JPH0510721A - ターゲツトの距離補正方法及びターゲツト並びに距離補正装置及び前記距離補正装置を用いた掘進装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 像の形成されたターゲットをＣＣＤカメラに
よって撮像した画像を画像処理装置で処理して像の距離
或いは寸法を測定するようにした装置に於けるターゲッ
ト上の距離を容易に補正する方法を提供する。 【構成】 ターゲット１に所定の離隔距離と離隔方向を
有する複数の観測点２を設け、これ等の点に発光体を配
置する。画像処理装置４に観測点に関するデータを入力
すると共にターゲット１をＣＣＤカメラ３によって撮像
し、この画像情報から観測点間にある画素数を算出して
入力されたデータと比較することでターゲット上の距離
或いは寸法を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はターゲット上の像をＣＣ
Ｄカメラで撮像すると共に該像を画像処理して像の距離
又は寸法を検出して所定の処理を行うように構成した装
置に於けるターゲットの距離補正方法及びターゲット並
びに距離補正装置及び前記距離補正装置を用いた掘進装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】所定の像を有するターゲットをＣＣＤカ
メラによって撮像し、この画像を画像処理装置で処理し
て像の距離或いは寸法を検出すると共に、検出した結果
に応じて所定の処理を施すような装置が用いられてい
る。上記の如き装置にあっては、画像処理を行うに際し
像を構成する画素数を算出して距離或いは寸法を検出す
るように構成している。このため、予め単位長さ当たり
の画素数が与えられ、且つターゲットとＣＣＤカメラが
一つのユニットとして構成されており、ターゲットとＣ
ＣＤカメラの距離の変化に対応して単位長さ当たりの画
素数を自動的に変換し得るように構成されるのが一般で
ある。

【０００３】一方、本件出願人は例えば推進工法によっ
て下水道管路等の管路を敷設するに際し、掘進機を予定
敷設線に沿って移動させるための移動物体の操縦方法及
び操縦装置を開発して既に特許出願している（特願平２
−184133）。この方法は、管路の予定敷設線に沿ってレ
ーザー光源を配置し、レーザー光を掘進機のテール部に
固着したターゲットに照射すると共にターゲットの前面
に掘進機のヘッド部に固着した指標を配置してＣＣＤカ
メラによって撮像し、この画像を画像処理装置で処理し
て掘進機を操縦するものである。即ち、掘進機の推進に
伴ってターゲットに対するレーザー光の照射点が変化し
た場合には、元の照射点に対する偏位方向と偏位量を検
出し、検出結果に応じてヘッド部をテール部に対して変
位させるための操作量を演算し、この演算結果に基づい
てヘッド部を変位させることで掘進機を管路の予定敷設
線に沿うように操縦するものである。前記方法にあって
は、敷設予定線に対する掘進機の変位方向及び変位量は
ターゲット上に於けるレーザー光の偏位方向及び偏位量
として検出され、またヘッド部の方向修正量はターゲッ
トの前面に配設された指標の偏位方向及び偏位量として
検出される。そしてターゲット上に於けるレーザー光及
び指標の偏位量は夫々元の点或いは位置からの離隔距離
として検出されて処理される。

【０００４】推進工法では、敷設すべき管路の内径等の
仕様に対応して夫々異なる掘進機が製作されて使用され
る。また製作された個々の掘進機によってターゲットと
ＣＣＤカメラとの離隔距離等も異なる。このため、個々
の掘進機毎にＣＣＤカメラによって撮像したターゲット
上の距離と画素数とを比較して補正することが必要とな
る。また完成した掘進機はトラック等に積載されて工事
現場に搬入されるため、振動等の影響により誤差が生じ
ることがある。このため、上記補正を掘進機を地中に推
進する直前に行っているのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の如きＣＣＤカメ
ラによって撮像したターゲット上の距離と画素数とを比
較して補正する作業は、推進作業の開始に先立って先ず
ターゲットにレーザー光を照射してＣＣＤカメラで撮像
して画像処理装置にこの点を記憶させ、次いでレーザー
光の照射位置を偏位させて同様にしてこの点を記憶させ
て二点間にある画素数を算出させると共に、オペレータ
ーがモニター画面上で前記二点間の距離を確認して該距
離データを入力することで単位長さ当たりの画素数を演
算させて補正している。然し、このような補正では正確
さを期待することは困難であり、且つ作業も煩雑であ
る。また管路の敷設中に何等かの予期しない外力の作用
によりターゲットとＣＣＤカメラとの離隔距離が変化す
る可能性がある。この場合、例え管路の敷設作業中であ
ってもその都度補正を行うことが必要となる。然し、管
路の敷設作業中にレーザー光を利用して補正を行う場
合、管路の敷設予定線が当初の設定線からズレる虞があ
り好ましいことではない。

【０００６】本発明の目的は、ＣＣＤカメラによって撮
像したターゲット上の距離と画素数とを比較して補正す
る作業を容易に行うための方法と、ターゲットと、前記
方法を実施するための装置と、前記装置を用いて掘進装
置を提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る距離補正方法は、所定の像が形成された
ターゲットをＣＣＤカメラで撮像すると共に撮像した画
像を画像処理装置で処理してターゲット上の像の距離又
は寸法を検出して所定の処理を行うように構成した装置
に於けるターゲット上の距離又は寸法を補正する距離補
正方法であって、前記ターゲットに予め所定の離隔距離
と離隔方向とを有する複数の観測点を設定すると共に予
め画像処理装置に前記複数の観測点に関するデータを入
力し、前記ターゲットをＣＣＤカメラで撮像した画像を
画像処理装置で処理するに際し、前記複数の観測点の間
にある水平方向の画素数及び垂直方向の画素数を算出
し、算出したデータを予め入力された複数の観測点に関
するデータと比較することによってターゲット上の距離
又は寸法を補正することを特徴とするものである。

【０００８】またターゲットは、所定の離隔距離と離隔
方向とを有する複数の観測点を設定すると共に、夫々の
観測点に通電により発光する発光体又は光を反射する反
射体を設けて構成されるものである。

【０００９】また距離補正装置は、前記ターゲットと、
前記ターゲットを撮像するＣＣＤカメラと、前記ターゲ
ットに設定された複数の観測点に関するデータを入力す
る入力手段と、前記ＣＣＤカメラによって撮像したター
ゲットの画像を処理して前記複数の観測点に於ける水平
方向の画素数と垂直方向の画素数を算出すると共に算出
された夫々の画素数と入力された複数の観測点に関する
データを比較してターゲット上の距離を補正する画像処
理装置とを有して構成されるものである。

【００１０】また掘進装置は、先端にカッターを有する
ヘッド部と該ヘッド部と後続するテール部とからなり前
記ヘッド部をテール部に対し方向修正可能に装着して構
成した掘進機を有する掘進装置に於いて、前記テール部
の所定位置に固着された請求項２記載のターゲットと、
前記ヘッド部に固着され且つ前記ターゲットの前面に配
設された指標と、前記掘進機の掘進方向に沿って配置さ
れ且つ前記ターゲットに可視光を照射する光源と、前記
テール部に固定して配置され前記ターゲット，指標及び
ターゲットに照射された可視光を撮像するＣＣＤカメラ
と、前記ターゲットに設定された複数の観測点に関する
データを入力する入力手段と、前記ＣＣＤカメラによっ
て撮像したターゲットの画像を処理して前記複数の観測
点の間の水平方向の画素数と垂直方向の画素数を算出し
算出された夫々の画素数と入力された複数の観測点に関
するデータを比較してターゲット上の距離を補正して記
憶すると共に掘進機の掘進中に撮像された画像を処理し
て掘進中に於ける掘進機の偏位方向及び偏位量を演算し
て出力する画像処理装置とを有して構成されるものであ
る。

【００１１】

【作用】上記ターゲットの距離補正方法（以下『補正方
法』という）によれば、ターゲットとＣＣＤカメラとが
どのような距離で離隔していても、ＣＣＤカメラで撮像
したターゲットの画像を画像処理装置で処理することに
よってターゲット上の距離或いは寸法を補正することが
出来る。即ち、ターゲットに予め所定の離隔距離と離隔
方向とを有する複数の観測点を設定すると共に予め画像
処理装置に前記複数の観測点間の距離データ或いは観測
点の位置データ等のデータを入力し、ＣＣＤカメラで撮
像したターゲットの画像を画像処理装置で処理する際
に、前記複数の観測点の間の水平方向の画素数及び垂直
方向の画素数を算出して予め入力された複数の観測点に
関するデータと比較することによってターゲット上の距
離或いは寸法を補正することが出来る。

【００１２】上記ターゲットによれば、予め設定された
所定の離隔距離と離隔方向とを有する複数の観測点に通
電により発光する発光体又は光を反射する反射体を設け
たので、これ等の観測点を光点として認識することが出
来る。このため、画像処理装置で補正を行う際に観測点
間の画素数の算出を容易に行うことが出来る。

【００１３】上記距離補正装置（以下『補正装置』とい
う）によれば、ターゲット上の距離或いは寸法の補正を
自動的に行うことが出来る。即ち、上記の如く構成した
ターゲットをＣＣＤカメラによって撮像すると共に予め
入力手段によってターゲットに設定された複数の観測点
間の距離データ或いは観測点の位置データを入力し、画
像処理装置によって撮像したターゲットの画像を処理し
て複数の観測点に於ける水平方向の画素数と垂直方向の
画素数を算出すると共に算出された夫々の画素数と入力
された複数の観測点に関するデータを比較してターゲッ
ト上の距離或いは寸法を補正することが出来る。

【００１４】上記掘進装置によれば、推進工法を実施す
るに際し掘進機に設けたターゲット上の距離を適宜補正
することが出来、且つ掘進機の敷設予定線からの偏位方
向及び偏位量を測定することが出来る。即ち、掘進機を
構成するテール部の所定位置に上記の如く構成したター
ゲットを固着すると共にこのターゲットを撮像するＣＣ
Ｄカメラを固着し、入力手段によってターゲットに設定
された複数の観測点の距離或いは位置のデータを画像処
理装置に入力すると共にＣＣＤカメラによって撮像した
ターゲットの画像を画像処理装置に入力し、該処理装置
で複数の観測点間の水平方向の画素数及び垂直方向の画
素数を算出して入力されたデータと比較することによっ
て、ターゲット上の距離或いは寸法を補正することが出
来る。

【００１５】またターゲットの前面にヘッド部に固着さ
れた指標を配設すると共にターゲットに掘進機の掘進方
向に沿って配置された光源から可視光を照射し、このタ
ーゲットをＣＣＤカメラによって撮像した画像を画像処
理装置で処理することによって、掘進中に掘進機が予定
敷設線から偏位した場合には、この偏位をターゲットに
照射された可視光の偏位として認識することが出来る。
即ち、掘進機の予定敷設線からの偏位方向及び偏位量が
ターゲット上に於ける可視光の偏位方向及び偏位量とし
て検出される。従って、掘進開始時に於けるターゲット
上の可視光の照射点を原点とし、掘進中に於けるターゲ
ット上の可視光の照射点を前記原点と比較することによ
って掘進機の偏位量を演算して出力することが出来る。

【００１６】

【実施例】先ず上記手段を適用した補正装置及びターゲ
ットの一実施例について図を用いて説明し、合わせて補
正方法について説明する。図１は補正装置のブロック
図、図２はターゲットの正面図である。図１に示す補正
装置は、ターゲット上の距離或いは寸法を適宜且つ容易
に補正し得るように構成したものである。この補正装置
は、特にターゲット及びＣＣＤカメラを直接人が操作す
ることが不可能であり且つ振動や衝撃等の発生し易い作
業環境に配設した場合に、これ等の振動や衝撃によって
ターゲットとＣＣＤカメラとの離隔距離等に変動が生じ
た際に有利に利用することが可能である。更に、ターゲ
ットとＣＣＤカメラとの組み合わせを変更して利用する
ような場合、例えばＣＣＤカメラと画像処理装置とを一
つのユニットとして構成すると共にターゲットを該ユニ
ットとは異なる装置に取り付けて構成したような場合で
あって、前記ユニットを取り外して種々のターゲットに
適用させるような場合に有利に利用することが可能であ
る。

【００１７】図１に於いて、補正装置は、図２に示すタ
ーゲット１、このターゲット１を撮像するためのＣＣＤ
カメラ３、画像処理装置４及び入力装置５（５ａ，５
ｂ）によって構成されている。

【００１８】ターゲット１は図２に示すように矩形状の
板によって形成されており、且つ表面には原点ｏを中心
とするＸ−Ｙ直交座標系１ａが形成されている。前記座
標系１ａ上であって原点ｏを中心として斜め方向の対称
位置に夫々観測点２（２ａ，２ｂ）が設けられている。
ターゲット１には測定すべき像が形成されるため、観測
点２の位置は像の形成範囲外にあることが好ましい。観
測点２は画像処理装置４によりターゲット１上の距離を
補正する際に位置を容易に特定し得ることが必要であ
る。このため、観測点２には通電により発光するＬＥＤ
等の発光体、或いはターゲット１を照明したときに光を
反射して光点として認識することが可能な反射体を固着
している。本実施例では、座標系１ａの一目盛を１cmに
対応して形成しており、観測点２ａ，２ｂは座標系１ａ
の原点ｏから最も離隔した位置に設けられている。即
ち、観測点２ａは座標（−４，４）の位置に設けられて
おり、且つ観測点２ｂは座標（４，−４）の位置に設け
られている。従って、観測点２ａ，２ｂ間の距離はＸ方
向及びＹ方向に夫々８cmとなる。また観測点２ａ，２ｂ
には通電により緑色に発光するＬＥＤを夫々配設してい
る。

【００１９】ＣＣＤカメラ３はターゲット１を撮像して
画像情報を電気信号に変換して画像処理装置に電送する
ものである。ＣＣＤカメラ３としてはターゲット１を
白，黒で撮像するカメラを用いることが可能である。然
し、本実施例では観測点２に緑色に発光するＬＥＤを用
いるためカラーカメラを使用している。

【００２０】画像処理装置４はＣＣＤカメラ３によって
撮像したターゲット１の画像を所定のプログラムに従っ
て処理することで、ターゲット１に形成された像の情報
を電気信号に変換して出力するものである。例えば、タ
ーゲット１上に形成された二点からなる像をＣＣＤカメ
ラによって撮像し、この画像から二点間のＸ方向の画素
数とＹ方向の画素数を算出して既に記憶している単位長
さ当たりの画素数と算出した画素数とを比較演算して二
点間の距離を測定する機能を有している。本実施例では
画像処理装置４として通常市販されている装置を用いて
いる。

【００２１】入力装置５は、ターゲット１に設定された
観測点２に関するデータとなる観測点２ａ，２ｂ間の距
離データ、或いは観測点２ａ，２ｂの位置データ（座標
データ）を入力するものである。この入力装置５として
は、通常利用されるキーボード５ａを利用することが可
能である。また例えば観測点２に関するデータを図示し
ないＩＣカードに格納した場合には、入力装置５として
ＩＣカードの読取装置５ｂを利用することも可能であ
る。

【００２２】上記の如く構成された補正装置に於けるタ
ーゲット１上の距離を補正する場合の手順について説明
する。先ず、キーボード５ａにより、画像処理装置４に
ターゲット上の距離を補正する作業を実行する指示を与
え、ターゲット１の観測点２ａ，２ｂのＬＥＤに通電し
て発光させると共に、画像処理装置４に入力装置５（５
ａ，５ｂ）によってターゲット１上に設定された観測点
２（２ａ，２ｂ）に関するデータを入力する。前記操作
によりＣＣＤカメラ３はターゲット１を撮像し、画像情
報を画像処理装置４に入力する。画像処理装置４では、
入力された画像情報から観測点２ａ，２ｂ間のＸ方向及
びＹ方向の画素数を算出し、算出した画素数と入力され
た観測点に関するデータとを比較して画像に於ける単位
長さ当たりの画素数を算出することで、ターゲット１上
の距離を補正することが可能である。そして前記の如く
して算出した単位長さ当たりの画素数を記憶し、以後記
憶した画素数に基づいてターゲット１に形成される像の
距離或いは寸法を算出することが可能である。

【００２３】次に、掘進装置の一実施例について図を用
いて説明する。図３は掘進装置の全体構成を示す説明
図、図４は指標及び観測点を構成するＬＥＤの結線図で
ある。尚、図に於いて前述の補正装置と同一部分には同
一の符号を付して説明を省略する。本発明に係る掘進装
置は推進工法によって地中に上水道管路，下水道管路，
電線用管路等の管路を敷設するための装置として構成さ
れたものであり、図３には一例として下水道管路を敷設
する掘進装置が示されている。掘進装置は、地中を掘削
しつつ移動する掘進機Ａ、掘進機Ａに推力を作用させて
推進させる元押装置Ｂ、管路の敷設予定線に沿って基準
線となる可視光を照射する可視光源Ｃ、掘進機Ａ，元押
装置Ｂ及び可視光源Ｃを制御する制御装置Ｄとによって
構成されている。

【００２４】掘進機Ａは、ヘッド部10ａ及びヘッド部10
ａに後続するテール部10ｂからなるシールド本体10を有
しており、ヘッド部10ａの先端にカッター11が設けられ
ている。シールド本体10のヘッド部10ａとテール部10ｂ
は複数のジャッキ12及び１本のロッド13を介して接続さ
れており、このジャッキ12を操作することによってヘッ
ド部10ａをテール部10ｂに対し所望の角度に変位させる
ことが可能なように構成されている。従って、掘進機Ａ
の移動方向が管路の敷設予定線から偏位したときには、
ヘッド部10ａをテール部10ｂに対し偏位方向及び偏位量
に応じて変位させることで、掘進機の移動方向を修正す
ることが可能である。

【００２５】テール部10ｂの所定位置には、前述の如く
構成したターゲット１が該テール部10ｂの軸心に対し直
交する方向に固定されて配置されている。テール部10ｂ
に於けるターゲット１の位置は特に限定するものではな
いが、該テール部10ｂの軸心上にあることが好ましい。
テール部10ｂであって、該テール部10ｂに配置されたタ
ーゲット１の全面を撮像し得る位置にＣＣＤカメラ３が
固定配置されている。後述するように、ターゲット１に
は掘進機Ａの後端側（図に於ける右側）から可視光とな
るレーザー光が照射される。このため、ＣＣＤカメラ３
はターゲット１に対するレーザー光の照射を妨げること
のないようテール部10ｂの内壁に固定されている。

【００２６】ヘッド部10ａの前端側（図に於ける左側）
には遮蔽板14が設けられており、この遮蔽板14によって
切羽と掘進機Ａの内部とを分離している。遮蔽板14には
ターゲット１の前面（図に於ける右側）に至る長さを持
ったアーム15ａが固着されており、このアーム15ａの先
端に指標15が設けられている。上記の如く、ターゲット
１はテール部10ｂに固定され且つ指標15がヘッド部10ａ
に固定されている。このため、ヘッド部10ａをテール部
10ｂに対し変位させると、このときの変位方向及び変位
量をターゲット１に対する指標15の偏位として測定する
ことが可能である。

【００２７】上記指標15は通電により緑色に発光するＬ
ＥＤによって構成されている。前記指標15はテール部10
ｂに対するヘッド部10ａの変位を指示するものであり、
推進作業中には常に発光していることが必要である。然
し、推進作業中以外には発光させる必要はない。またタ
ーゲット１に設けた観測点２を構成するＬＥＤは該ター
ゲット１に於ける距離の補正を行う際にのみ発光すれば
良く、推進作業中に発光させる必要はない。即ち、観測
点２と指標15は全く異なる機能を有するものであるた
め、両者を同時に発光させる機会はない。このため、本
実施例では図４に示すように指標15と接続される電線16
と観測点２に接続される電線17をスイッチ18を介して電
線19と接続することにより、制御装置Ｄと接続された電
線19を観測点２と指標15に対する共通線として利用して
いる。従って、掘進機Ａの内部に通電により発光するＬ
ＥＤによって構成された観測点２を設けたにもかかわら
ず、掘進機Ａと制御装置Ｄとの間を従来と同様な線数に
よって接続することが可能である。

【００２８】元押装置Ｂは、フレーム20、フレーム20に
固定された複数のジャッキ21、ジャッキ21の先端に取り
付けられた押輪22によって構成されている。フレーム20
は掘進機Ａ，該掘進機Ａに後続するヒューム管23を載置
すると共にこれ等を推進するに当たって推進方向を案内
するものである。ジャッキ21は掘進機Ａ或いはヒューム
管23に推力を作用させて推進するものであり、油圧によ
り作動する油圧ジャッキにより構成されている。また押
輪22はフレーム20上に配置され、掘進機Ａ或いはヒュー
ム管23の後端と当接してフレーム20の上面に沿って摺動
することで、掘進機Ａ或いはヒューム管23を推進させる
ものである。

【００２９】可視光源Ｃは管路の敷設予定線に沿って直
進性を有する可視光を照射するための光源である。この
ような可視光としてはレーザー光が好ましく、このた
め、可視光源Ｃとしてレーザー発振器24を用いている。
このレーザー発振器24を管路の敷設予定線の延長上に配
置すると共にレーザー光24ａを管路の敷設予定線に沿っ
て照射することで、レーザー光24ａを掘進機Ａを推進す
る際の基準線として利用している。即ち、レーザー光24
ａを照射してターゲット１上にレーザー光点を形成し、
掘進機Ａの移動に伴うレーザー光点のターゲット１上の
偏位方向及び偏位量を測定することで、管路の敷設予定
線に対する掘進機Ａの偏位を測定することが可能であ
る。

【００３０】制御装置Ｄは掘進機Ａ，元押装置Ｂ及び可
視光源Ｃの動作を制御するものである。この制御装置Ｄ
は、画像処理装置４、入力装置５（５ａ，５ｂ）、モニ
ターテレビ25、ビデオレコーダー26、コントローラー27
等からなり、掘進装置全ての動作を制御すると共に記録
し得るように構成されている。モニターテレビ25はＣＣ
Ｄカメラ３によって撮像したターゲット１及びターゲッ
ト１の周辺に配置された図示しない計器類の指示を表示
するものであり、掘進機Ａの推進作業中はオペレーター
がモニター画面を監視することによって、作業の進行状
況や異常発生の有無を確認し得るように構成されてい
る。またＣＣＤカメラ３によって撮像した画像情報はビ
デオレコーダー26によって記録し得るように構成されて
いる。コントローラー27は掘進装置の動作を制御する中
枢となるものであり、該掘進装置を好適な状態で作動さ
せるために必要な情報が格納或いは記憶されている。即
ち、掘進機Ａが管路の敷設予定線から偏位し、画像処理
装置４に於けるターゲット１の画像処理によって掘進機
Ａの偏位方向及び偏位量が測定されてコントローラー27
に出力されたとき、このコントローラー27では前記情報
を格納されたプログラムに従って演算し、測定された偏
位方向及び偏位量を修正するために最適な操作量を算出
して掘進機Ａのジャッキ12を出没させる。

【００３１】次に、上記の如く構成された掘進装置に於
けるターゲット１の距離補正の手順について説明する。
先ず、地中の掘進作業を開始するに先立って、掘進機Ａ
を元押装置Ｂのフレーム20上に載置すると共に、レーザ
ー発振器24を管路の敷設予定線の延長上に配置する。次
に、キーボード５ａを操作してコントローラー27及び画
像処理装置４にターゲット１の距離補正を行う旨の入力
を行うと共に、キーボード５ａ或いは読取装置５ｂによ
ってコントローラー27及び画像処理装置４にターゲット
１に設けた観測点２ａ，２ｂに関するデータを入力す
る。前記指示により予めコントローラー27に格納された
或いはＩＣカードに格納された補正プログラムが進行す
る。補正プログラムの進行に伴って、先ず、スイッチ18
が作動して観測点２ａ，２ｂのＬＥＤを発光させる。ま
たＣＣＤカメラ３によってＬＥＤが発光したターゲット
１を撮像し、画像情報を画像処理装置４に電送する。画
像処理装置４では、電送された画像情報から観測点２
ａ，２ｂ間にあるＸ方向の画素数及びＹ方向の画素数を
算出し、算出された夫々の方向の画素数を既に入力され
ている観測点２ａ，２ｂのデータと比較して単位長さ当
たりの画素数を演算してターゲット１上の距離に対応す
る画像情報上の画素数を認識して記憶する。例えば観測
点２ａ，２ｂのデータとして、Ｘ方向８cm，Ｙ方向８cm
とする距離データが入力されている場合であって、Ｘ方
向の画素数ｎ，Ｙ方向の画素数ｍを算出した場合には、
ｎ／８をＸ方向に於ける単位長さ当たりの画素数として
認識して記憶し、またｍ／８をＹ方向の単位長さ当たり
の画素数として認識して記憶する。上記の手順を経るこ
とでターゲット１上の距離を補正することが可能であ
る。

【００３２】上記の如くしてターゲット１上の距離を補
正した後、キーボード５ａを操作してコントローラー27
及び画像処理装置４に距離補正を終了する旨の入力を行
うと共に推進作業を開始する旨の入力を行う。先ず、推
進作業の開始に先立って、スイッチ18が作動してターゲ
ット１に設けた観測点２ａ，２ｂのＬＥＤに対する通電
が遮断されると共に指標15に対する通電が開始されて指
標15が発光する。またレーザー発振器24からレーザー光
24ａを発振してターゲット１上にレーザー光点を形成す
る。そして画像処理装置４では前記初期状態に於けるレ
ーザー光点の初期位置（初期原点）に関するデータを記
憶する。上記の如くして画像処理装置４にレーザー光の
初期原点を記憶させた後、元押装置Ｂを作動させて掘進
機Ａを地中に推進させ、以後、該掘進機Ａに順次ヒュー
ム管23を後続させて推進させる。

【００３３】掘進機Ａの推進に伴って、該掘進機Ａが管
路の敷設予定線であるレーザー光24ａから偏位すると、
このときの偏位方向及び偏位量はターゲット１に対する
レーザー光点の偏位として現れる。即ち、ターゲット１
上のレーザー光点の初期原点からの偏位として現れる。
従って、画像処理装置４では、適宜或いは一定時間毎に
ＣＣＤカメラ３によって撮像した画像を処理し、その都
度レーザー光点の偏位を測定して偏位量を初期原点から
の離隔距離（mm）として測定する。そして測定された離
隔距離のデータをコントローラー27に出力する。コント
ローラー27では、入力された離隔距離のデータを所定の
プログラムに従って演算して掘進機Ａのジャッキ12に対
する最適な操作量を出力して掘進機Ａのヘッド部10ａを
テール部10ｂに対して変位させて移動方向を修正する。

【００３４】上記の如き掘進機Ａを推進させる過程で何
等かの外力が作用し、ターゲット１の取付位置の変動或
いはＣＣＤカメラ３の取付位置の変動等の異常が発生し
た場合、現在のターゲット１に於ける単位長さを構成す
る画素数が変動することがある。この場合、ＣＣＤカメ
ラ３によって撮像したターゲット１の画像を画像処理装
置４で処理して画素数を算出してターゲット１上の距離
を測定しても、実際のターゲット１上の距離と異なる値
となる。従って、再度ターゲット１上の距離を補正する
ことが必要となる。このような場合には、コントローラ
ー27によって掘進機Ａ，元押装置Ｂに現在状態を維持す
べき旨の指示を行い。キーボード５ａにより画像処理装
置４及びコントローラー27に距離補正を行う旨の入力し
て前述の手順に従って補正を行う。そして距離補正が終
了したとき、再度掘進機Ａの推進を行うことで、管路を
敷設することが可能である。

【００３５】掘進機Ａは目的の管路の敷設を終了すると
カッター11が磨滅して引続き他の管路を敷設することが
困難である。このため、カッター11の補修或いは交換が
行われる。然し、レーザー発振器24及び制御装置Ｄ等は
掘進機Ａの補修期間中であっても他の掘進機に適用する
ことが可能であり、一つの工事現場が終了すると他の工
事現場用に利用されるのが一般である。即ち、制御装置
Ｄは特定の掘進機Ａにのみ適用されるものではなく汎用
的に利用される。制御装置Ｄに適用される掘進機が変更
されると、ターゲットとＣＣＤカメラとの配置も異なる
こととなり、従って、制御装置Ｄと組み合わされる掘進
機毎に該掘進機に取り付けられたターゲットの補正を行
うことが必要となる。このように、ターゲットとＣＣＤ
カメラとの位置関係が頻繁に変化する場合、本発明に係
る補正方法を適用することによって容易にターゲット上
の距離を補正することが可能となり有利である。

【００３６】前述の実施例では、ターゲット１に二つの
観測点２ａ，２ｂを設けた場合について説明したが、例
えば三点以上の観測点を設けても良いことは当然であ
る。

【００３７】

【発明の効果】本発明に係る補正方法によれば、ターゲ
ットとＣＣＤカメラとの位置関係が変化してもその都度
容易に且つ正確にターゲット上の距離或いは寸法を補正
することが出来る。このため、推進工法を実施する掘進
機等に適用した場合に推進作業を開始する際の段取り時
間を低減させると共に、推進作業中に発生する掘進機の
変位量を正確に測定することが出来る。

【００３８】本発明に係るターゲットによれば、上記補
正方法を実施するに際し複数の観測点を明確に認識させ
ることが出来る。このため、画像処理装置で補正を行う
際に観測点間の画素数の算出を容易に且つ正確に行うこ
とが出来る。

【００３９】本発明に係る補正装置によれば、ターゲッ
トをＣＣＤカメラによって撮像すると共に予め入力手段
によってターゲットに設定された複数の観測点間の距離
データ或いは観測点の位置データを入力することで、画
像処理装置によってターゲット上の距離或いは寸法を自
動的に且つ正確に補正することが出来る。

【００４０】本発明に係る掘進装置によれば、推進工法
を実施するに際し掘進機に設けたターゲット上の距離を
適宜補正することが出来、且つ掘進機の敷設予定線から
の偏位方向及び偏位量を正確に測定することが出来る等
の特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】補正装置のブロック図である。

【図２】ターゲットの斜視図である。

【図３】掘進装置の全体構成を示す説明図である。

【図４】指標及び観測点を構成するＬＥＤの結線図であ
る。

【符号の説明】

Ａは掘進機、Ｂは元押装置、Ｃは可視光源、Ｄは制御装
置、１はターゲット、２，２ａ，２ｂは観測点、３はＣ
ＣＤカメラ、４は画像処理装置、５は入力装置、５ａは
キーボード、５ｂは読取装置、10はシールド本体、10ａ
はヘッド部、10ｂはテール部、11はカッター、12はジャ
ッキ、13はロッド、15は指標、18はスイッチ、20はフレ
ーム、21はジャッキ、22は押輪、23はヒューム管、24は
レーザー発振器、24ａはレーザー光、25はモニターテレ
ビ、26はビデオレコーダー、27はコントローラーであ
る。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の像が形成されたターゲットをＣＣ
   Ｄカメラで撮像すると共に撮像した画像を画像処理装置
   で処理してターゲット上の像の距離又は寸法を検出して
   所定の処理を行うように構成した装置に於けるターゲッ
   ト上の距離又は寸法を補正する距離補正方法であって、
   前記ターゲットに予め所定の離隔距離と離隔方向とを有
   する複数の観測点を設定すると共に予め画像処理装置に
   前記複数の観測点に関するデータを入力し、前記ターゲ
   ットをＣＣＤカメラで撮像した画像を画像処理装置で処
   理するに際し、前記複数の観測点の間にある水平方向の
   画素数及び垂直方向の画素数を算出し、算出したデータ
   を予め入力された複数の観測点に関するデータと比較す
   ることによってターゲット上の距離又は寸法を補正する
   ことを特徴としたターゲットの距離補正方法。
2. 【請求項２】 所定の離隔距離と離隔方向とを有する複
   数の観測点を設定すると共に、夫々の観測点に通電によ
   り発光する発光体又は光を反射する反射体を設けたこと
   を特徴としたターゲット。
3. 【請求項３】 請求項２記載のターゲットと、前記ター
   ゲットを撮像するＣＣＤカメラと、前記ターゲットに設
   定された複数の観測点に関するデータを入力する入力手
   段と、前記ＣＣＤカメラによって撮像したターゲットの
   画像を処理して前記複数の観測点に於ける水平方向の画
   素数と垂直方向の画素数を算出すると共に算出された夫
   々の画素数と入力された複数の観測点に関するデータを
   比較してターゲット上の距離を補正する画像処理装置と
   を有することを特徴とした距離補正装置。
4. 【請求項４】 先端にカッターを有するヘッド部と該ヘ
   ッド部と後続するテール部とからなり前記ヘッド部をテ
   ール部に対し方向修正可能に装着して構成した掘進機を
   有する掘進装置に於いて、前記テール部の所定位置に固
   着された請求項２記載のターゲットと、前記ヘッド部に
   固着され且つ前記ターゲットの前面に配設された指標
   と、前記掘進機の掘進方向に沿って配置され且つ前記タ
   ーゲットに可視光を照射する光源と、前記テール部に固
   定して配置され前記ターゲット，指標及びターゲットに
   照射された可視光を撮像するＣＣＤカメラと、前記ター
   ゲットに設定された複数の観測点に関するデータを入力
   する入力手段と、前記ＣＣＤカメラによって撮像したタ
   ーゲットの画像を処理して前記複数の観測点の間の水平
   方向の画素数と垂直方向の画素数を算出し算出された夫
   々の画素数と入力された複数の観測点に関するデータを
   比較してターゲット上の距離を補正して記憶すると共に
   掘進機の掘進中に撮像された画像を処理して掘進中に於
   ける掘進機の偏位方向及び偏位量を演算して出力する画
   像処理装置とを有することを特徴とした掘進装置。
5. 【請求項５】 前記指標を通電により発光する発光体に
   よって構成すると共にターゲットに設定された複数の観
   測点に夫々通電により発光する発光体を設け、前記指標
   の発光体に通電する電線と前記ターゲットの発光体に通
   電する電線とを切替スイッチを介して共通線によって電
   源と接続したことを特徴とした請求項４記載の掘進装
   置。