特開 2024-52435 配筋検査システムおよび配筋検査方法

(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】P2024052435

(43)【公開日】2024-04-11

(54)【発明の名称】配筋検査システムおよび配筋検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/00 20060101AFI20240404BHJP

【ＦＩ】

G01B11/00 B

G01B11/00 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022159149

(22)【出願日】2022-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】000220343

【氏名又は名称】株式会社トプコン

(74)【代理人】

【識別番号】110004060

【氏名又は名称】弁理士法人あお葉国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100139745

【弁理士】

【氏名又は名称】丹波 真也

(74)【代理人】

【識別番号】100168088

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 悠

(74)【代理人】

【識別番号】100187182

【弁理士】

【氏名又は名称】川野 由希

(74)【代理人】

【識別番号】100207642

【弁理士】

【氏名又は名称】簾内 里子

(72)【発明者】

【氏名】菊池 武志

【テーマコード（参考）】

2F065

【Ｆターム（参考）】

2F065AA04

2F065AA06

2F065AA16

2F065CC14

2F065DD06

2F065FF04

2F065FF12

2F065FF61

2F065GG04

2F065HH04

2F065HH18

2F065JJ03

2F065JJ26

2F065MM16

2F065MM26

2F065PP04

2F065PP22

2F065QQ24

2F065QQ25

2F065RR08

2F065SS13

(57)【要約】

【課題】 配筋検査時の作業員の負担を低減する。
【解決手段】 検査範囲の３次元点群データを取得する少なくとも１つのスキャナ２と、
座標および方向が既知の状態で検査範囲の画像データを取得する少なくとも１つのカメラ50と、カメラおよびスキャナとの情報の送受信が可能であり、少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つのメモリを備えるシステム制御部60と検査範囲の３次元配筋設計データを格納する記憶部66とを備え、システム制御部60は、スキャナで取得した検査範囲の３次元点群データと、カメラが撮影した検査範囲の画像データとを受け付けて、３次元点群データと、画像データとを合成した点群合成画像を生成し、点群合成画像から点群合成画像に含まれる鉄筋の配筋状態と位置とを識別し、点群合成画像と、３次元配筋設計データとを比較して、配筋誤りと配筋誤りの位置情報を含む３次元の配筋状態検査結果データを生成し、配筋状態検査結果データは、配筋誤りが視覚的に識別可能に出力される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

座標および方向が既知の状態で、スキャン光を送光し、反射光を受光して、検査範囲の３次元点群データを取得する少なくとも１つのスキャナと、
座標および方向が既知の状態で前記検査範囲の画像データを取得する少なくとも１つのカメラと、
前記カメラおよび前記スキャナとの情報の送受信が可能であり、少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つのメモリを備えるシステム制御部と
前記検査範囲の３次元配筋設計データを格納する記憶部と、
を備える配筋検査システムであって、
前記システム制御部は、
前記スキャナで取得した前記検査範囲の前記３次元点群データと、前記カメラが撮影した前記検査範囲の前記画像データとを受け付けて、前記３次元点群データと、前記画像データとを合成した点群合成画像を生成し、
前記点群合成画像から前記点群合成画像に含まれる鉄筋の配筋状態と位置とを識別し、前記点群合成画像と、前記３次元配筋設計データとを比較して、配筋誤りと前記配筋誤りの位置情報を含む３次元の配筋状態検査結果データを生成し、前記配筋状態検査結果データは、前記配筋誤りが視覚的に識別可能に出力されることを特徴とする配筋検査システム。

【請求項2】

前記点群合成画像に含まれる鉄筋の配筋状態および位置の識別は種々の配筋状態について作成した学習用点群合成画像を多数学習した結果得られる配筋状態識別モデルを用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の配筋検査システム。

【請求項3】

前記カメラは、ディスプレイと、相対位置センサおよび相対方向センサとを備え、前記システム制御部と情報の送受信が可能で、かつ位置及び方向に関する情報が、前記スキャナおよび前記３次元配筋設計データと、共通の座標空間で同期されて管理されるように構成されたアイウェア装置に搭載されており、
前記配筋状態検査結果データは、前記ディスプレイ上に、前記検査範囲の現物に重ねて表示されることを特徴とする請求項１に記載の配筋検査システム。

【請求項4】

前記システム制御部は、前記３次元配筋設計データが標準仕様に従ったものであるかを判定し、前記３次元配筋設計データが、前記標準仕様に従ったものでない場合は、前記３次元配筋設計データを、前記標準仕様に従ったものとなるように修正することを特徴とする請求項１に記載の配筋検査システム。

【請求項5】

前記スキャナは、前記検査範囲の前記３次元点群データを取得し、
前記カメラは、前記検査範囲に設定された一部の範囲の画像データを取得し、
前記システム制御部は、前記一部の範囲に対応する前記３次元点群データと前記一部の範囲の画像データを合成して、点群合成画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の配筋検査システム。

【請求項6】

前記スキャナは、前記検査範囲全体の前記３次元点群データを取得し、
前記カメラは、前記検査範囲全体の領域の画像を撮影し、
前記システム制御部は、前記３次元点群データと前記画像とを合成して、前記点群合成画像を生成し、前記点群合成画像から検査対象範囲を抽出し、検査対象範囲を区画して、区画ごとに前記配筋状態識別モデルに入力することを特徴とする請求項２に記載の配筋検査システム。

【請求項7】

スキャン光を送光し、反射光を受光して、３次元点群データを取得する少なくとも１つのスキャナが、座標および方向が既知の状態で検査範囲の３次元点群データを取得するステップと、
少なくとも１つのカメラが、座標および方向が既知の状態で前記検査範囲の画像データを取得するステップと、
少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つのメモリを備えるシステム制御部が、前記スキャナで取得した前記検査範囲の前記３次元点群データと、前記カメラが撮影した前記検査範囲の前記画像データとを受け付けて、前記３次元点群データと、前記画像データとを合成した点群合成画像を生成するステップと、
前記システム制御部が、前記点群合成画像から前記点群合成画像に含まれる鉄筋の配筋状態と位置とを識別し、前記点群合成画像と、３次元配筋設計データとを比較して、配筋誤りと前記配筋誤りの位置情報を含む３次元の配筋状態検査結果データを生成するステップとを備える配筋検査方法であって、
前記システム制御部が前記配筋状態検査結果データは、前記配筋誤りが視覚的に識別可能に出力されることを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配筋検査システムに関し、より詳細には、３次元レーザスキャナを用いる配筋検査システムに関する。

【背景技術】

【0002】

鉄筋工事における配筋検査では、鉄筋の種類、本数、位置、間隔、継手方法などが設計どおりに正しく配置されているか否かを検査する。従来は、検査員が配筋図面と現場の配筋状態を照らし合わせて誤りがないかを点検し、デジタルカメラなどで撮影して記録しなければならず、非常に手間がかかるものであった。

【0003】

このため、近年では、撮影画像を用いて、鉄筋の本数、直径およびピッチ等の配筋情報を取得する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－２７０５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１の配筋検査システムでは、画像を撮影する毎に、鉄筋の長さおよび太さの基準となる基準データを付与するための定規やマーカを設置しなければならず煩雑であった。

【0006】

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、配筋検査時の作業員の負担を低減する配筋検査システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明の１つの態様に係る配筋検査システムは、以下の構成を有する。
１．座標および方向が既知の状態で、スキャン光を送光し、反射光を受光して、検査範囲の３次元点群データを取得する少なくとも１つのスキャナと、座標および方向が既知の状態で前記検査範囲の画像データを取得する少なくとも１つのカメラと、前記カメラおよび前記スキャナとの情報の送受信が可能であり、少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つのメモリを備えるシステム制御部と前記検査範囲の３次元配筋設計データを格納する記憶部と、を備える配筋検査システムであって、前記システム制御部は、前記スキャナで取得した前記検査範囲の前記３次元点群データと、前記カメラが撮影した前記検査範囲の前記画像データとを受け付けて、前記３次元点群データと、前記画像データとを合成した点群合成画像を生成し、前記点群合成画像から前記点群合成画像に含まれる鉄筋の配筋状態と位置とを識別し、前記点群合成画像と、前記３次元配筋設計データとを比較して、配筋誤りと前記配筋誤りの位置情報を含む３次元の配筋状態検査結果データを生成し前記配筋状態検査結果データは、前記配筋誤りが視覚的に識別可能に出力される。

【0008】

２．上記１の態様において、前記点群合成画像に含まれる鉄筋の配筋状態および位置の識別は種々の配筋状態について作成した学習用点群合成画像を多数学習した結果得られる配筋状態識別モデルを用いて行われることも好ましい。

【0009】

３．上記１または２の態様において、前記カメラは、ディスプレイと、相対位置センサおよび相対方向センサとを備え、前記システム制御部と情報の送受信が可能で、かつ位置及び方向に関する情報が、前記スキャナおよび前記３次元配筋設計データと、共通の座標空間で同期されて管理されるように構成されたアイウェア装置に搭載されており、前記配筋状態検査結果データは、前記ディスプレイ上に、前記検査範囲の現物に重ねて表示されることも好ましい。

【0010】

４．上記１～３のいずれかの態様において、前記システム制御部は、前記３次元配筋設計データが標準仕様に従ったものであるかを判定し、前記３次元配筋設計データが、前記標準仕様に従ったものでない場合は、前記３次元配筋設計データを、前記標準仕様に従ったものとなるように修正することも好ましい。

【0011】

５．上記１～４のいずれかの態様において、前記スキャナは、前記検査範囲の前記３次元点群データを取得し、前記カメラは、前記検査範囲に設定された一部の範囲の画像データを取得し、前記システム制御部は、前記一部の範囲に対応する前記３次元点群データと前記一部の範囲の画像データを合成して、点群合成画像を生成することも好ましい。

【0012】

６．上記２および２に従属する３～５の態様において、前記スキャナは、前記検査範囲全体の前記３次元点群データを取得し、前記カメラは、前記検査範囲全体の領域の画像を撮影し、前記システム制御部は、前記３次元点群データと前記画像とを合成して、前記点群合成画像を生成し、前記点群合成画像から検査対象範囲を抽出し、検査対象範囲を区画して、区画ごとに前記配筋状態識別モデルに入力することも好ましい。

【0013】

また、本発明の別の態様に係る配筋検査方法は、スキャン光を送光し、反射光を受光して、３次元点群データを取得する少なくとも１つのスキャナが、座標および方向が既知の状態で検査範囲の３次元点群データを取得するステップと、少なくとも１つのカメラが、座標および方向が既知の状態で前記検査範囲の画像データを取得するステップと、少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つのメモリを備えるシステム制御部が、前記スキャナで取得した前記検査範囲の前記３次元点群データと、前記カメラが撮影した前記検査範囲の前記画像データとを受け付けて、前記３次元点群データと、前記画像データとを合成した点群合成画像を生成するステップと、前記システム制御部が、前記点群合成画像から前記点群合成画像に含まれる鉄筋の配筋状態と位置とを識別し、前記点群合成画像と、３次元配筋設計データとを比較して、配筋誤りと前記配筋誤りの位置情報を含む３次元の配筋状態検査結果データを生成するステップとを備える配筋検査方法であって、前記システム制御部が前記配筋状態検査結果データは、前記配筋誤りが視覚的に識別可能に出力する。

【発明の効果】

【0014】

上記態様によれば、配筋検査時の作業員の負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１の実施の形態に係る配筋検査システムの外観概略図である。

【図2】同システムのブロック図である。

【図3】同システムを構成するスキャナのブロック図である。

【図4A】同システムを構成するアイウェア表示装置の外観斜視図である。

【図4B】同アイウェア表示装置のブロック図である。

【図5】上記システムを構成するデータ処理装置のブロック図である。

【図6】（Ａ）～（Ｃ）は、それぞれ画像データ、点群データおよび点群合成画像を説明する図である。

【図7】同データ処理装置の配筋状態検査部を説明する図である。

【図8】同データ処理装置の配筋状態識別モデルの生成方法を説明する図である。

【図9】上記システムを用いた配筋検査方法の概略のフローチャートである。

【図10】同方法におけるデータ処理装置の処理のフローチャートである。

【図11】同方法における配筋状態検査の処理の詳細のフローチャートである。

【図12】（Ａ）（Ｂ）は、配筋検査の結果の表示の一例を示す図である。

【図13】同システムの１つの変形例に係るデータ処理装置のブロック図である。

【図14】同データ処理装置の配筋設計データ読み込み処理のフローチャートである。

【図15】第２の実施の形態に係る配筋検査システムの概略外観図である。

【図16】上記システムのブロック図である。

【図17】同システムを構成する測量機および飛行装置のブロック図である。

【図18】同システムを構成するデータ処理装置のブロック図である。

【図19】上記システムを用いた配筋検査方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、各実施の形態および変形例に共通する同一の構成には、同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

【0017】

Ｉ 第１の実施の形態
１ 配筋検査システム１００の構成
図１は、本発明の実施の形態に係る配筋システム（以下、単にシステムという。）１００の使用状態の概要を示すブロック図である。システム１００は、少なくとも１つのスキャナ２と、カメラ５０を備えるアイウェア表示装置（以下、アイウェア装置という。）４と、データ処理装置６とを備える。スキャナ２、アイウェア装置４は、データ処理装置６は、無線で接続され、互いに情報の送受信が可能である。

【0018】

スキャナ２は、地上設置型の３次元レーザスキャナである。スキャナ２は、検査範囲である基礎工事の現場内の任意の点に設置される。器械設置点は、後方交会法等により既知とされる。スキャナ２は、三脚上に取り付けられた整準台を介して設置され、整準台の上に設けられた基盤部２αと、基盤部２α上を軸Ｈ周りに水平回転する托架部２βと、托架部２βの中央で鉛直回転する投光部２γとを有する。

【0019】

アイウェア装置４は、作業者の頭部に装着されるいわゆるヘッドマウンドディスプレイである。カメラ５０を用いて、検査範囲の配筋状態の画像を取得する。カメラ５０は１度の撮影で、カメラ５０の視野の範囲内の範囲（検査対象範囲という）の画像を取得する。また、ディスプレイ４１は、検査結果を、鉄筋の現物に重ねて表示することができる。

【0020】

データ処理装置６は、図示の例において、ラップトップコンピュータである。データ処理装置６は、スキャナ２で取得した３次元点群データ（以下、単に点群データという。）７１およびカメラ５０で取得した画像を用いて、配筋検査を実行する。以下、各構成要素の詳細について説明する。

【0021】

２．スキャナ
図３は、スキャナ２の構成ブロック図である。スキャナ２は、測距部２１、鉛直回転駆動部２２、鉛直角検出器２３、水平回転駆動部２４、水平角検出器２５、スキャナ制御部２６、表示部２７、操作部２８、記憶部２９、外部記憶装置３０、および通信部３１を備える。

【0022】

測距部２１は、送光部、受光部、送光光学系、送光光学系と光学素子を共有する受光光学系および回動ミラー２１αを備える。送光部は、半導体レーザ等の発光素子を備え、スキャン光として測距光であるパルス光を出射する。出射された測距光は、送光光学系を介して回動ミラー２１αに入射し、回動ミラー２１αによって偏向されて測定対象物に照射される。回動ミラー２１αは、鉛直回転駆動部２２により駆動されて回転軸Ｖ周りに回転する。

【0023】

測定対象物により再帰反射された反射光は、回動ミラー２１αおよび受光光学系を経て、受光部に入射する。受光部は、フォトダイオードなどの受光素子を備える。また、受光部には、測距光の一部が内部参照光として入射するようになっており、反射光および内部参照光に基づいて、スキャナ制御部により、照射点までの距離を求めるようになっている。

【0024】

鉛直回転駆動部２２と水平回転駆動部２４は、モータであり、スキャナ制御部に制御される。鉛直回転駆動部２２は回動ミラー２１αを鉛直方向に軸Ｖ周りに回転させる。水平回転駆動部２４は、托架部２βを水平方向に軸Ｈ周りに回転させる。

【0025】

鉛直角検出器２３と水平角検出器２５は、ロータリエンコーダである。鉛直角検出器２３は、回動ミラー２１αの鉛直方向の回転角を測定する。水平角検出器２５は、托架部２βの水平方向の回転角を測定する。これにより、測距光軸の鉛直角および水平角が検出される。

【0026】

スキャナ制御部２６は、少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つのメモリを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit），ＭＰＵ(Micro Processing Unit)である。メモリは、例えば、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory），ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等である。プロセッサは、記憶部２９等に記憶されるデータおよびプログラムをメモリに読み出して、スキャナ２の機能を実現するための処理を実行する。

【0027】

本明細書において、プロセッサは、自身が実行するすべての処理についてソフトウェア処理を行なうものに限られない。自身が実行する処理の少なくとも一部についてハードウェア処理を行なう専用のハードウェア回路（例えば、特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ（(Application Specific Integrated Circuit)）を備えてもよい。すなわち、プロセッサは、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する少なくとも１つのプロセッサ、と各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する１つ以上の専用のハードウェア回路の組み合わせ、を含む回路（circuitry）として構成されていてもよい。

【0028】

スキャナ制御部２６は、送光部の発光タイミングと、受光部の受光タイミングの時間差（パルス光の往復時間）に基づき、測距光の１パルス光ごとに照射点までの距離を算出する。また、その時の測距光の照射角度を算出して、照射点の角度を算出する。

【0029】

また、スキャナ制御部２６は、測距部２１、回動ミラー２１α、鉛直回転駆動部２２、および水平回転駆動部２４を制御して測距光を全周（３６０°）に走査（フルドームスキャン）して、各照射点の座標を取得して、全周の点群データを取得する。また、スキャナ制御部２６は、ターゲットの周辺を高密度に走査して、ターゲットを測距測角し、ターゲットの３次元座標を取得するターゲットスキャン機能を実現する。

【0030】

表示部２７は、例えば、液晶ディスプレイである。操作部２８は、電源キー、数字キー、小数点キー、＋/－キー、実行キー、カーソル移動キー等を有する。作業者は、操作部２８から、スキャナ２に対する操作指示や情報を入力できる。

【0031】

記憶部２９は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）、フラッシュメモリ等のコンピュータ読取可能な記憶媒体である。記憶部２９は、スキャナ制御部２６の機能を実行するためのプログラムを格納する。外部記憶装置３０は、例えばメモリカード等であり、スキャナ２が取得する種々のデータを記憶する。

【0032】

通信部３１は、ネットワークアダプタ、ネットワークインタフェースカード、ＬＡＮカード，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アダプタ等の通信制御装置であり、スキャナ２を、アイウェア装置４およびデータ処理装置６と有線または無線で接続する。スキャナ制御部２６は、通信部３１を介して、アイウェア装置４およびデータ処理装置６との間で情報を送受信することができる。

【0033】

３． アイウェア装置４
図４Ａは、アイウェア装置４の外観斜視図であり、図４Ｂは、アイウェア装置４の構成ブロック図である。アイウェア装置４は、ディスプレイ４１、カメラ５０および制御部４２を備える。制御部４２は、アイウェア制御部４３、通信部４４、相対位置検出センサ４５、相対方向検出センサ４６、アイウェア記憶部４７、および操作スイッチ４８を備える。

【0034】

ディスプレイ４１は、作業者が装着した時に、作業者の両目を覆うゴーグルレンズ型の透過型ディスプレイである。一例として、ディスプレイ４１は、ハーフミラーによる光学シースルーのディスプレイであり、現場風景に、アイウェア制御部４３の受信した画像を重畳して表示するようになっている。

【0035】

あるいは、ディスプレイ４１は、ビデオシースルーのディスプレイであり、カメラ５０でリアルタイムに取得した正面風景画像にアイウェア制御部４３の受信した画像を重畳した画像を表示してもよい。また、投影方式としては、虚像投影方式でもよく、網膜投影方式であってもよい。

【0036】

カメラ５０は、レンズ、およびＣＣＤ（Charge-Coupled Device），ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサを備えるデジタルカメラである。カメラ５０は、アイウェア装置４の前面中央に設けられ、アイウェア装置４の正面画像をリアルタイムで撮影する。イメージセンサは、カメラ５０の撮像中心を原点とした直交座標系を有し、各画素のローカル座標は特定される。カメラ５０の撮像中心が、アイウェア装置４の中心であり、撮像光軸がアイウェア装置４の視線方向である。

【0037】

アイウェア通信部４４は、通信部３１と同じ通信制御装置である。アイウェア通信部４４は、は、アイウェア装置４を、有線または無線、好ましくは無線で接続する。アイウェア制御部４３は、アイウェア通信部４４を介して、スキャナ２およびデータ処理装置６と情報の送受信することができる。

【0038】

相対位置センサ４５は、観測現場に設置されたＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ・Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ・Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ・Ｓｙｓｔｅｍ）用アンテナ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）アクセスポイント、超音波発振器などから無線測位を行い、観測現場内でのアイウェア装置４の位置（自位置）を検出する。

【0039】

相対方向センサ４６は、三軸加速度センサまたはジャイロセンサと、傾斜センサとの組み合わせからなる。相対方向センサ４６は、上下方向をＺ軸方向、左右方向をＹ軸方向、前後方向をＸ軸方向として、アイウェア装置４の姿勢（自方向）を検出する。このようにして、カメラ５０は位置および方向が既知の状態で、画像を取得可能となっている。

【0040】

アイウェア記憶部４７は、例えばメモリカード等のコンピュータ読取可能な記憶媒体である。アイウェア記憶部４７は、アイウェア制御部４３が機能を実行するためのプログラムを格納している。

【0041】

操作スイッチ４８は、例えば、テンプル部分に設けられた押しボタンである。操作スイッチ４８は、例えば、アイウェア装置４の電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源ボタン４８αと、カメラ５０で静止画像を撮影するための撮影ボタン４８βを備える。

【0042】

アイウェア制御部４３は、スキャナ２のスキャナ制御部２６と同様に、少なくとも１つのプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）と少なくとも１つのメモリ（例えば、ＳＲＡＭ，ＤＲＡＭ等）を備える。プロセッサがアイウェア記憶部４７に記憶されたプログラムを読み出してメモリに展開することにより、アイウェア装置４の各種機能を実現する。

【0043】

アイウェア制御部４３は、相対位置センサ４５および相対方向センサ４６の検出したアイウェア装置４の位置および方向の情報をデータ処理装置６に出力する。また、データ処理装置６から受信した、データを、検査現場の風景に重ねてアイウェア装置４のディスプレイ４１に表示する。

【0044】

４． データ処理装置６
図５は、データ処理装置６の構成ブロック図である。データ処理装置６は、いわゆるコンピュータであり、典型的にはパーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ等であるが、タブレット端末、スマートフォン等であってもよい。データ処理装置６の演算処理部６０が、特許請求の範囲におけるシステム制御部に対応する。システム制御部は、データ処理装置６の様に、１台のコンピュータであってもよいが、複数台のコンピュータが分散的に処理を行うコンピュータシステムであってもよい。この場合、１以上のコンピュータの処理資源の一部を論理的に利用するものであってもよい。システム制御部は、アイウェア装置４の一部として構成してもよく、スキャナ２の一部として構成してもよい。データ処理装置６の一部の処理をアイウェア装置４で行うように構成してもよく、一部の処理をスキャナ２で行うように構成してもよい。

【0045】

データ処理装置６は、少なくとも演算処理部６０、通信部６３，表示部６４，入力部６５、および記憶部６６を備える。

【0046】

通信部６３は、スキャナ２の通信部３１と同等の通信制御装置であり、データ処理装置６を、スキャナ２およびアイウェア装置４と無線で通信可能とする。演算処理部６０は、通信部６３を介して、スキャナ２およびアイウェア装置４と情報を送受信することができる。

【0047】

表示部６４は、例えば液晶ディスプレイである。入力部６５は、例えば、キーボード、マウス等であり、作業者からの、種々の指令・選択・決定等を入力可能とする。

【0048】

演算処理部６０は、スキャナ２のスキャナ制御部２６と同様に、少なくとも１つのプロセッサ（例えば、ＣＰＵ,ＧＰＵ）、および少なくとも１つのメモリ（例えば、ＳＲＡＭ，ＤＲＡＭ等）を備える制御演算ユニットである。プロセッサが記憶部６６に記憶されたプログラムを読み出してメモリに展開することにより、データ処理装置６の各種機能、特に、下記の機能部の機能を実現する。

【0049】

演算処理部６０は、機能部として、同期計測部６０１，点群データ受付部６０２，配筋設計データ読出部６０３，画像データ受付部６０４，点群合成画像生成部６０５，配筋状態検査部６０６、および出力データ生成部６０７を備える。

【0050】

同期計測部６０１は、スキャナ２、アイウェア装置４（カメラ５０）、データ処理装置６を同期する。同期とは、スキャナ２、アイウェア装置４（カメラ５０）の位置及び姿勢、およびデータ処理装置６で扱う設計データ等、位置座標を含む情報を共通の基準点を原点とする共通の座標空間で管理できるようにする作業である。以下に好適と考えられる一例を示すが、当業者の知識に基づいて適宜の手法で同期がとられればよい。

【0051】

まず、システム１００に対して、検査現場に、基準点と基準方向を設定し、スキャナ２とデータ処理装置６を同期する。基準点は、既知点（座標が既知の点）または現場の任意の点を選択する。基準点とは別の特徴点を選択し、基準点から該特徴点に向かう方向を基準方向とする。スキャナ２のターゲットスキャン機能を用いて、基準点および特徴点を含む後方交会法の観測により、スキャナ２の絶対座標を把握し、データ処理装置６に送信する。同期計測部６０１は、基準点の絶対座標を（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，０，０）と認識し、基準方向を水平角０°と認識する。これにより、データ処理装置６は、スキャナ２からの情報に関して、基準点を原点とする空間で、スキャナ２の相対位置および相対方向を管理可能となる。

【0052】

次に、アイウェア装置４とデータ処理装置６を同期する。アイウェア装置４を基準点に設置し、アイウェア装置４を水平にした状態で、アイウェア装置４の視線方向を基準方向に一致させ、相対位置センサ４５の（ｘ，ｙ，ｚ）を（０，０，０）、かつ、相対方向センサの（ｒｏｌｌ，ｐｉｔｃｈ，ｙａｗ）を（０，０，０）とする。これにより、データ処理装置６は、以後、アイウェア装置４(カメラ５０)からの情報について、基準点を原点とする空間で、アイウェア装置４(カメラ５０)の相対位置・相対方向を管理可能となる。

【0053】

点群データ受付部６０２は、スキャナ２でフルドームスキャンして取得される現場全体の３次元点群データを通信部６３を介して受け付ける。

【0054】

配筋設計データ読出部６０３は、記憶部６６に格納された、後述する３Ｄ配筋設計データ（３次元配筋設計データ）を読み出す。

【0055】

画像データ受付部６０４は、カメラ５０で取得される画像データを、通信部６３を介して受け付ける。

【0056】

点群合成画像生成部６０５は、スキャナ２が取得した３次元点群データに、カメラ５０で取得した画像データを合成して、点群合成画像を生成する。図６は、画像データ（Ａ），点群データ（Ｂ），点群合成画像（Ｃ）のイメージを示す図である。画像データは、色情報を含むデータであるが、影等が映りこむ場合もある。一方点群データは、影の影響は受けないが、色情報を含まない。点群データの各点は座標が特定されているため、実寸の寸法がわかる。点群合成画像は、画像データの有する色情報と、点群データの有する各点の座標情報を含むデータとなり実寸の寸法がわかる。つまり、配筋状態を識別するために点群合成画像を用いることで、定規等の基準マーカを設置しなくても、寸法を特定することが可能である。

【0057】

配筋状態検査部６０６は、点群合成画像を用いて配筋状態を検査し、検査結果データを出力する。配筋状態検査部６０６の詳細については後述する。

【0058】

出力データ生成部６０７は、配筋結果データに基づいて、表示部、またはアイウェア装置４のディスプレイ４１に表示する出力データを生成する。

【0059】

記憶部６６は、例えば、ＨＤＤ，ＳＳＤ（Solid State Drive）等である。記憶部６６には、上述した３Ｄ配筋設計データ（以下、配筋設計データともいう。）７１が記憶されている。また、記憶部６６には、演算処理部６０の各機能部がソフトウェアとして実現されている場合に、各機能を実行するためのプログラムを記憶されている。

【0060】

なお、配筋設計データ７１は、配筋詳細図に相当する図面を、３次元データとして作成したものである。配筋詳細図は、鉄筋コンクリ―ト部材の配筋状態を示し、設計図に対応する設計データに、配筋状態に関する情報を含むデータである。配筋状態は、例えば、鉄筋の種類（材質および太さ）、鉄筋の間隔および本数、鉄筋被り量の不足を防止するためのスペーサの配置、主筋方向、鉄筋継手の種類、結束箇所の位置等を含む。配筋設計データ７１は、これらのうち少なくとも１つの情報を含む。

【0061】

配筋設計データ７１は、予め３Ｄ配筋設計データ生成装置７０により生成されて、記憶部６６に記憶されている。３Ｄ配筋設計データ生成装置７０は、データ処理装置６と同等の少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリとを含むコンピュータである。３Ｄ配筋設計データ生成装置７０は、３ＤＣＡＤデータで作成された、３次元の設計データに、配筋状態に関する情報を手動または自動で付与することにより生成される。

【0062】

次に、配筋状態検査部６０６の詳細、図７，８を参照して説明する、図７に示すように、配筋状態検査部６０６は、前処理部６１１と、配筋状態識別モデル６１２と、設計データ比較部６１３とを備える。

【0063】

前処理部６１１は、検査対象として入力された点群合成画像に対して、鉄筋の認識を容易にするための画像処理を行う。例えば、グレースケール変換、エッジや線分の抽出、輝度値の平均化等の処理等公知の画像処理を行う。また、これに加えて、点群合成画像を、所定の縮尺となるように画像を拡大または縮小してもよい。合成画像データは位置座標、すなわち実寸情報を含むデータであるため、定規などの基準マーカを同時に撮影しなくとも、所定の縮尺への拡大/縮小が可能である。

【0064】

配筋状態識別モデル６１２は、図８に示すように、例えば、多数の配筋状態を撮像、点群データ取得して、作成した多数の学習用点群合成画像を、それぞれの鉄筋の種類（材料、形状および太さ（径の寸法））、配筋間隔および本数、鉄筋被り量の不足を防止するためのスペーサの配置、主筋方向、鉄筋継手の種類、結束箇所の位置等についてラベルしたものを学習データとして学習して得られる学習済みモデルである。学習用データとしては、一般的な配筋方法における様々な配筋状態を撮像して、点群合成画像と同様に生成した多数の点群合成画像が用いられる。あわせて、画像データを用いてもよい。

【0065】

配筋状態識別モデル６１２は、検査範囲を撮像した点群合成画像を入力すると、検査範囲における、鉄筋の種類（材質および太さ）、配筋間隔および本数、鉄筋被り量の不足を防止するためのスペーサの配置、主筋方向、鉄筋継手の種類を識別し、これらの事象を位置と関連付けて出力する。学習には、データ処理装置６と同様に少なくとも１つのプロセッサおよびメモリを備えるコンピュータにより行われる。また、学習方法としては例えば、畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Networks: CNN)，回帰型ニューラルネットワーク(Recurrent Neural Network: RNN)，ボルツマンマシン等を用いたディープラーニングを利用することができる。

【0066】

なお、鉄筋の種類は、材料、形状および径の寸法によりＪＩＳ規格に従って、Ｄ３，Ｄ１３，Ｄ３８，ＳＲ２９５…等の様に呼称が定められている。鉄筋の種類のラベルにはこれらの呼称が用いられていてもよい。

【0067】

また、前処理において、点群合成画像の縮尺となるように拡大/縮小する場合には、学習に供する学習用データに、同じ所定の縮尺の画像データを用いれば、配筋状態識別の精度が高くなる。

【0068】

配筋状態識別モデル６１２に、検査範囲の点群合成画像を入力すると、例えば、図８の右下部に一例を示すように、検出された配筋状態情報、すなわち鉄筋の種類（材料、形状および太さ（径の寸法））、配筋間隔および本数、鉄筋被り量の不足を防止するためのスペーサの配置、主筋方向、鉄筋継手の種類、結束箇所の位置等の情報を有する配筋状態データが出力される。

【0069】

設計データ比較部６１３は、点群合成画像から識別した配筋状態を配筋設計データ７１と比較して、実際の配筋状態に誤りがある位置とその誤りの内容を配筋検査結果として出力する。具体的には、鉄筋の種類、配筋間隔および本数、鉄筋被り量の不足を防止するためのスペーサの配置、主筋方向、鉄筋継手の種類、結束箇所の位置等を、検査範囲における位置情報と関連付けて出力することで誤りがないか確認できる。

【0070】

５．配筋検査方法(配筋検査システム１００の処理)
次に、配筋検査方法について説明する。図９は、本形態に係るシステム１００を用いた配筋検査方法の概略のフローチャートである。

【0071】

ステップＳ０１では、スキャナ２を、既知点に設置して、フルドームスキャンを実行して、検査範囲全体の点群データを取得する。この検査範囲全体は、厳密に検査範囲全体を意味するのではなく、検査範囲の中で作業者が必要とする範囲でよい。取得した点群データはデータ処理装置６に送られる。なお、一度のフルドームスキャンで現場全体の点群データを用いて取得してもよい。複数台のスキャナ２を用いて点群データを取得してもよい。あるいは、設置点を変えて複数回のフルドームスキャンを行って点群データを取得してもよい。

【0072】

次に、ステップＳ０２では、作業者が、カメラ５０により、検査範囲に設定された一部の範囲（検査対象範囲）の画像を撮影する。検査範囲に設定された一部の範囲とは、具体的には、カメラの画角の範囲であり、作業者が検査のために撮影しようとする範囲である。撮影された画像は、データ処理装置６に送られる。

【0073】

次に、ステップＳ０３で、データ処理装置６が、受け付けた点群データおよび画像を、合成し、点群合成画像を生成する。

【0074】

次に、ステップＳ０４で、データ処理装置６が、点群合成画像を用いて配筋状態の検査を実行する。

【0075】

次に、ステップＳ０５で、検査結果を出力する。検査結果の出力は、アイウェア装置４のディスプレイ４１への表示でも、データ処理装置６の表示部６４への表示でも、あるいはデータ処理装置６からプリンタ等外部機器への帳票の出力として出力してもよい。

【0076】

６. 配筋検査方法（データ処理装置６の処理）
図１０は、上記配筋検査方法でのデータ処理装置６の処理のフローチャートである。図１１はステップＳ１５の詳細なフローチャートである。

【0077】

処理が開始すると、まず、ステップＳ１１で点群データ受付部６０２が、スキャナ２で取得した全周の点群データを受け付ける。

【0078】

次に、ステップＳ１２で、配筋設計データ読出部６０３が、記憶部６６から配筋設計データ７１を読み出す。ステップＳ１１，Ｓ１２の順序はこれに限らず、配筋状態検査部６０６が検査を実施する際に読み出してもよい。

【0079】

次に、ステップＳ１３で、画像データ受付部６０４が、カメラ５０から、検査対象範囲の画像データを受け付ける。

【0080】

次に、ステップＳ１４で、点群合成画像生成部６０５が、検査対象範囲の画像データと、検査対象範囲に対応する点群データとを合成し、点群合成画像を生成する。これにより、正確な位置座標情報を有し、写真と同じ色を有する点群合成画像が得られる。

【0081】

次に、ステップＳ１５で、配筋状態検査部６０６が、検査対象範囲の点群合成画像と対応する箇所の３Ｄ配筋設計データ７１とを比較して、検査対象範囲の配筋状態を検査する。

【0082】

具体的には、ステップＳ２１で、前処理部６１１が、検査対象として入力された点群合成画像に対して、鉄筋の認識を容易にするための画像処理を行う。

【0083】

次に、ステップＳ２２で、配筋状態識別モデルに検査対象範囲の合成画像を入力し、検査対象範囲の配筋状態を識別して、配筋状態データとして出力する。

【0084】

次に、ステップＳ２３で、ステップＳ１２で読み出した３Ｄ配筋設計データ７１と、ステップＳ２２で出力した配筋状態データを比較して、差異（配筋誤り）のある部分を特定し、その部分の位置と関連付けて、３次元の配筋状態検査結果データとして記憶部６６に記憶して、ステップＳ１５を終了する。この結果得られる配筋状態検査結果は、検査対象範囲毎（カメラ５０による１回の撮影毎）に蓄積して、検査対象範囲を移動しながら検査現場全体を検査することで、検査現場全体についての３次元の配筋状態検査結果データを取得することが可能である。

【0085】

次に、ステップＳ１６で、出力データ生成部６０７が、配筋状態検査結果から出力データを生成し、アイウェア装置４のディスプレイ４１または、データ処理装置６の表示部に表示して出力して処理を終了する。あるいは、帳票として、データ処理装置６からプリンタ等を介して出力されるようになっていてもよい。

【0086】

７． 出力データの例
図１２（Ａ），１２（Ｂ）は、アイウェア装置４のディスプレイ４１に表示される出力データの例である。図中、鉄筋の現物Ａを破線で、出力データＢを実線で示す。実際の画像は３次元画像であるが、２次元画像として表している。

【0087】

出力データは、例えば図１２（Ａ）に示すように、現物Ａの上に重ねて、配筋誤り箇所が識別できるように、例えば、誤り箇所が強調された色の表示Ｂ１となるように、表示されるようになっていてもよい。図示の例では、重ね継手の部分における鉄筋のずれが誤り箇所として表示されている。

【0088】

また、図１２（Ｂ）に示すように、現場の現物Ａの上に重ねて、配筋誤り箇所に正しい配筋状態を強調するように表示してもよい。このように、アイウェア装置４を用いて、現物に重ねて表示すれば、現場にいる人間が、誤りを解消するために必要な作業、物品を把握することができる。また、出力データとして、図１２（Ａ），図１２（Ｂ）のような画像を、データ処理装置６の表示部６４に表示するようにしてもよい。また、このような検査結果画像と、カメラ５０により撮影した画像を並列して、プリンタを介して、帳票として出力するようにしてもよい。

【0089】

８．効果
このように、本実施の形態に係る配筋検査システムによれば、画像の色情報と、点群データの寸法情報を有する合成点群画像を用いて配筋状態を検査するため、検査対象範囲に、基準マーカや、定規等を設置する必要がなく、作業者の負担が軽減する。このために、スキャナ２によるフルドームスキャンをする必要があるが、フルドームスキャンはスキャナ２を設置してしまえば自動で実行できるので問題がない。例えば、他の作業員が現場にいない、早朝等に、スキャナによるフルドームスキャンを実施し、日中にカメラ５０での撮像を行えば、効率的な作業が可能である。

【0090】

また、アイウェア装置４に設けたカメラ５０で撮像することにしたので、作業者は、姿勢を変更することなく、検査対象範囲と正対して、画像を撮影するだけで、必要な画像を
取得できるのでさらに作業負担が低減される。

【0091】

９． 変形例１
図１３は、変形例１に係るシステム１００Ａの、データ処理装置６Ａの構成ブロック図、図１４はデータ処理装置６Ａの配筋設計データ受付部６１Ａの処理のフローチャートである。

【0092】

配筋検査は、実際の配筋が、配筋詳細図に記載された通りに施工されているかどうかを検査する。一方、特に、公共工事においては、配筋は公共建築工事標準仕様書に従ったものでなければならない。その他の工事においても、別途定められた仕様書（以下、公表建築工事標準仕様書とまとめて標準仕様という。）がある場合もある。通常、配筋詳細図は、標準仕様に従って作成される。しかし、配筋詳細図が仕様書に違反する場合もある。このような誤りは、配筋設計データを作成する際にも起こりうる。また、もともとの配筋詳細図に誤りのある場合もある。システム１００Ａでは、読み出した配筋設計データが標準仕様に従っているかを判定し、必要に応じて修正するようになっている。このために、記憶部６６Ａには、標準仕様が格納されている。

【0093】

具体的には、ステップＳ１２を開始すると、ステップＳ３１で、配筋設計データ読出部６０３Ａが、配筋設計データ７１を読み出す。次にステップＳ３２で、配筋設計データ読出部６０３Ａが、配筋設計データ７１が、標準仕様を満たすかどうかを判定する。

【0094】

満たさない場合（Ｎｏ）、ステップＳ３３で、配筋設計データ読出部６０３Ａが、配筋設計データ７１を標準仕様を満たすように修正するかどうかをユーザに確認する。確認は、アイウェア装置４のディスプレイ４１に表示する、データ処理装置６の表示部６４に表示する、等して行う。ユーザの指示がデータを修正する（Ｙｅｓ）である場合、ステップＳ３４で、配筋設計データ読出部６０３Ａが、データ修正してステップＳ１３に移行する。

【0095】

ステップＳ３２で標準仕様を満たす場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ３３で修正を要しない場合（Ｎｏ）は、そのままステップＳ１３に移行する。

【0096】

このように、変形例１によれば、配筋設計データ７１を標準仕様に適合しているかどうかを確認できるようになり、標準仕様に適合しない部分がある場合には配筋設計データ７１を修正するようになっている。したがって、配筋検査において、配筋図面自体の誤りもチェックすることが可能になる。このような変形は本明細書における別の実施の形態について適用することが可能である。

【0097】

ＩＩ．第２の実施の形態
全体構成
図１５は、第２の実施の形態に係る配筋検査システム２００の使用状態を示す外観図であり、図１６は、ブロック図である。

【0098】

システム２００は、スキャナ２、データ処理装置２０６，カメラ２５０を備える飛行装置８および測量機９を備える。スキャナ２、データ処理装置２０６、プリズムを備える飛行装置８および測量機９は、無線で接続され、互いに情報の送受信が可能である。スキャナ２は、実施の形態１に係るスキャナ２と同じものである。

【0099】

飛行装置８は、自律飛行可能なＵＡＶ（Unmanned Air Vehicle）である。飛行装置８は、本体８ａから放射状に延出する複数のプロペラ８ｂと、ターゲットとしてのプリズム８ｃと検査対象の画像データを撮影するカメラ２５０を備える。飛行装置８は、予め定められた飛行経路を飛行したり、遠隔操作により自由に飛行することが可能である。

【0100】

測量機９は、いわゆるモータドライブトータルステーションである。現場内の任意の設置点に、三脚上に取り付けられた整準台を介して設置される。測量機９は、整準台の上に設けられた基盤部９αと、基盤部９α上を軸Ｈ周りに水平回転する托架部９βと、托架部９βの中央で鉛直回転する望遠鏡９γとを有する。

【0101】

データ処理装置２０６の機械構成はシステム１００と同等であるため詳細な説明は省略する。

【0102】

２．飛行装置８
図１７は、飛行装置８および測量機９のブロック図である。

【0103】

飛行装置８は、ＩＭＵ（Inertial Measuring Unit,慣性計測装置）８１、タイマ８２、飛行装置制御部８３，飛行駆動部８４，飛行装置記憶部８５、飛行装置通信部８６、およびカメラ２５０および測量機９のターゲットであるプリズム８ｃを備える。

【0104】

プリズム８ｃは、カメラ２５０の近傍に固定されている。プリズム８ｃの固定位置はこれ以外の箇所であってもよいが、カメラの撮像中心とプリズム８ｃの光学中心（光学的な反射点）とのロール・ピッチ・ヨー軸方向の各ずれ量は、プリズム８ｃを取り付ける際に既知としておく。

【0105】

ＩＭＵ８１は、３軸ジャイロセンサおよび３軸加速度センサを有し、飛行装置８、すなわち、カメラ２５０の３軸方向（ロール・ピッチ・ヨー）の角速度と加速度を取得して、カメラ２５０の姿勢を検出する。

【0106】

タイマ８２は、システムタイムを取得する時計である。

【0107】

飛行駆動部８４は、プロペラモータであり、飛行装置制御部８３の制御に従って、プロペラ８ｂを駆動する。

【0108】

飛行装置記憶部８５は、ＨＤＤ、フラッシュメモリ等のコンピュータ読取可能な記憶媒体である。飛行装置記憶部８５は、カメラ２５０で取得した画像データを記憶する。

【0109】

カメラ２５０は、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサ等のイメージセンサを備え、イメージセンサの各画素は画像素子上での位置が特定できるようになっている。

【0110】

飛行装置制御部８３は、スキャナ制御部２６等と同様の少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリを備える制御演算ユニットである。飛行装置制御部８３は、予め定められた、または、飛行装置通信部８６を介する遠隔操作により指定された、飛行経路で検査範囲全体を飛行するように飛行駆動部８４を駆動する。また、飛行装置制御部８３は、測量機９の送光信号の出力と同期したタイミングでタイマ１２からシステムタイムを取得し、測量機９の測距・測角と同じタイミングでカメラ２５０で画像を撮影し、画像データと、撮影時のカメラ２５０の姿勢情報に時刻を付与する。１回の撮影において、取得されるのは、カメラの画角に合わせた範囲であるが、飛行装置８は、測量機９の測距・測角のタイミングと合わせてカメラ２５０での撮影を繰り返しながら、検査範囲全体を飛行することで、検査範囲全体の画像を撮影する。取得した画像データはそれぞれ時刻情報および撮影時のカメラの姿勢情報と関連付けられてデータ処理装置２０６に送信される。

【0111】

３．測量機９
測量機９は、測距部９１、鉛直回転駆動部９２ａ,鉛直角検出器９３ａ、水平回転駆動部９２ｂ、水平角検出器９２ｃ、測量機制御部９４、タイマ９５、表示・操作部９６と、測量機記憶部９７、測量機通信部９８、および自動追尾部９９を備える。

【0112】

測距部９１は、赤外レーザ等の測距光をターゲットに射出する測距送光系と、フォトダイオード等で反射測距光を受光する測距受光系を有する。測距部９１は、ターゲットからの反射測距光を測距受光系で受光するとともに、測距光の一部を分割して内部参照光として受光し、反射測距光と内部参照光との位相差に基づきターゲットまでの距離を測定する。また、鉛直角検出器９３ａと水平角検出器９３ｂの検出値から、ターゲットを測角する。

【0113】

鉛直回転駆動部９２ａと水平回転駆動部９２ｂは、モータであり、測量機制御部９４に制御されて、それぞれ水平回転軸と鉛直回転軸を駆動する。鉛直角検出器９３ａと水平角検出器９３ｂは、アブソリュートエンコーダまたはインクリメンタルエンコーダである。水平角検出器９３ｂは水平回転軸に対して設けられ托架部９ｂに支持される望遠鏡９γの水平方向の回転角を検出する。鉛直角検出器９３ａは鉛直回転軸に対して設けられ望遠鏡９γの鉛直方向の回転角を検出する。

【0114】

表示・操作部９６は、測量機９のユーザインターフェースであり、タッチパネルディスプレイで構成され、測量作業の指令・設定や作業状況および測定結果の確認などが行える。

【0115】

測量機記憶部９７は、例えばＨＤＤであり、測量機制御部９４が機能を実現するための各種プログラムが格納されている。

【0116】

測量機通信部９８は、スキャナ２の通信部３１と同等の通信制御装置である。測量機通信部９８は、測量機９と少なくとも飛行装置８およびデータ処理装置２０６との情報の送受信を可能とする。

【0117】

自動追尾部９９は、測距光とは異なる波長の赤外レーザ等を追尾光として出射する追尾送光系と、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサ等のイメージセンサを有する追尾受光系を有する。自動追尾部９９は、追尾光を含む風景画像と追尾光を除いた風景画像を取得し、両画像を測量機制御部９４に送る。測量機制御部９４は、両画像の差分からターゲット像の中心を求め、ターゲット像の中心と望遠鏡９γの視軸中心からの隔たりが一定値以内に収まる位置をターゲットの位置として検出し、常に望遠鏡９γがターゲットの方向を向くように、自動追尾する。

【0118】

タイマ９５は、システムタイムを取得する。

【0119】

測量機制御部９４は、スキャナ制御部等と同様の少なくとも１つのプロセッサと少なくとも１つのメモリを備える制御演算ユニットである。測量機制御部は、鉛直回転駆動部９２ａ，水平回転駆動部９２ｂの制御、測距部９１および自動追尾部９９の制御を行う。測量機制御部９４は、プリズム８３ｃを自動追尾した状態で、所定の間隔で、測距・測角を繰り返す。測量機制御部９４は、測距部９１の送光信号の出力のタイミングでタイマ９５からシステムタイムを取得し、測距・測角値に時刻を付与する。測距部９１が取得したターゲット位置（距離および角度）は、時刻情報とともに測量機記憶部９７に記憶される。測量機制御部９４は、測量機記憶部９７に記憶されターゲット座標情報を時刻情報に関連づけてデータ処理装置２０６へ送信する。

【0120】

４．データ処理装置２０６
図１８は、データ処理装置２０６の構成ブロック図である。データ処理装置２０６は、データ処理装置６と概略同等の構成を有する。データ処理装置２０６Ｂは、画像データ受付部６０４Ｂ，点群合成画像生成部６０５Ｂおよび配筋状態検査部６０６Ｂの機能が異なる。

【0121】

画像データ受付部６０４Ｂは、カメラ２５０で取得された、検査範囲全体の複数の画像を受け付ける。そして、各画像に時刻を介して関連付けられた位置およびカメラ２５０の姿勢情報に基づいて、統合して、検査範囲全体の画像データ（統合画像データ）にする。

【0122】

点群合成画像生成部６０５Ｂは、画像データ受付部６０４Ｂで検査範囲全体の統合画像データを合成して、検査範囲全体の点群合成画像を生成する。

【0123】

配筋状態検査部６０６Ｂは、前処理において、検査範囲全体の点群統合画像から、検査対象範囲を抽出し、検査対象範囲を区画して、区画ごとに配筋状態識別モデル６１２に入力する。区画の方法について箱術する。

【0124】

５．配筋検査方法
次に、配筋検査方法について説明する。図１９は、本形態に係るシステム２００を用いた配筋検査方法のフローチャートである。

【0125】

まず、ステップＳ４１で、スキャナ２を、既知点に設置して、フルドームスキャンを行い、検査範囲全体の点群データを取得する。

【0126】

次に、ステップＳ４２で、測量機９でプリズム８ｃを自動追尾させた状態で、飛行装置８を検査範囲全体に飛行させ、所定の間隔で、測距測角しながら、測量機９での測距測角のタイミングで、カメラ２５０による画像の撮影を行う。測量機９で取得される、プリズム８ｃの位置情報（３次元座標）から把握されるカメラ２５０の位置情報と、その位置における画像データおよびカメラ２５０の姿勢情報（方向）が関連付けられる。飛行装置８を検査範囲全体に飛行させ、所定のタイミングで時刻を介して位置及び方向が寛レづけられて撮影された画像は、カメラの２５０の姿勢情報および時刻と関連付けられてデータ処理装置６に送られる。また、測量機９の測距測角結果も時刻と関連付けられてデータ処理装置６に送られる。

【0127】

次に、ステップＳ４３で、画像データ受付部６０４Ｂは、カメラ２５０から入力された画像および姿勢情報と、測量機から入力された位置情報に基づいて、全ての画像データを１つの検査範囲全体を含む画像データに統合する。

【0128】

次に、ステップＳ４４で、点群合成画像生成部６０５Ｂが、受け付けた全体の点群データおよび全体の画像データを、合成し、検査範囲全体の点群合成画像を生成する。

【0129】

次に、ステップＳ４５で、配筋状態検査部６０６Ｂが前処理として、前処理部６１１と同様の画像処理を行うと共に、点群合成画像から検査対象範囲を抽出する。検査対象範囲の抽出は、特徴点抽出を用いたパターンマッチング等の手法により行うことができる。配筋状態検査部６０６Ｂ（の前処理部６１２Ｂ（図示せず））は抽出された検査対象範囲を鉄筋と正対する画像として抽出する。

【0130】

次に、ステップＳ４６で、配筋状態検査部６０６Ｂ（の前処理部６１２Ｂ）は、抽出された検査対象範囲を区画する。検査対象範囲の区画は、例えば、床面、壁、柱、梁等の構造種類に応じて行われる。例えば、壁である場合は、１ｍ四方ごとに、柱である場合は、柱１本ごとにというように区画する。

【0131】

次にステップＳ４７で、配筋状態検査部６０６Ｂは区画ごとに、配筋状態識別モデル６１２に入力し、各区画に対応する領域の配筋設計データと比較する。比較の結果は、検査範囲全体の配筋状態（配筋誤りおよびその位置情報）を含む３次元データとなる。

【0132】

次に、ステップＳ４８で、検査結果を、検査範囲全体の３次元の配筋状態検査結果データとして出力して処理を終了する。

【0133】

この結果得られるのは、検査範囲全体の、差異（配筋誤り）と差異のある部分の位置が関連付けられた、検査範囲全体の３次元の配筋状態検査結果データとなる。このように、検査範囲全体について、画像および点群データを取得して、それを区画して、区画ごとに配筋状態検査を行えば、検査範囲全体の配筋検査結果を一度に取得することができ、検査時間を短縮し、作業者の負担が低減する。

【0134】

このように、検査範囲全体の点群データを取得し、検査範囲全体の画像を取得することは、時間を要する。しかし、上記構成によれば、いずれも自動で行うことが可能である。また、例えば、他の作業者のいない早朝などに、点群データの取得および画像データの取得を行えば、時間のかかる従来の配筋検査のために他の作業者の作業が妨げられることもなく、配筋検査の担当者も、現場を動き回ることなく配筋検査を行うことができるので、現場全体の作業効率が向上する。

【0135】

また、上記の方法によれば、配筋状態検査結果データが３次元情報として得られる。特に、検査範囲を現場全体に設定すれば、現場全体の３次元の配筋状態検査結果がデータとして得られる。このようなデータは、別の作業や、建築物自体に対する付加価値情報としても利用可能となる。

【0136】

本実施の形態において、検査範囲全体の３次元点群データおよび画像データは、それぞれ、位置および方向が既知とされたスキャナおよび位置および方向が既知とされたカメラで取得されればよく、上記の例に限定されない。例えば、カメラは位置および方向（姿勢が）既知となるように設置された全方位カメラに代えてもよい。また、スキャナを地上設置型スキャナではなく、飛行装置に取り付けたものでもよい。

【0137】

以上、本発明の好ましい実施の形態について述べたが、上記の実施の形態は本発明の一例であり、これらを当業者の知識に基づいて組み合わせることが可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0138】

２ ：スキャナ
４ ：アイウェア装置
２９ ：記憶部
４１ ：ディスプレイ
４２ ：制御部
４５ ：相対位置検出センサ
４６ ：相対方向検出センサ
５０ ：カメラ
６０ ：演算処理部（システム制御部）
６６ ：記憶部
６６Ａ ：記憶部
７１ ：配筋設計データ
１００ ：配筋検査システム
１００Ａ ：配筋検査システム
２００ ：配筋検査システム
２５０ ：カメラ
６１２ ：配筋状態識別モデル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】