(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】P2023182032
(43)【公開日】2023-12-26
(54)【発明の名称】施工図投影システム、施工図投影方法
(51)【国際特許分類】
H04N 5/74 20060101AFI20231219BHJP
G09G 5/00 20060101ALI20231219BHJP
G03B 21/00 20060101ALI20231219BHJP
【ＦＩ】
H04N5/74 D
G09G5/00 510B
G09G5/00 X
G09G5/00 550C
G09G5/00 550H
G03B21/00 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022095405
(22)【出願日】2022-06-14
(71)【出願人】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】加藤 崇
(72)【発明者】
【氏名】竹内 圭二
【テーマコード（参考）】
2K203
5C058
5C182
【Ｆターム（参考）】
2K203FA76
2K203GB35
2K203KA29
2K203KA56
2K203MA23
5C058BA27
5C058EA02
5C182AA04
5C182AB02
5C182AC03
5C182BA14
5C182BC22
5C182BC25
5C182BC26
5C182CA21
5C182CC24
5C182DA70
(57)【要約】
【課題】建設現場において、施工図の映像を、より高い精度で表示させる。
【解決手段】施工図投影システム１は、データ記憶部に記憶されたテストパターンＴのデータに基づいて投影面Ｆに投影されたテストパターンＴを、互いに異なる複数の位置から撮影することで、複数枚の画像を取得する撮影装置３と、複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量から、位置ずれ補正量を算出する検出部と、位置ずれ補正量に基づき、データ取得部で取得された施工図のデータを補正するデータ補正部と、を備え、投影装置５は、データ補正部で補正された施工図のデータに基づき、施工図の映像を投影面Ｆに投影して表示させる。
【選択図】図３
【解決手段】施工図投影システム１は、データ記憶部に記憶されたテストパターンＴのデータに基づいて投影面Ｆに投影されたテストパターンＴを、互いに異なる複数の位置から撮影することで、複数枚の画像を取得する撮影装置３と、複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量から、位置ずれ補正量を算出する検出部と、位置ずれ補正量に基づき、データ取得部で取得された施工図のデータを補正するデータ補正部と、を備え、投影装置５は、データ補正部で補正された施工図のデータに基づき、施工図の映像を投影面Ｆに投影して表示させる。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
投影面に投影すべきテストパターンのデータが記憶されたデータ記憶部と、
前記投影面に投影すべき施工図のデータを取得するデータ取得部と、
入力されるデータに基づく映像を前記投影面に投影する投影装置と、
前記データ記憶部に記憶された前記テストパターンのデータに基づいて、前記投影装置により前記投影面に投影された前記テストパターンを、互いに異なる複数の位置から撮影することで、複数枚の画像を取得する撮影装置と、
複数枚の前記画像の各々における前記テストパターンの位置ずれ量から、位置ずれ補正量を算出する検出部と、
前記位置ずれ補正量に基づき、前記データ取得部で取得された前記施工図のデータを補正するデータ補正部と、を備え、
前記投影装置は、補正された前記施工図のデータに基づき、前記施工図の映像を前記投影面に投影して表示させる
施工図投影システム。
前記投影面に投影すべき施工図のデータを取得するデータ取得部と、
入力されるデータに基づく映像を前記投影面に投影する投影装置と、
前記データ記憶部に記憶された前記テストパターンのデータに基づいて、前記投影装置により前記投影面に投影された前記テストパターンを、互いに異なる複数の位置から撮影することで、複数枚の画像を取得する撮影装置と、
複数枚の前記画像の各々における前記テストパターンの位置ずれ量から、位置ずれ補正量を算出する検出部と、
前記位置ずれ補正量に基づき、前記データ取得部で取得された前記施工図のデータを補正するデータ補正部と、を備え、
前記投影装置は、補正された前記施工図のデータに基づき、前記施工図の映像を前記投影面に投影して表示させる
施工図投影システム。
【請求項2】
投影面にテストパターンを投影する工程と、
前記投影面に投影された前記テストパターンを、互いに異なる複数の位置から撮影することで、複数枚の画像を取得する工程と、
複数枚の前記画像の各々における前記テストパターンの位置ずれ量から、位置ずれ補正量を算出する工程と、
前記位置ずれ補正量に基づき、施工図のデータを補正する工程と、
補正された前記施工図のデータに基づき、前記施工図の映像を前記投影面に投影して表示させる工程と、を含む
施工図投影方法。
前記投影面に投影された前記テストパターンを、互いに異なる複数の位置から撮影することで、複数枚の画像を取得する工程と、
複数枚の前記画像の各々における前記テストパターンの位置ずれ量から、位置ずれ補正量を算出する工程と、
前記位置ずれ補正量に基づき、施工図のデータを補正する工程と、
補正された前記施工図のデータに基づき、前記施工図の映像を前記投影面に投影して表示させる工程と、を含む
施工図投影方法。
【請求項3】
前記位置ずれ補正量が、定められた閾値以下であるか否かを判定する工程をさらに含み、
前記位置ずれ補正量が、前記閾値より大きい場合、前記位置ずれ補正量に基づいて前記テストパターンを補正し、補正された前記テストパターンを投影する工程、前記画像を取得する工程、及び前記位置ずれ補正量を算出する工程を繰り返し、
前記位置ずれ補正量が、前記閾値以下であった場合、前記施工図のデータを補正する工程を実行する
請求項２に記載の施工図投影方法。
前記位置ずれ補正量が、前記閾値より大きい場合、前記位置ずれ補正量に基づいて前記テストパターンを補正し、補正された前記テストパターンを投影する工程、前記画像を取得する工程、及び前記位置ずれ補正量を算出する工程を繰り返し、
前記位置ずれ補正量が、前記閾値以下であった場合、前記施工図のデータを補正する工程を実行する
請求項２に記載の施工図投影方法。
【請求項4】
前記閾値は、２ｍｍである
請求項３に記載の施工図投影方法。
請求項３に記載の施工図投影方法。
【請求項5】
前記投影面に、前記投影面に沿った面内で互いに直交する第一方向、及び第二方向に延びる基準線を表示する工程と、
前記第一方向、及び前記第二方向の各々における寸法の基準となる基準尺を、前記第一方向、及び前記第二方向の各々に沿って配置する工程と、を備え、
前記テストパターンを投影する工程では、
前記投影面に投影する前記テストパターンを、前記第一方向、及び前記第二方向に延びる基準線を基準として位置合わせするとともに、
前記テストパターンの大きさを、前記基準尺に基づいて調整する
請求項２又は３に記載の施工図投影方法。
前記第一方向、及び前記第二方向の各々における寸法の基準となる基準尺を、前記第一方向、及び前記第二方向の各々に沿って配置する工程と、を備え、
前記テストパターンを投影する工程では、
前記投影面に投影する前記テストパターンを、前記第一方向、及び前記第二方向に延びる基準線を基準として位置合わせするとともに、
前記テストパターンの大きさを、前記基準尺に基づいて調整する
請求項２又は３に記載の施工図投影方法。
【請求項6】
前記投影面上に表示された前記映像に基づいて、墨出し作業を行う工程、をさらに含む
請求項２又は３に記載の施工図投影方法。
請求項２又は３に記載の施工図投影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、施工図投影システム、施工図投影方法に関する。
【背景技術】
【0002】
建設現場においては、様々な工程で墨出し作業が行われている。墨出し作業は、施工図に基づいて、建設現場で様々な部材の位置や加工を施すべき位置を示すために行われる。墨出し作業の効率化を図るため、建設現場で、施工図の映像を、施工中の構造物に実寸で投影することが検討されている。これにより、施工図の映像を構造物に実寸で投影した状態で、投影された施工図上の線に沿って、墨出し作業をダイレクトに行うことができる。
例えば特許文献１には、空間内に設置され、その空間の設計データの少なくとも一部を構造物に実寸で投影する投影装置についての構成が開示されている。
しかしながら、設計データに基づく施工図の映像を実寸で投影する構造物の表面は、平滑面であるとは限らない。例えば、構造物のコンクリート製の床の表面には、上下方向に数ｍｍの不陸があることが多い。このように凹凸がある構造物の床の表面に施工図情報を実寸で投影すると、施工図上の線が、凹凸に倣って歪んだ状態で表示され、墨出し作業を正確に行うことが困難となってしまう。
例えば特許文献１には、空間内に設置され、その空間の設計データの少なくとも一部を構造物に実寸で投影する投影装置についての構成が開示されている。
しかしながら、設計データに基づく施工図の映像を実寸で投影する構造物の表面は、平滑面であるとは限らない。例えば、構造物のコンクリート製の床の表面には、上下方向に数ｍｍの不陸があることが多い。このように凹凸がある構造物の床の表面に施工図情報を実寸で投影すると、施工図上の線が、凹凸に倣って歪んだ状態で表示され、墨出し作業を正確に行うことが困難となってしまう。
【0003】
プロジェクションマッピングと称される、投影面に画映像や映像を投影する技術においては、複数のプロジェクタから投影した複数の画像や映像のつなぎ目を合わせる目的、傾斜した面に投影した画像や映像（の輪郭）を補正する目的で、様々な補正技術が開発されている。
例えば特許文献２には、投影面にテスト画像を投影し、投影面の３次元形状を測定し、計測された３次元形状データに基づいて、ユーザーの視点から見たときに、幾何学的な画像歪みが低減された状態とするように、テスト画像に対して補正処理、回転処理等を実行する投影システムについての構成が開示されている。
特許文献２に開示されたような投影システムでは、左眼視点と右眼視点とを含む平面に対して傾斜した平面を投影面とし、ユーザーの視点から見たときに幾何学的な画像歪みが低減された状態となるように画像を投影するものである。したがって、このような構成の技術を適用したとしても、凹凸のある構造物の表面に施工図の映像を照射した場合に、凹凸による施工図の映像の歪みを解消することはできない。
また、特許文献１、２に開示されるような構成において、施工図の映像を投影しようとすると、投影される映像には、投影装置の光学系の歪みや誤差が含まれる。建設現場においては、墨出し作業を、例えば誤差２ｍｍ以内といった高い精度で実施することが望まれる。このため、施工図を、より高い精度で投影することが望まれている。
例えば特許文献２には、投影面にテスト画像を投影し、投影面の３次元形状を測定し、計測された３次元形状データに基づいて、ユーザーの視点から見たときに、幾何学的な画像歪みが低減された状態とするように、テスト画像に対して補正処理、回転処理等を実行する投影システムについての構成が開示されている。
特許文献２に開示されたような投影システムでは、左眼視点と右眼視点とを含む平面に対して傾斜した平面を投影面とし、ユーザーの視点から見たときに幾何学的な画像歪みが低減された状態となるように画像を投影するものである。したがって、このような構成の技術を適用したとしても、凹凸のある構造物の表面に施工図の映像を照射した場合に、凹凸による施工図の映像の歪みを解消することはできない。
また、特許文献１、２に開示されるような構成において、施工図の映像を投影しようとすると、投影される映像には、投影装置の光学系の歪みや誤差が含まれる。建設現場においては、墨出し作業を、例えば誤差２ｍｍ以内といった高い精度で実施することが望まれる。このため、施工図を、より高い精度で投影することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２０－９６２４３号公報
【特許文献2】特開２０１７－１３０７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、建設現場において、施工図の映像を、より高い精度で表示させることが可能な、施工図投影システム、施工図投影方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の施工図投影システムは、投影面に投影すべきテストパターンのデータが記憶されたデータ記憶部と、前記投影面に投影すべき施工図のデータを取得するデータ取得部と、入力されるデータに基づく映像を前記投影面に投影する投影装置と、前記データ記憶部に記憶された前記テストパターンのデータに基づいて、前記投影装置により前記投影面に投影された前記テストパターンを、互いに異なる複数の位置から撮影することで、複数枚の画像を取得する撮影装置と、複数枚の前記画像の各々における前記テストパターンの位置ずれ量から、位置ずれ補正量を算出する検出部と、前記位置ずれ補正量に基づき、前記データ取得部で取得された前記施工図のデータを補正するデータ補正部と、を備え、前記投影装置は、補正された前記施工図のデータに基づき、前記施工図の映像を前記投影面に投影して表示させることを特徴とする。
すなわち、本発明の施工図投影システムは、投影面に投影すべきテストパターンのデータが記憶されたデータ記憶部と、前記投影面に投影すべき施工図のデータを取得するデータ取得部と、入力されるデータに基づく映像を前記投影面に投影する投影装置と、前記データ記憶部に記憶された前記テストパターンのデータに基づいて、前記投影装置により前記投影面に投影された前記テストパターンを、互いに異なる複数の位置から撮影することで、複数枚の画像を取得する撮影装置と、複数枚の前記画像の各々における前記テストパターンの位置ずれ量から、位置ずれ補正量を算出する検出部と、前記位置ずれ補正量に基づき、前記データ取得部で取得された前記施工図のデータを補正するデータ補正部と、を備え、前記投影装置は、補正された前記施工図のデータに基づき、前記施工図の映像を前記投影面に投影して表示させることを特徴とする。
【0007】
このような構成によれば、投影面に投影されたテストパターンを、互いに異なる複数の位置から撮影し、複数枚の画像を取得する。投影装置で投影面に投影するテストパターンには、投影装置の光学系の歪みや、投影面の不陸の影響が含まれている。一方、撮影装置の光学系で撮影する画像には、撮影装置の光学系の歪みの影響が含まれている。これにより、複数の位置で、撮影装置によってテストパターンを撮影すると、撮影される画像の各々は、投影装置の光学系の歪みや投影面の不陸の影響と、それぞれの位置における撮影装置の光学系の歪みの影響とが含まれる。これらの影響により、複数の画像間で、テストパターンの各部の位置に差異が生じることになる。
これら複数枚の画像の各々におけるテストパターンの位置ずれ量に基づいて、位置ずれ補正量を算出することにより、テストパターン全域における補正精度を高めることができる。これにより、精度が高められた位置ずれ補正量によって施工図のデータを補正したうえで、施工図の映像を前記投影面に投影して表示させることで、投影面上に施工図の映像を高い精度で表示させることが可能となる。
これら複数枚の画像の各々におけるテストパターンの位置ずれ量に基づいて、位置ずれ補正量を算出することにより、テストパターン全域における補正精度を高めることができる。これにより、精度が高められた位置ずれ補正量によって施工図のデータを補正したうえで、施工図の映像を前記投影面に投影して表示させることで、投影面上に施工図の映像を高い精度で表示させることが可能となる。
【0008】
本発明の施工図投影方法は、投影面にテストパターンを投影する工程と、前記投影面に投影された前記テストパターンを、互いに異なる複数の位置から撮影することで、複数枚の画像を取得する工程と、複数枚の前記画像の各々における前記テストパターンの位置ずれ量から、位置ずれ補正量を算出する工程と、前記位置ずれ補正量に基づき、施工図のデータを補正する工程と、補正された前記施工図のデータに基づき、前記施工図の映像を前記投影面に投影して表示させる工程と、を含むことを特徴とする。
【0009】
このような構成によれば、投影面に投影されたテストパターンを、互いに異なる複数の位置から撮影し、複数枚の画像を取得する。投影装置で投影面に投影するテストパターンには、投影装置の光学系の歪みや、投影面の不陸の影響が含まれている。一方、撮影装置の光学系で撮影する画像には、撮影装置の光学系の歪みの影響が含まれている。これにより、複数の位置で、撮影装置によってテストパターンを撮影すると、撮影される画像の各々は、投影装置の光学系の歪みや投影面の不陸の影響と、それぞれの位置における撮影装置の光学系の歪みの影響とが含まれ、複数の画像間で、テストパターンの各部の位置に差異が生じることになる。
これら複数枚の画像の各々におけるテストパターンの位置ずれ量に基づいて、位置ずれ補正量を算出することにより、テストパターン全域における補正精度を高めることができる。これにより、精度が高められた位置ずれ補正量によって施工図のデータを補正したうえで、施工図の映像を前記投影面に投影して表示させることで、投影面上に施工図の映像を高い精度で表示させることが可能となる。
これら複数枚の画像の各々におけるテストパターンの位置ずれ量に基づいて、位置ずれ補正量を算出することにより、テストパターン全域における補正精度を高めることができる。これにより、精度が高められた位置ずれ補正量によって施工図のデータを補正したうえで、施工図の映像を前記投影面に投影して表示させることで、投影面上に施工図の映像を高い精度で表示させることが可能となる。
【0010】
本発明の一態様においては、本発明の施工図投影方法は、前記位置ずれ補正量が、定められた閾値以下であるか否かを判定する工程をさらに含み、前記位置ずれ補正量が、前記閾値より大きい場合、前記位置ずれ補正量に基づいて前記テストパターンを補正し、補正された前記テストパターンを投影する工程、前記画像を取得する工程、及び前記位置ずれ補正量を算出する工程を繰り返し、前記位置ずれ補正量が、前記閾値以下であった場合、前記施工図のデータを補正する工程を実行する。
【0011】
このような構成によれば、投影面に投影されたテストパターンの位置ずれ量が、閾値以下となるまで、テストパターンを異なる位置から撮影した複数枚の画像に基づいて、位置ずれ補正量を算出し、テストパターンを補正することを繰り返す。これにより、テストパターンによる補正精度をより一層高めることができ、投影面上に施工図の映像を高い精度で表示させることが可能となる。
【0012】
本発明の一態様においては、本発明の施工図投影方法は、前記閾値は、２ｍｍである。
【0013】
このような構成によれば、位置ずれ補正量が２ｍｍ以下となるようにすることによって、投影面上に表示される施工図の映像を、２ｍｍ以下の高い精度で表示させることができる。
【0014】
本発明の一態様においては、本発明の施工図投影方法は、前記投影面に、前記投影面に沿った面内で互いに直交する第一方向、及び第二方向に延びる基準線を表示する工程と、前記第一方向、及び前記第二方向の各々における寸法の基準となる基準尺を、前記第一方向、及び前記第二方向の各々に沿って配置する工程と、を備え、前記テストパターンを投影する工程では、前記投影面に投影する前記テストパターンを、前記第一方向、及び前記第二方向に延びる基準線を基準として位置合わせするとともに、前記テストパターンの大きさを、前記基準尺に基づいて調整する。
【0015】
このような構成によれば、テストパターンを第一方向、及び第二方向に延びる基準線を基準として位置合わせすることで、投影面上に表示される施工図の向きを合わせることができる。さらに、テストパターンの大きさを、前記基準尺に基づいて調整することで、投影面上に、テストパターン、及び施工図の全体を、原寸通りに合わせて投影することができる。
【0016】
本発明の一態様においては、本発明の施工図投影方法は、前記投影面上に表示された前記映像に基づいて、墨出し作業を行う工程、をさらに含む。
【0017】
このような構成によれば、投影装置の光学系の歪みや床面の不陸を踏まえて補正された施工図の映像を投影面上に表示することで、墨出し作業を正確に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、建設現場において、施工図の映像を、より高い精度で表示させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の実施形態に係る施工図投影システムで施工図を投影するときの構成を示す図である。
【図2】上記施工図投影システムでテストパターンを投影するときの構成を示す図である。
【図3】上記施工図投影システムでテストパターンを撮影する撮影装置の構成を示す平面図である。
【図4】上記撮影装置の構成を示す側面図である。
【図5】上記施工図投影システムの機能構成を示すブロック図である。
【図6】本実施形態における施工図投影方法の流れを示すフローチャートである。
【図7】上記施工図投影方法における、基準線を表示する工程、及び基準尺を配置する工程を示す図である。
【図8】上記施工図投影方法においてテストパターンを撮影した画像における、単位パターンの位置ずれの例を示す図である。
【図9】本実施形態の変形例における施工図投影方法の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、添付図面を参照して、本発明による施工図投影システム、施工図投影方法を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る施工図投影システムで施工図を投影するときの構成を示す図である。図２は、上記施工図投影システムでテストパターンを投影するときの構成を示す図である。
図１、図２に示すように、施工図投影システム１は、システム本体２と、撮影装置３と、投影装置５と、を主に備えている。図１に示すように、施工図投影システム１は、建築現場で用いられるもので、建築現場で施工される建築構造物の床等の投影面Ｆに、当該建築構造物の施工図に基づく映像Ｍを実寸大で投影して表示させる。図２に示すように、施工図投影システム１では、施工図の映像Ｍを投影するに先立ち、投影面ＦにテストパターンＴを投影して表示させる。施工図投影システム１は、投影面Ｆに表示されたテストパターンＴの位置ずれ量を検出する。施工図投影システム１は、検出された位置ずれ量に基づいて施工図のデータを補正し、補正された施工図の映像Ｍを、投影面Ｆに投影して表示させる。
図１は、本発明の実施形態に係る施工図投影システムで施工図を投影するときの構成を示す図である。図２は、上記施工図投影システムでテストパターンを投影するときの構成を示す図である。
図１、図２に示すように、施工図投影システム１は、システム本体２と、撮影装置３と、投影装置５と、を主に備えている。図１に示すように、施工図投影システム１は、建築現場で用いられるもので、建築現場で施工される建築構造物の床等の投影面Ｆに、当該建築構造物の施工図に基づく映像Ｍを実寸大で投影して表示させる。図２に示すように、施工図投影システム１では、施工図の映像Ｍを投影するに先立ち、投影面ＦにテストパターンＴを投影して表示させる。施工図投影システム１は、投影面Ｆに表示されたテストパターンＴの位置ずれ量を検出する。施工図投影システム１は、検出された位置ずれ量に基づいて施工図のデータを補正し、補正された施工図の映像Ｍを、投影面Ｆに投影して表示させる。
【0021】
投影装置５は、システム本体２から出力されるデータに基づく映像を、投影面Ｆに投影する。図２に示すように、投影装置５は、システム本体２から出力されるデータに基づき、テストパターンＴを投影面Ｆに投影する。また、図１に示すように、投影装置５は、システム本体２から出力されるデータに基づき、施工図の映像Ｍを投影面Ｆに投影する。
投影装置５は、例えば２軸のセンサ（図示無し）が備えられている。投影装置５は、センサで振動やわずかな変位を感知すると、その姿勢を制御する。
投影装置５は、例えば、投影面Ｆ上の投影範囲Ａに、テストパターンＴ、施工図の映像Ｍを投影する。投影範囲Ａは、投影面Ｆに沿った第一方向Ｄ１における長さが１０ｍ、投影面Ｆに沿った面内で第一方向Ｄ１に直交する第二方向Ｄ２における長さが７ｍといった大きさに設定される。
投影装置５は、投影面Ｆ上において、テストパターンＴ、及び施工図の映像Ｍが投影される投影範囲Ａの外部に配置される。投影装置５は、投影面Ｆ上で、投影範囲Ａの外側に配置される。投影装置５は、投影面Ｆ上に設置された基台５１上に支持されている。投影装置５は、斜め上方から投影面Ｆに向かって映像を投影する。このような投影装置５としては、例えば、市販のプロジェクタを用いることができる。
投影装置５は、例えば２軸のセンサ（図示無し）が備えられている。投影装置５は、センサで振動やわずかな変位を感知すると、その姿勢を制御する。
投影装置５は、例えば、投影面Ｆ上の投影範囲Ａに、テストパターンＴ、施工図の映像Ｍを投影する。投影範囲Ａは、投影面Ｆに沿った第一方向Ｄ１における長さが１０ｍ、投影面Ｆに沿った面内で第一方向Ｄ１に直交する第二方向Ｄ２における長さが７ｍといった大きさに設定される。
投影装置５は、投影面Ｆ上において、テストパターンＴ、及び施工図の映像Ｍが投影される投影範囲Ａの外部に配置される。投影装置５は、投影面Ｆ上で、投影範囲Ａの外側に配置される。投影装置５は、投影面Ｆ上に設置された基台５１上に支持されている。投影装置５は、斜め上方から投影面Ｆに向かって映像を投影する。このような投影装置５としては、例えば、市販のプロジェクタを用いることができる。
【0022】
図３は、上記施工図投影システムでテストパターンを撮影する撮影装置の構成を示す平面図である。図４は、上記撮影装置の構成を示す側面図である。
図３、図４に示すように、撮影装置３は、投影面Ｆに投影されたテストパターンＴを撮影するカメラである。撮影装置３は、投影装置５で投影する映像のピクセル数（解像度）と同等以上のピクセル数を有しているのが好ましい。
撮影装置３は、テストパターンＴが投影される投影面Ｆ上の投影範囲Ａを、上方から撮影する。このため、撮影装置３は、投影面Ｆ上で、投影範囲Ａの外側に配置されるスタンド３１によって支持されている。スタンド３１は、投影範囲Ａの外側で、投影面Ｆ上に設置されたスタンド脚３２と、スタンド脚３２から上方に延びる支柱３３と、支柱３３に対してブラケット３５を介して支持されたアーム３４と、を備えている。ブラケット３５は、上下方向に延びる筒状で、その内側に支柱３３が挿入されている。ブラケット３５は、支柱３３に沿って上下方向に移動可能に設けられている。ブラケット３５は、支柱３３に対し、投影面Ｆと平行な水平面内で回動可能に設けられている。これにより、アーム３４は、支柱３３周りに水平面内で旋回可能に設けられている。撮影装置３は、アーム３４の先端に支持されている。
このような撮影装置３では、アーム３４を支柱３３周りに回動させることで、投影面Ｆ上に投影されるテストパターンＴを、互いに異なる複数の位置で撮影できる。また、撮影装置３は、スタンド脚３２の位置を、投影面Ｆ上で複数個所に移動させることで、投影面Ｆ上に投影されるテストパターンＴを、さらに多くの位置で撮影できる。このようにして、撮影装置３は、投影範囲Ａの上方で、互いに異なる複数の位置からテストパターンＴを撮影することで、複数枚のテストパターンＴの画像を取得する。
図３、図４に示すように、撮影装置３は、投影面Ｆに投影されたテストパターンＴを撮影するカメラである。撮影装置３は、投影装置５で投影する映像のピクセル数（解像度）と同等以上のピクセル数を有しているのが好ましい。
撮影装置３は、テストパターンＴが投影される投影面Ｆ上の投影範囲Ａを、上方から撮影する。このため、撮影装置３は、投影面Ｆ上で、投影範囲Ａの外側に配置されるスタンド３１によって支持されている。スタンド３１は、投影範囲Ａの外側で、投影面Ｆ上に設置されたスタンド脚３２と、スタンド脚３２から上方に延びる支柱３３と、支柱３３に対してブラケット３５を介して支持されたアーム３４と、を備えている。ブラケット３５は、上下方向に延びる筒状で、その内側に支柱３３が挿入されている。ブラケット３５は、支柱３３に沿って上下方向に移動可能に設けられている。ブラケット３５は、支柱３３に対し、投影面Ｆと平行な水平面内で回動可能に設けられている。これにより、アーム３４は、支柱３３周りに水平面内で旋回可能に設けられている。撮影装置３は、アーム３４の先端に支持されている。
このような撮影装置３では、アーム３４を支柱３３周りに回動させることで、投影面Ｆ上に投影されるテストパターンＴを、互いに異なる複数の位置で撮影できる。また、撮影装置３は、スタンド脚３２の位置を、投影面Ｆ上で複数個所に移動させることで、投影面Ｆ上に投影されるテストパターンＴを、さらに多くの位置で撮影できる。このようにして、撮影装置３は、投影範囲Ａの上方で、互いに異なる複数の位置からテストパターンＴを撮影することで、複数枚のテストパターンＴの画像を取得する。
【0023】
図５は、上記施工図投影システムの機能構成を示すブロック図である。システム本体２は、パーソナルコンピュータ等のコンピュータ装置からなる。システム本体２は、予め設定されたコンピュータプログラムに基づいた処理をコンピュータ装置が実行することで、以下に示すような構成を機能的に備えている。図５に示すように、システム本体２は、データ記憶部２１と、データ取得部２２と、検出部２３と、データ補正部２５と、データ出力部２６と、を機能的に備えている。
【0024】
データ記憶部２１は、投影面Ｆに投影すべきテストパターンＴのデータが記憶されている。テストパターンＴは、撮影装置３で投影面Ｆ上に投影したテストパターンＴを撮影することで得られる画像を、画像処理によって処理した場合、投影面Ｆ上の複数の点の位置（位置座標）を認識できるように形成されている。テストパターンＴは、いかなる構成のものであってもよいが、本実施形態において、テストパターンＴは、図２に示されるように、例えば、全体として長方形状で、投影面Ｆに沿った第一方向Ｄ１と、投影面Ｆに沿った面内で第一方向Ｄ１に直交する第二方向Ｄ２とに、それぞれ、矩形状（正方形状）の単位パターンＴｐを複数配列されて形成されている。このようなテストパターンＴは、いわゆる市松模様状（チェッカーフラッグ状）のパターンを形成している。テストパターンＴは、第一方向Ｄ１に延びる線と第二方向Ｄ２に延びる線とによる格子状の線であってもよいが、第一方向Ｄ１、第二方向Ｄ２のそれぞれにおいて、互いに隣り合う単位パターンＴｐ同士の境界部分が、画像処理によって容易に認識できるよう、コントラストが異なる色によって着色されているのが好ましい。
【0025】
図５に示されるように、データ記憶部２１は、システム本体２で所定の処理を行うに際して必要な各種のデータを記憶する。例えば、データ記憶部２１は、撮影装置３で撮影した複数枚の画像のデータを記憶する。また、データ記憶部２１は、後述するデータ取得部２２で取得される施工図のデータを記憶する。
なお、データ記憶部２１において、テストパターンＴのデータを記憶する機能は、投影装置５に備えられていてもよい。
なお、データ記憶部２１において、テストパターンＴのデータを記憶する機能は、投影装置５に備えられていてもよい。
【0026】
データ取得部２２は、外部のデータサーバ等から、インターネット、公衆電話通信網等の通信ネットワークを用いたデータ通信、又は可搬性を有したメモリを介して、建築構造物の施工図の図面データを取得する。データ取得部２２は、外部から取得した施工図の図面データをデータ記憶部２１に一時的に記憶させる。
また、データ取得部２２は、撮影装置３で撮影した画像のデータを、撮影装置３から、ＬＡＮケーブル等の通信ケーブル、Ｗｉ－Ｆｉ、ブルートゥース（登録商標）等の通信ネットワークを介して取得する。
また、データ取得部２２は、撮影装置３で撮影した画像のデータを、撮影装置３から、ＬＡＮケーブル等の通信ケーブル、Ｗｉ－Ｆｉ、ブルートゥース（登録商標）等の通信ネットワークを介して取得する。
【0027】
検出部２３は、撮影装置３で撮影した複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量を検出する。検出部２３は、撮影装置３で撮影した複数枚の画像を画像処理することで、テストパターンＴの複数の点の位置ずれ量を検出する。本実施形態では、検出部２３は、例えば、画像処理により、矩形状の単位パターンＴｐの角部Ｔｃの位置の位置ずれ量を検出する。検出部２３は、検出された複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量に基づき、施工図のデータを補正する際に用いる、位置ずれ補正量を算出する。
【0028】
データ補正部２５は、検出されたテストパターンＴの位置ずれ量に基づき、投影装置５で投影する施工図の映像のデータを補正し、補正図面データを生成する。データ補正部２５は、生成した補正図面データを、データ記憶部２１に記憶させる。
データ出力部２６は、データ記憶部２１に記憶されたテストパターンＴのデータを、投影装置５に出力する。データ出力部２６は、データ記憶部２１に記憶された補正図面データを投影装置５に出力する。
データ出力部２６は、データ記憶部２１に記憶されたテストパターンＴのデータを、投影装置５に出力する。データ出力部２６は、データ記憶部２１に記憶された補正図面データを投影装置５に出力する。
【0029】
次に、上記したような施工図投影システム１を用いた施工図投影方法について説明する。
図６は、本実施形態における施工図投影方法の流れを示すフローチャートである。
この図６に示すように、本実施形態における施工図投影方法は、基準線を表示する工程Ｓ１１と、基準尺を配置する工程Ｓ１２と、テストパターンＴを投影する工程Ｓ１３と、画像を取得する工程Ｓ１４と、位置ずれ補正量を算出する工程Ｓ１５と、施工図のデータを補正する工程Ｓ１７と、施工図の映像を投影面Ｆに投影する工程Ｓ１８と、墨出し作業を行う工程Ｓ２０と、を含んでいる。
図６は、本実施形態における施工図投影方法の流れを示すフローチャートである。
この図６に示すように、本実施形態における施工図投影方法は、基準線を表示する工程Ｓ１１と、基準尺を配置する工程Ｓ１２と、テストパターンＴを投影する工程Ｓ１３と、画像を取得する工程Ｓ１４と、位置ずれ補正量を算出する工程Ｓ１５と、施工図のデータを補正する工程Ｓ１７と、施工図の映像を投影面Ｆに投影する工程Ｓ１８と、墨出し作業を行う工程Ｓ２０と、を含んでいる。
【0030】
図７は、上記施工図投影方法における、基準線を表示する工程、及び基準尺を配置する工程を示す図である。
基準線を表示する工程Ｓ１１では、図７に示されるように、第一方向Ｄ１に延びる基準線Ｌ１と、第一方向Ｄ１に直交する第二方向Ｄ２に延びる基準線Ｌ２とを、投影面Ｆに表示する。基準線Ｌ１と基準線Ｌ２との交点Ｌｃは、施工図の映像を投影すべき投影範囲Ａに予め設定された基準位置とする。基準線Ｌ１、基準線Ｌ２を投影面Ｆに表示するには、例えばレーザー墨出し器５０を用いることができる。レーザー墨出し器５０は、四方に向かって、例えば緑色のレーザー光（いわゆるグリーンレーザー）を照射する。このようなレーザー墨出し器５０を基準線Ｌ１と基準線Ｌ２との交点Ｌｃに置き、投影面Ｆに沿った面内で、基準線Ｌ１と基準線Ｌ２に合わせてレーザー光を照射することで、投影面Ｆ上に基準線Ｌ１、Ｌ２が表示される。
なお、現場での工程の関係上、投影面Ｆとなる床面に、通り芯、返り芯等を示す墨出し線が既に描かれている場合、その墨出し線を、基準線Ｌ１、Ｌ２とすることもできる。
基準線を表示する工程Ｓ１１では、図７に示されるように、第一方向Ｄ１に延びる基準線Ｌ１と、第一方向Ｄ１に直交する第二方向Ｄ２に延びる基準線Ｌ２とを、投影面Ｆに表示する。基準線Ｌ１と基準線Ｌ２との交点Ｌｃは、施工図の映像を投影すべき投影範囲Ａに予め設定された基準位置とする。基準線Ｌ１、基準線Ｌ２を投影面Ｆに表示するには、例えばレーザー墨出し器５０を用いることができる。レーザー墨出し器５０は、四方に向かって、例えば緑色のレーザー光（いわゆるグリーンレーザー）を照射する。このようなレーザー墨出し器５０を基準線Ｌ１と基準線Ｌ２との交点Ｌｃに置き、投影面Ｆに沿った面内で、基準線Ｌ１と基準線Ｌ２に合わせてレーザー光を照射することで、投影面Ｆ上に基準線Ｌ１、Ｌ２が表示される。
なお、現場での工程の関係上、投影面Ｆとなる床面に、通り芯、返り芯等を示す墨出し線が既に描かれている場合、その墨出し線を、基準線Ｌ１、Ｌ２とすることもできる。
【0031】
基準尺を配置する工程Ｓ１２では、第一方向Ｄ１、及び第二方向Ｄ２の各々に沿って、基準尺６０Ａ、６０Ｂを配置する。基準尺６０Ａ、６０Ｂの各々は、実際の長さ寸法の基準となるもので、標準尺、基準スケール等と称されることもある。基準尺６０Ａは、第一方向Ｄ１における長さ寸法の基準を示すよう、例えば基準線Ｌ１に沿って配置する。基準尺６０Ｂは、第二方向Ｄ２における長さ寸法の基準を示すよう、例えば基準線Ｌ２に沿って配置する。
【0032】
テストパターンＴを投影する工程Ｓ１３では、図２に示すように、投影装置５により、投影面Ｆの投影範囲Ａに、テストパターンＴを投影する。これには、システム本体２により、データ記憶部２１に記憶されたテストパターンＴのデータを、投影装置５に出力する。投影装置５では、基準線Ｌ１と基準線Ｌ２との交点Ｌｃを基準とし、全体として矩形状をなすテストパターンＴの長辺方向が第一方向Ｄ１（基準線Ｌ１）に沿い、テストパターンＴの短辺方向が第二方向Ｄ２（基準線Ｌ２）に沿うように、テストパターンＴを投影面Ｆに投影する。
投影装置５から投影面Ｆに投影されるテストパターンＴには、投影装置５の光学系による歪み、投影面Ｆの不陸等が影響する。このため、テストパターンＴの各部（例えば、矩形状の単位パターンＴｐの角部Ｔｃ）の、投影面Ｆ上における位置には、位置ずれが生じている。
投影装置５から投影面Ｆに投影されるテストパターンＴには、投影装置５の光学系による歪み、投影面Ｆの不陸等が影響する。このため、テストパターンＴの各部（例えば、矩形状の単位パターンＴｐの角部Ｔｃ）の、投影面Ｆ上における位置には、位置ずれが生じている。
【0033】
画像を取得する工程Ｓ１４では、図３、図４に示すように、投影面Ｆに投影されたテストパターンＴを、撮影装置３により、互いに異なる複数の位置から撮影することで、複数枚の画像を取得する。本実施形態では、撮影装置３により、投影面Ｆ上に投影されたテストパターンＴを、テストパターンＴの上方から撮影する。撮影装置３は、投影範囲Ａの外側にスタンド３１を配置した状態で、アーム３４を支柱３３周りに回動させることで、上方から見て、支柱３３周りの周方向の複数位置に撮影装置３（カメラ）を順次移動させ、それぞれの位置で、テストパターンＴの撮影を行う。なお、テストパターンＴの大きさ、投影面Ｆ上にスタンド３１を配置するのに障害となる柱や壁等の存在等により、スタンド３１を投影範囲Ａの外側で、複数の位置に移動させ、それぞれの位置でテストパターンＴの撮影を行ってもよい。
また、テストパターンＴを複数の位置で撮影するため、撮影装置３を、投影面Ｆと平行な面内で移動させるための機構については、上記のようにアーム３４を支柱３３周りに回動させる構成に限らず、適宜他の構成を採用してもよい。
また、テストパターンＴを複数の位置で撮影するため、撮影装置３を、投影面Ｆと平行な面内で移動させるための機構については、上記のようにアーム３４を支柱３３周りに回動させる構成に限らず、適宜他の構成を採用してもよい。
【0034】
画像を取得する工程Ｓ１４では、このようにして、互いに異なる複数の位置からテストパターンＴを撮影することで、複数枚のテストパターンＴの画像を取得する。取得される複数枚の画像には、撮影装置３の光学系の歪みの影響が含まれている。撮影装置３の光学系では、その光学中心に対し、外周側において、光学系の歪みの影響が大きくなる。このため、異なる複数の位置に撮影装置３を移動させて撮影を行うと、それぞれの位置で撮影されるテストパターンＴの画像では、それぞれの位置における撮影装置３の光学系の光学中心付近を通して撮影する領域の像と、光学系の外周部を通して撮影される領域の像とでは、光学系の歪みの影響が異なる。特に、撮影装置３で、テストパターンＴのより広い範囲を撮影するため、光学系に魚眼レンズを用いると、光学系の光学中心に対し、外周部における像の歪みが大きくなる。
このため、複数の位置で、撮影装置３によってテストパターンＴを撮影すると、撮影される画像の各々は、投影装置５の光学系の歪みや投影面Ｆの不陸の影響に加えて、それぞれの位置における撮影装置３の光学系の歪みの影響が含まれる。その結果、工程Ｓ１４で取得される複数の画像間で、テストパターンＴの各部の位置に差異が生じることになる。
このため、複数の位置で、撮影装置３によってテストパターンＴを撮影すると、撮影される画像の各々は、投影装置５の光学系の歪みや投影面Ｆの不陸の影響に加えて、それぞれの位置における撮影装置３の光学系の歪みの影響が含まれる。その結果、工程Ｓ１４で取得される複数の画像間で、テストパターンＴの各部の位置に差異が生じることになる。
【0035】
位置ずれ補正量を算出する工程Ｓ１５では、検出部２３により、複数枚の画像を正斜変換してオルソ画像を得る。また、正斜変換以外でも、撮影装置３、投影装置５に係る光学系のパラメータで予め既知のものがあれば、このとき画像を補正変換してもよい。検出部２３は、変換された複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量を検出する。検出部２３では、撮影装置３で撮影された画像の各々を画像処理することで、テストパターンＴにおける複数の点の位置ずれ量を検出する。本実施形態では、検出部２３は、例えば、画像処理により、矩形状の単位パターンＴｐの角部Ｔｃの位置の位置ずれ量を検出する。
【0036】
これには、まず、検出部２３では、工程Ｓ１４で取得される画像の各々に、テストパターンＴとともに写っている、基準線Ｌ１、Ｌ２と、基準尺６０Ａ、６０Ｂとを画像処理により認識する。検出部２３では、基準線Ｌ１と基準線Ｌ２との交点Ｌｃを認識することで、画像におけるテストパターンＴの基準位置を認識する。
次いで、検出部２３では、画像上における基準尺６０Ａ、６０Ｂで表示される基準寸法の長さと、実際の基準尺６０Ａ、６０Ｂで表示される基準寸法の長さ（既知）とに基づき、画像上に表示されたテストパターンＴの倍率を取得する。
次いで、検出部２３では、撮影された画像中におけるテストパターンＴについて、第一方向Ｄ１における長さをＳ１、第二方向Ｄ２における実際の長さをＳ２とした場合、テストパターンＴの外周部の長さと、テストパターンＴの縦横比（Ｓ１／Ｓ２）を、テストパターンＴのデータ通りの長さ、縦横比に合わせる。
次いで、検出部２３では、画像上における基準尺６０Ａ、６０Ｂで表示される基準寸法の長さと、実際の基準尺６０Ａ、６０Ｂで表示される基準寸法の長さ（既知）とに基づき、画像上に表示されたテストパターンＴの倍率を取得する。
次いで、検出部２３では、撮影された画像中におけるテストパターンＴについて、第一方向Ｄ１における長さをＳ１、第二方向Ｄ２における実際の長さをＳ２とした場合、テストパターンＴの外周部の長さと、テストパターンＴの縦横比（Ｓ１／Ｓ２）を、テストパターンＴのデータ通りの長さ、縦横比に合わせる。
【0037】
図８は、テストパターンを撮影した画像における、単位パターンの位置ずれの例を示す図である。
次いで、検出部２３では、画像処理により、テストパターンＴの各単位パターンＴｐの各角部Ｔｃの画像上における位置を認識する。ここで、図８に示されるように、画像上における基準線Ｌ１と基準線Ｌ２との交点Ｌｃを原点（０、０）とした場合、各角部Ｔｃの画像上における位置は、原点（０、０）からの第一方向Ｄ１における距離Ｘ、第二方向Ｄ２における距離Ｙを画像処理によって認識（推定）することで、座標（Ｘ、Ｙ）によって表すことができる。例えば、テストパターンＴの各単位パターンＴｐの四つの角部Ｔｃａ～Ｔｃｄのうち、最も交点Ｌｃに近い角部Ｔｃａを座標（Ｘａ、Ｙａ）、角部Ｔｃａに対して第一方向Ｄ１で隣り合う角部Ｔｃｂを座標（Ｘｂ、Ｙｂ）、角部Ｔｃａに対して第二方向Ｄ２で隣り合う角部Ｔｃｃを座標（Ｘｃ、Ｙｃ）、角部Ｔｃａに対して対角状に位置する角部Ｔｃｄを座標（Ｘｄ、Ｙｄ）として、各位置を認識する。
一方、各単位パターンＴｐの第一方向Ｄ１における辺の長さＰｓ１、第二方向Ｄ２における辺の長さＰｓ２が、データに基づいて既知である。このため、各単位パターンＴｐの四つの角部Ｔｃａ～Ｔｃｄのデータ通りの正しい位置は、原点（０、０）と、各単位パターンＴｐの第一方向Ｄ１における辺の長さＰｓ１、第二方向Ｄ２における辺の長さＰｓ２とに基づいて定まる。
これにより、複数枚の画像の各々において、撮影されたテストパターンＴの複数の点（複数の単位パターンＴｐの角部Ｔｃの位置）の位置ずれ量を算出することができる。
次いで、検出部２３では、画像処理により、テストパターンＴの各単位パターンＴｐの各角部Ｔｃの画像上における位置を認識する。ここで、図８に示されるように、画像上における基準線Ｌ１と基準線Ｌ２との交点Ｌｃを原点（０、０）とした場合、各角部Ｔｃの画像上における位置は、原点（０、０）からの第一方向Ｄ１における距離Ｘ、第二方向Ｄ２における距離Ｙを画像処理によって認識（推定）することで、座標（Ｘ、Ｙ）によって表すことができる。例えば、テストパターンＴの各単位パターンＴｐの四つの角部Ｔｃａ～Ｔｃｄのうち、最も交点Ｌｃに近い角部Ｔｃａを座標（Ｘａ、Ｙａ）、角部Ｔｃａに対して第一方向Ｄ１で隣り合う角部Ｔｃｂを座標（Ｘｂ、Ｙｂ）、角部Ｔｃａに対して第二方向Ｄ２で隣り合う角部Ｔｃｃを座標（Ｘｃ、Ｙｃ）、角部Ｔｃａに対して対角状に位置する角部Ｔｃｄを座標（Ｘｄ、Ｙｄ）として、各位置を認識する。
一方、各単位パターンＴｐの第一方向Ｄ１における辺の長さＰｓ１、第二方向Ｄ２における辺の長さＰｓ２が、データに基づいて既知である。このため、各単位パターンＴｐの四つの角部Ｔｃａ～Ｔｃｄのデータ通りの正しい位置は、原点（０、０）と、各単位パターンＴｐの第一方向Ｄ１における辺の長さＰｓ１、第二方向Ｄ２における辺の長さＰｓ２とに基づいて定まる。
これにより、複数枚の画像の各々において、撮影されたテストパターンＴの複数の点（複数の単位パターンＴｐの角部Ｔｃの位置）の位置ずれ量を算出することができる。
【0038】
位置ずれ補正量を算出する工程Ｓ１５では、工程Ｓ１４において複数の位置で撮影されたテストパターンＴの画像の各々において、テストパターンＴの複数の点（複数の単位パターンＴｐの角部Ｔｃの位置）の位置ずれ量を算出する。
ここで、この工程Ｓ１５は、工程Ｓ１４で、複数の位置におけるテストパターンＴの撮影を行い、複数枚の画像を取得した後に行ってもよいが、工程Ｓ１４で、１つの位置でテストパターンＴの撮影を１枚行う毎に工程Ｓ１５に移行してもよい。この場合、工程Ｓ１４と、工程Ｓ１５とを、テストパターンＴを撮影する位置の数だけ、繰り返し実行する。
ここで、この工程Ｓ１５は、工程Ｓ１４で、複数の位置におけるテストパターンＴの撮影を行い、複数枚の画像を取得した後に行ってもよいが、工程Ｓ１４で、１つの位置でテストパターンＴの撮影を１枚行う毎に工程Ｓ１５に移行してもよい。この場合、工程Ｓ１４と、工程Ｓ１５とを、テストパターンＴを撮影する位置の数だけ、繰り返し実行する。
【0039】
位置ずれ補正量を算出する工程Ｓ１５では、さらに、上記のようにして検出された、複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量に基づき、位置ずれ補正量を算出する。この工程Ｓ１５では、複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴにおける、複数の点（複数の単位パターンＴｐの角部Ｔｃの位置）の位置ずれ量を、例えば平均化することで、位置ずれ補正量を算出する。なお、複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量に基づく、位置ずれ補正量の算出は、平均化以外の統計的な処理によって行うようにしてもよい。また、位置ずれ補正量の算出は、複数枚の画像における撮影装置３の撮像中心からの距離によって、平均化の重み付けを行ってもよいし、撮影装置３の撮像中心から定められた範囲のみを、位置ずれ補正量の算出に使用しても良い。ここで撮影装置３の撮影中心とは、撮影された画像において、テストパターンＴを撮影したときの画像上の撮影装置３の位置をいう。
【0040】
施工図のデータを補正する工程Ｓ１７では、データ補正部２５により、投影装置５で投影する施工図の映像のデータを補正し、補正図面データを生成する。これには、データ取得部２２により、データ記憶部２１に記憶された施工図のデータを取得する。データ補正部２５は、工程Ｓ１５で算出された位置ずれ補正量に基づき、データ取得部２２で取得された施工図のデータを補正する。具体的には、施工図上の各部の位置を、位置ずれ補正量に基づいて補正する。施工図のデータの補正は、施工図のデータのピクセル毎に行うのが好ましい。本実施形態では、位置ずれ補正量は、テストパターンＴの複数の点（複数の単位パターンＴｐの角部Ｔｃの位置）における、位置ずれ量の平均値である。データ補正部２５では、施工図上において、テストパターンＴの複数の点（複数の単位パターンＴｐの角部Ｔｃの位置）と対応する位置のピクセルについては、位置ずれ補正量に応じた補正を行う。データ補正部２５では、施工図上において、テストパターンＴの複数の点（複数の単位パターンＴｐの角部Ｔｃの位置）からずれた位置のピクセルについては、そのピクセルの周囲のテストパターンＴの複数の点における位置ずれ補正量を、適宜手法で補間して補正を行うようにしてもよい。
【0041】
施工図の映像を投影面Ｆに投影して表示させる工程Ｓ１８では、図１に示すように、工程Ｓ１７で生成した補正図面データに基づく施工図の映像Ｍを、データ出力部２６により、投影装置５で出力させる。
これにより、補正された施工図のデータに基づいた、施工図の映像Ｍが、投影面Ｆに投影して表示される。これにより、投影装置５の光学系の歪み、投影面Ｆの不陸等があっても、補正図面の映像Ｍは、施工図に基づいた正しい位置に表示される。
これにより、補正された施工図のデータに基づいた、施工図の映像Ｍが、投影面Ｆに投影して表示される。これにより、投影装置５の光学系の歪み、投影面Ｆの不陸等があっても、補正図面の映像Ｍは、施工図に基づいた正しい位置に表示される。
【0042】
墨出し作業を行う工程Ｓ２０では、投影面Ｆ上に表示された映像Ｍに基づいて、作業員が墨出し作業を行う。
【0043】
上述したような施工図投影システム１は、投影面Ｆに投影すべきテストパターンＴのデータが記憶されたデータ記憶部２１と、投影面Ｆに投影すべき施工図のデータを取得するデータ取得部２２と、入力されるデータに基づく映像を投影面Ｆに投影する投影装置５と、データ記憶部２１に記憶されたテストパターンＴのデータに基づいて、投影装置５によって投影面Ｆに投影されたテストパターンＴを、互いに異なる複数の位置から撮影することで、複数枚の画像を取得する撮影装置３と、複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量から、位置ずれ補正量を算出する検出部２３と、位置ずれ補正量に基づき、データ取得部２２で取得された施工図のデータを補正するデータ補正部２５と、を備え、投影装置５は、データ補正部２５で補正された施工図のデータに基づき、施工図の映像を投影面Ｆに投影して表示させる。
【0044】
また、上述したような施工図投影方法は、投影面ＦにテストパターンＴを投影する工程Ｓ１３と、投影面Ｆに投影されたテストパターンＴを、互いに異なる複数の位置から撮影することで、複数枚の画像を取得する工程Ｓ１４と、複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量から、位置ずれ補正量を算出する工程Ｓ１５と、位置ずれ補正量に基づき、施工図のデータを補正する工程Ｓ１７と、補正された施工図のデータに基づき、施工図の映像を投影面Ｆに投影して表示させる工程Ｓ１８と、を含む。
【0045】
このような構成の施工図投影システム１、及び施工図投影方法では、投影面Ｆに投影されたテストパターンＴを、互いに異なる複数の位置から撮影し、複数枚の画像を取得する。投影装置５で投影面Ｆに投影するテストパターンＴには、投影装置５の光学系の歪みや、投影面Ｆの不陸の影響が含まれている。一方、撮影装置３の光学系で撮影する画像には、撮影装置３の光学系の歪みの影響が含まれている。これにより、複数の位置で、撮影装置３によってテストパターンＴを撮影すると、撮影される画像の各々は、投影装置５の光学系の歪みや投影面Ｆの不陸の影響と、それぞれの位置における撮影装置３の光学系の歪みの影響とが含まれ、複数の画像間で、テストパターンＴの各部の位置に差異が生じることになる。
これら複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量に基づいて、位置ずれ補正量を算出することにより、テストパターンＴの全域で、補正精度を高めることができる。これにより、精度が高められた位置ずれ補正量によって施工図のデータを補正したうえで、施工図の映像を投影面Ｆに投影して表示させることで、投影面Ｆ上に施工図の映像を高い精度で表示させることが可能となる。したがって、建設現場において、施工図の映像を、より高い精度で表示させることが可能となる。
これら複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量に基づいて、位置ずれ補正量を算出することにより、テストパターンＴの全域で、補正精度を高めることができる。これにより、精度が高められた位置ずれ補正量によって施工図のデータを補正したうえで、施工図の映像を投影面Ｆに投影して表示させることで、投影面Ｆ上に施工図の映像を高い精度で表示させることが可能となる。したがって、建設現場において、施工図の映像を、より高い精度で表示させることが可能となる。
【0046】
また、施工図投影方法は、投影面Ｆに、投影面Ｆに沿った面内で互いに直交する第一方向Ｄ１、及び第二方向Ｄ２に延びる基準線を表示する工程Ｓ１１と、第一方向Ｄ１、及び第二方向Ｄ２の各々における寸法の基準となる基準尺を、第一方向Ｄ１、及び第二方向Ｄ２の各々に沿って配置する工程Ｓ１２と、を備え、テストパターンＴを投影する工程Ｓ１３では、投影面Ｆに投影するテストパターンＴを、第一方向Ｄ１、及び第二方向Ｄ２に延びる基準線を基準として位置合わせするとともに、テストパターンＴの大きさを、基準尺に基づいて調整する。
このような構成によれば、テストパターンＴを第一方向Ｄ１、及び第二方向Ｄ２に延びる基準線を基準として位置合わせすることで、投影面Ｆ上に表示される施工図の向きを合わせることができる。さらに、テストパターンＴの大きさを、基準尺に基づいて調整することで、投影面Ｆ上に表示される施工図の大きさを、原寸通りに合わせることができる。
このような構成によれば、テストパターンＴを第一方向Ｄ１、及び第二方向Ｄ２に延びる基準線を基準として位置合わせすることで、投影面Ｆ上に表示される施工図の向きを合わせることができる。さらに、テストパターンＴの大きさを、基準尺に基づいて調整することで、投影面Ｆ上に表示される施工図の大きさを、原寸通りに合わせることができる。
【0047】
また、施工図投影方法は、投影面Ｆ上に表示された映像に基づいて、墨出し作業を行う工程Ｓ２０、をさらに含む。
このような構成によれば、投影装置５の光学系の歪みや床面の不陸を踏まえて補正された施工図の映像を投影面Ｆ上に表示することで、墨出し作業を正確に行うことが可能となる。
このような構成によれば、投影装置５の光学系の歪みや床面の不陸を踏まえて補正された施工図の映像を投影面Ｆ上に表示することで、墨出し作業を正確に行うことが可能となる。
【0048】
（実施形態の変形例）
なお、本発明の施工図投影システム、施工図投影方法は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、工程Ｓ１５で複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量から、位置ずれ補正量を算出し、工程Ｓ１７で、位置ずれ補正量に基づき、施工図のデータを補正するようにしたが、これに限られない。例えば、工程Ｓ１５で算出された位置ずれ補正量が、予め定めた閾値より大きい場合、補正精度を高めるために、以下のような処理を行ってもよい。
図９は、本実施形態の変形例における施工図投影方法の流れを示すフローチャートである。
図９に示されるように、この変形例における施工図投影方法では、上記実施形態と同様にして、位置ずれ補正量を算出する工程Ｓ１５で、複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量に基づき、位置ずれ補正量を算出する。続いて、算出された位置ずれ補正量が、定められた閾値以下であるか否かを判定する（工程Ｓ１６）。ここで用いる閾値としては、例えば２ｍｍであり、算出された位置ずれ補正量の絶対値が、２ｍｍ以下であるか否かを判定する。
なお、本発明の施工図投影システム、施工図投影方法は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、工程Ｓ１５で複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量から、位置ずれ補正量を算出し、工程Ｓ１７で、位置ずれ補正量に基づき、施工図のデータを補正するようにしたが、これに限られない。例えば、工程Ｓ１５で算出された位置ずれ補正量が、予め定めた閾値より大きい場合、補正精度を高めるために、以下のような処理を行ってもよい。
図９は、本実施形態の変形例における施工図投影方法の流れを示すフローチャートである。
図９に示されるように、この変形例における施工図投影方法では、上記実施形態と同様にして、位置ずれ補正量を算出する工程Ｓ１５で、複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量に基づき、位置ずれ補正量を算出する。続いて、算出された位置ずれ補正量が、定められた閾値以下であるか否かを判定する（工程Ｓ１６）。ここで用いる閾値としては、例えば２ｍｍであり、算出された位置ずれ補正量の絶対値が、２ｍｍ以下であるか否かを判定する。
【0049】
その結果、位置ずれ補正量が、閾値より大きい場合には、直前の工程Ｓ１３で投影したテストパターンＴを、算出された位置ずれ補正量に基づいて、補正する（工程Ｓ１９）。さらに、工程Ｓ１３に戻り、工程Ｓ１９で補正されたテストパターンＴを投影面Ｆに投影する。その後、工程Ｓ１４で、補正されたテストパターンＴを、互いに異なる複数の位置から撮影することで、複数枚の画像を取得し、工程Ｓ１５で、複数枚の画像の各々におけるテストパターンＴの位置ずれ量から、位置ずれ補正量を算出する。このような処理を、工程Ｓ１６において、位置ずれ補正量が閾値以下となるまで繰り返す。
工程Ｓ１６で、位置ずれ補正量が、閾値以下となった場合、上記実施形態と同様、施工図のデータを補正する工程Ｓ１７以降を実行する。
工程Ｓ１６で、位置ずれ補正量が、閾値以下となった場合、上記実施形態と同様、施工図のデータを補正する工程Ｓ１７以降を実行する。
【0050】
このような構成によれば、テストパターンＴの位置ずれ補正量が、閾値以下となるまで、位置ずれ補正量によってテストパターンＴを補正することで、テストパターンＴの精度を高めることができる。その結果、投影面Ｆ上に施工図の映像を高い精度で表示させることが可能となる。
【0051】
（実施形態の他の変形例）
また、上記変形例において、工程Ｓ１６における判定で、位置ずれ補正量が、閾値より大きい場合は、工程Ｓ１９で、テストパターンＴを構成する単位パターンＴｐの大きさを小さくするようにしてもよい。これにより、テストパターンＴの実質的な解像度が高まり、より高い精度での位置ずれ補正を行うことができる。
この場合、工程Ｓ１６では、位置ずれ補正量の閾値との比較に代えて、例えば、単位パターンＴｐの寸法が、定められた上限値以下であるか否かを判定するようにしてもよい。
また、上記変形例において、工程Ｓ１６における判定で、位置ずれ補正量が、閾値より大きい場合は、工程Ｓ１９で、テストパターンＴを構成する単位パターンＴｐの大きさを小さくするようにしてもよい。これにより、テストパターンＴの実質的な解像度が高まり、より高い精度での位置ずれ補正を行うことができる。
この場合、工程Ｓ１６では、位置ずれ補正量の閾値との比較に代えて、例えば、単位パターンＴｐの寸法が、定められた上限値以下であるか否かを判定するようにしてもよい。
【0052】
このような構成によれば、テストパターンＴの単位パターンＴｐの寸法が、定められた上限値以下となるまで、テストパターンＴを補正することで、テストパターンＴの解像度を高めることができる。その結果、投影面Ｆ上に施工図の映像を高い精度で表示させることが可能となる。
【0053】
上述の実施形態では、テストパターンＴを、互いに異なる複数の位置から撮影し、複数枚の画像を取得して、位置ずれ補正量を算出したが、精度が許容されるならば、１箇所の位置からの撮影により、位置ずれ補正量の算出を行うことも可能である。
【0054】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【0055】
１ 施工図投影システム Ｍ 施工図の映像
３ 撮影装置 Ｓ１１ 基準線を表示する工程
５ 投影装置 Ｓ１２ 基準尺を配置する工程
２１ データ記憶部 Ｓ１３ テストパターンを投影する工程
２２ データ取得部 Ｓ１４ 画像を取得する工程
２３ 検出部 Ｓ１５ 位置ずれ補正量を算出する工程
２５ データ補正部 Ｓ１６ 位置ずれ補正量が閾値以下であるか判定する工程
６０Ａ、６０Ｂ 基準尺 Ｓ１７ 施工図のデータを補正する工程
Ｄ１ 第一方向 Ｓ１８ 施工図の映像を投影する工程
Ｄ２ 第二方向 Ｓ２０ 墨出し作業を行う工程
Ｆ 投影面 Ｔ テストパターン
Ｌ１、Ｌ２ 基準線
３ 撮影装置 Ｓ１１ 基準線を表示する工程
５ 投影装置 Ｓ１２ 基準尺を配置する工程
２１ データ記憶部 Ｓ１３ テストパターンを投影する工程
２２ データ取得部 Ｓ１４ 画像を取得する工程
２３ 検出部 Ｓ１５ 位置ずれ補正量を算出する工程
２５ データ補正部 Ｓ１６ 位置ずれ補正量が閾値以下であるか判定する工程
６０Ａ、６０Ｂ 基準尺 Ｓ１７ 施工図のデータを補正する工程
Ｄ１ 第一方向 Ｓ１８ 施工図の映像を投影する工程
Ｄ２ 第二方向 Ｓ２０ 墨出し作業を行う工程
Ｆ 投影面 Ｔ テストパターン
Ｌ１、Ｌ２ 基準線
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】