JPS607318A - 実体写真測量法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 の対象についてその微細なところ捷で、たとえそれが町
成り近付きがたい厄介な賜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っ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
。

余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
１月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ｉｌｌｌｌ量法さ
らには実体悦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削的に処理する際には、上述の間知
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側壁を用いる。この曲］量法
は、性能上広く受け入れられた方法であり、たとえＵ：
面積高低等の地誌、地図作成またはその他の目的のため
ビルディング、廃瀘、構造物などの地上の不動の対象−
または土地それ自体の側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
写真を使ってステレオプロッタで空間に再現した３次元
写真像寸たは天体睨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、この間知の実
体写真測量法は、ふたつの異なった地点から，　ｉｌｉ
ｌｌ量しようとする対象を１対またはそれ以上の対の写
真に撮っ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ックスのないはつ
きりした正確な立体モデルの再構成のために、寸だこの
モデルが完全に水平にねる寸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の仝間匡標における前述の５
つの点の決定は従来の地誌学的手段によって行なう０）
、前述の写真から出発してステレオプロッタによって被
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
際の対象物に代っ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
測定値を記録ケージに記碌しこれら測定値を電子的に処
理してプロッ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で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、人間にとってきびしい環境捷たｌは
危険な環境であっ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、捷たはＡｉｌ記５点
の空間嘔標全予しめ決定することが絶対に不０Ｔ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
できなかった。

公海上で石油を産出するための沖合プラットホームｌｌ
設の場合が一般的な例である。このような賜金単管方式
で静止の殉設を建設するためには、捷ず海床中に支持管
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」二に建設しようとする
ツーラットホームを正確に設計してこのプラットホーム
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／しの支持管の中心（マークさえされていない）間の
距離全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、捷だ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
度全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
実体写真法によってのみはじめてｉ”Ｊ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
充分な精度をもっ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って
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、調査しようとするえ・１象物を直
接測定することを必要とせず、従ってきびしい場所、接
近不可能な場所にあるズ・４象物１％に沖合プラットホ
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
調査力法である。

これは、約３０メートルの距離から、互いに約６メ一ト
ル程度の既知距離を隔てた相互に同期せしめプで２台の
同形の写真機で測定文・」渠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ｌ　ｏｎの
最大許容誤差というステレオプロッタで深度測定の新装
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１号られ、楕富測定が
たとえば沖合プラッ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はかりでなく、たとえばθυ而、フ
ロート、たれ下ったケーブルなどのようなｉ０１動物体
についても１ｊ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
さを予しめ測定した非伸長性の’１ｉｉｌ製チェーンの
ような比絞要素を５眞の睨野円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状めできるばかりで
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、異なった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ッ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、矢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っ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ェーンを常時完全に見え
る状態で測量対象物にフッキングしこれらを３０ないし
／ＩＯツートルの距離からとっ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った距離だけ間
隔を隔てた２台の同期したカメラで１ＩＩＩＩ′ｆｔ対
象物を撮影し、０９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ッタでイζ）
て、（ニ）この立体光学モデル上で、８つの従来の写真
測：什方向の周辺位置にグループ化さｇ半分は海面の波
または地上の起伏の山のレベル（正の最大値ン、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、陣）これらの測定値を
統泪的に処理して平均水平面を決定し、（へ）立体光学
モデルを適宜ＩＯ１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４を合せた立体
光学モデルについてふたつの基糸マーカ間の鋼製チェー
ンの懸垂曲線の長さをこのチェー／のひとつのリンクに
Ｚ」応する小さな曲１腺部分の長さの和をめることによ
って写真上で測定し、（ト）このようにしてめ／ζ値七
予しめ正（ｉ３ｉに測定しｌＣ値との比によりスケール
全決定し、チ）このスケールを１月いて立１不光学モデ
ルの１則釘二イ的を′夫し１１のλ；Ｊ象９勿のズ・Ｊ
応する足巨面１１Ｖｃ変」奥する。

本発明の好適な天殉例によれば、前述の２台の同期し／
こカメラは、／ことえばノ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−４
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った距離だ
け間Ｍ　ｋ隔てられる。

本発明の他の好適な実ｌｌ−例によれば、２台のカメラ
を支持する高強ｍ−金属製のビームは大型クレーン（最
大高：′ＪＯメートル）によっ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症例につい
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
ツートルの支持管ケ示す。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に打ち込捷れ、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ットホームを支持
せしめるので、このプラッ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ｌ”
ｌすることなく、２本の支持管１および２の間に船６に
よって非伸長性の鋼製チェーン７を引掛けるのである。

このチェーン７はもつれることかなく、その両端にはそ
れぞれ基糸マーカ８および９をしっかりと固定する。こ
れらマーカ８．９は実１険室において予じめ正確に測っ
た距離だけ１４（Ｉれて配置されている。

ふたつの基準マーカ８および９８ｉ、その全長およびチ
ェーンリングが、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
ェーン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。

との支持管とチェーンとｙｔｒ　ａに２台のカメラ１０
、ＩＩ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ー・リコ
グタ１３０両１４１１のドアから片持ち式に張り出され
た約６フートルの長さの筒強度金属ビーム］２の端部に
、姿勢変更ｏＪ能に装架しである。

本発明の変形例によれば、端部に２台のカメラ１０、Ｉ
Ｉを支持するビーム１２ｉｊ、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）内に装情される。

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
ッタへ挿置する。このステレオプロッタは撮影した対象
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１６．１７．１８．１９．２０．２１．２２および
２３のそれぞれに対応する位置に、ステレオプロッタの
可動矢を使って、ｊｌ〈室数の点１６１・・・２３１の
Ｃ朶さくＺｒ１ｔ由）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（
負の量大値９に位置せしめる。

このようにして得た４１１］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、ＡｉＪ
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
均レベルにもち米たらず。こうすれば立体光学モテルは
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七て、再び
ステレオプロッタの可動矢を用いて、チェーン７のふプ
こつの基準マーカ８および９の間に横たわる）“１ｊ、
４．乗曲線の長さを写真のスケールで正確にｄ１］］定
する。

この７測定は、たとえばこのチェ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めることによってな
されるのである。

ここに至って、このようにして（ル）たイ）自とチェー
ン部分８．９の正しく予じめ測定した値との比をめて、
４％スケールとする。立体光学モテルについての長さの
測定値にとの喚算スケールをかけて実際の長さヲ得るこ
とができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図にふたつの支持・琴の間に既知の長さのチェーン
部分４１１けた伏軽を不す斜呪図、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
ンから撮影をする仄態を示すボＦ睨図、第４　ｌｙＪは
ステレオプロッタで１号だ立体光学モテルの斜悦図であ
る。 ］　、２．３・・支持管、４・・ｉＭ　１．ｉ、５・・
とｆＩ７岸悔、６・・船舶、７・・チェーン、８，９・
・基％（Ｌマーカ、１０．１１　・・カメラ、１２・・
ビーム、１．う・壷ヘリコプタ、１４・・ケージ、１５
φ・大型クレーン、１６〜２３・・位置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　異なった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、仮測定対象物の立体光学モテルをス
   テレオブロック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／で既知の距離だけ隔
   てられたふたつの基■マーカにしっ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ェーンを常時完全に
   児える状態で測量対象物にフッキングしこれらを３０な
   いし４０メートルの距離からとっ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った距ｕｉｆ
   ＃だけ間隔を隔てた２台の同期したカメラで測量対象物
   全撮影し、（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ブロックで赳て、に
   ）この立体光学モデル」二で、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（負の最大値う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）これらの測定値全統計的
   に処理して平均水平面を決定し、（へ）立体光学モテル
   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
   姿勢に合わせ、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ェーンの懸垂曲
   線の長さをこのチェ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めイ）ことによって写真上で
   測定し、（ト）このようにしてめた値と予じめ正確に測
   定しプて値との比によりスケールを決定し、例このスケ
   ールを用いて立体光学モデルの測定値を実際のズ」象物
   の対応する距離に変換すること全特徴とする実体写真測
   量法。 ２、特許請求の範囲第１樟記載の７ｊ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　％許請求の範囲第１項記載の方法において、ＭｉＪ
   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／でケージ上に装架されたビームの
   ４部に正イＩＶに測った距離をもって姿勢変更可能に装
   架したことを特徴とする方法。