JP5947666B2 - Traveling road feature image generation method, traveling road feature image generation program, and traveling road feature image generation apparatus - Google Patents

Traveling road feature image generation method, traveling road feature image generation program, and traveling road feature image generation apparatus Download PDF

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Description

本発明は、走行路の周囲及び真上に存在する所定の高さ以上の地物の画像を地図上に容易に定義できる形式で得られる走行路上地物画像生成方法に関する。   The present invention relates to a on-road feature image generation method that can be obtained in a format in which an image of a feature of a predetermined height or more existing around and directly above a travel route can be defined on a map.

道路周囲には電柱で電線、電柱、通信ケーブル、街路樹が設置されていたり、或いは案内盤が設けられたりしている。また、道路周囲の建物には看板が設けられている。さらに、道路の両脇の電柱を跨いで電線、通信ケーブルを引いている場合もある。   Around the road, electric poles, electric poles, communication cables, and roadside trees are installed as electric poles, or guide boards are provided. In addition, signs are provided on buildings around the road. Furthermore, there are cases where electric wires and communication cables are drawn across the power poles on both sides of the road.

このような、道路上地物は、道路管理者の作業員が車両上から目視で点検しているのがほとんどである。   Such road features are mostly visually inspected by the road manager's workers from the vehicle.

しかし、目視による点検は時間と費用がかかるので、例えば電線に関しては特許文献1に示すように、レーザ計測によって電線の垂れ下がり具合を把握するものもある。   However, since visual inspection takes time and money, as shown in Patent Document 1, for example, there is a technique for grasping the hanging state of the electric wire by laser measurement.

特許文献1は車両にレーザスキャナを搭載し、このレーザスキャナの反射パルスに基づくレーザデータを3次元空間に定義してZ−Y平面又はZ−X平面(横)における電線を定義して、電線を抽出している。このとき、電柱と電柱の間の全体に直方立体を生成し、この直方立体内の点群から電線を検出することが開示されている。   In Patent Document 1, a laser scanner is mounted on a vehicle, laser data based on the reflected pulse of the laser scanner is defined in a three-dimensional space, and a wire in the ZY plane or ZX plane (lateral) is defined. Is extracted. At this time, it is disclosed that a rectangular solid is generated in the entirety between the utility poles and the electric wire is detected from a point group in the rectangular solid.

特開2009−68951号公報JP 2009-68951 A

しかしながら、電線というのは周囲だけではない。道路を跨いで両脇の電柱と接続する電線もある。   However, the electric wire is not only the surroundings. There are also wires that cross the road and connect to the utility poles on both sides.

ところが、特許文献1は道路脇の電柱と電柱との間に直方立体を定義して、この直方立体を横方向から見て電線を検出するものであるから、この直方体では道路を跨ぐ電線は抽出することができない。   However, in Patent Document 1, a rectangular solid is defined between the utility poles on the roadside and the electric wire is detected by viewing the rectangular solid from the lateral direction. Therefore, in this rectangular parallelepiped, the electric wires straddling the road are extracted. Can not do it.

一方、地図を表示する地理情報システム(GIS)というのがある。この地理情報システムというのは二次元平面(X−Y平面)に地図を定義している。   On the other hand, there is a geographic information system (GIS) that displays a map. This geographic information system defines a map in a two-dimensional plane (XY plane).

これに対して特許文献1の電線はX−Y平面に定義したデータではないので、地図上に道路脇及び道路上の電線、通信ケーブル、街灯、樹木等(道路上の地物)を容易に定義できない。   On the other hand, since the electric wire of patent document 1 is not the data defined in the XY plane, the roadside and the electric wire on a road, a communication cable, a streetlight, a tree, etc. (feature on a road) are easily on a map. Cannot be defined.

また、道路面から所定の高さに存在する地物のみを抽出したいという要望もある。   There is also a desire to extract only features existing at a predetermined height from the road surface.

しかし、特許文献1は、このような要望には対応できない。   However, patent document 1 cannot respond to such a request.

本発明は上記の課題を鑑みてなされたもので、道路の周囲、真上に存在する所定の高さ以上の地物の画像を地図上に容易に定義できる形式で得られる走行路上地物画像生成方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and is an on-road feature image obtained in a format in which an image of a feature of a predetermined height or more existing around or directly above a road can be easily defined on a map. The purpose is to obtain a generation method.

本発明の走行路上地物画像生成方法は、車両にGPS受信器及び高密度レーザ器を搭載して走行路を走行しながら該高密度レーザ器から対象範囲にスキャニングしながら数センチ間隔でレーザを発射し、得られた高密度のレーザデータ(Li)の点群の出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)に基づく、前記車両の走行路面から所定高さの範囲に立体空間領域(JDBi)のレーザオルソフォト画像を表示部に得る走行路上地物画像生成方法であって、
表示用の画像メモリと、
前記出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)の点群を記憶した第1の記憶手段と、
前記GPS受信器の移動軌跡(Pi)を構成する前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を記憶した第2の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)から前記走行路の面までの長( Hai)よりも長い検索下限値(hs1)及び前記3次元位置(Pni)より下方となるレーザ点群を検索しない範囲を決めるための検索不要長(hs2:hs2≧hs1)並びに前記立体空間領域(JDBi)までの前記走行路の面から所定高さ(hss1)を含む立体空間領域形成情報を記憶した第3の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)直下の走行路の面のレーザデータ(CLpai)を決定するための検索領域(Ci)が生成される第4の記憶手段と、
前記立体空間領域(JDBi)が生成される第5の記憶手段と、
を用意し、
コンピュータが、
(A1).前記第2の記憶手段から前記出力範囲(Di)内の前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を順次、読み出して、これを前記第4の記憶手段に順次、定義する工程と、
(A2).前記第4の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni)毎に、垂線(Pzi)を定義し、この垂線(Pzi)から半径(Ri)の円柱を前記検索不要長(hs2)を除く高さ長Chi(Chi=hs1−hs2)の前記検索領域(Ci)を前記第4の記憶手段に生成する工程と、
(A3).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)内の三次元座標を有する前記レーザデータ(DLi)を前記1の記憶手段から読み込んで、これを検索領域(Ci)内のレーザデータ(CLi)として格納する工程と、
(A4).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)に格納された前記レーザデータ(CLi)の点群の内で前記道路面以外の点群を除去して、前記垂線(Pzi)に最も近傍のレーザデータを前記3次元位置(Pni)の前記直下のレーザデータ(CLpai)と決定する工程と、
(A5).前記第4の記憶手段に前記三次元位置(Pni)が定義される毎に、該三次元位置(Pni)の二次元座標(x、y)を有する前記直下のレーザデータ(CLpai)を検索し、該三次元位置(Pni)をこの検索した直下のレーザデータ(CLpai)に更新し、これを三次元位置(Pni´)として前記第5の記憶手段に定義する工程と、
(A6).前記第5の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni´)と次の三次元位置(Pni´+1)との間に、前記第3の記憶手段の前記立体空間領域形成情報の所定高さ(hss1)で前記立体空間領域(JDBi)を形成する工程と、
(A7).前記第5の記憶手段に生成された前記立体空間領域(JDBi)内の三次元位置(Pin´)を有する前記レーザデータ((DLi)を前記第1の記憶手段から読み込んで、これを立体空間領域(JDBi)内のレーザデータ(JDLai)として前記立体空間領域(JDBi)に格納する工程と、
(A8).前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)を順次指定し、該指定毎に、このピクセル(Gpi)に対応する領域を前記立体空間領域(JDBi)から検索し、この検索した領域内のレーザデータ(JDLai)の反射強度の平均を求める工程と、
(A9).この平均値に応じたグレースケール値を前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)に書き込みすることで前記レーザオルソフォト画像(RGai)を得る工程と
を行うことを要旨とする。
The on-road feature image generation method of the present invention includes a GPS receiver and a high-density laser device mounted on a vehicle, and a laser is emitted at intervals of several centimeters while scanning from the high-density laser device to a target range while traveling on the road. Based on the laser data (DLi) of the output range (Di) of the point cloud of the high-density laser data (Li) obtained by launching, the three-dimensional space region (JDBi) within a predetermined height range from the traveling road surface of the vehicle A method for generating a feature image on a traveling road to obtain a laser orthophoto image of the
An image memory for display,
First storage means for storing a point cloud of laser data (DLi) in the output range (Di);
Second storage means for storing a three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver constituting a movement locus (Pi) of the GPS receiver;
The search lower limit value (hs1) longer than the length (Hai) from the three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver to the plane of the travel path and the laser point group below the three-dimensional position (Pni) are not searched. A third space that stores the three-dimensional space region formation information including a search unnecessary length (hs2: hs2 ≧ hs1) for determining the range and a predetermined height (hss1) from the surface of the traveling road to the three-dimensional space region (JDBi). Storage means;
A fourth storage means for generating a search area (Ci) for determining laser data (CLpai) of the surface of the traveling path immediately below the three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver;
Fifth storage means for generating the three-dimensional space area (JDBi);
Prepare
Computer
(A1). Sequentially reading out the three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver within the output range (Di) from the second storage means and sequentially defining it in the fourth storage means;
(A2). A perpendicular line (Pzi) is defined for each of the three-dimensional positions (Pni) defined in the fourth storage means, and a cylinder having a radius (Ri) is removed from the perpendicular line (Pzi) without the search unnecessary length (hs2). Generating the search area (Ci) of height length Chi (Chi = hs1-hs2) in the fourth storage means;
(A3). For each search area (Ci), the laser data (DLi) having the three-dimensional coordinates in the search area (Ci) is read from the storage means 1, and the laser data (in the search area (Ci)) ( Storing as CLi);
(A4). For each search area (Ci), a point group other than the road surface is removed from the point group of the laser data (CLi) stored in the search area (Ci), and the vertical line (Pzi) Determining nearby laser data as the laser data (CLpai) immediately below the three-dimensional position (Pni);
(A5). Each time the three-dimensional position (Pni) is defined in the fourth storage means, the laser data (CLpai) immediately below having the two-dimensional coordinates (x, y) of the three-dimensional position (Pni) is searched. , Updating the three-dimensional position (Pni) to the searched laser data (CLpai) immediately below, and defining it as the three-dimensional position (Pni ′) in the fifth storage means;
(A6). Between the three-dimensional position (Pni ′) defined in the fifth storage means and the next three-dimensional position (Pni ′ + 1), a predetermined height of the three-dimensional space region formation information of the third storage means Forming the three-dimensional space region (JDBi) at (hss1);
(A7). The laser data ((DLi)) having the three-dimensional position (Pin ′) in the three-dimensional space area (JDBi) generated in the fifth storage means is read from the first storage means, and this is read into the three-dimensional space. Storing the laser data (JDLai) in the region (JDBi) in the three-dimensional space region (JDBi);
(A8). Pixels (Gpi) of the image memory for display are sequentially designated, and for each designation, a region corresponding to the pixel (Gpi) is retrieved from the three-dimensional space region (JDBi), and laser data in the retrieved region is obtained. A step of calculating an average of the reflection intensity of (JDLai);
(A9). The gist is to write the gray scale value corresponding to the average value to the pixel (Gpi) of the image memory for display to obtain the laser orthophoto image (RGai).

以上のように本発明によれば、走行路面から所定の高さに走行路を跨ぐ立体空間領域を生成し、この立体空間領域にレーザデータを格納して、表示用画像メモリのピクセルに対応する立体空間領域のピクセル内のレーザデータの反射強度に応じたグレースケール値を表示用画像メモリのピクセルに割り付けて正射投影したレーザオルソフォト画像を得ている。   As described above, according to the present invention, a three-dimensional space region straddling the traveling road at a predetermined height from the traveling road surface is generated, and laser data is stored in the three-dimensional space region to correspond to the pixels of the display image memory. A laser orthophoto image obtained by orthographic projection is obtained by assigning a gray scale value corresponding to the reflection intensity of laser data in a pixel in a three-dimensional space region to a pixel in a display image memory.

このため、道路を跨ぐ電線、道路周囲の電線、樹木の樹冠、看板、街灯のみの写真のような画像を得ることができる。   For this reason, it is possible to obtain an image such as a photograph of only an electric wire over the road, an electric wire around the road, a tree crown, a signboard, and a streetlight.

さらに、元がレーザデータであっても、正射投影したようなレーザオルソフォト画像であるから地図に容易に関連付けられる。   Furthermore, even if the original is laser data, it is a laser orthophoto image as if it was orthographically projected, so it can be easily associated with a map.

本実施の形態1の高密度レーザデータを用いた走行路上地物画像生成装置1の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the on-road feature image generation apparatus 1 using the high-density laser data according to the first embodiment. レーザ計測車両に搭載された測定装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the measuring apparatus mounted in the laser measurement vehicle. データベース10のレーザ点群Liの説明図である。It is explanatory drawing of the laser point group Li of the database 10. FIG. 各メッシュレイヤの関係を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the relationship of each mesh layer. 視点を測定装置付近に下げて視点方向を前方にして見せたレーザ点群の画像の説明図である。It is explanatory drawing of the image of the laser point group which lowered the viewpoint to the vicinity of the measuring apparatus and made the viewpoint direction look forward. 電線用の立体空間領域の生成の説明図である。It is explanatory drawing of the production | generation of the solid space area | region for electric wires. 動軌跡下道路面点決定部610の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the movement locus lower road surface point determination part 610. FIG. 動軌跡下道路面点決定部610の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the movement locus lower road surface point determination part 610. FIG. 検索範囲Ciの生成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the production | generation of the search range Ci. 電線立体空間領域生成部及び電線領域内点群切出部の処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process of an electric wire solid space area | region production | generation part and an electric wire area | region point group cut-out part. 電線立体空間領域生成部及び電線領域内点群切出部の処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process of an electric wire solid space area | region production | generation part and an electric wire area | region point group cut-out part. 道路幅Wiの定義を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the definition of road width Wi. 電線立体空間領域の生成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the production | generation of an electric wire solid space area | region. 電線立体空間領域の生成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the production | generation of an electric wire solid space area | region. 電線立体空間領域のレーザオルソフォト画像を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the laser orthophoto image of an electric wire solid space area | region. 道路面を含んだレーザオルソ画像の説明図である。It is explanatory drawing of the laser ortho image containing a road surface. 道路立体空間領域へレーザデータの格納を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the storage of laser data to a road solid space area. 道路を上から見たレーザオルソフォト画像の説明図である。It is explanatory drawing of the laser orthophoto image which looked at the road from the top. 低解像度階層化部を設けた場合の走行路上地物画像生成装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the feature image generation apparatus on a driving road at the time of providing a low-resolution hierarchization part. 低解像度階層化部を設けた場合の走行路上地物画像生成装置を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the feature image generation apparatus on a driving road at the time of providing a low-resolution hierarchization part. 元画像のピクセルと低解像度画像のピクセルの対応関係を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the correspondence of the pixel of an original image, and the pixel of a low resolution image. 低解像度画像毎反射強度算出結果テーブル180iの説明図である。It is explanatory drawing of the reflection intensity calculation result table 180i for every low resolution image. 低解像度画像階層化部220を用いない通常処理の道路面用のレーザオルソフォト画像RGbiの説明図である。It is explanatory drawing of the laser orthophoto image RGbi for the road surfaces of the normal process which does not use the low resolution image hierarchization part 220. FIG. 図23の1cm解像度の道路領域レーザオルソフォト画像RGbiを低解像度画像階層化部によって5cm解像度にした場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of making the 1 cm resolution road area | region laser orthophoto image RGbi of FIG. 23 into 5 cm resolution by the low resolution image hierarchization part.

以下に示す本実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構造、配置は下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。図面は模式的なものであり、装置やシステムの構成等は現実のものとは異なることに留意すべきである。   The following embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is specified as follows in terms of structure and arrangement. It is not a thing. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope described in the claims. It should be noted that the drawings are schematic and the configuration of the apparatus and system is different from the actual one.

本実施の形態の高密度レーザデータを用いた走行路上地物画像生成方法(装置)は、航空機、鉄道車両等によって得た高密度レーザデータを用いてもかまわないが、本実施の形態においては、車両に高密度レーザ測定機を取り付けて得た高密度レーザデータを用いた装置として説明する。   The on-road feature image generation method (apparatus) using high-density laser data according to the present embodiment may use high-density laser data obtained by an aircraft, a railway vehicle, or the like, but in this embodiment, An apparatus using high-density laser data obtained by attaching a high-density laser measuring machine to a vehicle will be described.

図1は本実施の形態1の高密度レーザデータを用いた走行路上地物画像生成装置1の概略構成図である。本実施の形態では、走行路上とは走行路面から所定の高さの領域及び走行路周囲の所定の高さを含むとする。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an on-road feature image generating apparatus 1 using high-density laser data according to the first embodiment. In the present embodiment, it is assumed that “on the road” includes a predetermined height region from the road surface and a predetermined height around the road.

また、走行路上の地物とは、道路面から所定高さにある電線、通信ケーブル、看板、建物、樹木の樹幹、街灯、信号、案内板等を含むとする。   Further, the features on the traveling road include an electric wire, a communication cable, a signboard, a building, a tree trunk, a streetlight, a signal, a guide board, and the like at a predetermined height from the road surface.

図1に示すように、本実施の形態1の走行路上地物画像生成装置1(コンピュータシステム:表示部、キーボード、CPU、RAM、ROM、グラフィックアクセラレータ等から構成されている)は、高密度のレーザデータLi(x、y、z、反射強度in、発射時間、受信時間)を記憶したデータベース10を備えている。   As shown in FIG. 1, the on-road feature image generating apparatus 1 (computing system: composed of a display unit, a keyboard, a CPU, a RAM, a ROM, a graphic accelerator, and the like) according to the first embodiment has a high density. A database 10 storing laser data Li (x, y, z, reflection intensity in, emission time, reception time) is provided.

また、プログラム構成は出力範囲レーザデータ抽出部20と、レーザデータ表示部40と、切出立体作成・点群読込部60と、レーザオルソ画像作成部90と、表示用画像メモリ70と、画像出力部80等からなっていてROMに記憶されてRAMに読み出されて実行される。   The program configuration includes an output range laser data extraction unit 20, a laser data display unit 40, a cut solid creation / point cloud reading unit 60, a laser ortho image creation unit 90, a display image memory 70, and an image output unit. 80, etc., stored in the ROM, read into the RAM and executed.

すなわち、これらのプログラムによって、車両にGPS受信器及び高密度レーザ器を搭載して走行路を走行しながら該高密度レーザ器から対象範囲にスキャニングしながら数センチ間隔でレーザを発射し、得られた高密度のレーザデータ(Li)の点群の出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)に基づく、車両の走行路面から所定高さの範囲に立体空間領域(JDBi)を正射投影したレーザオルソフォト画像を表示部に得る。   That is, with these programs, a GPS receiver and a high-density laser device are mounted on the vehicle, and a laser is emitted at intervals of several centimeters while traveling from the high-density laser device to the target range while traveling on the road. A laser in which a three-dimensional space region (JDBi) is orthographically projected within a predetermined height range from the traveling road surface of the vehicle based on laser data (DLi) of an output range (Di) of a point group of high-density laser data (Li) An orthophoto image is obtained on the display unit.

前述の高密度のレーザデータLiは、例えば図1に示すレーザ計測車両2によって計測する。   The above-described high-density laser data Li is measured by, for example, the laser measurement vehicle 2 shown in FIG.

レーザ計測車両2は例えば図2に示すように、車両の上に高密度レーザースキャナ2a、2b、2c(単に高密度レーザ器ともいう)と、GPS受信機2d等を備えた測定装置を搭載している。また、カメラを複数備えてもよい。これらのレーザスキャナは、到達距離が80m〜100mの範囲であり、傾斜45度で周囲180度、270度又は360度の範囲を計測する。   For example, as shown in FIG. 2, the laser measurement vehicle 2 has a high-density laser scanner 2a, 2b, 2c (simply called a high-density laser device) and a GPS receiver 2d mounted on the vehicle. ing. A plurality of cameras may be provided. These laser scanners have a range of 80 m to 100 m, and measure a range of 180 degrees, 270 degrees, or 360 degrees around 45 degrees.

そして、取得した高密度のレーザデータLiは、レーザを照射した対象物のスポット点の三次元座標(x,y,z)と、レーザデータLiの発射時間と、受信時間と、反射強度In等から構成されている。また、GPSデータ(移動軌跡ともいう)も取得する。これらはROM3に格納される。   The acquired high-density laser data Li includes the three-dimensional coordinates (x, y, z) of the spot point of the object irradiated with the laser, the emission time of the laser data Li, the reception time, the reflection intensity In, etc. It is composed of GPS data (also referred to as a movement trajectory) is also acquired. These are stored in the ROM 3.

なお、GPSデータは、レーザデータLiに対応させてもよい。また、レーザデータLiはデータ量が多いので複数ファイルに分けて保存している。   Note that the GPS data may correspond to the laser data Li. Further, since the laser data Li has a large amount of data, it is divided into a plurality of files and stored.

さらに、レーザ計測車両2には、取得したデータを記録する記録部(図示せず)と、ハイブリット慣性航法装置等(図示せず)を備えており、自動車の位置・姿勢を取得することができる。これらのハイブリット慣性航法装置で取得した位置、姿勢は移動軌跡Piの各三次元位置Pniに対応させて保存してもよい。   Further, the laser measurement vehicle 2 includes a recording unit (not shown) for recording the acquired data, a hybrid inertial navigation device or the like (not shown), and can acquire the position / posture of the automobile. . The position and orientation acquired by these hybrid inertial navigation devices may be stored in correspondence with each three-dimensional position Pni of the movement locus Pi.

このハイブリット慣性航法装置の位置、姿勢と、GPS位置等を用いて前述の対象物のスポット点の三次元座標(x,y,z)を求めている。   The three-dimensional coordinates (x, y, z) of the spot point of the object are obtained using the position and orientation of the hybrid inertial navigation apparatus, the GPS position, and the like.

また、前述のレーザスキャナ2a〜2cは、水平方向に45度傾けて配置され、各々ピッチ間隔は0,5cm、1cm、2cm、3cm、4cm又は5cmにされている。   The laser scanners 2a to 2c described above are disposed so as to be inclined at 45 degrees in the horizontal direction, and the pitch interval is set to 0.5 cm, 1 cm, 2 cm, 3 cm, 4 cm or 5 cm, respectively.

すなわち、データベース10には、図3に示すように、レーザデータLi(L1、L2、・・)がその三次元座標(x、y、z)と、反射強度と、発射時間等が対応させられて記憶されている。   That is, in the database 10, as shown in FIG. 3, the laser data Li (L1, L2,...) Is associated with its three-dimensional coordinates (x, y, z), reflection intensity, launch time, and the like. Is remembered.

出力範囲レーザデータ抽出処理部20は、入力された最小メッシュサイズ(1cm×1cm、10cm×10cm又は1m×1m)を読み込み(本実施の形態では1m×1m)、この最小メッシュサイズ(1m×1m)をメモリ21aに生成し、これを基準にして、メッシュ(格子)が10倍、100倍・・の上位メッシュレイヤをメモリ21b、21c・・・に作成する(図4参照)。   The output range laser data extraction processing unit 20 reads the input minimum mesh size (1 cm × 1 cm, 10 cm × 10 cm, or 1 m × 1 m) (1 m × 1 m in the present embodiment), and this minimum mesh size (1 m × 1 m). ) Is generated in the memory 21a, and upper mesh layers having a mesh (lattice) of 10 times, 100 times,... Are created in the memories 21b, 21c,.

そして、データベース10に記憶されている高密度のレーザデータLi((x、y、z)、反射強度in、)を最小メッシュレイヤ(上記座標系と同じ)の該当のメッシュに格納し、この最小メッシュに対して上位メッシュレイヤに最小メッシュレイヤの高密度のレーザデータを間引いて格納する(例えば、1/10)。   Then, the high-density laser data Li ((x, y, z), reflection intensity in,) stored in the database 10 is stored in the corresponding mesh of the minimum mesh layer (same as the above coordinate system), and this minimum The high-density laser data of the minimum mesh layer is thinned out and stored in the upper mesh layer with respect to the mesh (for example, 1/10).

また、出力範囲レーザデータ抽出部20は、入力された出力範囲Diを読み込み、この出力範囲Diに対応するレーザデータLiの点群をメモリ21a(最小メッシュ)から読み出してメモリ30に格納する(これを出力範囲レーザデータDLiの点群という)。   The output range laser data extraction unit 20 reads the input output range Di, reads the point group of the laser data Li corresponding to the output range Di from the memory 21a (minimum mesh), and stores it in the memory 30 (this). Is referred to as a point cloud of the output range laser data DLi).

レーザデータ表示部40は、入力した視点SCi(位置)、方向Hciを読み込みこの視点SCi(位置)に対応するメッシュレイヤ(21a又は21b・・・)を選択して、方向Hciで投影したレーザデータDLi(元データともいう)を読み込み、画像出力部50に出力させてレーザ点群を表示させる(図5参照)。   The laser data display unit 40 reads the input viewpoint SCi (position) and direction Hci, selects a mesh layer (21a or 21b...) Corresponding to the viewpoint SCi (position), and projects the laser data projected in the direction Hci. DLi (also referred to as original data) is read and output to the image output unit 50 to display the laser point group (see FIG. 5).

この出力範囲レーザデータ抽出処理部20については図面を用いて詳細に後述する。   The output range laser data extraction processing unit 20 will be described in detail later with reference to the drawings.

切出立体作成・点群読込部60は、メモリ50の移動軌跡PiであるGPS受信器の移動軌跡Pai又はGPS受信器から車両高さを引いて、これを移動軌跡Pbiとして読み込む(例えば2.5m間隔)。本実施の形態では、GPS受信器の移動軌跡Paiとして説明する。   The cut-out solid creation / point cloud reading unit 60 subtracts the vehicle height from the GPS receiver movement locus Pai or the GPS receiver, which is the movement locus Pi of the memory 50, and reads this as the movement locus Pbi (for example, 2. 5m intervals). In the present embodiment, the movement locus Pai of the GPS receiver will be described.

そして、移動軌跡Pi(Pai)の各三次元位置Pnaiの直下のレーザデータCDLpaiをメモリ30から検索する。   Then, the laser data CDLpai immediately below each three-dimensional position Pnai of the movement locus Pi (Pai) is searched from the memory 30.

この検索されたレーザデータCDLpaiの三次元座標を、移動軌跡Paiを構成する三次元位置Pnai´としてメモリ680に定義する。つまり、移動軌跡Paiを構成する三次元位置Pai(x、y、z)をレーザデータCDLpaiの三次元座標に変更(更新)する。   The three-dimensional coordinates of the retrieved laser data CDLpai are defined in the memory 680 as a three-dimensional position Pnai ′ constituting the movement locus Pai. That is, the three-dimensional position Pai (x, y, z) constituting the movement locus Pai is changed (updated) to the three-dimensional coordinates of the laser data CDLpai.

そして、入力された道路幅Wi等を各Pnai´との間に順次、生成して立体空間領域Jiを生成する。本実施の形態では電線を一例とするので、立体空間領域Jiを電線立体空間領域JDBiと称する。   Then, the input road width Wi and the like are sequentially generated between each Pnai ′ to generate the three-dimensional space area Ji. In the present embodiment, an electric wire is taken as an example, and the three-dimensional space area Ji is referred to as an electric wire three-dimensional space area JDBi.

図6は電線用の立体生成の説明図である。   FIG. 6 is an explanatory diagram of solid generation for electric wires.

前述の電線立体空間領域JDBiは、図6に示すように、道路面から電線立体空間領域JDBiの下限端Zss1までの距離hss1(例えば4m)と、道路面から電線立体空間領域JDBiの最上端Zss2までの距離hss2(例えば6m)と、横幅Wiとで構成される。下限端Zss1(距離hss1)と、最上端Zss2(距離hss2)との差を厚みDBHiとしている。   As shown in FIG. 6, the wire solid space region JDBi described above has a distance hss1 (for example, 4 m) from the road surface to the lower limit end Zss1 of the wire solid space region JDBi, and the uppermost end Zss2 of the wire solid space region JDBi from the road surface. Distance hss2 (for example, 6 m) and a horizontal width Wi. The difference between the lower limit end Zss1 (distance hss1) and the uppermost end Zss2 (distance hss2) is the thickness DBHi.

なお、電線立体空間領域JDBiの下限端Zss1、最上端Zss2はメモリ680における座標系のZ値を示している。   The lower limit end Zss1 and the uppermost end Zss2 of the wire three-dimensional space area JDBi indicate the Z value of the coordinate system in the memory 680.

そして、出力範囲レーザデータDLiの電線立体空間領域JDBi内に含まれる点群をメモリ30から読み出して格納する。この電線立体空間領域JDBiに格納された出力範囲レーザデータDLiを本実施の形態では、レーザデータJDLaiという。   And the point group contained in the electric wire solid space area JDBi of the output range laser data DLi is read from the memory 30 and stored. In this embodiment, the output range laser data DLi stored in the wire three-dimensional space area JDBi is referred to as laser data JDLai.

前述の移動軌跡の三次元位置Pnai´の決定方法及び電線立体空間領域JDBiの作成方法については後述する。   The method for determining the three-dimensional position Pnai ′ of the moving locus and the method for creating the wire solid space area JDBi will be described later.

レーザオルソ画像作成部90は、入力された解像度(5cm以下)で表示用画像メモリ70を定義(5cm以下の解像度)する。そして、メモリ680の電線立体空間領域JDBi(J1、J2・・・)を順に引き当て、引き当てる毎に前述の表示用画像メモリ70のピクセルを順に指定して、このピクセルに対応する電線立体空間領域JDBiの領域(メッシュともいう)に格納されているレーザデータJDLaiの反射強度Iniを読み込む。   The laser orthoimage creation unit 90 defines the display image memory 70 (resolution of 5 cm or less) with the input resolution (5 cm or less). Then, the wire solid space area JDBi (J1, J2...) Of the memory 680 is assigned in order, and the pixels of the display image memory 70 are designated in order each time the wire is assigned, and the wire solid space area JDBi corresponding to this pixel is designated. The reflection intensity Ini of the laser data JDLai stored in the area (also referred to as mesh) is read.

そして、この反射強度に応じたグレースケール値を、そのピクセル(表示用画像メモリ70)に割り付けてレーザオルソフォト画像を得る。これを本実施の形態ではこれを元画像GDiともいう。つまり、表示用画像メモリ70のピクセルに対応する電線立体空間領域JDBiのピクセル内のレーザデータの反射強度に対応するグレースケール値を表示用画像メモリ70のピクセルに直接割り付けているから正射投影したような画像(レーザオルソフォト画像と称する)となる。   Then, a gray scale value corresponding to the reflection intensity is assigned to the pixel (display image memory 70) to obtain a laser orthophoto image. This is also referred to as an original image GDi in the present embodiment. That is, since the gray scale value corresponding to the reflection intensity of the laser data in the pixel of the wire solid space region JDBi corresponding to the pixel of the display image memory 70 is directly assigned to the pixel of the display image memory 70, the orthographic projection is performed. Such an image (referred to as a laser orthophoto image) is obtained.

従って、このレーザオルソフォト画像のピクセルは二次元座標で示されることになるから地図上(二次元座標で定義)に容易に関連付けることができる。   Therefore, since the pixels of the laser orthophoto image are indicated by two-dimensional coordinates, they can be easily associated on the map (defined by two-dimensional coordinates).

元画像GDiは、例えば電線用は電線用のレーザオルソフォト画像GRgaiと称し、道路面用は道路用のレーザオルソフォト画像GRgbiと称する。   In the original image GDi, for example, an electric wire is called a laser orthophoto image GRgai for an electric wire, and a road surface is called a laser orthophoto image GRgbi for a road.

つまり、電線立体空間領域JDBi(J1、J2・・・)を順に引き当て、引き当てる毎に元画像GDiを生成しているので、結果として電線立体空間領域JDBiを連結した元画像GDi(出力範囲Di)を得ている。   That is, the wire solid space region JDBi (J1, J2...) Is assigned in order, and the original image GDi is generated every time it is assigned, and as a result, the original image GDi (output range Di) connecting the wire solid space region JDBi. Have gained.

画像出力部80は、レーザデータ表示部40(レーザ点群表示用画像メモリを含む)からのレーザ点群(図5参照)又は表示用画像メモリ70の元画像GDiを表示部100に出力して表示させる。   The image output unit 80 outputs the laser point group (see FIG. 5) from the laser data display unit 40 (including the laser point group display image memory) or the original image GDi of the display image memory 70 to the display unit 100. Display.

切出立体作成・点群読込部60は、移動軌跡下道路面点決定部610と、電線領域生成部650と、電線領域内点群切出部670とを備えて、図6に示すように電線立体空間領域JDBiを道路上から所定高さに跨ぐように生成し、この電線立体空間領域JDBiにメモリ30からレーザデータを読み出して格納する(JDLai)。   The cut solid creation / point group reading unit 60 includes a road surface point determination unit 610 under a movement locus, an electric wire region generation unit 650, and an electric wire region point group cut unit 670, as shown in FIG. The wire solid space region JDBi is generated so as to straddle a predetermined height from the road, and the laser data is read from the memory 30 and stored in the wire solid space region JDBi (JDLai).

また、道路面点検索用パラメータが記憶されたメモリ620と、GPS受信器の移動軌跡Paiの三次元位置Pnaiの直下の道路面におけるレーザ点CDLpai(Pnai´)を求めるための検索範囲Ciが生成されるメモリ640(道路面点検索ボックス用メモリともいう)と、直下のレーザ点CDLpaiが記憶されるメモリ630と、電線領域用パラメータが記憶されるメモリ660と、電線立体空間領域JDBiが生成されるメモリ680(電線領域切出立体用メモリともいう)等を用いている。   Further, a memory 620 storing road surface point search parameters and a search range Ci for obtaining a laser point CDLpai (Pnai ′) on the road surface immediately below the three-dimensional position Pnai of the movement locus Pai of the GPS receiver are generated. Memory 640 (also referred to as a road surface point search box memory), a memory 630 in which the laser point CDLpai directly below is stored, a memory 660 in which parameters for the electric wire region are stored, and a wire solid space region JDBi are generated. A memory 680 (also referred to as an electric wire region cutting solid memory) or the like is used.

前述の道路面点検索用パラメータは、検索範囲Ri(半径例えば半径15cm、12.5cm又は20cm・・:本実施の形態では15cm)と、GPS受信器からの下方検索下限距離hs1(例えば3m)と、GPS受信器からの下方検索不要距離hs2(1m)等からなる(図9参照)。   The aforementioned road surface point search parameters include a search range Ri (radius, for example, radius 15 cm, 12.5 cm, or 20 cm,..., 15 cm in the present embodiment) and a lower search lower limit distance hs1 (for example, 3 m) from the GPS receiver. And a downward search unnecessary distance hs2 (1 m) from the GPS receiver (see FIG. 9).

また、電線領域用パラメータは、道路面から電線立体空間領域JDBiの下限端Zss1までの距離hss1(例えば4m)と、道路面から電線立体空間領域JDBiの最上端Zss2までの距離hss2(例えば6m)と、横幅Wi等から構成されている(図13参照)。   The electric wire region parameters are a distance hss1 (for example, 4 m) from the road surface to the lower limit end Zss1 of the electric wire solid space region JDBi, and a distance hss2 (for example, 6 m) from the road surface to the uppermost end Zss2 of the electric wire solid space region JDBi. And a horizontal width Wi (see FIG. 13).

以下に移動軌跡下道路面点決定部610を図7、図8のフローチャートを用いて説明する。なお、本実施の形態ではメモリ50には車両上に搭載されたGPS受信器の移動軌跡Paiが記憶されているとして説明する。   Below, the movement locus lower road surface point determination unit 610 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. In the present embodiment, description will be made assuming that the movement locus Pai of the GPS receiver mounted on the vehicle is stored in the memory 50.

また、図7に示すように、移動軌跡直下道路面点決定部610は道路面点からの水平方向の検索範囲Riと、GPS受信器からの下方検索下限距離hs1(例えば3m)と、GPS受信器からの下方検索不要距離hs2(1m)とを入力するための画面(図示せず)を表示する(S61)。   Further, as shown in FIG. 7, the road surface point determination unit 610 directly below the movement trajectory includes a horizontal search range Ri from the road surface point, a lower search lower limit distance hs1 (for example, 3 m) from the GPS receiver, and GPS reception. A screen (not shown) for inputting the downward search unnecessary distance hs2 (1 m) from the container is displayed (S61).

前述のGPS受信器からの下方検索下限距離hs1(例えば3m)は、道路面からのGPS受信器の高さが2mの場合は、3mとして入力する。これは、GPSデータが高さ方向に±1m程度の誤差を有する可能性があるためであり、検索範囲Ciは道路面から±1mの円柱Ciとなるようにするためである。なお、道路面下からの1mの距離を下方検索距離hs3と称する。   The lower search lower limit distance hs1 (for example, 3 m) from the GPS receiver is input as 3 m when the height of the GPS receiver from the road surface is 2 m. This is because the GPS data may have an error of about ± 1 m in the height direction, so that the search range Ci is a cylinder Ci of ± 1 m from the road surface. Note that a distance of 1 m from below the road surface is referred to as a downward search distance hs3.

次に、この検索範囲Ri(例えば15cm)と、GPS受信器からの下方検索下限距離hs1(例えば3m)と、GPS受信器からの下方検索不要距離hs2(例えば1m)とを読み込んでメモリ620に記憶する(S62:図9参照)。   Next, the search range Ri (for example, 15 cm), the lower search lower limit distance hs1 (for example, 3 m) from the GPS receiver, and the lower search unnecessary distance hs2 (for example, 1 m) from the GPS receiver are read into the memory 620. Store (S62: see FIG. 9).

この、検索範囲Ri(例えば15cm)とGPS受信器からの下方検索下限距離hs1(例えば3m)とGPS受信器からの下方検索不要距離hs2とを総称して道路面点検索用パラメータと称する。また、GPS受信器からの下方検索下限距離hs1(例えば3m)とGPS受信器からの下方検索不要距離hs2とを総称して垂直方向検索範囲と称する。   The search range Ri (for example, 15 cm), the lower search lower limit distance hs1 (for example, 3 m) from the GPS receiver, and the lower search unnecessary distance hs2 from the GPS receiver are collectively referred to as road surface point search parameters. The lower search lower limit distance hs1 (for example, 3 m) from the GPS receiver and the lower search unnecessary distance hs2 from the GPS receiver are collectively referred to as a vertical direction search range.

なお、道路面点検索用パラメータの各値は任意であり、移動軌跡直下道路面点直下決定部610が画面100に道路点検索用パラメータの入力画面(図示せず)を表示させて入力させる。   Each value of the road surface point search parameter is arbitrary, and the road surface point direct determination unit 610 directly below the movement locus causes the screen 100 to display and input a road point search parameter input screen (not shown).

次に、移動軌跡直下道路面点直下決定部610はメモリ620に記憶されているGPS受信器の移動軌跡Piの各三次元位置Pai(x、y、z:2.5m毎))を読み込んで、道路面点検索ボックス用のメモリ640の順次、格納する(S63:図9参照)。図9に示すように、道路面点検索ボックス用のメモリ640は三次元座標系が定義されている。   Next, the road surface point direct determination unit 610 immediately below the movement locus reads each three-dimensional position Pai (x, y, z: every 2.5 m)) of the movement locus Pi of the GPS receiver stored in the memory 620. The road surface point search box memory 640 is sequentially stored (S63: see FIG. 9). As shown in FIG. 9, the road surface point search box memory 640 defines a three-dimensional coordinate system.

次に、読み込んだ三次元位置Pnai(x、y、z)を中心にして道路面点水平検索範囲Riの円柱CCiを道路面点検索ボックス用のメモリ640に生成する(S65:図9参照)。   Next, a cylinder CCi of the road surface horizontal search range Ri is generated in the road surface point search box memory 640 around the read three-dimensional position Pnai (x, y, z) (S65: see FIG. 9). .

次に、メモリ620の道路面点検索用パラメータを読み込んで、三次元位置Pai(x、y、z)から垂直に下方検索下限距離hs1(例えば3m)をとる、道路面点検索ボックス用のメモリ640における三次元座標上のZ値を、下方の検索下限高ZS1として定義する(S66:図9参照)。このとき、三次元位置Paiのx、y座標も利用して定義している。   Next, the road surface point search box memory that reads the road surface point search parameters in the memory 620 and takes the lower search lower limit distance hs1 (for example, 3 m) vertically from the three-dimensional position Pai (x, y, z). The Z value on the three-dimensional coordinate at 640 is defined as the lower search lower limit height ZS1 (S66: see FIG. 9). At this time, the x and y coordinates of the three-dimensional position Pai are also defined.

そして、GPS受信器の移動軌跡Piの三次元位置Paiから垂直に下方検索不要距離hs2(例えば1m)をとる、道路面点検索ボックス用のメモリ640における三次元座標上のZ値を道路面点検索ボックスCi(検索範囲Ciともいう)の検索上限高ZS2として定義する(S67a:図9参照)。このとき、三次元位置Paiのx、y座標も利用して定義している。   Then, the Z value on the three-dimensional coordinates in the memory 640 for the road surface point search box, which takes the downward search unnecessary distance hs2 (for example, 1 m) vertically from the three-dimensional position Pai of the movement locus Pi of the GPS receiver, is calculated as the road surface point. It is defined as the search upper limit height ZS2 of the search box Ci (also referred to as search range Ci) (S67a: see FIG. 9). At this time, the x and y coordinates of the three-dimensional position Pai are also defined.

そして、下方検索下限距離hs1から下方検索不要距離hs2を減算した値Chiを求め、検索上限高ZS2からChiをとるメモリ640の座標系におけるZ値(検索下限高ZS1)を求めて、この三次元位置をメモリ640に定義する(S67b)。   Then, a value Chi obtained by subtracting the lower search unnecessary distance hs2 from the lower search lower limit distance hs1 is obtained, and a Z value (search lower limit height ZS1) in the coordinate system of the memory 640 that takes Chi from the search upper limit height ZS2 is obtained. The position is defined in the memory 640 (S67b).

次に、Chiの範囲(検索下限高ZS1、検索上限高ZS2)で検索範囲Riの円柱を検索範囲Ciとする(S67c)。   Next, the cylinder of the search range Ri in the range of Chi (search lower limit high ZS1, search upper limit high ZS2) is set as the search range Ci (S67c).

すなわち、図9に示すように、GPS受信器から1m下方に半径15cm(Ri)の2mの円柱上の検索範囲Ciが生成されたことになる。   That is, as shown in FIG. 9, a search range Ci on a 2 m cylinder having a radius of 15 cm (Ri) is generated 1 m below the GPS receiver.

次に、図8に示すように、移動軌跡直下道路面点直下決定部610はメモリ30からこの検索範囲Ci内に含まれるレーザデータDLiの点群(1個含む)をメモリ640の検索範囲Ciに全て読み込む(S71)。この検索範囲Ciに読み込まれたレーザデータDLiをCDLiと称する。   Next, as shown in FIG. 8, the determination unit 610 directly below the road surface point immediately below the movement trajectory stores a point group (including one) of the laser data DLi included in the search range Ci from the memory 30. (S71). The laser data DLi read in the search range Ci is referred to as CDLi.

そして、この検索範囲Ciの全てのレーザデータCDLiに対してメディアンフィルタをかけてノイズを除去して三次元位置Pai直下の道路面のZ値を有するレーザデータCDLpiを決定する(S72)。つまり、Ci内の全てのレーザデータCDLiのZ値を取得して、高さの順番で並び替え(ソート)した上で全データのうちで中央値を三次元位置Pai直下の道路面のZ値を有するレーザデータCDLpiと決定する。   Then, a median filter is applied to all the laser data CDLi in the search range Ci to remove noise to determine laser data CDLpi having a Z value of the road surface immediately below the three-dimensional position Pai (S72). That is, the Z values of all the laser data CDLi in Ci are acquired, sorted in the order of height, and the median value among all the data is the Z value of the road surface immediately below the three-dimensional position Pai. Is determined as laser data CDLpi.

また、メディアンフィルタ以外に例えば、最頻値による処理で決定してもよい。これにより、道路面上のレーザ点群CDLpiのみとすることができる。   In addition to the median filter, for example, it may be determined by a process using the mode value. Thereby, only the laser point group CDLpi on the road surface can be obtained.

次に、GPS受信器の移動軌跡Piの三次元位置Pnaiから検索範囲Ciに垂線PZiを引き、これに交わるレーザ点群CDLi(1個含む)が存在しているかどうかを判定する(S73)。   Next, a perpendicular line PZi is drawn from the three-dimensional position Pnai of the movement locus Pi of the GPS receiver to the search range Ci, and it is determined whether or not there is a laser point group CDLi (including one) intersecting this (S73).

ステップS73においてレーザデータCDLiが存在すると判定した場合(Yes)は、そのレーザデータCDLiをGPS受信器の移動軌跡Piの三次元位置Pnai直下の道路面上のレーザデータCDLpaiと決定して(S75)、メモリ630に対応させて記憶(Pi、Pnai、CDLpai)する(S76)。つまり、GPS受信器の移動軌跡Piの三次元位置PnaiをCDLpaiの座標値に更新することになる。   If it is determined in step S73 that the laser data CDLi exists (Yes), the laser data CDLi is determined as the laser data CDLpai on the road surface immediately below the three-dimensional position Pnai of the movement locus Pi of the GPS receiver (S75). Then, the data is stored (Pi, Pnai, CDLpai) corresponding to the memory 630 (S76). That is, the three-dimensional position Pnai of the movement locus Pi of the GPS receiver is updated to the coordinate value of CDLpai.

また、ステップS73においてGPS受信器の移動軌跡Piを構成する三次元位置Pnaiの直下にレーザ点群CDLiが存在しないと判定した場合は(NO)、垂線PZiに最も近傍(水平距離)のレーザ点群CDLiを道路面上のレーザ点CDLpaiとして決定し(S74)、処理をステップS75に移す。   If it is determined in step S73 that the laser point group CDLi does not exist immediately below the three-dimensional position Pnai constituting the movement locus Pi of the GPS receiver (NO), the laser point closest to the perpendicular PZi (horizontal distance). The group CDLi is determined as the laser point CDLpai on the road surface (S74), and the process proceeds to step S75.

そして、GPS受信器の移動軌跡Piの三次元位置Pnaiが他にあるかどうかを判断する(S76)。ステップS76においてGPS受信器の移動軌跡Piの三次元位置Pnaiが他にある場合は、次の三次元位置(Pnai+1)に更新して処理を図8のステップS64に戻す(S77)。   Then, it is determined whether or not there is another three-dimensional position Pnai of the movement locus Pi of the GPS receiver (S76). If there is another three-dimensional position Pnai of the movement locus Pi of the GPS receiver in step S76, it is updated to the next three-dimensional position (Pnai + 1) and the process returns to step S64 in FIG. 8 (S77).

次に、電線領域領域生成部650及び電線領域内点群切出部670の動作を図10及び図11のフローチャートを用いて以下に説明する。   Next, operation | movement of the electric wire area | region area | region production | generation part 650 and the electric wire area | region point group cutting part 670 is demonstrated below using the flowchart of FIG.10 and FIG.11.

電線領域内点群切出部92は、電線検索上限値hss2(例えば6m)と、電線検索下限値hss1(例えば4m:電線検索不要領域ともいう)と、道路幅Wi(例えば8m)とを(総称して電線領域用パラメータともいう)入力させるための画面を表示させてこれらを入力させる(S81)。   The wire region in-point point cutout unit 92 includes a wire search upper limit value hss2 (for example, 6 m), a wire search lower limit value hss1 (for example, 4 m: also referred to as a wire search unnecessary region), and a road width Wi (for example, 8 m) ( A screen for input (generally referred to as a wire region parameter) is displayed and input (S81).

次に、この電線領域用パラメータ(hss1、hss2、Wi)を読み込んで、メモリ630に記憶する(S82)。   Next, the electric wire region parameters (hss1, hss2, Wi) are read and stored in the memory 630 (S82).

次に、メモリ630からGPS受信器の移動軌跡Piの三次元位置Pnaiの直下のレーザデータCDLpiのx、y、z座標値を順次読み込んで、これを三次元位置Pnaiの直下の道路面上(走行路ともいう)の三次元位置Pnai´として電線領域内切出用メモリ680(三次元座標系が定義されている)に定義する(S83)。   Next, the x, y, and z coordinate values of the laser data CDLpi immediately below the three-dimensional position Pnai of the movement locus Pi of the GPS receiver are sequentially read from the memory 630, and this is read on the road surface immediately below the three-dimensional position Pnai ( The three-dimensional position Pnai ′ of the travel path) is defined in the electric wire region cutting-out memory 680 (a three-dimensional coordinate system is defined) (S83).

次に、これらの三次元位置(Pnai´−1、Pnai´、Pnai´+1、Pnai´+2、・・・)に道路幅Wiを定義する(S84)。   Next, the road width Wi is defined in these three-dimensional positions (Pnai′-1, Pnai ′, Pnai ′ + 1, Pnai ′ + 2,...) (S84).

道路幅Wiの定義は、図12に示すように三次元位置Pnai´同士を直線Pnniで結び、この直線Pnniを直角に横切るようにして定義する。   The road width Wi is defined by connecting the three-dimensional positions Pnai ′ with a straight line Pnni and crossing the straight line Pnni at a right angle as shown in FIG.

そして、電線領域内切出用メモリ680に定義された道路面上移動軌跡の三次元位置Pnai´を設定する(S85)。   Then, the three-dimensional position Pnai ′ of the movement trajectory on the road surface defined in the electric wire region cutting-out memory 680 is set (S85).

次に、この三次元位置Pnai´を基準にして垂線Fiを引いて、メモリ660の電線検索上限値hss2を電線領域内切出用メモリ680における座標値に変換し(検索上限高Zss2)、かつ電線検索下限値hss1を電線領域内切出用メモリ680における座標値に変換し(検索上限高Zss1)、これらの三次元位置をメモリ680に定義する(S86)。   Next, a perpendicular line Fi is drawn on the basis of this three-dimensional position Pnai ′, and the electric wire search upper limit value hss2 in the memory 660 is converted into a coordinate value in the electric wire region cutting-out memory 680 (search upper limit height Zss2), and The electric wire search lower limit hss1 is converted into a coordinate value in the electric wire region cutting-out memory 680 (search upper limit height Zss1), and these three-dimensional positions are defined in the memory 680 (S86).

次に、ステップS84で定義された道路幅Wiを垂線Fi上を平行移動させて検索上限高Zss2、検索上限高Zss1に定義する(S88)。図13においては検索上限高Zss1に定義された道路幅WiをWi´、検索上限高Zss2に定義された道路幅WiをWi´´と記載している。   Next, the road width Wi defined in step S84 is translated on the vertical line Fi and defined as the search upper limit height Zss2 and the search upper limit height Zss1 (S88). In FIG. 13, the road width Wi defined as the search upper limit height Zss1 is described as Wi ′, and the road width Wi defined as the search upper limit height Zss2 is described as Wi ″.

次に、道路面上移動軌跡の三次元位置Pnai´の次の三次元位置Pnai´+1に対してWi´、Wi´´とを定義したかどうかを判断する(S89)。   Next, it is determined whether Wi ′ and Wi ″ are defined for the next three-dimensional position Pnai ′ + 1 of the three-dimensional position Pnai ′ of the movement trajectory on the road surface (S89).

ステップS89で次の三次元位置Pnai´+1に対してWi´、Wi´´を定義していないと判断した場合は、道路面上移動軌跡の三次元位置Pnai´を次の道路面上移動軌跡の三次元位置Pnai´+1に更新して処理をステップS85に戻して、次の三次元位置Pnai´+1の上にWi´、Wi´´を定義させる。    If it is determined in step S89 that Wi ′ and Wi ″ are not defined for the next three-dimensional position Pnai ′ + 1, the three-dimensional position Pnai ′ of the road surface movement locus is changed to the next road surface movement locus. The three-dimensional position Pnai ′ + 1 is updated, and the process returns to step S85 to define Wi ′ and Wi ″ on the next three-dimensional position Pnai ′ + 1.

ステップS89において、次の三次元位置Pnai´+1に対してWi´、Wi´´とを定義したと判定した場合は、図11に示すように、三次元位置Pnai´の幅Wi´及び幅Wi´´と、次の三次元位置Pnai´+1のWi´、Wi´´とで囲まれる立体空間領域(Q1、Q2、・・・Q8)を電線立体空間領域JDBiとして定義する(S91:図14参照)。点Q1、Q2、・・・Q8は三次元座標値で定義される。   In step S89, when it is determined that Wi ′ and Wi ″ are defined for the next three-dimensional position Pnai ′ + 1, as illustrated in FIG. 11, the width Wi ′ and the width Wi of the three-dimensional position Pnai ′. A solid space region (Q1, Q2,..., Q8) surrounded by ″ and Wi ′ and Wi ″ of the next three-dimensional position Pnai ′ + 1 is defined as a wire solid space region JDBi (S91: FIG. 14). reference). Points Q1, Q2,... Q8 are defined by three-dimensional coordinate values.

すなわち、図14に示すように、道路面上に例えば間隔4mの距離を有して厚み2m、幅8m、奥行き2.5mの電線立体空間領域JDBiがメモリ680に定義(生成)される。   That is, as shown in FIG. 14, an electric wire solid space region JDBi having a distance of 4 m, for example, and a thickness of 2 m, a width of 8 m, and a depth of 2.5 m is defined (generated) in the memory 680 on the road surface.

次に、電線領域内点群切出部670は、メモリ680に生成された電線立体空間領域JDBi内の座標値を有する出力範囲レーザデータDLiをメモリ30からメモリ680に全て読み込んで(切り出し)格納する(S92a)。この点群を電線立体空間領域内レーザデータJDLaiと称する。   Next, the electric wire area point group cutout unit 670 reads (cuts out) and stores (cuts out) all the output range laser data DLi having the coordinate values in the electric wire solid space area JDBi generated in the memory 680 from the memory 30. (S92a). This point group is referred to as the wire solid space area laser data JDLai.

次に、電線領域内点群切出部670は、電線立体空間領域内にレーザデータJDLaiを全て読み込んだことを電線領域生成部650に知らせる(S92b)。   Next, the electric wire area point group cutout unit 670 notifies the electric wire area generation unit 650 that all the laser data JDLai has been read in the electric wire solid space area (S92b).

次に、電線領域生成部650は電線領域内点群切出部670から電線立体空間領域内にレーザデータJDLaiを全て読み込んだことが知らせられると、三次元位置Pnai´+1の他に三次元位置Pnai´+2があるかどうかを判断する(S93)。     Next, when the electric wire region generation unit 650 is informed that all the laser data JDLai has been read into the electric wire solid space region from the electric wire region point group cutting unit 670, the three-dimensional position in addition to the three-dimensional position Pnai ′ + 1. It is determined whether there is Pnai ′ + 2 (S93).

ステップS93において、三次元位置Pnai´+1の他に三次元位置Pnai´+2があると判断した場合は、三次元位置Pnai´を三次元位置Pnai´+1に更新し、かつ三次元位置Pnai´+1を三次元位置Pnai´+2に更新し処理を図10のステップS85に戻して新たに電線立体空間領域JDBiがメモリ680を連結させて生成する(S94)。   If it is determined in step S93 that there is a three-dimensional position Pnai ′ + 1 in addition to the three-dimensional position Pnai ′ + 1, the three-dimensional position Pnai ′ is updated to the three-dimensional position Pnai ′ + 1, and the three-dimensional position Pnai ′ + 1. Is updated to the three-dimensional position Pnai ′ + 2 and the process returns to step S85 in FIG. 10 to newly generate the wire solid space region JDBi by connecting the memory 680 (S94).

この電線立体空間領域JDBiに格納された電線立体空間領域内のレーザデータJDLaiをレーザオルソ画像部70が読み込んで、表示用の画像メモリ70に電線立体空間領域内のレーザデータJDLaiの反射強度に応じたグレースケール値を割り当てて前述の元画像GDiを生成する(図15参照)。   The laser ortho image unit 70 reads the laser data JDLai in the wire solid space area stored in the wire solid space area JDBi, and the display image memory 70 corresponds to the reflection intensity of the laser data JDLai in the wire solid space area. The above-mentioned original image GDi is generated by assigning a gray scale value (see FIG. 15).

より具体的には、レーザオルソ画像生成部90は、表示用の画像メモリ70のピクセルGpiを指定し、電線立体空間領域JDBiの最上面(X−Y平面)におけるピクセルGpiに対応する領域を指定し、この領域内を構成するピクセルgDmiの個数を求め、かつgDmi(最上面(X−Y平面)〜最下面(X−Y))に存在するレーザデータの各々の反射強度の合計を求め、この合計値を個数で平均化し、この平均値に対応したグレースケール値を表示用の画像メモリ70のピクセルGpiに割り付ける(書き込む)。そして、画像出力部80がこのレーザオルソフォト画像Rgbiを画面に表示させる。   More specifically, the laser ortho image generation unit 90 designates the pixel Gpi of the display image memory 70 and designates an area corresponding to the pixel Gpi on the uppermost surface (XY plane) of the wire solid space area JDBi. The number of pixels gDmi constituting this area is obtained, and the total reflection intensity of each of the laser data existing on gDmi (uppermost surface (XY plane) to lowermost surface (XY)) is obtained, The total value is averaged by the number, and a gray scale value corresponding to the average value is assigned (written) to the pixel Gpi of the image memory 70 for display. Then, the image output unit 80 displays the laser orthophoto image Rgbi on the screen.

前述の図15を説明するに当たって、図16を用いて説明する。図16は道路面を含んだレーザオルソ画像である。図15は道路面からZss1の高さにある電線立体空間領域のレーザオルソ画像(出力範囲Di)である。   The description of FIG. 15 will be made with reference to FIG. FIG. 16 is a laser orthoimage including a road surface. FIG. 15 is a laser orthoimage (output range Di) of the electric wire solid space region at the height of Zss1 from the road surface.

図15に示すように電線立体空間領域内の地物(電線、樹冠・・)が抽出されている。    As shown in FIG. 15, the features (electric wires, tree crowns,...) In the electric wire three-dimensional space region are extracted.

すなわち、道路上脇の電柱にかけられた電線、樹木上部のみがレーザオルソ画像GRgaiとして表示されるので、例えば高さを電線離隔距離(道路面から所定の高さ;安全を確保する高さ)とした場合は、電線離隔距離以上の電線のみがオルソ画像として表示されることになるから、容易に危険な電線があるエリアがあるかを目視判断できる。   That is, since only the electric wire and the upper part of the tree hung on the telephone pole on the road are displayed as the laser ortho image GRgai, for example, when the height is the electric wire separation distance (predetermined height from the road surface; height ensuring safety) Since only the electric wires that are longer than the electric wire separation distance are displayed as an ortho image, it is possible to easily visually determine whether there is an area with dangerous electric wires.

ここで、道路面を含んだレーザオルソ画像の生成について説明する。   Here, generation of a laser ortho image including a road surface will be described.

<実施の形態2>
道路面を含んだレーザオルソ画像を生成するには、メモリ620の道路面点検索パラメータの検索垂直範囲は、道路面の点h0から例えば下方1mをh1、上1mをh2として(総称してこの検索垂直範囲をhiと称する)記憶しておくのが好ましい。このような検索垂直範囲hiとするのは、道路は中央が盛り上がっていて、かつ垂直方向に1m程度のGPS誤差があるためである。また、高さhiが1mとされている場合は下方を20cm、上方を80cmとして定義する。また、50cmにしてもよい。
<Embodiment 2>
In order to generate a laser ortho image including a road surface, the search vertical range of the road surface point search parameter in the memory 620 is set, for example, from the point h0 on the road surface as 1 m below 1 h and 1 m above 1 h (collectively this search). Preferably, the vertical range is referred to as hi). The reason for such a search vertical range hi is that the road is raised at the center and has a GPS error of about 1 m in the vertical direction. When the height hi is 1 m, the lower part is defined as 20 cm and the upper part is defined as 80 cm. Moreover, it may be 50 cm.

従って、移動軌跡下道路面点決定部610、電線領域決定部650は図17に示すように道路面の点hoを基準にした道路幅Wiの道路立体空間領域をメモリ680に生成し、電線領域内点群切出部670がメモリ30からこの道路立体空間領域内のレーザデータを読み込む。   Accordingly, the road surface point determination unit 610 and the electric wire region determination unit 650 under the movement trajectory generate a road three-dimensional space region of the road width Wi with reference to the point ho on the road surface in the memory 680 as shown in FIG. The inner point group extraction unit 670 reads the laser data in the road space area from the memory 30.

そして、レーザオルソ画像作成部90が上記のようにして道路を上から見たレーザオルソフォト画像を生成して表示させる(図18参照)。   Then, the laser orthoimage creating unit 90 generates and displays a laser orthophoto image of the road viewed from above as described above (see FIG. 18).

<実施の形態3>
上記の元画像は以下のように低解像度画像階層化部220を設けてもかまわない。
<Embodiment 3>
The above-mentioned original image may be provided with the low resolution image hierarchizing unit 220 as follows.

図19は低解像度階層化部を設けた場合の走行路上地物画像生成装置の概略構成図である。低解像度画像階層化部220は、複数種低解像度計算部110と、階層用メモリ確保部120と、対応元画像ピクセル領域決定部140と、領域内反射強度有りピクセル数算出部150と、領域毎反射強度算出部160と、低解像度毎レーザオルソ画像作成部170と、元画像更新部200等を備えている。     FIG. 19 is a schematic configuration diagram of the on-road feature image generating apparatus when a low-resolution hierarchizing unit is provided. The low-resolution image hierarchization unit 220 includes a plurality of types of low-resolution calculation units 110, a hierarchical memory reservation unit 120, a corresponding original image pixel region determination unit 140, a pixel count calculation unit 150 with intra-region reflection intensity, The apparatus includes a reflection intensity calculation unit 160, a low-resolution laser ortho image creation unit 170, an original image update unit 200, and the like.

なお、本実施の形態は道路面を含むレーザオルソ画像を元画像として説明する
図20は低解像度階層化部を設けた場合の走行路上地物画像生成装置を説明するフローチャートである。
In this embodiment, a laser ortho image including a road surface will be described as an original image. FIG. 20 is a flowchart illustrating an on-road feature image generating apparatus provided with a low resolution layering unit.

この低解像度画像階層化部220の各部の動作を図20のフローチャートを用いて説明する。   The operation of each part of the low resolution image hierarchizing unit 220 will be described with reference to the flowchart of FIG.

前述の表示用画像像メモリ80に生成される元画像GDiはn×mのピクセル群であり、これらのピクセルgDpiにはレーザデータの反射強度に対応したグレースケール値が割り付けられる。複数種低解像度計算部110は、オペレータによる低解像度画像生成指示が入力する毎に、元画像GDiの解像度giを算出する(S1)。例えば、表示用画像メモリ80の元画像GDiの解像度giは1cm解像度(例えばn×m:8000×6000))を求める。   The original image GDi generated in the display image image memory 80 is an n × m pixel group, and a gray scale value corresponding to the reflection intensity of the laser data is assigned to these pixels gDpi. The multiple types of low resolution calculation unit 110 calculates the resolution gi of the original image GDi every time a low resolution image generation instruction is input by the operator (S1). For example, the resolution gi of the original image GDi in the display image memory 80 is 1 cm resolution (for example, n × m: 8000 × 6000).

そして、これらの画像サイズgkiを階層用メモリ確保部120に知らせ、
階層用メモリ確保部120は、複数種低解像度計算部110からの画像サイズgkiの低解像度画像メモリ領域(130a、130b、・・・:130i)を階層画像メモリ部130に確保する(図20のS2)。
Then, the image size gki is notified to the hierarchical memory securing unit 120,
The hierarchical memory securing unit 120 secures the low resolution image memory area (130a, 130b,...: 130i) of the image size gki from the multiple types of low resolution calculating unit 110 in the hierarchical image memory unit 130 (FIG. 20). S2).

すなわち、複数種低解像度計算部110は幅と高さが元画像の1/Kのサイズの低解像度画像メモリ領域を確保している。   That is, the multiple types of low resolution calculation unit 110 secures a low resolution image memory area whose width and height are 1 / K of the original image.

対応元画像ピクセル領域決定部140は、階層用画像メモリ確保部120に低解像度メモリ領域(130a又は130b・・・)が生成される毎に、この低解像度メモリ領域のピクセルPgi(s、t)に対応する表示用画像メモリ70における元画像GDiのピクセル領域Gpiを順次、決定する(図20のS3:図21参照)。   The corresponding source image pixel area determination unit 140 generates a pixel Pgi (s, t) in the low resolution memory area every time a low resolution memory area (130a, 130b,...) Is generated in the hierarchical image memory reservation unit 120. The pixel area Gpi of the original image GDi in the display image memory 70 corresponding to is sequentially determined (S3 in FIG. 20: see FIG. 21).

領域毎反射強度有りピクセル数算出部150は、低解像度画像生成指示に伴って、メモリ180に後述する低解像度画像毎反射強度算出結果テーブル180i(1/2低解像度、1/4低解像度、・・)を生成する。   The number-of-regions-with-reflection-intensity pixel count calculation unit 150 generates a low-resolution image-by-region reflection intensity calculation result table 180i (1/2 low resolution, 1/4 low resolution,.・) Is generated.

そして、決定した元画像GDiのピクセル領域Gpi内に含まれる反射強度ありの(グレースケール値)ピクセルgDpiの個数Niをカウンタ(図示せず)によって算出し、これを低解像度画像毎反射強度算出結果テーブル180iに記憶する(図22参照)。このとき、反射強度なしの(グレースケール値:「0」)ピクセルgDpiはカウントさせない(図20のS4)。   Then, the number Ni of reflection-intensity (grayscale value) pixels gDpi included in the determined pixel area Gpi of the original image GDi is calculated by a counter (not shown), and this is calculated as a reflection intensity calculation result for each low-resolution image. This is stored in the table 180i (see FIG. 22). At this time, the pixel gDpi without reflection intensity (grayscale value: “0”) is not counted (S4 in FIG. 20).

領域毎反射強度算出部160は、対応元画像ピクセル領域決定部140で決定した元画像GDiのピクセル領域Gpi内のピクセルgDpiのグレースケール値siを反射強度Iniとして読み込み、各反射強度を合計(ΣIn)する。 The reflection intensity calculation unit 160 for each area reads the grayscale value si of the pixel gDpi in the pixel area Gpi of the original image GDi determined by the corresponding original image pixel area determination unit 140 as the reflection intensity Ini, and sums each reflection intensity (ΣIn )

そして、元画像GDiのピクセル領域Gpiに対応するカウント値Pkiで合計反射強度(ΣIn)を割り、これを低解像度用画像メモリ領域130iのピクセルPgiの反射強度GPIniとして算出し(図20のS5a)、低解像度毎反射強度算出結果テーブル180iに記憶する(図20のS5b)。 Then, the total reflection intensity (ΣIn) is divided by the count value Pki corresponding to the pixel area Gpi of the original image GDi, and this is calculated as the reflection intensity GPIni of the pixel Pgi of the low-resolution image memory area 130i (S5a in FIG. 20). The low resolution reflection intensity calculation result table 180i is stored (S5b in FIG. 20).

次に、領域毎反射強度算出部160は、低解像度用画像メモリ領域130iの全ピクセルPgiの反射強度GPIniを求めたかどうかを判断し、求めていない場合はピクセルPgiを更新して処理をS4に戻す(図20のS6)低解像度毎レーザオルソ画像作成部170は、表示用画像メモリ130の全Pgiについて元画像に基づく反射強度を計算した場合は、その低解像度画像の低解像度画像毎反射強度算出結果テーブル180iを引き当て、対応する低解像度画像メモリ領域130i(130a又は130b、・・・)のピクセルPgi(s、t)にリンク付けされている反射強度PGIni(グレースケール値)を割り付けて低解像度画像TRgiを作成する(図20のS7)。 Next, the reflection intensity calculation unit for each area 160 determines whether or not the reflection intensity GPIni of all the pixels Pgi in the image memory area for low resolution 130i has been obtained. If not, the pixel Pgi is updated and the process proceeds to S4. Return (S6 in FIG. 20) When the low-resolution laser ortho-image creating unit 170 calculates the reflection intensity based on the original image for all Pgi in the display image memory 130, the low-resolution image-specific reflection intensity calculation of the low-resolution image is performed. The result table 180i is allocated, and the reflection intensity PGIini (grayscale value) linked to the pixel Pgi (s, t) of the corresponding low-resolution image memory area 130i (130a or 130b,. An image TRgi is created (S7 in FIG. 20).

本実施の形態では、低解像度画像TRgiは、例えば電線用の低解像度レーザオルソフォト画像TRgaiと、道路面用の低解像度レーザオルソフォト画像TRgbi等がある。    In the present embodiment, the low-resolution image TRgi includes, for example, a low-resolution laser orthophoto image TRgai for electric wires, a low-resolution laser orthophoto image TRgbi for road surfaces, and the like.

元画像更新部200は、低解像度画像メモリ部130を監視し、低解像度画像TRgiが新たに作成されたかどうかを判定する(図20のS8)、低解像度画像TRgiが低解像度画像メモリ部130に生成された場合は、これを読み出して、表示用画像メモリ80の元画像GDiをこの低解像度画像TRgbiに更新する(図20のS9a)。 The original image update unit 200 monitors the low-resolution image memory unit 130 and determines whether or not a low-resolution image TRgi is newly created (S8 in FIG. 20). The low-resolution image TRgi is stored in the low-resolution image memory unit 130. If generated, it is read out and the original image GDi in the display image memory 80 is updated to this low resolution image TRgbi (S9a in FIG. 20).

画像出力部80は表示用画像メモリ70の元画像を表示する(S9b)。 The image output unit 80 displays the original image in the display image memory 70 (S9b).

なお、画像選択部190は、オペレータが指定した低解像度画像TRgiを階層画像メモリ部130から選択して表示用画像メモリ70に記憶して画像出力部80により表示させる。 The image selection unit 190 selects the low-resolution image TRgi designated by the operator from the hierarchical image memory unit 130, stores it in the display image memory 70, and causes the image output unit 80 to display it.

図23は低解像度画像階層化部220を用いない通常処理の道路面用のレーザオルソフォト画像RGbiの説明図であり、1cm解像度の元画像DGiを示している。   FIG. 23 is an explanatory view of a laser orthophoto image RGbi for a road surface in a normal process that does not use the low resolution image layering unit 220, and shows an original image DGi having a 1 cm resolution.

図24は図23の1cm解像度の道路領域レーザオルソフォト画像RGbiを低解像度画像階層化部によって5cm解像度にした場合の説明図である。   FIG. 24 is an explanatory diagram when the 1 cm resolution road region laser orthophoto image RGbi of FIG. 23 is converted to 5 cm resolution by the low resolution image layering unit.

図23と図24とを比較すると、図24は全体的にあかるくなって、画像上部の点字ブロックが判別しやすい。   When FIG. 23 is compared with FIG. 24, FIG. 24 is generally brighter and the braille block at the top of the image can be easily identified.

すなわち、本実施の形態の低解像度画像階層化部220が5cm解像度の道路面用の低解像度レーザオルソフォト画像TRgbiのピクセルPgiに対応する元画像のピクセル領域Gpiを構成するピクセルgDpiに反射強度(グレースケール値)が「0」のピクセルgDpiが存在する場合は、その反射強度(グレースケール値)なしピクセルgDpiの数を減算し、この減算値でピクセルPgiに対応する元画像のピクセル領域Gpiの合計反射強度を割り(平均化)、この値を5cm解像度の画像メモリ領域のピクセルPgiに割り付けて(書き込む)、低解像度画像TRgiを作成している。   That is, the low resolution image hierarchization unit 220 according to the present embodiment applies a reflection intensity (reduction intensity (p) to the pixel gDpi constituting the pixel region Gpi of the original image corresponding to the pixel Pgi of the low resolution laser orthophoto image TRgbi for road surface with 5 cm resolution. When there is a pixel gDpi whose gray scale value is “0”, the number of pixels gDpi having no reflection intensity (gray scale value) is subtracted, and by this subtraction value, the pixel region Gpi of the original image corresponding to the pixel Pgi is subtracted. The total reflection intensity is divided (averaged), and this value is assigned (written) to the pixel Pgi in the image memory area of 5 cm resolution to create a low-resolution image TRgi.

このため、図24に示すように全体的にあかるくなり、画像上部の点字ブロックも判別しやすい画像となっている。   For this reason, as shown in FIG. 24, the overall image is bright, and the braille block at the top of the image is also easy to distinguish.

つまり、本実施の形態の処理を用いた場合は、出力範囲Diが広範囲であっても劣化がない。   That is, when the processing of the present embodiment is used, there is no deterioration even if the output range Di is wide.

なお、上記実施の形態では道路として説明したが、線路であってもかまわない。   In addition, although it demonstrated as a road in the said embodiment, it may be a track.

また、画像メモリにレーザオルソ画像が生成される毎に、このビデオメモリに記憶して、後日、希望のレーザオルソ出力範囲Diを表示又は印刷してもよい。   In addition, every time a laser ortho image is generated in the image memory, it may be stored in this video memory, and a desired laser ortho output range Di may be displayed or printed at a later date.

なお、上記実施の形態では道路として説明したが、線路であってもかまわない。   In addition, although it demonstrated as a road in the said embodiment, it may be a track.

また、画像メモリにレーザオルソ画像が生成される毎に、このビデオメモリに記憶して、後日、希望のレーザオルソ出力範囲Diを表示又は印刷してもよい。   In addition, every time a laser ortho image is generated in the image memory, it may be stored in this video memory, and a desired laser ortho output range Di may be displayed or printed at a later date.

なお、上記実施の形態の立体空間領域は、道路面からの高さに応じて色別表示してもかまわない。 The three-dimensional space area in the above embodiment may be displayed by color according to the height from the road surface.

10 データベース
20 出力範囲レーザデータ抽出部
40 レーザデータ表示部
60 切出立体生成・点群読込部
70 表示用画像メモリ
80 画像出力部
90 レーザオルソ画像作成部
130 画像メモリ部
220 低解像度画像階層化部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Database 20 Output range laser data extraction part 40 Laser data display part 60 Cut out solid production | generation / Point cloud reading part 70 Display image memory 80 Image output part 90 Laser ortho image creation part 130 Image memory part 220 Low-resolution image hierarchization part

Claims (8)

車両にGPS受信器及び高密度レーザ器を搭載して走行路を走行しながら該高密度レーザ器から対象範囲にスキャニングしながら数センチ間隔でレーザを発射し、得られた高密度のレーザデータ(Li)の点群の出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)に基づく、前記車両の走行路面から所定高さの範囲に立体空間領域(JDBi)のレーザオルソフォト画像を表示部に得る走行路上地物画像生成方法であって、
表示用の画像メモリと、
前記出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)の点群を記憶した第1の記憶手段と、
前記GPS受信器の移動軌跡(Pi)を構成する前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を記憶した第2の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)から前記走行路の面までの長( Hai)よりも長い検索下限値(hs1)及び前記3次元位置(Pni)より下方となるレーザ点群を検索しない範囲を決めるための検索不要長(hs2:hs2≧hs1)並びに前記立体空間領域(JDBi)までの前記走行路の面から所定高さ(hss1)を含む立体空間領域形成情報を記憶した第3の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)直下の走行路の面のレーザデータ(CLpai)を決定するための検索領域(Ci)が生成される第4の記憶手段と、
前記立体空間領域(JDBi)が生成される第5の記憶手段と、
を用意し、
コンピュータが、
(A1).前記第2の記憶手段から前記出力範囲(Di)内の前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を順次、読み出して、これを前記第4の記憶手段に順次、定義する工程と、
(A2).前記第4の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni)毎に、垂線(Pzi)を定義し、この垂線(Pzi)から半径(Ri)の円柱を前記検索不要長(hs2)を除く高さ長Chi(Chi=hs1−hs2)の前記検索領域(Ci)を前記第4の記憶手段に生成する工程と、
(A3).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)内の三次元座標を有する前記レーザデータ(DLi)を前記1の記憶手段から読み込んで、これを検索領域(Ci)内のレーザデータ(CLi)として格納する工程と、
(A4).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)に格納された前記レーザデータ(CLi)の点群の内で前記道路面以外の点群を除去して、前記垂線(Pzi)に最も近傍のレーザデータを前記3次元位置(Pni)の前記直下のレーザデータ(CLpai)と決定する工程と、
(A5).前記第4の記憶手段に前記三次元位置(Pni)が定義される毎に、該三次元位置(Pni)の二次元座標(x、y)を有する前記直下のレーザデータ(CLpai)を検索し、該三次元位置(Pni)をこの検索した直下のレーザデータ(CLpai)に更新し、これを三次元位置(Pni´)として前記第5の記憶手段に定義する工程と、
(A6).前記第5の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni´)と次の三次元位置(Pni´+1)との間に、前記第3の記憶手段の前記立体空間領域形成情報の所定高さ(hss1)で前記立体空間領域(JDBi)を形成する工程と、
(A7).前記第5の記憶手段に生成された前記立体空間領域(JDBi)内の三次元位置(Pin´)を有する前記レーザデータ((DLi)を前記第1の記憶手段から読み込んで、これを立体空間領域(JDBi)内のレーザデータ(JDLai)として前記立体空間領域(JDBi)に格納する工程と、
(A8).前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)を順次指定し、該指定毎に、このピクセル(Gpi)に対応する領域を前記立体空間領域(JDBi)から検索し、この検索した領域内のレーザデータ(JDLai)の反射強度の平均を求める工程と、
(A9).この平均値に応じたグレースケール値を前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)に書き込みすることで前記レーザオルソフォト画像(RGai)を得る工程と
を行うことを特徴とする走行路上地物画像生成方法。
A GPS receiver and a high-density laser device are mounted on the vehicle, and a laser is emitted at intervals of several centimeters while traveling from the high-density laser device to the target range while traveling on the road, and the obtained high-density laser data ( On the road where a laser orthophoto image of the three-dimensional space region (JDBi) is obtained on the display unit within a predetermined height range from the road surface of the vehicle based on the laser data (DLi) of the output range (Di) of the point cloud of Li) A feature image generation method comprising:
An image memory for display,
First storage means for storing a point cloud of laser data (DLi) in the output range (Di);
Second storage means for storing a three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver constituting a movement locus (Pi) of the GPS receiver;
The search lower limit value (hs1) longer than the length (Hai) from the three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver to the plane of the travel path and the laser point group below the three-dimensional position (Pni) are not searched. A third space that stores the three-dimensional space region formation information including a search unnecessary length (hs2: hs2 ≧ hs1) for determining the range and a predetermined height (hss1) from the surface of the traveling road to the three-dimensional space region (JDBi). Storage means;
A fourth storage means for generating a search area (Ci) for determining laser data (CLpai) of the surface of the traveling path immediately below the three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver;
Fifth storage means for generating the three-dimensional space area (JDBi);
Prepare
Computer
(A1). Sequentially reading out the three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver within the output range (Di) from the second storage means and sequentially defining it in the fourth storage means;
(A2). A perpendicular line (Pzi) is defined for each of the three-dimensional positions (Pni) defined in the fourth storage means, and a cylinder having a radius (Ri) is removed from the perpendicular line (Pzi) without the search unnecessary length (hs2). Generating the search area (Ci) of height length Chi (Chi = hs1-hs2) in the fourth storage means;
(A3). For each search area (Ci), the laser data (DLi) having the three-dimensional coordinates in the search area (Ci) is read from the storage means 1, and the laser data (in the search area (Ci)) ( Storing as CLi);
(A4). For each search area (Ci), a point group other than the road surface is removed from the point group of the laser data (CLi) stored in the search area (Ci), and the vertical line (Pzi) Determining nearby laser data as the laser data (CLpai) immediately below the three-dimensional position (Pni);
(A5). Each time the three-dimensional position (Pni) is defined in the fourth storage means, the laser data (CLpai) immediately below having the two-dimensional coordinates (x, y) of the three-dimensional position (Pni) is searched. , Updating the three-dimensional position (Pni) to the searched laser data (CLpai) immediately below, and defining it as the three-dimensional position (Pni ′) in the fifth storage means;
(A6). Between the three-dimensional position (Pni ′) defined in the fifth storage means and the next three-dimensional position (Pni ′ + 1), a predetermined height of the three-dimensional space region formation information of the third storage means Forming the three-dimensional space region (JDBi) at (hss1);
(A7). The laser data ((DLi)) having the three-dimensional position (Pin ′) in the three-dimensional space area (JDBi) generated in the fifth storage means is read from the first storage means, and this is read into the three-dimensional space. Storing the laser data (JDLai) in the region (JDBi) in the three-dimensional space region (JDBi);
(A8). Pixels (Gpi) of the image memory for display are sequentially designated, and for each designation, a region corresponding to the pixel (Gpi) is retrieved from the three-dimensional space region (JDBi), and laser data in the retrieved region is obtained. A step of calculating an average of the reflection intensity of (JDLai);
(A9). And obtaining a laser orthophoto image (RGai) by writing a grayscale value corresponding to the average value to a pixel (Gpi) of the display image memory. Generation method.
前記立体空間領域形成情報は、該立体空間領域(JDBi)の下端までの高さ(hss1)及び前記走行路の面から前記立体空間領域(JDBi)の上端までの高さ(hss2)並びに前記立体空間領域(JDBi)の横幅(Wi)とを含み、
前記(A6)の工程は、
前記立体空間領域(JDBi)の下端までの高さ(hss1)と前記走行路の面から前記立体空間領域(JDBi)の上端までの高さ(hss2)との差である厚み(DBHi)で、かつ前記横幅(Wi)で前記立体空間領域(JDBi)を生成することを特徴とする請求項1記載の走行路上地物画像生成方法。
The three-dimensional space region formation information includes the height (hss1) to the lower end of the three-dimensional space region (JDBi), the height (hss2) from the surface of the travel path to the upper end of the three-dimensional space region (JDBi), and the three-dimensional space. Width (Wi) of the spatial region (JDBi),
The step (A6)
The thickness (DBHi), which is the difference between the height (hss1) to the lower end of the three-dimensional space region (JDBi) and the height (hss2) from the surface of the travel path to the upper end of the three-dimensional space region (JDBi), 2. The on-road feature image generation method according to claim 1, wherein the three-dimensional space region (JDBi) is generated with the width (Wi).
前記コンピュータが、
(A10).前記立体空間領域形成情報を入力させる画面を前記表示部に表示する工程と、
(A11).前記入力された立体空間領域形成情報を前記第3の記憶手段に記憶する工程と
を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の走行路上地物画像生成方法。
The computer is
(A10). Displaying a screen for inputting the three-dimensional space region formation information on the display unit;
(A11). The method according to claim 1 or 2, further comprising: storing the input three-dimensional space region formation information in the third storage unit.
前記低解像度画像(TRgi)が生成される低解像度用の画像メモリを用意し、
コンピュータが、
(B1).前記レーザオルソフォト画像を元画像(GDi)とし、この元画像(GDi)の解像度(縦nピクセル×横mピクセル)を算出する工程と、
(B2).前記算出された元画像(GDi)の解像度に対しての所定の低解像度を算出する工程と、
(B3).前記算出された低解像度で前記低解像度用の画像メモリを定義する工程と、
(B4).前記低解像度用の画像メモリに定義されたピクセル(Pgi)を順次、指定し、このピクセル(Pgi)に対応する前記元画像(GDi)のピクセル領域(Gpi)を順次、決定する工程と、
(B5).前記元画像(GDi)のピクセル領域(Gpi)が決定される毎に、このピクセル領域(Gpi)を構成するピクセル(gDpi)のいずれかに反射強度に応じた値が「0」が割り付けられている場合は、そのピクセル(gDpi)を除いて、該決定された前記元画像(GDi)のピクセル領域(Gpi)を構成するピクセル(gDpi)の個数を計数(Pki)する工程と、
(B6).前記元画像(GDi)のピクセル領域(Gpi)が決定される毎に、このピクセル領域(Gpi)を構成するピクセル(gDpi)の前記反射強度に応じた値の総計値を求め、この総計値を前記計数(Pki)で平均化した平均値を算出する工程と、
(B7).前記元画像(GDi)のピクセル領域(Gpi)に対しての前記平均値が決定される毎に、前記指定された前記低解像度用の画像メモリのピクセル(Pgi)に、この平均値を前記反射強度に応じた前記画像値として割りつけることで前記低解像度画像(TRgi)を生成する工程と
を行うことを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の走行路上地物画像生成方法。
Preparing a low-resolution image memory for generating the low-resolution image (TRgi);
Computer
(B1). The laser orthophoto image as an original image (GDi), and calculating the resolution (vertical n pixels × horizontal m pixels) of the original image (GDi);
(B2). Calculating a predetermined low resolution with respect to the calculated resolution of the original image (GDi);
(B3). Defining the image memory for the low resolution at the calculated low resolution;
(B4). Sequentially specifying pixels (Pgi) defined in the image memory for low resolution and sequentially determining a pixel area (Gpi) of the original image (GDi) corresponding to the pixels (Pgi);
(B5). Each time the pixel area (Gpi) of the original image (GDi) is determined, a value “0” corresponding to the reflection intensity is assigned to one of the pixels (gDpi) constituting the pixel area (Gpi). If it is, the step of counting (Pki) the number of pixels (gDpi) constituting the pixel area (Gpi) of the determined original image (GDi), excluding the pixel (gDpi);
(B6). Each time the pixel area (Gpi) of the original image (GDi) is determined, a total value of values corresponding to the reflection intensity of the pixels (gDpi) constituting the pixel area (Gpi) is obtained, and this total value is calculated. Calculating an average value averaged by the count (Pki);
(B7). Each time the average value for the pixel region (Gpi) of the original image (GDi) is determined, the average value is reflected to the pixel (Pgi) of the designated image memory for low resolution. 4. The feature image on the road according to claim 1, further comprising: generating the low resolution image (TRgi) by allocating the image value according to intensity. Generation method.
前記元画像の解像度は、5cm以下の解像度にされていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の走行路上地物画像生成方法。   5. The on-road feature image generation method according to claim 1, wherein the original image has a resolution of 5 cm or less. 前記立体空間領域は、走行路の上、周囲に設けられた人工物、樹木の枝の領域であることを特徴とする請求項3または4記載の低解像度画像生成方法。   5. The low-resolution image generation method according to claim 3, wherein the three-dimensional space area is an area of an artificial object or a tree branch provided on the periphery of the traveling road. 車両にGPS受信器及び高密度レーザ器を搭載して走行路を走行しながら該高密度レーザ器から対象範囲にスキャニングしながら数センチ間隔でレーザを発射して、得られた高密度のレーザデータ(Li)の点群の出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)に基づく、前記車両の走行路面から所定高さの範囲に立体空間領域(JDBi)のレーザオルソフォト画像を表示部に得る走行路上地物画像生成プログラムであって、
表示用の画像メモリと、
前記出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)の点群を記憶した第1の記憶手段と、
前記GPS受信器の移動軌跡(Pi)を構成する前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を記憶した第2の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)から前記走行路の面までの長( Hai)よりも長い検索下限値(hs1)及び前記3次元位置(Pni)より下方となるレーザ点群を検索しない範囲を決めるための検索不要長(hs2:hs2≧hs1)並びに前記立体空間領域(JDBi)までの前記走行路の面から所定高さ(hss1)を含む立体空間領域形成情報を記憶した第3の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)直下の走行路の面のレーザデータ(CLpai)を決定するための検索領域(Ci)が生成される第4の記憶手段と、
前記立体空間領域(JDBi)が生成される第5の記憶手段と
を用いて、
コンピュータを、
(C1).前記第2の記憶手段から前記出力範囲(Di)内の前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を順次、読み出して、これを前記第4の記憶手段に順次、定義する手段、
(C2).前記第4の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni)毎に、垂線(Pzi)を定義し、この垂線(Pzi)から半径(Ri)の円柱を前記検索不要長(hs2)を除く高さ長Chi(Chi=hs1−hs2)の前記検索領域(Ci)を前記第4の記憶手段に生成する手段、
(C3).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)内の三次元座標を有する前記レーザデータ(DLi)を前記1の記憶手段から読み込んで、これを検索領域(Ci)内のレーザデータ(CLi)として格納する手段、
(C4).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)に格納された前記レーザデータ(CLi)の点群の内で前記道路面以外の点群を除去して、前記垂線(Pzi)に最も近傍のレーザデータを前記3次元位置(Pni)の前記直下のレーザデータ(CLpai)と決定する手段、
(C5).前記第4の記憶手段に前記三次元位置(Pni)が定義される毎に、該三次元位置(Pni)の二次元座標(x、y)を有する前記直下のレーザデータ(CLpai)を検索し、該三次元位置(Pni)をこの検索した直下のレーザデータ(CLpai)に更新し、これを三次元位置(Pni´)として前記第5の記憶手段に定義する手段、
(C6).前記第5の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni´)と次の三次元位置(Pni´+1)との間に、前記第3の記憶手段の前記立体空間領域形成情報の所定高さ(hss1)で前記立体空間領域(JDBi)を形成する手段、
(C7).前記第5の記憶手段に生成された前記立体空間領域(JDBi)内の三次元位置(Pin´)を有する前記レーザデータ((DLi)を前記第1の記憶手段から読み込んで、これを立体空間領域(JDBi)内のレーザデータ(JDLai)として前記立体空間領域(JDBi)に格納する手段、
(C8).前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)を順次指定し、該指定毎に、このピクセル(Gpi)に対応する領域を前記立体空間領域(JDBi)から検索し、この検索した領域内のレーザデータ(JDLai)の反射強度の平均を求める手段、
(C9).この平均値に応じたグレースケール値を前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)に書き込みすることで前記レーザオルソフォト画像(RGai)を得る手段
としての機能を実行させるための走行路上地物画像生成プログラム。
A high-density laser data obtained by launching a laser at intervals of several centimeters while scanning from the high-density laser device to the target area while mounting a GPS receiver and high-density laser device on the vehicle. Travel that obtains a laser orthophoto image of a three-dimensional space region (JDBi) on a display unit within a predetermined height range from the travel road surface of the vehicle based on laser data (DLi) of an output range (Di) of a point group of (Li) A road feature image generation program,
An image memory for display,
First storage means for storing a point cloud of laser data (DLi) in the output range (Di);
Second storage means for storing a three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver constituting a movement locus (Pi) of the GPS receiver;
The search lower limit value (hs1) longer than the length (Hai) from the three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver to the plane of the travel path and the laser point group below the three-dimensional position (Pni) are not searched. A third space that stores the three-dimensional space region formation information including a search unnecessary length (hs2: hs2 ≧ hs1) for determining the range and a predetermined height (hss1) from the surface of the traveling road to the three-dimensional space region (JDBi). Storage means;
A fourth storage means for generating a search area (Ci) for determining laser data (CLpai) of the surface of the traveling path immediately below the three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver;
Using the fifth storage means in which the three-dimensional space region (JDBi) is generated,
Computer
(C1). Means for sequentially reading out the three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver within the output range (Di) from the second storage means and sequentially defining it in the fourth storage means;
(C2). A perpendicular line (Pzi) is defined for each of the three-dimensional positions (Pni) defined in the fourth storage means, and a cylinder having a radius (Ri) is removed from the perpendicular line (Pzi) without the search unnecessary length (hs2). Means for generating said search area (Ci) of height length Chi (Chi = hs1-hs2) in said fourth storage means;
(C3). For each search area (Ci), the laser data (DLi) having the three-dimensional coordinates in the search area (Ci) is read from the storage means 1, and the laser data (in the search area (Ci)) ( Means for storing as CLi),
(C4). For each search area (Ci), a point group other than the road surface is removed from the point group of the laser data (CLi) stored in the search area (Ci), and the vertical line (Pzi) Means for determining nearby laser data as the laser data (CLpai) immediately below the three-dimensional position (Pni);
(C5). Each time the three-dimensional position (Pni) is defined in the fourth storage means, the laser data (CLpai) immediately below having the two-dimensional coordinates (x, y) of the three-dimensional position (Pni) is searched. The three-dimensional position (Pni) is updated to the searched laser data (CLpai) immediately below, and defined as the three-dimensional position (Pni ′) in the fifth storage means,
(C6). Between the three-dimensional position (Pni ′) defined in the fifth storage means and the next three-dimensional position (Pni ′ + 1), a predetermined height of the three-dimensional space region formation information of the third storage means Means for forming the three-dimensional space region (JDBi) at (hss1);
(C7). The laser data ((DLi)) having the three-dimensional position (Pin ′) in the three-dimensional space area (JDBi) generated in the fifth storage means is read from the first storage means, and this is read into the three-dimensional space. Means for storing the laser data (JDLai) in the region (JDBi) in the three-dimensional space region (JDBi);
(C8). Pixels (Gpi) of the image memory for display are sequentially designated, and for each designation, a region corresponding to the pixel (Gpi) is retrieved from the three-dimensional space region (JDBi), and laser data in the retrieved region is obtained. Means for calculating the average of the reflection intensity of (JDLai);
(C9). A feature image on the road for executing a function as means for obtaining the laser orthophoto image (RGai) by writing a gray scale value corresponding to the average value to the pixel (Gpi) of the image memory for display. Generation program.
車両にGPS受信器及び高密度レーザ器を搭載して走行路を走行しながら該高密度レーザ器から対象範囲にスキャニングしながら数センチ間隔でレーザを発射して、得られた高密度のレーザデータ(Li)の点群の出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)に基づく、前記車両の走行路面から所定高さの範囲に立体空間領域(JDBi)のレーザオルソフォト画像を表示部に得る走行路上地物画像生成装置であって、
表示用の画像メモリと、
前記出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)の点群を記憶した第1の記憶手段と、
前記GPS受信器の移動軌跡(Pi)を構成する前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を記憶した第2の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)から前記走行路の面までの長( Hai)よりも長い検索下限値(hs1)及び前記3次元位置(Pni)より下方となるレーザ点群を検索しない範囲を決めるための検索不要長(hs2:hs2≧hs1)並びに前記立体空間領域(JDBi)までの前記走行路の面から所定高さ(hss1)を含む立体空間領域形成情報を記憶した第3の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)直下の走行路の面のレーザデータ(CLpai)を決定するための検索領域(Ci)が生成される第4の記憶手段と、
前記立体空間領域(JDBi)が生成される第5の記憶手段と、
(D1).前記第2の記憶手段(50)から前記出力範囲(Di)内の前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を順次、読み出して、これを前記第4の記憶手段に順次、定義する手段と、
(D2).前記第4の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni)毎に、垂線(Pzi)を定義し、この垂線(Pzi)から半径(Ri)の円柱を前記検索不要長(hs2)を除く高さ長Chi(Chi=hs1−hs2)の前記検索領域(Ci)を前記第4の記憶手段に生成する手段と、
(D3).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)内の三次元座標を有する前記レーザデータ(DLi)を前記1の記憶手段から読み込んで、これを検索領域(Ci)内のレーザデータ(CLi)として格納する手段と、
(D4).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)に格納された前記レーザデータ(CLi)の点群の内で前記道路面以外の点群を除去して、前記垂線(Pzi)に最も近傍のレーザデータを前記3次元位置(Pni)の前記直下のレーザデータ(CLpai)と決定する手段と、
(D5).前記第4の記憶手段に前記三次元位置(Pni)が定義される毎に、該三次元位置(Pni)の二次元座標(x、y)を有する前記直下のレーザデータ(CLpai)を検索し、該三次元位置(Pni)をこの検索した直下のレーザデータ(CLpai)に更新し、これを三次元位置(Pni´)として前記第5の記憶手段に定義する手段と、
(D6).前記第5の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni´)と次の三次元位置(Pni´+1)との間に、前記第3の記憶手段の前記立体空間領域形成情報の所定高さ(hss1)で前記立体空間領域(JDBi)を形成する手段と、
(D7).前記第5の記憶手段に生成された前記立体空間領域(JDBi)内の三次元位置(Pin´)を有する前記レーザデータ((DLi)を前記第1の記憶手段から読み込んで、これを立体空間領域(JDBi)内のレーザデータ(JDLai)として前記立体空間領域(JDBi)に格納する手段と、
(D8).前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)を順次指定し、該指定毎に、このピクセル(Gpi)に対応する領域を前記立体空間領域(JDBi)から検索し、この検索した領域内のレーザデータ(JDLai)の反射強度の平均を求める手段と、
(D9).この平均値に応じたグレースケール値を前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)に書き込みすることで前記レーザオルソフォト画像(RGai)を得る手段とを有することを特徴とする走行路上地物画像生成装置。
A high-density laser data obtained by launching a laser at intervals of several centimeters while scanning from the high-density laser device to the target area while mounting a GPS receiver and high-density laser device on the vehicle. Travel that obtains a laser orthophoto image of a three-dimensional space region (JDBi) on a display unit within a predetermined height range from the travel road surface of the vehicle based on laser data (DLi) of an output range (Di) of a point group of (Li) A road feature image generating device,
An image memory for display,
First storage means for storing a point cloud of laser data (DLi) in the output range (Di);
Second storage means for storing a three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver constituting a movement locus (Pi) of the GPS receiver;
The search lower limit value (hs1) longer than the length (Hai) from the three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver to the plane of the travel path and the laser point group below the three-dimensional position (Pni) are not searched. A third space that stores the three-dimensional space region formation information including a search unnecessary length (hs2: hs2 ≧ hs1) for determining the range and a predetermined height (hss1) from the surface of the traveling road to the three-dimensional space region (JDBi). Storage means;
A fourth storage means for generating a search area (Ci) for determining laser data (CLpai) of the surface of the traveling path immediately below the three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver;
Fifth storage means for generating the three-dimensional space area (JDBi);
(D1). Means for sequentially reading out the three-dimensional position (Pni) of the GPS receiver within the output range (Di) from the second storage means (50) and sequentially defining it in the fourth storage means; ,
(D2). A perpendicular line (Pzi) is defined for each of the three-dimensional positions (Pni) defined in the fourth storage means, and a cylinder having a radius (Ri) is removed from the perpendicular line (Pzi) without the search unnecessary length (hs2). Means for generating the search area (Ci) of height length Chi (Chi = hs1-hs2) in the fourth storage means;
(D3). For each search area (Ci), the laser data (DLi) having the three-dimensional coordinates in the search area (Ci) is read from the storage means 1, and the laser data (in the search area (Ci)) ( Means for storing as CLi);
(D4). For each search area (Ci), a point group other than the road surface is removed from the point group of the laser data (CLi) stored in the search area (Ci), and the vertical line (Pzi) Means for determining nearby laser data as the laser data (CLpai) immediately below the three-dimensional position (Pni);
(D5). Each time the three-dimensional position (Pni) is defined in the fourth storage means, the laser data (CLpai) immediately below having the two-dimensional coordinates (x, y) of the three-dimensional position (Pni) is searched. Updating the three-dimensional position (Pni) to the searched laser data (CLpai) immediately below, and defining it as the three-dimensional position (Pni ′) in the fifth storage means;
(D6). Between the three-dimensional position (Pni ′) defined in the fifth storage means and the next three-dimensional position (Pni ′ + 1), a predetermined height of the three-dimensional space region formation information of the third storage means Means for forming the three-dimensional space region (JDBi) at (hss1);
(D7). The laser data ((DLi)) having the three-dimensional position (Pin ′) in the three-dimensional space area (JDBi) generated in the fifth storage means is read from the first storage means, and this is read into the three-dimensional space. Means for storing in the three-dimensional space area (JDBi) as laser data (JDLai) in the area (JDBi);
(D8). Pixels (Gpi) of the image memory for display are sequentially designated, and for each designation, a region corresponding to the pixel (Gpi) is retrieved from the three-dimensional space region (JDBi), and laser data in the retrieved region is obtained. Means for obtaining an average of the reflection intensity of (JDLai);
(D9). And a means for obtaining the laser orthophoto image (RGai) by writing a gray scale value corresponding to the average value to a pixel (Gpi) of the image memory for display. Generator.
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