施工補助装置、施工補助方法
【課題】建築物の施工、解体、デザインの製作など、幅広い意味での施工を必要とする施工領域における面積を簡便に算出すると共に、必要となる作業量、作業時間、コスト、材料、素材、材料や素材の量、必要となる機器の種類や大きさなどを推測できる、施工補助装置を提供する。
【解決手段】施工補助装置は、施工対象物１００の画像に基づいて、施工対象物１００の所定領域の面積を算出する面積算出手段と、施工対象物１００の周辺情報を記憶する第１記憶部と、施工対象物１００の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する第２記憶部と、所定領域の面積、周辺情報および施工要素の少なくとも２以上に基づいて、施工対象物１００の施工特性を算出する算出手段と、を備える。
【解決手段】施工補助装置は、施工対象物１００の画像に基づいて、施工対象物１００の所定領域の面積を算出する面積算出手段と、施工対象物１００の周辺情報を記憶する第１記憶部と、施工対象物１００の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する第２記憶部と、所定領域の面積、周辺情報および施工要素の少なくとも２以上に基づいて、施工対象物１００の施工特性を算出する算出手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築、看板、施工業務など幅広く施工を必要とする業務分野において、デザインや建築物を施工するに当たって必要となるコスト、材料、素材などの要素を簡単に見積もることのできる施工補助装置、施工補助方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物や建造物の壁面におけるデザイン設置場所に、塗装を施したり看板やポスターを設置（すなわちデザインを施す）したりする際に、予めこれらの建物や建造物の壁面の面積が算出されていることが好ましい。壁面の面積が不明であると、どの程度の塗料や材料が必要となるのか、どの程度の面積の看板やポスターを設置できるのか不明であるからである。壁面の面積が予め分かっている場合には、塗装を施したり、看板やポスターを設置したりする工事の効率が向上する。
また、壁面における看板やポスターのみならず、住宅、ビル、工場、商業施設などの建築物を施工する際や、廃棄用建築物を解体したりする場合にも、対象となる建築物のある面の面積（複数の面の面積から概算される体積）が、事前に分かっていることは、施工における見積精度が向上する。
【０００３】
設置場所に施すデザインの構成要素（最適な原画、面積、必要となる塗料量、コスト、色度、輝度など）を、早期に予測することは、設置場所にデザインを製作する場合に重要である。屋外の設置場所にデザインを製作する場合にデザインの構成要素が不明であると、作業中に必要な材料が不足したり、余分な材料が余ったりしてコスト面での問題が生じうる。あるいは、製作したデザインが、設置場所の周辺環境や方角によって、十分なデザイン効果を発揮できない問題も生じる。
【０００４】
このように、屋外の設置場所にデザインを施す場合には、設置場所の面積、最適な原画、必要となる塗料量、コストなどのデザインの構成要素を、デザインを施す前に把握できることが重要である。特に、設置場所における測量などの大掛かりな作業によらずこれらの構成要素を予め推定できることが必要である。
【０００５】
同様に、種々の建築物を施工したり建築物を解体したりする場合には、予め必要となる作業量、作業時間、コスト、材料、素材、材料や素材の量、必要となる機器の種類や大きさが、予め分かっていることが好適である。実際の施工や解体作業に入ってから、見積と異なるコストが掛かってしまったり、必要な材料が不足したりすることが生じるのは、好ましいことではない。デザインや看板の設置に限らず、建築物の施工や解体においても、必要となる作業量やコストなどについての高い精度での事前予測ができることが好ましい。特に、近年では、コストや施工期間に対する要求が厳しくなっており、種々の要素について、事前に高い精度で見積もることが重要となっている。
【０００６】
このように、建築、看板、施工業務など幅広くデザインや施工、建築施工、解体などにおいては、必要となる種々の要素が事前予測できることが重要であり、このためには、施工対象領域の面積（面積に基づく体積）を、簡単かつ高い精度で算出できることが必要となってきている。
【０００７】
このような状況において、屋外の施工対象領域の面積を算出するには、危険な作業に基づいて実測を行うか、基準点測量やステレオカメラによる測量を行うのが一般的であった。
【０００８】
しかしながら、実測による測量は、危険を伴う上に、対象となる領域が変更になってしまうと、改めて実測による測量作業を必要とする不便を有する。基準点測量やステレオカメラによる作業は、作業時間や作業工数が多くなる上に、測量対象となる建物や建造物を目視できる現場での作業しかできない。
【０００９】
これらの現場での作業は、危険度も高く、作業工数も多くなる。例えば、建築物の解体を行うための、作業量、作業機器、コストを見積もるために、解体業者は、様々な現場に何度も熟練作業者を派遣する必要がある。これらの熟練作業者の派遣による業務は見積だけであり、見積後に当該業務を受任できるとは限らない。建築や看板施工でも同様である。コスト削減や期間短縮の要求が高まる中、見積コストを抑えたい欲求もある。
【００１０】
このように、実際の施工現場に熟練作業者を派遣して、危険と隣り合わせで施工領域の面積や体積を測定することを減少したい要求が強まっている。このような状況において、撮像装置で撮像された画像を用いて、建物や建造物の壁面を計測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】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−１４７５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１は、複数の角度から撮像された画像に含まれる被写体の視差を、調整する技術を開示するだけである。
【００１３】
このため、特許文献１は、被写体の面積を算出する技術を開示していない。また、特許文献１の標定基準体は、被写体の位置と面積を算出することに適用が難しい。特に、種々の角度から撮像された画像に含まれる標定基準体の任意の点を、高い精度で識別することが困難であり、事後的に撮像された画像を用いて、被写体の面積算出に必要となるデータを得ることが困難である。撮像された写真の角度や位置によっては、標定基準体の写り方が大きく異なって、標定基準体と被写体との関連性を得ることが難しいからである。
【００１４】
また、従来技術は、被写体の面積を十分に算出できないだけでなく、設置場所に最適なデザインを製作するためのデザインの構成要素を算出することができない。この結果、設置場所において実際にデザインを製作する以前に、デザイン製作を効率化するための準備ができない問題がある。特に、デザインオフィスなどの設置場所と離隔した場所にてデザイン製作を効率化する準備が行えない問題がある。
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑み、建築物の施工、解体、デザインの製作など、幅広い意味での施工を必要とする施工領域における面積を簡便に算出すると共に、必要となる作業量、作業時間、コスト、材料、素材、材料や素材の量、必要となる機器の種類や大きさなどを推測できる、施工補助装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題に鑑み、本発明の施工補助装置は、施工対象物の画像に基づいて、施工対象物の所定領域の面積を算出する面積算出手段と、施工対象物の周辺情報を記憶する第１記憶部と、施工対象物の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する第２記憶部と、所定領域の面積、周辺情報および施工要素の少なくとも２以上に基づいて、施工対象物の施工特性を算出する算出手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の施工補助装置は、施工現場における施工対象物を施工したり解体したりする際に必要となる作業量、作業時間、コスト、材料、素材、材料や素材の量、機器の種類および大きさの少なくとも一つを含む、施工要素を推測できる。特に、施工補助装置は、施工対象物や施工領域の面積を高い精度で算出できるので、高い精度で施工要素を推測できる。
【００１８】
また、施工補助装置は、施工現場における施工対象物や施工領域の写真に基づくだけで、施工対象物や施工領域の面積を算出すると共に、施工要素を推測できるので、現場作業の負担が大幅に減少する。この結果、施工や解体に伴う、施工要素の見積に必要な時間やコストが低減する。
【００１９】
また、写真に基づくだけで、施工要素を推測できるので、作業の危険性も低くなり、施工や解体などの業務能力が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１における施工対象物の模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１における施工補助装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態２における施工補助装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態２における撮像画像に基づく面積算出を示す概念図である。
【図５】本発明の実施の形態２における第１画像と第２画像との撮像を説明する模式図である。
【図６】実施の形態２における面積算出手段の内部ブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態２における第１画像と第２画像の写真例である。
【図８】本発明の実施の形態２における標識の正面図である。
【図９】本発明の実施の形態２における撮像装置の方向推定の模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における撮像装置と標識との距離の推定を説明する模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態３における特定点座標の推定を説明する写真である。
【図１２】本発明の実施の形態２における特定点の３次元座標の推定を説明する模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態３におけるコンピュータのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の第１の発明に係る施工補助装置は、施工対象物の画像に基づいて、施工対象物の所定領域の面積を算出する面積算出手段と、施工対象物の周辺情報を記憶する第１記憶部と、施工対象物の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する第２記憶部と、所定領域の面積、周辺情報および施工要素の少なくとも２以上に基づいて、施工対象物の施工特性を算出する算出手段と、を備える。
【００２２】
この構成により、施工補助装置は、施工対象物の画像に基づくことで、容易に施工対象物の施工に必要となる施工特性を算出できる。
【００２３】
本発明の第２の発明に係る施工補助装置では、第１の発明に加えて、施工対象物は、施工建築物、解体建築物、看板、壁面デザイン、施工外壁および庭園の少なくとも一つを含む。
【００２４】
この構成により、施工補助装置は、様々な施工対象物の施工特性を見積もることができる。
【００２５】
本発明の第３の発明に係る施工補助装置では、第１又は第２の発明に加えて、施工要素は、施工対象物に基づく素材、工数、期間およびコストの少なくとも一つの単位を含む。
【００２６】
この構成により、施工補助装置は、施工特性に関連する施工要素を用いることができる。
【００２７】
本発明の第４の発明に係る施工補助装置では、第３の発明に加えて、素材は、建築素材、デザイン素材、塗料および庭園素材の少なくとも一つの単位量を含む。
【００２８】
この構成により、施工補助装置は、施工対象物の特徴に応じた施工要素を、施工特性の算出において用いることができる。
【００２９】
本発明の第５の発明に係る施工補助装置では、第３又は第４の発明に加えて、工数は、建築工数、解体工数、塗装工数、印刷工数および造園工数の少なくとも一つの単位量を含む。
【００３０】
この構成により、施工補助装置は、施工対象物の特徴に応じた施工要素を、施工特性の算出において用いることができる。
【００３１】
本発明の第６の発明に係る施工補助装置では、第３から第５のいずれかの発明に加えて、期間は、建築期間、解体期間、塗装期間、印刷期間および造園期間の少なくとも一つの単位量を含む。
【００３２】
この構成により、施工補助装置は、施工対象物の特徴に応じた施工要素を、施工特性の算出において用いることができる。
【００３３】
本発明の第７の発明に係る施工補助装置では、第３から第６のいずれかの発明に加えて、コストは、建築コスト、解体コスト、塗装コスト、印刷コストおよび造園コストの少なくとも一つの単位量を含む。
【００３４】
この構成により、施工補助装置は、施工対象物の特徴に応じたコストを算出できる。
【００３５】
本発明の第８の発明に係る施工補助装置では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、算出手段は、施工対象物が施工建築物である場合に、算出される所定領域の面積に基づいて、施工対象物に必要となる、建築素材の種類、量、コスト、建築工数、建築期間および建築コストの少なくとも一つを算出する。
【００３６】
この構成により、施工補助装置は、施工建築物の施工に必要となる施工特性を、簡便に見積もることができる。
【００３７】
本発明の第９の発明に係る施工補助装置では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、施工対象物が解体建築物である場合には、面積算出手段は、解体建築物の複数の方向からの所定領域の面積を算出し、算出手段は、複数の面積値に基づいて、解体建築物の解体工数、解体期間および解体コストの少なくとも一つを算出する。
【００３８】
この構成により、施工補助装置は、解体建築物の解体に必要となる施工特性を、簡便に見積もることができる。
【００３９】
本発明の第１０の発明に係る施工補助装置では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、施工対象物が看板および壁面デザインの少なくとも一方である場合には、面積算出手段は、看板および壁面デザインを施工する予定領域の面積を算出し、算出手段は、予定領域の面積に基づいて、看板および壁面デザインの少なくとも一方の、デザイン素材、デザイン工数、デザイン期間およびデザインコストの少なくとも一つを算出する。
【００４０】
この構成により、施工補助装置は、看板や壁面デザインなどのデザイン建築物の施工に必要となる施工特性を、簡便に見積もることができる。
【００４１】
本発明の第１１の発明に係る施工補助装置では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、施工対象物が、施工外壁である場合には、面積算出手段は、施工対象となる施工外壁の面積を算出し、算出手段は、施工外壁の面積に基づいて、施工外壁の素材、建築工数、建築期間および建築コストの少なくとも一つを算出する。
【００４２】
この構成により、施工補助装置は、施工外壁の施工に必要となる施工特性を、簡便に見積もることができる。
【００４３】
本発明の第１２の発明に係る施工補助装置では、第１から第１１のいずれかの発明に加えて、施工対象物の画像を記憶する第３記憶部を更に備え、面積算出手段は、画像に基づいて、所定領域の面積を算出する。
【００４４】
この構成により、施工補助装置は、施工対象物の画像のみで、所定領域の面積を算出できる。
【００４５】
本発明の第１３の発明に係る施工補助装置では、第１１又は第１２の発明に加えて、画像は、第１撮像装置により撮像された施工対象物と標識とを含む第１画像と、第１撮像装置と異なる角度から第２撮像装置により撮像された施工対象物と標識とを含む第２画像を有し、面積算出手段は、第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定する撮像装置座標推定部と、第１位置および第２位置に基づいて、施工対象物に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する特定点座標推定部と、複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、施工対象物の面積を算出する算出手段と、を備え、
【００４６】
標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有する。
【００４７】
この構成により、面積算出手段は、標識を含む所定領域の写真のみで、所定領域の面積を算出できる。
【００４８】
本発明の第１４の発明に係る施工補助装置では、第１３の発明に加えて、標識は、相互に色度が異なると共に略球形を有する３つのポインタを頂点とする３角形を有する。
【００４９】
この構成により、撮像画像の中での標識の区別が容易となり、面積算出手段が、高い精度で所定領域の面積を算出できる。
【００５０】
本発明の第１５の発明に係る施工補助装置では、第１３又は第１４の発明に加えて、撮像装置座標推定部は、第１画像に含まれる標識の傾きに基づいて、第１撮像装置の標識に対する方向を第１方向として推定し、第１画像に含まれる標識の面積に基づいて、第１撮像装置と標識との距離を第１距離として推定し、第２画像に含まれる標識の傾きに基づいて、第２撮像装置の標識に対する方向を第２方向として推定し、第２画像に含まれる標識の面積に基づいて、第２撮像装置と標識との距離を第２距離として推定し、第１方向および第１距離に基づいて、第１位置を推定し、第２方向および第２距離に基づいて、第２位置を推定する。
【００５１】
この構成により、面積算出手段は、高い精度で、所定領域の面積を算出できる。
【００５２】
本発明の第１６の発明に係る施工補助装置では、第１３から第１５のいずれかの発明に加えて、第１位置から得られる特定点の３次元座標の値である第１特定座標と、第２位置から得られる特定点の３次元座標の値である第２特定座標と、が一致しない場合には、特定点座標推定部は、第１特定座標および第２特定座標から、特定点の３次元座標の値を近似する。
【００５３】
この構成により、面積算出手段は、撮像画像の写りが悪い場合でも、所定領域の面積を算出できる。
【００５４】
本発明の第１７の発明に係る施工補助装置では、第１３から第１６のいずれかの発明に加えて、画像は、第３撮像装置によって、第１撮像装置および第２撮像装置のそれぞれと異なる角度から撮像された施工対象物と標識とを含む第３画像を更に有し、撮像装置座標推定部は、第３撮像装置の第３位置の３次元座標の値を推定し、特定点座標推定部は、第１位置、第２位置および第３位置に基づいて、施工対象物に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する。
【００５５】
この構成により、面積算出手段は、より精密に、所定領域の面積を算出できる。
【００５６】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
【００５７】
（実施の形態１）
【００５８】
実施の形態１について説明する。
【００５９】
（全体概要）
まず、図１、図２を用いて、実施の形態１における施工補助装置の全体概要を説明する。図１は、本発明の実施の形態１における施工対象物の模式図である。図２は、本発明の実施の形態１における施工補助装置のブロック図である。
【００６０】
施工対象物１００は、施工されたり解体されたりする、不動産、施工建築物、解体建築物、看板、壁面デザイン、施工外壁など、様々なものを含む。多くの場合には、施工対象物１００は、屋外に設置される住宅やビルなどであったり、これらの一部であったりする。施工対象物１００は、様々な形態や態様の建築物を含み、施工補助装置１は、施工や解体を受ける種々の建築物やこれに類するものを、施工対象物１００として幅広く対象とする。
【００６１】
図１では、施工対象物１００の例として、施工外壁１０１と看板１０２が示されている。施工外壁１０１は、ビルや集合住宅の壁面の一部もしくは全部であって、塗装やデザインが施されたりする対象となる外壁である。看板１０２は、ビル１０３の上に設置されるように図１では示されている。あるいは、地上やその他の場所に設置される看板１０２であってもよい。あるいは、看板１０２は、ビルなどの外壁の一部に設置される吊り看板やポスターのようなものであってもよい。
【００６２】
施工外壁１０１および看板１０２のいずれも、屋外である上に、ビルの外壁であったりビルの上であったりなどでの作業を余儀なくされる。実際の施工作業は、屋外である現地での作業となることは仕方がないが、施工作業の事前の見積作業が現地での危険性を伴う作業となることは回避されることが好ましい。一方で、見積の危険な作業を省略したり短縮したりすると、実際の施工作業において、必要な材料や素材が足りなくなったり不要にあまったりすることもある。あるいは、予想の工数や期間を上回ったりすることもある。これらは、当然にコストや信頼性の点で問題を生じさせる。
【００６３】
一方で、ビルの施工外壁１０１の施工における素材やコストなどの施工要素を見積もるためには、施工外壁１０１の施工対象となる所定領域１１０の面積が事前に算出される必要がある。あるいは、ビルの屋上に設置される看板１０２の施工やデザイン作業における不具合を生じさせないためにも、看板１０２の所定領域１１０の面積が事前に算出されていることが好ましい。これら施工対象物１００の所定領域１１０が事前に算出されていることで、施工対象物１００の施工に必要となる素材やコストなどの施工特性が事前に見積もることができる。事前にこれらの施工要素が見積もられていると、実際の施工作業におけるコスト超過や期間超過などの問題が低減できる。
【００６４】
施工補助装置１は、事前に施工対象物に必要となる施工特性を算出して、施工対象物における実際の施工業務を補助できる。施工補助装置１は、面積算出手段２、第１記憶部３、第２記憶部４および算出手段５を備える。
【００６５】
面積算出手段２は、施工対象物１００の所定領域１１０の面積を算出する。第１記憶部３は、施工対象物１００の周辺情報を記憶する。例えば、第１記憶部３は、施工対象物１００に存在する他の建築物、道路状況、日照条件などを、周辺情報として記憶する。第２記憶部４は、施工対象物１００の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する。第２記憶部４が記憶する施工要素は、施工対象物１００を施工する際に見積される施工特性の基本となる単位である。算出手段５は、所定領域１１０の面積、周辺情報および施工要素の少なくとも２以上に基づいて、施工対象物１００の施工特性を算出する。
【００６６】
施工補助装置１は、施工対象物１００の所定領域１１０の面積に基づいて、施工対象物の施工特性を算出できる。この結果、施工対象物１００の施工が実際になされる際に、材料の過不足、コスト超過、期間超過などの問題を生じさせにくくなる。
【００６７】
（処理動作）
施工補助装置１の処理動作を説明する。
【００６８】
施工補助装置１は、使用者による指示に従って動作を開始する。まず、施工補助装置１に対する動作指示を受けて、面積算出手段２は、施工対象物１００の画像などに基づいて、施工対象物１００の所定領域１１０の面積を算出する。
【００６９】
所定領域１１０は、施工対象物１００において実際に施工を受ける領域である。施工を受ける領域である所定領域１１０に対して、施工が施されたり、デザインが施されたり、塗装や印刷が施される。あるいは、所定領域１１０に基づいて算出されたり推測されたりする体積や外形を有する施工対象物１００に、建築や解体が施されたりする。これ等の施工や解体における施工特性が、予め見積もられていることが、施工における種々の問題発生防止には好適である。この施工特性を見積もるには、所定領域１１０の面積が算出されていることが必要である。面積算出手段２は、施工対象物１００の画像などに基づいて、所定領域１１０の面積を算出でき、この算出した面積値を、算出手段５に出力する。
【００７０】
第１記憶部３は、施工対象物１００の周辺情報を記憶しており、この周辺情報を算出手段５に出力する。施工対象物１００の施工特性は、所定領域１１０の面積だけでなく、周辺環境にも依存する可能性がある。例えば、施工対象物１００が看板１０２であって算出したい施工特性が施工期間である場合に、看板１０２の周辺に多数の建物があると、作業に困難性が生じたり塗料の乾燥に遅れが生じたりする。このような困難性や遅れは、施工期間への影響を生じさせる。このため、算出手段５において施工期間に関する施工特性を算出する場合には、算出手段５は、周辺情報を加味することが好適である。
【００７１】
第１記憶部３は、面積算出手段２で用いられる施工対象物１００の画像に基づいて、周辺情報を抽出して記憶する。例えば、第１記憶部３は、施工対象物１００に関する画像を読み込み、施工対象物１００の周辺における他の建物、交通、道路状況、天候などに関する部分を抽出する。この抽出された部分に基づいて、周辺情報を整理して、これらを第１記憶部３が記憶する。このため、第１記憶部３は、周辺の建物、交通、道路状況、天候などの周辺情報を記憶でき、算出手段５に出力する。
【００７２】
第２記憶部４は、施工対象物１００の施工に必要となる要素である施工要素を記憶している。施工要素は、施工特性に関連している。言い換えれば、施工要素は、施工特性の一単位であると考えることが適当である。例えば、施工要素は、施工対象物に基づく素材、工数、期間およびコストの少なくとも一つの単位を含む。すなわち、素材の単位や工数の単位を、施工要素は、含む。施工要素に対して、面積算出手段２で算出された面積値が加味されることで、施工対象物１００に必要な施工要素の合計である施工特性が定まる。
【００７３】
第２記憶部４は、施工対象物１００として考えられる種々の建築物に対応する施工要素を予測に基づいて記憶していることでもよい。あるいは、第２記憶部４は、施工対象物１００の個々の特性に応じて、使用者によって入力された施工要素を記憶しても良い。あるいは、施工対象物１００のアップデートに応じて施工要素がアップデートされ、このアップデートされた施工要素を記憶しても良い。
【００７４】
第２記憶部４は、施工要素を算出手段５に出力する。この結果、算出手段５は、施工要素を用いて、施工特性を算出できる。
【００７５】
算出手段５は、面積算出手段２から得られる所定領域の面積値、第１記憶部３から得られる周辺情報および第２記憶部４から得られる施工要素の少なくとも２つに基づいて、施工対象物１００における施工特性を算出する。すなわち、施工対象物１００が実際に施工等される場合に必要となる各種特性が、事前に見積りできるようになる。
【００７６】
例えば、面積算出手段２で算出された面積値に、施工要素である素材とその単価が乗算されることで、施工対象物１００の所定領域におけるデザイン塗装コストが算出される。このデザイン塗装コストが算出されていれば、看板１０２や施工外壁１０１にデザイン画を施工する業者は、事前に高い精度で施工コストを見積もることができる。この結果、業者は、見積ミスによる不利益を回避できるようになる。もちろん、算出手段５は、周辺情報に基づいて、必要となる塗料の量の調整分を考慮して施工コストを算出しても良い。
【００７７】
以上のように、施工補助装置１は、施工対象物１００の所定領域の面積、周辺情報、施工要素に基づくことで、施工や解体に必要となる施工特性を、高い精度で算出できる。結果として施工に必要な種々の見積が高い精度で行われるようになり、施工における種々の不具合を未然防止できる。
【００７８】
なお、面積算出手段２による面積値の出力、第１記憶部３による周辺情報の出力および第２記憶部４による施工要素の出力は、並列に行われても良いし、順次処理で行われても良い。また、面積算出手段２や第１記憶部３などが、主体的に、算出手段５に情報やデータを出力しても良いし、算出手段５がこれ等の要素から情報やデータを読み出すことでも良い。
【００７９】
次に、各部の詳細について説明する。
【００８０】
（面積算出手段）
面積算出手段２は、種々の手順と手法で、施工対象物１００の所定領域１１０の面積を算出する。所定領域１１０の全体の面積を算出しても良いし、一部の面積を算出しても良い。また、同じ施工対象物１００のある方向からみた所定領域１１０と別の方向から見た別の所定領域１１０の面積を算出しても良い。あるいは、同じ所定領域１１０について異なる角度から見える面積を算出しても良い。
【００８１】
面積算出手段２は、所定領域１１０の撮像画像に基づいて所定領域１１０の面積を算出する。所定領域１１０の撮像画像によって、所定領域１１０に含まれる特定点の３次元座標が推定されるので、所定領域１１０の面積を算出できる。
【００８２】
面積算出手段２は、所定領域１１０に含まれる（特に、その外周に位置する）複数の特定点の３次元座標によって、所定領域１１０の面積を算出する。面積算出手段２は、施工補助装置１に組み込まれる専用の回路、専用の半導体集積回路、専用のソフトウェア、汎用の回路、汎用の半導体集積回路、汎用のソフトウェアなどの少なくとも一つによって実現されれば良い。もちろん、汎用ＣＰＵ上で動作するソフトウェアと必要となるハードウェアとの組み合わせで実現されても良い。
【００８３】
（第１記憶部）
【００８４】
第１記憶部３は、施工対象物の周辺情報を記憶する。
【００８５】
周辺情報は、施工対象物１００の周辺の建築物・交通状態、施工対象物１００の材質、方角、角度、高さなどの少なくとも一つの情報を含む。加えて、施工対象物１００の平均的な天気、平均気温、平均照度、平均日照時間などの気候に関する情報や、施工対象物１００周辺の地図情報、施工対象物１００周辺の人口動向などの情報を含んでいても良い。周辺情報は、施工対象物１００に施工される壁面デザインや施工外壁の特徴を決定できるからである。
【００８６】
第１記憶部３は、記憶する周辺情報を算出手段５に出力する。あるいは、算出手段５が、第１記憶部３に記憶される周辺情報を読み出す。また、第１記憶部３は、面積算出手段２が算出した面積値を記憶しても良い。
【００８７】
第１記憶部３は、施工補助装置１が備えるハードディスクドライブ、光ディスク、磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ、半導体メモリ、光メモリ、磁気メモリなど、データを電気信号として記憶できる種々の記憶可能なデバイスを含む。また、施工補助装置１が予め備えているこれらの記憶可能なデバイスが、第１記憶部３として用いられても良いし、施工補助装置１が、汎用のパーソナルコンピュータを利用する場合には、パーソナルコンピュータが備えるハードディスクドライブや内部メモリなどが、第１記憶部３として用いられても良い。
【００８８】
なお、第１記憶部３は、内部のアドレスがバンク分割されており、周辺情報が所定のジャンルに分類された上で、バンク毎に記憶されても良い。バンク毎に分類されていることで、算出手段５による周辺情報の読み出し速度が速くなり、算出手段５による算出速度が向上するからである。
【００８９】
また、第１記憶部３は、第２記憶部４と共通のデバイスであっても良いし、別体のデバイスであっても良い。更には、第１記憶部３は、施工補助装置１が必要とする他の記憶部と共通のデバイスの一部であっても良い。
【００９０】
（第２記憶部）
第２記憶部４は、施工対象物１００の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する。施工要素は、施工対象物１００を施工する際に必要となる施工特性を算出するための要素・単位となるものである。施工要素は、施工対象物１００に基づく素材、工数、期間およびコストの少なくとも一つの単位を含む。第２記憶部４は、これらの施工要素を算出手段５に出力することで（あるいは、算出手段５がこれらの施工要素を読み出すことで）算出手段５における施工特性の算出を実現できる。
【００９１】
施工要素における素材は、建築素材、デザイン素材、塗料および庭園素材の少なくとも一つの単位量を含む。これらの素材のいずれかの情報を、第２記憶部４が記憶することで、算出手段５は、施工対象物１００の特性に応じた素材に関する施工特性を算出できる。すなわち、算出手段５は、施工対象物１００に用いられるのに好適な素材を算出できる。
【００９２】
あるいは、施工要素における工数は、建築工数、解体工数、塗装工数、印刷工数および造園工数の少なくとも一つの単位量を含む。これらの工数のいずれかの情報を、第２記憶部４が記憶することで、算出手段５は、施工対象物１００の特性に応じた工数に関する施工特性を算出できる。すなわち、算出手段５は、施工対象物１００に必要となる建築工数や解体工数を算出できる。
【００９３】
また、施工要素における期間は、建築期間、解体期間、塗装期間、印刷期間および造園期間の少なくとも一つの単位量を含む。これらの期間のいずれかの情報を、第２記憶部４が記憶することで、算出手段５は、施工対象物１００の期間に関する施工特性を算出できる。
【００９４】
同様に、施工要素におけるコストは、建築コスト、解体コスト、塗装コスト、印刷コストおよび造園コストの少なくとも一つの単位量を含む。これらのコストのいずれかの情報を、第２記憶部４が記憶することで、算出手段５は、施工対象物１００に必要となるコストに関する施工特性を算出できる。
【００９５】
以上のように、第２記憶部４は、施工要素を記憶することで、施工対象物１００の事前見積として必要となる施工特性の、高い精度での算出を可能とする。第２記憶部４は、第１記憶部３と同様に、施工補助装置１が備えるハードディスクドライブ、光ディスク、磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ、半導体メモリ、光メモリ、磁気メモリなど、データを電気信号として記憶できる種々の記憶可能なデバイスを含む。
【００９６】
（算出手段）
算出手段５は、施工特性を算出する。施工特性は、施工対象物１００の施工の事前に見積もられておくことが好適な種々の特性である。これらの施工特性が事前に高い精度で見積もられていることで、実際の施工に移行した後で、材料の不足、期間の超過、コストの超過などの問題が生じにくい。これらの問題が後から生じないことで、施工業者は、安心して施工や解体を行うことができる。もちろん、見積に要する負担も減少するので、入札等への参加もしやすくなる。
【００９７】
（施工建築物）
算出手段５は、施工対象物１００が施工建築物である場合に、算出される所定領域の面積に基づいて、施工対象物１００に必要となる、建築素材の種類、量、コスト、建築工数、建築期間および建築コストの少なくとも一つを算出する。施工対象物１００が、例えばビル、住居、事業場などの施工される建築物である場合には、この施工対象物１００の建築に必要となる素材、建築期間、建築コストなどが、事前に見積もられていることが好ましい。このとき、施工対象物１００の外形が大まかにできていれば、外形の画像等に基づいて、所定領域１１０の面積を算出できる。所定領域１１０の設定の仕方によって、所定領域１１０の面積によって、施工対象物１００全体の指標となる面積値を得ることができる。
【００９８】
算出手段５は、面積算出手段２で算出された面積値によって、施工対象物１００全体の指標となる大きさを得ることができる。算出手段５は、第２記憶部４から施工要素を読み出して、この施工要素と面積値とを乗算することで、施工特性を算出する。例えば、施工要素の一つである建築期間の単位量を面積値に乗算することで、施工対象物１００の建築期間を算出できる。このとき、所定領域１１０の設定の仕方によって、乗算で得られる建築期間は、施工対象物１００の全ての建築期間であったり、一部の建築期間であったりする。いずれの場合でも、建築物に関する建築期間の指標となる。
【００９９】
同様に、算出手段５は、建築コストの単位量に面積値を乗算することで、施工対象物１００の建築コスト（全体であるか一部であるか）を算出できる。建築コストが事前に算出されれば、施工業者にとっては当然に便利である。
【０１００】
（解体建築物）
施工対象物１００が解体建築物である場合には、面積算出手段２は、解体建築物の複数の方向からの所定領域の面積を算出する。複数の方向からの面積値が算出されていることで、解体建築物の全体（体積）が推定できる。算出手段５は、これらの複数の面積値に基づいて、解体建築物の解体工数、解体期間および解体コストの少なくとも一つを算出する。解体建築物の解体作業において、このような施工特性が事前に見積もられていることで、解体作業における不具合が生じにくくなる。
【０１０１】
また、面積算出手段２は、施工対象物１００の画像などに基づいて、所定領域１１０の面積を算出できるので、見積のために、現場に何度も足を運ぶ必要も無い。当然に危険な測量作業も減少する。算出手段５は、解体建築物に係る面積値とこれを応用した体積値に、施工要素に含まれる単位量を乗算することで、解体期間や解体コストを算出できる。この算出手順は、施工対象物１００が施工建築物である場合と同じである。
【０１０２】
（看板もしくは壁面デザイン）
施工対象物１００が看板および壁面デザインの少なくとも一方である場合には、面積算出手段２は、看板および壁面デザインを施工する予定領域の面積を算出する。すなわち、面積算出手段２が算出する所定領域は、施工を行う予定である予定領域である。算出手段５は、予定領域の面積に基づいて、看板および壁面デザインの少なくとも一方の、デザイン素材、デザイン工数、デザイン期間およびデザインコストの少なくとも一つを算出する。
【０１０３】
他の場合と同様に、算出手段５は、面積値に必要な施工要素の単位量を乗算することで、デザイン工数やデザインコストを算出する。また、素材の単位量に基づいて、デザインに必要となる素材の種類、量、コストを算出することもできる。看板や壁面デザインについての、これらの施工特性が事前に見積もられていることで、実際の施工時における種々の不具合を防止できる。
【０１０４】
（施工外壁）
施工対象物１００が、施工外壁である場合には、面積算出手段２は、施工対象となる施工外壁の面積を算出する。次いで、算出手段５は、施工外壁の面積に基づいて、施工外壁の素材、建築工数、建築期間および建築コストの少なくとも一つを算出する。これらが算出されて事前に見積もられることで、施工外壁の実際の施工における不具合を防止できる。当然ながら、施工外壁の施工に必要なコストや期間が見積もられれば、施工業者は、入札および施工が容易となる。
【０１０５】
以上のように、算出手段５は、様々な施工対象物１００に対応した施工特性を算出できる。
【０１０６】
施工特性は、面積値に基づいて算出されるので、使用上十分な精度を有している。加えて、施工対象物１００の画像等に基づくだけで面積値が算出されるので、簡便かつ早く施工特性が算出される。すなわち、施工補助装置１は、使用上十分な精度であって簡便かつ早く施工特性を算出する必要がある分野に好適に用いられる。例えば、非常に緻密な装置やアルゴリズムによって、詳細の面積値を算出すれば、最終的に算出される施工特性の精度を精密にすることも可能である。しかしながら、施工特性を精密に算出することは、作業負担、作業コスト、設備コスト、人的コストの面で不利である。多くの施工対象物１００は、精密な施工特性を求めることは少なく、早期かつ簡便に使用上十分な施工特性を必要としている。
【０１０７】
実施の形態１における施工補助装置１は、このような施工対象物１００に最適に合致している。
【０１０８】
（実施の形態２）
【０１０９】
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、面積算出手段２が第３記憶部に記憶されている画像に基づいて、所定領域１１０の面積値を算出する機能について説明する。
【０１１０】
図３は、本発明の実施の形態２における施工補助装置のブロック図である。施工補助装置１は、第３記憶部１１を更に備える。第３記憶部１１は、施工対象物１００の画像を記憶する。面積算出手段２は、第３記憶部１１が記憶する施工対象物１００の画像を読み出すことで、所定領域１１０の面積を算出する。
【０１１１】
なお、第３記憶部１１は、第１記憶部３や第２記憶部４と同じ要素に含まれても良い。第１〜第３は、便宜上の名称であって、要素としての特段に物理的に区別することではない。
【０１１２】
面積算出手段２は、第３記憶部１１から得られる施工対象物１００の画像に基づいて、所定領域１１０の面積を算出する。このとき、施工対象物１００の画像を撮像する撮像手段をさらに備え、この撮像手段によって撮像された画像が、第３記憶部１１に記憶される。
【０１１３】
（撮像画像に基づく、面積の算出）
図４は、本発明の実施の形態２における撮像画像に基づく面積算出を示す概念図である。施工補助装置１は、撮像装置１３によって得られる施工対象物１００の画像に基づいて、実施の形態１で説明した施工対象物１００の施工に必要となる施工特性を算出する。
【０１１４】
標識１２は、３つのポインタ１２１、１２２，１２３を備える基準部材であり、標識１２を基準とした撮像装置１３の３次元座標から、面積算出手段２は、所定領域１１０の面積を算出する。標識１２が施工対象物１００と同じ撮像領域に設置されて、撮像装置１３が、施工対象物１００と標識１２とを合わせて撮像する。
【０１１５】
撮像装置１３は、カメラ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯端末、携帯電話機などの撮像機能を有する電子機器や電子装置である。標識１２を含む施工対象物１００の画像を撮像した撮像装置１３は、画像を施工補助装置１に送信する。このとき、有線通信や無線通信で送信しても良いし、記憶媒体によって転送しても良い。
【０１１６】
図４では、施工補助装置１は、パーソナルコンピュータを実現例として示している。施工補助装置１は、このようなパーソナルコンピュータや汎用装置で実現されても良いし、専用装置によって実現されても良い。
【０１１７】
まず標識１２が施工対象物１００に近接して設置され、撮像装置１３が標識１２と所定領域１１０とを同時に撮影する。このとき、撮像装置１３は、標識１２と施工対象物１００とを含む第１画像と、第１画像と異なる角度から撮像される標識１２と施工対象物１００とを含む第２画像（あるいは、第３画像以上を）を撮像する。このとき、撮像される第１画像および第２画像は、施工対象物１００を含むと共に面積を算出したい所定領域１１０も含んでいる。これは、以下においても同様である。
【０１１８】
図５に、第１撮像装置１３ａと第２撮像装置１３ｂが、施工対象物１００と標識１２とを撮像する様子を示す。図５は、本発明の実施の形態２における第１画像と第２画像との撮像を説明する模式図である。第１撮像装置１３ａは、所定の方向から施工対象物１００と標識１２とを撮像して、第１画像を得る。一方、第２撮像装置１３ｂは、第１撮像装置１３ａと異なる角度から、施工対象物１００と標識１２とを撮像して、第２画像を得る。
【０１１９】
第３記憶部１１もしくは面積算出手段２は、撮像装置１３から第１画像と第２画像を得る。第１画像および第２画像は、上述の通り、施工対象物１００と標識１２とを含んでいる。第１撮像装置１３ａと第２撮像装置１３ｂとを、施工現場であるフィールドで作業する作業者が持参して対象となる施工対象物１００の第１画像と第２画像とを撮像する。もちろん、１枚の第１画像と第２画像とを撮像するだけでなく、多くの情報を得るために複数の第１画像と第２画像とを撮像してもよい。また、フィールド作業者は、第１画像と第２画像の撮像だけでなく、施工対象物１００の周辺情報についても収拾する。
【０１２０】
第１画像と第２画像は、データ転送、ネットワーク転送などによって、第３記憶部１１（あるいは、面積算出手段２の備えるメモリ）に転送される。この作業の際に、周辺情報が第１記憶部３に転送されても良い。結果として、第３記憶部１１に施工対象物１００の第１画像と第２画像とが記憶され、第１記憶部３に施工対象物１００の周辺情報が記憶される。
【０１２１】
面積算出手段２は、読み出し部２１、撮像装置座標推定部２２、特定点座標推定部２３、算出部２４を備えている。図６は、実施の形態２における面積算出手段の内部ブロック図である。ここで、読み出し部２１は、第３記憶部１１に含まれる要素でも良い。図６は、第１撮像装置１３ａと第２撮像装置１３ｂとによって撮像された第１画像と第２画像とを用いて所定領域１１０の面積を算出するのに必要な要素を示している。
【０１２２】
読み出し部２１は、第３記憶部１１に記憶されている第１画像と第２画像とを読み出す。このとき、読み出し部２１は、画像を１枚ずつ読み出しもよいし、一度に複数の画像を読み出しても良い。読み出し部２１は、読み出した画像のデータを撮像装置座標推定部２２に出力する。
【０１２３】
撮像装置座標推定部２２は、第１画像を撮像した撮像装置（第１撮像装置１３ａ）の３次元座標で表される第１位置と、第２画像を撮像した撮像装置（第２撮像装置１３ｂ）の３次元座標で表される第２位置とを推定する。なお、第１撮像装置１３ａと第２撮像装置１３ｂとは、説明の便宜上「第１、第２」と記載されているだけで、第１撮像装置１３ａと第２撮像装置１３ｂとは、同一の装置であっても異なる装置であってもかまわない。この点は、本明細書の全体に渡って同様である。
【０１２４】
また、他の画像があれば、撮像装置座標推定部２２は、第３撮像装置が配置された第３位置の３次元座標（第ｎ撮像装置が配置された第ｎ位置の３次元座標も）を推定する。撮像装置座標推定部２２は、画像の中に含まれる標識１２の傾きに基づいて、撮像装置と標識１２との方向を推定する。ついで、画像の中に含まれる標識１２の面積に基づいて、撮像装置と標識１２との距離を推定する。撮像装置座標推定部２２は、この方向と距離を用いて、撮像装置の位置の３次元座標を推定する。なお、標識１２は、その大きさ、形状、面積などが既知である。
【０１２５】
撮像装置座標推定部２２によって、２次元座標であるローカル座標を有する撮像装置の座標が、標識１２を基準とした３次元座標であるグローバル座標に変換される。なお、撮像装置座標推定部２２は、複数の位置における撮像装置のそれぞれの３次元座標の値を推定する。結果として、異なる位置にある撮像装置それぞれの３次元座標の値が推定される。
【０１２６】
第１位置と第２位置が推定されると、第１位置と第２位置に基づいて、特定点座標推定部２３が、所定領域１１０に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標を、推定する。所定領域１１０に含まれる複数の特定点の３次元座標が定まれば、面積を算出することができるようになる。
【０１２７】
特定点座標推定部２３は、推定された撮像装置の３次元座標を基準に、所定領域１１０に含まれる特定点の３次元座標を推定する。所定領域１１０は、その面積を算出したい領域であり、特定点座標推定部２３は、この領域の外縁に沿った複数の点を特定点として決定する。これら複数の特定点のグローバルな３次元座標の値が求まれば、これら特定点で囲まれる領域の面積が算出できる。
【０１２８】
撮像装置座標推定部２３によって、撮像装置の３次元座標の値は推定されている。特定点の３次元座標は、撮像装置の３次元座標に基づいて推定される。すなわち、複数の撮像装置からある特定点の方向を推定し、複数の撮像装置から推定された特定点の方向の重複点が、特定点の３次元座標の値となる。このように、特定点の一つの３次元座標の値は、複数の撮像装置の位置に基づいて算出される。特定点座標推定部２３は、複数の特定点のそれぞれに推定の作業を行うことで、複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を算出する。
【０１２９】
特定点座標推定部２３は、推定した複数の特定点の３次元座標の値を、算出部２４に出力する。
【０１３０】
算出部２４は、特定点座標推定部４３より受け取った特定点の３次元座標に基づいて、所定領域１１０の面積を算出できる。なお、算出部２４は、所定領域１１０において、特定点によって囲まれる所定の領域の面積を算出する。算出部２４で算出された面積値が、算出手段５に出力されて、施工特性の算出がなされる。
【０１３１】
以上のように、施工対象物１００に標識１２を含む異なる位置からの複数の画像によって、面積算出手段２は、所定領域１１０の面積を算出できる。特に、標識１２と施工対象物１００とは、撮像した画像に写っているので、第３記憶部１１が画像を記憶していれば、いかなる場所においても、面積算出手段２は、面積を算出できる。また、標識と共に写りこんでいる施工対象物１００であれば、その特定点の選び方によって、様々な領域の面積を算出できるので、使用者は、フレキシブルに所定領域１１０を選択して、その面積値を算出できる。
【０１３２】
なお、面積算出手段２は、施工対象物１００と標識１２とが写っている画像について、より様々な位置や角度から撮像された多くの画像に基づくことで、面積算出の精度を向上させることができる。
【０１３３】
次に、面積算出手段２に含まれる要素の詳細および面積算出の詳細について説明する。
【０１３４】
（第１画像、第２画像）
図７に第１画像と第２画像の例を示す。図７は、本発明の実施の形態２における第１画像と第２画像の写真例である。第１画像および第２画像のそれぞれは、施工対象物１００であるブロック塀と三角形の形状を有する標識１２とを含んでいる。また、施工対象物１００の一部が線で枠囲いされているが、この枠囲いされている領域が、面積算出の対象となる所定領域１１０である。
【０１３５】
図７の第１画像と第２画像が示すように、第１画像と第２画像とは、異なる角度から施工対象物１００と標識１２とを有している。図７に示される第１画像と第２画像とが第３記憶部１１に記憶されている。
【０１３６】
（読み出し部）
読み出し部２１は、第３記憶部１１に記憶されている画像を読み出す。例えば、読み出し部２１は、ＨＤＤやＤＶＤドライブなどに設けられているデータの読取装置およびこの読取装置を駆動するソフトウェアなどを含む。第３記憶部１１が半導体メモリや光ディスクである場合には、読み出し部２１は、読み出し対象の画像が含まれているアドレスを指定し、当該アドレスに対応するデータを読み出す。
【０１３７】
読み出し部２１は、第３記憶部１１から画像を読み出せればよく、その実現手段や構成は、公知技術や一般的に用いられる技術でよい。また、読み出し部２１は、データの読み出しだけに限定されるものではなく、データの書き込みを行っても良い。
【０１３８】
読み出し部２１は、図７に示される第１画像と第２画像とを読み出す。読み出し部２１は、読み出した第１画像と第２画像とのデータを、撮像装置座標推定部２２に出力する。
【０１３９】
なお、読み出し部２１は、ハードウェアで実現されてもソフトウェアで実現されも、ハードウェアとソフトウェアの混在で実現されても良い。
【０１４０】
（撮像装置座標推定部）
撮像装置座標推定部２２は、第１撮像装置１３ａの配置される第１位置と、第２撮像装置１３ｂの配置される第２位置の、グローバル座標に基づく３次元座標の値を推定する。撮像装置座標推定部２２は、標識１２を利用して、第１位置と第２位置の３次元座標の値を推定する。第１位置と第２位置の３次元座標の値に基づいて、所定領域１１０の特定点の３次元座標の値が推定できるようになる。
【０１４１】
ここで、撮像装置座標推定部２２は、第１画像に写っている標識１２の傾きに基づいて、第１撮像装置１３ａの標識１２に対する方向を第１方向として推定する。ついで、撮像装置座標推定部２２は、第１画像中における標識１２の面積に基づいて、第１撮像装置１３ａと標識１２との距離を第１距離として推定する。
【０１４２】
同様に、撮像装置座標推定部２２は、第２画像に写っている標識１２の傾きに基づいて、第２撮像装置１３ｂの標識１２に対する方向を第２方向として推定する。ついで、撮像装置座標推定部２２は、第２画像中における標識１２の面積に基づいて、第２撮像装置１３ｂと標識１２との距離を第２距離として推定する。
【０１４３】
なお、撮像装置座標推定部２２は、具体的には標識１２が含む特定の部位（ポインタ）を基準として、撮像装置と標識１２との方向を推定する。このため、標識１２は、ポインタを有していることが必要である。特には、ポインタから傾きを検出する必要があるので、標識１２は３個以上のポインタを有している必要がある。
【０１４４】
撮像装置座標推定部２２は、第１方向および第１距離に基づいて、第１位置の３次元座標の値を推定し、第２方向および第２距離に基づいて、第２位置の３次元座標の値を推定する。このとき、撮像装置座標推定部２２は、第１画像および第２画像に写っている標識１２の傾きと面積を利用する。このため、標識１２は、画像に写っている状態だけでその傾きと面積とを容易に算出できる構成を有していることが好ましい。
【０１４５】
例えば、標識１２は、その形状や面積が既知であって、画像中で標識１２の全体形状や画像中における面積が算出しやすい形状を有していることが好適である。加えて、標識１２は、画像のみで、標識１２の傾きが判別しやすい形状を有していることが好適である。
【０１４６】
（標識について）
図８は、本発明の実施の形態２における標識の正面図である。上述のように、画像中で標識１２を認識しやすい一例を、図８は示している。勿論、図８に示される形状や構成に、標識１２の形状や構成が限られるものではない。
【０１４７】
標識１２は、３以上のポインタを有している。図８では、標識１２は、３つのポインタ１２１、１２２、１２３を有している。３つのポインタ１２１、１２２、１２３同士を結ぶ棒状部材によって、標識１２は、３つのポインタ１２１、１２２、１２３を頂点とする略三角形の形状を有する。このとき、標識１２を形成する三角形は、既知である所定の面積を有している。標識１２の本来の面積が既知であることで、画像における標識１２の面積（すなわち、三角形の面積）が算出されれば、算出された面積と本来の面積との縮尺率から、撮像装置から標識１２までの距離が算出できる。
【０１４８】
また、標識１２が図８に示されるように三角形を有していることで、最少の頂点数により面積を有するので、標識１２が画像の中で判別しやすい上に面積や大きさが判別されやすい。
【０１４９】
このように、標識１２が、３つのポインタ１２１、１２２、１２３を頂点とする三角形を有することで、（１）画像中における標識１２が容易かつ確実に判別できる、（２）標識１２の画像中における面積を算出しやすい、（３）画像中での標識１２の面積と、実際の標識１２の面積との比較から、撮像装置から標識１２までの距離が容易に算出できる、とのメリットを生じる。
【０１５０】
また、撮像装置座標推定部２２は、画像中の標識１２の傾きから、撮像装置と標識１２との方向を推定する。例えば、図７の第１画像では、標識１２は、正面から見て右側に傾いている。一方、図７の第２画像では、標識１２は、正面から見て左側に傾いている。第１画像と第２画像のいずれであっても、標識１２がどのように傾いているかは、容易に判別できる。撮像装置座標推定部２２にとって、標識１２の傾きを容易かつ確実に判別できることは、撮像装置と標識１２との方向を推定する上で重要である。
【０１５１】
ここで、３つのポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれは、相互に色度が異なっていることも好適である。相互に色度が異なっていることで、画像中における標識１２の判別が確実になる。特に、撮像装置座標推定部２２は、ポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれを基準として、撮像装置と標識１２との方向を推定するので、ポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれは、確実に区別できることが好ましい。ポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれの色度が相互に異なることで、画像中に写っているポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれが、個々に区別できるようになる。
【０１５２】
また、３つのポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれは、略球形を有することが好ましい。撮像装置座標推定部２２は、標識１２に含まれるポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれを基準として撮像装置との方向を推定する。このため、標識１２の画像中での写りこみの態様の如何にかかわらず、撮像装置座標推定部２２は、画像中のポインタを確実に認識できる必要がある。このとき、ポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれが略球形であることで、標識１２がどのような角度から撮像されていてもポインタ１２１、１２２、１２３の形状に変化がない（画像に写っている形状において）。このため、撮像装置座標推定部２２は、画像の中から確実に標識１２を認識できる。
【０１５３】
実際には、表示された第１画像や第２画像において、使用者がポインタを選択することで、ポインタと撮像装置との方向や距離が算出される。このとき、撮像されている角度によってポインタの形状が異なってしまっては、正確な選択ができない。ポインタが略球形を有していることで、撮像されている角度によることなく（異なる画像によることなく）、ポインタを正確に選択できる。
【０１５４】
このように、ポインタ１２１、１２２、１２３が異なる色度を有していたり、略球形を有していたりすることで、（１）画像中におけるポインタが容易かつ確実に判別できる、（２）画像の撮像角度の違いによっても、ポインタを一義的に選択できる、（３）ポインタが正確に選択できることで、標識１２に対する撮像装置の方向が確実に推定できる、メリットが生じる。
【０１５５】
撮像装置座標推定部２２は、第１画像に写っているポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれから、第１撮像装置１３ａの標識１２に対する方向を推定する。同様に、撮像装置座標推定部２２は、第２画像に写っているポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれから、第２撮像装置１３ｂの標識１２に対する方向を推定する。
【０１５６】
図９は、撮像装置の標識１２に対する方向を推定する状態を示している。図９は、本発明の実施の形態２における撮像装置の方向推定の模式図である。
【０１５７】
標識１２は、３つのポインタ１２１、１２２、１２３を有しており、第１位置に配置される第１撮像装置１３ａは、第１画像を撮像し、第２位置に配置される第２撮像装置１３ｂは、第２画像を撮像する。
【０１５８】
撮像装置座標推定部２２は、第１画像において、ポインタ１２１、ポインタ１２２およびポインタ１２３を選択して、ポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれで構成される平面（標識１２の三角形の平面）の傾きを算出する。この傾きによって、第１撮像装置１３ａの標識１２に対する第１方向が推定される。なお、標識１２の画像中での形状と標識１２の傾きとの相関関係を明示したテーブルに基づいて、撮像装置座標推定部２２は、第１方向を推定しても良い。
【０１５９】
同様に、撮像装置座標推定部２２は、第２画像において、ポインタ１２１、１２２、１２３を選択して、ポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれによって構成される平面（標識１２の三角形の平面）の傾きを算出する。この傾きによって、第１撮像装置１３ｂの標識１２に対する第２方向が推定される。なお、第２方向も、標識１２の画像中での形状と標識１２の傾きとの相関関係を明示したテーブルに基づいて、推定されてもよい。
【０１６０】
第１方向および第２方向のいずれも、図９に示されるように、ポインタ１２１、１２２、１２３の各点と撮像装置とを結ぶベクトルによって、推定される。次に、撮像装置座標推定部２２は、画像中の標識１２の面積と本来の標識１２の面積との比較から、撮像装置から標識１２までの距離を推定する。図１０は、距離の推定の状態を示す。図１０は、本発明の実施の形態２における撮像装置と標識との距離の推定を説明する模式図である。
【０１６１】
図１０より明らかな通り、撮像装置は、線形を保ったまま標識１２を撮像するので、撮像装置から標識１２までの距離は、標識１２の撮像装置の位置における面積（既知である固有の面積）と画像中で算出される標識１２の面積との比較によって推定される。
【０１６２】
撮像装置座標推定部２２は、第１画像における標識１２の面積を算出した上で既知の面積と比較して、第１撮像装置１３ａから標識１２までの距離を第１距離として推定する。同様に、撮像装置座標推定部２２は、第２画像における標識１２の面積を算出した上で既知の面積と比較して、第２撮像装置１３ｂから標識１２までの距離を第２距離として推定する。
【０１６３】
標識１２を基準とした第１撮像装置１３ａの方向と距離が分かれば、第１撮像装置１３ａの画像中における２次元座標が、標識１２を基準としたグローバルな３次元座標に変換される。すなわち、第１位置の３次元座標の値が得られる。同様に、標識１２を基準とした第２撮像装置１３ｂの方向と距離が分かれば、第２撮像装置１３ｂの画像中における２次元座標が、標識１２を基準としたグローバルな３次元座標に変換される。
【０１６４】
このことから、撮像装置座標推定部２２は、第１方向と第１距離とから第１位置の３次元座標の値を推定し、第２方向と第２距離と空第２位置の３次元座標の値を推定する。
【０１６５】
（特定点座標推定部）
撮像装置座標推定部２２は、特定点座標推定部４３に、第１位置と第２位置の３次元座標の値を出力する。特定点座標推定部２３は、この第１位置と第２位置の３次元座標の値に基づいて、所定領域１１０の特定点の３次元座標の値を推定する。
【０１６６】
図１１は、本発明の実施の形態３における特定点座標の推定を説明する写真である。図１１で示される画像は、標識１２と一緒に撮像された施工対象物１００を含んでおり、施工対象物１００において、枠囲いされた面積を算出する対象である所定領域１１０を含んでいる。
【０１６７】
所定領域１１０は、任意に定まる複数の特定点を含んでいる。所定領域１１０は、特定点の３次元座標が分かれば、その面積が算出される。図１１においては、所定領域１１０は、方形の領域であり、所定領域１１０の４つの頂点が、４つの特定点１５１、１５２、１５３、１５４として特定されている。特定点は、任意に定められれば良いが、面積算出の容易性から、所定領域１１０の頂点であることが好ましい。あるいは所定領域１１０の外枠の辺上の任意の点と頂点とが組み合わされて、特定点が定められても良い。
【０１６８】
実際には、表示手段に表示されている画像（図１１に例示される画像）上で、使用者が任意の点を特定点として選択する。
【０１６９】
特定点座標推定部２３は、特定点１５１、１５２、１５３、１５４のそれぞれに対して、第１位置からの方向と第２位置からの方向のそれぞれを推定する。例えば、一つの特定点１５１に対する第１位置からの方向と第２位置からの方向を推定する。このとき、第１位置と第２位置とは、それぞれ３次元座標の値を有しているので、この３次元座標の値に基づいて、特定点１５１への方向が推定される。更に、特定点座標推定部２３は、第１位置からの方向と第２位置からの方向の交点の３次元座標の値を求める。交点の３次元座標の値が、求めるべき特定点１５１の３次元座標の値である。
【０１７０】
図１２に特定点の３次元座標の推定の状態を示す。図１２は、本発明の実施の形態２における特定点の３次元座標の推定を説明する模式図である。
【０１７１】
図１２に示されるように、第１撮像装置１３ａ（第１位置）から特定点１５１への方向を示す線５１と第２撮像装置１３ｂ（第２位置）から特定点１５１への方向を示す線５２とが描かれる。図１２より明らかな通り、線５１と線５２とは、ある位置で交わる。この位置が、交点１５６である。線５１は、第１画像に写っている特定点１５１と第１位置とを結ぶ線であり、線５２は、第２画像に写っている特定点１５１と第２位置とを結ぶ線である。特定点１５１は、撮像された角度や位置によって、単一の画像だけでは、その３次元座標は正確に求まらない。これに対して、撮像角度が異なる複数の画像によって、それぞれの画像における特定点１５１への方向の共通項（交点）が得られる。この交点１５６は、単一の画像だけの場合よりも特定点１５１の位置に近い位置となりうる。
【０１７２】
このように、第１画像と第２画像のそれぞれにおいて、第１位置から特定点を結ぶ線と、第２位置から特定点を結ぶ線とを算出し、それぞれの線同士の交点１５６を算出することで、特定点の３次元座標（第１位置と第２位置が有する３次元座標と共通の座標）が求まる。交点１５６が、特定点１５１の座標位置となる。
【０１７３】
特定点座標推定部２３は、残りの特定点１５２、１５３、１５４の３次元座標の値も求める。
【０１７４】
なお、ここでは、第１画像と第２画像の２つの画像に基づいて、特定点の３次元座標を求める処理を説明したが、３以上の画像に基づいて（すなわち、第３位置に配置される第３撮像装置にも基づいて）特定点の３次元座標の値を算出しても良い。
【０１７５】
なお、特定点は、所定領域１１０を囲む外枠上のいくつかの点でもよいし、外枠の辺が特定点の集まりであるとして、辺を選択して、多数の特定点を選択したことにしてもよい。いずれにしても、特定点の数が多いほど、後述の算出４４での所定領域１１０の面積算出の精度が高まる。
【０１７６】
また、特定点座標推定部２３は、第１位置からの直線と第２位置からの直線との交点を、特定点の位置として推定しても良いが、第１位置から特定点までの方向と距離によって、まず第１位置に基づく特定点の３次元座標の値（第１特定座標とする）を推定し、ついで、第２位置から特定点までの方向と距離によって、第２位置に基づく特定点の３次元座標の値（第２特定座標とする）を推定した上で、第１特定座標と第２特定座標とに基づいて、特定点の３次元座標の値を推定しても良い。
【０１７７】
このとき、特定点を含む施工対象物１００（所定領域１１０）までの距離は、第１位置や第２位置から標識１２までの距離と略同一であると考えればよい。方向は、特定点として選択した位置と第１位置（第２位置）の座標との角度で定まる。
【０１７８】
このとき、第１特定座標と第２特定座標が一致する場合には、第１特定座標と第２特定座標の値が、特定点の３次元座標の値として推定される。第１特定座標と第２特定座標とが不一致の場合には、実施の形態２で説明するように、第１特定座標と第２特定座標との近接位置が、特定点を近似する位置として定められる。
【０１７９】
このように、特定点座標推定部２３は、特定点の３次元座標を推定し、推定結果を算出手段２４に出力する。
【０１８０】
なお、特定点座標推定部２３は、ハードウェアで実現されても、ソフトウェアで実現されても、ハードウェアとソフトウェアの混在で実現されても良い。
【０１８１】
（算出部）
次に、算出部２４について説明する。算出部２４は、特定点座標推定部２３で推定された、所定領域１１０を模る特定点の３次元座標の値に基づいて、所定領域１１０の面積を算出する。
【０１８２】
複数の特定点は、共通の３次元座標の値を有している。複数の特定点によって囲まれる所定領域１１０は、３次元座標によって、その面積が算出できる。３次元座標の値によって、所定領域１１０を形成する各辺の長さや辺同士が形成する角度が算出されるので、この長さと角度を用いて、算出部２４は、所定領域１１０の面積を算出できる。
【０１８３】
ここで、算出部２４は、領域を形成する点の３次元座標に基づいて領域の面積を算出する種々の公知技術や周知技術を利用できる。これらは、種々の公知技術や周知技術を参考にすればよいので、説明を割愛する。
【０１８４】
また、施工補助装置１は、表示手段を備えており、面積算出手段２が算出した面積が表示されても良い。実際の面積算出作業では、使用者は、コンピュータや専用装置のキー入力装置を用いて、第３記憶部１１に記憶されている画像を読み出す。このとき、読み出し部２１が動作して第３記憶部１１に記憶されている画像を読み出す。読み出された画像は、例えば図７に示されるような第１画像と第２画像である。使用者は、第１画像および第２画像において、標識１２のポインタのそれぞれをマウスやポインティングデバイスを用いてドラッグする。このドラッグによって、撮像装置座標推定部２２が作動して、第１画像を撮像した位置である第１位置の３次元座標の値と、第２画像を撮像した位置である第２位置の３次元座標の値と、が推定される。
【０１８５】
次に使用者は、図１１に示されるように、第１画像もしくは第２画像中の所定領域１１０を特定する特定点１５１、１５２、１５３、１５４を、画像中においてマウスやポインティングデバイスを用いてドラッグする。このドラッグによって、特定点座標推定手段が作動して、特定点１５１、１５２、１５３、１５４の３次元座標の値が推定される。更には、算出部２４が作動して、特定点１５１、１５２、１５３、１５４で形成される所定領域１１０の面積が算出される。いずれも、画像上でのマウスやポインティングデバイスによるドラッグでは、画像中の座標値が決定されることによるものである。
【０１８６】
このように、施工補助装置１が汎用のパーソナルコンピュータや専用装置に実装されている場合には、使用者は表示された画像において、必要となる点（標識１２のポインタや所定領域１１０の特定点）を指定するだけで、所定領域１１０の面積を算出できる。
【０１８７】
また、面積算出手段２は、面積算出の精度を上げるために所定領域１１０の第１画像および第２画像の撮像角度と異なる角度の第３画像を用いてもよい。このときには、所定領域１１０の第３画像によって得られる第３位置の３次元座標の値をも用いて、面積算出手段２は、所定領域１１０の面積を算出する。
【０１８８】
特定点座標推定部２３は、第１位置および第２位置から特定点の３次元座標を推定する。このとき、第１から特定点に向けて延伸する直線と第２位置から特定点に向けて延伸する直線との交点を、特定点の位置として推定する。このとき第１位置および第２位置の２つの位置からの交点だけでなく、更に第３位置に基づくことで、特定点の３次元座標を、高い精度で推定できる。すなわち、異なる角度からの３以上の撮像画像に基づいて、特定点座標推定部２３は、特定点の３次元座標を高い精度で推定できる。
【０１８９】
このように、２つの撮像位置からだけでなく、３以上の撮像位置からの特定点の３次元座標の推定によって、所定領域１１０の面積が高い精度で算出される。
【０１９０】
ここで、各撮像位置から特定点へ形成される各直線が、一つの点で交差せずにねじれの関係になることが生じうる。第１位置から特定点への直線は、画像中において選択された特定点と第１位置との方向と距離によって定まり、第２位置から特定点への直線は、画像中において選択された特定点と第２位置との方向と距離によって定まる。このとき、特定点は、平面である画像中において使用者が選択した位置を示し、３次元において一意に定まる本来の特定点と同じ位置となるとは限らない。このため、第１位置から特定点（画像中で選択された特定点）へ形成される直線と第２位置から特定点（画像中で選択された特定点）へ形成される直線とが、交差しないことが生じうる。
【０１９１】
ねじれが生じる場合には、近似によって特定点の３次元座標を推定する。
【０１９２】
近似は、単純な近似や従量平均による近似などが用いられる。第１位置から特定点に向けて延伸する直線と第２位置から特定点に向けて延伸する直線の交点と、第２位置から特定点に向けて延伸する直線と第３位置から特定点に向けて延伸する直線の交点との離隔間隔に基づいて、近似を行うことで、特定点を近似できる。重み付け平均での近似でも良い。
【０１９３】
面積算出手段２は、特定点の推定精度に基づいて、算出する面積の誤差率および面積の誤差範囲の少なくとも一方を算出することも好適である。
【０１９４】
特定点座標推定部２３は、第１位置から特定点への直線と第２位置から特定点への直線とが交差しない場合には、交差しないことによって生じる不一致量を算出する。あるいは、第１特定座標と第２特定座標との不一致量を算出する。
【０１９５】
第１位置から特定点への直線と第２位置から特定点への直線とが交差しない場合には、それぞれの直線の離隔量が生じる。特定点座標推定部２３は、第１位置からの直線と第２位置からの直線とが近接する位置において、近接点を算出する。このとき、近接点を算出する位置における、２つの直線同士の離隔量が算出される。この離隔量が大きいことは、特定点の近似位置として算出される近接点の算出精度は低く、離隔量が小さいことは、特定点の近似位置として算出される近接点の算出精度が高いことを示す。言い換えると、特定点の推定精度を示す。特定点の３次元座標の推定精度が高いことは、算出手段４４が算出する面積の算出精度が高いことを示す。逆に、特定点の３次元座標の推定精度が低いことは、算出部２４が算出する面積の算出精度が低いことを示す。
【０１９６】
特定点座標推定部２３は、この離隔量を不一致量として算出する。
【０１９７】
あるいは、特定点座標推定部２３が、第１位置から特定点までの方向と距離によって定めた第１特定座標と第２位置から特定点までの方向と距離によって定めた第２特定座標（あるいは第３特定座標以降も含めて）とに基づいて、特定点の３次元座標を推定する場合には、第１特定座標の値と第２特定座標の値の差分値を不一致量として算出する。
【０１９８】
算出部２４は、この不一致量に基づいて、算出する所定領域の面積の誤差率を算出する。例えば、算出部２４は、不一致量と算出された面積の乗算によって、面積の誤差率を算出する。あるいは、不一致量を絶対値ではなく、レベル値（不一致量によって、レベル１〜レベル５までの段階評価としておく）と面積の値との関係によって誤差率を算出する。例えば、面積が所定範囲内であるときに、不一致量がレベル１である場合には、誤差率を１％と定義し、不一致量がレベル２である場合には、誤差率を２％と定義する。
【０１９９】
あるいは、算出した面積を、「＊＊平方メートルから○○平方メートルの範囲である」とのように、面積の誤差範囲を明示して算出しても良い。誤差範囲が明示されることで、利用者の便宜がますます高まるからである。
【０２００】
以上のように、特定点座標推定部２３は不一致量を算出し、算出部２４は誤差率を算出する。算出された誤差率は、算出された面積と共に表示手段で表示される。誤差率が表示されることによって、使用者の便宜が高まる。
【０２０１】
以上のような面積算出手段２を備えることによって、施工補助装置１は、所定領域１１０の画像のみでその面積を算出できるので、施工対象物１００の施工特性を容易に算出できる。また、標識１２を含む施工対象物１００の画像を用意するだけで、施工補助装置１が設置されるオフィスや様々な場所において施工特性を算出できるようになる。このため、使用上十分な精度であるが、事前予測として必要な程度の施工特性を早期に得ることができるようになる。この結果、施工業者は、入札や施工開始前の入札において、容易かつ早期に事前見積を行うことができる。
【０２０２】
（実施の形態３）
【０２０３】
次に、実施の形態３について説明する。
【０２０４】
実施の形態１〜２で説明した施工補助装置１は、施工特性を算出できる方法として、あるいはこの方法を実行できるコンピュータ上で動作可能なプログラムとして実現されても良い。
【０２０５】
図１３は、本発明の実施の形態３におけるコンピュータのブロック図である。コンピュータ２００は、実施の形態１、２で説明した施工補助装置１の機能を実現する。コンピュータ２００は、汎用コンピュータでもよいし、ワークステーションでもよいし、その一部もしくは全部が専用装置を有する処理装置であってもよい。
【０２０６】
コンピュータ２００は、その内部もしくは外部にメモリ２０１を備える。メモリ２０１は、ハードディスクドライブ、半導体メモリ、磁気メモリ、光ディスク、磁気ディスクなど、電子データを記憶できる種々のデバイスを含む。このメモリ２０１は、実施の形態１〜２で説明した第１記憶部、第２記憶部及び第３記憶部（更には、必要な他の記憶部）の機能を有する。
【０２０７】
また、コンピュータ２００は、プログラムの読み込みおよび命令処理を実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）２０２、プログラムを記憶するＲＯＭ２０３、演算に必要なデータを読み書きするＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０４、ＣＰＵ２０２の命令に従って演算を行う演算部２０５、演算結果や画像のデータのやり取りを行う通信Ｉ／Ｆ２０６を備える。また、表示部が備えられていても良い。
【０２０８】
ＣＰＵ２０２は、ＲＯＭ２０３に記憶されているプログラムを読み込む。プログラムは、使用者の指示に従って、次の動作を含んでいる。
【０２０９】
（１）施工対象物１００の写真を読み出す読み出しステップ。
（２）施工対象物１００の写真に基づいて、所定領域１１０の面積を算出する算出ステップ。
（３）施工対象物１００の周辺情報を、メモリ２０１に記憶する第１記憶ステップ。
（４）施工要素をメモリ２０１に記憶させる第２記憶ステップ。
（５）面積値、周辺情報および施工要素の少なくとも２以上に基づいて、施工対象物１００の施工特性を算出するステップ。
【０２１０】
この結果、ＲＯＭ２０３から、これらの実行手順を含むプログラムを読み出したＣＰＵ２０２は、これらのステップを実行し、施工対象物１００の施工特性を算出する。
【０２１１】
以上のように、施工補助装置１の機能の一部もしくは全部が、コンピュータで動作可能なプログラムで実装されることで、汎用のコンピュータでの実行が可能になったり、幅広い用途で活用できたりするメリットが生じる。
【０２１２】
以上、実施の形態１〜３で説明された施工補助装置、施工補助方法、コンピュータプログラムは、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【符号の説明】
【０２１３】
１ 施工補助装置
２ 面積算出手段
３ 第１記憶部
４ 第２記憶部
５ 算出手段
１１ 第３記憶部
１２ 標識
１２１、１２２、１２３ ポインタ
１３ 撮像装置
１００ 施工対象物
１１０ 所定領域
２００ コンピュータ
２０１ メモリ
２０２ ＣＰＵ
２０３ ＲＯＭ
２０４ ＲＡＭ
２０５ 演算部
２０６ 通信Ｉ／Ｆ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築、看板、施工業務など幅広く施工を必要とする業務分野において、デザインや建築物を施工するに当たって必要となるコスト、材料、素材などの要素を簡単に見積もることのできる施工補助装置、施工補助方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物や建造物の壁面におけるデザイン設置場所に、塗装を施したり看板やポスターを設置（すなわちデザインを施す）したりする際に、予めこれらの建物や建造物の壁面の面積が算出されていることが好ましい。壁面の面積が不明であると、どの程度の塗料や材料が必要となるのか、どの程度の面積の看板やポスターを設置できるのか不明であるからである。壁面の面積が予め分かっている場合には、塗装を施したり、看板やポスターを設置したりする工事の効率が向上する。
また、壁面における看板やポスターのみならず、住宅、ビル、工場、商業施設などの建築物を施工する際や、廃棄用建築物を解体したりする場合にも、対象となる建築物のある面の面積（複数の面の面積から概算される体積）が、事前に分かっていることは、施工における見積精度が向上する。
【０００３】
設置場所に施すデザインの構成要素（最適な原画、面積、必要となる塗料量、コスト、色度、輝度など）を、早期に予測することは、設置場所にデザインを製作する場合に重要である。屋外の設置場所にデザインを製作する場合にデザインの構成要素が不明であると、作業中に必要な材料が不足したり、余分な材料が余ったりしてコスト面での問題が生じうる。あるいは、製作したデザインが、設置場所の周辺環境や方角によって、十分なデザイン効果を発揮できない問題も生じる。
【０００４】
このように、屋外の設置場所にデザインを施す場合には、設置場所の面積、最適な原画、必要となる塗料量、コストなどのデザインの構成要素を、デザインを施す前に把握できることが重要である。特に、設置場所における測量などの大掛かりな作業によらずこれらの構成要素を予め推定できることが必要である。
【０００５】
同様に、種々の建築物を施工したり建築物を解体したりする場合には、予め必要となる作業量、作業時間、コスト、材料、素材、材料や素材の量、必要となる機器の種類や大きさが、予め分かっていることが好適である。実際の施工や解体作業に入ってから、見積と異なるコストが掛かってしまったり、必要な材料が不足したりすることが生じるのは、好ましいことではない。デザインや看板の設置に限らず、建築物の施工や解体においても、必要となる作業量やコストなどについての高い精度での事前予測ができることが好ましい。特に、近年では、コストや施工期間に対する要求が厳しくなっており、種々の要素について、事前に高い精度で見積もることが重要となっている。
【０００６】
このように、建築、看板、施工業務など幅広くデザインや施工、建築施工、解体などにおいては、必要となる種々の要素が事前予測できることが重要であり、このためには、施工対象領域の面積（面積に基づく体積）を、簡単かつ高い精度で算出できることが必要となってきている。
【０００７】
このような状況において、屋外の施工対象領域の面積を算出するには、危険な作業に基づいて実測を行うか、基準点測量やステレオカメラによる測量を行うのが一般的であった。
【０００８】
しかしながら、実測による測量は、危険を伴う上に、対象となる領域が変更になってしまうと、改めて実測による測量作業を必要とする不便を有する。基準点測量やステレオカメラによる作業は、作業時間や作業工数が多くなる上に、測量対象となる建物や建造物を目視できる現場での作業しかできない。
【０００９】
これらの現場での作業は、危険度も高く、作業工数も多くなる。例えば、建築物の解体を行うための、作業量、作業機器、コストを見積もるために、解体業者は、様々な現場に何度も熟練作業者を派遣する必要がある。これらの熟練作業者の派遣による業務は見積だけであり、見積後に当該業務を受任できるとは限らない。建築や看板施工でも同様である。コスト削減や期間短縮の要求が高まる中、見積コストを抑えたい欲求もある。
【００１０】
このように、実際の施工現場に熟練作業者を派遣して、危険と隣り合わせで施工領域の面積や体積を測定することを減少したい要求が強まっている。このような状況において、撮像装置で撮像された画像を用いて、建物や建造物の壁面を計測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】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−１４７５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１は、複数の角度から撮像された画像に含まれる被写体の視差を、調整する技術を開示するだけである。
【００１３】
このため、特許文献１は、被写体の面積を算出する技術を開示していない。また、特許文献１の標定基準体は、被写体の位置と面積を算出することに適用が難しい。特に、種々の角度から撮像された画像に含まれる標定基準体の任意の点を、高い精度で識別することが困難であり、事後的に撮像された画像を用いて、被写体の面積算出に必要となるデータを得ることが困難である。撮像された写真の角度や位置によっては、標定基準体の写り方が大きく異なって、標定基準体と被写体との関連性を得ることが難しいからである。
【００１４】
また、従来技術は、被写体の面積を十分に算出できないだけでなく、設置場所に最適なデザインを製作するためのデザインの構成要素を算出することができない。この結果、設置場所において実際にデザインを製作する以前に、デザイン製作を効率化するための準備ができない問題がある。特に、デザインオフィスなどの設置場所と離隔した場所にてデザイン製作を効率化する準備が行えない問題がある。
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑み、建築物の施工、解体、デザインの製作など、幅広い意味での施工を必要とする施工領域における面積を簡便に算出すると共に、必要となる作業量、作業時間、コスト、材料、素材、材料や素材の量、必要となる機器の種類や大きさなどを推測できる、施工補助装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題に鑑み、本発明の施工補助装置は、施工対象物の画像に基づいて、施工対象物の所定領域の面積を算出する面積算出手段と、施工対象物の周辺情報を記憶する第１記憶部と、施工対象物の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する第２記憶部と、所定領域の面積、周辺情報および施工要素の少なくとも２以上に基づいて、施工対象物の施工特性を算出する算出手段と、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の施工補助装置は、施工現場における施工対象物を施工したり解体したりする際に必要となる作業量、作業時間、コスト、材料、素材、材料や素材の量、機器の種類および大きさの少なくとも一つを含む、施工要素を推測できる。特に、施工補助装置は、施工対象物や施工領域の面積を高い精度で算出できるので、高い精度で施工要素を推測できる。
【００１８】
また、施工補助装置は、施工現場における施工対象物や施工領域の写真に基づくだけで、施工対象物や施工領域の面積を算出すると共に、施工要素を推測できるので、現場作業の負担が大幅に減少する。この結果、施工や解体に伴う、施工要素の見積に必要な時間やコストが低減する。
【００１９】
また、写真に基づくだけで、施工要素を推測できるので、作業の危険性も低くなり、施工や解体などの業務能力が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１における施工対象物の模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１における施工補助装置のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態２における施工補助装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態２における撮像画像に基づく面積算出を示す概念図である。
【図５】本発明の実施の形態２における第１画像と第２画像との撮像を説明する模式図である。
【図６】実施の形態２における面積算出手段の内部ブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態２における第１画像と第２画像の写真例である。
【図８】本発明の実施の形態２における標識の正面図である。
【図９】本発明の実施の形態２における撮像装置の方向推定の模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における撮像装置と標識との距離の推定を説明する模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態３における特定点座標の推定を説明する写真である。
【図１２】本発明の実施の形態２における特定点の３次元座標の推定を説明する模式図である。
【図１３】本発明の実施の形態３におけるコンピュータのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の第１の発明に係る施工補助装置は、施工対象物の画像に基づいて、施工対象物の所定領域の面積を算出する面積算出手段と、施工対象物の周辺情報を記憶する第１記憶部と、施工対象物の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する第２記憶部と、所定領域の面積、周辺情報および施工要素の少なくとも２以上に基づいて、施工対象物の施工特性を算出する算出手段と、を備える。
【００２２】
この構成により、施工補助装置は、施工対象物の画像に基づくことで、容易に施工対象物の施工に必要となる施工特性を算出できる。
【００２３】
本発明の第２の発明に係る施工補助装置では、第１の発明に加えて、施工対象物は、施工建築物、解体建築物、看板、壁面デザイン、施工外壁および庭園の少なくとも一つを含む。
【００２４】
この構成により、施工補助装置は、様々な施工対象物の施工特性を見積もることができる。
【００２５】
本発明の第３の発明に係る施工補助装置では、第１又は第２の発明に加えて、施工要素は、施工対象物に基づく素材、工数、期間およびコストの少なくとも一つの単位を含む。
【００２６】
この構成により、施工補助装置は、施工特性に関連する施工要素を用いることができる。
【００２７】
本発明の第４の発明に係る施工補助装置では、第３の発明に加えて、素材は、建築素材、デザイン素材、塗料および庭園素材の少なくとも一つの単位量を含む。
【００２８】
この構成により、施工補助装置は、施工対象物の特徴に応じた施工要素を、施工特性の算出において用いることができる。
【００２９】
本発明の第５の発明に係る施工補助装置では、第３又は第４の発明に加えて、工数は、建築工数、解体工数、塗装工数、印刷工数および造園工数の少なくとも一つの単位量を含む。
【００３０】
この構成により、施工補助装置は、施工対象物の特徴に応じた施工要素を、施工特性の算出において用いることができる。
【００３１】
本発明の第６の発明に係る施工補助装置では、第３から第５のいずれかの発明に加えて、期間は、建築期間、解体期間、塗装期間、印刷期間および造園期間の少なくとも一つの単位量を含む。
【００３２】
この構成により、施工補助装置は、施工対象物の特徴に応じた施工要素を、施工特性の算出において用いることができる。
【００３３】
本発明の第７の発明に係る施工補助装置では、第３から第６のいずれかの発明に加えて、コストは、建築コスト、解体コスト、塗装コスト、印刷コストおよび造園コストの少なくとも一つの単位量を含む。
【００３４】
この構成により、施工補助装置は、施工対象物の特徴に応じたコストを算出できる。
【００３５】
本発明の第８の発明に係る施工補助装置では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、算出手段は、施工対象物が施工建築物である場合に、算出される所定領域の面積に基づいて、施工対象物に必要となる、建築素材の種類、量、コスト、建築工数、建築期間および建築コストの少なくとも一つを算出する。
【００３６】
この構成により、施工補助装置は、施工建築物の施工に必要となる施工特性を、簡便に見積もることができる。
【００３７】
本発明の第９の発明に係る施工補助装置では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、施工対象物が解体建築物である場合には、面積算出手段は、解体建築物の複数の方向からの所定領域の面積を算出し、算出手段は、複数の面積値に基づいて、解体建築物の解体工数、解体期間および解体コストの少なくとも一つを算出する。
【００３８】
この構成により、施工補助装置は、解体建築物の解体に必要となる施工特性を、簡便に見積もることができる。
【００３９】
本発明の第１０の発明に係る施工補助装置では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、施工対象物が看板および壁面デザインの少なくとも一方である場合には、面積算出手段は、看板および壁面デザインを施工する予定領域の面積を算出し、算出手段は、予定領域の面積に基づいて、看板および壁面デザインの少なくとも一方の、デザイン素材、デザイン工数、デザイン期間およびデザインコストの少なくとも一つを算出する。
【００４０】
この構成により、施工補助装置は、看板や壁面デザインなどのデザイン建築物の施工に必要となる施工特性を、簡便に見積もることができる。
【００４１】
本発明の第１１の発明に係る施工補助装置では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、施工対象物が、施工外壁である場合には、面積算出手段は、施工対象となる施工外壁の面積を算出し、算出手段は、施工外壁の面積に基づいて、施工外壁の素材、建築工数、建築期間および建築コストの少なくとも一つを算出する。
【００４２】
この構成により、施工補助装置は、施工外壁の施工に必要となる施工特性を、簡便に見積もることができる。
【００４３】
本発明の第１２の発明に係る施工補助装置では、第１から第１１のいずれかの発明に加えて、施工対象物の画像を記憶する第３記憶部を更に備え、面積算出手段は、画像に基づいて、所定領域の面積を算出する。
【００４４】
この構成により、施工補助装置は、施工対象物の画像のみで、所定領域の面積を算出できる。
【００４５】
本発明の第１３の発明に係る施工補助装置では、第１１又は第１２の発明に加えて、画像は、第１撮像装置により撮像された施工対象物と標識とを含む第１画像と、第１撮像装置と異なる角度から第２撮像装置により撮像された施工対象物と標識とを含む第２画像を有し、面積算出手段は、第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定する撮像装置座標推定部と、第１位置および第２位置に基づいて、施工対象物に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する特定点座標推定部と、複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、施工対象物の面積を算出する算出手段と、を備え、
【００４６】
標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有する。
【００４７】
この構成により、面積算出手段は、標識を含む所定領域の写真のみで、所定領域の面積を算出できる。
【００４８】
本発明の第１４の発明に係る施工補助装置では、第１３の発明に加えて、標識は、相互に色度が異なると共に略球形を有する３つのポインタを頂点とする３角形を有する。
【００４９】
この構成により、撮像画像の中での標識の区別が容易となり、面積算出手段が、高い精度で所定領域の面積を算出できる。
【００５０】
本発明の第１５の発明に係る施工補助装置では、第１３又は第１４の発明に加えて、撮像装置座標推定部は、第１画像に含まれる標識の傾きに基づいて、第１撮像装置の標識に対する方向を第１方向として推定し、第１画像に含まれる標識の面積に基づいて、第１撮像装置と標識との距離を第１距離として推定し、第２画像に含まれる標識の傾きに基づいて、第２撮像装置の標識に対する方向を第２方向として推定し、第２画像に含まれる標識の面積に基づいて、第２撮像装置と標識との距離を第２距離として推定し、第１方向および第１距離に基づいて、第１位置を推定し、第２方向および第２距離に基づいて、第２位置を推定する。
【００５１】
この構成により、面積算出手段は、高い精度で、所定領域の面積を算出できる。
【００５２】
本発明の第１６の発明に係る施工補助装置では、第１３から第１５のいずれかの発明に加えて、第１位置から得られる特定点の３次元座標の値である第１特定座標と、第２位置から得られる特定点の３次元座標の値である第２特定座標と、が一致しない場合には、特定点座標推定部は、第１特定座標および第２特定座標から、特定点の３次元座標の値を近似する。
【００５３】
この構成により、面積算出手段は、撮像画像の写りが悪い場合でも、所定領域の面積を算出できる。
【００５４】
本発明の第１７の発明に係る施工補助装置では、第１３から第１６のいずれかの発明に加えて、画像は、第３撮像装置によって、第１撮像装置および第２撮像装置のそれぞれと異なる角度から撮像された施工対象物と標識とを含む第３画像を更に有し、撮像装置座標推定部は、第３撮像装置の第３位置の３次元座標の値を推定し、特定点座標推定部は、第１位置、第２位置および第３位置に基づいて、施工対象物に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する。
【００５５】
この構成により、面積算出手段は、より精密に、所定領域の面積を算出できる。
【００５６】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について説明する。
【００５７】
（実施の形態１）
【００５８】
実施の形態１について説明する。
【００５９】
（全体概要）
まず、図１、図２を用いて、実施の形態１における施工補助装置の全体概要を説明する。図１は、本発明の実施の形態１における施工対象物の模式図である。図２は、本発明の実施の形態１における施工補助装置のブロック図である。
【００６０】
施工対象物１００は、施工されたり解体されたりする、不動産、施工建築物、解体建築物、看板、壁面デザイン、施工外壁など、様々なものを含む。多くの場合には、施工対象物１００は、屋外に設置される住宅やビルなどであったり、これらの一部であったりする。施工対象物１００は、様々な形態や態様の建築物を含み、施工補助装置１は、施工や解体を受ける種々の建築物やこれに類するものを、施工対象物１００として幅広く対象とする。
【００６１】
図１では、施工対象物１００の例として、施工外壁１０１と看板１０２が示されている。施工外壁１０１は、ビルや集合住宅の壁面の一部もしくは全部であって、塗装やデザインが施されたりする対象となる外壁である。看板１０２は、ビル１０３の上に設置されるように図１では示されている。あるいは、地上やその他の場所に設置される看板１０２であってもよい。あるいは、看板１０２は、ビルなどの外壁の一部に設置される吊り看板やポスターのようなものであってもよい。
【００６２】
施工外壁１０１および看板１０２のいずれも、屋外である上に、ビルの外壁であったりビルの上であったりなどでの作業を余儀なくされる。実際の施工作業は、屋外である現地での作業となることは仕方がないが、施工作業の事前の見積作業が現地での危険性を伴う作業となることは回避されることが好ましい。一方で、見積の危険な作業を省略したり短縮したりすると、実際の施工作業において、必要な材料や素材が足りなくなったり不要にあまったりすることもある。あるいは、予想の工数や期間を上回ったりすることもある。これらは、当然にコストや信頼性の点で問題を生じさせる。
【００６３】
一方で、ビルの施工外壁１０１の施工における素材やコストなどの施工要素を見積もるためには、施工外壁１０１の施工対象となる所定領域１１０の面積が事前に算出される必要がある。あるいは、ビルの屋上に設置される看板１０２の施工やデザイン作業における不具合を生じさせないためにも、看板１０２の所定領域１１０の面積が事前に算出されていることが好ましい。これら施工対象物１００の所定領域１１０が事前に算出されていることで、施工対象物１００の施工に必要となる素材やコストなどの施工特性が事前に見積もることができる。事前にこれらの施工要素が見積もられていると、実際の施工作業におけるコスト超過や期間超過などの問題が低減できる。
【００６４】
施工補助装置１は、事前に施工対象物に必要となる施工特性を算出して、施工対象物における実際の施工業務を補助できる。施工補助装置１は、面積算出手段２、第１記憶部３、第２記憶部４および算出手段５を備える。
【００６５】
面積算出手段２は、施工対象物１００の所定領域１１０の面積を算出する。第１記憶部３は、施工対象物１００の周辺情報を記憶する。例えば、第１記憶部３は、施工対象物１００に存在する他の建築物、道路状況、日照条件などを、周辺情報として記憶する。第２記憶部４は、施工対象物１００の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する。第２記憶部４が記憶する施工要素は、施工対象物１００を施工する際に見積される施工特性の基本となる単位である。算出手段５は、所定領域１１０の面積、周辺情報および施工要素の少なくとも２以上に基づいて、施工対象物１００の施工特性を算出する。
【００６６】
施工補助装置１は、施工対象物１００の所定領域１１０の面積に基づいて、施工対象物の施工特性を算出できる。この結果、施工対象物１００の施工が実際になされる際に、材料の過不足、コスト超過、期間超過などの問題を生じさせにくくなる。
【００６７】
（処理動作）
施工補助装置１の処理動作を説明する。
【００６８】
施工補助装置１は、使用者による指示に従って動作を開始する。まず、施工補助装置１に対する動作指示を受けて、面積算出手段２は、施工対象物１００の画像などに基づいて、施工対象物１００の所定領域１１０の面積を算出する。
【００６９】
所定領域１１０は、施工対象物１００において実際に施工を受ける領域である。施工を受ける領域である所定領域１１０に対して、施工が施されたり、デザインが施されたり、塗装や印刷が施される。あるいは、所定領域１１０に基づいて算出されたり推測されたりする体積や外形を有する施工対象物１００に、建築や解体が施されたりする。これ等の施工や解体における施工特性が、予め見積もられていることが、施工における種々の問題発生防止には好適である。この施工特性を見積もるには、所定領域１１０の面積が算出されていることが必要である。面積算出手段２は、施工対象物１００の画像などに基づいて、所定領域１１０の面積を算出でき、この算出した面積値を、算出手段５に出力する。
【００７０】
第１記憶部３は、施工対象物１００の周辺情報を記憶しており、この周辺情報を算出手段５に出力する。施工対象物１００の施工特性は、所定領域１１０の面積だけでなく、周辺環境にも依存する可能性がある。例えば、施工対象物１００が看板１０２であって算出したい施工特性が施工期間である場合に、看板１０２の周辺に多数の建物があると、作業に困難性が生じたり塗料の乾燥に遅れが生じたりする。このような困難性や遅れは、施工期間への影響を生じさせる。このため、算出手段５において施工期間に関する施工特性を算出する場合には、算出手段５は、周辺情報を加味することが好適である。
【００７１】
第１記憶部３は、面積算出手段２で用いられる施工対象物１００の画像に基づいて、周辺情報を抽出して記憶する。例えば、第１記憶部３は、施工対象物１００に関する画像を読み込み、施工対象物１００の周辺における他の建物、交通、道路状況、天候などに関する部分を抽出する。この抽出された部分に基づいて、周辺情報を整理して、これらを第１記憶部３が記憶する。このため、第１記憶部３は、周辺の建物、交通、道路状況、天候などの周辺情報を記憶でき、算出手段５に出力する。
【００７２】
第２記憶部４は、施工対象物１００の施工に必要となる要素である施工要素を記憶している。施工要素は、施工特性に関連している。言い換えれば、施工要素は、施工特性の一単位であると考えることが適当である。例えば、施工要素は、施工対象物に基づく素材、工数、期間およびコストの少なくとも一つの単位を含む。すなわち、素材の単位や工数の単位を、施工要素は、含む。施工要素に対して、面積算出手段２で算出された面積値が加味されることで、施工対象物１００に必要な施工要素の合計である施工特性が定まる。
【００７３】
第２記憶部４は、施工対象物１００として考えられる種々の建築物に対応する施工要素を予測に基づいて記憶していることでもよい。あるいは、第２記憶部４は、施工対象物１００の個々の特性に応じて、使用者によって入力された施工要素を記憶しても良い。あるいは、施工対象物１００のアップデートに応じて施工要素がアップデートされ、このアップデートされた施工要素を記憶しても良い。
【００７４】
第２記憶部４は、施工要素を算出手段５に出力する。この結果、算出手段５は、施工要素を用いて、施工特性を算出できる。
【００７５】
算出手段５は、面積算出手段２から得られる所定領域の面積値、第１記憶部３から得られる周辺情報および第２記憶部４から得られる施工要素の少なくとも２つに基づいて、施工対象物１００における施工特性を算出する。すなわち、施工対象物１００が実際に施工等される場合に必要となる各種特性が、事前に見積りできるようになる。
【００７６】
例えば、面積算出手段２で算出された面積値に、施工要素である素材とその単価が乗算されることで、施工対象物１００の所定領域におけるデザイン塗装コストが算出される。このデザイン塗装コストが算出されていれば、看板１０２や施工外壁１０１にデザイン画を施工する業者は、事前に高い精度で施工コストを見積もることができる。この結果、業者は、見積ミスによる不利益を回避できるようになる。もちろん、算出手段５は、周辺情報に基づいて、必要となる塗料の量の調整分を考慮して施工コストを算出しても良い。
【００７７】
以上のように、施工補助装置１は、施工対象物１００の所定領域の面積、周辺情報、施工要素に基づくことで、施工や解体に必要となる施工特性を、高い精度で算出できる。結果として施工に必要な種々の見積が高い精度で行われるようになり、施工における種々の不具合を未然防止できる。
【００７８】
なお、面積算出手段２による面積値の出力、第１記憶部３による周辺情報の出力および第２記憶部４による施工要素の出力は、並列に行われても良いし、順次処理で行われても良い。また、面積算出手段２や第１記憶部３などが、主体的に、算出手段５に情報やデータを出力しても良いし、算出手段５がこれ等の要素から情報やデータを読み出すことでも良い。
【００７９】
次に、各部の詳細について説明する。
【００８０】
（面積算出手段）
面積算出手段２は、種々の手順と手法で、施工対象物１００の所定領域１１０の面積を算出する。所定領域１１０の全体の面積を算出しても良いし、一部の面積を算出しても良い。また、同じ施工対象物１００のある方向からみた所定領域１１０と別の方向から見た別の所定領域１１０の面積を算出しても良い。あるいは、同じ所定領域１１０について異なる角度から見える面積を算出しても良い。
【００８１】
面積算出手段２は、所定領域１１０の撮像画像に基づいて所定領域１１０の面積を算出する。所定領域１１０の撮像画像によって、所定領域１１０に含まれる特定点の３次元座標が推定されるので、所定領域１１０の面積を算出できる。
【００８２】
面積算出手段２は、所定領域１１０に含まれる（特に、その外周に位置する）複数の特定点の３次元座標によって、所定領域１１０の面積を算出する。面積算出手段２は、施工補助装置１に組み込まれる専用の回路、専用の半導体集積回路、専用のソフトウェア、汎用の回路、汎用の半導体集積回路、汎用のソフトウェアなどの少なくとも一つによって実現されれば良い。もちろん、汎用ＣＰＵ上で動作するソフトウェアと必要となるハードウェアとの組み合わせで実現されても良い。
【００８３】
（第１記憶部）
【００８４】
第１記憶部３は、施工対象物の周辺情報を記憶する。
【００８５】
周辺情報は、施工対象物１００の周辺の建築物・交通状態、施工対象物１００の材質、方角、角度、高さなどの少なくとも一つの情報を含む。加えて、施工対象物１００の平均的な天気、平均気温、平均照度、平均日照時間などの気候に関する情報や、施工対象物１００周辺の地図情報、施工対象物１００周辺の人口動向などの情報を含んでいても良い。周辺情報は、施工対象物１００に施工される壁面デザインや施工外壁の特徴を決定できるからである。
【００８６】
第１記憶部３は、記憶する周辺情報を算出手段５に出力する。あるいは、算出手段５が、第１記憶部３に記憶される周辺情報を読み出す。また、第１記憶部３は、面積算出手段２が算出した面積値を記憶しても良い。
【００８７】
第１記憶部３は、施工補助装置１が備えるハードディスクドライブ、光ディスク、磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ、半導体メモリ、光メモリ、磁気メモリなど、データを電気信号として記憶できる種々の記憶可能なデバイスを含む。また、施工補助装置１が予め備えているこれらの記憶可能なデバイスが、第１記憶部３として用いられても良いし、施工補助装置１が、汎用のパーソナルコンピュータを利用する場合には、パーソナルコンピュータが備えるハードディスクドライブや内部メモリなどが、第１記憶部３として用いられても良い。
【００８８】
なお、第１記憶部３は、内部のアドレスがバンク分割されており、周辺情報が所定のジャンルに分類された上で、バンク毎に記憶されても良い。バンク毎に分類されていることで、算出手段５による周辺情報の読み出し速度が速くなり、算出手段５による算出速度が向上するからである。
【００８９】
また、第１記憶部３は、第２記憶部４と共通のデバイスであっても良いし、別体のデバイスであっても良い。更には、第１記憶部３は、施工補助装置１が必要とする他の記憶部と共通のデバイスの一部であっても良い。
【００９０】
（第２記憶部）
第２記憶部４は、施工対象物１００の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する。施工要素は、施工対象物１００を施工する際に必要となる施工特性を算出するための要素・単位となるものである。施工要素は、施工対象物１００に基づく素材、工数、期間およびコストの少なくとも一つの単位を含む。第２記憶部４は、これらの施工要素を算出手段５に出力することで（あるいは、算出手段５がこれらの施工要素を読み出すことで）算出手段５における施工特性の算出を実現できる。
【００９１】
施工要素における素材は、建築素材、デザイン素材、塗料および庭園素材の少なくとも一つの単位量を含む。これらの素材のいずれかの情報を、第２記憶部４が記憶することで、算出手段５は、施工対象物１００の特性に応じた素材に関する施工特性を算出できる。すなわち、算出手段５は、施工対象物１００に用いられるのに好適な素材を算出できる。
【００９２】
あるいは、施工要素における工数は、建築工数、解体工数、塗装工数、印刷工数および造園工数の少なくとも一つの単位量を含む。これらの工数のいずれかの情報を、第２記憶部４が記憶することで、算出手段５は、施工対象物１００の特性に応じた工数に関する施工特性を算出できる。すなわち、算出手段５は、施工対象物１００に必要となる建築工数や解体工数を算出できる。
【００９３】
また、施工要素における期間は、建築期間、解体期間、塗装期間、印刷期間および造園期間の少なくとも一つの単位量を含む。これらの期間のいずれかの情報を、第２記憶部４が記憶することで、算出手段５は、施工対象物１００の期間に関する施工特性を算出できる。
【００９４】
同様に、施工要素におけるコストは、建築コスト、解体コスト、塗装コスト、印刷コストおよび造園コストの少なくとも一つの単位量を含む。これらのコストのいずれかの情報を、第２記憶部４が記憶することで、算出手段５は、施工対象物１００に必要となるコストに関する施工特性を算出できる。
【００９５】
以上のように、第２記憶部４は、施工要素を記憶することで、施工対象物１００の事前見積として必要となる施工特性の、高い精度での算出を可能とする。第２記憶部４は、第１記憶部３と同様に、施工補助装置１が備えるハードディスクドライブ、光ディスク、磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ、半導体メモリ、光メモリ、磁気メモリなど、データを電気信号として記憶できる種々の記憶可能なデバイスを含む。
【００９６】
（算出手段）
算出手段５は、施工特性を算出する。施工特性は、施工対象物１００の施工の事前に見積もられておくことが好適な種々の特性である。これらの施工特性が事前に高い精度で見積もられていることで、実際の施工に移行した後で、材料の不足、期間の超過、コストの超過などの問題が生じにくい。これらの問題が後から生じないことで、施工業者は、安心して施工や解体を行うことができる。もちろん、見積に要する負担も減少するので、入札等への参加もしやすくなる。
【００９７】
（施工建築物）
算出手段５は、施工対象物１００が施工建築物である場合に、算出される所定領域の面積に基づいて、施工対象物１００に必要となる、建築素材の種類、量、コスト、建築工数、建築期間および建築コストの少なくとも一つを算出する。施工対象物１００が、例えばビル、住居、事業場などの施工される建築物である場合には、この施工対象物１００の建築に必要となる素材、建築期間、建築コストなどが、事前に見積もられていることが好ましい。このとき、施工対象物１００の外形が大まかにできていれば、外形の画像等に基づいて、所定領域１１０の面積を算出できる。所定領域１１０の設定の仕方によって、所定領域１１０の面積によって、施工対象物１００全体の指標となる面積値を得ることができる。
【００９８】
算出手段５は、面積算出手段２で算出された面積値によって、施工対象物１００全体の指標となる大きさを得ることができる。算出手段５は、第２記憶部４から施工要素を読み出して、この施工要素と面積値とを乗算することで、施工特性を算出する。例えば、施工要素の一つである建築期間の単位量を面積値に乗算することで、施工対象物１００の建築期間を算出できる。このとき、所定領域１１０の設定の仕方によって、乗算で得られる建築期間は、施工対象物１００の全ての建築期間であったり、一部の建築期間であったりする。いずれの場合でも、建築物に関する建築期間の指標となる。
【００９９】
同様に、算出手段５は、建築コストの単位量に面積値を乗算することで、施工対象物１００の建築コスト（全体であるか一部であるか）を算出できる。建築コストが事前に算出されれば、施工業者にとっては当然に便利である。
【０１００】
（解体建築物）
施工対象物１００が解体建築物である場合には、面積算出手段２は、解体建築物の複数の方向からの所定領域の面積を算出する。複数の方向からの面積値が算出されていることで、解体建築物の全体（体積）が推定できる。算出手段５は、これらの複数の面積値に基づいて、解体建築物の解体工数、解体期間および解体コストの少なくとも一つを算出する。解体建築物の解体作業において、このような施工特性が事前に見積もられていることで、解体作業における不具合が生じにくくなる。
【０１０１】
また、面積算出手段２は、施工対象物１００の画像などに基づいて、所定領域１１０の面積を算出できるので、見積のために、現場に何度も足を運ぶ必要も無い。当然に危険な測量作業も減少する。算出手段５は、解体建築物に係る面積値とこれを応用した体積値に、施工要素に含まれる単位量を乗算することで、解体期間や解体コストを算出できる。この算出手順は、施工対象物１００が施工建築物である場合と同じである。
【０１０２】
（看板もしくは壁面デザイン）
施工対象物１００が看板および壁面デザインの少なくとも一方である場合には、面積算出手段２は、看板および壁面デザインを施工する予定領域の面積を算出する。すなわち、面積算出手段２が算出する所定領域は、施工を行う予定である予定領域である。算出手段５は、予定領域の面積に基づいて、看板および壁面デザインの少なくとも一方の、デザイン素材、デザイン工数、デザイン期間およびデザインコストの少なくとも一つを算出する。
【０１０３】
他の場合と同様に、算出手段５は、面積値に必要な施工要素の単位量を乗算することで、デザイン工数やデザインコストを算出する。また、素材の単位量に基づいて、デザインに必要となる素材の種類、量、コストを算出することもできる。看板や壁面デザインについての、これらの施工特性が事前に見積もられていることで、実際の施工時における種々の不具合を防止できる。
【０１０４】
（施工外壁）
施工対象物１００が、施工外壁である場合には、面積算出手段２は、施工対象となる施工外壁の面積を算出する。次いで、算出手段５は、施工外壁の面積に基づいて、施工外壁の素材、建築工数、建築期間および建築コストの少なくとも一つを算出する。これらが算出されて事前に見積もられることで、施工外壁の実際の施工における不具合を防止できる。当然ながら、施工外壁の施工に必要なコストや期間が見積もられれば、施工業者は、入札および施工が容易となる。
【０１０５】
以上のように、算出手段５は、様々な施工対象物１００に対応した施工特性を算出できる。
【０１０６】
施工特性は、面積値に基づいて算出されるので、使用上十分な精度を有している。加えて、施工対象物１００の画像等に基づくだけで面積値が算出されるので、簡便かつ早く施工特性が算出される。すなわち、施工補助装置１は、使用上十分な精度であって簡便かつ早く施工特性を算出する必要がある分野に好適に用いられる。例えば、非常に緻密な装置やアルゴリズムによって、詳細の面積値を算出すれば、最終的に算出される施工特性の精度を精密にすることも可能である。しかしながら、施工特性を精密に算出することは、作業負担、作業コスト、設備コスト、人的コストの面で不利である。多くの施工対象物１００は、精密な施工特性を求めることは少なく、早期かつ簡便に使用上十分な施工特性を必要としている。
【０１０７】
実施の形態１における施工補助装置１は、このような施工対象物１００に最適に合致している。
【０１０８】
（実施の形態２）
【０１０９】
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、面積算出手段２が第３記憶部に記憶されている画像に基づいて、所定領域１１０の面積値を算出する機能について説明する。
【０１１０】
図３は、本発明の実施の形態２における施工補助装置のブロック図である。施工補助装置１は、第３記憶部１１を更に備える。第３記憶部１１は、施工対象物１００の画像を記憶する。面積算出手段２は、第３記憶部１１が記憶する施工対象物１００の画像を読み出すことで、所定領域１１０の面積を算出する。
【０１１１】
なお、第３記憶部１１は、第１記憶部３や第２記憶部４と同じ要素に含まれても良い。第１〜第３は、便宜上の名称であって、要素としての特段に物理的に区別することではない。
【０１１２】
面積算出手段２は、第３記憶部１１から得られる施工対象物１００の画像に基づいて、所定領域１１０の面積を算出する。このとき、施工対象物１００の画像を撮像する撮像手段をさらに備え、この撮像手段によって撮像された画像が、第３記憶部１１に記憶される。
【０１１３】
（撮像画像に基づく、面積の算出）
図４は、本発明の実施の形態２における撮像画像に基づく面積算出を示す概念図である。施工補助装置１は、撮像装置１３によって得られる施工対象物１００の画像に基づいて、実施の形態１で説明した施工対象物１００の施工に必要となる施工特性を算出する。
【０１１４】
標識１２は、３つのポインタ１２１、１２２，１２３を備える基準部材であり、標識１２を基準とした撮像装置１３の３次元座標から、面積算出手段２は、所定領域１１０の面積を算出する。標識１２が施工対象物１００と同じ撮像領域に設置されて、撮像装置１３が、施工対象物１００と標識１２とを合わせて撮像する。
【０１１５】
撮像装置１３は、カメラ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯端末、携帯電話機などの撮像機能を有する電子機器や電子装置である。標識１２を含む施工対象物１００の画像を撮像した撮像装置１３は、画像を施工補助装置１に送信する。このとき、有線通信や無線通信で送信しても良いし、記憶媒体によって転送しても良い。
【０１１６】
図４では、施工補助装置１は、パーソナルコンピュータを実現例として示している。施工補助装置１は、このようなパーソナルコンピュータや汎用装置で実現されても良いし、専用装置によって実現されても良い。
【０１１７】
まず標識１２が施工対象物１００に近接して設置され、撮像装置１３が標識１２と所定領域１１０とを同時に撮影する。このとき、撮像装置１３は、標識１２と施工対象物１００とを含む第１画像と、第１画像と異なる角度から撮像される標識１２と施工対象物１００とを含む第２画像（あるいは、第３画像以上を）を撮像する。このとき、撮像される第１画像および第２画像は、施工対象物１００を含むと共に面積を算出したい所定領域１１０も含んでいる。これは、以下においても同様である。
【０１１８】
図５に、第１撮像装置１３ａと第２撮像装置１３ｂが、施工対象物１００と標識１２とを撮像する様子を示す。図５は、本発明の実施の形態２における第１画像と第２画像との撮像を説明する模式図である。第１撮像装置１３ａは、所定の方向から施工対象物１００と標識１２とを撮像して、第１画像を得る。一方、第２撮像装置１３ｂは、第１撮像装置１３ａと異なる角度から、施工対象物１００と標識１２とを撮像して、第２画像を得る。
【０１１９】
第３記憶部１１もしくは面積算出手段２は、撮像装置１３から第１画像と第２画像を得る。第１画像および第２画像は、上述の通り、施工対象物１００と標識１２とを含んでいる。第１撮像装置１３ａと第２撮像装置１３ｂとを、施工現場であるフィールドで作業する作業者が持参して対象となる施工対象物１００の第１画像と第２画像とを撮像する。もちろん、１枚の第１画像と第２画像とを撮像するだけでなく、多くの情報を得るために複数の第１画像と第２画像とを撮像してもよい。また、フィールド作業者は、第１画像と第２画像の撮像だけでなく、施工対象物１００の周辺情報についても収拾する。
【０１２０】
第１画像と第２画像は、データ転送、ネットワーク転送などによって、第３記憶部１１（あるいは、面積算出手段２の備えるメモリ）に転送される。この作業の際に、周辺情報が第１記憶部３に転送されても良い。結果として、第３記憶部１１に施工対象物１００の第１画像と第２画像とが記憶され、第１記憶部３に施工対象物１００の周辺情報が記憶される。
【０１２１】
面積算出手段２は、読み出し部２１、撮像装置座標推定部２２、特定点座標推定部２３、算出部２４を備えている。図６は、実施の形態２における面積算出手段の内部ブロック図である。ここで、読み出し部２１は、第３記憶部１１に含まれる要素でも良い。図６は、第１撮像装置１３ａと第２撮像装置１３ｂとによって撮像された第１画像と第２画像とを用いて所定領域１１０の面積を算出するのに必要な要素を示している。
【０１２２】
読み出し部２１は、第３記憶部１１に記憶されている第１画像と第２画像とを読み出す。このとき、読み出し部２１は、画像を１枚ずつ読み出しもよいし、一度に複数の画像を読み出しても良い。読み出し部２１は、読み出した画像のデータを撮像装置座標推定部２２に出力する。
【０１２３】
撮像装置座標推定部２２は、第１画像を撮像した撮像装置（第１撮像装置１３ａ）の３次元座標で表される第１位置と、第２画像を撮像した撮像装置（第２撮像装置１３ｂ）の３次元座標で表される第２位置とを推定する。なお、第１撮像装置１３ａと第２撮像装置１３ｂとは、説明の便宜上「第１、第２」と記載されているだけで、第１撮像装置１３ａと第２撮像装置１３ｂとは、同一の装置であっても異なる装置であってもかまわない。この点は、本明細書の全体に渡って同様である。
【０１２４】
また、他の画像があれば、撮像装置座標推定部２２は、第３撮像装置が配置された第３位置の３次元座標（第ｎ撮像装置が配置された第ｎ位置の３次元座標も）を推定する。撮像装置座標推定部２２は、画像の中に含まれる標識１２の傾きに基づいて、撮像装置と標識１２との方向を推定する。ついで、画像の中に含まれる標識１２の面積に基づいて、撮像装置と標識１２との距離を推定する。撮像装置座標推定部２２は、この方向と距離を用いて、撮像装置の位置の３次元座標を推定する。なお、標識１２は、その大きさ、形状、面積などが既知である。
【０１２５】
撮像装置座標推定部２２によって、２次元座標であるローカル座標を有する撮像装置の座標が、標識１２を基準とした３次元座標であるグローバル座標に変換される。なお、撮像装置座標推定部２２は、複数の位置における撮像装置のそれぞれの３次元座標の値を推定する。結果として、異なる位置にある撮像装置それぞれの３次元座標の値が推定される。
【０１２６】
第１位置と第２位置が推定されると、第１位置と第２位置に基づいて、特定点座標推定部２３が、所定領域１１０に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標を、推定する。所定領域１１０に含まれる複数の特定点の３次元座標が定まれば、面積を算出することができるようになる。
【０１２７】
特定点座標推定部２３は、推定された撮像装置の３次元座標を基準に、所定領域１１０に含まれる特定点の３次元座標を推定する。所定領域１１０は、その面積を算出したい領域であり、特定点座標推定部２３は、この領域の外縁に沿った複数の点を特定点として決定する。これら複数の特定点のグローバルな３次元座標の値が求まれば、これら特定点で囲まれる領域の面積が算出できる。
【０１２８】
撮像装置座標推定部２３によって、撮像装置の３次元座標の値は推定されている。特定点の３次元座標は、撮像装置の３次元座標に基づいて推定される。すなわち、複数の撮像装置からある特定点の方向を推定し、複数の撮像装置から推定された特定点の方向の重複点が、特定点の３次元座標の値となる。このように、特定点の一つの３次元座標の値は、複数の撮像装置の位置に基づいて算出される。特定点座標推定部２３は、複数の特定点のそれぞれに推定の作業を行うことで、複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を算出する。
【０１２９】
特定点座標推定部２３は、推定した複数の特定点の３次元座標の値を、算出部２４に出力する。
【０１３０】
算出部２４は、特定点座標推定部４３より受け取った特定点の３次元座標に基づいて、所定領域１１０の面積を算出できる。なお、算出部２４は、所定領域１１０において、特定点によって囲まれる所定の領域の面積を算出する。算出部２４で算出された面積値が、算出手段５に出力されて、施工特性の算出がなされる。
【０１３１】
以上のように、施工対象物１００に標識１２を含む異なる位置からの複数の画像によって、面積算出手段２は、所定領域１１０の面積を算出できる。特に、標識１２と施工対象物１００とは、撮像した画像に写っているので、第３記憶部１１が画像を記憶していれば、いかなる場所においても、面積算出手段２は、面積を算出できる。また、標識と共に写りこんでいる施工対象物１００であれば、その特定点の選び方によって、様々な領域の面積を算出できるので、使用者は、フレキシブルに所定領域１１０を選択して、その面積値を算出できる。
【０１３２】
なお、面積算出手段２は、施工対象物１００と標識１２とが写っている画像について、より様々な位置や角度から撮像された多くの画像に基づくことで、面積算出の精度を向上させることができる。
【０１３３】
次に、面積算出手段２に含まれる要素の詳細および面積算出の詳細について説明する。
【０１３４】
（第１画像、第２画像）
図７に第１画像と第２画像の例を示す。図７は、本発明の実施の形態２における第１画像と第２画像の写真例である。第１画像および第２画像のそれぞれは、施工対象物１００であるブロック塀と三角形の形状を有する標識１２とを含んでいる。また、施工対象物１００の一部が線で枠囲いされているが、この枠囲いされている領域が、面積算出の対象となる所定領域１１０である。
【０１３５】
図７の第１画像と第２画像が示すように、第１画像と第２画像とは、異なる角度から施工対象物１００と標識１２とを有している。図７に示される第１画像と第２画像とが第３記憶部１１に記憶されている。
【０１３６】
（読み出し部）
読み出し部２１は、第３記憶部１１に記憶されている画像を読み出す。例えば、読み出し部２１は、ＨＤＤやＤＶＤドライブなどに設けられているデータの読取装置およびこの読取装置を駆動するソフトウェアなどを含む。第３記憶部１１が半導体メモリや光ディスクである場合には、読み出し部２１は、読み出し対象の画像が含まれているアドレスを指定し、当該アドレスに対応するデータを読み出す。
【０１３７】
読み出し部２１は、第３記憶部１１から画像を読み出せればよく、その実現手段や構成は、公知技術や一般的に用いられる技術でよい。また、読み出し部２１は、データの読み出しだけに限定されるものではなく、データの書き込みを行っても良い。
【０１３８】
読み出し部２１は、図７に示される第１画像と第２画像とを読み出す。読み出し部２１は、読み出した第１画像と第２画像とのデータを、撮像装置座標推定部２２に出力する。
【０１３９】
なお、読み出し部２１は、ハードウェアで実現されてもソフトウェアで実現されも、ハードウェアとソフトウェアの混在で実現されても良い。
【０１４０】
（撮像装置座標推定部）
撮像装置座標推定部２２は、第１撮像装置１３ａの配置される第１位置と、第２撮像装置１３ｂの配置される第２位置の、グローバル座標に基づく３次元座標の値を推定する。撮像装置座標推定部２２は、標識１２を利用して、第１位置と第２位置の３次元座標の値を推定する。第１位置と第２位置の３次元座標の値に基づいて、所定領域１１０の特定点の３次元座標の値が推定できるようになる。
【０１４１】
ここで、撮像装置座標推定部２２は、第１画像に写っている標識１２の傾きに基づいて、第１撮像装置１３ａの標識１２に対する方向を第１方向として推定する。ついで、撮像装置座標推定部２２は、第１画像中における標識１２の面積に基づいて、第１撮像装置１３ａと標識１２との距離を第１距離として推定する。
【０１４２】
同様に、撮像装置座標推定部２２は、第２画像に写っている標識１２の傾きに基づいて、第２撮像装置１３ｂの標識１２に対する方向を第２方向として推定する。ついで、撮像装置座標推定部２２は、第２画像中における標識１２の面積に基づいて、第２撮像装置１３ｂと標識１２との距離を第２距離として推定する。
【０１４３】
なお、撮像装置座標推定部２２は、具体的には標識１２が含む特定の部位（ポインタ）を基準として、撮像装置と標識１２との方向を推定する。このため、標識１２は、ポインタを有していることが必要である。特には、ポインタから傾きを検出する必要があるので、標識１２は３個以上のポインタを有している必要がある。
【０１４４】
撮像装置座標推定部２２は、第１方向および第１距離に基づいて、第１位置の３次元座標の値を推定し、第２方向および第２距離に基づいて、第２位置の３次元座標の値を推定する。このとき、撮像装置座標推定部２２は、第１画像および第２画像に写っている標識１２の傾きと面積を利用する。このため、標識１２は、画像に写っている状態だけでその傾きと面積とを容易に算出できる構成を有していることが好ましい。
【０１４５】
例えば、標識１２は、その形状や面積が既知であって、画像中で標識１２の全体形状や画像中における面積が算出しやすい形状を有していることが好適である。加えて、標識１２は、画像のみで、標識１２の傾きが判別しやすい形状を有していることが好適である。
【０１４６】
（標識について）
図８は、本発明の実施の形態２における標識の正面図である。上述のように、画像中で標識１２を認識しやすい一例を、図８は示している。勿論、図８に示される形状や構成に、標識１２の形状や構成が限られるものではない。
【０１４７】
標識１２は、３以上のポインタを有している。図８では、標識１２は、３つのポインタ１２１、１２２、１２３を有している。３つのポインタ１２１、１２２、１２３同士を結ぶ棒状部材によって、標識１２は、３つのポインタ１２１、１２２、１２３を頂点とする略三角形の形状を有する。このとき、標識１２を形成する三角形は、既知である所定の面積を有している。標識１２の本来の面積が既知であることで、画像における標識１２の面積（すなわち、三角形の面積）が算出されれば、算出された面積と本来の面積との縮尺率から、撮像装置から標識１２までの距離が算出できる。
【０１４８】
また、標識１２が図８に示されるように三角形を有していることで、最少の頂点数により面積を有するので、標識１２が画像の中で判別しやすい上に面積や大きさが判別されやすい。
【０１４９】
このように、標識１２が、３つのポインタ１２１、１２２、１２３を頂点とする三角形を有することで、（１）画像中における標識１２が容易かつ確実に判別できる、（２）標識１２の画像中における面積を算出しやすい、（３）画像中での標識１２の面積と、実際の標識１２の面積との比較から、撮像装置から標識１２までの距離が容易に算出できる、とのメリットを生じる。
【０１５０】
また、撮像装置座標推定部２２は、画像中の標識１２の傾きから、撮像装置と標識１２との方向を推定する。例えば、図７の第１画像では、標識１２は、正面から見て右側に傾いている。一方、図７の第２画像では、標識１２は、正面から見て左側に傾いている。第１画像と第２画像のいずれであっても、標識１２がどのように傾いているかは、容易に判別できる。撮像装置座標推定部２２にとって、標識１２の傾きを容易かつ確実に判別できることは、撮像装置と標識１２との方向を推定する上で重要である。
【０１５１】
ここで、３つのポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれは、相互に色度が異なっていることも好適である。相互に色度が異なっていることで、画像中における標識１２の判別が確実になる。特に、撮像装置座標推定部２２は、ポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれを基準として、撮像装置と標識１２との方向を推定するので、ポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれは、確実に区別できることが好ましい。ポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれの色度が相互に異なることで、画像中に写っているポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれが、個々に区別できるようになる。
【０１５２】
また、３つのポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれは、略球形を有することが好ましい。撮像装置座標推定部２２は、標識１２に含まれるポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれを基準として撮像装置との方向を推定する。このため、標識１２の画像中での写りこみの態様の如何にかかわらず、撮像装置座標推定部２２は、画像中のポインタを確実に認識できる必要がある。このとき、ポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれが略球形であることで、標識１２がどのような角度から撮像されていてもポインタ１２１、１２２、１２３の形状に変化がない（画像に写っている形状において）。このため、撮像装置座標推定部２２は、画像の中から確実に標識１２を認識できる。
【０１５３】
実際には、表示された第１画像や第２画像において、使用者がポインタを選択することで、ポインタと撮像装置との方向や距離が算出される。このとき、撮像されている角度によってポインタの形状が異なってしまっては、正確な選択ができない。ポインタが略球形を有していることで、撮像されている角度によることなく（異なる画像によることなく）、ポインタを正確に選択できる。
【０１５４】
このように、ポインタ１２１、１２２、１２３が異なる色度を有していたり、略球形を有していたりすることで、（１）画像中におけるポインタが容易かつ確実に判別できる、（２）画像の撮像角度の違いによっても、ポインタを一義的に選択できる、（３）ポインタが正確に選択できることで、標識１２に対する撮像装置の方向が確実に推定できる、メリットが生じる。
【０１５５】
撮像装置座標推定部２２は、第１画像に写っているポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれから、第１撮像装置１３ａの標識１２に対する方向を推定する。同様に、撮像装置座標推定部２２は、第２画像に写っているポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれから、第２撮像装置１３ｂの標識１２に対する方向を推定する。
【０１５６】
図９は、撮像装置の標識１２に対する方向を推定する状態を示している。図９は、本発明の実施の形態２における撮像装置の方向推定の模式図である。
【０１５７】
標識１２は、３つのポインタ１２１、１２２、１２３を有しており、第１位置に配置される第１撮像装置１３ａは、第１画像を撮像し、第２位置に配置される第２撮像装置１３ｂは、第２画像を撮像する。
【０１５８】
撮像装置座標推定部２２は、第１画像において、ポインタ１２１、ポインタ１２２およびポインタ１２３を選択して、ポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれで構成される平面（標識１２の三角形の平面）の傾きを算出する。この傾きによって、第１撮像装置１３ａの標識１２に対する第１方向が推定される。なお、標識１２の画像中での形状と標識１２の傾きとの相関関係を明示したテーブルに基づいて、撮像装置座標推定部２２は、第１方向を推定しても良い。
【０１５９】
同様に、撮像装置座標推定部２２は、第２画像において、ポインタ１２１、１２２、１２３を選択して、ポインタ１２１、１２２、１２３のそれぞれによって構成される平面（標識１２の三角形の平面）の傾きを算出する。この傾きによって、第１撮像装置１３ｂの標識１２に対する第２方向が推定される。なお、第２方向も、標識１２の画像中での形状と標識１２の傾きとの相関関係を明示したテーブルに基づいて、推定されてもよい。
【０１６０】
第１方向および第２方向のいずれも、図９に示されるように、ポインタ１２１、１２２、１２３の各点と撮像装置とを結ぶベクトルによって、推定される。次に、撮像装置座標推定部２２は、画像中の標識１２の面積と本来の標識１２の面積との比較から、撮像装置から標識１２までの距離を推定する。図１０は、距離の推定の状態を示す。図１０は、本発明の実施の形態２における撮像装置と標識との距離の推定を説明する模式図である。
【０１６１】
図１０より明らかな通り、撮像装置は、線形を保ったまま標識１２を撮像するので、撮像装置から標識１２までの距離は、標識１２の撮像装置の位置における面積（既知である固有の面積）と画像中で算出される標識１２の面積との比較によって推定される。
【０１６２】
撮像装置座標推定部２２は、第１画像における標識１２の面積を算出した上で既知の面積と比較して、第１撮像装置１３ａから標識１２までの距離を第１距離として推定する。同様に、撮像装置座標推定部２２は、第２画像における標識１２の面積を算出した上で既知の面積と比較して、第２撮像装置１３ｂから標識１２までの距離を第２距離として推定する。
【０１６３】
標識１２を基準とした第１撮像装置１３ａの方向と距離が分かれば、第１撮像装置１３ａの画像中における２次元座標が、標識１２を基準としたグローバルな３次元座標に変換される。すなわち、第１位置の３次元座標の値が得られる。同様に、標識１２を基準とした第２撮像装置１３ｂの方向と距離が分かれば、第２撮像装置１３ｂの画像中における２次元座標が、標識１２を基準としたグローバルな３次元座標に変換される。
【０１６４】
このことから、撮像装置座標推定部２２は、第１方向と第１距離とから第１位置の３次元座標の値を推定し、第２方向と第２距離と空第２位置の３次元座標の値を推定する。
【０１６５】
（特定点座標推定部）
撮像装置座標推定部２２は、特定点座標推定部４３に、第１位置と第２位置の３次元座標の値を出力する。特定点座標推定部２３は、この第１位置と第２位置の３次元座標の値に基づいて、所定領域１１０の特定点の３次元座標の値を推定する。
【０１６６】
図１１は、本発明の実施の形態３における特定点座標の推定を説明する写真である。図１１で示される画像は、標識１２と一緒に撮像された施工対象物１００を含んでおり、施工対象物１００において、枠囲いされた面積を算出する対象である所定領域１１０を含んでいる。
【０１６７】
所定領域１１０は、任意に定まる複数の特定点を含んでいる。所定領域１１０は、特定点の３次元座標が分かれば、その面積が算出される。図１１においては、所定領域１１０は、方形の領域であり、所定領域１１０の４つの頂点が、４つの特定点１５１、１５２、１５３、１５４として特定されている。特定点は、任意に定められれば良いが、面積算出の容易性から、所定領域１１０の頂点であることが好ましい。あるいは所定領域１１０の外枠の辺上の任意の点と頂点とが組み合わされて、特定点が定められても良い。
【０１６８】
実際には、表示手段に表示されている画像（図１１に例示される画像）上で、使用者が任意の点を特定点として選択する。
【０１６９】
特定点座標推定部２３は、特定点１５１、１５２、１５３、１５４のそれぞれに対して、第１位置からの方向と第２位置からの方向のそれぞれを推定する。例えば、一つの特定点１５１に対する第１位置からの方向と第２位置からの方向を推定する。このとき、第１位置と第２位置とは、それぞれ３次元座標の値を有しているので、この３次元座標の値に基づいて、特定点１５１への方向が推定される。更に、特定点座標推定部２３は、第１位置からの方向と第２位置からの方向の交点の３次元座標の値を求める。交点の３次元座標の値が、求めるべき特定点１５１の３次元座標の値である。
【０１７０】
図１２に特定点の３次元座標の推定の状態を示す。図１２は、本発明の実施の形態２における特定点の３次元座標の推定を説明する模式図である。
【０１７１】
図１２に示されるように、第１撮像装置１３ａ（第１位置）から特定点１５１への方向を示す線５１と第２撮像装置１３ｂ（第２位置）から特定点１５１への方向を示す線５２とが描かれる。図１２より明らかな通り、線５１と線５２とは、ある位置で交わる。この位置が、交点１５６である。線５１は、第１画像に写っている特定点１５１と第１位置とを結ぶ線であり、線５２は、第２画像に写っている特定点１５１と第２位置とを結ぶ線である。特定点１５１は、撮像された角度や位置によって、単一の画像だけでは、その３次元座標は正確に求まらない。これに対して、撮像角度が異なる複数の画像によって、それぞれの画像における特定点１５１への方向の共通項（交点）が得られる。この交点１５６は、単一の画像だけの場合よりも特定点１５１の位置に近い位置となりうる。
【０１７２】
このように、第１画像と第２画像のそれぞれにおいて、第１位置から特定点を結ぶ線と、第２位置から特定点を結ぶ線とを算出し、それぞれの線同士の交点１５６を算出することで、特定点の３次元座標（第１位置と第２位置が有する３次元座標と共通の座標）が求まる。交点１５６が、特定点１５１の座標位置となる。
【０１７３】
特定点座標推定部２３は、残りの特定点１５２、１５３、１５４の３次元座標の値も求める。
【０１７４】
なお、ここでは、第１画像と第２画像の２つの画像に基づいて、特定点の３次元座標を求める処理を説明したが、３以上の画像に基づいて（すなわち、第３位置に配置される第３撮像装置にも基づいて）特定点の３次元座標の値を算出しても良い。
【０１７５】
なお、特定点は、所定領域１１０を囲む外枠上のいくつかの点でもよいし、外枠の辺が特定点の集まりであるとして、辺を選択して、多数の特定点を選択したことにしてもよい。いずれにしても、特定点の数が多いほど、後述の算出４４での所定領域１１０の面積算出の精度が高まる。
【０１７６】
また、特定点座標推定部２３は、第１位置からの直線と第２位置からの直線との交点を、特定点の位置として推定しても良いが、第１位置から特定点までの方向と距離によって、まず第１位置に基づく特定点の３次元座標の値（第１特定座標とする）を推定し、ついで、第２位置から特定点までの方向と距離によって、第２位置に基づく特定点の３次元座標の値（第２特定座標とする）を推定した上で、第１特定座標と第２特定座標とに基づいて、特定点の３次元座標の値を推定しても良い。
【０１７７】
このとき、特定点を含む施工対象物１００（所定領域１１０）までの距離は、第１位置や第２位置から標識１２までの距離と略同一であると考えればよい。方向は、特定点として選択した位置と第１位置（第２位置）の座標との角度で定まる。
【０１７８】
このとき、第１特定座標と第２特定座標が一致する場合には、第１特定座標と第２特定座標の値が、特定点の３次元座標の値として推定される。第１特定座標と第２特定座標とが不一致の場合には、実施の形態２で説明するように、第１特定座標と第２特定座標との近接位置が、特定点を近似する位置として定められる。
【０１７９】
このように、特定点座標推定部２３は、特定点の３次元座標を推定し、推定結果を算出手段２４に出力する。
【０１８０】
なお、特定点座標推定部２３は、ハードウェアで実現されても、ソフトウェアで実現されても、ハードウェアとソフトウェアの混在で実現されても良い。
【０１８１】
（算出部）
次に、算出部２４について説明する。算出部２４は、特定点座標推定部２３で推定された、所定領域１１０を模る特定点の３次元座標の値に基づいて、所定領域１１０の面積を算出する。
【０１８２】
複数の特定点は、共通の３次元座標の値を有している。複数の特定点によって囲まれる所定領域１１０は、３次元座標によって、その面積が算出できる。３次元座標の値によって、所定領域１１０を形成する各辺の長さや辺同士が形成する角度が算出されるので、この長さと角度を用いて、算出部２４は、所定領域１１０の面積を算出できる。
【０１８３】
ここで、算出部２４は、領域を形成する点の３次元座標に基づいて領域の面積を算出する種々の公知技術や周知技術を利用できる。これらは、種々の公知技術や周知技術を参考にすればよいので、説明を割愛する。
【０１８４】
また、施工補助装置１は、表示手段を備えており、面積算出手段２が算出した面積が表示されても良い。実際の面積算出作業では、使用者は、コンピュータや専用装置のキー入力装置を用いて、第３記憶部１１に記憶されている画像を読み出す。このとき、読み出し部２１が動作して第３記憶部１１に記憶されている画像を読み出す。読み出された画像は、例えば図７に示されるような第１画像と第２画像である。使用者は、第１画像および第２画像において、標識１２のポインタのそれぞれをマウスやポインティングデバイスを用いてドラッグする。このドラッグによって、撮像装置座標推定部２２が作動して、第１画像を撮像した位置である第１位置の３次元座標の値と、第２画像を撮像した位置である第２位置の３次元座標の値と、が推定される。
【０１８５】
次に使用者は、図１１に示されるように、第１画像もしくは第２画像中の所定領域１１０を特定する特定点１５１、１５２、１５３、１５４を、画像中においてマウスやポインティングデバイスを用いてドラッグする。このドラッグによって、特定点座標推定手段が作動して、特定点１５１、１５２、１５３、１５４の３次元座標の値が推定される。更には、算出部２４が作動して、特定点１５１、１５２、１５３、１５４で形成される所定領域１１０の面積が算出される。いずれも、画像上でのマウスやポインティングデバイスによるドラッグでは、画像中の座標値が決定されることによるものである。
【０１８６】
このように、施工補助装置１が汎用のパーソナルコンピュータや専用装置に実装されている場合には、使用者は表示された画像において、必要となる点（標識１２のポインタや所定領域１１０の特定点）を指定するだけで、所定領域１１０の面積を算出できる。
【０１８７】
また、面積算出手段２は、面積算出の精度を上げるために所定領域１１０の第１画像および第２画像の撮像角度と異なる角度の第３画像を用いてもよい。このときには、所定領域１１０の第３画像によって得られる第３位置の３次元座標の値をも用いて、面積算出手段２は、所定領域１１０の面積を算出する。
【０１８８】
特定点座標推定部２３は、第１位置および第２位置から特定点の３次元座標を推定する。このとき、第１から特定点に向けて延伸する直線と第２位置から特定点に向けて延伸する直線との交点を、特定点の位置として推定する。このとき第１位置および第２位置の２つの位置からの交点だけでなく、更に第３位置に基づくことで、特定点の３次元座標を、高い精度で推定できる。すなわち、異なる角度からの３以上の撮像画像に基づいて、特定点座標推定部２３は、特定点の３次元座標を高い精度で推定できる。
【０１８９】
このように、２つの撮像位置からだけでなく、３以上の撮像位置からの特定点の３次元座標の推定によって、所定領域１１０の面積が高い精度で算出される。
【０１９０】
ここで、各撮像位置から特定点へ形成される各直線が、一つの点で交差せずにねじれの関係になることが生じうる。第１位置から特定点への直線は、画像中において選択された特定点と第１位置との方向と距離によって定まり、第２位置から特定点への直線は、画像中において選択された特定点と第２位置との方向と距離によって定まる。このとき、特定点は、平面である画像中において使用者が選択した位置を示し、３次元において一意に定まる本来の特定点と同じ位置となるとは限らない。このため、第１位置から特定点（画像中で選択された特定点）へ形成される直線と第２位置から特定点（画像中で選択された特定点）へ形成される直線とが、交差しないことが生じうる。
【０１９１】
ねじれが生じる場合には、近似によって特定点の３次元座標を推定する。
【０１９２】
近似は、単純な近似や従量平均による近似などが用いられる。第１位置から特定点に向けて延伸する直線と第２位置から特定点に向けて延伸する直線の交点と、第２位置から特定点に向けて延伸する直線と第３位置から特定点に向けて延伸する直線の交点との離隔間隔に基づいて、近似を行うことで、特定点を近似できる。重み付け平均での近似でも良い。
【０１９３】
面積算出手段２は、特定点の推定精度に基づいて、算出する面積の誤差率および面積の誤差範囲の少なくとも一方を算出することも好適である。
【０１９４】
特定点座標推定部２３は、第１位置から特定点への直線と第２位置から特定点への直線とが交差しない場合には、交差しないことによって生じる不一致量を算出する。あるいは、第１特定座標と第２特定座標との不一致量を算出する。
【０１９５】
第１位置から特定点への直線と第２位置から特定点への直線とが交差しない場合には、それぞれの直線の離隔量が生じる。特定点座標推定部２３は、第１位置からの直線と第２位置からの直線とが近接する位置において、近接点を算出する。このとき、近接点を算出する位置における、２つの直線同士の離隔量が算出される。この離隔量が大きいことは、特定点の近似位置として算出される近接点の算出精度は低く、離隔量が小さいことは、特定点の近似位置として算出される近接点の算出精度が高いことを示す。言い換えると、特定点の推定精度を示す。特定点の３次元座標の推定精度が高いことは、算出手段４４が算出する面積の算出精度が高いことを示す。逆に、特定点の３次元座標の推定精度が低いことは、算出部２４が算出する面積の算出精度が低いことを示す。
【０１９６】
特定点座標推定部２３は、この離隔量を不一致量として算出する。
【０１９７】
あるいは、特定点座標推定部２３が、第１位置から特定点までの方向と距離によって定めた第１特定座標と第２位置から特定点までの方向と距離によって定めた第２特定座標（あるいは第３特定座標以降も含めて）とに基づいて、特定点の３次元座標を推定する場合には、第１特定座標の値と第２特定座標の値の差分値を不一致量として算出する。
【０１９８】
算出部２４は、この不一致量に基づいて、算出する所定領域の面積の誤差率を算出する。例えば、算出部２４は、不一致量と算出された面積の乗算によって、面積の誤差率を算出する。あるいは、不一致量を絶対値ではなく、レベル値（不一致量によって、レベル１〜レベル５までの段階評価としておく）と面積の値との関係によって誤差率を算出する。例えば、面積が所定範囲内であるときに、不一致量がレベル１である場合には、誤差率を１％と定義し、不一致量がレベル２である場合には、誤差率を２％と定義する。
【０１９９】
あるいは、算出した面積を、「＊＊平方メートルから○○平方メートルの範囲である」とのように、面積の誤差範囲を明示して算出しても良い。誤差範囲が明示されることで、利用者の便宜がますます高まるからである。
【０２００】
以上のように、特定点座標推定部２３は不一致量を算出し、算出部２４は誤差率を算出する。算出された誤差率は、算出された面積と共に表示手段で表示される。誤差率が表示されることによって、使用者の便宜が高まる。
【０２０１】
以上のような面積算出手段２を備えることによって、施工補助装置１は、所定領域１１０の画像のみでその面積を算出できるので、施工対象物１００の施工特性を容易に算出できる。また、標識１２を含む施工対象物１００の画像を用意するだけで、施工補助装置１が設置されるオフィスや様々な場所において施工特性を算出できるようになる。このため、使用上十分な精度であるが、事前予測として必要な程度の施工特性を早期に得ることができるようになる。この結果、施工業者は、入札や施工開始前の入札において、容易かつ早期に事前見積を行うことができる。
【０２０２】
（実施の形態３）
【０２０３】
次に、実施の形態３について説明する。
【０２０４】
実施の形態１〜２で説明した施工補助装置１は、施工特性を算出できる方法として、あるいはこの方法を実行できるコンピュータ上で動作可能なプログラムとして実現されても良い。
【０２０５】
図１３は、本発明の実施の形態３におけるコンピュータのブロック図である。コンピュータ２００は、実施の形態１、２で説明した施工補助装置１の機能を実現する。コンピュータ２００は、汎用コンピュータでもよいし、ワークステーションでもよいし、その一部もしくは全部が専用装置を有する処理装置であってもよい。
【０２０６】
コンピュータ２００は、その内部もしくは外部にメモリ２０１を備える。メモリ２０１は、ハードディスクドライブ、半導体メモリ、磁気メモリ、光ディスク、磁気ディスクなど、電子データを記憶できる種々のデバイスを含む。このメモリ２０１は、実施の形態１〜２で説明した第１記憶部、第２記憶部及び第３記憶部（更には、必要な他の記憶部）の機能を有する。
【０２０７】
また、コンピュータ２００は、プログラムの読み込みおよび命令処理を実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）２０２、プログラムを記憶するＲＯＭ２０３、演算に必要なデータを読み書きするＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０４、ＣＰＵ２０２の命令に従って演算を行う演算部２０５、演算結果や画像のデータのやり取りを行う通信Ｉ／Ｆ２０６を備える。また、表示部が備えられていても良い。
【０２０８】
ＣＰＵ２０２は、ＲＯＭ２０３に記憶されているプログラムを読み込む。プログラムは、使用者の指示に従って、次の動作を含んでいる。
【０２０９】
（１）施工対象物１００の写真を読み出す読み出しステップ。
（２）施工対象物１００の写真に基づいて、所定領域１１０の面積を算出する算出ステップ。
（３）施工対象物１００の周辺情報を、メモリ２０１に記憶する第１記憶ステップ。
（４）施工要素をメモリ２０１に記憶させる第２記憶ステップ。
（５）面積値、周辺情報および施工要素の少なくとも２以上に基づいて、施工対象物１００の施工特性を算出するステップ。
【０２１０】
この結果、ＲＯＭ２０３から、これらの実行手順を含むプログラムを読み出したＣＰＵ２０２は、これらのステップを実行し、施工対象物１００の施工特性を算出する。
【０２１１】
以上のように、施工補助装置１の機能の一部もしくは全部が、コンピュータで動作可能なプログラムで実装されることで、汎用のコンピュータでの実行が可能になったり、幅広い用途で活用できたりするメリットが生じる。
【０２１２】
以上、実施の形態１〜３で説明された施工補助装置、施工補助方法、コンピュータプログラムは、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【符号の説明】
【０２１３】
１ 施工補助装置
２ 面積算出手段
３ 第１記憶部
４ 第２記憶部
５ 算出手段
１１ 第３記憶部
１２ 標識
１２１、１２２、１２３ ポインタ
１３ 撮像装置
１００ 施工対象物
１１０ 所定領域
２００ コンピュータ
２０１ メモリ
２０２ ＣＰＵ
２０３ ＲＯＭ
２０４ ＲＡＭ
２０５ 演算部
２０６ 通信Ｉ／Ｆ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
施工対象物の画像に基づいて、前記施工対象物の所定領域の面積を算出する面積算出手段と、
前記施工対象物の周辺情報を記憶する第１記憶部と、
前記施工対象物の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する第２記憶部と、
前記所定領域の面積、前記周辺情報および前記施工要素の少なくとも２以上に基づいて、前記施工対象物の施工特性を算出する算出手段と、を備える、施工補助装置。
【請求項２】
前記施工対象物は、施工建築物、解体建築物、看板、壁面デザイン、施工外壁および庭園の少なくとも一つを含む、請求項１記載の施工補助装置。
【請求項３】
前記施工要素は、前記施工対象物に基づく素材、工数、期間およびコストの少なくとも一つの単位を含む、請求項１又は２記載の施工補助装置。
【請求項４】
前記素材は、建築素材、デザイン素材、塗料および庭園素材の少なくとも一つの単位量を含む、請求項３記載の施工補助装置。
【請求項５】
前記工数は、建築工数、解体工数、塗装工数、印刷工数および造園工数の少なくとも一つの単位量を含む、請求項３又は４記載の施工補助装置。
【請求項６】
前記期間は、建築期間、解体期間、塗装期間、印刷期間および造園期間の少なくとも一つの単位量を含む、請求項３から５のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項７】
前記コストは、建築コスト、解体コスト、塗装コスト、印刷コストおよび造園コストの少なくとも一つの単位量を含む、請求項３から６のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項８】
前記算出手段は、前記施工対象物が施工建築物である場合に、算出される前記所定領域の面積に基づいて、前記施工対象物に必要となる、建築素材の種類、量、コスト、建築工数、建築期間および建築コストの少なくとも一つを算出する、請求項１から７のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項９】
前記施工対象物が解体建築物である場合には、前記面積算出手段は、前記解体建築物の複数の方向からの所定領域の面積を算出し、
前記算出手段は、前記複数の面積値に基づいて、前記解体建築物の解体工数、解体期間および解体コストの少なくとも一つを算出する、請求項１から７のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項１０】
前記施工対象物が看板および壁面デザインの少なくとも一方である場合には、前記面積算出手段は、前記看板および壁面デザインを施工する予定領域の面積を算出し、
前記算出手段は、前記予定領域の面積に基づいて、前記看板および壁面デザインの少なくとも一方の、デザイン素材、デザイン工数、デザイン期間およびデザインコストの少なくとも一つを算出する、請求項１から７のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項１１】
前記施工対象物が、施工外壁である場合には、前記面積算出手段は、施工対象となる前記施工外壁の面積を算出し、
前記算出手段は、前記施工外壁の面積に基づいて、前記施工外壁の素材、建築工数、建築期間および建築コストの少なくとも一つを算出する、請求項１から７のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項１２】
前記施工対象物の画像を記憶する第３記憶部を更に備え、前記面積算出手段は、前記画像に基づいて、前記所定領域の面積を算出する、請求項１から１１のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項１３】
前記画像は、第１撮像装置により撮像された前記施工対象物と標識とを含む第１画像と、前記第１撮像装置と異なる角度から第２撮像装置により撮像された前記施工対象物と前記標識とを含む第２画像を有し、
前記面積算出手段は、
前記第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、前記第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定する撮像装置座標推定部と、
前記第１位置および前記第２位置に基づいて、前記施工対象物に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する特定点座標推定部と、
前記複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、前記施工対象物の面積を算出する算出手段と、を備え、
前記標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有する、請求項１１又は１２記載の施工補助装置。
【請求項１４】
前記標識は、相互に色度が異なると共に略球形を有する３つの前記ポインタを頂点とする３角形を有する、請求項１３記載の施工補助装置。
【請求項１５】
前記撮像装置座標推定部は、
前記第１画像に含まれる前記標識の傾きに基づいて、前記第１撮像装置の前記標識に対する方向を第１方向として推定し、
前記第１画像に含まれる前記標識の面積に基づいて、前記第１撮像装置と前記標識との距離を第１距離として推定し、
前記第２画像に含まれる前記標識の傾きに基づいて、前記第２撮像装置の前記標識に対する方向を第２方向として推定し、
前記第２画像に含まれる前記標識の面積に基づいて、前記第２撮像装置と前記標識との距離を第２距離として推定し、
前記第１方向および前記第１距離に基づいて、前記第１位置を推定し、
前記第２方向および前記第２距離に基づいて、前記第２位置を推定する、請求項１３又は１４記載の施工補助装置。
【請求項１６】
前記第１位置から得られる前記特定点の３次元座標の値である第１特定座標と、前記第２位置から得られる前記特定点の３次元座標の値である第２特定座標と、が一致しない場合には、
前記特定点座標推定部は、前記第１特定座標および前記第２特定座標から、前記特定点の３次元座標の値を近似する、請求項１３から１５のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項１７】
前記画像は、第３撮像装置によって、前記第１撮像装置および前記第２撮像装置のそれぞれと異なる角度から撮像された前記施工対象物と前記標識とを含む第３画像を更に有し、
前記撮像装置座標推定部は、前記第３撮像装置の第３位置の３次元座標の値を推定し、
前記特定点座標推定部は、前記第１位置、前記第２位置および前記第３位置に基づいて、前記施工対象物に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する、請求項１３から１６のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項１８】
第１記憶部と第２記憶部とを備え、
施工対象物の所定領域の面積を算出する面積算出ステップと、
前記施工対象物の周辺情報を記憶する第１記憶ステップと、
前記施工対象物の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する第２記憶ステップと、
前記所定領域の面積、前記周辺情報および前記施工要素の少なくとも２以上に基づいて、前記施工対象物の施工特性を算出する算出ステップと、を備える、施工補助方法。
【請求項１９】
第１記憶部と第２記憶部とを備えるコンピュータ上で動作可能なコンピュータプログラムであって、
施工対象物の所定領域の面積を算出する面積算出ステップと、
前記施工対象物の周辺情報を記憶する第１記憶ステップと、
前記施工対象物の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する第２記憶ステップと、
前記所定領域の面積、前記周辺情報および前記施工要素の少なくとも２以上に基づいて、前記施工対象物の施工特性を算出する算出ステップと、を実行可能なコンピュータプログラム。
【請求項１】
施工対象物の画像に基づいて、前記施工対象物の所定領域の面積を算出する面積算出手段と、
前記施工対象物の周辺情報を記憶する第１記憶部と、
前記施工対象物の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する第２記憶部と、
前記所定領域の面積、前記周辺情報および前記施工要素の少なくとも２以上に基づいて、前記施工対象物の施工特性を算出する算出手段と、を備える、施工補助装置。
【請求項２】
前記施工対象物は、施工建築物、解体建築物、看板、壁面デザイン、施工外壁および庭園の少なくとも一つを含む、請求項１記載の施工補助装置。
【請求項３】
前記施工要素は、前記施工対象物に基づく素材、工数、期間およびコストの少なくとも一つの単位を含む、請求項１又は２記載の施工補助装置。
【請求項４】
前記素材は、建築素材、デザイン素材、塗料および庭園素材の少なくとも一つの単位量を含む、請求項３記載の施工補助装置。
【請求項５】
前記工数は、建築工数、解体工数、塗装工数、印刷工数および造園工数の少なくとも一つの単位量を含む、請求項３又は４記載の施工補助装置。
【請求項６】
前記期間は、建築期間、解体期間、塗装期間、印刷期間および造園期間の少なくとも一つの単位量を含む、請求項３から５のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項７】
前記コストは、建築コスト、解体コスト、塗装コスト、印刷コストおよび造園コストの少なくとも一つの単位量を含む、請求項３から６のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項８】
前記算出手段は、前記施工対象物が施工建築物である場合に、算出される前記所定領域の面積に基づいて、前記施工対象物に必要となる、建築素材の種類、量、コスト、建築工数、建築期間および建築コストの少なくとも一つを算出する、請求項１から７のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項９】
前記施工対象物が解体建築物である場合には、前記面積算出手段は、前記解体建築物の複数の方向からの所定領域の面積を算出し、
前記算出手段は、前記複数の面積値に基づいて、前記解体建築物の解体工数、解体期間および解体コストの少なくとも一つを算出する、請求項１から７のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項１０】
前記施工対象物が看板および壁面デザインの少なくとも一方である場合には、前記面積算出手段は、前記看板および壁面デザインを施工する予定領域の面積を算出し、
前記算出手段は、前記予定領域の面積に基づいて、前記看板および壁面デザインの少なくとも一方の、デザイン素材、デザイン工数、デザイン期間およびデザインコストの少なくとも一つを算出する、請求項１から７のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項１１】
前記施工対象物が、施工外壁である場合には、前記面積算出手段は、施工対象となる前記施工外壁の面積を算出し、
前記算出手段は、前記施工外壁の面積に基づいて、前記施工外壁の素材、建築工数、建築期間および建築コストの少なくとも一つを算出する、請求項１から７のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項１２】
前記施工対象物の画像を記憶する第３記憶部を更に備え、前記面積算出手段は、前記画像に基づいて、前記所定領域の面積を算出する、請求項１から１１のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項１３】
前記画像は、第１撮像装置により撮像された前記施工対象物と標識とを含む第１画像と、前記第１撮像装置と異なる角度から第２撮像装置により撮像された前記施工対象物と前記標識とを含む第２画像を有し、
前記面積算出手段は、
前記第１撮像装置の第１位置の３次元座標の値と、前記第２撮像装置の第２位置の３次元座標の値とを推定する撮像装置座標推定部と、
前記第１位置および前記第２位置に基づいて、前記施工対象物に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する特定点座標推定部と、
前記複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値に基づいて、前記施工対象物の面積を算出する算出手段と、を備え、
前記標識は、３以上のポインタを備える２次元形状を有する、請求項１１又は１２記載の施工補助装置。
【請求項１４】
前記標識は、相互に色度が異なると共に略球形を有する３つの前記ポインタを頂点とする３角形を有する、請求項１３記載の施工補助装置。
【請求項１５】
前記撮像装置座標推定部は、
前記第１画像に含まれる前記標識の傾きに基づいて、前記第１撮像装置の前記標識に対する方向を第１方向として推定し、
前記第１画像に含まれる前記標識の面積に基づいて、前記第１撮像装置と前記標識との距離を第１距離として推定し、
前記第２画像に含まれる前記標識の傾きに基づいて、前記第２撮像装置の前記標識に対する方向を第２方向として推定し、
前記第２画像に含まれる前記標識の面積に基づいて、前記第２撮像装置と前記標識との距離を第２距離として推定し、
前記第１方向および前記第１距離に基づいて、前記第１位置を推定し、
前記第２方向および前記第２距離に基づいて、前記第２位置を推定する、請求項１３又は１４記載の施工補助装置。
【請求項１６】
前記第１位置から得られる前記特定点の３次元座標の値である第１特定座標と、前記第２位置から得られる前記特定点の３次元座標の値である第２特定座標と、が一致しない場合には、
前記特定点座標推定部は、前記第１特定座標および前記第２特定座標から、前記特定点の３次元座標の値を近似する、請求項１３から１５のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項１７】
前記画像は、第３撮像装置によって、前記第１撮像装置および前記第２撮像装置のそれぞれと異なる角度から撮像された前記施工対象物と前記標識とを含む第３画像を更に有し、
前記撮像装置座標推定部は、前記第３撮像装置の第３位置の３次元座標の値を推定し、
前記特定点座標推定部は、前記第１位置、前記第２位置および前記第３位置に基づいて、前記施工対象物に含まれる複数の特定点のそれぞれの３次元座標の値を推定する、請求項１３から１６のいずれか記載の施工補助装置。
【請求項１８】
第１記憶部と第２記憶部とを備え、
施工対象物の所定領域の面積を算出する面積算出ステップと、
前記施工対象物の周辺情報を記憶する第１記憶ステップと、
前記施工対象物の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する第２記憶ステップと、
前記所定領域の面積、前記周辺情報および前記施工要素の少なくとも２以上に基づいて、前記施工対象物の施工特性を算出する算出ステップと、を備える、施工補助方法。
【請求項１９】
第１記憶部と第２記憶部とを備えるコンピュータ上で動作可能なコンピュータプログラムであって、
施工対象物の所定領域の面積を算出する面積算出ステップと、
前記施工対象物の周辺情報を記憶する第１記憶ステップと、
前記施工対象物の施工に必要となる要素である施工要素を記憶する第２記憶ステップと、
前記所定領域の面積、前記周辺情報および前記施工要素の少なくとも２以上に基づいて、前記施工対象物の施工特性を算出する算出ステップと、を実行可能なコンピュータプログラム。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−８８８９５（Ｐ２０１３−８８８９５Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２６５９５（Ｐ２０１１−２２６５９５）
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（５０９１２１０１９）株式会社春田建設 (7)
【出願人】（５０３４４５０５４）マツノデザイン店舗建築株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（５０９１２１０１９）株式会社春田建設 (7)
【出願人】（５０３４４５０５４）マツノデザイン店舗建築株式会社 (4)
【Ｆターム（参考）】
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