JPH0380245B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は実体写真測量法、ことに複雑な大寸法
の対象についてその微細なところまで、たとえそ
れが可成り近付きがたい厄介な場所にあるにして
も時間および費用をかけずに高精度をもつて全く
簡単にかつ作業上安全に測定することを可能とす
る実体写真測量法に関する。

金尺を用いる古典的な直接測量法のほかに、た
とえば経緯儀、タコメータ、電子距離測定機など
の特別の道具を用いる地形学および測地学におい
て採用されているもののようなダイナモメータを
適用する測量法さらには実体視テレメータの合致
による測量法は業界において既に各種のものが知
られている。しかし測量しようとする対象の寸法
およびその複雑性のために多量のデータを集めて
これを統計的に処理する際には、上述の既知法は
明かに実際的ではなく、決定的に非経済的であ
る。

本発明においては実体写真測量を用いる。この
測量法は、性能上広く受け入れられた方法であ
り、たとえば面積高低等の地誌、地図作成または
その他の目的のためビルデイング、廃墟、構造物
などの地上の不動の対象または土地それ自体の測
面測量調査および高度測量調査をするのに用いる
ものとして周知である。

実体写真測量法は、対象そのものではなく、ふ
たつの撮影点から撮影したこの対象の１対または
それ以上の数の写真を使つてステレオプロツタで
空間に再現した３次元写真像または実体視光学モ
デルを用いて測量を行なう技術に実質的に基づい
ている。本質的には、この既知の実体写真測量法
は、ふたつの異なつた地点から、測量しようとす
る対象を１対またはそれ以上の対の写真に撮つて
この対象自体の立体像を得ること、この対象自体
の上およびこれに隣接するところに少なくとも５
つの特性点を定めこれらの特性点の空間座標をあ
らかじめ決定すること（この空間座標はパララツ
クスのないはつきりした正確な立体モデルの再構
成のために、またこのモデルが完全に水平にねる
まで適宜回転することによりモデルの姿勢を空間
内で定めるために、さらには立体モデル自体の平
面寸法を正確に決定するために欠かせないのであ
る。またｘ、ｙ、ｚの空間座標における前述の５
つの点の決定は従来の地誌学的手段によつて行な
う。）、前述の写真から出発してステレオプロツタ
によつて被測定対象物の３次元像または光学モデ
ルを実験的内で再構成し、この光学モデルの姿勢
を正確に定めてから、実際の対象物に代つてこの
光学モデルで所要の測定を行なうこと（光学モデ
ルについての測定値を実際の対象物における対応
距離に転換する比率は既知である）、最後に測定
値を記録テープに記録しこれら測定値を電子的に
処理してプロツタによりその結果を図形として描
かすかデータ処理した表の形の数値として印字す
ることから成るものである。

しかしこの方法は、人間にとつてきびしい環境
または危険な環境であつて現場作業に使える時間
が短いという作業員の安全という実際的な理由、
または前記５点の空間座標を予じめ決定すること
が絶対に不可能であるという他の偶発的な理由の
ある場合には用いることができなかつた。

公海上で石油を産出するための沖合プラツトホ
ーム施設の場合が一般的な例である。このような
場合単管方式で静止の施設を建設するためには、
まず海床中に支持管を打ち込み、その後これら支
持管端部においてその中心間距離を正確に測定し
て、その上に建設しようとするプラツトホームを
正確に設計してこのプラツトホームの脚を、打設
した支持管の端部に正確に当接せしめ得るように
しなければならない。

この場合、問題となる点は、海上に８ないし12
メートル突出し、相互に20ないし30メートル間隔
を隔てており、しかも海岸から20ないし50キロメ
ートル沖合にある３本またはそれ以上の数の直径
２ないし３メートルの支持管の中心（マークさえ
されていない）間の距離を１ないし２センチの誤
差範囲内で決定することにある。

これに加えて、各支持管は円周方向および厚さ
方向の不整があればこれを、また船舶との衝突に
よるへこみが生ずればこれを、さらには打込時の
支持管の垂直方向の精度を調査しなければならな
い。このため多数回の測定を行なわなければなら
ないが、このような多数回の測定は実体写真法に
よつてのみはじめて可能となるのである。しかし
ながら、作業員の安全を常時確保するという必須
要求を考慮に入れると、これら所要の測定を直接
に充分な精度をもつて効率よく行なうことは不可
能となり、それゆえこの既知法をそのまま用いる
ことができない。

本発明の目的は、上述の欠点を新規な調査方法
によつて解消することにあり、この新規な調査方
法は実体写真測定法を用いるものの、調査しよう
とする対象物を直接測定することを必要とせず、
従つてきびしい場所、接近不可能な場所にある対
象物、特に沖合プラツトホームの支持管のような
対象物でも楽に正確に調査できる調査方法であ
る。

これは、約30メートルの距離から、互いに約６
メートル程度の既知距離を隔てた相互に同期せし
めた２台の同形の写真機で測定対象物の写真を撮
ることで実質的に果たされる。この方法はプラス
マイナス１cmの最大許容誤差というステレオプロ
ツタで深度測定の所要精度を得るに好適である。

これにより、正確な立体モデルが得られ、精密
測定がたとえば沖合プラツトホーム用の支持管の
ような静止物体について行なえるばかりでなく、
たとえば海面、フロート、たれ下つたケーブルな
どのような可動物体についても行なうことができ
る。

このようにして、たとえばもつれることがなく
正確に長さを予じめ測定した非伸長性の鋼製チエ
ーンのような比較要素を写真の視野内に入れると
いう簡単な手段により、立体モデルを正確に姿勢
決めできるばかりでなく、プラニメータスケール
が容易に決定できるようにこの立体モデルから実
際の対象物の測定値を得ることができる。

本質的には、異なつた２地点から撮影した１対
またはそれ以上の数の対の写真から、被測定対象
物の立体光学モデルをステレオプロツタで再現す
ることを包含する、海上または陸上に位置する大
寸法対象物のこの実体写真測量法は、次の過程を
連続して包含することを特徴とする。(イ)予じめ正
確に測定した既知の距離だけ隔てられたふたつの
基準マーカにしつかりと固定されたもつれること
のない非伸長性の鋼製チエーンを常時完全に見え
る状態で測量対象物にフツキングしこれらを30な
いし40メートルの距離からとつた写真に確実に入
るようにし、(ロ)約６メートルの正確にわかつた距
離だけ間隔を隔てた２台の同期したカメラで測量
対象物を撮影し、(ハ)このようにして得た対をなす
写真から対象物の立体光学モデルをステレオプロ
ツタで得て、(ニ)この立体光学モデル上で、８つの
従来の写真測量方向の周辺位置にグループ化され
半分は海面の波または地上の起伏の山のレベル
（正の最大値）、他の半分は谷のレベル（負の最大
値）に均等に位置せしめた８つの組をなす点を適
宜数測定し、(ホ)これらの測定値を統計的に処理し
て平均水平面を決定し、(ヘ)立体光学モデルを適宜
回転せしめることによりこの平均水平面に正確に
姿勢を合わせ、このように姿勢を合せた立体光学
モデルについてふたつの基準マーカ間の鋼製チエ
ーンの懸垂曲線の長さをこのチエーンのひとつの
リンクに対応する小さな曲線部分の長さの和を求
めることによつて写真上で測定し、(ト)このように
して求めた値と予じめ正確に測定した値との比に
よりスケールを決定し、(チ)このスケールを用いて
立体光学モデルの測定値を実際の対象物の対応す
る距離に変換する。

本発明の好適な実施例によれば、前述の２台の
同期したカメラは、たとえばジユラルミンのよう
な高強度金属、特殊鋼などで製作され、その両端
にカメラを姿勢変更可能に装架されヘリコプタの
両側のドアから片持ち式に突き出されたビームに
より正確にわかつた距離だけ間隔を隔てられる。

本発明の他の好適な実施例によれば、２台のカ
メラを支持する高強度金属製のビームは大型クレ
ーン（最大高30メートル）によつて支持されたケ
ージ上に装架される。

以下、添付図面に例示した本発明の好適な実施
例について詳述する。

図面において符号１，２，３はそれぞれ直径２
ないし３メートルの支持管を示す。これらの支持
管は、一般に海岸線５から20ないし50キロメート
ルの沖合において海底４に打ち込まれ、海面上に
８ないし12メートル突出している。これら支持管
の上にプラツトホームを支持せしめるので、この
プラツトホームの脚部は正確に支持管の端部に当
接させねばならない。

本発明方法をこれら３本の支持管の中心間の距
離の決定に適用するためには、これら支持管の中
心にマークを付することなく、２本の支持管１お
よび２の間に船６によつて非伸長性の鋼製チエー
ン７を引掛けるのである。このチエーン７はもつ
れることがなく、その両端にはそれぞれ基準マー
カ８および９をしつかりと固定する。これらマー
カ８，９は実験室において予じめ正確に測つた距
離だけ離れて配置されている。

ふたつの基準マーカ８および９は、その全長お
よびチエーンリングが、30ないし40メートルの距
離から撮影した写真に確実に見られるような寸法
のものとし、チエーン７にはこれが海面４にふれ
ないように張力を加えられている。

この支持管とチエーンとを次に２台のカメラ１
０，１１で撮影する。これらのカメラ１０，１１
は互いに同期させてあり、約30メートルの高度に
あるヘリコプタ１３の両側のドアから片持ち式に
張り出された約６メートルの長さの高強度金属ビ
ーム１２の端部に、姿勢変更可能に装架してあ
る。

本発明の変形例によれば、端部に２台のカメラ
１０，１１を支持するビーム１２は、大型クレー
ン１５により約30メートルの高度に支持されたケ
ージ１４（第３図参照）内に装架される。

このようにして得た対をなす写真を次いでステ
レオプロツタへ挿置する。このステレオプロツタ
は撮影した対象物の立体光学モデルを形成する。

この立体光学モデル上に、従来の８つの写真姿
勢の周辺位置１６，１７，１８，１９，２０，２
１，２２および２３のそれぞれに対応する位置
に、ステレオプロツタの可動矢を使つて、適宜数
の点１６^I………２３^Iの深さ（ｚ軸）の決定をな
す。これらの点の半分は海の波４の山（正の最大
値）に、他の半分は波の谷（負の最大値）に位置
せしめる。このようにして得た測定値の平均値は
海面の平均レベルすなわち水平である平均面を示
すものである。

立体光学モデルを適宜回転せしめることによ
り、前述の８つの位置のレベルを前述のようにし
て決定した平均レベルにもち来たらす。こうすれ
ば立体光学モデルは正しく姿勢を定められたこと
となる。

このようにして姿勢を定めた立体光学モデル上
で、再びステレオプロツタの可動矢を用いて、チ
エーン７のふたつの基準マーカ８および９の間に
横たわる懸垂曲線の長さを写真のスケールで正確
に測定する。

この測定は、たとえばこのチエーンのリンクひ
とつ分に対応する小円弧部分の長さの和を求める
ことによつてなされるのである。

ここに至つて、このようにして得た値とチエー
ン部分８，９の正しく予じめ測定した値との比を
求めて、換算スケールとする。立体光学モデルに
ついての長さの測定値にこの換算スケールをかけ
て実際の長さを得ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図はふたつの支持管の間に既知の長さのチ
エーンを引掛けた状態を示す斜視図、第２図はヘ
リコプタから撮影をする状態を示す立面図、第３
図は大型クレーンから撮影をする状態を示す斜視
図、第４図はステレオプロツタで得た立体光学モ
デルの斜視図である。 １，２，３……支持管、４……海底、５……海
岸線、６……船舶、７……チエーン、８，９……
基準マーカ、１０，１１……カメラ、１２……ビ
ーム、１３……ヘリコプタ、１４……ケージ、１
５……大型クレーン、１６〜２３……位置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 異なつた２地点から撮影した１対またはそれ
   以上の数の対の写真から、被測定対象物の立体光
   学モデルをステレオプロツタで再現することを包
   含する、海上または陸上に位置する大寸法対象物
   のこの実体写真測量法において、(イ)予じめ正確に
   測定した既知の距離だけ隔てられたふたつの基準
   マーカにしつかりと固定されたもつれることのな
   い非伸長性の鋼製チエーンを常時完全に見える状
   態で測量対象物にフツキングしこれらを30ないし
   40メートルの距離からとつた写真に確実に入るよ
   うにし、(ロ)約６メートルの正確にわかつた距離だ
   け間隔を隔てた２台の同期したカメラで測量対象
   物を撮影し、(ハ)このようにして得た対をなす写真
   から対象物の立体光学モデルをステレオプロツタ
   で得て、(ニ)この立体光学モデル上で、８つの従来
   の写真測量方向の周辺位置にグループ化され半分
   に海面の波または地上の起伏の山のレベル（正の
   最大値）、他の半分は谷のレベル（負の最大値）
   に均等に位置せしめた８つの組をなす点を適宜数
   測定し、(ホ)これらの測定量を統計的に処理して平
   均水平面を決定し、(ヘ)立体光学モデルを適宜回転
   せしめることによりこの平均水平面に正確に姿勢
   を合わせ、このように姿勢を合せた立体光学モデ
   ルについてふたつの基準マーカ間の鋼製チエーン
   の懸垂曲線の長さをこのチエーンのひとつのリン
   クに対応する小さな曲線部分の長さの和を求める
   ことによつて写真上で測定し、(ト)このようにして
   求めた値と予じめ正確に測定した値との比により
   スケールを決定し、(チ)このスケールを用いて立体
   光学モデルの測定値を実際の対象物の対応する距
   離に変換することを特徴とする実体写真測量法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
   前記ふたつの同期したカメラを、高強度金属で作
   られヘリコプタの両側のドアから片持ち式に突き
   出され正確に長さを定めたビームの端部に姿勢を
   変えられるようにして装架したことを特徴とする
   方法。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の方法において、
   前記ふたつの同期したカメラを、高強度金属で作
   られ大型クレーンで支持されたケージ上に装架さ
   れたビームの端部に正確に測つた距離をもつて姿
   勢変更可能に装架したことを特徴とする方法。