配筋情報取得装置及び配筋情報取得方法
【課題】立体的に配置された鉄筋の配筋情報を取得する。
【解決手段】撮影者は、撮影対象部位２を決定し（Ｓ７０２）、撮影対象部位２の鉄筋のうち、４隅の鉄筋にマーカＭＫを取り付け、１の鉄筋に方位確認用マーカＤＭＫを取り付ける（Ｓ７０３）。次に、鉄筋内側の中心部付近に全方位カメラ３を挿入し（Ｓ７０６）、その中心部から３６０度全周囲の鉄筋を全方位カメラ３で撮影し（Ｓ７０７）、撮影した全周囲画像のデータを全方位カメラ３から携帯端末４に取り込む（Ｓ７０８）。携帯端末４は、取り込まれた全周囲画像を方位確認用マーカＤＭＫに基づいて平面画像に展開する（Ｓ７０９）。続いて、展開した平面画像において方位確認用マーカＤＭＫ及びマーカＭＫを検出することにより、その平面画像を４面の画像に分割する（Ｓ７１０）。さらに、分割した各面の画像に対して画像処理を行い、鉄筋の径長やピッチを計算する（Ｓ７１１）。
【解決手段】撮影者は、撮影対象部位２を決定し（Ｓ７０２）、撮影対象部位２の鉄筋のうち、４隅の鉄筋にマーカＭＫを取り付け、１の鉄筋に方位確認用マーカＤＭＫを取り付ける（Ｓ７０３）。次に、鉄筋内側の中心部付近に全方位カメラ３を挿入し（Ｓ７０６）、その中心部から３６０度全周囲の鉄筋を全方位カメラ３で撮影し（Ｓ７０７）、撮影した全周囲画像のデータを全方位カメラ３から携帯端末４に取り込む（Ｓ７０８）。携帯端末４は、取り込まれた全周囲画像を方位確認用マーカＤＭＫに基づいて平面画像に展開する（Ｓ７０９）。続いて、展開した平面画像において方位確認用マーカＤＭＫ及びマーカＭＫを検出することにより、その平面画像を４面の画像に分割する（Ｓ７１０）。さらに、分割した各面の画像に対して画像処理を行い、鉄筋の径長やピッチを計算する（Ｓ７１１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設現場における鉄筋の本数、径長、間隔、材質等の配筋情報を取得する配筋情報取得装置及び配筋情報取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築工事の現場においては、鉄筋コンクリート構造物の鉄筋を撮影し、その撮影した画像をコンピュータで処理すること（画像処理）により、鉄筋の本数、径及びピッチを計測する。そのとき、撮影対象となる鉄筋（対象鉄筋）は、通常、後方に位置する別の鉄筋や、様々な背景と重なるので、対象鉄筋の画像が不鮮明になり、画像処理の結果として計測される径長等の精度が悪くなる。そこで、画像処理による計測結果の精度を向上させるために、対象鉄筋だけを鮮明に撮影できるように、その後方に白いボードを設置するとともに、マーカを対象鉄筋に貼付する必要がある。特許文献１には配筋情報取得装置及びその方法が開示されており、段落００３２にはマーカの貼付に関して記載されており、段落００３３には白いボードの設置に関して記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２２００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の配筋情報取得方法には、以下のような問題点がある。
（１）白いボードは、その形状を工夫しない限り、スペースの狭い鉄筋内に挿入できない。すなわち、対象鉄筋の後方に白いボードをうまく設置できない。
（２）日射や外部の照明により、白いボードに対象鉄筋の影が映り、鉄筋径を誤計測するおそれがある。
（３）柱や梁は通常、四角い形状をしており、従来の面的な計測方法を用いた際には、その一面計測を４回実施しなければならない。また、型枠が組まれた状態では、鉄筋の撮影及び計測ができない。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、立体的に配置された鉄筋の配筋情報を取得することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、同一方向に延びるように、かつ、軸心の位置が多角形状になるように配設された複数の鉄筋からなり、当該多角形の各隅に位置し、予め大きさの取得されているパターンが多角形の内側に向けて付された鉄筋を含む鉄筋群を、その中心部から撮影した全周囲画像のデータである全周囲画像データを情報処理装置により処理し、前記鉄筋の径長を含む配筋情報を取得する方法であって、前記情報処理装置が、全周囲画像データを２次元の平面画像データに展開するステップと、展開した前記平面画像データを、隣接する２つの前記パターンが画像データの両端に位置する一面画像データに分割するステップと、分割した前記一面画像データを、一方の前記パターンから他方の前記パターンへ向かって走査することにより、前記鉄筋の径のピクセル数を計測するステップと、前記パターンの大きさ及び前記鉄筋の径のピクセル数に基づいて、前記鉄筋の径長を計算するステップと、を実行することを特徴とする。
【０００７】
この方法によれば、鉄筋群の中心部から全周囲を撮影するので、立体的に配置された鉄筋の画像を１回で撮影することができる。そして、撮影した鉄筋の全周囲画像を平面画像に展開し、平面画像を一面画像に分割した後、予め大きさの分かっているパターン及びその大きさを用いて、一面画像から鉄筋の径長を求めることができる。
【０００８】
また、本発明は、同一方向に延びるように、かつ、軸心の位置が四角形状になるように配設された複数の鉄筋からなり、当該四角形の各隅に位置し、予め大きさの取得されている第１パターンが四角形の内側に向けて付された鉄筋と、前記第１パターンと区別可能な第２パターンが四角形の内側に向けて付された他の鉄筋とを含む鉄筋群を、その中心部から撮影した全周囲画像のデータである全周囲画像データを情報処理装置により処理し、前記鉄筋の径長を含む配筋情報を取得する方法（配筋情報取得方法）であって、前記情報処理装置が、全周囲画像データを前記第２パターンに基づいて２次元の平面画像データに展開するステップと、前記第１パターン及び前記第２パターンに基づいて、展開した前記平面画像データを、隣接する２つの前記第１パターンが画像データの両端に位置する一面画像データに分割するステップと、分割した前記一面画像データにおいて、一方の前記第１パターンから他方の前記第１パターンへ向かって連続する黒のピクセルをカウントすることにより、前記鉄筋の径のピクセル数を計測するステップと、前記鉄筋の仮想ピクセル数として、前記一面画像データにおいて、前記第１パターンの付されていない鉄筋の位置に存在すると仮定した前記第１パターンのピクセル数を計算するステップと、前記第１のパターンの大きさ、前記鉄筋の径のピクセル数及び仮想ピクセル数に基づいて、前記鉄筋の径長を計算するステップと、を実行することを特徴とする。
【０００９】
この方法によれば、鉄筋群の中心部から全周囲を撮影するので、立体的に配置された鉄筋の画像を１回で撮影することができる。そして、撮影した鉄筋の全周囲画像を平面画像に展開し、平面画像を一面画像に分割した後、一面画像において、第１パターンの付されていない鉄筋に関して、付されていると仮定したときのピクセル数を計算することにより、その鉄筋の径長を求めることができる。
【００１０】
また、本発明の上記配筋情報取得方法において、前記情報処理装置が、前記平面画像データを前記一面画像データに分割するステップにおいて、前記平面画像データのうち、前記第２パターンを含み、かつ、両端に前記第１パターンが位置する画像データを前記一面画像データとして抽出し、その後、右方向又は左方向に前記第１パターンを探索し、両端に前記第１パターンが位置する３個の画像データを順次前記一面画像データとして抽出することとしてもよい。
【００１１】
また、本発明の上記配筋情報取得方法において、前記情報処理装置が、前記鉄筋の仮想ピクセル数を計算するステップにおいて、２πを前記平面画像データの横幅のピクセル数で除算することにより、１ピクセルあたりの角度を算出し、前記１ピクセルあたりの角度、前記第１パターンの大きさ及びピクセル数に基づいて、前記全周囲画像データを撮影したカメラと、両端の前記第１パターンとの間の距離である第１パターン距離を計算し、三角関数の余弦定理を含む三角形の定理を用いて、２つの前記第１パターン距離及びその間の角度、前記カメラからみたときの前記鉄筋の角度に基づいて、前記カメラと、前記鉄筋との間の距離である鉄筋距離を計算し、前記第１パターンの大きさ、前記１ピクセルあたりの角度及び前記鉄筋距離に基づいて、前記鉄筋の仮想ピクセル数を計算することとしてもよい。
この方法におけるカメラ・鉄筋間距離の計算では、まず、余弦定理を用いて２つの第１パターン距離及びその間の角度から、２つの第１パターン間の距離を計算する。次に、三角形の面積を２つ方法で表すことにより、カメラから２つの第１パターン間の線に降ろした垂線の長さを計算する。そして、垂線の長さ及び鉄筋の角度から、鉄筋距離を計算する。
【００１２】
また、本発明の上記配筋情報取得方法において、前記情報処理装置が、三角関数の余弦定理を用いて、２の鉄筋の前記鉄筋距離及びその角度に基づいて、前記２の鉄筋間のピッチを計算するステップをさらに実行することとしてもよい。
この方法によれば、カメラと、２本の鉄筋との間の距離及びその角度が分かるので、三角関数の余弦定理を用いることにより、２本の鉄筋の中心線間の距離、すなわち、ピッチを求めることができる。
【００１３】
また、本発明の上記配筋情報取得方法において、前記鉄筋群には、前記鉄筋に垂直に配置された補強筋が含まれ、前記情報処理装置が、前記補強筋の仮想ピクセル数として、前記一面画像データにおいて、前記第１パターンの付されていない前記補強筋上における所定の列位置に存在すると仮定した前記第１パターンのピクセル数を計算するステップと、前記一面画像データにおいて、前記列位置から上下方向に向かって連続する黒のピクセルをカウントすることにより、前記補強筋の径のピクセル数を計測するステップと、前記第１のパターンの大きさ、前記補強筋の仮想ピクセル数及び径のピクセル数に基づいて、前記補強筋の径長を計算するステップと、をさらに実行することとしてもよい。
この方法によれば、第１パターンの付されていない補強筋に関して、付されていると仮定したときのピクセル数を計算することにより、その補強筋の径長を求めることができる。
【００１４】
また、本発明の上記配筋情報取得方法において、前記情報処理装置が、前記一面画像データにおいて、前記列位置から上下方向へ向かってピクセルを探索し、２の補強筋間のピッチのピクセル数を計測するステップと、前記第１のパターンの大きさ、前記補強筋の仮想ピクセル数及び前記ピッチのピクセル数に基づいて、前記２の補強筋間のピッチを計算するステップと、をさらに実行することとしてもよい。
この方法によれば、２本の補強筋間のピッチのピクセル数を計測することにより、補強筋間のピッチを求めることができる。
【００１５】
その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、立体的に配置された鉄筋の配筋情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】配筋情報システム１の構成を示す図である。
【図２】携帯端末４のハードウェア構成を示す図である。
【図３】管理サーバ５のハードウェア構成を示す図である。
【図４】配筋情報取得システム１に記憶されるデータの構成を示す図であり、（ａ）は携帯端末４の記憶部４５に記憶されるデータの構成を示し、（ｂ）は管理サーバ５の記憶部５５に記憶されるデータの構成を示す。
【図５】異形鉄筋の状態を定義する図であり、（ａ）はリブ位置０°の状態を示し、（ｂ）はリブ位置９０°の状態を示し、（ｃ）はリブ位置６０°の状態を示す。
【図６】携帯端末４の鉄筋規格情報４５２の構成例を示す図である。
【図７】鉄筋画像の撮影方法を示すフローチャートである。
【図８】携帯端末４による画像処理を示すフローチャートである。
【図９】携帯端末４による鉄筋径推定の処理を示すフローチャートである。
【図１０】マーカの例を示す図である。
【図１１】実際の異形鉄筋の例を示す図である。
【図１２】（ａ）は撮影対象の例を示し、（ｂ）は撮影対象外の例を示す。
【図１３】鉄筋にマーカＭＫ及び方位確認用マーカＤＭＫが付された様子を示す図である。
【図１４】鉄筋撮影の様子を示す図である。
【図１５】（ａ）は全周囲画像を示し、（ｂ）は平面画像を示す。
【図１６】図１５（ｂ）の平面画像を分割した画像を示す図であり、（ａ）は上面を示し、（ｂ）は右面を示し、（ｃ）は下面を示し、（ｄ）は左面を示す。
【図１７】一面画像を示す図である。
【図１８】（ａ）は全方位カメラ３と、マーカとの間の実距離Distの計算に関する図を示し、（ｂ）は全方位カメラ３及び両端のマーカからなる三角形の計算に関する図を示し、（ｃ）は全方位カメラ３と、各鉄筋Ｒｂとの間の距離DistＲｂの計算に関する図を示し、（ｄ）は鉄筋間のピッチの計算に関する図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態を説明する。本発明の実施の形態に係る配筋情報取得システムは、建設現場において、立体的に配置された異形鉄筋のうち、隅にある鉄筋にマーカ（パターン）を付し、全方位カメラを用いて、当該マーカを付した鉄筋を含む異形鉄筋を撮影し、携帯端末（配筋情報取得装置）を用いて撮影画像から異形鉄筋の本数、径長及びピッチ等の配筋情報を求め、径長の分布から各鉄筋の種類（規格、公称直径や呼び径）を推定するものである。これによれば、現場で簡単に精度よく、立体的に配置された鉄筋の配筋情報を取得できるので、設計図面情報と比較、照合することにより、その場で出来形の正当性を判断することができる。
【００１９】
≪システムの構成と概要≫
図１は、配筋情報システム１の構成を示す図である。配筋情報取得システム１は、建設現場における全方位カメラ３及び携帯端末４と、事務所における管理サーバ５とを備える。全方位カメラ３と、携帯端末４との間は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル等による接続でデータの送受信が可能である。携帯端末４と、管理サーバ５との間は、無線通信等によりデータの送受信が可能である。
【００２０】
全方位カメラ３は、鉄筋を含む柱、梁、床、壁等の撮影対象部位２を撮影するものであって、例えば、全方位ミラー、ＣＣＤ（Charge Coupled Device、電荷結合素子）イメージセンサ等を備えることにより３６０度の全周囲を撮影できるものが用いられる。携帯端末４は、携帯型情報処理機器であり、全方位カメラ３から撮影したデジタル画像を取り込んで配筋情報を生成し、管理サーバ５から設計図面情報を受信し、配筋情報と、設計図面情報とを比較、照合することにより、出来形が正当か否かを判定する。なお、携帯端末４は、ＰＣ（Personal Computer）やサーバで代用してもよい。管理サーバ５は、設計図面情報や工事写真情報を記憶する記憶部５５を備え、それらの情報を携帯端末４と送受信する。
【００２１】
≪装置の構成≫
図２は、携帯端末４のハードウェア構成を示す図である。携帯端末４は、通信部４１、表示部４２、入力部４３、処理部４４及び記憶部４５を備える。通信部４１は、全方位カメラ３や管理サーバ５とデータ通信を行う部分であり、例えば、ＵＳＢポートやＮＩＣ（Network Interface Card）等によって実現される。表示部４２は、処理部４４からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等によって実現される。入力部４３は、オペレータがデータ（例えば、鉄筋規格情報等のデータ）を入力する部分であり、例えば、キーボードやマウス等によって実現される。処理部４４は、各部間のデータの受け渡しを行うととともに、携帯端末４全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部４５は、処理部４４からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、フラッシュメモリやハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって実現される。
【００２２】
図３は、管理サーバ５のハードウェア構成を示す図である。管理サーバ５は、通信部５１、表示部５２、入力部５３、処理部５４及び記憶部５５を備える。通信部５１は、無線ネットワークを介して携帯端末４とデータ通信を行う部分であり、例えば、ＮＩＣ等によって実現される。表示部５２は、処理部５４からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ等によって実現される。入力部５３は、オペレータがデータ（例えば、設計図面情報等のデータ）を入力する部分であり、例えば、キーボードやマウス等によって実現される。処理部５４は、各部間のデータの受け渡しを行うととともに、管理サーバ５全体の制御を行うものであり、ＣＰＵが所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部５５は、処理部５４からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、フラッシュメモリやハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって実現される。
【００２３】
≪データの構成≫
図４は、配筋情報取得システム１に記憶されるデータの構成を示す図である。図４（ａ）は、携帯端末４の記憶部４５に記憶されるデータの構成を示す。記憶部４５は、画像処理プログラム４５１及び鉄筋規格情報４５２を記憶する。画像処理プログラム４５１は、全方位カメラ３で撮影された画像データから配筋情報を取得し、設計図面情報との適合性を判定する処理を行うプログラムであり、当該処理の必要に応じて処理部４４の指示により記憶部４５から読み出される。鉄筋規格情報（鉄筋種類情報）４５２は、径長の分布から鉄筋の規格（種類）を求めるために用いられるテーブル情報である。その詳細は、別途説明する。
【００２４】
図４（ｂ）は、管理サーバ５の記憶部５５に記憶されるデータの構成を示す。記憶部５５は、設計図面情報５５１及び工事写真情報５５２を予め記憶する。設計図面情報５５１は、鉄筋等、建造物の設計に係る図面情報（異形鉄筋の径長を含む）であり、管理者により記憶部５５に登録され、必要に応じて管理サーバ５から携帯端末４に送信される。工事写真情報５５２は、実際の建設現場における建造物の写真情報であり、全方位カメラ３で撮影された写真情報が、携帯端末４経由で管理サーバ５に送信され、記憶部５５に記憶される。
【００２５】
図５は、異形鉄筋の状態を定義する図である。異形鉄筋は、建物の構造用材料の一つであり、鉄製の棒を圧延して表面に凹凸を設けた棒状の鋼材である。凹凸として、図５に示すように、節と、リブとが設けられている。鉄筋の軸線に対して垂直な方向から見た（撮影した）場合、リブの位置（角度）によって異形鉄筋の径長が異なる。以下、リブが正面に向いた状態をリブ位置０°として、３つの状態について説明する。
【００２６】
図５（ａ）は、リブ位置０°の状態を示す。この状態のリブは、正面に位置するので、径長には影響しない。図面に向かって右側の節と、左側の節とは、軸線方向に沿って交互に設けられている。従って、異形鉄筋の径長としては、節を含まない径長ｄ０と、１つの節を含む径長ｄ１とが抽出される。
【００２７】
図５（ｂ）は、リブ位置９０°の状態を示す。この状態のリブは両端に位置し、節はリブに含まれるので、異形鉄筋の径長としては、両端のリブを含む径長ｄ２が抽出される。
【００２８】
図５（ｃ）は、リブ位置６０°の状態を示す。この状態のリブは、突起の高さによっては径長に影響を与える。図面に向かって右側の節は見えるが、左側の節は見えない。従って、異形鉄筋の径長としては、節を含まない径長ｄ３と、１つの節を含む径長ｄ４とが抽出される。なお、図１１は、実際の異形鉄筋の例を示す図である。
【００２９】
図６は、携帯端末４の鉄筋規格情報４５２の構成例を示す図である。鉄筋規格情報４５２は、撮影した鉄筋画像における径長の分布からリブ位置を推定し、さらに該当する鉄筋の規格（種類）を特定するためのテーブル情報であり、呼び径４５２１、公称直径４５２２及びリブ位置４５２３を含むレコードから構成される。呼び径４５２１は、異形鉄筋の呼び径を示す。公称直径４５２２は、呼び径４５２１の異形鉄筋について一般に言われる直径（径長）を示す。リブ位置４５２３は、リブが正面の状態を０°とした場合のリブの位置（角度）を示すものであり、そのリブ位置４５２３が０〜６０［°］、６０〜７５［°］及び７５〜９０［°］の３つの場合に対してそれぞれ径長の下限値及び上限値が示されている。なお、節やリブの形状や大きさに応じて径長の見え方が変わるので、リブ位置４５２３の範囲は、２つに分けてもよいし、４つ以上に分けてもよい。
【００３０】
鉄筋径の推定においては、まず、径長の分布から３つのリブ位置４５２３のうち、１つが推定され、径長の中央値（median）を下限値及び上限値の範囲と比較、照合し、呼び径４５２１及び公称直径４５２２の鉄筋規格を特定する。その詳細は、後記する。
【００３１】
≪システムの処理≫
図７は、鉄筋画像の撮影方法を示すフローチャートである。これは、建設現場において、撮影者が全方位カメラ３を用いて鉄筋を撮影し、その撮影画像を携帯端末４に転送し、携帯端末４を用いて撮影画像から配筋情報を取得する手順を示すものである。ここで、撮影の対象となるのは、例えば、図１２（ａ）に示すように、同一方向に延びるように配設された複数の鉄筋からなる鉄筋群の中心部から周囲をみたときに２本以上の鉄筋が重ならないように、各鉄筋の軸心が最外周のみに（例えば、四角形状に）配置されているものである。逆に言えば、例えば、図１２（ｂ）に示すように、鉄筋群の中心部から４隅をみたときに、２本の鉄筋が重なって配置されているものは、撮影の対象外になる。また、鉄筋のうち、補強筋は主筋に対して垂直に配置されるものとする。
【００３２】
まず、撮影者は、全方位カメラ３によりキャリブレーションボードを撮影し、カメラパラメータを取得する（Ｓ７０１）。これは、カメラキャリブレーションと呼ばれるもので、格子模様や等間隔ドットを印刷した紙であるボードを撮影することにより、全方位カメラ３の歪み等を検出するものである。
【００３３】
次に、撮影者は、鉄筋を含む撮影対象部位２を決定する（Ｓ７０２）。そして、撮影対象の複数の鉄筋からなる鉄筋群のうち、所定の場所にマーカを取り付ける（Ｓ７０３）。例えば、図１３に示すように、マーカＭＫ（パターン、第１パターン）を４隅の各角筋に１つずつ、面方向を確認するための方位確認用マーカＤＭＫ（第２パターン）をある鉄筋（他の鉄筋）に１つ、合計５つのマーカを、鉄筋群の中心部（内側）に向けて取り付ける。このとき、５つのマーカは、各鉄筋の軸方向に対して同じ位置（例えば、各鉄筋が鉛直方向に延設されていれば、同じ高さ）に取り付ける。方位確認用マーカＤＭＫは、撮影対象部位２においてユニークな形状のパターンであって、角筋に取り付けたマーカＭＫと区別可能であり、例えば、２つのマーカＭＫを縦に連結したものである。
【００３４】
マーカは、自然界に存在しない特徴的な形状であり、事前にその大きさ（寸法）が分かっているものであって、マーカの大きさと、撮影した画像におけるマーカ内のピクセル数とから１ピクセル当たりの長さ（１ピクセル長）を求め、一方、２つのマーカ間をスキャンすることで両端の間にある鉄筋を認識し、さらには、撮影対象部位２と、全方位カメラ３との間の距離を推定するために用いられる。図１０は、マーカの例を示す図である。クロスマーカ及び円形マーカが示されている。鉄筋にマーカを付与することにより、全方位カメラ３から同一の距離にあるマーカ及び鉄筋を撮影できるため、撮影された画像データにおいて、マーカと鉄筋との間で１ピクセル当たりの長さが等しくなるので、精度よく径長やピッチを求めることができる。
【００３５】
ここで、撮影対象部位２の鉄筋が梁であれば（Ｓ７０４の梁）、上面に背景シートを設置する（Ｓ７０５）。これによれば、背景シートで後方を見えなくすることにより、対象の鉄筋を鮮明に撮影することができる。一方、撮影対象部位２の鉄筋が柱であれば（Ｓ７０４の柱）、Ｓ７０５の処理をスキップする。なお、背景シートを設置しない面に関しては、型枠を背景として用いるものとする。
【００３６】
続いて、撮影者は、鉄筋内側の中心部付近に全方位カメラ３を挿入し（Ｓ７０６）、その中心部から３６０度全周囲の鉄筋を全方位カメラ３で撮影し（Ｓ７０７）、撮影した画像のデータを全方位カメラ３から携帯端末４に取り込む（Ｓ７０８）。図１４に示すように、撮影者は、カメラ固定材を用いて全方位カメラ３を固定し、携帯端末４を操作することにより、鉄筋を撮影し、撮影した画像を受信する。なお、撮影対象の鉄筋が梁の場合には、その上面を背景シートで覆ってから撮影する。また、携帯端末４の代わりに、ノートＰＣを用いてもよい。
【００３７】
携帯端末４は、取り込まれた全周囲画像を平面画像（パノラマ画像）に展開する（Ｓ７０９）。例えば、図１５（ａ）に示す全周囲画像を方位確認用マーカＤＭＫの右側（又は左側）の線に沿って切り開くようにして、図１５（ｂ）に示す平面画像に展開する。この平面画像は連続していて、その右端と、左端とは、同一の線（図１５（ａ）に示す方位確認用マーカＤＭＫの右側の線）である。このとき、全方位カメラ３が全方位ミラーとして双曲面ミラーを備えることにより、縦方向（垂直方向）に関しては、歪みのない形に展開することが容易に可能である。なお、全周囲画像を平面画像に展開するプログラムは、例えば、全方位ミラーに付属するソフトウェアとして提供される。
【００３８】
続いて、携帯端末４は、展開した平面画像においてマーカを検出することにより、その平面画像を４面の画像（一面画像）に分割する（Ｓ７１０）。詳細には、図１５（ｂ）の平面画像において、方位確認用マーカＤＭＫを含み、かつ、両端にマーカＭＫを含む面Ａを特定し、その後、右方向にマーカＭＫを探索し、両端にマーカＭＫを含む面Ｂ、Ｃ及びＤを特定する。そして、図１６に示すように、面Ａを（ａ）の上面とし、面Ｂを（ｂ）の右面とし、面Ｃを（ｃ）の下面とし、面Ｄを（ｄ）の左面とする。
【００３９】
携帯端末４は、分割した各面の画像に対して画像処理を行い、鉄筋の径長やピッチを計算する（Ｓ７１１）。携帯端末４による画像処理の詳細は、後記する。画像処理の後、携帯端末４の表示部４２に計算結果が表示される（Ｓ７１２）。そして、その計算結果が、設計図面情報の鉄筋径、ピッチであれば（Ｓ７１３のＹＥＳ）、配筋情報が正常であるとして、撮影作業を終了する。一方、計算結果が設計図面情報の鉄筋径、ピッチでなければ（Ｓ７１３のＮＯ）、撮影者は、配筋の是正を現場の作業者に指示し（Ｓ７１４）、是正が実施された後、撮影対象部位２を再度決定し（Ｓ７０２）、撮影作業を行う。
【００４０】
図８は、携帯端末４による画像処理を示すフローチャートである。この処理は、携帯端末４が全方位カメラ３から画像データを取得し、内蔵の画像メモリに格納したときに行われる。
【００４１】
まず、携帯端末４は、画像処理プログラムを呼び出す（Ｓ８０１）。具体的には、処理部５４が、記憶部５５から画像処理プログラム４５１を読み出し、主記憶装置（メインメモリ）にロードし、プログラムカウンタ（制御ポインタ）を画像処理プログラム４５１の開始アドレスに位置付ける。これにより、携帯端末４の処理部４４が画像処理プログラム４５１に従って処理を開始する。その処理フローがＳ８０２〜Ｓ８１５に示される。
【００４２】
まず、携帯端末４（処理部４４）は、所定の面のデジタル画像、マーカ内基準長［ｍｍ］及び平面画像の幅値［ｍｍ］を取得する（Ｓ８０２）。所定の面のデジタル画像は、図７のＳ７１０で分割した各面の画像である。マーカ内基準長及び平面画像の幅値は、撮影者の操作により入力部５３を通じて取得する。なお、マーカ内基準長は、マーカにおける基準となる長さであり、例えば、円形マーカならば、その円の直径の長さが適用される。次に、画像の補正及び二値化を行う（Ｓ８０３）。具体的には、Ｓ７０１で取得したカメラパラメータを用いてデジタル画像の歪み等を補正し、補正したデジタル画像をピクセル値＝０又は１の白黒画像に変換する。以下、Ｓ８０４〜Ｓ８０９において、４面の白黒画像を処理し、鉄筋の径長及びピッチを計算する。
【００４３】
携帯端末４は、初めに、画像から鉄筋を判別してピクセル単位の鉄筋情報（径長）を作成する（Ｓ８０４）。例えば、図１７に示すような各面の画像に対して、画像の端から水平方向又は垂直方向に探索を行い、ピクセルが白から黒に変化する境界線及び黒から白に変化する境界線を探し出すことで、鉄筋の幅［pixel］を計測する。
【００４４】
以上により、各面の画像において、垂直方向に配置される主筋に関しては、各行位置（Row値）における鉄筋径のpixel値が求められる。また、水平方向に配置される補強筋に関しては、各カラム位置（列位置、Column値）における鉄筋径のpixel値が求められる。
【００４５】
１箇所からの単眼計測を行う際には、寸法基準となるマーカが鉄筋ごとに必要となる。以下、Ｓ８０５〜Ｓ８０８の処理では、計測対象となる各鉄筋に対して、仮に所定の基準長のマーカを貼付した際に計測されるであろう、マーカ（鉄筋の位置に存在すると仮定したパターン）のピクセルサイズ（これを「仮想マーカ」とする）を求める。
【００４６】
携帯端末４は、まず、全方位カメラ３と、マーカとの間の距離を計算する式を求める（Ｓ８０５）。ここでは、平面画像は、元々３６０度の全周囲画像であることから、pixel単位の角度が分かることを利用する。
【００４７】
最初に、１pixel当たりの角度［rad］をθrppとおくと、
θrpp＝２π／ImageWidth［rad／pixel］ ・・・式１
（ImageWidth：Ｓ８０２で取得した、平面画像の幅値［pixel］）
続いて、図１８（ａ）に示すように、マーカの径長をＭｍ［ｍｍ］、全方位カメラ３と、マーカとの間の実距離をDist［ｍｍ］、マーカの両端のなす角度をθとしたとき、次の式２が成り立つ。なお、マーカの径長Ｍｍは、Ｓ８０２で取得したマーカ内基準長である。
ｔａｎ（θ／２）＝Ｍｍ／２Dist
∴ Dist＝Ｍｍ／２ｔａｎ（θ／２） ・・・式２
【００４８】
ただし、マーカの径長Ｍｍは距離Distに対して限りなく小さく、角度θは限りなく０に近いことから、ｔａｎ（θ／２）≒θ／２となるので、式２は式３のように近似できる。
Dist＝Ｍｍ／θ ・・・式３
画像においてカウントしたマーカの最大径のpixel数をＭｐとすると、マーカの両端のなす角度θは、
θ＝Ｍｐ・θrpp ・・・式４
式３及び４から、
Dist＝Ｍｍ／（Ｍｐ・θrpp） ・・・式５
【００４９】
次に、携帯端末４は、全方位カメラ３及び両端に位置するマーカからなる三角形に関する計算を行う（Ｓ８０６）。図１８（ｂ）において、左マーカをＬＭ、右マーカをＲＭとし、全方位カメラ３・左マーカＬＭ間距離をDistＬ、全方位カメラ３・右マーカＲＭ間距離をDistＲ、左マーカＬＭ・右マーカＲＭ間距離をDistＬＲとする。そして、左マーカＬＭ及び右マーカＲＭを結ぶ直線へ全方位カメラ３から降ろした垂線をＮとし、その直線及び垂線の交点をＬＮとする。さらに、DistＬ及びDistＲのなす角度をθＭ、DistＬ及びＮのなす角度をθＬ、Ｎ及びDistＲのなす角度をθＲとする。この処理では、三角形に関する定理等を利用して、距離DistＬ、DistＲ及び角度θＭから、垂線Ｎの長さ及び角度θＬ、θＲを計算する。
【００５０】
まず、一面画像において、左マーカＬＭのカラム位置（列位置）をＬＭcol、右マーカＲＭのカラム位置をＲＭcol、角度（rad）あたりのピクセル値をＨvalとすると、角度θＭは、式６で求められる。
θＭ＝｜ＬＭcol−ＲＭcol｜／Ｈval ・・・式６
（Ｈval＝ImageWidth／２π［pixel／rad］）
【００５１】
距離DistＬ及びDistＲは、左マーカＬＭ及び右マーカＲＭのpixel数を用いて、式５により算出でき、三角関数の余弦定理により、次の式７を用いて距離DistＬＲが求められる。
DistＬＲ２＝DistＬ２＋DistＲ２−２DistＬ・DistＲ・ｃｏｓθＭ
∴ DistＬＲ＝√（DistＬ２＋DistＲ２−２DistＬ・DistＲ・ｃｏｓθＭ） ・・・式７
【００５２】
一方、左マーカＬＭ、右マーカＲＭ及び全方位カメラ３からなる三角形の面積を２つの方法で表すことにより、次の式８を用いて垂線Ｎの長さが求められる。
DistＬ・DistＲ・ｓｉｎθＭ／２＝DistＬＲ・Ｎ／２
∴ Ｎ＝DistＬ・DistＲ・ｓｉｎθＭ／DistＬＲ ・・・式８
角度θＬ、θＲは、次の式９により求められる。
θＬ＝ｃｏｓ−１（Ｎ／DistＬ） ・・・式９
θＲ＝ｃｏｓ−１（Ｎ／DistＲ）
続いて、携帯端末４は、全方位カメラ３と、各鉄筋Ｒｂとの間の距離DistＲｂを求める（Ｓ８０７）。
【００５３】
まず、鉄筋のうち、一面画像において垂直に配置される主筋について説明する。この処理では、式８の垂線Ｎ及び式９の角度θＬを用いて、左マーカＬＭと鉄筋Ｒｂとのなす角度φから、全方位カメラ３と、鉄筋Ｒｂとの間の距離を計算する。なお、右マーカＲＭを基準にして、式９の角度θＲを用いてもよい。
【００５４】
図１８（ｃ）に示すように、主筋は左マーカＬＭ及び右マーカＲＭを結ぶ直線上にあると仮定し、鉄筋Ｒｂのカラム位置をＲｂcolとすると、角度φは次の式１０により求められる。
φ＝｜Ｒｂcol−ＬＭcol｜／Ｈval ・・・式１０
また、鉄筋Ｒｂと垂線Ｎとのなす角度δは、次の式１１により求められる。
δ＝θＬ−φ （φ＜θＬ；ＲｂがＬＭと、ＬＮとの間にある場合） ・・・式１１
φ−θＬ （φ≧θＬ；ＲｂがＬＮと、ＲＭとの間にある場合）
【００５５】
以上から、距離DistＲｂは、次の式１２により求められる。これにより、全方位カメラ３と、すべての主筋との間の距離を求めることができる。
DistＲｂ＝Ｎ／ｃｏｓδ ・・・式１２
そして、携帯端末４は、各鉄筋の仮想マーカ（ピクセル数）を求める（Ｓ８０８）。式５から、式１３が成立する。
Ｍｐ＝Ｍｍ／（Dist・θrpp） ・・・式１３
【００５６】
全方位カメラ３及び仮想マーカの距離Distは、全方位カメラ３及び鉄筋の距離DistＲｂに近似するので、仮想マーカのピクセル数Ｍｐは、次の式１４により求められる。
Ｍｐ＝Ｍｍ／（DistＲｂ・θrpp） ・・・式１４
【００５７】
次に、主筋と垂直に配置される補強筋について説明する。ここで取り扱っている画像においては、上下方向の歪みがないので、上下方向のｍｍ値はpixel値との比例関係により求められる。これによれば、一面画像において、水平に配置され、上下方向に並ぶ複数の補強筋に関しては、対象となるカラム位置にある仮想マーカ（補強筋上の列位置に存在すると仮定したパターンのピクセル数）を１つ作成し、そのカラム位置から上下方向に探索して補強筋の径のpixel値を計測することにより、その列位置におけるすべての補強筋の径長を計算することができる。なお、補強筋の仮想マーカは、式１０のＲｂcolに所定のカラム位置を代入することにより、主筋と同様に計算する。
【００５８】
さらに、携帯端末４は、各鉄筋の径を推定する（Ｓ８０９）。鉄筋径を推定することによって、鉄筋の種類を特定する。この処理の詳細は、サブルーチンの処理として別途説明する。
【００５９】
次に、携帯端末４は、デジタルカメラ３の座標（位置）、姿勢及び設計図面情報を取得する（Ｓ８１０）。デジタルカメラ３の座標は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）機器を接続することにより、撮影画像に付与される位置情報として取得する。デジタルカメラ３の姿勢は、撮影時のカメラ姿勢を検知する機能（デジタルカメラ３又は接続機器の機能）により取得する。設計図面情報は、携帯端末４が、管理サーバ５の記憶部５５に記憶された設計図面情報５５１を受信することにより、取得する。そして、撮影された画像の対象部位（工事箇所）を特定し、該当する設計図面情報との適合性を判定する（Ｓ８１１）。例えば、推定した異形鉄筋の径長と、設計図面情報に含まれる異形鉄筋の径長との適合性を判定する。
【００６０】
図面通りできていれば（Ｓ８１２のＹＥＳ）、携帯端末４は、設計図面情報及び認識情報を表示部４２に出力する（Ｓ８１３）。設計図面情報は、図面上の鉄筋の対象部位、座標、本数、ピッチ、径長等である。認識情報は、実際の鉄筋の本数、ピッチ及び径長である。図面通りできていなければ（Ｓ８１２のＮＯ）、異常内容を示す配筋異常情報、設計図面情報及び認識情報を表示部４２に出力する（Ｓ８１４）。なお、適合性の判定結果を表示部４２に出力するのではなく、通信部４１を通じて他の装置に送信することも可能である。
【００６１】
図９は、携帯端末４による鉄筋径推定の処理を示す図である。これは、画像処理プログラムのうち、鉄筋径の推定サブルーチンの処理であり、二値化した画像データから、各鉄筋の連続的な径長を抽出し、その径長データを整形してデータの個数及び最頻値を求め、最頻値を個数で除した値（径長データのばらつきの指標値）に応じて鉄筋の規格を特定するものである。
【００６２】
まず、携帯端末４は、配筋方向に１pixelずつの連続的な径長［pixel］を抽出する（Ｓ９０１）。詳細には、携帯端末４は、各鉄筋の径長のpixel値をｍｍ値に変換するとともに、各鉄筋間のピッチを計算する。
【００６３】
主筋の径に関しては、Ｓ８０４で計測したピクセル数をＷｐ、実際の径長をＷｍとすると、主筋の径長Ｗｍは、次の式１５により求められる。
Ｗｍ＝Ｗｐ・Ｍｍ／Ｍｐ ・・・式１５
【００６４】
主筋間のピッチ［ｍｍ］に関しては、各主筋の仮想マーカを求めた際の、左マーカＬＭとのなす角度φを利用して求める。図１８（ｄ）に示すように、全方位カメラ３と、２本の鉄筋Ｒｂ１、Ｒｂ２とのなす角度αは、次の式１６のようになる。
α＝｜φ１−φ２｜ ・・・式１６
【００６５】
式１２により２本の主筋までの距離DistＲｂ１、DistＲｂ２が分かり、式１６により２本の主筋のなす角度αが分かるので、２本の主筋間のピッチDistＲｂ１Ｒｂ２は、三角関数の余弦定理に基づいて、次の式１７により算出される。
DistＲｂ１Ｒｂ２
＝√（DistＲｂ１２＋DistＲｂ２２−２DistＲｂ１・DistＲｂ２・ｃｏｓα）・・・式１７
【００６６】
補強筋の径に関しては、上記の式１５により求められる。補強筋のピッチに関しては、pixel値をＰｐとし、ｍｍ値をＰｍとすると、補強筋Ａ・Ｂ間のピッチＰｍは、次の式１８のようになる。なお、Row値は、当該補強筋の中心線の、一面画像における行位置である。
Ｐｐ＝｜補強筋ＡのRow値−隣接する補強筋ＢのRow値｜ ・・・式１８
Ｐｍ＝Ｐｐ・Ｍｍ／Ｍｐ
【００６７】
次に、携帯端末４は、データの整形として、配筋方向にマーカから±５００［pixel］における径長を抜き出す（Ｓ９０２）。そして、抜き出した１０００個の径長の中央値Ｍを取得する（Ｓ９０３）。この場合、中央値Ｍは、５００番目の径長と、５０１番目の径長との平均値になる。さらに、データの整形として、１０００個の径長データのうち、０．８Ｍ〜１．２Ｍに該当するデータを抜き出す（Ｓ９０４）。そして、抜き出した径長データの個数Ｎを取得する（Ｓ９０５）。さらに、データの整形として、Ｎ×０．０１個未満のデータを削除する（Ｓ９０６）。これによれば、径長データの個数Ｎの１％に満たない個数のデータを除外するので、測定誤差等によって極端に大きい、又は、極端に小さい径長データ等を排除することができる。その後、整形終了後のデータ個数Ｎｉ及び最頻値Ｙmaxを取得する（Ｓ９０７）。
【００６８】
そこで、Ｙmax／Ｎｉの値を求め、その値に応じて鉄筋の状態（リブ位置）を推定する。これは、異形鉄筋には節及びリブが設けられているため、鉄筋の向きによって節及びリブの見え方が変わり、抽出される径長データの分布も変わるので、逆に径長データのばらつきの指標値から鉄筋の向きを推定するものである。
【００６９】
まず、Ｙmax／Ｎｉの値が０．３５未満の場合（Ｓ９０８のＹＥＳ）、鉄筋の状態（リブ位置）が０°〜６０°であり（Ｓ９０９）、データ整形後の中央値Ｍｉを取得し（Ｓ９１０）、記憶部４５の鉄筋規格情報４５２（図６参照）におけるリブ位置４５２３のうち、０〜６０の欄を参照する（Ｓ９１１）。Ｙmax／Ｎｉの値が０．３５以上、かつ、０．４５未満の場合（Ｓ９１２のＹＥＳ）、鉄筋の状態（リブ位置）が６０°〜７５°であり（Ｓ９１３）、データ整形後の中央値Ｍｉを取得し（Ｓ９１４）、記憶部４５の鉄筋規格情報４５２におけるリブ位置４５２３のうち、６０〜７５の欄を参照する（Ｓ９１５）。Ｙmax／Ｎｉの値が０．４５以上の場合（Ｓ９１２のＮＯ）、鉄筋の状態（リブ位置）が７５°〜９０°であり（Ｓ９１６）、データ整形後の中央値Ｍｉを取得し（Ｓ９１７）、記憶部４５の鉄筋規格情報４５２におけるリブ位置４５２３のうち、７５〜９０の欄を参照する（Ｓ９１８）。
【００７０】
鉄筋規格情報４５２を参照した結果、中央値Ｍｉに対応する鉄筋規格（呼び径４５２１及び公称直径４５２２）が存在するか否かを判定する（Ｓ９１９）。具体的には、中央値Ｍｉを含む径長の下限値と上限値の組合せが各欄にあるか否かを判定する。存在すれば（Ｓ９１９のＹＥＳ）、該当した鉄筋規格を取得する。存在しなければ（Ｓ９１９のＮＯ）、計測が失敗したことになる（Ｓ９２１）。これによれば、鉄筋のリブ位置（向き）に対応した鉄筋規格情報４５２を用いるので、どの角度から撮影したとしても、精度よく鉄筋規格を取得することができる。
【００７１】
以上本発明の実施の形態について説明したが、図１に示す配筋情報取得システム１の各装置を機能させるために、各装置の処理部で実行されるプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録し、その記録したプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることにより、本発明の実施の形態に係る配筋情報取得システム１が実現されるものとする。なお、プログラムをインターネット等のネットワーク経由でコンピュータに提供してもよいし、プログラムが書き込まれた半導体チップ等をコンピュータに組み込んでもよい。
【００７２】
以上説明した本発明の実施の形態によれば、建設現場において、複数の鉄筋が配置され、型枠が組まれた状態であっても、その鉄筋群の中心部に全方位カメラ３を挿入し、３６０度全周囲の鉄筋を撮影することにより、鉄筋の径長やピッチを計測することが可能である。次に、全方位カメラ３を鉄筋の中心部に固定し、全周囲画像を撮るので、計測対象が立体的な鉄筋（例えば、四角形状に組まれた柱筋や梁筋等）であっても、１回の撮影で済む。そして、撮影した全周囲画像のデータを携帯端末４に取り込み、その全周囲画像を平面画像に展開し、さらに平面画像を一面画像に分割した後、画像処理することにより、主筋及び補強筋の配筋情報を同時に取得することができる。
【００７３】
≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための最良の形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、上記実施の形態においては、図９のＳ９０３で１０００個の径長データから中央値を取得するものとしたが、他の代表値（例えば、最頻値等）を取得するようにしてもよい。また、マーカは円形に限らず、例えば、正面から見たときに四角形のものであってもよい。そして、上記実施の形態においては、方位確認用マーカＤＭＫを用いるようにしたが、必ずしも方位を特定する必要がない場合や、その他（例えば、いずれか１の鉄筋だけが他の鉄筋と区別可能な形状を有する等）により方位が特定できる場合には、方位確認用マーカＤＭＫを用いることなく、４隅のマーカＭＫだけでもよい。
【００７４】
さらに、主筋が四角形状に配置された状態について説明したが、主筋が三角形や五角形以上の多角形状に配置された状態であってもよい。そのように主筋を配置した場合には、各隅に位置する主筋にマーカＭＫを付与するものとする。
【符号の説明】
【００７５】
１ 配筋情報取得システム
２ 撮影対象部位
３ 全方位カメラ
４ 携帯端末（配筋情報取得装置、情報処理装置）
４４ 処理部
４５ 記憶部
４５１ 鉄筋規格情報（鉄筋種類情報）
５ 管理サーバ
Ｌｍ、ＬＨ、Ｌｔ カメラからの距離
ＤＭＫ 方位確認用マーカ（第２パターン）
ＭＫ マーカ（パターン、第１パターン）
Ｐｍ 補強筋間のピッチのｍｍ値（ピッチ）
Ｐｐ 補強筋間のピッチのpixel値（ピッチのピクセル数）
Ｗｍ 鉄筋の径長
Ｗｐ 鉄筋の径のピクセル数
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設現場における鉄筋の本数、径長、間隔、材質等の配筋情報を取得する配筋情報取得装置及び配筋情報取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築工事の現場においては、鉄筋コンクリート構造物の鉄筋を撮影し、その撮影した画像をコンピュータで処理すること（画像処理）により、鉄筋の本数、径及びピッチを計測する。そのとき、撮影対象となる鉄筋（対象鉄筋）は、通常、後方に位置する別の鉄筋や、様々な背景と重なるので、対象鉄筋の画像が不鮮明になり、画像処理の結果として計測される径長等の精度が悪くなる。そこで、画像処理による計測結果の精度を向上させるために、対象鉄筋だけを鮮明に撮影できるように、その後方に白いボードを設置するとともに、マーカを対象鉄筋に貼付する必要がある。特許文献１には配筋情報取得装置及びその方法が開示されており、段落００３２にはマーカの貼付に関して記載されており、段落００３３には白いボードの設置に関して記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２２００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の配筋情報取得方法には、以下のような問題点がある。
（１）白いボードは、その形状を工夫しない限り、スペースの狭い鉄筋内に挿入できない。すなわち、対象鉄筋の後方に白いボードをうまく設置できない。
（２）日射や外部の照明により、白いボードに対象鉄筋の影が映り、鉄筋径を誤計測するおそれがある。
（３）柱や梁は通常、四角い形状をしており、従来の面的な計測方法を用いた際には、その一面計測を４回実施しなければならない。また、型枠が組まれた状態では、鉄筋の撮影及び計測ができない。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、立体的に配置された鉄筋の配筋情報を取得することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、同一方向に延びるように、かつ、軸心の位置が多角形状になるように配設された複数の鉄筋からなり、当該多角形の各隅に位置し、予め大きさの取得されているパターンが多角形の内側に向けて付された鉄筋を含む鉄筋群を、その中心部から撮影した全周囲画像のデータである全周囲画像データを情報処理装置により処理し、前記鉄筋の径長を含む配筋情報を取得する方法であって、前記情報処理装置が、全周囲画像データを２次元の平面画像データに展開するステップと、展開した前記平面画像データを、隣接する２つの前記パターンが画像データの両端に位置する一面画像データに分割するステップと、分割した前記一面画像データを、一方の前記パターンから他方の前記パターンへ向かって走査することにより、前記鉄筋の径のピクセル数を計測するステップと、前記パターンの大きさ及び前記鉄筋の径のピクセル数に基づいて、前記鉄筋の径長を計算するステップと、を実行することを特徴とする。
【０００７】
この方法によれば、鉄筋群の中心部から全周囲を撮影するので、立体的に配置された鉄筋の画像を１回で撮影することができる。そして、撮影した鉄筋の全周囲画像を平面画像に展開し、平面画像を一面画像に分割した後、予め大きさの分かっているパターン及びその大きさを用いて、一面画像から鉄筋の径長を求めることができる。
【０００８】
また、本発明は、同一方向に延びるように、かつ、軸心の位置が四角形状になるように配設された複数の鉄筋からなり、当該四角形の各隅に位置し、予め大きさの取得されている第１パターンが四角形の内側に向けて付された鉄筋と、前記第１パターンと区別可能な第２パターンが四角形の内側に向けて付された他の鉄筋とを含む鉄筋群を、その中心部から撮影した全周囲画像のデータである全周囲画像データを情報処理装置により処理し、前記鉄筋の径長を含む配筋情報を取得する方法（配筋情報取得方法）であって、前記情報処理装置が、全周囲画像データを前記第２パターンに基づいて２次元の平面画像データに展開するステップと、前記第１パターン及び前記第２パターンに基づいて、展開した前記平面画像データを、隣接する２つの前記第１パターンが画像データの両端に位置する一面画像データに分割するステップと、分割した前記一面画像データにおいて、一方の前記第１パターンから他方の前記第１パターンへ向かって連続する黒のピクセルをカウントすることにより、前記鉄筋の径のピクセル数を計測するステップと、前記鉄筋の仮想ピクセル数として、前記一面画像データにおいて、前記第１パターンの付されていない鉄筋の位置に存在すると仮定した前記第１パターンのピクセル数を計算するステップと、前記第１のパターンの大きさ、前記鉄筋の径のピクセル数及び仮想ピクセル数に基づいて、前記鉄筋の径長を計算するステップと、を実行することを特徴とする。
【０００９】
この方法によれば、鉄筋群の中心部から全周囲を撮影するので、立体的に配置された鉄筋の画像を１回で撮影することができる。そして、撮影した鉄筋の全周囲画像を平面画像に展開し、平面画像を一面画像に分割した後、一面画像において、第１パターンの付されていない鉄筋に関して、付されていると仮定したときのピクセル数を計算することにより、その鉄筋の径長を求めることができる。
【００１０】
また、本発明の上記配筋情報取得方法において、前記情報処理装置が、前記平面画像データを前記一面画像データに分割するステップにおいて、前記平面画像データのうち、前記第２パターンを含み、かつ、両端に前記第１パターンが位置する画像データを前記一面画像データとして抽出し、その後、右方向又は左方向に前記第１パターンを探索し、両端に前記第１パターンが位置する３個の画像データを順次前記一面画像データとして抽出することとしてもよい。
【００１１】
また、本発明の上記配筋情報取得方法において、前記情報処理装置が、前記鉄筋の仮想ピクセル数を計算するステップにおいて、２πを前記平面画像データの横幅のピクセル数で除算することにより、１ピクセルあたりの角度を算出し、前記１ピクセルあたりの角度、前記第１パターンの大きさ及びピクセル数に基づいて、前記全周囲画像データを撮影したカメラと、両端の前記第１パターンとの間の距離である第１パターン距離を計算し、三角関数の余弦定理を含む三角形の定理を用いて、２つの前記第１パターン距離及びその間の角度、前記カメラからみたときの前記鉄筋の角度に基づいて、前記カメラと、前記鉄筋との間の距離である鉄筋距離を計算し、前記第１パターンの大きさ、前記１ピクセルあたりの角度及び前記鉄筋距離に基づいて、前記鉄筋の仮想ピクセル数を計算することとしてもよい。
この方法におけるカメラ・鉄筋間距離の計算では、まず、余弦定理を用いて２つの第１パターン距離及びその間の角度から、２つの第１パターン間の距離を計算する。次に、三角形の面積を２つ方法で表すことにより、カメラから２つの第１パターン間の線に降ろした垂線の長さを計算する。そして、垂線の長さ及び鉄筋の角度から、鉄筋距離を計算する。
【００１２】
また、本発明の上記配筋情報取得方法において、前記情報処理装置が、三角関数の余弦定理を用いて、２の鉄筋の前記鉄筋距離及びその角度に基づいて、前記２の鉄筋間のピッチを計算するステップをさらに実行することとしてもよい。
この方法によれば、カメラと、２本の鉄筋との間の距離及びその角度が分かるので、三角関数の余弦定理を用いることにより、２本の鉄筋の中心線間の距離、すなわち、ピッチを求めることができる。
【００１３】
また、本発明の上記配筋情報取得方法において、前記鉄筋群には、前記鉄筋に垂直に配置された補強筋が含まれ、前記情報処理装置が、前記補強筋の仮想ピクセル数として、前記一面画像データにおいて、前記第１パターンの付されていない前記補強筋上における所定の列位置に存在すると仮定した前記第１パターンのピクセル数を計算するステップと、前記一面画像データにおいて、前記列位置から上下方向に向かって連続する黒のピクセルをカウントすることにより、前記補強筋の径のピクセル数を計測するステップと、前記第１のパターンの大きさ、前記補強筋の仮想ピクセル数及び径のピクセル数に基づいて、前記補強筋の径長を計算するステップと、をさらに実行することとしてもよい。
この方法によれば、第１パターンの付されていない補強筋に関して、付されていると仮定したときのピクセル数を計算することにより、その補強筋の径長を求めることができる。
【００１４】
また、本発明の上記配筋情報取得方法において、前記情報処理装置が、前記一面画像データにおいて、前記列位置から上下方向へ向かってピクセルを探索し、２の補強筋間のピッチのピクセル数を計測するステップと、前記第１のパターンの大きさ、前記補強筋の仮想ピクセル数及び前記ピッチのピクセル数に基づいて、前記２の補強筋間のピッチを計算するステップと、をさらに実行することとしてもよい。
この方法によれば、２本の補強筋間のピッチのピクセル数を計測することにより、補強筋間のピッチを求めることができる。
【００１５】
その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、立体的に配置された鉄筋の配筋情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】配筋情報システム１の構成を示す図である。
【図２】携帯端末４のハードウェア構成を示す図である。
【図３】管理サーバ５のハードウェア構成を示す図である。
【図４】配筋情報取得システム１に記憶されるデータの構成を示す図であり、（ａ）は携帯端末４の記憶部４５に記憶されるデータの構成を示し、（ｂ）は管理サーバ５の記憶部５５に記憶されるデータの構成を示す。
【図５】異形鉄筋の状態を定義する図であり、（ａ）はリブ位置０°の状態を示し、（ｂ）はリブ位置９０°の状態を示し、（ｃ）はリブ位置６０°の状態を示す。
【図６】携帯端末４の鉄筋規格情報４５２の構成例を示す図である。
【図７】鉄筋画像の撮影方法を示すフローチャートである。
【図８】携帯端末４による画像処理を示すフローチャートである。
【図９】携帯端末４による鉄筋径推定の処理を示すフローチャートである。
【図１０】マーカの例を示す図である。
【図１１】実際の異形鉄筋の例を示す図である。
【図１２】（ａ）は撮影対象の例を示し、（ｂ）は撮影対象外の例を示す。
【図１３】鉄筋にマーカＭＫ及び方位確認用マーカＤＭＫが付された様子を示す図である。
【図１４】鉄筋撮影の様子を示す図である。
【図１５】（ａ）は全周囲画像を示し、（ｂ）は平面画像を示す。
【図１６】図１５（ｂ）の平面画像を分割した画像を示す図であり、（ａ）は上面を示し、（ｂ）は右面を示し、（ｃ）は下面を示し、（ｄ）は左面を示す。
【図１７】一面画像を示す図である。
【図１８】（ａ）は全方位カメラ３と、マーカとの間の実距離Distの計算に関する図を示し、（ｂ）は全方位カメラ３及び両端のマーカからなる三角形の計算に関する図を示し、（ｃ）は全方位カメラ３と、各鉄筋Ｒｂとの間の距離DistＲｂの計算に関する図を示し、（ｄ）は鉄筋間のピッチの計算に関する図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態を説明する。本発明の実施の形態に係る配筋情報取得システムは、建設現場において、立体的に配置された異形鉄筋のうち、隅にある鉄筋にマーカ（パターン）を付し、全方位カメラを用いて、当該マーカを付した鉄筋を含む異形鉄筋を撮影し、携帯端末（配筋情報取得装置）を用いて撮影画像から異形鉄筋の本数、径長及びピッチ等の配筋情報を求め、径長の分布から各鉄筋の種類（規格、公称直径や呼び径）を推定するものである。これによれば、現場で簡単に精度よく、立体的に配置された鉄筋の配筋情報を取得できるので、設計図面情報と比較、照合することにより、その場で出来形の正当性を判断することができる。
【００１９】
≪システムの構成と概要≫
図１は、配筋情報システム１の構成を示す図である。配筋情報取得システム１は、建設現場における全方位カメラ３及び携帯端末４と、事務所における管理サーバ５とを備える。全方位カメラ３と、携帯端末４との間は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル等による接続でデータの送受信が可能である。携帯端末４と、管理サーバ５との間は、無線通信等によりデータの送受信が可能である。
【００２０】
全方位カメラ３は、鉄筋を含む柱、梁、床、壁等の撮影対象部位２を撮影するものであって、例えば、全方位ミラー、ＣＣＤ（Charge Coupled Device、電荷結合素子）イメージセンサ等を備えることにより３６０度の全周囲を撮影できるものが用いられる。携帯端末４は、携帯型情報処理機器であり、全方位カメラ３から撮影したデジタル画像を取り込んで配筋情報を生成し、管理サーバ５から設計図面情報を受信し、配筋情報と、設計図面情報とを比較、照合することにより、出来形が正当か否かを判定する。なお、携帯端末４は、ＰＣ（Personal Computer）やサーバで代用してもよい。管理サーバ５は、設計図面情報や工事写真情報を記憶する記憶部５５を備え、それらの情報を携帯端末４と送受信する。
【００２１】
≪装置の構成≫
図２は、携帯端末４のハードウェア構成を示す図である。携帯端末４は、通信部４１、表示部４２、入力部４３、処理部４４及び記憶部４５を備える。通信部４１は、全方位カメラ３や管理サーバ５とデータ通信を行う部分であり、例えば、ＵＳＢポートやＮＩＣ（Network Interface Card）等によって実現される。表示部４２は、処理部４４からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等によって実現される。入力部４３は、オペレータがデータ（例えば、鉄筋規格情報等のデータ）を入力する部分であり、例えば、キーボードやマウス等によって実現される。処理部４４は、各部間のデータの受け渡しを行うととともに、携帯端末４全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部４５は、処理部４４からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、フラッシュメモリやハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって実現される。
【００２２】
図３は、管理サーバ５のハードウェア構成を示す図である。管理サーバ５は、通信部５１、表示部５２、入力部５３、処理部５４及び記憶部５５を備える。通信部５１は、無線ネットワークを介して携帯端末４とデータ通信を行う部分であり、例えば、ＮＩＣ等によって実現される。表示部５２は、処理部５４からの指示によりデータを表示する部分であり、例えば、液晶ディスプレイ等によって実現される。入力部５３は、オペレータがデータ（例えば、設計図面情報等のデータ）を入力する部分であり、例えば、キーボードやマウス等によって実現される。処理部５４は、各部間のデータの受け渡しを行うととともに、管理サーバ５全体の制御を行うものであり、ＣＰＵが所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部５５は、処理部５４からデータを記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、フラッシュメモリやハードディスク装置等の不揮発性記憶装置によって実現される。
【００２３】
≪データの構成≫
図４は、配筋情報取得システム１に記憶されるデータの構成を示す図である。図４（ａ）は、携帯端末４の記憶部４５に記憶されるデータの構成を示す。記憶部４５は、画像処理プログラム４５１及び鉄筋規格情報４５２を記憶する。画像処理プログラム４５１は、全方位カメラ３で撮影された画像データから配筋情報を取得し、設計図面情報との適合性を判定する処理を行うプログラムであり、当該処理の必要に応じて処理部４４の指示により記憶部４５から読み出される。鉄筋規格情報（鉄筋種類情報）４５２は、径長の分布から鉄筋の規格（種類）を求めるために用いられるテーブル情報である。その詳細は、別途説明する。
【００２４】
図４（ｂ）は、管理サーバ５の記憶部５５に記憶されるデータの構成を示す。記憶部５５は、設計図面情報５５１及び工事写真情報５５２を予め記憶する。設計図面情報５５１は、鉄筋等、建造物の設計に係る図面情報（異形鉄筋の径長を含む）であり、管理者により記憶部５５に登録され、必要に応じて管理サーバ５から携帯端末４に送信される。工事写真情報５５２は、実際の建設現場における建造物の写真情報であり、全方位カメラ３で撮影された写真情報が、携帯端末４経由で管理サーバ５に送信され、記憶部５５に記憶される。
【００２５】
図５は、異形鉄筋の状態を定義する図である。異形鉄筋は、建物の構造用材料の一つであり、鉄製の棒を圧延して表面に凹凸を設けた棒状の鋼材である。凹凸として、図５に示すように、節と、リブとが設けられている。鉄筋の軸線に対して垂直な方向から見た（撮影した）場合、リブの位置（角度）によって異形鉄筋の径長が異なる。以下、リブが正面に向いた状態をリブ位置０°として、３つの状態について説明する。
【００２６】
図５（ａ）は、リブ位置０°の状態を示す。この状態のリブは、正面に位置するので、径長には影響しない。図面に向かって右側の節と、左側の節とは、軸線方向に沿って交互に設けられている。従って、異形鉄筋の径長としては、節を含まない径長ｄ０と、１つの節を含む径長ｄ１とが抽出される。
【００２７】
図５（ｂ）は、リブ位置９０°の状態を示す。この状態のリブは両端に位置し、節はリブに含まれるので、異形鉄筋の径長としては、両端のリブを含む径長ｄ２が抽出される。
【００２８】
図５（ｃ）は、リブ位置６０°の状態を示す。この状態のリブは、突起の高さによっては径長に影響を与える。図面に向かって右側の節は見えるが、左側の節は見えない。従って、異形鉄筋の径長としては、節を含まない径長ｄ３と、１つの節を含む径長ｄ４とが抽出される。なお、図１１は、実際の異形鉄筋の例を示す図である。
【００２９】
図６は、携帯端末４の鉄筋規格情報４５２の構成例を示す図である。鉄筋規格情報４５２は、撮影した鉄筋画像における径長の分布からリブ位置を推定し、さらに該当する鉄筋の規格（種類）を特定するためのテーブル情報であり、呼び径４５２１、公称直径４５２２及びリブ位置４５２３を含むレコードから構成される。呼び径４５２１は、異形鉄筋の呼び径を示す。公称直径４５２２は、呼び径４５２１の異形鉄筋について一般に言われる直径（径長）を示す。リブ位置４５２３は、リブが正面の状態を０°とした場合のリブの位置（角度）を示すものであり、そのリブ位置４５２３が０〜６０［°］、６０〜７５［°］及び７５〜９０［°］の３つの場合に対してそれぞれ径長の下限値及び上限値が示されている。なお、節やリブの形状や大きさに応じて径長の見え方が変わるので、リブ位置４５２３の範囲は、２つに分けてもよいし、４つ以上に分けてもよい。
【００３０】
鉄筋径の推定においては、まず、径長の分布から３つのリブ位置４５２３のうち、１つが推定され、径長の中央値（median）を下限値及び上限値の範囲と比較、照合し、呼び径４５２１及び公称直径４５２２の鉄筋規格を特定する。その詳細は、後記する。
【００３１】
≪システムの処理≫
図７は、鉄筋画像の撮影方法を示すフローチャートである。これは、建設現場において、撮影者が全方位カメラ３を用いて鉄筋を撮影し、その撮影画像を携帯端末４に転送し、携帯端末４を用いて撮影画像から配筋情報を取得する手順を示すものである。ここで、撮影の対象となるのは、例えば、図１２（ａ）に示すように、同一方向に延びるように配設された複数の鉄筋からなる鉄筋群の中心部から周囲をみたときに２本以上の鉄筋が重ならないように、各鉄筋の軸心が最外周のみに（例えば、四角形状に）配置されているものである。逆に言えば、例えば、図１２（ｂ）に示すように、鉄筋群の中心部から４隅をみたときに、２本の鉄筋が重なって配置されているものは、撮影の対象外になる。また、鉄筋のうち、補強筋は主筋に対して垂直に配置されるものとする。
【００３２】
まず、撮影者は、全方位カメラ３によりキャリブレーションボードを撮影し、カメラパラメータを取得する（Ｓ７０１）。これは、カメラキャリブレーションと呼ばれるもので、格子模様や等間隔ドットを印刷した紙であるボードを撮影することにより、全方位カメラ３の歪み等を検出するものである。
【００３３】
次に、撮影者は、鉄筋を含む撮影対象部位２を決定する（Ｓ７０２）。そして、撮影対象の複数の鉄筋からなる鉄筋群のうち、所定の場所にマーカを取り付ける（Ｓ７０３）。例えば、図１３に示すように、マーカＭＫ（パターン、第１パターン）を４隅の各角筋に１つずつ、面方向を確認するための方位確認用マーカＤＭＫ（第２パターン）をある鉄筋（他の鉄筋）に１つ、合計５つのマーカを、鉄筋群の中心部（内側）に向けて取り付ける。このとき、５つのマーカは、各鉄筋の軸方向に対して同じ位置（例えば、各鉄筋が鉛直方向に延設されていれば、同じ高さ）に取り付ける。方位確認用マーカＤＭＫは、撮影対象部位２においてユニークな形状のパターンであって、角筋に取り付けたマーカＭＫと区別可能であり、例えば、２つのマーカＭＫを縦に連結したものである。
【００３４】
マーカは、自然界に存在しない特徴的な形状であり、事前にその大きさ（寸法）が分かっているものであって、マーカの大きさと、撮影した画像におけるマーカ内のピクセル数とから１ピクセル当たりの長さ（１ピクセル長）を求め、一方、２つのマーカ間をスキャンすることで両端の間にある鉄筋を認識し、さらには、撮影対象部位２と、全方位カメラ３との間の距離を推定するために用いられる。図１０は、マーカの例を示す図である。クロスマーカ及び円形マーカが示されている。鉄筋にマーカを付与することにより、全方位カメラ３から同一の距離にあるマーカ及び鉄筋を撮影できるため、撮影された画像データにおいて、マーカと鉄筋との間で１ピクセル当たりの長さが等しくなるので、精度よく径長やピッチを求めることができる。
【００３５】
ここで、撮影対象部位２の鉄筋が梁であれば（Ｓ７０４の梁）、上面に背景シートを設置する（Ｓ７０５）。これによれば、背景シートで後方を見えなくすることにより、対象の鉄筋を鮮明に撮影することができる。一方、撮影対象部位２の鉄筋が柱であれば（Ｓ７０４の柱）、Ｓ７０５の処理をスキップする。なお、背景シートを設置しない面に関しては、型枠を背景として用いるものとする。
【００３６】
続いて、撮影者は、鉄筋内側の中心部付近に全方位カメラ３を挿入し（Ｓ７０６）、その中心部から３６０度全周囲の鉄筋を全方位カメラ３で撮影し（Ｓ７０７）、撮影した画像のデータを全方位カメラ３から携帯端末４に取り込む（Ｓ７０８）。図１４に示すように、撮影者は、カメラ固定材を用いて全方位カメラ３を固定し、携帯端末４を操作することにより、鉄筋を撮影し、撮影した画像を受信する。なお、撮影対象の鉄筋が梁の場合には、その上面を背景シートで覆ってから撮影する。また、携帯端末４の代わりに、ノートＰＣを用いてもよい。
【００３７】
携帯端末４は、取り込まれた全周囲画像を平面画像（パノラマ画像）に展開する（Ｓ７０９）。例えば、図１５（ａ）に示す全周囲画像を方位確認用マーカＤＭＫの右側（又は左側）の線に沿って切り開くようにして、図１５（ｂ）に示す平面画像に展開する。この平面画像は連続していて、その右端と、左端とは、同一の線（図１５（ａ）に示す方位確認用マーカＤＭＫの右側の線）である。このとき、全方位カメラ３が全方位ミラーとして双曲面ミラーを備えることにより、縦方向（垂直方向）に関しては、歪みのない形に展開することが容易に可能である。なお、全周囲画像を平面画像に展開するプログラムは、例えば、全方位ミラーに付属するソフトウェアとして提供される。
【００３８】
続いて、携帯端末４は、展開した平面画像においてマーカを検出することにより、その平面画像を４面の画像（一面画像）に分割する（Ｓ７１０）。詳細には、図１５（ｂ）の平面画像において、方位確認用マーカＤＭＫを含み、かつ、両端にマーカＭＫを含む面Ａを特定し、その後、右方向にマーカＭＫを探索し、両端にマーカＭＫを含む面Ｂ、Ｃ及びＤを特定する。そして、図１６に示すように、面Ａを（ａ）の上面とし、面Ｂを（ｂ）の右面とし、面Ｃを（ｃ）の下面とし、面Ｄを（ｄ）の左面とする。
【００３９】
携帯端末４は、分割した各面の画像に対して画像処理を行い、鉄筋の径長やピッチを計算する（Ｓ７１１）。携帯端末４による画像処理の詳細は、後記する。画像処理の後、携帯端末４の表示部４２に計算結果が表示される（Ｓ７１２）。そして、その計算結果が、設計図面情報の鉄筋径、ピッチであれば（Ｓ７１３のＹＥＳ）、配筋情報が正常であるとして、撮影作業を終了する。一方、計算結果が設計図面情報の鉄筋径、ピッチでなければ（Ｓ７１３のＮＯ）、撮影者は、配筋の是正を現場の作業者に指示し（Ｓ７１４）、是正が実施された後、撮影対象部位２を再度決定し（Ｓ７０２）、撮影作業を行う。
【００４０】
図８は、携帯端末４による画像処理を示すフローチャートである。この処理は、携帯端末４が全方位カメラ３から画像データを取得し、内蔵の画像メモリに格納したときに行われる。
【００４１】
まず、携帯端末４は、画像処理プログラムを呼び出す（Ｓ８０１）。具体的には、処理部５４が、記憶部５５から画像処理プログラム４５１を読み出し、主記憶装置（メインメモリ）にロードし、プログラムカウンタ（制御ポインタ）を画像処理プログラム４５１の開始アドレスに位置付ける。これにより、携帯端末４の処理部４４が画像処理プログラム４５１に従って処理を開始する。その処理フローがＳ８０２〜Ｓ８１５に示される。
【００４２】
まず、携帯端末４（処理部４４）は、所定の面のデジタル画像、マーカ内基準長［ｍｍ］及び平面画像の幅値［ｍｍ］を取得する（Ｓ８０２）。所定の面のデジタル画像は、図７のＳ７１０で分割した各面の画像である。マーカ内基準長及び平面画像の幅値は、撮影者の操作により入力部５３を通じて取得する。なお、マーカ内基準長は、マーカにおける基準となる長さであり、例えば、円形マーカならば、その円の直径の長さが適用される。次に、画像の補正及び二値化を行う（Ｓ８０３）。具体的には、Ｓ７０１で取得したカメラパラメータを用いてデジタル画像の歪み等を補正し、補正したデジタル画像をピクセル値＝０又は１の白黒画像に変換する。以下、Ｓ８０４〜Ｓ８０９において、４面の白黒画像を処理し、鉄筋の径長及びピッチを計算する。
【００４３】
携帯端末４は、初めに、画像から鉄筋を判別してピクセル単位の鉄筋情報（径長）を作成する（Ｓ８０４）。例えば、図１７に示すような各面の画像に対して、画像の端から水平方向又は垂直方向に探索を行い、ピクセルが白から黒に変化する境界線及び黒から白に変化する境界線を探し出すことで、鉄筋の幅［pixel］を計測する。
【００４４】
以上により、各面の画像において、垂直方向に配置される主筋に関しては、各行位置（Row値）における鉄筋径のpixel値が求められる。また、水平方向に配置される補強筋に関しては、各カラム位置（列位置、Column値）における鉄筋径のpixel値が求められる。
【００４５】
１箇所からの単眼計測を行う際には、寸法基準となるマーカが鉄筋ごとに必要となる。以下、Ｓ８０５〜Ｓ８０８の処理では、計測対象となる各鉄筋に対して、仮に所定の基準長のマーカを貼付した際に計測されるであろう、マーカ（鉄筋の位置に存在すると仮定したパターン）のピクセルサイズ（これを「仮想マーカ」とする）を求める。
【００４６】
携帯端末４は、まず、全方位カメラ３と、マーカとの間の距離を計算する式を求める（Ｓ８０５）。ここでは、平面画像は、元々３６０度の全周囲画像であることから、pixel単位の角度が分かることを利用する。
【００４７】
最初に、１pixel当たりの角度［rad］をθrppとおくと、
θrpp＝２π／ImageWidth［rad／pixel］ ・・・式１
（ImageWidth：Ｓ８０２で取得した、平面画像の幅値［pixel］）
続いて、図１８（ａ）に示すように、マーカの径長をＭｍ［ｍｍ］、全方位カメラ３と、マーカとの間の実距離をDist［ｍｍ］、マーカの両端のなす角度をθとしたとき、次の式２が成り立つ。なお、マーカの径長Ｍｍは、Ｓ８０２で取得したマーカ内基準長である。
ｔａｎ（θ／２）＝Ｍｍ／２Dist
∴ Dist＝Ｍｍ／２ｔａｎ（θ／２） ・・・式２
【００４８】
ただし、マーカの径長Ｍｍは距離Distに対して限りなく小さく、角度θは限りなく０に近いことから、ｔａｎ（θ／２）≒θ／２となるので、式２は式３のように近似できる。
Dist＝Ｍｍ／θ ・・・式３
画像においてカウントしたマーカの最大径のpixel数をＭｐとすると、マーカの両端のなす角度θは、
θ＝Ｍｐ・θrpp ・・・式４
式３及び４から、
Dist＝Ｍｍ／（Ｍｐ・θrpp） ・・・式５
【００４９】
次に、携帯端末４は、全方位カメラ３及び両端に位置するマーカからなる三角形に関する計算を行う（Ｓ８０６）。図１８（ｂ）において、左マーカをＬＭ、右マーカをＲＭとし、全方位カメラ３・左マーカＬＭ間距離をDistＬ、全方位カメラ３・右マーカＲＭ間距離をDistＲ、左マーカＬＭ・右マーカＲＭ間距離をDistＬＲとする。そして、左マーカＬＭ及び右マーカＲＭを結ぶ直線へ全方位カメラ３から降ろした垂線をＮとし、その直線及び垂線の交点をＬＮとする。さらに、DistＬ及びDistＲのなす角度をθＭ、DistＬ及びＮのなす角度をθＬ、Ｎ及びDistＲのなす角度をθＲとする。この処理では、三角形に関する定理等を利用して、距離DistＬ、DistＲ及び角度θＭから、垂線Ｎの長さ及び角度θＬ、θＲを計算する。
【００５０】
まず、一面画像において、左マーカＬＭのカラム位置（列位置）をＬＭcol、右マーカＲＭのカラム位置をＲＭcol、角度（rad）あたりのピクセル値をＨvalとすると、角度θＭは、式６で求められる。
θＭ＝｜ＬＭcol−ＲＭcol｜／Ｈval ・・・式６
（Ｈval＝ImageWidth／２π［pixel／rad］）
【００５１】
距離DistＬ及びDistＲは、左マーカＬＭ及び右マーカＲＭのpixel数を用いて、式５により算出でき、三角関数の余弦定理により、次の式７を用いて距離DistＬＲが求められる。
DistＬＲ２＝DistＬ２＋DistＲ２−２DistＬ・DistＲ・ｃｏｓθＭ
∴ DistＬＲ＝√（DistＬ２＋DistＲ２−２DistＬ・DistＲ・ｃｏｓθＭ） ・・・式７
【００５２】
一方、左マーカＬＭ、右マーカＲＭ及び全方位カメラ３からなる三角形の面積を２つの方法で表すことにより、次の式８を用いて垂線Ｎの長さが求められる。
DistＬ・DistＲ・ｓｉｎθＭ／２＝DistＬＲ・Ｎ／２
∴ Ｎ＝DistＬ・DistＲ・ｓｉｎθＭ／DistＬＲ ・・・式８
角度θＬ、θＲは、次の式９により求められる。
θＬ＝ｃｏｓ−１（Ｎ／DistＬ） ・・・式９
θＲ＝ｃｏｓ−１（Ｎ／DistＲ）
続いて、携帯端末４は、全方位カメラ３と、各鉄筋Ｒｂとの間の距離DistＲｂを求める（Ｓ８０７）。
【００５３】
まず、鉄筋のうち、一面画像において垂直に配置される主筋について説明する。この処理では、式８の垂線Ｎ及び式９の角度θＬを用いて、左マーカＬＭと鉄筋Ｒｂとのなす角度φから、全方位カメラ３と、鉄筋Ｒｂとの間の距離を計算する。なお、右マーカＲＭを基準にして、式９の角度θＲを用いてもよい。
【００５４】
図１８（ｃ）に示すように、主筋は左マーカＬＭ及び右マーカＲＭを結ぶ直線上にあると仮定し、鉄筋Ｒｂのカラム位置をＲｂcolとすると、角度φは次の式１０により求められる。
φ＝｜Ｒｂcol−ＬＭcol｜／Ｈval ・・・式１０
また、鉄筋Ｒｂと垂線Ｎとのなす角度δは、次の式１１により求められる。
δ＝θＬ−φ （φ＜θＬ；ＲｂがＬＭと、ＬＮとの間にある場合） ・・・式１１
φ−θＬ （φ≧θＬ；ＲｂがＬＮと、ＲＭとの間にある場合）
【００５５】
以上から、距離DistＲｂは、次の式１２により求められる。これにより、全方位カメラ３と、すべての主筋との間の距離を求めることができる。
DistＲｂ＝Ｎ／ｃｏｓδ ・・・式１２
そして、携帯端末４は、各鉄筋の仮想マーカ（ピクセル数）を求める（Ｓ８０８）。式５から、式１３が成立する。
Ｍｐ＝Ｍｍ／（Dist・θrpp） ・・・式１３
【００５６】
全方位カメラ３及び仮想マーカの距離Distは、全方位カメラ３及び鉄筋の距離DistＲｂに近似するので、仮想マーカのピクセル数Ｍｐは、次の式１４により求められる。
Ｍｐ＝Ｍｍ／（DistＲｂ・θrpp） ・・・式１４
【００５７】
次に、主筋と垂直に配置される補強筋について説明する。ここで取り扱っている画像においては、上下方向の歪みがないので、上下方向のｍｍ値はpixel値との比例関係により求められる。これによれば、一面画像において、水平に配置され、上下方向に並ぶ複数の補強筋に関しては、対象となるカラム位置にある仮想マーカ（補強筋上の列位置に存在すると仮定したパターンのピクセル数）を１つ作成し、そのカラム位置から上下方向に探索して補強筋の径のpixel値を計測することにより、その列位置におけるすべての補強筋の径長を計算することができる。なお、補強筋の仮想マーカは、式１０のＲｂcolに所定のカラム位置を代入することにより、主筋と同様に計算する。
【００５８】
さらに、携帯端末４は、各鉄筋の径を推定する（Ｓ８０９）。鉄筋径を推定することによって、鉄筋の種類を特定する。この処理の詳細は、サブルーチンの処理として別途説明する。
【００５９】
次に、携帯端末４は、デジタルカメラ３の座標（位置）、姿勢及び設計図面情報を取得する（Ｓ８１０）。デジタルカメラ３の座標は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）機器を接続することにより、撮影画像に付与される位置情報として取得する。デジタルカメラ３の姿勢は、撮影時のカメラ姿勢を検知する機能（デジタルカメラ３又は接続機器の機能）により取得する。設計図面情報は、携帯端末４が、管理サーバ５の記憶部５５に記憶された設計図面情報５５１を受信することにより、取得する。そして、撮影された画像の対象部位（工事箇所）を特定し、該当する設計図面情報との適合性を判定する（Ｓ８１１）。例えば、推定した異形鉄筋の径長と、設計図面情報に含まれる異形鉄筋の径長との適合性を判定する。
【００６０】
図面通りできていれば（Ｓ８１２のＹＥＳ）、携帯端末４は、設計図面情報及び認識情報を表示部４２に出力する（Ｓ８１３）。設計図面情報は、図面上の鉄筋の対象部位、座標、本数、ピッチ、径長等である。認識情報は、実際の鉄筋の本数、ピッチ及び径長である。図面通りできていなければ（Ｓ８１２のＮＯ）、異常内容を示す配筋異常情報、設計図面情報及び認識情報を表示部４２に出力する（Ｓ８１４）。なお、適合性の判定結果を表示部４２に出力するのではなく、通信部４１を通じて他の装置に送信することも可能である。
【００６１】
図９は、携帯端末４による鉄筋径推定の処理を示す図である。これは、画像処理プログラムのうち、鉄筋径の推定サブルーチンの処理であり、二値化した画像データから、各鉄筋の連続的な径長を抽出し、その径長データを整形してデータの個数及び最頻値を求め、最頻値を個数で除した値（径長データのばらつきの指標値）に応じて鉄筋の規格を特定するものである。
【００６２】
まず、携帯端末４は、配筋方向に１pixelずつの連続的な径長［pixel］を抽出する（Ｓ９０１）。詳細には、携帯端末４は、各鉄筋の径長のpixel値をｍｍ値に変換するとともに、各鉄筋間のピッチを計算する。
【００６３】
主筋の径に関しては、Ｓ８０４で計測したピクセル数をＷｐ、実際の径長をＷｍとすると、主筋の径長Ｗｍは、次の式１５により求められる。
Ｗｍ＝Ｗｐ・Ｍｍ／Ｍｐ ・・・式１５
【００６４】
主筋間のピッチ［ｍｍ］に関しては、各主筋の仮想マーカを求めた際の、左マーカＬＭとのなす角度φを利用して求める。図１８（ｄ）に示すように、全方位カメラ３と、２本の鉄筋Ｒｂ１、Ｒｂ２とのなす角度αは、次の式１６のようになる。
α＝｜φ１−φ２｜ ・・・式１６
【００６５】
式１２により２本の主筋までの距離DistＲｂ１、DistＲｂ２が分かり、式１６により２本の主筋のなす角度αが分かるので、２本の主筋間のピッチDistＲｂ１Ｒｂ２は、三角関数の余弦定理に基づいて、次の式１７により算出される。
DistＲｂ１Ｒｂ２
＝√（DistＲｂ１２＋DistＲｂ２２−２DistＲｂ１・DistＲｂ２・ｃｏｓα）・・・式１７
【００６６】
補強筋の径に関しては、上記の式１５により求められる。補強筋のピッチに関しては、pixel値をＰｐとし、ｍｍ値をＰｍとすると、補強筋Ａ・Ｂ間のピッチＰｍは、次の式１８のようになる。なお、Row値は、当該補強筋の中心線の、一面画像における行位置である。
Ｐｐ＝｜補強筋ＡのRow値−隣接する補強筋ＢのRow値｜ ・・・式１８
Ｐｍ＝Ｐｐ・Ｍｍ／Ｍｐ
【００６７】
次に、携帯端末４は、データの整形として、配筋方向にマーカから±５００［pixel］における径長を抜き出す（Ｓ９０２）。そして、抜き出した１０００個の径長の中央値Ｍを取得する（Ｓ９０３）。この場合、中央値Ｍは、５００番目の径長と、５０１番目の径長との平均値になる。さらに、データの整形として、１０００個の径長データのうち、０．８Ｍ〜１．２Ｍに該当するデータを抜き出す（Ｓ９０４）。そして、抜き出した径長データの個数Ｎを取得する（Ｓ９０５）。さらに、データの整形として、Ｎ×０．０１個未満のデータを削除する（Ｓ９０６）。これによれば、径長データの個数Ｎの１％に満たない個数のデータを除外するので、測定誤差等によって極端に大きい、又は、極端に小さい径長データ等を排除することができる。その後、整形終了後のデータ個数Ｎｉ及び最頻値Ｙmaxを取得する（Ｓ９０７）。
【００６８】
そこで、Ｙmax／Ｎｉの値を求め、その値に応じて鉄筋の状態（リブ位置）を推定する。これは、異形鉄筋には節及びリブが設けられているため、鉄筋の向きによって節及びリブの見え方が変わり、抽出される径長データの分布も変わるので、逆に径長データのばらつきの指標値から鉄筋の向きを推定するものである。
【００６９】
まず、Ｙmax／Ｎｉの値が０．３５未満の場合（Ｓ９０８のＹＥＳ）、鉄筋の状態（リブ位置）が０°〜６０°であり（Ｓ９０９）、データ整形後の中央値Ｍｉを取得し（Ｓ９１０）、記憶部４５の鉄筋規格情報４５２（図６参照）におけるリブ位置４５２３のうち、０〜６０の欄を参照する（Ｓ９１１）。Ｙmax／Ｎｉの値が０．３５以上、かつ、０．４５未満の場合（Ｓ９１２のＹＥＳ）、鉄筋の状態（リブ位置）が６０°〜７５°であり（Ｓ９１３）、データ整形後の中央値Ｍｉを取得し（Ｓ９１４）、記憶部４５の鉄筋規格情報４５２におけるリブ位置４５２３のうち、６０〜７５の欄を参照する（Ｓ９１５）。Ｙmax／Ｎｉの値が０．４５以上の場合（Ｓ９１２のＮＯ）、鉄筋の状態（リブ位置）が７５°〜９０°であり（Ｓ９１６）、データ整形後の中央値Ｍｉを取得し（Ｓ９１７）、記憶部４５の鉄筋規格情報４５２におけるリブ位置４５２３のうち、７５〜９０の欄を参照する（Ｓ９１８）。
【００７０】
鉄筋規格情報４５２を参照した結果、中央値Ｍｉに対応する鉄筋規格（呼び径４５２１及び公称直径４５２２）が存在するか否かを判定する（Ｓ９１９）。具体的には、中央値Ｍｉを含む径長の下限値と上限値の組合せが各欄にあるか否かを判定する。存在すれば（Ｓ９１９のＹＥＳ）、該当した鉄筋規格を取得する。存在しなければ（Ｓ９１９のＮＯ）、計測が失敗したことになる（Ｓ９２１）。これによれば、鉄筋のリブ位置（向き）に対応した鉄筋規格情報４５２を用いるので、どの角度から撮影したとしても、精度よく鉄筋規格を取得することができる。
【００７１】
以上本発明の実施の形態について説明したが、図１に示す配筋情報取得システム１の各装置を機能させるために、各装置の処理部で実行されるプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録し、その記録したプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることにより、本発明の実施の形態に係る配筋情報取得システム１が実現されるものとする。なお、プログラムをインターネット等のネットワーク経由でコンピュータに提供してもよいし、プログラムが書き込まれた半導体チップ等をコンピュータに組み込んでもよい。
【００７２】
以上説明した本発明の実施の形態によれば、建設現場において、複数の鉄筋が配置され、型枠が組まれた状態であっても、その鉄筋群の中心部に全方位カメラ３を挿入し、３６０度全周囲の鉄筋を撮影することにより、鉄筋の径長やピッチを計測することが可能である。次に、全方位カメラ３を鉄筋の中心部に固定し、全周囲画像を撮るので、計測対象が立体的な鉄筋（例えば、四角形状に組まれた柱筋や梁筋等）であっても、１回の撮影で済む。そして、撮影した全周囲画像のデータを携帯端末４に取り込み、その全周囲画像を平面画像に展開し、さらに平面画像を一面画像に分割した後、画像処理することにより、主筋及び補強筋の配筋情報を同時に取得することができる。
【００７３】
≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための最良の形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。例えば、上記実施の形態においては、図９のＳ９０３で１０００個の径長データから中央値を取得するものとしたが、他の代表値（例えば、最頻値等）を取得するようにしてもよい。また、マーカは円形に限らず、例えば、正面から見たときに四角形のものであってもよい。そして、上記実施の形態においては、方位確認用マーカＤＭＫを用いるようにしたが、必ずしも方位を特定する必要がない場合や、その他（例えば、いずれか１の鉄筋だけが他の鉄筋と区別可能な形状を有する等）により方位が特定できる場合には、方位確認用マーカＤＭＫを用いることなく、４隅のマーカＭＫだけでもよい。
【００７４】
さらに、主筋が四角形状に配置された状態について説明したが、主筋が三角形や五角形以上の多角形状に配置された状態であってもよい。そのように主筋を配置した場合には、各隅に位置する主筋にマーカＭＫを付与するものとする。
【符号の説明】
【００７５】
１ 配筋情報取得システム
２ 撮影対象部位
３ 全方位カメラ
４ 携帯端末（配筋情報取得装置、情報処理装置）
４４ 処理部
４５ 記憶部
４５１ 鉄筋規格情報（鉄筋種類情報）
５ 管理サーバ
Ｌｍ、ＬＨ、Ｌｔ カメラからの距離
ＤＭＫ 方位確認用マーカ（第２パターン）
ＭＫ マーカ（パターン、第１パターン）
Ｐｍ 補強筋間のピッチのｍｍ値（ピッチ）
Ｐｐ 補強筋間のピッチのpixel値（ピッチのピクセル数）
Ｗｍ 鉄筋の径長
Ｗｐ 鉄筋の径のピクセル数
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一方向に延びるように、かつ、軸心の位置が多角形状になるように配設された複数の鉄筋からなり、当該多角形の各隅に位置し、予め大きさの取得されているパターンが多角形の内側に向けて付された鉄筋を含む鉄筋群を、その中心部から撮影した全周囲画像のデータである全周囲画像データを情報処理装置により処理し、前記鉄筋の径長を含む配筋情報を取得する方法であって、
前記情報処理装置は、
全周囲画像データを２次元の平面画像データに展開するステップと、
展開した前記平面画像データを、隣接する２つの前記パターンが画像データの両端に位置する一面画像データに分割するステップと、
分割した前記一面画像データを、一方の前記パターンから他方の前記パターンへ向かって走査することにより、前記鉄筋の径のピクセル数を計測するステップと、
前記パターンの大きさ及び前記鉄筋の径のピクセル数に基づいて、前記鉄筋の径長を計算するステップと、
を実行することを特徴とする配筋情報取得方法。
【請求項２】
同一方向に延びるように、かつ、軸心の位置が四角形状になるように配設された複数の鉄筋からなり、当該四角形の各隅に位置し、予め大きさの取得されている第１パターンが四角形の内側に向けて付された鉄筋と、前記第１パターンと区別可能な第２パターンが四角形の内側に向けて付された他の鉄筋とを含む鉄筋群を、その中心部から撮影した全周囲画像のデータである全周囲画像データを情報処理装置により処理し、前記鉄筋の径長を含む配筋情報を取得する方法であって、
前記情報処理装置は、
全周囲画像データを前記第２パターンに基づいて２次元の平面画像データに展開するステップと、
前記第１パターン及び前記第２パターンに基づいて、展開した前記平面画像データを、隣接する２つの前記第１パターンが画像データの両端に位置する一面画像データに分割するステップと、
分割した前記一面画像データにおいて、一方の前記第１パターンから他方の前記第１パターンへ向かって連続する黒のピクセルをカウントすることにより、前記鉄筋の径のピクセル数を計測するステップと、
前記鉄筋の仮想ピクセル数として、前記一面画像データにおいて、前記第１パターンの付されていない鉄筋の位置に存在すると仮定した前記第１パターンのピクセル数を計算するステップと、
前記第１のパターンの大きさ、前記鉄筋の径のピクセル数及び仮想ピクセル数に基づいて、前記鉄筋の径長を計算するステップと、
を実行することを特徴とする配筋情報取得方法。
【請求項３】
請求項２に記載の配筋情報取得方法であって、
前記情報処理装置は、
前記平面画像データを前記一面画像データに分割するステップにおいて、
前記平面画像データのうち、前記第２パターンを含み、かつ、両端に前記第１パターンが位置する画像データを前記一面画像データとして抽出し、
その後、右方向又は左方向に前記第１パターンを探索し、両端に前記第１パターンが位置する３個の画像データを順次前記一面画像データとして抽出する
ことを特徴とする配筋情報取得方法。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の配筋情報取得方法であって、
前記情報処理装置は、
前記鉄筋の仮想ピクセル数を計算するステップにおいて、
２πを前記平面画像データの横幅のピクセル数で除算することにより、１ピクセルあたりの角度を算出し、
前記１ピクセルあたりの角度、前記第１パターンの大きさ及びピクセル数に基づいて、前記全周囲画像データを撮影したカメラと、両端の前記第１パターンとの間の距離である第１パターン距離を計算し、
三角関数の余弦定理を含む三角形の定理を用いて、２つの前記第１パターン距離及びその間の角度、前記カメラからみたときの前記鉄筋の角度に基づいて、前記カメラと、前記鉄筋との間の距離である鉄筋距離を計算し、
前記第１パターンの大きさ、前記１ピクセルあたりの角度及び前記鉄筋距離に基づいて、前記鉄筋の仮想ピクセル数を計算する
ことを特徴とする配筋情報取得方法。
【請求項５】
請求項４に記載の配筋情報取得方法であって、
前記情報処理装置は、
三角関数の余弦定理を用いて、２の鉄筋の前記鉄筋距離及びその角度に基づいて、前記２の鉄筋間のピッチを計算するステップ
をさらに実行することを特徴とする配筋情報取得方法。
【請求項６】
請求項２に記載の配筋情報取得方法であって、
前記鉄筋群には、前記鉄筋に垂直に配置された補強筋が含まれ、
前記情報処理装置は、
前記補強筋の仮想ピクセル数として、前記一面画像データにおいて、前記第１パターンの付されていない前記補強筋上における所定の列位置に存在すると仮定した前記第１パターンのピクセル数を計算するステップと、
前記一面画像データにおいて、前記列位置から上下方向に向かって連続する黒のピクセルをカウントすることにより、前記補強筋の径のピクセル数を計測するステップと、
前記第１のパターンの大きさ、前記補強筋の仮想ピクセル数及び径のピクセル数に基づいて、前記補強筋の径長を計算するステップと、
をさらに実行することを特徴とする配筋情報取得方法。
【請求項７】
請求項６に記載の配筋情報取得方法であって、
前記情報処理装置は、
前記一面画像データにおいて、前記列位置から上下方向へ向かってピクセルを探索し、２の補強筋間のピッチのピクセル数を計測するステップと、
前記第１のパターンの大きさ、前記補強筋の仮想ピクセル数及び前記ピッチのピクセル数に基づいて、前記２の補強筋間のピッチを計算するステップと、
をさらに実行することを特徴とする配筋情報取得方法。
【請求項１】
同一方向に延びるように、かつ、軸心の位置が多角形状になるように配設された複数の鉄筋からなり、当該多角形の各隅に位置し、予め大きさの取得されているパターンが多角形の内側に向けて付された鉄筋を含む鉄筋群を、その中心部から撮影した全周囲画像のデータである全周囲画像データを情報処理装置により処理し、前記鉄筋の径長を含む配筋情報を取得する方法であって、
前記情報処理装置は、
全周囲画像データを２次元の平面画像データに展開するステップと、
展開した前記平面画像データを、隣接する２つの前記パターンが画像データの両端に位置する一面画像データに分割するステップと、
分割した前記一面画像データを、一方の前記パターンから他方の前記パターンへ向かって走査することにより、前記鉄筋の径のピクセル数を計測するステップと、
前記パターンの大きさ及び前記鉄筋の径のピクセル数に基づいて、前記鉄筋の径長を計算するステップと、
を実行することを特徴とする配筋情報取得方法。
【請求項２】
同一方向に延びるように、かつ、軸心の位置が四角形状になるように配設された複数の鉄筋からなり、当該四角形の各隅に位置し、予め大きさの取得されている第１パターンが四角形の内側に向けて付された鉄筋と、前記第１パターンと区別可能な第２パターンが四角形の内側に向けて付された他の鉄筋とを含む鉄筋群を、その中心部から撮影した全周囲画像のデータである全周囲画像データを情報処理装置により処理し、前記鉄筋の径長を含む配筋情報を取得する方法であって、
前記情報処理装置は、
全周囲画像データを前記第２パターンに基づいて２次元の平面画像データに展開するステップと、
前記第１パターン及び前記第２パターンに基づいて、展開した前記平面画像データを、隣接する２つの前記第１パターンが画像データの両端に位置する一面画像データに分割するステップと、
分割した前記一面画像データにおいて、一方の前記第１パターンから他方の前記第１パターンへ向かって連続する黒のピクセルをカウントすることにより、前記鉄筋の径のピクセル数を計測するステップと、
前記鉄筋の仮想ピクセル数として、前記一面画像データにおいて、前記第１パターンの付されていない鉄筋の位置に存在すると仮定した前記第１パターンのピクセル数を計算するステップと、
前記第１のパターンの大きさ、前記鉄筋の径のピクセル数及び仮想ピクセル数に基づいて、前記鉄筋の径長を計算するステップと、
を実行することを特徴とする配筋情報取得方法。
【請求項３】
請求項２に記載の配筋情報取得方法であって、
前記情報処理装置は、
前記平面画像データを前記一面画像データに分割するステップにおいて、
前記平面画像データのうち、前記第２パターンを含み、かつ、両端に前記第１パターンが位置する画像データを前記一面画像データとして抽出し、
その後、右方向又は左方向に前記第１パターンを探索し、両端に前記第１パターンが位置する３個の画像データを順次前記一面画像データとして抽出する
ことを特徴とする配筋情報取得方法。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の配筋情報取得方法であって、
前記情報処理装置は、
前記鉄筋の仮想ピクセル数を計算するステップにおいて、
２πを前記平面画像データの横幅のピクセル数で除算することにより、１ピクセルあたりの角度を算出し、
前記１ピクセルあたりの角度、前記第１パターンの大きさ及びピクセル数に基づいて、前記全周囲画像データを撮影したカメラと、両端の前記第１パターンとの間の距離である第１パターン距離を計算し、
三角関数の余弦定理を含む三角形の定理を用いて、２つの前記第１パターン距離及びその間の角度、前記カメラからみたときの前記鉄筋の角度に基づいて、前記カメラと、前記鉄筋との間の距離である鉄筋距離を計算し、
前記第１パターンの大きさ、前記１ピクセルあたりの角度及び前記鉄筋距離に基づいて、前記鉄筋の仮想ピクセル数を計算する
ことを特徴とする配筋情報取得方法。
【請求項５】
請求項４に記載の配筋情報取得方法であって、
前記情報処理装置は、
三角関数の余弦定理を用いて、２の鉄筋の前記鉄筋距離及びその角度に基づいて、前記２の鉄筋間のピッチを計算するステップ
をさらに実行することを特徴とする配筋情報取得方法。
【請求項６】
請求項２に記載の配筋情報取得方法であって、
前記鉄筋群には、前記鉄筋に垂直に配置された補強筋が含まれ、
前記情報処理装置は、
前記補強筋の仮想ピクセル数として、前記一面画像データにおいて、前記第１パターンの付されていない前記補強筋上における所定の列位置に存在すると仮定した前記第１パターンのピクセル数を計算するステップと、
前記一面画像データにおいて、前記列位置から上下方向に向かって連続する黒のピクセルをカウントすることにより、前記補強筋の径のピクセル数を計測するステップと、
前記第１のパターンの大きさ、前記補強筋の仮想ピクセル数及び径のピクセル数に基づいて、前記補強筋の径長を計算するステップと、
をさらに実行することを特徴とする配筋情報取得方法。
【請求項７】
請求項６に記載の配筋情報取得方法であって、
前記情報処理装置は、
前記一面画像データにおいて、前記列位置から上下方向へ向かってピクセルを探索し、２の補強筋間のピッチのピクセル数を計測するステップと、
前記第１のパターンの大きさ、前記補強筋の仮想ピクセル数及び前記ピッチのピクセル数に基づいて、前記２の補強筋間のピッチを計算するステップと、
をさらに実行することを特徴とする配筋情報取得方法。
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１２】
【図１８】
【図１】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１２】
【図１８】
【図１】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−８７５６９（Ｐ２０１２−８７５６９Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３６６１７（Ｐ２０１０−２３６６１７）
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（５０４４５４０６０）株式会社アプライド・ビジョン・システムズ (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（５０４４５４０６０）株式会社アプライド・ビジョン・システムズ (11)
【Ｆターム（参考）】
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