撮影位置Ａ，Ｂからの写真のそれぞれに共通する計測対象の同じ点である基準点（図示なし）を８個所以上用意しておくことが必要である。基準点は、上述のように、変位前の写真画像を用いて撮影位置Ａ，Ｂの撮影位置関係を算出する（＃１２ａ）ために用いられる。
【００３４】
計測対象が変位した後に、再度複数の撮影位置Ａ，Ｂからデジタルカメラを用いて、変位前と同様に撮影する。変位後の撮影における撮影位置Ａ，Ｂはできるだけ近づくようにすることが望ましく、杭などの印を撮影地点に設けることが好ましい。
【００３５】
次に、上述したように、変位前に撮影した写真画像に基づいて撮影位置関係を算出する。本実施形態では、撮影位置関係として、撮影位置Ａのカメラ（以下、カメラＡと略記する。）を基準とする座標系から見て、他のカメラ、すなわち、撮影位置Ｂのカメラ（以下、カメラＢと略記する。）がどこに位置するかを表す座標及びカメラＢがどの方向を向いているかを示す角度を用いる。撮影位置Ａを基準とする座標系としては、カメラＡの光軸方向をＹ軸とする。
【００３６】
図３に本変位計測において用いられる変位前後の光学関係を示す。図３では、説明の便宜のために、計測対象１０のみ表示している。図３（ａ）に示す変位前においては、撮影位置Ａ，Ｂにそれぞれ位置するカメラＡ，カメラＢは、計測対象１０がそれぞれ撮影される写真画像２１，３１に写るように配置される。ここで、計測対象１０のあるポイント１１を基準点として認定すると、当該ポイント１１は、カメラＡの写真画像２１には、ポイントａに写り、カメラＢの写真画像３１には、ポイントｂとして写る。当該ポイントａ，ｂを基準として、三角測量の原理によりカメラＡ、カメラＢの撮影位置２３，３３及び撮影方向２０，３０等の撮影位置関係１２をそれぞれ算出する。なお，基準点は、上述のように、カメラの撮影位置関係を算出するために用いられるものであり、カメラＡ，カメラＢに共通して写っていればよく、後述する固定点や観測点と共通して用いられていてもよい。
【００３７】
図３（ｂ）に示すように、計測対象１０が矢印１００で示すように変位した後においても、撮影位置Ａ，Ｂにそれぞれ位置するカメラＡ，カメラＢは、計測対象１０がそれぞれ撮影される写真画像４１，５１に写るように配置される。カメラＡ，カメラＢの撮影位置４３，５３は、変位前の撮影位置２３，３３とできるだけ近づくように配置される。本実施形態においては、撮影位置関係の算出を変位前の写真画像２１，３１で行うため、実際の変位測定において変位後の写真画像４１，４２には、基準点を必要としない。ただし、計測対象１０の変位を測定するための観測点は、基準点と共通してもよいため，当該ポイント１１は、写真画像４１，５１では観測点として用いられる。
【００３８】
図４に変位後のカメラＡで撮影された写真画像の例を示す。当該写真画像には写真画像４１上に投影された計測対象１０ｃ、固定点１ｃ〜５ｃなどが示されている。５つの固定点１ｃ〜５ｃは、写真画像４１上中央を原点とする座標を用いてその位置が特定されており、例えば、固定点１ｃの座標は、（ｘ１，ｙ１）のように２次元的にあらわされる。
【００３９】
次に変位前後の写真の射影変換について説明する。図５は、ある任意のカメラにより撮影された２つの写真画像について射影変換する場合を説明する図である。射影変換においては、固定点の座標及び観測点座標を用いて、当該点のみを他方の写真画像上に投影する。具体的には、まず、式１に示す変換式に、写真画像２１の固定点１ａ〜５ａ及び写真画像４１の固定点１ｃ〜５ｃの中から少なくとも４組の座標値を代入し、９つの定数Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，ａ，ｂ，ｃを求める。
【００４０】
【数１】
2004077377.tif 000003
式（１）において、ｘは変位前写真画像２１の固定点のｘ座標、ｙは変位前写真画像２１の固定点のｙ座標、ｘ’は変位後写真画像４１の固定点のｘ座標、ｙ’は変位後写真画像４１の固定点のｙ座標、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，ａ，ｂ，ｃはそれぞれ定数である。
【００４１】
９つの定数の値が求まると、射影変換したい変位後の観測点のｘ、ｙ座標を当該式（１）に代入し、変位前の写真画像４１に投影した場合の座標を算出する。
【００４２】
図６に射影変換される２枚の写真画像の例を示す。図７に図６の２枚の写真画像から作成される投影写真画像の例を示す。図６ではカメラＡにより撮影された変位後の写真画像４１を変位前の写真画像２１に射影変換する場合について説明する。変位後の写真画像４１の各固定点１ｃ〜５ｃの写真画像４１上でのｘ，ｙ座標値、及び変位前の写真画像２１の各固定点１ａ〜５ａの写真画像２１上でのｘ，ｙ座標値をそれぞれ用いて、変位により矢印１０１のように移動した観測点１５ｃの変位前の写真画像２１上でのｘｙ座標値を算出し、投影する。
【００４３】
図７に図６の２枚の写真画像から作成される投影写真画像の例を示す。図７に示す投影写真画像６０では、固定点１〜５は射影変換前の２枚の写真で同一点上に重なる。一方、観測点１５ｃは変位後の画像中で動いているため、変位前の画像と重ねたとき、その位置がずれることとなる。すなわち、変位後の観測点を変位前の画像に投影することにより、変位前後のそれぞれの観測点を１枚の画像として扱うことができ、変位した観測点１５について、１枚の写真上で変位の有無を視覚的に容易に確認することができる。
【００４４】
また、カメラＢについても同様に投影写真画像を作成する。すなわち、上記と同様に変位前の画像に変位後の点をセットする。
【００４５】
図８に２枚の投影写真画像を用いた観測点の変位の算出を説明する図を示す。上記のように、複数枚の投影写真画像６０、７０を準備すると、これらの写真の各観測点１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄのｘｙ座標値及び変位前の写真画像の撮影位置関係を用いて三角測量の原理により変位前後の観測点１５、１５’の各三次元座標を演算する。
【００４６】
上記のように算出された観測点１５、１５’の三次元座標値からそれぞれの差分をとることにより、当該観測点１５の変位量１０２を算出することができる。他の観測点（図示なし）についても、同様に変位量を算出する。
【００４７】
以上説明したように、本発明にかかる変位計測方法は、変位する前と変位した後の点を一度の撮影位置計算によって同時に三次元化することができ、観測点の変位量を求めることができる。よって、変位後の点が変位前に投影されることで、変位前の画像だけを用いて三次元化することができる。このため、カメラの撮影位置関係の計算を変位前又は変位後の写真画像のみで行えばよく、結果として誤差を小さくすることができる。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施可能である。
【００４９】
例えば、図１において変位前の写真画像について撮影位置関係の演算（＃１２ａ）を行ってから射影変換（＃１３）をするようにしているが、この順番を逆にしてもよい。すなわち、変位後の写真画像を変位前の写真画像に射影変換したのちに、変換先となった変位前の写真画像について撮影位置関係を演算するようにしてもよい。
【００５０】
また、例えば、上記実施形態では、基準点、固定点、観測点をそれぞれ独立して設定することとしているが、これらは、それぞれの条件を満たすものであれば、共通して用いることもできる。具体的には、撮影位置関係を算出するための基準点は、変位前後のいずれか一方にカメラＡとカメラＢによって撮影された写真画像に共通して写っていればよく、固定点は、カメラＡ及びカメラＢのいずれかにより撮影された写真画像の変位前後にわたって共通して写っている変位の前後で移動しない点であればよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、撮影位置を２箇所としているが、これに限定されるものではなく、変位前後それぞれに３箇所以上の撮影位置から撮影してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にかかる変位計測装置を用いた計測対象の計測方法の概略を示す図である。
【図２】写真画像の撮影の位置関係を説明する図である。
【図３】変位計測において用いられる変位前後の光学関係を示す。
【図４】変位後のカメラＡで撮影された写真画像の例を示す図である。
【図５】ある任意のカメラにより撮影された２つの写真画像について射影変換する場合を説明する図である。
【図６】射影変換される２枚の写真画像の例を示す図である。
【図７】図６の２枚の写真画像から作成される投影写真画像の例を示す図である。
【図８】２枚の投影写真画像を用いた観測点の変位の算出を説明する図である。
【図９】従来の変位計測方法の基本的な流れを示す図である。
【符号の説明】
１〜５　固定点
１０　計測対象
１１　基準点
１２，１３　撮影位置関係
１５　観測点
２１　カメラＡの変位前の写真画像
３１　カメラＢの変位前の写真画像
４１　カメラＡの変位後の写真画像
５１　カメラＢの変位後の写真画像
６０　カメラＡの投影写真画像
７０　カメラＢの投影写真画像
【図１】
2004077377.tif 000004
【図２】
2004077377.tif 000005
【図３】
2004077377.tif 000006
【図４】
2004077377.tif 000007
【図５】
2004077377.tif 000008
【図６】
2004077377.tif 000009
【図７】
2004077377.tif 000010
【図８】
2004077377.tif 000011
【図９】
2004077377.tif 000012