(57)【要約】【課題】測量機で得られる測量情報とカメラで得られる測量現場の画像情報とを簡便かつ効率的に関連付ける。【解決手段】デジタルスチルカメラ２０により測量現場の概観画像を撮影する。概観画像上において３つの基準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を指定する。トータルステーション等の測量機１０により基準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の位置を測量する。測量された基準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の実空間上の位置と、これらの基準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の概観画像上の位置とから、デジタルスチルカメラ２０の測量機１０に対する位置および傾きを求める。測量機１０を用いて概観画像内の任意の測点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を測定する。デジタルスチルカメラ２０の位置および傾きから測点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３を概観画像上に表示するとともに、その対応を記録媒体に記録する。【選択図】　　　　図３
2004085538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測点の測量情報が基準とする座標系と測点を含む測量現場の概観画像との間の位置関係を算出する位置関係算出手段と、
前記位置関係から、前記測点の測量情報と前記測点に対応する前記概観画像上の位置に関する位置情報とを対応付ける対応付け手段と
を備えることを特徴とする測量システム。
【請求項２】
前記測点の測量情報を得るための測量手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の測量システム。
【請求項３】
前記概観画像を表示する画像表示手段と、前記画像表示手段における画像上の位置を指定するための入力手段とを備え、前記測量手段により測量される前記概観画像内の測点の位置を、前記入力手段を用いて前記概観画像上で指示し、その位置を前記概観画像上に表示する測点表示手段とを備えることを特徴とする請求項２に記載の測量システム。
【請求項４】
前記位置関係が、３以上の任意に設定された基準点の測量情報と、前記基準点の前記概観画像上の位置との関係から算出されることを特徴とする請求項１に記載の測量システム。
【請求項５】
前記座標系と前記概観画像との位置関係が、前記座標系に対する前記概観画像撮影時のカメラの位置及び傾きを表す外部標定要素により表されることを特徴とする請求項１に記載の測量システム。
【請求項６】
前記概観画像を表示する画像表示手段と、前記画像表示手段における画像上の位置を指定するための入力手段とを備え、前記基準点の位置が前記入力手段により前記概観画像上の任意の位置を指定することにより決定されることを特徴とする請求項４に記載の測量システム。
【請求項７】
前記概観画像を表示する画像表示手段と、前記測量情報と前記概観画像の位置情報との対応付けに基づいて前記測点の位置を前記画像表示手段による前記概観画像上に表示する測点表示手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の測量システム。
【請求項８】
前記位置関係が、３以上の任意に設定された基準点の測量情報と前記基準点の前記概観画像上の位置との関係から算出され、前記基準点の１つ以上が測定済みの前記測点の中から指定されることを特徴とする請求項７に記載の測量システム。
【請求項９】
前記位置関係が、３以上の任意に設定された基準点の３次元的な位置情報と前記基準点の前記概観画像上の位置との関係から算出され、前記基準点の３次元的な位置情報の１つ以上が所与の地理データであることを特徴とする請求項７に記載の測量システム。
【請求項１０】
前記測点の測量情報を得るための測量手段を備え、前記位置関係算出手段が実行された後、前記測量手段により測点が測量されると、前記対応付け手段により前記測点の位置を前記概観画像の位置情報に対応付け、前記測点表示手段により前記概観画像上に表示することを特徴とする請求項７に記載の測量システム。
【請求項１１】
前記測点表示手段により表示された測点の位置又は前記測点の位置に隣接して、前記測点の位置を表わす測量情報が表示可能であることを特徴とする請求項７乃至１０に記載の測量システム。
【請求項１２】
測量のためのターゲットの位置を測量し、前記概観画像上の対応する位置に前記ターゲットを表わす記号を表示可能であることを特徴とする請求項１０に記載の測量システム。
【請求項１３】
前記画像表示手段における画像上の位置を指定するための入力手段を備え、前記入力手段により指定された複数の測点の間の相対的な位置関係に基づき算出される測量解析情報を前記概観画像上に表示可能であることを特徴とする請求項７乃至１０に記載の測量システム。
【請求項１４】
前記測量解析情報が、測点間の距離であることを特徴とする請求項１３に記載の測量システム。
【請求項１５】
前記測量解析情報が、３つの測点を結ぶ線分が形成する角度であることを特徴とする請求項１３に記載の測量システム。
【請求項１６】
前記測量解析情報が、３以上の測点が形成する閉領域の面積であることを特徴とする請求項１３に記載の測量システム。
【請求項１７】
前記測量解析情報が、４以上の測点が形成する閉領域の体積であることを特徴とする請求項１３に記載の測量システム。
【請求項１８】
前記測点の位置と、前記概観画像を撮影した位置あるいは前記測量手段の位置との関係を平面図として表示又は記録可能であることを特徴とする請求項１に記載の測量システム。
【請求項１９】
前記測点に係る測量情報と前記概観画像の画像データとを関連付けて記録可能なデータ記録手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の測量システム。
【請求項２０】
前記測量手段が、前記概観画像よりも高倍率の拡大画像を撮影可能な撮像手段を備え、前記撮像手段により前記測量手段の視準方向の拡大画像を前記概観画像上に表示可能であることを特徴とする請求項２に記載の測量システム。
【請求項２１】
前記対応付け手段による前記測量情報と前記概観画像上の位置情報との対応を記録可能な記録手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の測量システム。
【請求項２２】
前記測量手段が測距手段と測角手段とを備え、前記測量情報が測点までの斜距離と角度であることを特徴とする請求項２に記載の測量システム。
【請求項２３】
前記測量手段が測距手段と測角手段とを備え、前記測量情報が測点までの斜距離と角度より計算された座標値であることを特徴とする請求項２に記載の測量システム。
【請求項２４】
前記角度が水平角及び高度角であることを特徴とする請求項２２又は請求項２３に記載の測量システム。
【請求項２５】
前記概観画像を撮影するためのデジタルカメラを備えることを特徴とする請求項１に記載の測量システム。
【請求項２６】
被写体の画像を撮影する撮像手段と、
前記撮像手段により撮影された３以上の基準点を含む測量現場の概観画像における前記基準点の２次元的な位置情報と測量機による前記基準点の３次元的な測量情報に基づいて、前記概観画像と前記測量機との間の位置関係を算出する位置関係算出手段と、
前記位置関係から、前記測量機により測量された測点の測量情報と前記測点に対応する前記概観画像上の位置に関する位置情報とを対応付ける対応付け手段と
を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２７】
前記測量機との間において前記測量情報に関わるデータの伝送を行なうためのデータ伝送手段を備えることを特徴とする請求項２６に記載のデジタルカメラ。
【請求項２８】
前記概観画像を表示する画像表示手段と、前記画像表示手段における画像上の位置を指定するための入力手段とを備え、前記基準点の位置が前記入力手段により前記概観画像上の任意の位置を指定することにより決定されることを特徴とする請求項２６に記載のデジタルカメラ。
【請求項２９】
前記概観画像を表示する画像表示手段と、前記測点の前記測量情報と前記概観画像上の位置情報との対応付けに基づいて前記測量機により測量される前記概観画像内の測点の位置を前記画像表示手段により表示された前記概観画像上に示す測点表示手段とを備えることを特徴とする請求項２６に記載のデジタルカメラ。
【請求項３０】
前記概観画像を表示する画像表示手段と、前記測点の前記測量情報と前記概観画像上の位置情報との対応付けに基づいて前記測量機により測量された測点から算出された前記概観画像内の測点の位置を前記画像表示手段により表示された前記概観画像上に示す測点表示手段とを備えることを特徴とする請求項２６に記載のデジタルカメラ。
【請求項３１】
測点を含む測量現場の概観画像と測量情報が基準とする座標系との間の位置関係を算出する位置関係算出手段と、
前記位置関係から、測点の測量情報と前記測点に対応する前記概観画像上の位置に関する位置情報とを対応付ける対応付け手段と
を備えることを特徴とする測量支援装置。
【請求項３２】
前記位置関係算出手段が、前記概観画像上の３以上の基準点の２次元的な位置情報と前記測量機による基準点の３次元的な測量情報に基づいて、前記概観画像と前記測量機との間の位置関係を算出することを特徴とする請求項３１に記載の測量支援装置。
【請求項３３】
前記測量機との間において前記測量情報に関わるデータの伝送を行なうためのデータ伝送手段を備えることを特徴とする請求項３１に記載の測量支援装置。
【請求項３４】
前記概観画像を表示する画像表示手段と、前記画像表示手段における画像上の位置を指定するための入力手段とを備え、前記基準点の位置が前記入力手段により前記概観画像上の任意の位置を指定することにより決定されることを特徴とする請求項３２に記載の測量支援装置。
【請求項３５】
前記概観画像を表示する画像表示手段と、前記測点の前記測量情報と前記概観画像上の位置情報との対応付けに基づいて前記測量機により測量される前記概観画像内の測点の位置を前記画像表示手段により表示された前記概観画像上に示す測点表示手段とを備えることを特徴とする請求項３１に記載の測量支援装置。
【請求項３６】
コンピュータに測点を含む測量現場の概観画像と測量機との間の位置関係を算出する手順と、前記位置関係から前記測量機により測量された測点の測量情報と前記測点に対応する前記概観画像上の位置に関する位置情報とを対応付ける手順とを実行させるための測量支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は測量システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来測量においては、測量しようとする点（測点）を含む周囲の風景を撮影し、撮影された画像を測定データと共に保存することがある。このような場合、例えば通常のカメラを用いて測量目標物周囲の概略的な風景を記録する方法や、測量機内に内蔵された撮像装置を用いて測点毎に周囲の風景を撮影する方法などが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３３７３３６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常のカメラを用いて撮影を行なう場合には、撮影された画像上に測点の位置が表示されないことから測点が画像上のどの位置に対応するのか知ることができない。一方、特開平１１−３３７３３６号公報に記載された方法では、測点毎に１枚以上の画像が記録されるため大容量の記録装置を必要とし、その取り扱いも煩雑となる。
【０００５】
本発明は、測量機で得られる測量情報とカメラで得られる測量現場の画像情報とを簡便かつ効率的に関連付け可能とすることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の測量システムは、測量情報が基準とする座標系と測点を含む測量現場の概観画像との間の位置関係を算出する位置関係算出手段と、位置関係から、測点の測量情報と測点に対応する概観画像上の位置に関する位置情報とを対応付ける対応付け手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
測量システムは、例えば測点の測量情報を得るための測量手段を備え、位置関係算出手段において位置関係は、測量手段により３以上の任意設定点を（以下、位置関係を計算するために使用した任意設定点を基準点と表現する）測量したときの測量情報と、基準点の概観画像上の位置（画素位置）との関係から算出されることが好ましく、この位置関係は、測量手段に対する概観画像が撮影されたときのカメラの位置及び傾きを表す外部標定要素により表されることが好ましい。これにより、カメラの位置を特定するために別途センサ等を設ける必要がなく、例えば従来の単写真標定の手法を用いて簡略、低コストで測量情報と概観画像との対応を知ることができる。
【０００８】
測量システムは、概観画像を表示する画像表示手段と、画像表示手段における画像上の位置を指定するための入力手段とを備えることが好ましく、基準点の位置は入力手段により概観画像上の任意の位置を指定することにより決定される。これにより、概観画像と測量手段との間の位置関係を簡便・迅速に算出することができる。
【０００９】
また更に、測量システムは、測量情報と概観画像の位置情報との対応付けに基づいて測点の位置を画像表示手段により表示された概観画像上に表示する測点表示手段を備えることが好ましい。このとき例えば上記位置関係は、３以上の任意に設定された基準点の測量情報と、基準点の概観画像上の位置との関係から算出され、基準点は測定済みの測点の中から指定される。また例えば、位置関係は、基準点の３次元的な位置情報と基準点の概観画像上の位置との関係から算出され、基準点の３次元的な位置情報は所与の地理データである。すなわち、測量と概観画像の撮影が終了した後に、測定された測点の一部の測量情報を基準点とし、あるいは国土地理院の三角点や市販の地理デ−タ等、既知の地理データを用いて、測量情報の座標系と概観画像の位置関係を算出することが可能となる。
【００１０】
また例えば、測量システムは測点の測量情報を得るための測量手段を備え、位置関係算出手段が実行された後、測量手段により測点が測量されると、対応付け手段により測点の位置を概観画像の位置情報に対応付け、測点表示手段により概観画像上に表示する。これにより、測量作業中にも現在測定している測点の位置を概観画像上で確認することができる。
【００１１】
また、測量システムは、測量手段により測量される概観画像内の測点の位置を、入力手段を用いて概観画像上で指示し、その位置を概観画像上に表示する測点表示手段とを備えること好ましい。更に測量情報と概観画像の位置情報との対応付けに基づいて、測量手段により測量された測点を概観画像内の座標と対応付け、対応付けた測点の表示の色（白丸⇒赤丸・・・等）、形状（△⇒丸・・・等）等を変更する手段を有する事が好ましい。これにより、測点の概観画像上の位置を視覚的に確認することが可能となり、測量残しなどを防止することができるとともに、測点の配置を容易に認識することができる。なお、この対応付けは例えば測点を概観画像内の座標と対応付けることにより行なわれる。
【００１２】
例えば、測点の位置を計量的に把握するために、測量済測点表示手段により表示された測点の位置、又はこの測点の位置に隣接して、測点の位置を表わす測量情報を表示してもよい。多くの測量の場合、プリズム等の反射部材を用いたターゲットを視準して測量を行うので、測量したターゲットの位置を、概観画像上の対応する位置にターゲットを表わす記号として表示してもよい。
【００１３】
また、入力手段により指定された複数の測点の間の相対的な位置関係に基づき算出される測量解析情報を概観画像上に表示可能としてもよく、この場合、測量解析情報は、例えば測点間の距離や、３つの測点を結ぶ線分が形成する角度や、３以上の測点が形成する閉領域の面積や、４以上の測点が形成する閉領域の体積である。これにより、画面上で測点を指定するだけで簡単に各種測量解析情報を得ることができる。
【００１４】
また、好ましくは測点の位置と、概観画像を撮影した位置あるいは測量手段の位置との関係を平面図として表示、記録可能である。これにより、測点同士、あるいは測量手段との間の空間的な配置をより容易に認識することが可能となる。
【００１５】
また、測量後の作業を効率的にするには、測点に係る測量情報と概観画像の画像データとを関連付けて記録可能なデータ記録手段を備えることが好ましい。
【００１６】
測量手段は、概観画像よりも高倍率の拡大画像を撮影可能な撮像手段を備え、撮像手段により測量手段の視準方向の拡大画像を前記概観画像上に表示可能である。これにより、測量現場全体の画像と、視準点近傍の拡大画像とを参照でき、より正確な視準を行なうことが可能となる。
【００１７】
測量システムは、好ましくは対応付け手段による測量情報と概観画像上の位置情報との対応を記録可能な記録手段を備える。これにより、測量作業終了後にも上記対応付けにより概観画像上に測点を表示することが可能となる。また、測量手段は例えば測距手段と測角手段とを備え、測量データは測点までの斜距離と（高度、水平）角度であり、測量システムは概観画像を撮影するためのデジタルカメラを備える。
【００１８】
本発明のデジタルカメラは、被写体の画像を撮影する撮像手段と、撮像手段により撮影された３以上の基準点を含む測量現場の概観画像における基準点の２次元的な位置情報と測量機による基準点の３次元的な測量情報に基づいて、概観画像と測量機との間の位置関係を算出する位置関係算出手段と、位置関係から測量機により測量された測点の測量情報と測点に対応する概観画像上の位置に関する位置情報とを対応付ける対応付け手段とを備えたことを特徴としている。
【００１９】
デジタルカメラは、測量機との間において測量情報に関わるデータの伝送を行なうためのデータ伝送手段を備えることが好ましい。これにより、効率的に測量情報をデジタルカメラに伝送することが可能となる。
【００２０】
デジタルカメラは、概観画像を表示する画像表示手段と、画像表示手段における画像上の位置を指定するための入力手段とを備え、基準点の位置はこの入力手段により概観画像上の任意の位置を指定することにより決定されることが好ましい。またデジタルカメラは、測点の測量情報と概観画像上の位置情報との対応付けに基づいて測量機により測量される概観画像内の測点の位置を画像表示手段により表示された概観画像上に示す測点表示手段とを備えることが好ましい。
【００２１】
また本発明の測量支援装置は、測点を含む測量現場の概観画像と測量機との間の位置関係を算出する位置関係算出手段と、この位置関係から測量機により測量される、又はされた測点の測量情報と測点に対応する概観画像上の位置に関する位置情報とを対応付ける対応付け手段とを備えたことを特徴としている。
【００２２】
測量支援装置は、より効率的に測量機からの測量情報を取得するために、測量機との間において測量情報に関わるデータの伝送を行なうためのデータ伝送手段を備えることが好ましい。また、測量支援装置は、概観画像を表示する画像表示手段と、画像表示手段における画像上の位置を指定するための入力手段とを備え、基準点の位置はこの入力手段により概観画像上の任意の位置を指定することにより決定されることが好ましい。更に測量支援装置は、測点の測量情報と概観画像上の位置情報との対応付けに基づいて測量機により測量される概観画像内の測点の位置を画像表示手段により表示された概観画像上に示す測点表示手段を備えることが好ましい。
【００２３】
本発明の測量支援プログラムは、コンピュータに測点を含む測量現場の概観画像と測量機との間の位置関係を算出する手順と、この位置関係から測量機により測量された測点の測量情報と測点に対応する概観画像上の位置に関する位置情報とを対応付ける手順とを実行させることを特徴としている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態である測量機とカメラを用いた測量システムの概略を示すブロック図である。
【００２５】
測量機１０は例えばトータルステーション等であり、測距部１１と測角部１２とを備える。測距部１１は視準された測点までの斜距離を例えば光波測距により検出し、測角部１２はこのときの水平角、高度角等を検出する。測距部１１及び測角部１２はそれぞれシステムコンロール回路１３に接続されており、システムコントロール回路１３からの指令に基づき制御される。例えば測距部１１はシステムコントロール回路１３の指令に基づいて測距を行い、測定値をシステムコントロール回路１３に送出する。一方、測角部１２は常時角度を測定しておりシステムコントロール回路１３からの要求に応じて測定値をシステムコントロール回路１３へ送出する。検出された斜距離、水平角、高度角等の測定値はシステムコントロール回路１３において処理される。システムコントロール回路１３には、この他にも、スイッチ群１４、表示器１５（例えばＬＣＤ）、インターフェース回路１６等が接続されている。インターフェース回路１６には、例えばインターフェースケーブルを介して例えばデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）２０が接続される。なお、インターフェース回路１６は、例えばデータコレクタ（図示せず）やコンピュータ等の周辺機器にも接続可能である。
【００２６】
デジタルスチルカメラ２０には、ＣＣＤ等の撮像素子２１が設けられており、撮像レンズ２２を介して被写体の映像を撮像可能である。すなわち、撮像素子２１では被写体の映像が画像信号として検出され、画像信号処理回路２３へ出力される。画像信号処理回路２３では、入力された画像信号に対してＲＧＢゲイン補正、ホワイトバランス補正、ガンマ補正やスーパインポーズ等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像信号は例えば表示部（例えばＬＣＤ）２４に送出されシースルー画像として表示される。また、システムコントロール回路２６に接続されたスイッチ群２９に設けられたシャッターボタン（図示せず）が押下されると、被写体の映像がデジタル画像としてメモリ２５に一時的に記憶される。
【００２７】
メモリ２５に記憶されたデジタル画像は、画像信号処理回路２３を介して表示部２４に表示可能であるとともに、システムコントロール回路２６を介して記録媒体（ＩＣカードや光学的あるいは磁気的な記録媒体等）２７に記録可能である。記録媒体２７に記録された画像はシステムコントロール回路２６により表示部２４に表示することが可能である。また、デジタルスチルカメラ２０をコンピュータ等の周辺機器にインターフェース回路２８を介して接続し、撮像された画像を画像データとして伝送し表示することも可能である。
【００２８】
システムコントロール回路２６には、ポインティングデバイス３０が接続されており、これにより表示部２４の画面上の任意の位置を指定することが可能である。ポインティングデバイス３０としては、例えば十字キー、トラックボール、ジョイスティック、タッチスクリーン等が用いられる。また、システムコントロール回路２６にはＲＯＭ３１が接続され、例えば、焦点距離（又は画面距離）や主点と画像中心とのズレ、ディストーション補正のためのパラメータなどの内部定位要素が記録されている。
【００２９】
次に図１、図２、図３を参照して第１の実施形態の測量システムにおける測点表示処理について説明する。図２は、第１の実施形態の測量システムにおける測量手順を示すフローチャートであり、図３は第１の実施形態の測量システムにおける測量機およびカメラの配置を概念的に示す図である。
【００３０】
まずステップＳ１０１において、オペレータはデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）２０により測量現場の概観を撮影する。撮影された１枚のデジタル画像（概観画像）には、測量されるべき測点が複数含まれる。ステップＳ１０２では、撮影された概観画像が例えばデジタルスチルカメラ２０の表示部２４に表示され、表示された概観画像において同一直線上にない３つの点（画素）がオペレータによりポインティングデバイス３０を用いて選択され、選択された画素に対応する実空間内の物点が基準点Ｐｉ（ｉ＝１，２，３）として指定される。このとき指定された各基準点Ｐｉに対応する撮像面上の像点Ｐｉ’の位置が、ＲＯＭ３１に格納されている内部定位要素を用いてそれぞれ２次元の画像座標（ｘｐｉ’，ｙｐｉ’）として求められる。なお画像座標系は、画像左上を原点としたｙ’軸下向きが正の２次元座標系である。また、基準点の数は同一直線上にない３以上の数であればよい。
【００３１】
ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２において指定された各基準点Ｐｉの斜距離及び（高度、水平）角度が測量機１０を用いてオペレータにより測定され、測定値はインターフェースを介してデジタルスチルカメラ２０のシステムコントロール回路２６へ伝送される。システムコントロール回路２６では、各基準点Ｐｉの３次元座標（Ｘｐｉ，Ｙｐｉ，Ｚｐｉ）が所定の測量座標系（例えば器械点を原点とする座標係）において算出される。またこのとき各基準点Ｐｉの測量座標（Ｘｐｉ，Ｙｐｉ，Ｚｐｉ）は、それぞれ像点Ｐｉ’の画像座標（ｘｐｉ’，ｙｐｉ’）に対応付けられる。なお、測量機が測量座標計算を行い、その値が伝送されるように構成してもよい。
【００３２】
ステップＳ１０４では後述するように、各基準点Ｐｉに対する測量座標と画像座標との対応から概観画像を撮影したときのデジタルスチルカメラ２０の位置および傾きが、例えば空間後方交会法により算出される。すなわち、デジタルスチルカメラ２０に固定された３次元カメラ座標系の原点の測量座標系における位置（ＸＯ，ＹＯ，ＺＯ）と、撮影時のカメラ座標系のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸回りの回転角（ω，φ，κ）が外部標定要素として求められる。これにより、画像座標と測量座標との射影関係が確立される。なおカメラ座標系は、レンズ中心（投影中心）Ｏを原点とした左手座標系であり、そのｙ軸、ｚ軸はスクリーン座標系のｓ’軸、ｔ’軸と平行であり、ｘ軸は撮像面に垂直で、投影中心から像面とは反対の方向に向けて定義される。すなわち撮像レンズ２２の画面距離をｆとするとき、撮像面上の点は（−ｆ，ｙ，ｚ）で表される。なお、スクリーン座標系は、主点を原点とした撮像面上の２次元座標系であり、ｓ’軸は撮像素子２１の水平ライン方向に、ｔ’軸は垂直ライン方向に対応する（図５参照）。
【００３３】
ステップＳ１０５では、オペレータが測量機１０を用いて測点Ｑ１を測量する。測定値はインターフェースを介してデジタルスチルカメラ２０に伝送される。このときデジタルスチルカメラ２０のシステムコントロール回路２６では測点Ｑ１の測量座標が算出される。ステップＳ１０６では、算出された測点Ｑ１の測量座標およびステップＳ１０４において求められた外部標定要素（ＸＯ，ＹＯ，ＺＯ，ω，φ，κ）に基づいて測点Ｑ１に対応する像点Ｑ１’の概観画像上の画像座標Ｑ１’（ｘｑ１’，ｙｑ１’）が求められ、画像座標Ｑ１’（ｘｑ１’，ｙｑ１’）に対応する位置に測点Ｑ１を示すマークまたは測定値がスーパインポーズされデジタルスチルカメラ２０の表示部２４に表示される。なお、像点Ｑ１’に対応する画素の位置（画像座標）は、像点Ｑ１’のスクリーン座標（ｓｑ１’，ｔｑ１’）と画素ピッチとから算出される。
【００３４】
ステップＳ１０７において測量を継続する場合にはステップＳ１０５以下の処理が繰り返し実行される。例えば測量機１０を用いて測点Ｑ２、Ｑ３を測量すると、デジタルスチルカメラ２０の表示部２４に表示された概観画像には、測点Ｑ２、Ｑ３の像点Ｑ２’、Ｑ３’に対応する位置にそれぞれ測点Ｑ２、Ｑ３を示すマーク（測点番号であてもよい）または測定値が表示される。一方測量を終了する場合にはステップＳ１０８において、概観画像の画像データ、カメラの内部定位要素、像点Ｑ１’、Ｑ２’、Ｑ３’の画像座標（概観画像上の位置を示す位置情報、例えば画素の位置を示すデータであってもよい）、測点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の斜距離、高度角、水平角または測量座標等の測量データ（測量情報）がそれぞれ関連付けて記録媒体２７に記録され、本実施形態の測量システムを用いた測点表示処理は終了する。なお、概観画像の画像データ、測点に対応する画像座標データ（または画素位置を示すデータ）や測量データ等は、それぞれ別のファイルに記録されてもよいし、同一のファイルに記録されてもよい。
【００３５】
また、図４を参照して第１の実施形態の測量システムにおける測点表示処理の変形例について説明する。図４は、この変形例における測量手順のフローチャートである。
【００３６】
図２の測量手順では、測量座標系に対するデジタルスチルカメラ２０の位置及び傾きを空間後方交会法で算出（Ｓ１０４）した後に、各測点の測量を行いその都度、測点を概観画像上に表示した。一方、図４のフローに示された変形例では、測量気１０による測点の測量が行なわれた後に測量座標系に対するデジタルスチルカメラ２０の位置及び傾きが算出され、その後全測点の位置が概観画像上に一斉に表示される。
【００３７】
すなわち、ステップＳ１１０、Ｓ１１１では、測量機１０を用いて、複数の測点に対する測定が連続して行なわれる。測点の測量が終了した場合には、ステップＳ１１２において、ステップＳ１１０で測定された測点を含む測量現場の概観画像がデジタルスチルカメラ２０を用いて撮影される。ステップＳ１１３では、概観画像上に表示された測点の中から同一直線上にない３つの測点（画素）が基準点Ｐｉとしてオペレータによってポインティングデバイス３０を用いて指定される。ステップＳ１１４では、ステップＳ１１３において指定された基準点Ｐｉに対応する測点の３次元座標（Ｘｐｉ，Ｙｐｉ，Ｚｐｉ）が、例えばオペレータによって対応付けられる。
【００３８】
ステップＳ１１５では、基準点Ｐｉに対するステップＳ１１４の対応付けに基づいて、デジタルスチルカメラ２０の位置及び傾きが、空間後方交会法により、図２のステップＳ１０４と同様に算出される。ステップＳ１１６では、ステップＳ１１５において算出された外部標定要素を用いて、ステップＳ１１０において測定された全ての測点に対する概観画像上の画像座標が求められ、概観画像上にその位置を示すマークまたは測定値がスーパインポーズされて表示部２４に表示される。ステップＳ１１７では、ステップＳ１０８と同様に各データが記録媒体に記録される。以上により、変形例における測量は終了する。
【００３９】
なお、図２、４ではステップＳ１０１、Ｓ１１２で測量現場の撮影を行ったが、過去に撮影した概観画像を使用してもよい。さらには、撮影と測量が同時に行われるシステムとしてもよい。これは例えばスイッチ群１４内の測量開始スイッチとスイッチ群２９内のＤＳＣ撮影スイッチを連動させる方式を採用して行なうことができる。また、予めステップＳ１０１〜Ｓ１０４を行い、後日ステップＳ１０５〜Ｓ１０８を行ってもよい。この場合、測量機の設置場所は同位置とする。また、図４に示すフロ−のようにステップＳ１１０の測量を先に行い、後で画像との融合を行ってもよい。またステップＳ１１０の測量を行わず、以前測量されたデ−タ（国土地理院の三角点、市販の地図や地理デ−タ含む）を使用してもよい。
【００４０】
次に図５、図６を参照して本実施形態におけるデジタルスチルカメラ２０の空間後方交会法による位置および傾きの算出方法（ステップＳ１０３）と、測点の概観画像への表示する方法（ステップＳ１０６）の原理について説明する。
【００４１】
図５は、３つの基準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３とこれらの撮像面Ｓにおける像点Ｐ１’、Ｐ２’、Ｐ３’との関係を模式的に示している。図６は図２のステップＳ１０３におけるデジタルスチルカメラ２０の位置および傾きを表す外部標定要素（ＸＯ，ＹＯ，ＺＯ，ω，φ，κ）を算出する空間後方交会法のプログラムのフローチャートであり、その算出には最小二乗法を用いた逐次近似法が用いられる。なお基準点の数は３つ以上であればいくつあってもよいが、ここでは基準点が３点指定された場合を例に説明を行なう。
【００４２】
まず、ステップＳ２０１においてカメラの位置および傾きを表す外部標定要素（ＸＯ，ＹＯ，ＺＯ，ω，φ，κ）に近似値として適当な初期値（ＸＧＯ，ＹＧＯ，ＺＧＯ，ωＧ，φＧ，κＧ）を与える。次にステップＳ２０２では、与えられた外部標定要素（ＸＧＯ，ＹＧＯ，ＺＧＯ，ωＧ，φＧ，κＧ）を用いて３つの基準点Ｐｉ（ｉ＝１，２，３）の測量座標（Ｘｐｉ，Ｙｐｉ，Ｚｐｉ）から各基準点Ｐｉに対応する像点Ｐｉ’の近似的な画像座標（ｘｐＧｉ’，ｙｐＧｉ’）を算出する。
【００４３】
すなわち、基準点Ｐｉ（ｉ＝１，２，３）のカメラ座標系における座標（ｘｐｉ，ｙｐｉ，ｚｐｉ）は、測量座標系における座標（Ｘｐｉ，Ｙｐｉ，Ｚｐｉ）から次の（１）式により求まるので、近似的な外部標定要素（ＸＧＯ，ＹＧＯ，ＺＧＯ，ωＧ，φＧ，κＧ）および基準点Ｐｉの測量座標（Ｘｐｉ，Ｙｐｉ，Ｚｐｉ）を（１）式に代入すると、基準点Ｐｉの近似的なカメラ座標（ｘｐＧｉ，ｙｐＧｉ，ｚｐＧｉ）を求めることができる。
【数１】
2004085538.tif 000003
ここで行列｛Ｔｊｋ｝は回転行列であり、各成分Ｔｊｋは例えば次式で表される。
Ｔ１１＝ｃｏｓφ・ｃｏｓκ
Ｔ１２＝ｃｏｓω・ｓｉｎκ＋ｓｉｎω・ｓｉｎφ・ｃｏｓκ
Ｔ１３＝ｓｉｎω・ｓｉｎκ−ｃｏｓω・ｓｉｎφ・ｃｏｓκ
Ｔ２１＝−ｃｏｓφ・ｓｉｎκ
Ｔ２２＝ｃｏｓω・ｃｏｓκ−ｓｉｎω・ｓｉｎφ・ｓｉｎκ
Ｔ２３＝ｓｉｎω・ｃｏｓκ＋ｃｏｓω・ｓｉｎφ・ｓｉｎκ
Ｔ３１＝ｓｉｎφ
Ｔ３２＝−ｓｉｎω・ｃｏｓφ
Ｔ３３＝ｃｏｓω・ｃｏｓφ
【００４４】
また基準点Ｐｉに対応する像点Ｐｉ’のスクリーン座標（ｓｐｉ’，ｔｐｉ’）は、撮影された基準点、投影中心、およびその像点が同一直線上にあるという共線条件から外部標定要素（ＸＯ，ＹＯ，ＺＯ，ω，φ，κ）および基準点Ｐｉのカメラ座標（ｘｐｉ，ｙｐｉ，ｚｐｉ）を用いて次の（２）式により求められる。
【数２】
2004085538.tif 000004
したがって、（２）式に近似的な外部標定要素（ＸＧＯ，ＹＧＯ，ＺＧＯ，ωＧ，φＧ，κＧ）および（１）式で求められた基準点Ｐｉの近似的なカメラ座標（ｘｐＧｉ，ｙｐＧｉ，ｚｐＧｉ）を代入することにより基準点Ｐｉに対応する像点Ｐｉ’の近似的なスクリーン座標（ｓｐＧｉ’，ｔｐＧｉ’）を算出することができる。
【００４５】
また，像点Ｐｉ’の近似的な画像座標（ｘｐＧｉ’，ｙｐＧｉ’）は近似的なスクリーン座標（ｓｐＧｉ’，ｔｐＧｉ’）を次の（３）式に代入することにより求められる。
【数３】
2004085538.tif 000005
ここで、Ｐｘ、ＰｙはそれぞれＣＣＤの水平、垂直方向の画素ピッチであり、Ｗ、Ｈはそれぞれ画像の水平、垂直方向のピクセル数である。
【００４６】
ステップＳ２０３では、近似的に与えられた外部標定要素（ＸＧＯ，ＹＧＯ，ＺＧＯ，ωＧ，φＧ，κＧ）の値が適切か否かを判定するためのメリット関数Φが計算される。メリット関数Φは例えば（４）式で定義される。
【数４】
2004085538.tif 000006
すなわち、本実施形態においてメリット関数Φは概観画像上で指定された基準点Ｐｉの像点Ｐｉ’の画像座標（ｘｐｉ’，ｙｐｉ’）と、測量により求められた基準点Ｐｉの測量座標（Ｘｐｉ，Ｙｐｉ，Ｚｐｉ）および近似的に与えられた外部標定要素（ＸＧＯ，ＹＧＯ，ＺＧＯ，ωＧ，φＧ，κＧ）から求められた像点Ｐｉ’の近似的な画像座標（ｘｐＧｉ’，ｙｐＧｉ’）との間の距離の２乗に対応している。
【００４７】
次にステップＳ２０４において、メリット関数Φが所定値よりも小さいか否かが判定される。すなわち、近似的に与えられた外部標定要素（ＸＧＯ，ＹＧＯ，ＺＧＯ，ωＧ，φＧ，κＧ）による像点Ｐｉ’の近似的な画像座標（ｘｐＧｉ’，ｙｐＧｉ’）が、概観画像上で指定された基準点Ｐｉの像点Ｐｉ’の画像座標（ｘｐｉ’，ｙｐｉ’）に十分近いか否かが判定される。Φ＜所定値の場合にはこの処理は終了し、現在与えられている外部標定要素（ＸＧＯ，ＹＧＯ，ＺＧＯ，ωＧ，φＧ，κＧ）の値を、概観画像撮影時のカメラの位置および傾きを表す外部標定要素であるとする。
【００４８】
一方、ステップＳ２０４においてΦ≧所定値であると判定された場合には、ステップＳ２０５において近似的に与えられた外部標定要素（ＸＧＯ，ＹＧＯ，ＺＧＯ，ωＧ，φＧ，κＧ）に対する補正量（δＸ，δＹ，δＺ，δω，δφ，δκ）が例えば最小二乗法により求められる。すなわち、共線条件である（２）式を近似値である外部標定要素（ＸＧＯ，ＹＧＯ，ＺＧＯ，ωＧ，φＧ，κＧ）の周りにテイラー展開し高次の項を省いて線形化し、補正量（δＸ，δＹ，δＺ，δω，δφ，δκ）を未知量とする正規方程式を作成することにより適正な補正量（δＸ，δＹ，δＺ，δω，δφ，δκ）が求められる。
【００４９】
ステップＳ２０６では、ステップＳ２０５において算出された補正量（δＸ，δＹ，δＺ，δω，δφ，δκ）に基づいて近似値である外部標定要素（ＸＧＯ，ＹＧＯ，ＺＧＯ，ωＧ，φＧ，κＧ）の値が更新される。すなわち、（ＸＧＯ，ＹＧＯ，ＺＧＯ，ωＧ，φＧ，κＧ）の各値は、それぞれ（ＸＧＯ＋δＸ，ＹＧＯ＋δＹ，ＺＧＯ＋δＺ，ωＧ＋δω，φＧ＋δφ，κＧ＋δκ）に置き換えられカメラの位置が更新される。その後処理はステップＳ２０２へ戻り、ステップＳ２０４においてΦ＜所定値と判定されるまでステップＳ２０２〜ステップＳ２０６が繰り返し実行される。
【００５０】
なお、以上の説明は、ディストーション等の内部定位が無い（無視できる量）場合、または概観画像が既に補正されたものの場合であり、補正していない概観画像を既知の内部定位量を用いて補正する場合は、（２）式で求められたスクリーン座標（ｓｐＧｉ’，ｔｐＧｉ’）を次の（５）式によりディストーション補正したスクリーン座標（ｓｃｐＧｉ’，ｔｃｐＧｉ’）に変換する。
【数５】
2004085538.tif 000007
ここで、Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６はそれぞれディストーション２次成分、４次成分、６次成分であり、Ｎ１、Ｎ２はディストーション非対称成分、ＸＣ、ＹＣは主点の画像中心からのｓ’軸方向、ｔ’軸方向への偏心量である。また、画像座標（ｘｐＧｉ’，ｙｐＧｉ’）は、次の（６）式から求められる。
【数６】
2004085538.tif 000008
【００５１】
空間後方交会法により撮影時のデジタルスチルカメラ２０の位置および傾きを示す外部標定要素（ＸＯ，ＹＯ，ＺＯ，ω，φ，κ）が算出されると、図２のステップＳ１０５で測量される測点に対応する像点の画像座標は、測量された斜距離および高度角から算出された測点の測量座標と、空間後方交会法により算出された外部標定要素の値とから（１）式および（２）式を用いて求められる。ステップＳ１０６では、この画像座標に基づいて概観画像上の測点に対応する位置（画素）に測点を示すマークまたは測定値を表示する。
【００５２】
以上のように、第１の実施形態によれば、測点の測量データから測点の位置を測量現場で撮影された概観画像上の位置（画素位置）に簡便に対応付けることができる。これにより、概観画像内の任意の測点を画像上に表示することができるため測点の配置を概観画像上において簡単に確認することができ、測量作業、および後の測量データの整理を効率的に行なうことができる。また、１枚の概観画像に複数の測点を対応付けられるので、画像を記録するための記録容量を節約することができ、効率的に測量データを測量現場の画像情報に関連付けることができる。なお、測量座標に国土地理院で規定している基準点を使用した絶対座標を用いてもよい。又、任意設定の座標を使用してもよい。
【００５３】
但し、座標系の違う測量情報を使用する場合には測量情報を座標変換により１つの座標系に統一して行なうのがよい。これは、測点を概観画像上に表示する場合や基準点の測量情報により対応づけを行なう場合共である。（例えば、座標系の違う測点を表示させる場合。例えば基準点として、一部所与の測量デ−タを使用する場合などは測量現場での測量座標と違う場合があり、その場合には所与の測量デ−タを座標変換して測量現場の座標値に変換して使用する。又逆を行ってもよい。）
【００５４】
次に、図７を参照して本発明における第２の実施形態の測量システムについて説明する。第２の実施形態は第１の実施形態と略同様であるので、第１の実施形態とは異なる構成についてのみ説明する。なお第１の実施形態と共通の構成には同一参照符号を用いる。
【００５５】
図７は、第２の実施形態における測量システムの概略的な構成を示すブロック図である。第２の実施形態では、測量現場の概観画像の撮影に例えば通常市販されているデジタルスチルカメラ２０’が用いられる。まず、デジタルスチルカメラ２０’は、インターフェースケーブルを介して例えばノート型パソコン（ＰＣ）等のコンピュータ４０に接続され、撮影された測量現場の概観画像は、コンピュータ４０に伝送される。その後コンピュータ４０はインターフェースケーブルを介して測量機１０に接続される。コンピュータにはマウス、トラックボール、ジョイスティック、キーボード等の入力装置４１や、ハードディスク、ＤＶＤ、ＭＯ、ＩＣカード等の記録媒体４２、ＬＣＤ、ＣＲＴ等の画像表示装置４３が接続されている。
【００５６】
コンピュータ４０に伝送された概観画像の画像データは、例えば記録媒体４２に記録される。概観画像はコンピュータ４０にインストールされている測量支援プログラムにより画像表示装置４３に表示される。以下図２のステップＳ１０２以降の処理と同様の処理がコンピュータ４０の測量支援プログラムにより測量機１０とコンピュータ４０との間において行なわれる。すなわち、オペレータは画像表示装置４３に表示された概観画像において、同一直線上にない３以上の点（画素）を基準点Ｐｉとして入力装置４１のポインティングデバイスを用いて指定し、指定された基準点Ｐｉの位置を測量機１０により測定する。測量支援プログラムは基準点Ｐｉに対応する像点Ｐｉ’の画像座標と、測定値から算出された基準点Ｐｉの測量座標とから概観画像撮影時のデジタルスチルカメラ２０’の外部標定要素（ＸＯ，ＹＯ，ＺＯ，ω，φ，κ）を算出し、画像座標と測量座標との射影関係を確立する。測量支援プログラムは測量機１０から測点の測定データを取得して、確立された射影関係に基づいて画像表示装置４３に表示された概観画像上に測点の位置を示すマークや測定値を表示する。また、測量データ、画像データ、内部定位要素、外部標定要素等は関連付けられて記録媒体４２に記録される。
【００５７】
なお、第２の実施形態で用いられるカメラは、測量専用のカメラとは限らないので内部定位要素が知られていない場合がある。このような場合には、測量に先立ち予めデジタルスチルカメラ２０’の内部定位を行い、これにより求められた内部定位要素を用いて画像座標を算出すればよい。
【００５８】
以上のように、第２の実施形態においても第１の実施形態と略同様の効果を得ることができる。また、第２の実施形態では、市販のデジタルカメラを用いることができる。更に第２の実施形態は測量を支援するための専用の装置として構成してもよいが、本実施形態の測量支援プログラムを汎用のノート型パソコンにインストールして用いることができるので、より簡略にかつ低コストで上記測量システムを提供することができる。
【００５９】
次に図８〜図１２を参照して本発明が適用された第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の測量システムの構成は、第１の実施形態の測量システムの構成と略同一であり、以下第１の実施形態と異なる部分についてのみ説明する。また、第１の実施形態と同様の構成については同一の参照符号を用いる。
【００６０】
図８は、第３の実施形態の測量システムの電気的構成を示すブロック図である。第３の実施形態の測量機１０’には、ＣＣＤ等の撮像素子１８が設けられており、撮像レンズ１７を介して視準点近傍の画像が撮影可能である。撮像素子１８からの画像信号は、画像信号処理回路１９においてホワイトバランス補正、ガンマ補正等の所定の画像処理が施され、システムコントロール回路１３を介して表示器１５に例えばシースルー画像として表示される。また、撮像素子１８で撮影された画像は、デジタル画像データとして、測量データと同様にインターフェース回路１６を介してデジタルカメラ２０に送信可能である。なお、撮像素子１８の駆動は、システムコントロール回路１３からの駆動信号により制御される。なお、本実施形態では、測量機１０’とデジタルスチルカメラ２０とをインターフェースケーブルで接続しているが、無線によりデータ通信を行なってもよい。
【００６１】
システムコントロール回路１３には、更にスイッチ群１４が接続されており、作業者のスイッチ操作に基づいてシステムコントロール回路１３での各種信号処理が行なわれる。なお、測距・測角に用いられる測量器１０’の視準望遠鏡の光学系を撮像レンズ１７の光学系に用いてもよい。この場合、撮像素子１８で撮影される画像は、視準望遠鏡の視野と略一致する。
【００６２】
図９は、第３の実施形態の測量システムにおける測量手順を示したフローチャートである。ステップＳ３０１（ステップＳ１０１に対応）では、デジタルスチルカメラ２０を用いて測量現場の概観画像の撮影が行なわれる。ステップＳ３０２（ステップＳ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４に対応）では、表示部２４に表示された概観画像上において、ポインティングデバイス３０を用いて３以上の基準点（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３等）が指定されるとともに、指定された基準点の３次元的な位置が測量器１０’を用いて測量され、概観画像上の画像座標と測量情報が対応付けられる。また、これらの対応付けに基づいて空間後方交会法によりデジタルスチルカメラ２０の位置及び傾きが外部評定要素（ＸＯ，ＹＯ，ＺＯ，ω，φ，κ）として求められる。ステップＳ３０３では、位置及び傾き等の外部評定要素（ＸＯ，ＹＯ，ＺＯ，ω，φ，κ）や焦点距離等の内部定位要素に係わるデータが記録媒体２７等に記録される。
【００６３】
ステップＳ３０４では、測量作業のためのモードの選択あるいは判定が行われる。本実施形態では、以下に説明するモード１とモード２を備えており、作業者は、例えばスイッチ群２９の所定のモード選択スイッチ（図示せず）を操作してモード１、モード２の何れかを選択することができる。
【００６４】
ステップＳ３０４において作業者がモード１を選択した場合、あるいは選択されている場合、処理はステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５では、ポインティングデバイス３０等を利用して測定しようとする位置を概観画像上に複数指示（Ｑ１〜Ｑ９）することができる。指示された概観画像上の位置には、図１０のように指示された測点Ｑ１〜Ｑ９を表す記号が表示される。また、測量機１０’を例えば作業者が保持するターゲットに視準してターゲットの位置を測定し、スイッチ群２９の所定のスイッチを操作すると、ターゲットの測定データが測量機１０’からデジタルスチルカメラ２０に送られ、概観画像上にはターゲットの位置を表わす記号Ｔが対応する位置にスーパインポーズされる。また、ターゲット位置の測定を任意時間間隔毎に行い、常時フィードバックをかけて表示する事により、現在の視準位置・視準望遠鏡の動きを常時確認できる。これは自動視準機能内蔵の測量機ではとくに有効である。作業者は、概観画像上に表示されたターゲットＴの位置と、測量しようとしている測点の位置を参照して測量作業を行うことができる。
【００６５】
また、ノンプリズムＴＳの場合には、ターゲットがなくても測距可能であり、任意時間間隔毎に行った測量（連続測量）の測量位置に、ターゲット位置の記号Ｔの変わりに記号＋等を概観画像上に表示し、視準望遠鏡の視準位置・視準望遠鏡の動きを表示し視準ガイドとしてもよい。
【００６６】
また、既に測量された測点（例えばＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ５、Ｑ９等）がある場合には、ポインティングデバイス３０を用いてその測点を選択すると、その測点（例えばＱ２）とターゲットＴとの間の距離（例えば５００）を所定の単位（例えばｍｍ）で表示することができる。なお、概観図上には、ステップＳ３０２において指定された基準点（Ｐ１〜Ｐ３等）も表示でき、ターゲットＴと基準点との間の距離も表示することができる。
【００６７】
ステップＳ３０６では、ステップＳ３０５において視準された測点の測量が行なわれる。ステップＳ３０７では、測量が終了した測点が、測量終了したことを示す記号（例えば、測量未了の測点を白丸、測量済の測点を大きな黒丸；測量未了の測点を三角、測量済の測点を丸）として概観画像上に表示される（例えばＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ５、Ｑ９）。また、このとき測量済の測点や基準点の傍らには例えば測量座標や絶対座標、あるいは斜距離Ｌ、水平角θｈ、高度角θｖ等の位置データを表示することもできる。なお、測点や基準点の位置を斜距離、水平角、高度角を用いて表わす場合には、水平角θｈは、例えばポインティングデバイス３０等の入力デバイスを用いて任意に指定される基準線（水平角基準線）Ｈに基づいて表わすこともできる。
【００６８】
ステップＳ３０８では、複数の測定済の測点をポインティングデバイス３０を用いて選択することができ、例えば２つの測点間の距離や、３つの測点が成す角度、あるいは３以上の測点で構成される閉領域の面積、４以上の測点で構成される閉領域の体積等の測量データを算出・表示させることができる。
【００６９】
ステップＳ３０９では、測量作業を終了するか否かが判定される。スイッチ群２９の所定のスイッチが操作され、測量作業を終了する場合には、処理はステップＳ３１０へ移る。一方、測量作業を継続する場合は、ステップＳ３０４に戻り、再びステップＳ３０４以下の処理が行われる。
【００７０】
一方、ステップＳ３０４において、モード２が選択された、あるいは選択されていると判定された場合には、図１１に示されるように、ステップＳ３１１において、測量機１０’内に組み込まれたＣＣＤ１８で撮影された視準方向の拡大画像Ｓが概観画像上にスーパインポーズされて表示される。ステップＳ３１２では、ステップＳ３０５と同様に、測量機で撮影された拡大画像Ｓと概観画像を参照してターゲット等への視準が行われ、その後ステップＳ３０６において視準された測点の測量が行われる。なおステップＳ３１０では、概観画像上に表示された測点の位置等の測量データや測量機で撮影された拡大画像等がそれぞれ対応付けられて記録媒体２７のファイルに記録される。以上で本実施形態の測量は終了する。
【００７１】
また、例えば図１２に示されるように、測量機１０’、デジタルスチルカメラ２０、測点の位置を平面図として表示部２４に表示するモードを設けてもよい。この場合、記録媒体２７には、例えば測量データや概観画像等と関連付けて平面図も記録される。
【００７２】
以上のように、第３の実施形態においても、第１及び第２の実施形態と略同様の効果を得ることができる。
【００７３】
なお、本実施形態では、概観画像上においてポインティングデバイスを用いて任意に基準点を指定したが、撮影範囲内に例えば寸法が既知の基準尺や、任意に配置できる基準マーク等を配置し、これらを基準点として外部標定要素を求めてもよい。この場合、概観画像上において基準尺や基準マークの位置がポインティングデバイス等を用いて選択される。また基準尺や基準マークが用いられる場合には、例えば画像処理を用いて基準点の概観画像上の位置を自動的に検出してもよい。
【００７４】
本実施形態では、測量機として斜距離と（高度、水平）角度を測定可能なトータルステーションをあげたが、セオドライトに光波測距儀等組み合わせた装置等の所定の座標系における測点の３次元座標を算出可能な測量機であれば他の測量機であってもよく、例えばＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ　ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ）等を利用した測量機であってもよい。また、測量記において測定される角度は、高度角、水平角以外の角度であってもよく、例えば斜平面内の２点の間の角度であってもよい。
【００７５】
また第２の実施形態では、測量機に接続されたコンピュータを用いたが、第２の実施形態におけるコンピュータの機能を測量機に一体的に持たせてもよい。
【００７６】
本実施形態では、測量機からデジタルスチルカメラ、またはコンピュータへの測量データの伝送は、インターフェース回路を介して行なわれたが、例えばオペレータがキーボード等の入力装置を用いてデジタルスチルカメラやコンピュータに測量データを入力してもよい。
【００７７】
また、本実施形態においては、デジタルスチルカメラで撮影したデジタル画像で説明したが、デジタル画像得られるものであればビデオカメラ等でもかまわない。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、測量機で得られる測量情報とカメラで得られる測量現場の画像情報とを簡便かつ効率的に関連付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施形態である測量システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の測量システムにおける測量手順を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態の測量システムにおける測量機およびカメラの配置を概念的に示す図である。
【図４】第１の実施形態の測量システムにおける測量手順の変形例を示すフローチャートである。
【図５】３つの基準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３と撮像面Ｓにおける像点Ｐ１’、Ｐ２’、Ｐ３’との関係を模式的に示す図である。
【図６】デジタルスチルカメラの位置および傾きを表す外部標定要素（ＸＯ，ＹＯ，ＺＯ，ω，φ，κ）を算出する空間後方交会法のプログラムのフローチャートである。
【図７】第２の実施形態における測量システムの概略的な構成を示すブロック図である。
【図８】第３の実施形態における測量システムの概略的な構成を示すブロック図である。
【図９】第３の実施形態における測量手順を示すフローチャートである。
【図１０】モード１を用いて測量を行なった場合における概観画像の画像表示の一例である。
【図１１】モード２を用いて測量を行なった場合における概観画像の画像表示の一例である。
【図１２】測点、測量機及び概観画像を撮影したカメラ位置を平面図上で表わした画像表示の一例である。
【符号の説明】
１０、１０’　測量機
１６、２８　インターフェース回路
２０　デジタルスチルカメラ
２４　表示部
２６　システムコントロール回路
２７、４２　記録媒体
３０　ポインティングデバイス
４０　コンピュータ
４１　入力装置
４３　画像表示装置
【図１】
2004085538.tif 000009
【図２】
2004085538.tif 000010
【図３】
2004085538.tif 000011
【図４】
2004085538.tif 000012
【図５】
2004085538.tif 000013
【図６】
2004085538.tif 000014
【図７】
2004085538.tif 000015
【図８】
2004085538.tif 000016
【図９】
2004085538.tif 000017
【図１０】
2004085538.tif 000018
【図１１】
2004085538.tif 000019
【図１２】
2004085538.tif 000020