特開 2022-166912 可視化装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022166912

(43)【公開日】2022-11-04

(54)【発明の名称】可視化装置および方法

(51)【国際特許分類】

   G06T 19/00 20110101AFI20221027BHJP

【ＦＩ】

G06T19/00 600

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021072323

(22)【出願日】2021-04-22

(71)【出願人】

【識別番号】519250327

【氏名又は名称】株式会社ＸＭＡＴ

(71)【出願人】

【識別番号】504157024

【氏名又は名称】国立大学法人東北大学

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】井上 憲司

(72)【発明者】

【氏名】大橋 雄二

(72)【発明者】

【氏名】吉川 彰

(72)【発明者】

【氏名】面 政也

【テーマコード（参考）】

5B050

【Ｆターム（参考）】

5B050BA09

5B050BA13

5B050CA07

5B050DA01

5B050EA07

5B050EA18

5B050EA19

5B050FA02

5B050FA09

5B050GA08

(57)【要約】

【課題】鉄筋コンクリート中の鉄筋などの構造体に覆われている対象物が、確認できるようにする。
【解決手段】表示制御部１０２は、対象物を覆って形成された構造体の外部から、記憶部１０１に記憶された画像情報を、構造体に対応させて表示部１０３に表示する。例えば、表示制御部１０２は、埋設物が埋設された構造体の撮像画像に、記憶部１０１に記憶されている画像情報を対応させて拡張現実により表示部１０３に表示する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造体に覆われる前に撮像することで得られた対象物の画像情報を記憶する記憶部と、
前記対象物を覆って形成された前記構造体の外部から、前記記憶部に記憶された前記画像情報を前記構造体に対応させて表示部に表示する表示制御部と
を備える可視化装置。

【請求項2】

請求項１記載の可視化装置において、
前記対象物は、埋設物であり、前記対象物の前記画像情報は埋設前に撮像することで得られたものであり、
前記表示制御部は、前記埋設物が埋設された前記構造体の撮像画像に、前記記憶部が記憶する前記画像情報を対応させて拡張現実により前記表示部に表示する
ことを特徴とする可視化装置。

【請求項3】

請求項２記載の可視化装置において、
前記埋設物は、鉄筋であり、前記構造体は、鉄筋コンクリート構造から構成されたものであることを特徴とする可視化装置。

【請求項4】

請求項２記載の可視化装置において、
前記埋設物は、配管であり、前記構造体は、道路または建造物であることを特徴とする可視化装置。

【請求項5】

請求項１記載の可視化装置において、
前記対象物は、生産設備であり、前記構造体は、前記生産設備が設置されている建築物であることを特徴とする可視化装置。

【請求項6】

対象物が構造体に覆われる前に、前記対象物を撮像することで画像情報を得る第１ステップと、
前記対象物を覆って形成された前記構造体の外部から、前記第１ステップで得た前記画像情報を前記構造体に対応させて表示部に表示する第２ステップと
を備える可視化方法。

【請求項7】

請求項６記載の可視化方法において、
前記対象物は、埋設物であり、前記対象物の前記画像情報は埋設前に撮像することで得られたものであり、
前記第２ステップは、前記埋設物が埋設された前記構造体の撮像画像に、前記第１ステップで得た前記画像情報を対応させて拡張現実により前記表示部に表示する
ことを特徴とする可視化方法。

【請求項8】

請求項７記載の可視化方法において、
前記埋設物は、鉄筋であり、前記構造体は、鉄筋コンクリート構造から構成されたものであることを特徴とする可視化方法。

【請求項9】

請求項７記載の可視化方法において、
前記埋設物は、配管であり、前記構造体は、道路または建造物であることを特徴とする可視化方法。

【請求項10】

請求項６記載の可視化方法において、
前記対象物は、生産設備であり、前記構造体は、前記生産設備が設置されている建築物であることを特徴とする可視化方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、埋設された構造体などを可視化する可視化装置および方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、鉄筋コンクリート構造の建築物を建築する場合、鉄筋の配筋検査が実施される。この検査では、例えば、デジタルカメラで鉄筋の状態を撮影し、撮影された画像を解析することにより鉄筋の規格を判別し、判別した情報と設計情報とが合致するか否かを判定する技術が用いられている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－００３９８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した技術では、コンクリートが打設され、鉄筋コンクリート構造が完成した後では、コンクリート中に埋設された鉄筋の状態を確認することができないという問題があった。

【0005】

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、鉄筋コンクリート中の鉄筋などの構造体に覆われている対象物が、確認できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る可視化装置は、構造体に覆われる前に撮像することで得られた対象物の画像情報を記憶する記憶部と、対象物を覆って形成された構造体の外部から、記憶部に記憶された画像情報を構造体に対応させて表示部に表示する表示制御部とを備える。

【0007】

上記可視化装置の一構成例において、対象物は、埋設物であり、対象物の画像情報は埋設前に撮像することで得られたものであり、表示制御部は、埋設物が埋設された構造体の撮像画像に、記憶部が記憶する画像情報を対応させて拡張現実により表示部に表示する。

【0008】

上記可視化装置の一構成例において、埋設物は、鉄筋であり、構造体は、鉄筋コンクリート構造から構成されたものである。

【0009】

上記可視化装置の一構成例において、埋設物は、配管であり、構造体は、道路または建造物である。

【0010】

上記可視化装置の一構成例において、対象物は、生産設備であり、構造体は、生産設備が設置されている建築物である。

【0011】

また、本発明に係る可視化方法は、対象物が構造体に覆われる前に、対象物を撮像することで画像情報を得る第１ステップと、対象物を覆って形成された構造体の外部から、第１ステップで得た画像情報を構造体に対応させて表示部に表示する第２ステップとを備える。

【0012】

上記可視化方法の一構成例において、対象物は、埋設物であり、対象物の画像情報は埋設前に撮像することで得られたものであり、第２ステップは、埋設物が埋設された構造体の撮像画像に、第１ステップで得た画像情報を対応させて拡張現実により表示部に表示する。

【0013】

上記可視化方法の一構成例において、埋設物は、鉄筋であり、構造体は、鉄筋コンクリート構造から構成されたものである。

【0014】

上記可視化方法の一構成例において、埋設物は、配管であり、構造体は、道路または建造物である。

【0015】

上記可視化方法の一構成例において、対象物は、生産設備であり、構造体は、生産設備が設置されている建築物である。

【発明の効果】

【0016】

以上説明したように、本発明によれば、対象物が構造体に覆われる前に撮像した対象物の画像情報を、対象物を覆って形成された構造体に対応させて表示するので、鉄筋コンクリート中の鉄筋などの構造体に覆われている対象物が、確認できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係る可視化装置の構成を示す構成図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態に係る可視化方法を説明するフローチャートである。

【図3】図３は、本発明の実施の形態に係る可視化装置のハードウエア構成を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施の形態に係る可視化装置について図１を参照して説明する。この可視化装置は、記憶部１０１、表示制御部１０２、表示部１０３を備える。

【0019】

記憶部１０１は、構造体に覆われる前に撮像することで得られた対象物の画像情報を記憶する。例えば、構造体に覆われる前の対象物を所定のデジタルカメラ（登録商標）やデジタルビデオカメラにより撮像した画像を、処理部１０４により処理することで、対象物の表面の位置・形状を表す多数の点の３次元座標から構成された画像情報からなる点群とした画像情報を、記憶部１０１に記憶することができる。

【0020】

例えば、対象物は、埋設物であり、対象物の画像情報は埋設前に撮像することで得られたものである。埋設物は、鉄筋であり、構造体は、鉄筋コンクリート構造から構成されたものとすることができる。また、埋設物は、配管であり、構造体は、道路または建造物とすることができる。また、対象物は、生産設備であり、構造体は、生産設備が設置されている工場などの建築物とすることもできる。

【0021】

表示制御部１０２は、対象物を覆って形成された構造体の外部から、記憶部１０１に記憶された画像情報を、構造体に対応させて表示部１０３に表示する。例えば、表示制御部１０２は、埋設物が埋設された構造体の撮像画像に、記憶部１０１に記憶されている画像情報を対応させて拡張現実により表示部１０３に表示する。例えば、図示しないデジタルカメラにより、構造体を撮像して表示部１０３に表示している撮像画像に、記憶部１０１に記憶されている画像情報を重ねて表示する。

【0022】

表示部１０３は、例えば、ヘッドマウントディスプレイから構成することができる。また、表示部１０３は、透過型のディスプレイから構成することもできる。 また、表示部１０３は、透明または半透明の状態で、記憶部１０１が記憶する画像情報（点群）を表示することで、表示部１０３を通して視認される対象となる構造体に、拡張現実による画像情報を重畳表示する。

【0023】

例えば、拡張現実により表示される示領域の所定の箇所が、構造体の基準点として設定されている箇所となるように、表示部１０３（カメラ）を配置し、拡張現実による表示を視認（確認）する。このようにすることで、拡張現実により表示される画像情報（鉄筋の点群）と、構造体における実際の対象物（埋設されている鉄筋）の箇所とを一致させることができる。このような基準点に関しては、予め決定しておくことができる。

【0024】

次に、本発明の実施の形態に係る可視化方法について、図２を参照して説明する。

【0025】

まず、第１ステップＳ１０１で、対象物が構造体に覆われる前に、対象物を撮像することで画像情報を得る。例えば、構造体に覆われる前の対象物を所定のデジタルカメラやデジタルビデオカメラにより撮像した画像を所定の画像処理により処理することで、対象物の表面の位置・形状を表す多数の点の３次元座標から構成された画像情報からなる点群を画像情報とすることができる。これらの処理は、処理部１０４で実施することができる。また、画像情報は、記憶部１０１に記憶する。

【0026】

例えば、対象物は、埋設物であり、対象物の画像情報は埋設前に撮像することで得られたものである。埋設物は、鉄筋であり、構造体は、鉄筋コンクリート構造から構成されたものとすることができる。また、埋設物は、配管であり、構造体は、道路または建造物とすることができる。また、対象物は、生産設備であり、構造体は、生産設備が設置されている建築物とすることもできる。

【0027】

次に、第２ステップＳ１０２で、表示制御部１０２が、対象物を覆って形成された構造体の外部から、第１ステップＳ１０１で得た画像情報を、構造体に対応させて表示部１０３に表示する。例えば、対象物は、埋設物であり、対象物の画像情報は埋設前に撮像することで得られたものであり、第２ステップＳ１０２は、埋設物が埋設された構造体の撮像画像に、第１ステップＳ１０１で得た画像情報を対応させて拡張現実により表示部１０３に表示する。

【0028】

例えば、表示制御部１０２により、埋設物が埋設された構造体の撮像画像に、記憶部１０１に記憶されている画像情報を対応させて拡張現実により表示部１０３に表示する。例えば、図示しないデジタルカメラにより、構造体を撮像して表示部１０３に表示している撮像画像に、記憶部１０１に記憶されている画像情報を重ねて表示する。

【0029】

例えば、拡張現実により表示される示領域の所定の箇所が、構造体の基準点として設定されている箇所となるように、表示部１０３（カメラ）を配置し、拡張現実による表示を視認（確認）する。このようにすることで、拡張現実により表示される画像情報（鉄筋の点群）と、構造体における実際の対象物（埋設されている鉄筋）の箇所とを一致させることができる。このような基準点に関しては、予め決定しておくことができる。

【0030】

なお、上述した実施の形態に係る可視化装置は、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）３０１と主記憶装置３０２と外部記憶装置３０３とネットワーク接続装置３０４となどを備えたコンピュータ機器とし、主記憶装置３０２に展開されたプログラムによりＣＰＵ３０１が動作する（プログラムを実行する）ことで、上述した各機能（可視化方法）が実現されるようにすることもできる。上記プログラムは、上述した実施の形態で示した可視化方法をコンピュータが実行するためのプログラムである。ネットワーク接続装置３０４は、ネットワーク３０５に接続する。また、各機能は、複数のコンピュータ機器に分散させることもできる。

【0031】

以上に説明したように、本発明によれば、対象物が構造体に覆われる前に撮像した対象物の画像情報を、対象物を覆って形成された構造体に対応させて表示するので、鉄筋コンクリート中の鉄筋などの構造体に覆われている対象物が、確認できるようになる。本発明によれば、例えば、生産設備が設置されている工場（現場）に行ったことのない技術者に対し、教育などのために、他拠点から現場の雰囲気を伝えることができる。また、教育対象の技術者が、現場において生産設備を操作するときに、他拠点にいる熟練者から、遠隔指導を受けることができるようになる。また、本発明によれば、道路に埋設されている配管の位置が把握できるので、開削位置を極めて容易に決定することができる。

【0032】

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。

【符号の説明】

【0033】

１０１…記憶部、１０２…表示制御部、１０３…表示部、１０４…処理部。

【図1】

【図2】

【図3】