特許 7274267 測量システムおよびターゲット特定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-08

(45)【発行日】2023-05-16

(54)【発明の名称】測量システムおよびターゲット特定方法

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/00 20060101AFI20230509BHJP

   G01C 15/06 20060101ALI20230509BHJP

【ＦＩ】

G01C15/00 103E

G01C15/06 T

G01C15/00 103D

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018124860

(22)【出願日】2018-06-29

(65)【公開番号】P2020003409

(43)【公開日】2020-01-09

【審査請求日】2021-06-23

(73)【特許権者】

【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】100098796

【弁理士】

【氏名又は名称】新井 全

(74)【代理人】

【識別番号】100121647

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 和孝

(74)【代理人】

【識別番号】100187377

【弁理士】

【氏名又は名称】芳野 理之

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】西田 信幸

【審査官】眞岩 久恵

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０１４８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－００３４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２１２２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５８５５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｃ １／００－１／１４

Ｇ０１Ｃ ５／００－１５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

測量機と、前記測量機により視準されるターゲットとを備える測量システムであって、
前記測量機は、
鉛直軸を中心に回転可能な本体と、
前記本体に支持されるとともに水平軸を中心に回転可能な望遠鏡と、
前記望遠鏡が有する第１画角よりも広い第２画角を有する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像に基づいて該画像中のターゲット像を特定するターゲット特定部と、を有し、
前記ターゲットは、レーザ光を射出する射出部を有し、
前記ターゲット特定部は、前記射出部から前記レーザ光が射出されるオン期間に前記撮像部が撮像した第１画像と前記射出部から前記レーザ光が射出されないオフ期間に前記撮像部が撮像した第２画像との第１差分画像に基づいて前記ターゲット像を特定し、
前記射出部は、鉛直方向の幅よりも水平方向の幅が広いファンビームを鉛直方向に連続的に走査し、
前記ターゲットは、前記射出部が射出する前記レーザ光のオン・オフを制御する射出制御部を有し、
前記射出制御部は、前記レーザ光のオン・オフを第１周期で繰り返す第１制御モードと、前記レーザ光のオン状態を維持する第２制御モードとを実行可能であり、
前記射出部は、前記第１周期よりも短い第２周期で前記ファンビームを鉛直方向に連続的に走査し、
前記ターゲット特定部は、前記射出制御部が前記第１制御モードを実行する際に、前記第１差分画像に基づいて前記ターゲット像を特定し、
前記測量機は、前記射出制御部が前記第２制御モードを実行する際に、前記ファンビームが前記撮像部に入射する入射期間に前記撮像部が撮像した第３画像と前記ファンビームが前記撮像部に入射しない非入射期間に前記撮像部が撮像した第４画像との第２差分画像に基づいて前記ターゲット特定部が特定した前記ターゲット像が適切であるかどうかを判断するターゲット判断部を有することを特徴とする測量システム。

【請求項2】

前記第３画像および前記第４画像は、前記ターゲット特定部が特定した前記ターゲット像に対応する部分画像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3】

前記測量機は、
前記鉛直軸を中心に前記本体を回転させる第１駆動部と、
前記水平軸を中心に前記望遠鏡を回転させる第２駆動部と、
前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御する駆動制御部と、を有し、
前記駆動制御部は、前記望遠鏡が前記ターゲットを視準するように、前記ターゲット特定部が特定した前記ターゲット像に応じて前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の測量システム。

【請求項4】

前記射出部は、
周面に沿って複数の反射面が等間隔に形成されるとともに水平軸を中心に回転可能なポリゴンミラーと、
前記ポリゴンミラーを回転させる回転駆動部と、
前記ポリゴンミラーの周面に向けて前記レーザ光を照射するレーザ光源と、を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の測量システム。

【請求項5】

前記測量機は、
前記ターゲットに向けて追尾光を照射する追尾光送光部と、
前記ターゲットで反射される前記追尾光を受光する追尾光受光部と、を有し、
前記ターゲットは、
前記追尾光送光部から照射された前記追尾光を該追尾光の入射方向に向けて反射させるプリズムを有し、
前記駆動制御部は、前記望遠鏡の視準軸上に前記プリズムが配置されるように、前記追尾光受光部の受光像に基づいて前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御することを特徴とする請求項３に記載の測量システム。

【請求項6】

測量機と、前記測量機により視準されるターゲットとを備える測量システムにおけるターゲット特定方法であって、
前記測量機は、
鉛直軸を中心に回転可能な本体と、
前記本体に支持されるとともに水平軸を中心に回転可能な望遠鏡と、
前記望遠鏡が有する第１画角よりも広い第２画角を有する撮像部と、を有し、
前記ターゲットは、レーザ光を射出する射出部を有し、
前記射出部から前記レーザ光が射出されるオン期間に第１画像を前記撮像部により撮像する第１撮像工程と、
前記射出部から前記レーザ光が射出されないオフ期間に第２画像を前記撮像部により撮像する第２撮像工程と、
前記第１画像と前記第２画像との第１差分画像に基づいて前記撮像部が撮像する画像中のターゲット像を特定するターゲット特定工程と、を備え、
前記射出部は、鉛直方向の幅よりも水平方向の幅が広いファンビームを鉛直方向に連続的に走査し、
前記ターゲットの射出制御部は、前記射出部が射出する前記レーザ光のオン・オフを制御し、
前記射出制御部は、前記レーザ光のオン・オフを第１周期で繰り返す第１制御モードと、前記レーザ光のオン状態を維持する第２制御モードと、を実行可能であり、
前記射出部は、前記第１周期よりも短い第２周期で前記ファンビームを鉛直方向に連続的に走査し、
ターゲット特定部のターゲット判断部は、前記射出制御部が前記第１制御モードを実行する際に、前記第１差分画像に基づいて前記ターゲット像を特定し、
前記測量機は、前記射出制御部が前記第２制御モードを実行する際に、前記ファンビームが前記撮像部に入射する入射期間に前記撮像部が撮像した第３画像と前記ファンビームが前記撮像部に入射しない非入射期間に前記撮像部が撮像した第４画像との第２差分画像に基づいて前記ターゲット特定部が特定した前記ターゲット像が適切であるかどうかを判断することを特徴とするターゲット特定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測量システムおよびターゲット特定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、測量機と、測量機により視準されるターゲットとを備える測量システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示される測量システムは、測量機にターゲットから出射されるガイド光の方向を検出する方向検出器を設け、ターゲットにガイド光を送光するガイド光送光器を設けたものである。特許文献１に開示される測量システムは、測量機本体を水平回転させて方向検出器でターゲットからガイド光を受光することにより水平方向を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４１７７７６５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、特許文献１に開示された測量システムは、水平方向幅が約±５°のガイド光を方向検出器が受光するまで測量機本体を水平回転させる必要がある。そのため、ターゲットが測量機の正対位置から水平方向に大きく離れている場合、測定機本体を水平回転させて水平方向を検出するまでに多大な時間を要してしまう。

【0005】

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、ターゲットが測量機の正対位置から水平方向に大きく離れている場合であってもターゲットを迅速に特定することができる測量システムおよびそれを用いたターゲット特定方法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】

【0006】

前記課題は、本発明によれば、測量機と、前記測量機により視準されるターゲットとを備える測量システムであって、前記測量機は、鉛直軸を中心に回転可能な本体と、前記本体に支持されるとともに水平軸を中心に回転可能な望遠鏡と、前記望遠鏡が有する第１画角よりも広い第２画角を有する撮像部と、前記撮像部が撮像した画像に基づいて該画像中のターゲット像を特定するターゲット特定部と、を有し、前記ターゲットは、レーザ光を射出する射出部を有し、前記ターゲット特定部は、前記射出部から前記レーザ光が射出されるオン期間に前記撮像部が撮像した第１画像と前記射出部から前記レーザ光が射出されないオフ期間に前記撮像部が撮像した第２画像との第１差分画像に基づいて前記ターゲット像を特定し、前記射出部は、鉛直方向の幅よりも水平方向の幅が広いファンビームを鉛直方向に連続的に走査し、前記ターゲットは、前記射出部が射出する前記レーザ光のオン・オフを制御する射出制御部を有し、前記射出制御部は、前記レーザ光のオン・オフを第１周期で繰り返す第１制御モードと、前記レーザ光のオン状態を維持する第２制御モードとを実行可能であり、前記射出部は、前記第１周期よりも短い第２周期で前記ファンビームを鉛直方向に連続的に走査し、前記ターゲット特定部は、前記射出制御部が前記第１制御モードを実行する際に、前記第１差分画像に基づいて前記ターゲット像を特定し、前記測量機は、前記射出制御部が前記第２制御モードを実行する際に、前記ファンビームが前記撮像部に入射する入射期間に前記撮像部が撮像した第３画像と前記ファンビームが前記撮像部に入射しない非入射期間に前記撮像部が撮像した第４画像との第２差分画像に基づいて前記ターゲット特定部が特定した前記ターゲット像が適切であるかどうかを判断するターゲット判断部を有することを特徴とする測量システムにより解決される。

【0007】

本構成の測量システムによれば、望遠鏡が有する第１画角よりも撮像部が有する第２画角が広いため、第１画角にターゲットが存在しない場合であっても第２画角にターゲットが存在する場合には、撮像部にターゲットからのレーザ光が入射する。この場合、射出部からレーザ光が射出されるオン期間に撮像部が撮像した第１画像は、ターゲットから入射するレーザ光を含む画像となる。一方、射出部からレーザ光が射出されないオフ期間に撮像部が撮像した第２画像は、ターゲットから入射するレーザ光を含まない画像となる。第１画像と第２画像との第１差分画像は、ターゲットから入射するレーザ光を除く他の入射光の影響を除去したものとなる。そのため、第１差分画像に基づいて撮像部が撮像した画像中のターゲット像が特定される。

【0008】

このように、本構成の測量システムによれば、第１画角にターゲットが存在しない場合であっても第２画角にターゲットが存在する場合には、測量機を水平回転させることなくターゲットから入射するレーザ光を撮像部で撮像してターゲット像を特定することができる。そのため、ターゲットが測量機の正対位置から水平方向もしくは鉛直方向に大きく離れている場合であってもターゲット像を迅速に特定することができる。
また、本構成の測量システムによれば、射出部から射出されるレーザ光が鉛直方向の幅よりも水平方向の幅が広いファンビームであるため、小電力であっても遠方まで十分な光量を送ることができる。また、ファンビームを鉛直方向に連続的に走査するため、鉛直方向の幅の狭いファンビームを走査幅まで拡張して送ることができる。
また、本構成の測量システムによれば、ターゲット特定部がターゲットを特定する際に、第１画像と第２画像との撮像間隔と同等の間隔で発光するターゲット以外のものが存在した場合、ターゲット特定部がターゲット以外のものをターゲットとして誤って特定してしまう可能性がある。そこで、本構成の測量システムでは、射出部がファンビームを鉛直方向に連続的に走査する第２周期を、第１制御モードでレーザ光のオン・オフを繰り返す第１周期よりも短くし、第３画像と第４画像との第２差分画像に基づいてターゲット特定部が特定したターゲットが適切であるかどうかを判断している。第１画像と第２画像との撮像間隔よりも第３画像と第４画像との撮像間隔が短くなるため、ターゲット特定部が誤ってターゲットとして特定したものを排除し、特定されたターゲットが適切であるかどうかを判断することができる。

【0011】

ターゲット特定部がターゲットを特定する際に、第１画像と第２画像との撮像間隔と同等の間隔で発光するターゲット以外のものが存在した場合、ターゲット特定部がターゲット以外のものをターゲットとして誤って特定してしまう可能性がある。そこで、本構成の測量システムでは、射出部がファンビームを鉛直方向に連続的に走査する第２周期を、第１制御モードでレーザ光のオン・オフを繰り返す第１周期よりも短くし、第３画像と第４画像との第２差分画像に基づいてターゲット特定部が特定したターゲットが適切であるかどうかを判断している。第１画像と第２画像との撮像間隔よりも第３画像と第４画像との撮像間隔が短くなるため、ターゲット特定部が誤ってターゲットとして特定したものを排除し、特定されたターゲットが適切であるかどうかを判断することができる。

【0012】

本発明の測量システムにおいて、好ましくは、前記第３画像および前記第４画像は、前記ターゲット特定部が特定した前記ターゲット像に対応する部分画像であることを特徴とする。
本構成の測量システムによれば、第３画像および第４画像が部分画像であるため、撮像部が撮像可能な全体画像を扱う場合に比べ、撮像部から第３画像および第４画像を取得する時間が大幅に削減される。そのため、撮像部が全体画像を取得する時間が第２周期よりも長くなる場合であっても、撮像部が第３画像および第４画像を取得する時間を第２周期よりも短くすることができる。

【0013】

本発明の測量システムにおいて、好ましくは、前記測量機は、前記鉛直軸を中心に前記本体を回転させる第１駆動部と、前記水平軸を中心に前記望遠鏡を回転させる第２駆動部と、前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御する駆動制御部と、を有し、前記駆動制御部は、前記望遠鏡が前記ターゲットを視準するように、前記ターゲット特定部が特定した前記ターゲットに応じて前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御することを特徴とする。

【0014】

本構成の測量システムによれば、ターゲット特定部が特定したターゲットに基づいて第１駆動部および第２駆動部が制御されるため、望遠鏡が有する第１画角内にターゲットを配置して望遠鏡がターゲットを視準した状態とすることができる。

【0015】

本発明の測量システムにおいて、好ましくは、前記射出部は、周面に沿って複数の反射面が等間隔に形成されるとともに水平軸を中心に回転可能なポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーを回転させる回転駆動部と、前記ポリゴンミラーの周面に向けて前記レーザ光を照射するレーザ光源と、を有することを特徴とする。
本構成の測量システムによれば、ポリゴンミラーを回転駆動部により回転させ、ポリゴンミラーの周面にレーザ光を照射することにより、ファンビームを鉛直方向に連続的に走査することができる。

【0016】

本発明の測量システムにおいて、好ましくは、前記測量機は、前記ターゲットに向けて追尾光を照射する追尾光送光部と、前記ターゲットで反射される前記追尾光を受光する追尾光受光部と、を有し、前記ターゲットは、前記追尾光送光部から照射された前記追尾光を該追尾光の入射方向に向けて反射させるプリズムを有し、前記駆動制御部は、前記望遠鏡の視準軸上に前記プリズムが配置されるように、前記追尾光受光部の受光像に基づいて前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御することを特徴とする。
本構成の測量システムによれば、追尾光受光部の受光像に基づいて第１駆動部および第２駆動部を制御し、望遠鏡の視準軸上にプリズムが配置される状態を維持することができる。

【0017】

前記課題は、本発明によれば、測量機と、前記測量機により視準されるターゲットとを備える測量システムにおけるターゲット特定方法であって、前記測量機は、鉛直軸を中心に回転可能な本体と、前記本体に支持されるとともに水平軸を中心に回転可能な望遠鏡と、前記望遠鏡が有する第１画角よりも広い第２画角を有する撮像部と、を有し、前記ターゲットは、レーザ光を射出する射出部を有し、前記射出部から前記レーザ光が射出されるオン期間に第１画像を前記撮像部により撮像する第１撮像工程と、前記射出部から前記レーザ光が射出されないオフ期間に第２画像を前記撮像部により撮像する第２撮像工程と、前記第１画像と前記第２画像との第１差分画像に基づいて前記撮像部が撮像する画像中のターゲット像を特定するターゲット特定工程と、を備え、前記射出部は、鉛直方向の幅よりも水平方向の幅が広いファンビームを鉛直方向に連続的に走査し、前記ターゲットの射出制御部は、前記射出部が射出する前記レーザ光のオン・オフを制御し、前記射出制御部は、前記レーザ光のオン・オフを第１周期で繰り返す第１制御モードと、前記レーザ光のオン状態を維持する第２制御モードと、を実行可能であり、前記射出部は、前記第１周期よりも短い第２周期で前記ファンビームを鉛直方向に連続的に走査し、ターゲット特定部のターゲット判断部は、前記射出制御部が前記第１制御モードを実行する際に、前記第１差分画像に基づいて前記ターゲット像を特定し、前記測量機は、前記射出制御部が前記第２制御モードを実行する際に、前記ファンビームが前記撮像部に入射する入射期間に前記撮像部が撮像した第３画像と前記ファンビームが前記撮像部に入射しない非入射期間に前記撮像部が撮像した第４画像との第２差分画像に基づいて前記ターゲット特定部が特定した前記ターゲット像が適切であるかどうかを判断することを特徴とするターゲット特定方法により解決される。

【0018】

本構成のターゲット特定方法によれば、望遠鏡の第１画角にターゲットが存在しない場合であっても撮像部の第２画角にターゲットが存在する場合には、測量機を水平回転させることなくターゲットから入射するレーザ光を撮像部で撮像してターゲット像を特定することができる。そのため、ターゲットが測量機の正対位置から水平方向もしくは鉛直方向に大きく離れている場合であってもターゲット像を迅速に特定することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、ターゲットが測量機の正対位置から水平方向に大きく離れている場合であってもターゲット像を迅速に特定することができる測量システムおよびそれを用いたターゲット特定方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る測量システムを示す平面図である。

【図2】図１に示す測量機の斜視図である。

【図3】図１に示すターゲットの斜視図である。

【図4】図１に示す測量システムの構成図である。

【図5】図４に示す射出部の構成図である。

【図6】図１に示す測量システムの射出部での発光，広角撮像部への入射，第１画像の撮像，第２画像の撮像を示すタイミングチャートである。

【図7】図１に示す測量システムの射出部での発光，広角撮像部への入射，第３画像の撮像，第４画像の撮像を示すタイミングチャートである。

【図8】測量機が実行する処理を示すフローチャートである。

【図9】測量機が実行する処理を示すフローチャートである。

【図10】ターゲットが実行する処理を示すフローチャートである。

【図11】第１画像と第２画像との第１差分画像の一例を示す図である。

【図12】第３画像と第４画像との第２差分画像の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の一実施形態に係る測量システム３００について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る測量システム３００を示す平面図である。図２は、図１に示す測量機１００の斜視図である。図３は、図１に示すターゲット２００の斜視図である。図４は、図１に示す測量システム３００の構成図である。図５は、図４に示す射出部２１０の構成図である。

【0022】

図１に示すように、本実施形態の測量システム３００は、測量機１００と測量機１００により視準されるターゲット２００とを備える。本実施形態の測量システム３００は、測量機１００でターゲット２００を視準し、測量機１００の視準軸Ｙ１に対するターゲット２００の水平方向及び鉛直方向の角度と、測量機１００からターゲット２００までの距離を測定するシステムである。

【0023】

ここで、測量システム３００が備える測量機１００について説明する。
図２および図４に示すように、測量機１００は、本体１１０と、望遠鏡１２０と、広角撮像部１３０と、制御部１４０と、駆動部１５０と、追尾部１６０と、通信部１７０と、記憶部１８０と、距離計１９０と、表示部１９３と、操作部１９５と、三脚１９７と、を備える。

【0024】

本体１１０は、地表に設置された三脚１９７に取り付けられる整準台１１１と、整準台１１１に設置される筐体１１２と、を備える。整準台１１１は、三脚１９７に設置される筐体１１２の取付面が水平となるように調整する機構を備える。筐体１１２は、整準台１１１に取り付けられた状態で、鉛直軸Ｚ１を中心に水平方向に回転可能となっている。

【0025】

望遠鏡１２０は、ターゲット２００を視準する光学系を備える装置である。望遠鏡１２０は、本体１１０に支持されるとともに水平軸Ｘ１を中心に鉛直方向に回転可能となっている。図１に示すように、望遠鏡１２０の第１画角は、水平軸Ｘ１に直交する視準軸Ｙ１を中心としたθ１となっている。θ１は、例えば、１°～２°である。

【0026】

広角撮像部１３０は、被写体である周囲環境を画像として撮像する装置である。広角撮像部１３０の第２画角は、視準軸Ｙ１を中心としたθ２となっている。第２画角θ２は、第１画角θ１よりも広く、例えば、３０°～９０°である。

【0027】

広角撮像部１３０として、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｃｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）エリアイメージセンサを採用することができる。ＣＭＯＳエリアイメージセンサは、撮像可能な全画素領域の一部である部分画素領域のみを部分画像として読み出すことができる。部分画像を読み出すことにより、全画素領域の画像を読み出す場合に比べ、一画像当たりの読み出し時間を短縮してフレームレートを上げることができる。

【0028】

制御部１４０は、測量機１００の各部を制御する装置であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。
制御部１４０は、ターゲット特定部１４１と、ターゲット判断部１４２と、駆動制御部１４３と、を備える。制御部１４０が備える各部は、例えば、ＣＰＵがＲＯＭや記憶媒体等から読み取ったプログラムを実行することにより機能する。

【0029】

ターゲット特定部１４１は、広角撮像部１３０が撮像した画像に基づいて画像中のターゲット２００を示すターゲット像ＴＧを特定するものである。
ターゲット判断部１４２は、ターゲット特定部１４１が特定したターゲット像ＴＧが適切であるかどうかを判断するものである。
ターゲット特定部１４１およびターゲット判断部１４２が実行する具体的処理については後述する。

【0030】

駆動制御部１４３は、制御指令を送信することにより、水平駆動部１５１および鉛直駆動部１５２を制御するものである。駆動制御部１４３は、水平駆動部１５１を制御することにより、鉛直軸Ｚ１を中心に本体１１０を水平方向の任意の位置に向けて回転させることができる。また、駆動制御部１４３は、鉛直駆動部１５２を制御することにより、水平軸Ｘ１を中心に望遠鏡１２０を鉛直方向の任意の位置に向けて回転させることができる。

【0031】

駆動部１５０は、水平駆動部１５１と、鉛直駆動部１５２と、水平角検出器１５３と、鉛直角検出器１５４と、を備える。水平駆動部１５１は、モータ（図示略）が発生する駆動力により、鉛直軸Ｚ１を中心に本体１１０を水平方向に回転させる。鉛直駆動部１５２は、モータ（図示略）が発生する駆動力により、水平軸Ｘ１を中心に望遠鏡１２０を鉛直方向に回転させる。

【0032】

水平角検出器１５３は、水平方向の基準位置に対する本体１１０の水平方向の回転角を検出するセンサである。水平角検出器１５３は、本体１１０の水平方向の回転角を検出し、駆動制御部１４３へ伝達する。駆動制御部１４３は、水平角検出器１５３から伝達される水平方向の回転角が所望の目標値となるように、本体１１０を水平方向の位置を制御する。

【0033】

鉛直角検出器１５４は、鉛直方向の基準位置に対する望遠鏡１２０の鉛直方向の回転角を検出するセンサである。鉛直角検出器１５４は、望遠鏡１２０の鉛直方向の回転角を検出し、駆動制御部１４３へ伝達する。駆動制御部１４３は、鉛直角検出器１５４から伝達される鉛直方向の回転角が所望の目標値となるように、本体１１０を水平方向の位置を制御する。

【0034】

追尾部１６０は、追尾光送光部１６１と追尾光受光部１６２とを備える。追尾部１６０は、ターゲット２００のプリズム２３０に向けて追尾光送光部１６１から追尾光を照射し、プリズム２３０で反射される追尾光を追尾光受光部１６２で受光する。追尾光受光部１６２が受光する追尾光の受光像は、望遠鏡１２０の視準軸Ｙ１とプリズム２３０の中心の水平方向および鉛直方向のずれを示す像である。駆動制御部１４３は、追尾光受光部１６２が受光する追尾光の受光像に基づいて、望遠鏡１２０の視準軸Ｙ１上にプリズム２３０の中心が配置されるように、水平駆動部１５１および鉛直駆動部１５２を制御する。

【0035】

通信部１７０は、ターゲット２００との通信を行うものである。通信部１７０は、例えば、ターゲット２００からターゲット２００の時刻情報を受信し、ターゲット２００へ測量機１００の時刻情報を送信する。

【0036】

記憶部１８０は、広角撮像部１３０が撮像した画像や、通信部１７０が受信した情報や、制御部１４０が処理する各種の情報等を記憶する装置である。
距離計１９０は、ターゲット２００に向けて測距光を照射するとともにターゲット２００で反射した測距光を受光してターゲット２００までの距離を計測する装置である。

【0037】

表示部１９３は、測量機１００の制御部１４０が処理する各種の情報を表示して測量機１００の操作者に通知する装置である。
操作部１９５は、測量機１００の操作者による操作を受け付けて測量機１００の各種の設定や制御部１４０に対する指示を入力する装置である。

【0038】

次に、測量システム３００が備えるターゲット２００について説明する。
ターゲット２００は、レーザ光を射出する射出部２１０と、制御部２２０と、プリズム２３０と、通信部２４０と、記憶部２５０と、を備える。

【0039】

射出部２１０は、図３に示すように、鉛直方向の幅Ｗ１よりも水平方向の幅Ｗ２が広いファンビームＢを射出し、鉛直方向に連続的に走査する装置である。図５に示すように、射出部２１０は、ポリゴンミラー２１１と、回転駆動部２１２と、レーザ光源２１３と、レンズユニット２１４と、を備える。
ポリゴンミラー２１１は、周面に沿って６つの反射面が等間隔に形成されるとともに水平軸Ｘ２を中心に回転可能な回転体である。

【0040】

回転駆動部２１２は、駆動力を発生するとともに駆動力をポリゴンミラー２１１に伝達して水平軸Ｘ２を中心にポリゴンミラー２１１を回転させる。レーザ光源２１３は、ポリゴンミラー２１１の周面に向けてレーザ光を照射する装置である。レンズユニット２１４に含まれるシリンドリカルレンズは、レーザ光源２３から入射したレーザ光を直線状に集光させる部材である。

【0041】

レーザ光源２３から照射されたレーザ光は、レンズユニット２１４に含まれるコリメートレンズで平行光束となり、ポリゴンミラー２１１の反射面へ入射する。ポリゴンミラー２１１の反射面で反射したレーザ光は、鉛直方向の幅Ｗ１よりも水平方向の幅Ｗ２が広いファンビームＢとして射出される。図１に示すファンビームＢの水平方向のビーム角θ３は、例えば、１０°～３０°とするのが望ましい。また、図３に示す鉛直方向の走査幅θ４は、例えば、９０°～１５０°とするのが望ましい。

【0042】

制御部（射出制御部）２２０は、ターゲット２００の各部を制御する装置であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。制御部２２０は、射出部２１０が射出するレーザ光のオン・オフを制御する。

【0043】

プリズム２３０は、測量機１００の追尾光送光部１６１から照射された追尾光の入射方向に向けて反射させる装置である。通信部２４０は、測量機１００との通信を行うものである。通信部２４０は、例えば、測量機１００から測量機１００の時刻情報を受信し、測量機１００へターゲット２００の時刻情報を送信する。記憶部２５０は、通信部２４０が受信した情報や、制御部２２０が処理する各種の情報等を記憶する装置である。

【0044】

次に、図６および図７を参照して、ターゲット２００の制御部２２０が実行する第１制御モードおよび第２制御モードについて説明する。図６は制御部２２０が第１制御モードを実行する際のタイミングチャートを示し、図７は制御部２２０が第２制御モードを実行する際のタイミングチャートを示す。

【0045】

図６は、図１に示す測量システム３００の射出部２１０での発光，広角撮像部１３０への入射，第１画像の撮像，第２画像の撮像を示すタイミングチャートである。図７は、図１に示す測量システム３００の射出部２１０での発光，広角撮像部１３０への入射，第３画像の撮像，第４画像の撮像を示すタイミングチャートである。図６におけるＴ１～Ｔ７の各時刻は、一定の時間間隔ｔ１を空けた時刻である。図７におけるＴ１～Ｔ１９の各時刻は、時間間隔ｔ１よりも短い一定の時間間隔ｔ２を空けた時刻である。

【0046】

ここで、ターゲット２００の制御部２２０が実行する第１制御モードについて図６を参照して説明する。第１制御モードは、レーザ光源２１３によるレーザ光の照射のオン・オフを第１周期Ｃ１で繰り返すモードである。図６に示すように、射出部２１０は、時刻Ｔ１～Ｔ２，時刻Ｔ３～Ｔ４，時刻Ｔ５～Ｔ６の期間（オン期間）では、レーザ光源２１３によるレーザ光の照射をオン状態とする。一方、射出部２１０は、時刻Ｔ２～Ｔ３，時刻Ｔ４～Ｔ５，時刻Ｔ６～Ｔ７の期間（オフ期間）では、レーザ光源２１３によるレーザ光の照射をオフ状態とする。

【0047】

図６に示すように、ターゲット２００の制御部２２０が第１制御モードを実行する際に、広角撮像部１３０には、第１周期Ｃ１よりも短い第２周期Ｃ２でオン・オフを繰り返すレーザ光が入射する。広角撮像部１３０に入射するレーザ光がオン・オフを第２周期Ｃ２で繰り返しているのは、図３に示す鉛直方向の走査幅θ４のうちの一部の領域を通過するときだけ広角撮像部１３０にレーザ光が入射するからである。第２周期Ｃ２は、ポリゴンミラー２１１の回転の周期を反射面の面数で除した時間と一致する。

【0048】

図６において、「第１画像の撮像」に対応するタイミングチャートは、射出部２１０からレーザ光が射出されるオン期間に広角撮像部１３０が画像（第１画像ＩＭ１）を撮像するタイミングを示している。タイミングチャートでハイレベルとなっている期間が第１画像ＩＭ１を撮像する期間である。第１画像ＩＭ１を撮像する期間が第２周期Ｃ２よりも十分に長いのは、間欠的に広角撮像部１３０に入射するレーザ光の光量を十分に得るためである。

【0049】

図６において、「第２画像の撮像」に対応するタイミングチャートは、射出部２１０からレーザ光が射出されないオフ期間に広角撮像部１３０が画像（第２画像ＩＭ２）を撮像するタイミングを示している。タイミングチャートでハイレベルとなっている期間が第２画像ＩＭ２を撮像する期間である。第２画像ＩＭ２を撮像する期間は、第１画像ＩＭ１を撮像する期間と等しい。これは、第１画像ＩＭ１と第２画像ＩＭ２の撮像条件を等しくし、第１画像ＩＭ１と第２画像ＩＭ２とでレーザ光が入射する位置を除く他の位置の画素値を同等にするためである。

【0050】

次に、ターゲット２００の制御部２２０が実行する第２制御モードについて図７を参照して説明する。第２制御モードは、レーザ光源２１３によるレーザ光の照射のオン状態を維持するモードである。図７に示すように、射出部２１０は、時刻Ｔ１～Ｔ２に至るいずれの時刻においても、レーザ光源２１３によるレーザ光の照射をオン状態とする。

【0051】

図７において、「第３画像の撮像」に対応するタイミングチャートは、射出部２１０から射出されるレーザ光（ファンビーム）が広角撮像部１３０に入射する入射期間（時刻Ｔ１１の前後，時刻Ｔ１３の前後，時刻Ｔ１５の前後，時刻Ｔ１７の前後，時刻Ｔ１９の前後）に、広角撮像部１３０が画像（第３画像ＩＭ３）を撮像するタイミングを示している。第３画像ＩＭ３を撮像する期間が、レーザ光が広角撮像部１３０に入射する期間よりも十分に長いのは、多少のタイミングのずれがあったとしても確実に広角撮像部１３０に入射するレーザ光の光量を得るためである。

【0052】

図７において、「第４画像の撮像」に対応するタイミングチャートは、射出部２１０から射出されるレーザ光が広角撮像部１３０に入射しない非入射期間（時刻Ｔ１２の前後，時刻Ｔ１４の前後，時刻Ｔ１６の前後，時刻Ｔ１８の前後，時刻Ｔ２の前後）に、広角撮像部１３０が画像（第４画像ＩＭ４）を撮像するタイミングを示している。第４画像ＩＭ４を撮像する期間は、第３画像ＩＭ３を撮像する期間と等しい。これは、第３画像ＩＭ３と第４画像ＩＭ４の撮像条件を等しくし、第３画像ＩＭ３と第４画像ＩＭ４とでレーザ光が入射する位置を除く他の位置の画素値を同等にするためである。

【0053】

次に、測量機１００が実行する動作について、図８および図９を参照して説明する。
図８および図９は、測量機１００が実行する処理を示すフローチャートである。図８および図９に示す各処理は、測量機１００の制御部１４０がプログラムを実行することにより行われる処理である。

【0054】

ステップＳ１０１で、制御部１４０は、測量機１００の通信部１７０がターゲット２００の通信部２４０と通信可能であるか否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ１０２へ処理を進める。

【0055】

ステップＳ１０２で、制御部１４０は、測量機１００の通信部１７０でターゲット２００の時刻情報を受信し、測量機１００の時刻とターゲット２００の時刻とを同期させる。ここで、同期とは、例えば、ターゲット２００の時刻と測量機１００の時刻との差分時間を算出し、差分時間を考慮してターゲット２００と測量機１００との動作のタイミングを合わせることをいう。

【0056】

ステップＳ１０３で、制御部１４０は、ターゲット２００が第１制御モードを実行しているかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ１０４へ処理を進める。例えば、制御部１４０は、通信部１７０を介してターゲット２００に実行中の制御モードを問い合わせる。制御部１４０は、ターゲット２００から受信した制御モードが第１制御モードを示す場合に、ステップＳ１０４でＹＥＳと判断する。

【0057】

ステップＳ１０４で、制御部１４０は、第１画像ＩＭ１を撮像するよう広角撮像部１３０を制御する。図６に示すように、制御部１４０は、射出部２１０からレーザ光が射出されるオン期間に広角撮像部１３０による第１画像ＩＭ１の撮像を行う。

【0058】

ステップＳ１０５で、制御部１４０は、第２画像ＩＭ２を撮像するよう広角撮像部１３０を制御する。図６に示すように、制御部１４０は、射出部２１０からレーザ光が射出されないオフ期間に広角撮像部１３０による第２画像ＩＭ２の撮像を行う。

【0059】

ステップＳ１０６で、制御部１４０は、所定組数（例えば、３組）の第１画像ＩＭ１および第２画像ＩＭ２のセットを撮像したかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ１０７へ処理を進める。制御部１４０は、所定組数の画像を撮像するまでステップＳ１０４およびステップ１０５を繰り返し実行する。

【0060】

ステップＳ１０７で、制御部１４０は、所定組数の第１画像ＩＭ１と第２画像ＩＭ２との第１差分画像ＤＩ１をそれぞれ算出し、所定数の第１差分画像ＤＩ１の各画素の画素値を平均化する。平均化処理をすることで、外乱光の影響を低減することができる。なお、ステップＳ１０７において、第１差分画像ＤＩ１における画素値が所定値以下の画素については、画素値をゼロとする処理を行ってもよい。

【0061】

ステップＳ１０８で、制御部１４０のターゲット特定部１４１は、ステップＳ１０７で平均化した第１差分画像ＤＩ１に基づいてターゲット像ＴＧを特定するターゲット特定処理を実行する。

【0062】

ここで、ターゲット特定部１４１が実行するターゲット特定処理について図１１を参照して説明する。図１１は、第１画像ＩＭ１と第２画像ＩＭ２との第１差分画像ＤＩ１の一例を示す図である。図１１に示す第１差分画像ＤＩ１では、画素値が所定値よりも大きい部分を、ハッチングを付して示している。制御部１４０は、第１差分画像ＤＩ１において画素値が所定値よりも大きい領域を画像中のターゲット像ＴＧとして特定する。図１１は、１つのターゲット像ＴＧを特定した例である。制御部１４０は、画素値が所定値よりも大きい部分が複数個所存在する場合には、複数の領域をターゲット像ＴＧとして特定する。

【0063】

図１１に示すように、ターゲット特定部１４１は、ターゲット特定処理において、例えば、ターゲット像ＴＧとして特定した領域の重心位置を、ターゲット像ＴＧの座標（Ｈｔ，Ｖｔ）として定めている。図１１に示す第１差分画像ＤＩ１は、水平方向の画素の座標Ｈと垂直方向の画素の座標Ｖとを示す座標を、（Ｈ，Ｖ）で示している。第１差分画像ＤＩ１は、（０，０）から（Ｈｍａｘ，Ｖｍａｘ）までを全領域とする画像である。Ｙ１（Ｈ０，Ｖ０）は、望遠鏡１２０の視準軸Ｙ１と一致する第１差分画像ＤＩ１における座標を示す。

【0064】

ステップＳ１０９で、制御部１４０は、ステップＳ１０８のターゲット特定処理でターゲット像ＴＧが特定されたかどうかを判断し、少なくとも１つの画像中のターゲット像ＴＧが特定された場合はステップＳ１１０に処理を進める。
ステップＳ１１０で、制御部１４０は、第１制御モードから第２制御モードへの切り替えを指示する制御モード切替指示をターゲット２００に送信するよう通信部１７０を制御する。

【0065】

ステップＳ１１０で、制御部１４０は、ターゲット２００が第２制御モードを実行しているかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ１１２へ処理を進める。例えば、制御部１４０は、通信部１７０を介してターゲット２００に実行中の制御モードを問い合わせる。制御部１４０は、ターゲット２００から受信した制御モードが第２制御モードを示す場合に、ステップＳ１１１でＹＥＳと判断する。

【0066】

ステップＳ１１２で、制御部１４０は、第３画像ＩＭ３を撮像するよう広角撮像部１３０を制御する。図７に示すように、制御部１４０は、射出部２１０からのレーザ光（ファンビーム）が広角撮像部１３０に入射する入射期間に第３画像ＩＭ３の撮像を行う。

【0067】

ステップＳ１１３で、制御部１４０は、第４画像ＩＭ４を撮像するよう広角撮像部１３０を制御する。図７に示すように、制御部１４０は、射出部２１０からのレーザ光（ファンビーム）が広角撮像部１３０に入射しない非入射期間に第４画像ＩＭ４の撮像を行う。

【0068】

ステップＳ１１４で、制御部１４０のターゲット判断部１４２は、ステップＳ１１２で撮像した第３画像ＩＭ３とステップＳ１１３で撮像した第４画像ＩＭ４との第２差分画像ＤＩ２に基づいて、ターゲット特定部１４１が特定した画像中のターゲット像ＴＧがターゲット２００として適切であるかどうかを判断するターゲット判断処理を実行する。

【0069】

ここで、ターゲット判断部１４２が実行するターゲット判断処理について図１２を参照して説明する。図１２は、第３画像ＩＭ３と第４画像ＩＭ４との第２差分画像ＤＩ２の一例を示す図である。

【0070】

図１１に示す第１差分画像ＤＩ１は、（０，０）から（Ｈｍａｘ，Ｖｍａｘ）までを全領域とする画像であった。それに対して、図１２に示す第２差分画像ＤＩ２は、（Ｈ１，Ｖ１）から（Ｈ２，Ｖ２）までを領域とする部分画像である。ここで、（Ｈ１，Ｖ１）から（Ｈ２，Ｖ２）までの領域は、ターゲット特定部１４１が特定した画像中のターゲット像ＴＧを含む領域である。

【0071】

前述したステップＳ１１２において、広角撮像部１３０が撮像する第３画像ＩＭ３は、（０，０）から（Ｈｍａｘ，Ｖｍａｘ）までを全領域とする画像のうち（Ｈ１，Ｖ１）から（Ｈ２，Ｖ２）までを領域とする部分画像である。同様に、前述したステップＳ１１３において、広角撮像部１３０が撮像する第４画像ＩＭ４は、（０，０）から（Ｈｍａｘ，Ｖｍａｘ）までを全領域とする画像のうち（Ｈ１，Ｖ１）から（Ｈ２，Ｖ２）までを領域とする部分画像である。

【0072】

ターゲット判断部１４２は、第２差分画像ＤＩ２において画素値が所定値よりも大きい領域が存在する場合に、ターゲット特定部１４１が特定した画像中のターゲット像ＴＧがターゲット２００として適切であると判断する。

【0073】

ステップＳ１１５で、制御部１４０は、ステップＳ１１４のターゲット判断処理でターゲット像ＴＧがターゲット２００として適切であると判断された場合はステップＳ１１６に処理を進める。一方、制御部１４０は、ステップＳ１１４のターゲット判断処理でターゲット像ＴＧがターゲット２００として適切でないと判断された場合はステップＳ１１７に処理を進める。

【0074】

ステップＳ１１６で、制御部１４０は、ステップＳ１１５で適切であると判断されたターゲット像ＴＧの位置に基づいて振り向き動作を実行する。振り向き動作は、望遠鏡１２０の視準軸Ｙ１と一致するＹ１（Ｈ０，Ｖ０）の位置にプリズム２３０の中心が配置されるように、水平駆動部１５１および鉛直駆動部１５２を制御する動作である。

【0075】

制御部１４０は、広角撮像部１３０が撮像する（０，０）から（Ｈｍａｘ，Ｖｍａｘ）までの画像領域において、Ｙ１（Ｈ０，Ｖ０）に対する画像中のターゲット像ＴＧの座標（Ｈｔ，Ｖｔ）の相対座標（Ｈｔ－Ｈ０，Ｖｔ－Ｖ０）から、鉛直軸Ｚ１を中心とした水平方向の目標回転角および水平軸Ｘ１を中心とした鉛直方向の目標回転角を算出する。駆動制御部１４３は、算出した水平方向の目標回転角と一致するように水平駆動部１５１を制御し、算出した鉛直方向の目標回転角と一致するように鉛直駆動部１５２を制御する。

【0076】

制御部１４０は、振り向き動作が終了した場合に本フローの処理を終了させる。なお、制御部１４０は、振り向き動作が終了した後に、追尾部１６０を用い、望遠鏡１２０の視準軸Ｙ１上にプリズム２３０の中心が配置されるように水平駆動部１５１および鉛直駆動部１５２を制御する動作（自動追尾動作）を実行してもよい。

【0077】

ステップＳ１１７で、制御部１４０は、ステップＳ１０９で特定されたターゲット像ＴＧのうち、ステップＳ１１４でターゲット２００として適切であるかどうか判断されていない他のターゲット像ＴＧがあるかどうかを判断する。制御部１４０は、ＹＥＳであればステップＳ１１２へ処理を進め、ＮＯであればステップＳ１１８へ処理を進める。ステップＳ１１２へ処理を進める場合、他のターゲット像ＴＧを含む領域に読み出し位置を変えて、第３画像ＩＭ３および第４画像ＩＭ４を撮像する。このようにして、ステップＳ１０９で特定されたターゲット像ＴＧのいずれかがステップＳ１１５でターゲット２００として適切であると判断されるまで、ステップＳ１１２からステップＳ１１５までの処理を繰り返す。

【0078】

ステップＳ１１８で、制御部１４０は、ステップＳ１１４のターゲット判断処理で適切であると判断されたターゲット像ＴＧの位置が存在しないため、水平回転動作を実行する。水平回転動作は、鉛直軸Ｚ１を中心に本体１１０を回転させる動作である。駆動制御部１４３は、第２画角θ２と同じかそれよりも小さい回転角で本体１１０を回転させるように水平駆動部１５１を制御する。第２画角θ２と同じかそれよりも小さい回転角で回転させることにより、広角撮像部１３０が撮像していない範囲に広角撮像部１３０を振り向かせることができる。

【0079】

ステップＳ１１９で、制御部１４０は、第２制御モードから第１制御モードへの切り替えを指示する制御モード切替指示をターゲット２００に送信するよう通信部１７０を制御する。制御部１４０は、ステップＳ１１９が終了すると、ステップＳ１０３へ処理を進める。

【0080】

次に、ターゲット２００が実行する動作について、図１０を参照して説明する。
図１０は、ターゲット２００が実行する処理を示すフローチャートである。図１０に示す各処理は、測量機１００の制御部２２０がプログラムを実行することにより行われる処理である。

【0081】

ステップＳ２０１で、制御部２２０は、ターゲット２００の通信部２４０が測量機１００の通信部１７０と通信可能であるか否かを判断し、ＹＥＳであればステップＳ２０２へ処理を進める。

【0082】

ステップＳ２０２で、制御部２２０は、ターゲット２００の通信部２４０で測量機１００の時刻情報を受信し、ターゲット２００の時刻と測量機１００の時刻とを同期させる。ここで、同期とは、例えば、測量機１００の時刻とターゲット２００の時刻との差分時間を算出し、差分時間を考慮してターゲット２００と測量機１００との動作のタイミングを合わせることをいう。

【0083】

ステップＳ２０３で、制御部２２０は、レーザ光源２１３によるレーザ光の照射のオン・オフを第１周期Ｃ１で繰り返す第１制御モードを実行する。
ステップＳ２０４で、制御部２２０は、第１制御モードから第２制御モードへの切り替えを指示する制御モード切替指示を測量機１００から受信したかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ２０５へ処理を進める。

【0084】

ステップＳ２０５で、制御部２２０は、レーザ光源２１３によるレーザ光の照射のオン状態を維持する第２制御モードを実行する。
ステップＳ２０６で、制御部２２０は、第２制御モードから第１制御モードへの切り替えを指示する制御モード切替指示を測量機１００から受信したかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップＳ２０３へ処理を進め、ＮＯであればステップＳ２０７へ処理を進める。

【0085】

ステップＳ２０７で、制御部２２０は、測量機１００へターゲット２００への振り向き動作が完了したかどうかを問い合わせる。制御部２２０は、測量機１００から通信部２４０を介して振り向き動作が完了したことを示す情報を受信した場合にＹＥＳと判定して本フローの処理を終了する。

【0086】

以上説明した本実施形態の測量システム３００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の測量システム３００によれば、望遠鏡１２０が有する第１画角θ１よりも広角撮像部１３０が有する第２画角θ２が広いため、第１画角θ１にターゲット２００が存在しない場合であっても第２画角θ２にターゲット２００が存在する場合には、広角撮像部１３０にターゲット２００からのレーザ光が入射する。この場合、制御部２２０が第１制御モードを実行する際に、レーザ光が射出されるオン期間に広角撮像部１３０が撮像した第１画像ＩＭ１は、ターゲット２００から入射するレーザ光を含む画像となる。一方、制御部２２０が第１制御モードを実行する際に、レーザ光が射出されないオフ期間に広角撮像部１３０が撮像した第２画像ＩＭ２は、ターゲット２００から入射するレーザ光を含まない画像となる。第１画像ＩＭ１と第２画像ＩＭ２との第１差分画像ＤＩ１は、ターゲット２００から入射するレーザ光を除く他の入射光の影響を除去したものとなる。そのため、第１差分画像ＤＩ１に基づいて広角撮像部１３０が撮像した画像中のターゲット像ＴＧが特定される。

【0087】

このように、本実施形態の測量システム３００によれば、第１画角θ１にターゲット２００が存在しない場合であっても第２画角θ２にターゲット２００が存在する場合には、測量機１００を水平回転させることなくターゲット２００から入射するレーザ光を広角撮像部１３０で撮像してターゲット２００の位置を特定することができる。そのため、ターゲット２００が測量機１００の正対位置から水平方向に大きく離れている場合であってもターゲット２００の位置を迅速に特定することができる。

【0088】

また、本実施形態の測量システム３００によれば、射出部２１０から射出されるレーザ光が鉛直方向の幅Ｗ１よりも水平方向の幅Ｗ２が広いファンビームＢであるため、小電力であっても遠方まで十分な光量を送ることができる。また、ファンビームＢを鉛直方向に連続的に走査するため、鉛直方向の幅の狭いファンビームＢを走査幅θ４まで拡張して送ることができる。

【0089】

ターゲット特定部１４１がターゲット像ＴＧを特定する際に、第１画像ＩＭ１と第２画像ＩＭ２との撮像間隔と同等の間隔で発光するターゲット２００以外のものが存在した場合、ターゲット特定部１４１がターゲット２００以外のものをターゲット像ＴＧとして誤って特定してしまう可能性がある。そこで、本実施形態の測量システム３００では、射出部２１０がファンビームＢを鉛直方向に連続的に走査する第２周期Ｃ２を、第１制御モードでレーザ光のオン・オフを繰り返す第１周期Ｃ１よりも短くし、第３画像ＩＭ３と第４画像ＩＭ４との第２差分画像ＤＩ２に基づいてターゲット特定部１４１が特定したターゲット像ＴＧが適切であるかどうかを判断している。第１画像ＩＭ１と第２画像ＩＭ２との撮像間隔よりも第３画像ＩＭ３と第４画像ＩＭ４との撮像間隔が短くなるため、ターゲット特定部１４１が誤ってターゲット２００として特定したターゲット像ＴＧを排除し、ターゲット像ＴＧが適切であるかどうかを判断することができる。

【0090】

また、本実施形態の測量システム３００によれば、第３画像ＩＭ３および第４画像ＩＭ４が部分画像であるため、広角撮像部１３０が撮像可能な全体画像を扱う場合に比べ、広角撮像部１３０から第３画像ＩＭ３および第４画像ＩＭ４を取得する時間が大幅に削減される。そのため、広角撮像部１３０が全体画像を取得する時間が第２周期Ｃ２よりも長くなる場合であっても、広角撮像部１３０が第３画像ＩＭ３および第４画像ＩＭ４を取得する時間を第２周期Ｃ２よりも短くすることができる。

【0091】

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。上記実施形態の構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせたりすることができる。

【符号の説明】

【0092】

１００・・・測量機、 １１０・・・本体、 １１１・・・製準台、 １１２・・・筐体、 １２０・・・望遠鏡、 １３０・・・広角撮像部、 １４０・・・制御部、 １４１・・・ターゲット特定部、 １４２・・・ターゲット判断部、 １４３・・・駆動制御部、 １５０・・・駆動部、 １５１・・・水平駆動部（第１駆動部）、 １５２・・・鉛直駆動部（第２駆動部）、 １５３・・・水平角検出器、 １５４・・・鉛直角検出器、 １６０・・・追尾部、 １６１・・・追尾光送光部、 １６２・・・追尾光受光部、 １７０・・・通信部、 １８０・・・記憶部、 １９０・・・距離計、 １９３・・・表示部、 １９５・・・操作部、 １９７・・・三脚、 ２００・・・ターゲット、 ２１０・・・射出部、 ２２０・・・制御部（射出制御部）、 ２３０・・・プリズム、 ２４０・・・通信部、 ３００・・・測量システム、 ＴＧ・・・ターゲット像、 Ｘ１・・・水平軸、 Ｙ１・・・視準軸、 Ｚ１・・・鉛直軸、 θ１・・・第１画角、 θ２・・・第２画角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】