JP2007293597A - Analysis device, retrieval device and measurement device, and program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an analysis device for extracting the featured values of three-dimensional data or image data, and for preparing an index for structuring and managing data by analysis using the extracted featured values. <P>SOLUTION: This analysis device is provided with a storage part 4 for storing object data obtained by integrating the shapes of processing objects into data; a data analysis part 2 for extracting the featured values of the shapes from the object data, and for classifying the object data into data of every feature section of the shapes to be specified according to the featured values; and a management structure generation part 3 for specifying the inter-data hierarchical structure of every feature section on the basis of the classification result of the data analyzing part 2, and for generating index information where the data of every feature section are hierarchically referenced according to the hierarchial structure. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、画像や3次元座標データを解析する解析装置、この解析装置を用いて3次元データに関する検索を行う検索装置及びこの検索装置で検索された3次元データを用いて3次元計測を行う計測装置並びにこれら装置としてコンピュータを機能させるプログラムに関するものである。   The present invention relates to an analysis device for analyzing images and three-dimensional coordinate data, a search device for searching for three-dimensional data using the analysis device, and three-dimensional measurement using the three-dimensional data searched by the search device. The present invention relates to a measurement device and a program for causing a computer to function as these devices.

近年、レーザ測量技術の進展により高精度標高データの取得が可能になり、高精度3次元地図の作成が試みられている。また、現況地形の把握や土量計算等、3次元地図の活用に関する技術も文献上で開示されている。   In recent years, progress in laser surveying technology has made it possible to acquire highly accurate elevation data, and attempts have been made to create highly accurate three-dimensional maps. In addition, techniques related to the use of a three-dimensional map, such as grasping the current topography and soil volume calculation, are also disclosed in the literature.

例えば、特許文献1に開示される特徴的地形の判別方法では、空中写真に基づいて崩壊地や河川等の特徴的な地形を検出するにあたり、空中写真の色情報を用いて特徴的地形の候補となる領域(特異領域)を抽出したり、特異領域の3次元情報や勾配情報に基づいて特異領域を分別する。これにより、特徴的地形の判別を効率的に、かつ高精度に行うことができる。なお、3次元情報としては、例えばTIN(Trianglated Irregular Netwotk)やDTM(Digital Terrain Model)法により表現された標高を表す情報がある。   For example, in the method for distinguishing a characteristic terrain disclosed in Patent Document 1, in detecting a characteristic terrain such as a collapsed land or a river based on an aerial photograph, a candidate for a characteristic terrain is used by using color information of the aerial photograph. The region (singular region) to be is extracted, or the singular region is classified based on the three-dimensional information and gradient information of the singular region. As a result, the characteristic terrain can be discriminated efficiently and with high accuracy. The three-dimensional information includes, for example, information representing altitude expressed by TIN (Trianglated Irregular Network) or DTM (Digital Terrain Model) method.

また、特許文献2には、ランダムな地点において3次元座標データを取得し、ランダムな点群データから作成した3次元ポリゴンデータを利用して土量計算を行う造成計画支援システムに関する技術が開示されている。   Patent Document 2 discloses a technology related to a creation planning support system that acquires three-dimensional coordinate data at random points and calculates soil volume using three-dimensional polygon data created from random point cloud data. ing.

特開2003−140544号公報JP 2003-140544 A 特開2001−140257号公報JP 2001-140257 A

一般的に、広範囲の3次元データはデータ量が多く、高密度で計測された広範囲の3次元地図等はそのデータ量が膨大である。このため、業務支援システム等において3次元地図を活用する際に多くの処理時間を要するという課題がある。   In general, a wide range of three-dimensional data has a large amount of data, and a wide range of three-dimensional maps and the like measured at high density have a huge amount of data. For this reason, there is a problem that a lot of processing time is required when using a three-dimensional map in a business support system or the like.

そこで、従来から、3次元地図を活用するために3次元データの可視化技術が注目されおり、大容量の3次元データを高速に描画するためのデータ管理や表示方法が提案されている。データ管理方法としては、2次元領域をブロック領域(例えば1km四方)に分割し、点や線等のデータを各ブロックに分類して管理する方法が広く知られている。   Thus, in order to utilize a three-dimensional map, a technique for visualizing three-dimensional data has attracted attention, and a data management and display method for drawing large-capacity three-dimensional data at high speed has been proposed. As a data management method, a method of dividing a two-dimensional area into block areas (for example, 1 km square) and classifying and managing data such as points and lines into blocks is widely known.

この方法では、複数のブロックに跨るデータをどちらのブロックに(或いは両方のブロックに)分類すればよいのかについて基準が不定である。なお、どちらかのブロックにもデータを分類しない場合、データを境界で分割する必要があり、データ編集が煩雑化して手間を要する。   In this method, the standard is uncertain as to which block (or both blocks) should be classified into data across a plurality of blocks. Note that if data is not classified into either block, it is necessary to divide the data at boundaries, which complicates data editing and takes time.

また、特許文献2のような、測量や防災分野を想定したシステムが開示されているが、大容量の3次元データの中から所要の範囲に属するデータを高速に検索して抽出するための管理構造を有していない。このため、面積計算等におけるデータ取得の際、所要のデータであるか否かの判定を行う対象データ数が多くなり、検索時間が膨大となる。   Moreover, although the system which assumed the surveying and disaster prevention field like patent document 2 is disclosed, the management for searching and extracting the data which belong to a required range from high-capacity three-dimensional data at high speed. Does not have a structure. For this reason, at the time of data acquisition in area calculation or the like, the number of target data for determining whether or not the data is required increases, and the search time becomes enormous.

特に、防災や土木、測量等の分野では、道路や河川流域のような他の領域に比べて重要性の高い領域が存在し、このような重要性の高い領域について面積や体積等の計測を行うことが多い。   In particular, in areas such as disaster prevention, civil engineering, and surveying, there are areas that are more important than other areas such as roads and river basins, and areas such as area and volume are measured in such highly important areas. Often done.

また、2次元領域をブロック領域に分割してデータ管理する場合、重要性の高い部分とは無関係にデータが分類される。このため、検索領域が指定された際、必ずしも効率的な検索が行われるとは限らない。   Further, when data management is performed by dividing a two-dimensional area into block areas, the data is classified regardless of the highly important part. For this reason, when a search area is designated, an efficient search is not always performed.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、3次元データや画像データの特徴量を抽出し、抽出した特徴量を用いた解析により、データを構造化して管理するインデックスの作成が可能な解析装置及びこの解析装置としてコンピュータを機能させるプログラムを得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is an index for extracting feature quantities of three-dimensional data and image data, and structuring and managing the data by analysis using the extracted feature quantities. It is an object of the present invention to obtain an analysis apparatus capable of creating a computer program and a program for causing a computer to function as the analysis apparatus.

また、この発明は、上記インデックスを利用して効率良く高速な空間検索が可能な検索装置及びこの検索装置としてコンピュータを機能させるプログラムを得ることを目的とする。   Another object of the present invention is to obtain a search device capable of efficiently performing a high-speed spatial search using the index and a program for causing a computer to function as the search device.

さらに、この発明は、3次元ポリゴンデータを用いた3次元計測を高精度かつ高速に行うことができる計測装置及びこの計測装置としてコンピュータを機能させるプログラムを得ることを目的とする。   Another object of the present invention is to obtain a measuring apparatus capable of performing three-dimensional measurement using three-dimensional polygon data with high accuracy and high speed, and a program for causing a computer to function as the measuring apparatus.

この発明に係る解析装置は、処理対象の形状をデータ化した対象データを記憶する記憶部と、対象データから形状の特徴量を抽出し、対象データを特徴量により特定される形状の特徴部毎のデータに分類するデータ解析部と、データ解析部の分類結果に基づいて特徴部毎のデータ間の階層構造を規定し、この階層構造に従って特徴部毎のデータが階層的に参照されるインデックス情報を生成する管理構造生成部とを備えるものである。   The analysis apparatus according to the present invention includes a storage unit that stores target data obtained by converting a shape of a processing target into data, and extracts a feature amount of the shape from the target data, for each feature portion of the shape specified by the feature amount. Data analysis unit that classifies the data into the data of the data, and a hierarchical structure between the data of each feature unit based on the classification result of the data analysis unit, and index information that refers to the data of each feature unit hierarchically according to this hierarchical structure And a management structure generation unit for generating.

この発明によれば、処理対象の形状として地形をデータ化した3次元データから地形の特徴量を抽出して、この特徴量により特定される地形の、例えば河川や道路等の特徴部毎のデータに当該3次元データを分類し、この分類結果に基づいて特徴部毎のデータ間の階層構造を規定して、この階層構造に従って特徴部毎のデータが階層的に参照されるインデックス情報を生成するので、河川管理や道路管理等の用途に即したデータを階層的に参照することができ、例えば本流と支流を含む或る河川に関してその流域に存在する3次元データ(ポリゴンデータ)を高速に検索できるという効果がある。   According to the present invention, the feature quantity of the terrain is extracted from the three-dimensional data obtained by converting the terrain into data as the shape to be processed, and the data for each feature portion of the terrain specified by the feature quantity, such as a river or a road, for example. Then, the three-dimensional data is classified, the hierarchical structure between the data for each feature is defined based on the classification result, and index information for hierarchically referring to the data for each feature according to the hierarchical structure is generated. Therefore, it is possible to refer hierarchically to data suitable for river management, road management, etc. For example, high-speed search of 3D data (polygon data) existing in a river basin for a river including mainstream and tributaries. There is an effect that can be done.

実施の形態1.
本実施の形態1では、例えば3次元ポリゴンデータ等のような頂点の3次元座標及び頂点の接続順序が定まっている3次元データに関する解析を行い、3次元データを構造化して管理するインデックスを生成する。
Embodiment 1 FIG.
In the first embodiment, for example, 3D coordinates of vertexes such as 3D polygon data and 3D data in which the connection order of the vertices is determined are analyzed, and an index for structuring and managing the 3D data is generated. To do.

図1は、この発明の実施の形態1による解析装置の構成を示すブロック図である。図に示すように、実施の形態1による解析装置1は、データ解析部2、管理構造生成部3、及び記憶部4を備える。また、データ解析部2は、特徴量抽出手段5及びグループ化手段6を備える。管理構造生成部3は、構造化部7及びインデックス生成部8を備える。インデックス生成部8は、グループインデックス生成手段9及び3次元データインデックス生成手段10を有して構成される。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an analysis apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in the figure, the analysis device 1 according to the first embodiment includes a data analysis unit 2, a management structure generation unit 3, and a storage unit 4. The data analysis unit 2 includes a feature amount extraction unit 5 and a grouping unit 6. The management structure generation unit 3 includes a structuring unit 7 and an index generation unit 8. The index generation unit 8 includes a group index generation unit 9 and a three-dimensional data index generation unit 10.

データ解析部2は、画像や3次元データ(以降、処理対象データと適宜称す)から抽出した複数種類の特徴量を解析して、処理対象データにおける3次元ポリゴンデータを、関連のある対象物を表現した3次元ポリゴンデータ毎に複数のグループに分類する。データ解析部2の特徴量抽出手段5では、処理対象データから色や形状等の特徴量を抽出する。データ解析部2のグループ化手段6は、特徴量抽出手段5により抽出された特徴量を用いて3次元のポリゴンデータを複数のグループに分類する。   The data analysis unit 2 analyzes a plurality of types of feature amounts extracted from images and three-dimensional data (hereinafter referred to as processing target data as appropriate), and converts the three-dimensional polygon data in the processing target data into related objects. Each expressed 3D polygon data is classified into a plurality of groups. The feature quantity extraction means 5 of the data analysis unit 2 extracts feature quantities such as colors and shapes from the processing target data. The grouping unit 6 of the data analysis unit 2 classifies the three-dimensional polygon data into a plurality of groups using the feature amounts extracted by the feature amount extraction unit 5.

管理構造生成部3は、データ解析部2により抽出された特徴量やグループ化の結果を用いて、3次元ポリゴンデータで表現される対象物の関連性に基づいてデータを構造化し、このデータを高速に検索して抽出するためのデータ構造(グループや3次元データに関するインデックス)を作成する。管理構造生成部3の構造化部7では、データ解析部2のグループ化手段6によりグループ化された結果を用いて隣接するグループや関連するグループをまとめ、複数種類のグループを構造化した階層構造を規定する情報を作成する。   The management structure generation unit 3 uses the feature amounts and grouping results extracted by the data analysis unit 2 to structure the data based on the relevance of the object represented by the three-dimensional polygon data. Create a data structure (index for groups and 3D data) to search and extract at high speed. In the structuring unit 7 of the management structure generating unit 3, a hierarchical structure in which a plurality of types of groups are structured by grouping adjacent groups and related groups using the results of grouping by the grouping unit 6 of the data analysis unit 2. Create information that specifies

管理構造生成部3のインデックス生成部8は、グループ化手段6によりグループ化されたグループ間及び3次元データに関して、頂点等の図形要素に関するデータを高速に抽出するためのインデックスを生成する。インデックス生成部8のグループインデックス生成手段9では、グループ化手段6により生成されたグループの境界となる部分に関連するデータのインデックスを生成する。インデックス生成部8の3次元データインデックス生成手段10は、3次元データにおけるポリゴンや稜線等の図形要素に関するインデックスを生成する。   The index generation unit 8 of the management structure generation unit 3 generates an index for high-speed extraction of data related to graphic elements such as vertices between groups and three-dimensional data grouped by the grouping unit 6. The group index generation unit 9 of the index generation unit 8 generates an index of data related to the part that becomes the boundary of the group generated by the grouping unit 6. The three-dimensional data index generation means 10 of the index generation unit 8 generates an index related to graphic elements such as polygons and ridge lines in the three-dimensional data.

記憶部4は、地形や地物(道路、建物等)の3次元データ、及び航空写真等の画像のような解析対象のデータに加え、データ解析部2により処理対象データから抽出された解析結果等を記憶する。ここで、3次元データとしては、3次元座標を有する頂点及び頂点の接続順序を有したポリゴンデータがあり、三角形(TIN法による表記を含む)や四角形、多角形の面で表現されるものがある。以降の説明では、三角形で表現されたポリゴンデータを使用する。   The storage unit 4 analyzes the analysis results extracted from the processing target data by the data analysis unit 2 in addition to the analysis target data such as three-dimensional data of topography and features (roads, buildings, etc.) and images such as aerial photographs. Memorize etc. Here, as the three-dimensional data, there are polygon data having vertices having three-dimensional coordinates and a connection order of the vertices, and those expressed by triangles (including notation by the TIN method), quadrangles, and polygonal surfaces. is there. In the following description, polygon data expressed by triangles is used.

上述した、特徴量抽出手段5、グループ化手段6、構造化部7、グループインデックス生成手段9及び3次元データインデックス生成手段10は、例えば本発明の趣旨に従う解析処理プログラムを、解析装置1を構成するコンピュータの演算処理装置に実行させてその動作を制御することにより、ソフトウエアとハードウエアとが協働した具体的な手段として実現することができる。   The above-described feature amount extraction unit 5, grouping unit 6, structuring unit 7, group index generation unit 9 and three-dimensional data index generation unit 10 constitute, for example, an analysis processing program according to the gist of the present invention. It can be realized as a specific means in which software and hardware cooperate by causing an arithmetic processing unit of a computer to execute and controlling its operation.

また、記憶部4については、例えば上記コンピュータに搭載されたハードディスク装置や、ドライブ装置で再生可能な記憶媒体、データ通信が可能な外部記憶装置等の記憶領域上に構成することができる。   The storage unit 4 can be configured on a storage area such as a hard disk device mounted on the computer, a storage medium that can be played back by a drive device, or an external storage device that can perform data communication.

なお、以下の説明において、本発明の解析装置1を具現化する上記コンピュータ自体の構成及びその基本的な機能については、当業者が当該技術分野の技術常識に基づいて容易に認識できるものであり、本発明の本質に直接関わるものではないので詳細な記載を省略する。   In the following description, the configuration of the computer itself that embodies the analysis device 1 of the present invention and the basic functions thereof can be easily recognized by those skilled in the art based on the common general technical knowledge in the technical field. The detailed description is omitted because it is not directly related to the essence of the present invention.

次に動作について説明する。
先ず、データ解析部2の特徴量抽出手段5が、記憶部4に格納されている画像や3次元データから特徴量を抽出する。このとき、特徴量抽出手段5では、画像や3次元形状に関する一般的な特徴量(色情報や曲率等)の他に、地形や地物の識別と領域分割が有効となるように、連続的なポリゴンの特性(大域的な特性)を考慮した特徴量を抽出する。
ここで、3次元データから抽出する特徴量の一例を以下に示す。
(1a)エッジの両側の面について2面がなす角度
(2a)近似ガウス曲率
(3a)ポリゴン密度
(4a)注目しているポリゴンの各辺の長さ
(5a)注目しているポリゴンに隣接しているポリゴンの頂点の存在範囲
(6a)注目しているポリゴンに隣接しているポリゴンの面積の特性
(7a)注目しているポリゴンにおける頂点の標高座標の最大値と最小値の差
(8a)付近の特徴稜線(形状特徴を表すポリゴン稜線)の並行性
Next, the operation will be described.
First, the feature amount extraction unit 5 of the data analysis unit 2 extracts a feature amount from an image or three-dimensional data stored in the storage unit 4. At this time, the feature quantity extraction unit 5 continuously performs identification and area segmentation of terrain and features in addition to general feature quantities (color information, curvature, etc.) related to images and three-dimensional shapes. The feature quantity considering the characteristic (global characteristic) of a simple polygon is extracted.
Here, an example of the feature amount extracted from the three-dimensional data is shown below.
(1a) Angle formed by two surfaces on both sides of the edge (2a) Approximate Gaussian curvature (3a) Polygon density (4a) Length of each side of the polygon of interest (5a) Adjacent to the polygon of interest Existence range of vertices of polygons (6a) Characteristics of area of polygons adjacent to target polygon (7a) Difference between maximum and minimum altitude coordinates of vertexes of target polygon (8a) Parallelism of nearby feature ridges (polygon ridges representing shape features)

なお、(1a)エッジの両側の面について2面がなす角度とは、3次元形状において、特徴的な稜線を抽出する際に利用される特徴量である。(2a)近似ガウス曲率は、形状の複雑度を求める際に利用される特徴量である。エッジの両側の面について2面がなす角度をaとすると、頂点Vにおける近似ガウス曲率Kは、下記式(1)で求めることができる。
K=a/S ・・・(1)
但し、エッジの両側の面について2面がなす角度aとは、a=2π−(Vに集まる面の隅の角度の和)であり、S=(Vに集まる面積の和)/3である。また、Vに集まる面積の和とは、頂点Vを共通に有するポリゴンの面積の和であり、Vに集まる面の隅の角度とは、頂点Vを共通に有するポリゴン間の頂点Vにおける角度である。
Note that (1a) the angle formed by the two surfaces of the surfaces on both sides of the edge is a feature amount used when extracting a characteristic ridge line in a three-dimensional shape. (2a) The approximate Gaussian curvature is a feature amount used when determining the complexity of the shape. Assuming that the angle formed by the two surfaces with respect to the surfaces on both sides of the edge is a, the approximate Gaussian curvature K at the vertex V can be obtained by the following equation (1).
K = a / S (1)
However, the angle a formed by the two surfaces with respect to both surfaces of the edge is a = 2π− (the sum of the angles of the corners of the surface gathered at V), and S = (the sum of the areas gathered at V) / 3. . The sum of the areas gathered at V is the sum of the areas of the polygons having the vertex V in common, and the angle of the corner of the surface gathered at V is the angle at the vertex V between the polygons having the vertex V in common. is there.

(3a)ポリゴン密度は、形状の詳細度を調べるための特徴量であり、例えば注目するポリゴンから半径R以内に存在するポリゴンの数により求める。
(4a)注目しているポリゴンの各辺の長さは、注目しているポリゴンの形状特性を調べるための特徴量である。この特徴量を用いることにより、例えばポリゴンを構成する辺における最小長さの辺と最大長さの辺との比率を求めることができる。
(3a) The polygon density is a feature amount for examining the degree of detail of the shape, and is obtained by the number of polygons existing within a radius R from the target polygon, for example.
(4a) The length of each side of the focused polygon is a feature amount for examining the shape characteristics of the focused polygon. By using this feature amount, for example, the ratio of the minimum length side to the maximum length side in the sides constituting the polygon can be obtained.

(5a)注目しているポリゴンに隣接しているポリゴンの頂点の存在範囲は、注目しているポリゴンの付近で、地物の領域特性や同一地物内での形状特性の変化を調べるために用いる特徴量である。この特徴量により、例えば注目しているポリゴンに隣接する各ポリゴンに関して、現在注目しているポリゴンから最も離れている頂点との距離を求めることができる。   (5a) The existence range of the vertices of the polygons adjacent to the target polygon is used to investigate changes in the region characteristics of the feature and the shape characteristics within the same feature in the vicinity of the target polygon. This is a feature value to be used. With this feature amount, for example, for each polygon adjacent to the target polygon, the distance from the vertex farthest from the currently focused polygon can be obtained.

(6a)注目しているポリゴンに隣接しているポリゴンの面積の特性は、注目しているポリゴンの付近で、(5a)に示す特徴量の目的と同様に、地物の領域特性や同一地物内での形状特性の変化を調べるための特徴量である。この特徴量としては、例えば注目しているポリゴンの面積と隣接する各ポリゴンの面積との差分や、注目しているポリゴンの面積と隣接ポリゴンの面積との比率等がある。   (6a) The characteristics of the area of the polygon adjacent to the target polygon are the same as the region characteristics of the feature or the same location in the vicinity of the target polygon as in the purpose of the feature amount shown in (5a). This is a feature amount for examining changes in shape characteristics in an object. Examples of the feature amount include a difference between the area of the target polygon and the area of each adjacent polygon, and the ratio between the area of the target polygon and the area of the adjacent polygon.

(7a)注目しているポリゴンにおける頂点の標高座標の最大値と最小値の差は、地形や地物の3次元データにおいて、注目しているポリゴンの形状特性を調べるための特徴量である。地形や地物では、高さ方向の情報が有用であり、特にポリゴンを構成する頂点に関して標高値の最大値と最小値の差を特徴量として求める。   (7a) The difference between the maximum value and the minimum value of the elevation coordinates of the vertices in the polygon of interest is a feature quantity for examining the shape characteristics of the polygon of interest in the three-dimensional data of the topography and features. For topography and features, information in the height direction is useful, and the difference between the maximum value and the minimum value of the elevation value is obtained as a feature value, particularly for the vertices constituting the polygon.

(8a)付近の特徴稜線(形状特徴を表すポリゴン稜線)の並行性は、地形や地物の3次元データにおいて、特徴稜線のうち河岸線や道路境界線等のように並行性を有する線を調べるための特徴量である。例えば、一定の長さ以上、連続している線分に関して、付近に存在する特徴稜線との距離を、線分に沿って一定間隔毎に算出する。   (8a) The parallelism of feature ridgelines (polygon ridgelines representing shape features) in the vicinity is the same as the ridgeline or road boundary line among the feature ridgelines in the three-dimensional data of topography and features. This is a feature value for checking. For example, for a line segment that is continuous for a certain length or longer, the distance from a feature ridge line existing in the vicinity is calculated at regular intervals along the line segment.

また、解析対象が画像データである場合、特徴量抽出手段5は、特徴量としてエッジや色情報、輝度等を画像から抽出する。   When the analysis target is image data, the feature amount extraction unit 5 extracts edges, color information, luminance, and the like as feature amounts from the image.

なお、処理対象データから抽出する特徴量は上記に限定するものではない。また、3次元データから(1a)〜(8a)に示す特徴量を抽出するにあたり、各特徴量の算出方法は、上記式(1)やその内容に限定されるものではない。   The feature amount extracted from the processing target data is not limited to the above. Further, in extracting the feature quantities shown in (1a) to (8a) from the three-dimensional data, the calculation method of each feature quantity is not limited to the above formula (1) or the contents thereof.

特徴量抽出手段5では、記憶部4から読み出した処理対象データから特徴量を抽出すると、この特徴量を抽出した各データに対応付けて記憶部4に格納するか、グループ化手段6に出力する処理の少なくとも一方を行う。   In the feature quantity extraction unit 5, when the feature quantity is extracted from the processing target data read from the storage unit 4, the feature quantity is stored in the storage unit 4 in association with each extracted data or is output to the grouping unit 6. At least one of the processes is performed.

グループ化手段6は、記憶部4から特徴量を読み出すか、又は、特徴量抽出手段5から特徴量を入力すると、この特徴量を利用して3次元のポリゴンデータを複数のグループに分類する。以下、地形や地物の3次元データを解析対象とした場合における動作の具体例を説明する。   When the grouping unit 6 reads the feature amount from the storage unit 4 or inputs the feature amount from the feature amount extraction unit 5, the grouping unit 6 classifies the three-dimensional polygon data into a plurality of groups using the feature amount. Hereinafter, a specific example of the operation in the case where the three-dimensional data of the topography or the feature is the analysis target will be described.

先ず、グループ化手段6は、特徴量抽出手段5により抽出された特徴量のうち、3次元データに関する、上述した(1a)、(2a)、(3a)の特徴量を用いて特徴稜線を抽出する。これにより、3次元データから、道路や河川の境界線等のような、異なる特徴量を有する領域の境界となり得る大局的な稜線を見つけることができる。   First, the grouping unit 6 extracts feature ridge lines using the above-described feature amounts (1a), (2a), and (3a) regarding the three-dimensional data among the feature amounts extracted by the feature amount extraction unit 5. To do. As a result, it is possible to find a global ridgeline that can be a boundary between regions having different feature quantities, such as road and river boundary lines, from the three-dimensional data.

グループ化手段6では、3次元データから特徴稜線となる稜線を規定するデータを抽出すると、このデータに対して特徴稜線であることを示すフラグを付与して記憶部4に格納する。また、特徴稜線上に位置するポリゴンの頂点には、特徴稜線上の頂点であることを示すフラグを付与して記憶部4に格納する。   In the grouping means 6, when data defining a ridge line that is a characteristic ridge line is extracted from the three-dimensional data, a flag indicating that it is a characteristic ridge line is assigned to this data and stored in the storage unit 4. In addition, a flag indicating that the vertex is located on the feature ridge line is assigned to the vertex of the polygon located on the feature ridge line, and is stored in the storage unit 4.

河川や堤防等に相当する領域では、形状変化の少ない平野部に比べると、高密度のポリゴンによって形状を詳細に表現する場合が多い。また、起伏の少ない平野部では、平野部に属するポリゴンが類似な形状で表現されるが、平野部と山岳部のように異なる特性を有する領域との境界では、ポリゴンの形状が変化する場合が多い。   In areas corresponding to rivers, embankments, etc., the shape is often expressed in detail by high-density polygons, compared to plain areas where there is little change in shape. In plain areas with few undulations, polygons belonging to the plain areas are expressed in a similar shape, but the shape of the polygon may change at the boundary between areas with different characteristics, such as plain areas and mountain areas. Many.

そこで、グループ化手段6は、画像や3次元データに関する、上記(1a)、(2a)、(3a)以外の特徴量を用いて特徴稜線を適宜修正しながら、上記(4a)〜(8a)の特徴量を用いて付近のポリゴンの形状や面積を大域的に解析し、現在注目するポリゴンと隣接するポリゴンが同一の地物や領域の特性を有しているか否かを判定して、特徴稜線の付近のポリゴンをグループ化する。   Therefore, the grouping unit 6 appropriately corrects the feature ridge lines using the feature quantities other than the above (1a), (2a), and (3a) regarding the image and the three-dimensional data, and the above (4a) to (8a). Using the feature amount, the shape and area of nearby polygons are analyzed globally, and it is determined whether the currently focused polygon and the neighboring polygon have the same feature or area characteristics. Group polygons near the edge.

また、このグループ化にあたり、グループ化手段6は、同じグループに属するポリゴンに同一の値をラベリングする。なお、グループ化において、画像から抽出した色情報等も利用してよい。グループ化手段6は、グループ化した結果を記憶部4に格納すると共に、管理構造生成部3の構造化部7に出力する。   In this grouping, the grouping means 6 labels the same value to polygons belonging to the same group. In the grouping, color information extracted from the image may be used. The grouping means 6 stores the grouped result in the storage unit 4 and outputs it to the structuring unit 7 of the management structure generating unit 3.

管理構造生成部3の構造化部7では、グループ化手段6によりグループ化された結果を用いて、隣接するグループや関連するグループをまとめた階層構造を作成し、各階層の外接矩形領域の座標値を算出する。   The structuring unit 7 of the management structure generating unit 3 uses the result of grouping by the grouping unit 6 to create a hierarchical structure in which adjacent groups and related groups are grouped, and coordinates of the circumscribed rectangular area of each layer Calculate the value.

ここで、構造化部7の具体的な動作例を説明する。
図2の右側に示す解析対象の3次元データの地形領域は、例えば4つの図郭11で区切られており、エリア1は図郭11中の任意の領域とする。また、グループ化手段6によって、エリア1内の3次元ポリゴンデータが図2の左側に示すようにA〜Eの5個のグループに分割されているものとする。
Here, a specific operation example of the structuring unit 7 will be described.
The topographic region of the three-dimensional data to be analyzed shown on the right side of FIG. 2 is divided by, for example, four map figures 11, and area 1 is an arbitrary area in map figure 11. Further, it is assumed that the three-dimensional polygon data in the area 1 is divided into five groups A to E by the grouping means 6 as shown on the left side of FIG.

構造化部7では、このようなエリア1に対して、あるグループ内に属する頂点の標高平均や標高の最小値及び最大値、グループの境界線の全周長、特徴稜線の並行性や交差性(ある特徴稜線から一定範囲内に存在する他の特徴稜線が存在するか否か、存在する場合それらが交差するか否か)、連続する特徴稜線の長さ等の、連続的なポリゴンの特性(大域的な特性)を算出してグループ同士の関係性を取得する。   In the structuring unit 7, for such an area 1, the average elevation of the vertices belonging to a certain group, the minimum and maximum values of the elevation, the total perimeter of the boundary line of the group, the parallelism and intersection of the characteristic ridge lines Continuous polygon characteristics, such as whether or not there are other feature ridges that exist within a certain range from a certain feature ridge, and if they intersect, the length of successive feature ridges (Global characteristics) is calculated to obtain the relationship between groups.

このグループ同士の関係性に基づいて、例えば図3右側の地形断面(図3の左側に示すエリア1中のa−a線での断面)に示すような付近に比べて最小の標高を有し、並行性を有する特徴稜線12で囲まれた部分に相当する、グループAに属する領域を、河川と推定する(図3の左側を参照)。また、グループA内の頂点の標高値から河川の上流下流を推定し、グループAに隣接するグループの対称性から土量領域(グループB,D)や堤防領域(グループC,E)が隣接していると推定する(図3を参照)。   Based on the relationship between the groups, for example, it has a minimum elevation compared to the vicinity shown in the topographic cross section on the right side of FIG. 3 (the cross section taken along the line aa in the area 1 shown on the left side of FIG. 3). The region belonging to the group A corresponding to the portion surrounded by the characteristic ridgeline 12 having parallelism is estimated as a river (see the left side of FIG. 3). In addition, the upstream and downstream of the river is estimated from the altitude value of the vertex in group A, and the soil area (groups B and D) and the dike area (groups C and E) are adjacent due to the symmetry of the group adjacent to group A. (See FIG. 3).

上記の推定結果から、構造化部7は、グループA〜Eは河川を含む河川流域の構造物であるとみなして構造化する。例えば、エリア1である矩形領域にX−Y座標を当てはめ、エリア1内の領域をX軸方向及びY軸方向に走査し、グループ同士の隣接関係を左右上下方向に調べてグループA〜E及びその他の部分(図2に示すグループF,Gに属する領域)を構造化する。   From the above estimation results, the structuring unit 7 regards the groups A to E as a structure of a river basin including a river and performs structuring. For example, XY coordinates are applied to a rectangular area that is area 1, the area in area 1 is scanned in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the adjacency relationship between the groups is checked in the left-right and up-down directions, and groups A to E and The other parts (areas belonging to groups F and G shown in FIG. 2) are structured.

図4は、図2に示す地形領域データについての構造化の一例を示す図である。図4において、「河川」や「土領域(右)」等の名称は、グループ内に属する頂点の標高平均等に基づいて各グループの地物を推定した際に付与した名称である。また、右や左は、河川の上流から下流への向きに関しての左右を示す。名称の右に記しているA〜Eはエリア1内のポリゴンをグループに分けた際に付与したラベルであり、図2に示したグループA〜Eと対応している。   FIG. 4 is a diagram showing an example of structuring the topographic region data shown in FIG. In FIG. 4, names such as “river” and “soil region (right)” are names given when the features of each group are estimated based on an altitude average of vertices belonging to the group. The right and left indicate the left and right of the direction from the upstream to the downstream of the river. A to E shown on the right of the name are labels given when the polygons in the area 1 are divided into groups, and correspond to the groups A to E shown in FIG.

構造化部7では、図2に示すエリア1内のグループを、河川(グループA)の右側は河川に近い順にグループD、グループE、グループGの順でさらにグループ化し、河川(グループA)の左側は河川に近い順にグループB、グループC、グループFの順でさらにグループ化する。このようにして、エリア1内のグループB〜Eは、グループAに関連するグループとして構造化される。つまり、図4では、河川についてのグループAを最上位とし、その直近下位の階層にグループB,D、これらの下位にグループC,E、最下位にグループF,Gが位置する。   In the structuring unit 7, the group in the area 1 shown in FIG. 2 is further grouped in the order of the group D, group E, group G in order of the river (group A) on the right side of the river (group A). The left side is further grouped in the order of group B, group C, and group F in the order closer to the river. In this way, the groups B to E in the area 1 are structured as groups related to the group A. That is, in FIG. 4, the group A for the river is the highest, the groups B and D are in the lowest hierarchy, the groups C and E are in the lower hierarchy, and the groups F and G are in the lowest.

また、グループAには、下位階層であるグループB〜Gの外接矩形領域の最小座標(図2の地点アに相当)、最大座標(図2の地点イに相当)が与えられる。つまり、グループB〜Gに外接する矩形領域(エリア1の枠)における最大座標値と最小座標値とが、グループAに関する情報として設定される。   Group A is given the minimum coordinates (corresponding to point A in FIG. 2) and the maximum coordinates (corresponding to point A in FIG. 2) of the circumscribed rectangular regions of groups B to G, which are lower layers. That is, the maximum coordinate value and the minimum coordinate value in the rectangular area (frame of area 1) circumscribing the groups B to G are set as information regarding the group A.

上述では、エリア1内に存在するグループが全て関連するグループである場合を示したが、互いに関連しないグループが存在する場合は、これらを区別して構造化する。
図5は、例えばエリア1内にグループA〜Eの他に、河川とは関連性の低いグループP(道路)とグループQ(歩道)が存在する場合のデータ構造化を示す図である。なお、関連性の高低は、画像や3次元データに関する特徴量を用いて決定する。
In the above, the case where all the groups existing in the area 1 are related groups is shown. However, when there are groups that are not related to each other, these are distinguished and structured.
FIG. 5 is a diagram illustrating data structuring when, for example, in the area 1, in addition to the groups A to E, a group P (road) and a group Q (sidewalk) that are less relevant to rivers exist. Note that the level of relevance is determined by using feature amounts relating to images and three-dimensional data.

図5の例では、道路に関するグループPが、河川のグループAとは別個に最上位に設定され、その下位階層として歩道に関するグループQが設定されている。グループPに対しても、下位階層であるグループQの外接矩形領域の座標(最大座標、最小座標)が設定される。また、「歩道(右)」という名称は、グループQの地物を推定した際に付与した名称であり、右は、図4と同様に、河川の上流から下流への向きに関しての左右を示す。Qはエリア1内のポリゴンをグループに分けた際に付与したラベルである。   In the example of FIG. 5, the group P related to the road is set at the highest level separately from the group A of the river, and the group Q related to the sidewalk is set as a lower hierarchy. Also for the group P, the coordinates (maximum coordinates, minimum coordinates) of the circumscribed rectangular area of the group Q which is the lower hierarchy are set. Further, the name “walk (right)” is the name given when the features of the group Q are estimated, and the right indicates the left and right regarding the direction from the upstream to the downstream of the river as in FIG. . Q is a label given when the polygons in area 1 are divided into groups.

このようにして得られた構造化の結果は、対象とする地形領域を図郭等でブロック領域に分割した際のブロックの階層構造と関連付けて管理される。
図6は、図2の右側に示した解析対象の地形領域に対するデータ構造化の例を示す図である。図6(a)では、図2の右側に示した解析対象の地形領域を所定の解析区域に分割しており、図郭毎のブロック(ブロック1〜4)に分割し、ブロック2をさらに小さい領域(エリア1〜4)に分割している。なお、図6において、ブロックやエリアの大きさ、分割位置は任意である。
The structuring result obtained in this way is managed in association with the hierarchical structure of the block when the target terrain area is divided into block areas by a map or the like.
6 is a diagram showing an example of data structuring for the terrain area to be analyzed shown on the right side of FIG. In FIG. 6A, the terrain area to be analyzed shown on the right side of FIG. 2 is divided into predetermined analysis areas, divided into blocks (blocks 1 to 4) for each map, and block 2 is further smaller. The area is divided into areas (areas 1 to 4). In FIG. 6, the size of blocks and areas and the division positions are arbitrary.

また、図6(b)は、図6(a)の解析区域毎の構造化結果が階層的にまとめられたデータ構造化の例を示しており、解析対象の地形領域及び各ブロックに割り当てられた各階層のデータにはそれぞれの外接矩形領域の最小座標・最大座標が関連付けられて設定されている。ブロック2の構造化データを構成する各エリア1〜4の構造化データは、図4や図5に示したようなエリア内の地物のグループ化により構造化されたデータである。   FIG. 6 (b) shows an example of data structuring in which the structuring results for each analysis area in FIG. 6 (a) are hierarchically organized, and assigned to the terrain area to be analyzed and each block. In addition, the minimum and maximum coordinates of each circumscribed rectangular area are set in association with the data of each layer. The structured data of the areas 1 to 4 constituting the structured data of the block 2 is data structured by grouping the features in the areas as shown in FIGS.

なお、対象領域の外接矩形領域とは、図6(a)のブロック1〜4を囲む枠に相当する領域であり、ブロック1〜4の各外接矩形領域とは、ブロック1〜4をそれぞれ囲む枠に相当する領域である。   The circumscribed rectangular area of the target area is an area corresponding to a frame surrounding blocks 1 to 4 in FIG. 6A, and each circumscribed rectangular area of blocks 1 to 4 surrounds blocks 1 to 4, respectively. This is an area corresponding to a frame.

管理構造生成部3の構造化部7は、図6に示すようなデータ構造化の結果(対象とする地形領域を複数のブロックに分割した際の領域の階層構造、及び、ブロック内の任意のエリアに関して、グループ同士の関連性や隣接性等に基づき作成した階層構造、及び、各階層の外接矩形領域の座標)を作成して記憶部4に格納する。   The structuring unit 7 of the management structure generating unit 3 obtains the result of data structuring as shown in FIG. 6 (the hierarchical structure of the area when the target terrain area is divided into a plurality of blocks, and an arbitrary With respect to the area, a hierarchical structure created based on the relevance and adjacency between groups and the coordinates of the circumscribed rectangular area of each hierarchy are created and stored in the storage unit 4.

次に、管理構造生成部3のインデックス生成部8は、グループ化手段6により生成されたグループ間や3次元ポリゴンデータにおいて、所望のポリゴンや頂点を高速に抽出するためのインデックスを生成する。このインデックス生成において、インデックス生成部8のグループインデックス生成手段9では、グループ化手段6により生成されたグループに関して、グループの境界となる部分のデータに基づくインデックスを生成する。   Next, the index generation unit 8 of the management structure generation unit 3 generates an index for extracting a desired polygon or vertex at high speed between the groups generated by the grouping unit 6 or in the three-dimensional polygon data. In this index generation, the group index generation unit 9 of the index generation unit 8 generates an index based on the data of the portion that becomes the boundary of the group for the group generated by the grouping unit 6.

図7は、図2に示すグループ化の結果から特徴稜線による線グループを作成する処理を説明するための図である。先ず、グループインデックス生成手段9は、記憶部4から特徴稜線やグループに関する情報を取得し、各グループに関してグループ間の境界線となる特徴稜線を複数の線グループ(以下、構成線とも適宜称す)に分ける。具体的には、グループの境界線となる特徴稜線のうち、隣接する特徴稜線同士が成す角度を順に求めていきながら、角度が閾値以下となる構成線同士を同じ線グループとしてまとめる。角度が閾値以上である場合は、別の線グループとする。   FIG. 7 is a diagram for explaining a process of creating a line group based on characteristic ridge lines from the grouping result shown in FIG. First, the group index generation unit 9 acquires information about feature ridge lines and groups from the storage unit 4, and the feature ridge lines that serve as boundary lines between groups for each group are grouped into a plurality of line groups (hereinafter also referred to as component lines as appropriate). Divide. Specifically, among the feature ridge lines that are the boundary lines of the group, the constituent lines whose angles are equal to or less than the threshold are grouped together as the same line group while sequentially obtaining the angles formed by the adjacent feature ridge lines. If the angle is greater than or equal to the threshold, it is set as another line group.

例えば、図7(a)に示すグループAの境界線となる特徴稜線の情報として、グループAの囲み部分の特徴稜線1〜4及びこれらを接続する頂点a1〜a5を取得した場合を考える。この場合、グループインデックス生成手段9は、隣接する特徴稜線同士がその頂点に対しグループAの内側になす角度を順に求め、その角度が閾値以上となる特徴稜線同士を同じ線グループとしてまとめる。また、角度が閾値未満である場合は、別の線グループとする。   For example, let us consider a case where the characteristic ridgelines 1 to 4 and the vertices a1 to a5 connecting them are acquired as the information about the characteristic ridgelines that are the boundary lines of the group A shown in FIG. In this case, the group index generation unit 9 sequentially obtains the angles formed by the adjacent feature ridge lines inside the group A with respect to the vertices, and collects the feature ridge lines whose angles are equal to or greater than the threshold as the same line group. When the angle is less than the threshold value, the line group is set as another line group.

図7(a)の例では、特徴稜線1と特徴稜線2が頂点a2に対しグループAの内側になす角度(図中、矢印で示す)、特徴稜線2と特徴稜線3が頂点a3に対しグループAの内側になす角度は、同一線グループとしての分類基準となる閾値以上であるため、同一線グループに分類される。一方、特徴稜線3と特徴稜線4が頂点a4に対しグループAの内側になす角度は上記閾値未満であるため、特徴稜線3側とは別の線グループに分類される。この結果、グループAの境界線を構成する各特徴稜線は、図7(b)に示すように、線グループ番号1〜8が付された線グループにそれぞれ分けられる。   In the example of FIG. 7A, an angle formed by the feature ridge line 1 and the feature ridge line 2 inside the group A with respect to the vertex a2 (indicated by an arrow in the figure), and the feature ridge line 2 and the feature ridge line 3 are groups with respect to the vertex a3. Since the angle formed inside A is equal to or greater than a threshold value that is a classification criterion for the same line group, the angle is classified into the same line group. On the other hand, the angle formed by the feature ridge line 3 and the feature ridge line 4 on the inner side of the group A with respect to the vertex a4 is less than the above threshold value, and thus is classified into a line group different from the feature ridge line 3 side. As a result, the characteristic ridge lines constituting the boundary line of the group A are divided into line groups assigned with line group numbers 1 to 8 as shown in FIG. 7B.

ここで、例えば図7(c)に示す境界線Xは、グループAとグループBとに共通する境界線である。このような境界線の場合、グループBにおいて、上述のように線グループを設定するにあたり、グループAで既に付された線グループ番号と同一の番号を設定する。つまり、境界線Xに関しては、グループAにおける線グループ化によって線グループ番号1〜3が付されているので、グループBにおける線グループ化に際しては、線グループ番号14〜16等とせず、図7(d)に示すように、線グループ番号1〜3をそのまま設定する。これにより、グループBに関する線グループの作成結果は、図7(d)のようになる。   Here, for example, the boundary line X shown in FIG. 7C is a boundary line common to the group A and the group B. In the case of such a boundary line, in setting a line group in group B as described above, the same number as the line group number already assigned in group A is set. That is, for the boundary line X, the line group numbers 1 to 3 are given by the line grouping in the group A. Therefore, in the line grouping in the group B, the line group numbers 14 to 16 are not used. As shown in d), the line group numbers 1 to 3 are set as they are. As a result, the line group creation result for group B is as shown in FIG.

次に、グループインデックス生成手段9は、特徴稜線を構成線に分けた結果を利用し、各グループに関して構成線に基づくインデックス(以下、グループインデックスと称す)、及び、グループの境界となるポリゴンや稜線に関するリストを作成する。
図8は、図2中のグループAに関するインデックスの例を示す図である。図8の「共有グループ1」、「共有グループ2」は、構成線の両側に存在するグループ(構成線を介して隣接するグループ)を示している。図2の場合、構成線1(線グループ番号1の線グループ)の共有グループは、グループA及びグループBである。なお、図8において、「構成線」とは、グループAを構成する構成線である。また、線グループ番号は、グループである閉領域に対して右回り或いは左回りの順に記す。
Next, the group index generation means 9 uses the result of dividing the feature ridge lines into constituent lines, and for each group, an index based on the constituent lines (hereinafter referred to as a group index), and polygons and ridge lines that serve as group boundaries. Create a list of
FIG. 8 is a diagram showing an example of an index related to group A in FIG. “Shared group 1” and “Shared group 2” in FIG. 8 indicate groups existing on both sides of the configuration line (groups adjacent via the configuration line). In the case of FIG. 2, the shared groups of configuration line 1 (line group with line group number 1) are group A and group B. In FIG. 8, the “configuration line” is a configuration line constituting the group A. The line group numbers are written in the clockwise or counterclockwise order with respect to the closed area as a group.

「共有グループ1のポリゴンリスト参照先」は、構成線を稜線として有するポリゴンのうち、「共有グループ1」に属するポリゴンの、ポリゴンリスト内における参照位置である。同様に、「共有グループ2のポリゴンリスト参照先」は、構成線を稜線として有するポリゴンのうち、「共有グループ2」に属するポリゴンの、ポリゴンリスト内における参照位置である。   The “polygon list reference destination of shared group 1” is the reference position in the polygon list of the polygon belonging to “shared group 1” among the polygons having the constituent lines as ridge lines. Similarly, “polygon list reference destination of shared group 2” is a reference position in the polygon list of polygons belonging to “shared group 2” among the polygons having the constituent lines as ridge lines.

例えば、グループAの構成線1の付近が、図9のようになっている場合、グループインデックスの「構成線1」に関して「共有グループ1のポリゴンリスト参照先」を参照すると、構成線1を稜線として持つポリゴンのうち、グループAに属するポリゴンとして、ポリゴンリスト内のポリゴン101、ポリゴン86、ポリゴン97に関する位置を参照することができる。   For example, when the vicinity of the component line 1 of the group A is as shown in FIG. 9, referring to the “polygon list reference destination of the shared group 1” with respect to the “component line 1” of the group index, As the polygons belonging to group A, the positions related to the polygon 101, the polygon 86, and the polygon 97 in the polygon list can be referred to.

なお、参照先である「ポリゴンリスト」には、グループの境界となる稜線を有するポリゴンが管理されており、頂点座標等を含むポリゴンに関する詳細情報の参照位置が設定される。この「ポリゴンリスト」から参照位置を参照することで、頂点座標等の詳細情報を取得できる。ポリゴンの詳細情報に関するインデックスについては、3次元データインデックス生成手段10による処理の説明で後述する。   In the “polygon list”, which is a reference destination, polygons having ridgelines that serve as group boundaries are managed, and reference positions for detailed information about polygons including vertex coordinates and the like are set. By referring to the reference position from the “polygon list”, detailed information such as vertex coordinates can be acquired. The index relating to the detailed information of the polygon will be described later in the description of the processing by the three-dimensional data index generation means 10.

また、「稜線リスト参照先」は、構成線に属する稜線の、稜線リスト内における参照位置を示している。参照先である「稜線リスト」には、グループの境界となる稜線のリストが管理されており、稜線に関する詳細情報(稜線の両端の頂点座標等)の参照位置が設定されている。なお、稜線の詳細情報に関するインデックスについては、3次元データインデックス生成手段10による処理の説明で後述する。   The “ridge line list reference destination” indicates the reference position of the ridge line belonging to the component line in the ridge line list. In the “ridge line list” as a reference destination, a list of ridge lines serving as group boundaries is managed, and reference positions of detailed information about the ridge lines (vertex coordinates of both ends of the ridge line) are set. The index related to the detailed information on the ridge line will be described later in the description of the processing by the three-dimensional data index generation unit 10.

「構成線の端点1の座標」、「構成線の端点2の座標」は、構成線同士の接続部分に位置する頂点の座標を格納する。図9に示す構成線1の場合、端点はP(ポリゴン101上の頂点)とQ(ポリゴン97上の頂点)となる。
上述のようにして作成されたグループインデックス、ポリゴンリスト、稜線リストは、グループインデックス生成手段9によって記憶部4に格納される。
“Coordinates of the end point 1 of the constituent line” and “coordinates of the end point 2 of the constituent line” store the coordinates of the vertex located at the connecting portion of the constituent lines. In the configuration line 1 shown in FIG. 9, the end points are P (vertex on the polygon 101) and Q (vertex on the polygon 97).
The group index, polygon list, and ridge line list created as described above are stored in the storage unit 4 by the group index generation means 9.

3次元データインデックス生成手段10では、3次元ポリゴンデータに関して、ポリゴンや稜線、頂点等の図形要素に関するインデックスを生成する。
図10(a)は、ポリゴンを管理するインデックスの一例を示す図である。図10(a)において、「ポリゴン」は、グループインデックス生成手段9において生成された、図8に示すようなポリゴンリストから参照される。このインデックスにおける「稜線1」、「稜線2」、「稜線3」はポリゴンを構成する稜線を示しており、「稜線1」、「稜線2」、「稜線3」の各々から後述する頂点座標等の稜線に関する詳細情報を参照することができる。なお、図10(a)の例では稜線の数は3個であり、三角ポリゴンの場合を示している。
The three-dimensional data index generation means 10 generates an index related to graphic elements such as polygons, ridge lines, and vertices with respect to the three-dimensional polygon data.
FIG. 10A is a diagram illustrating an example of an index for managing polygons. In FIG. 10A, “polygon” is referred to from the polygon list shown in FIG. 8 generated by the group index generation means 9. “Ridge line 1”, “Ridge line 2”, and “Ridge line 3” in this index indicate ridge lines constituting the polygon, and vertex coordinates described later from “Ridge line 1”, “Ridge line 2”, and “Ridge line 3”, etc. Detailed information related to the ridgeline of can be referred to. In the example of FIG. 10A, the number of ridge lines is three, and the case of a triangular polygon is shown.

「稜線1」、「稜線2」、「稜線3」に記す稜線の順序は、ポリゴンに対して右回り(あるいは左回り)で規則的とする。なお、「ポリゴン」がグループの構成線上のポリゴンである場合には、「稜線1」、「稜線2」、「稜線3」の順に構成線上の稜線を格納する。例えば、2つの構成線を有するポリゴンは、「稜線1」、「稜線2」が構成線上の稜線である。
「頂点X座標」、「頂点Y座標」、「頂点Z座標」は、ポリゴンを構成する頂点の座標である。「稜線1の隣接ポリゴン」は、「稜線1」で示されるポリゴンに隣接するポリゴンであり、このポリゴンの参照先が設定される。「稜線2の隣接ポリゴン」、「稜線3の隣接ポリゴン」についても同様に、「稜線2」、「稜線3」で示されるポリゴンに隣接するポリゴンの参照先がそれぞれ設定される。
The order of the ridge lines described in “ridge line 1”, “ridge line 2”, and “ridge line 3” is regular clockwise (or counterclockwise) with respect to the polygon. When the “polygon” is a polygon on the constituent line of the group, the ridge lines on the constituent line are stored in the order of “ridge line 1”, “ridge line 2”, and “ridge line 3”. For example, in a polygon having two constituent lines, “ridge line 1” and “ridge line 2” are ridge lines on the constituent lines.
“Vertex X coordinate”, “vertex Y coordinate”, and “vertex Z coordinate” are the coordinates of the vertices constituting the polygon. The “adjacent polygon of ridge line 1” is a polygon adjacent to the polygon indicated by “ridge line 1”, and the reference destination of this polygon is set. Similarly, for “adjacent polygons of ridgeline 2” and “adjacent polygons of ridgeline 3”, reference destinations of polygons adjacent to the polygons indicated by “ridgeline 2” and “ridgeline 3” are respectively set.

次に、稜線に関するインデックスについて説明する。
図10(b)は、稜線を管理するインデックスの一例を示す図である。図10(b)において、「稜線」は、グループインデックス生成手段9において生成された稜線リストや、図10(a)に示すポリゴンに関するインデックスの「稜線1」〜「稜線3」から参照される。「共有ポリゴン1」及び「共有ポリゴン2」は、稜線の両側にあるポリゴン(稜線を介して隣接するポリゴン)について、ポリゴンに関するインデックスへの参照位置を示している。「頂点1」及び「頂点2」は、稜線の両端の2頂点である。
上述のようして作成されたインデックスは、3次元データインデックス生成手段10によって記憶部4に格納される。
Next, the index regarding a ridgeline is demonstrated.
FIG. 10B is a diagram illustrating an example of an index for managing a ridge line. In FIG. 10B, the “ridge line” is referred to from the edge line list generated by the group index generation unit 9 and the “ridge line 1” to “ridge line 3” of the indexes related to the polygon shown in FIG. “Shared polygon 1” and “Shared polygon 2” indicate reference positions to indices related to the polygons on both sides of the ridgeline (polygons adjacent via the ridgeline). “Vertex 1” and “Vertex 2” are two vertices at both ends of the ridge line.
The index created as described above is stored in the storage unit 4 by the three-dimensional data index generation means 10.

なお、上述した例では、3次元ポリゴンデータを対象としたが、レーザ測量等で得られる点群データの場合は、ボロノイ分割やその他の手法等によりポリゴンデータを作成し、このデータを記憶部4に入力することで、同様にして、データ解析部2、管理構造生成部3による処理を行うことができる。   In the above-described example, three-dimensional polygon data is targeted. However, in the case of point cloud data obtained by laser surveying or the like, polygon data is created by Voronoi division or other methods, and this data is stored in the storage unit 4. In the same manner, processing by the data analysis unit 2 and the management structure generation unit 3 can be performed.

また、3次元データに関する特徴量として、「エッジの両側の面について、2面がなす角度」、「近似ガウス曲率」、「ポリゴン密度」の3種類を用いて特徴稜線を抽出する例を示したが、特徴稜線の抽出に利用する特徴量は、上記3種類に限定するものではない。3次元データに基づいて算出可能な他の特徴量を用いて特徴稜線を求めても良い。   In addition, as an example of the feature amount related to the three-dimensional data, an example in which a feature edge line is extracted using three types of “angle between two surfaces of an edge”, “approximate Gaussian curvature”, and “polygon density” is shown. However, the feature quantity used for extracting the feature ridge line is not limited to the above three types. The feature ridge line may be obtained using another feature amount that can be calculated based on the three-dimensional data.

さらに、インデックスを構成する項目についても、図8や図10(a)、(b)に示したものにのみに限定されるものではない。つまり、他の項目を追加してもよく、また図8等に示すインデックスにおいて、一つのインデックスにまとめられている複数の項目を分割して、複数のインデックスを作成してもよい。また、データ構造は、テーブルやリスト等、特に限定するものではない。   Furthermore, the items constituting the index are not limited to those shown in FIG. 8, FIG. 10 (a), and FIG. 10 (b). That is, other items may be added, and a plurality of items may be created by dividing a plurality of items collected in one index in the index shown in FIG. The data structure is not particularly limited, such as a table or a list.

以上のように、この実施の形態1によれば、隣接ポリゴンの面積の特性や隣接ポリゴンの頂点存在範囲等、大域的な3次元データ特性を考慮した特徴量を抽出するので、ポリゴンを複数のグループに分類する際に、地物や領域の特性に応じて分類することができる。このため、河川管理や道路管理等の用途に即した解析を行うことができ、用途に応じた高速な検索を実現可能なインデックスを作成することができる。   As described above, according to the first embodiment, since feature quantities considering global three-dimensional data characteristics such as area characteristics of adjacent polygons and vertex existing ranges of adjacent polygons are extracted, a plurality of polygons are extracted. When classifying into groups, it is possible to classify according to the characteristics of features and regions. For this reason, it is possible to perform analysis in accordance with applications such as river management and road management, and it is possible to create an index that can realize high-speed search according to the application.

また、上記実施の形態1では、ポリゴンを複数のグループに分類する際に3次元データから特徴稜線を抽出し、抽出した特徴稜線と他の特徴量を用いた解析によって分類するので、元のポリゴンを分割して管理するという不要な処理の発生を回避できる。このため、元々の3次元データのポリゴン数が膨大である場合であっても、ポリゴン数がさらに増大することがなく、効率的に管理できる。   In the first embodiment, when the polygons are classified into a plurality of groups, the feature ridge lines are extracted from the three-dimensional data, and are classified by analysis using the extracted feature ridge lines and other feature amounts. It is possible to avoid the generation of unnecessary processing of dividing and managing. For this reason, even when the number of polygons in the original three-dimensional data is enormous, the number of polygons does not increase further, and can be managed efficiently.

実施の形態2.
この実施の形態2は、上記実施の形態1で示した3次元データの解析結果に基づいて作成されたインデックスを用い、近傍検索等の空間検索を高速に行う検索装置を説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, a search device that performs high-speed spatial search such as neighborhood search using an index created based on the analysis result of the three-dimensional data shown in the first embodiment will be described.

図11は、この発明の実施の形態2による検索装置の構成を示すブロック図である。図11に示すように、実施の形態2による検索装置13は、上記実施の形態1で示した図1の構成に加え、検索部14が新たに設けられている。データ解析部2は、上記実施の形態1と同様に、画像や3次元データから複数種類の特徴量を抽出し、抽出した特徴量を解析して処理対象データ中の3次元ポリゴンデータを関連のある複数のグループに分類する。また、データ解析部2は、図1と同様に、特徴量抽出手段5及びグループ化手段6を備える。   FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a search device according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 11, the search device 13 according to the second embodiment is additionally provided with a search unit 14 in addition to the configuration of FIG. 1 shown in the first embodiment. As in the first embodiment, the data analysis unit 2 extracts a plurality of types of feature values from an image or three-dimensional data, analyzes the extracted feature values, and associates the three-dimensional polygon data in the processing target data with related data. Classify into several groups. The data analysis unit 2 includes a feature amount extraction unit 5 and a grouping unit 6 as in FIG.

管理構造生成部3は、データ解析部2において抽出された特徴量やグループ化の結果を用いて解析対象の3次元ポリゴンデータを階層構造を有するデータに構造化し、データを高速に抽出するためのデータ構造(グループや3次元データに関するインデックス)を作成する。また、管理構造生成部3は、図1と同様に、構造化部7及びインデックス生成部8を備え、インデックス生成部8は、グループインデックス生成手段9及び3次元データインデックス生成手段10を備える。   The management structure generator 3 uses the feature amounts and grouping results extracted by the data analyzer 2 to structure the 3D polygon data to be analyzed into data having a hierarchical structure, and to extract the data at high speed Create data structures (indexes for groups and 3D data). The management structure generation unit 3 includes a structuring unit 7 and an index generation unit 8 as in FIG. 1, and the index generation unit 8 includes a group index generation unit 9 and a three-dimensional data index generation unit 10.

記憶部4は、地形や地物(道路や建物等)の3次元データや航空写真等の画像、画像や3次元データから抽出した解析結果に加え、検索部14による検索結果のデータ(ポリゴン、頂点座標、頂点の接続順序)を記憶する。3次元データとしては、3次元座標を有する頂点及び頂点の接続順序を有したポリゴンデータである。ポリゴンデータは、以降の説明では三角形(TINを含む)で表現されたものを使用する例を示すが、四角形、多角形の面で表現されたものであってもよい。   The storage unit 4 includes, in addition to analysis results extracted from three-dimensional data of topography and features (roads, buildings, etc.), images such as aerial photographs, images and three-dimensional data, search result data (polygon, Vertex coordinates, vertex connection order) are stored. The three-dimensional data is polygon data having vertices having three-dimensional coordinates and a connection order of the vertices. In the following description, an example in which polygon data represented by triangles (including TIN) is used, but polygon data may be represented by quadrilateral or polygonal surfaces.

検索部14は、管理構造生成部3により作成された、頂点や稜線等の3次元データに関するインデックスや複数のポリゴンデータをまとめたグループに関するインデックスを用いて、処理対象データで表現される空間の検索を行う。検索部14の近傍検索手段15は、入力された地点等の付近に存在するデータを検索する。検索部14の閉領域検索手段16は、指定された閉領域内に存在するデータや閉領域と交差するデータを検索する。   The search unit 14 searches the space represented by the processing target data using the index related to the three-dimensional data such as vertices and ridgelines and the index related to the group in which a plurality of polygon data are collected, which is created by the management structure generation unit 3. I do. The neighborhood search means 15 of the search unit 14 searches for data existing in the vicinity of the input point or the like. The closed area search means 16 of the search unit 14 searches for data existing in the specified closed area or data intersecting with the closed area.

データ解析部2、管理構造生成部3、検索部14の近傍検索手段15及び閉領域検索手段16は、例えば本発明の趣旨に従う検索処理プログラムを、検索装置13を構成するコンピュータの演算処理装置に実行させてその動作を制御することにより、ソフトウエアとハードウエアとが協働した具体的な手段として実現することができる。   The data search unit 2, the management structure generation unit 3, the neighborhood search unit 15 and the closed region search unit 16 of the search unit 14, for example, apply a search processing program according to the gist of the present invention to the arithmetic processing unit of the computer constituting the search unit 13. By executing the program and controlling its operation, it can be realized as a specific means in which software and hardware cooperate.

次に動作について説明する。
先ず、データ解析部2の特徴量抽出手段5が、記憶部4に格納されている画像や3次元データから特徴量を抽出する。このとき、特徴量抽出手段5では、画像や3次元形状に関する一般的な特徴量(色情報や曲率等)の他に、地形や地物の識別と領域分割が有効となるように、連続的なポリゴンの特性(大域的な特性)を考慮した特徴量を抽出する。具体的な動作は、上記実施の形態1と同様である。
Next, the operation will be described.
First, the feature amount extraction unit 5 of the data analysis unit 2 extracts a feature amount from an image or three-dimensional data stored in the storage unit 4. At this time, the feature quantity extraction unit 5 continuously performs identification and area segmentation of terrain and features in addition to general feature quantities (color information, curvature, etc.) related to images and three-dimensional shapes. The feature quantity considering the characteristic (global characteristic) of a simple polygon is extracted. The specific operation is the same as that in the first embodiment.

データ解析部2のグループ化手段6では、特徴量抽出手段5により抽出された複数種類の特徴量を用いて、3次元ポリゴンデータを複数のグループに分割する。具体的な動作は、上記実施の形態1と同様である。   The grouping unit 6 of the data analysis unit 2 divides the three-dimensional polygon data into a plurality of groups using a plurality of types of feature amounts extracted by the feature amount extraction unit 5. The specific operation is the same as that in the first embodiment.

管理構造生成部3の構造化部7は、データ解析部2のグループ化手段6によりグループ化された結果を用いて、隣接するグループや関連するグループをまとめた階層構造を作成し、各階層の外接矩形領域の座標値を算出する。具体的な動作は、上記実施の形態1と同様である。   The structuring unit 7 of the management structure generating unit 3 uses the result of grouping by the grouping unit 6 of the data analyzing unit 2 to create a hierarchical structure in which adjacent groups and related groups are grouped, and The coordinate value of the circumscribed rectangular area is calculated. The specific operation is the same as that in the first embodiment.

さらに、インデックス生成部8のグループインデックス生成手段9では、グループ化手段6で生成したグループに関して、グループの境界となる部分のデータに基づくインデックスを生成する。インデックス生成部8の3次元データインデックス生成手段10は、3次元データに関してポリゴンや稜線等の図形要素に関するインデックスを生成する。
これら手段9,10による具体的な動作は、上記実施の形態1と同様である。このようにして構造化されたインデックスが構築され、記憶部4に格納される。
Further, the group index generation unit 9 of the index generation unit 8 generates an index based on the data of the part that becomes the boundary of the group for the group generated by the grouping unit 6. The three-dimensional data index generation means 10 of the index generation unit 8 generates an index related to a graphic element such as a polygon or a ridge line with respect to the three-dimensional data.
Specific operations by these means 9 and 10 are the same as those in the first embodiment. An index structured in this way is constructed and stored in the storage unit 4.

検索部14では、記憶部4に格納された上記インデックスを用いて空間検索を行う。
先ず、検索部14の近傍検索手段15は、記憶部4からインデックスを読み込み、解析対象である地形領域における、指定されたデータの付近に存在するデータを検索する。
例えば、検索装置13に接続する不図示の入力装置を用いて、ユーザがある地点の座標を入力すると、入力した座標値で特定される地点に最も近いポリゴンの頂点や、入力した座標値で特定される地点から一定範囲内の領域に存在する頂点等を検索する。地形領域の3次元データを検索対象とする場合、実施の形態2による検索装置13では、少なくとも下記のデータを検索することができる。
(1b)指定地点が属するポリゴン
(2b)指定地点を含むポリゴンに隣接するポリゴン
(3b)指定地点に最も近い順にN個の頂点
(4b)指定地点から一定範囲内(例えば、半径Rの円内)に存在するポリゴンや頂点
The search unit 14 performs a spatial search using the index stored in the storage unit 4.
First, the proximity search unit 15 of the search unit 14 reads an index from the storage unit 4 and searches for data existing in the vicinity of the designated data in the terrain area to be analyzed.
For example, when a user inputs the coordinates of a certain point using an input device (not shown) connected to the search device 13, it is specified by the vertex of the polygon closest to the point specified by the input coordinate value or the input coordinate value Search for vertices and the like that exist within a certain range from the point to be searched. When the three-dimensional data of the terrain area is a search target, the search device 13 according to Embodiment 2 can search at least the following data.
(1b) Polygon to which the designated point belongs (2b) Polygon adjacent to the polygon including the designated point (3b) N vertices (4b) within a certain range from the designated point in order closest to the designated point (for example, within a circle of radius R ) Existing polygons and vertices

先ず、(1b)指定した地点が属するポリゴン及び(2b)指定地点を含むポリゴンに隣接するポリゴンを検索する処理を具体的に説明する。
図12は指定地点の検索動作を説明するための図である。図12の左側図に示すブロック1〜ブロック4は、上記実施の形態1の図6で示したような階層構造を有しており、またブロック2内のエリア2に関するデータは、上記実施の形態1の図5で示したようなデータ構造化がなされているものとする。
First, (1b) a process of searching for a polygon to which a designated point belongs and (2b) a polygon adjacent to a polygon including the designated point will be specifically described.
FIG. 12 is a diagram for explaining a search operation for a designated point. The block 1 to block 4 shown in the left side view of FIG. 12 have a hierarchical structure as shown in FIG. 6 of the first embodiment, and the data related to the area 2 in the block 2 is the same as that of the first embodiment. It is assumed that the data structure as shown in FIG.

ここで、ユーザが、不図示の入力装置を用いて地点ウの座標値を指定すると、検索部14の近傍検索手段15が、直ちに図12左側図に示す地形領域に関するインデックスを記憶部4から読み出し、このインデックスを用いて図12左側図におけるブロック1〜4の外接矩形領域の座標(最小座標、最大座標)を抽出し、地点ウの座標値と比較する。   Here, when the user designates the coordinate value of the point c using an input device (not shown), the neighborhood search means 15 of the search unit 14 immediately reads out the index related to the topographic area shown in the left side view of FIG. Then, using this index, the coordinates (minimum coordinates, maximum coordinates) of the circumscribed rectangular areas of the blocks 1 to 4 in the left side view of FIG. 12 are extracted and compared with the coordinate values of the point c.

これにより、例えば地点ウの座標値に近い外接矩形領域の座標値を有するブロックとしてブロック2が抽出されると、近傍検索手段15は、このブロック2に関するインデックス情報を用いて、ブロック2の下位階層を順に辿り地点ウが属するエリアとしてエリア2を特定する。続いて、近傍検索手段15は、エリア2に関するインデックス情報を用いて、エリア2の下位階層を順に辿り、地点ウが属するグループがグループAであると特定する。このようにして、指定された地点ウの属するグループが特定される。   Thereby, for example, when the block 2 is extracted as a block having the coordinate value of the circumscribed rectangular area close to the coordinate value of the point c, the neighborhood search means 15 uses the index information related to the block 2 to search the lower hierarchy of the block 2 Are sequentially identified, and area 2 is identified as the area to which point c belongs. Subsequently, the neighborhood search means 15 uses the index information related to area 2 to sequentially trace the lower layers of area 2 and specify that the group to which point c belongs is group A. In this way, the group to which the designated point c belongs is specified.

(1b)指定した地点が属するポリゴン及び(2b)指定地点を含むポリゴンに隣接するポリゴンを検索する処理をさらに詳細に説明する。
図13は、指定地点が属するポリゴンの検索処理を説明するための図であり、グループFに属するポリゴンU内の点Pが指定された場合を示している。また、グループFは、グループGに構成線1を介して隣接しており、構成線1を共通な稜線としてポリゴンV,Wがあり、これらとポリゴンUとが隣接している。
Processing for searching for (1b) a polygon to which a designated point belongs and (2b) a polygon adjacent to a polygon including the designated point will be described in more detail.
FIG. 13 is a diagram for explaining a polygon search process to which a designated point belongs, and shows a case where a point P in a polygon U belonging to a group F is designated. The group F is adjacent to the group G via the component line 1, and there are polygons V and W with the component line 1 as a common ridge line, and these and the polygon U are adjacent to each other.

図13において、点Pの座標(2次元でも3次元でもよい)が指定されると、近傍検索手段15は、記憶部4に格納されているインデックスを参照し、上述したようにブロックやエリアの外接矩形領域の座標値と指定点Pの座標値とを比較して、指定点Pに近い上位階層のブロックを特定し、さらにブロックの下位階層であるエリアを順に辿って指定点Pが属するグループFを特定する。   In FIG. 13, when the coordinates of the point P (which may be two-dimensional or three-dimensional) are designated, the neighborhood searching means 15 refers to the index stored in the storage unit 4 and, as described above, the block or area The coordinate value of the circumscribed rectangular area is compared with the coordinate value of the designated point P to identify a block in the upper hierarchy close to the designated point P, and the area that is the lower hierarchy of the block is traced in order, and the group to which the designated point P belongs Specify F.

近傍検索手段15は、記憶部4から読み出したインデックスにおける、グループFに関するインデックス情報を用いて指定点Pに最も近い構成線を特定し、この構成線を共通の稜線として有するポリゴンを、図8に示したような「ポリゴンリスト参照先」を参照して特定し、指定点Pに最も近いポリゴンを検索する。   The neighborhood search means 15 identifies the constituent line closest to the designated point P using the index information related to the group F in the index read from the storage unit 4, and the polygon having this constituent line as a common ridge line is shown in FIG. The polygons closest to the designated point P are searched by specifying with reference to the “polygon list reference destination” as shown.

図13の例では、指定点Pに最も近い構成線として構成線1が特定され、構成線1に属するポリゴン(構成線1を稜線として有するポリゴン)のうち、指定点Pに最も近いポリゴンを探索することにより、当該ポリゴンとしてポリゴンW(指定点Pを含むポリゴンに隣接するポリゴン)が特定される。   In the example of FIG. 13, the component line 1 is specified as the component line closest to the designated point P, and the polygon closest to the designated point P among the polygons belonging to the component line 1 (polygon having the component line 1 as an edge line) is searched. Thus, the polygon W (polygon adjacent to the polygon including the designated point P) is specified as the polygon.

続いて、近傍検索手段15は、指定点Pに最も近いポリゴンWが特定されると、このポリゴン上(あるいはポリゴン内)に指定点Pが存在しなければ、ポリゴンに関するインデックスを参照して、構成線1に属しないポリゴン(構成線1を稜線として有さないポリゴン)うち、隣接するポリゴンを順に特定し、指定点Pが属するポリゴンを特定する。
図13の例では、ポリゴンWに隣接するポリゴンとしてポリゴンUが特定され、ポリゴンU内に指定点Pが存在するので、近傍検索手段15が検索処理を終了する。これにより、ポリゴンUに関するデータが検索結果のポリゴンとして出力される。
Subsequently, when the polygon W closest to the designated point P is specified, the neighborhood search means 15 refers to the polygon related index if the designated point P does not exist on this polygon (or within the polygon). Among polygons that do not belong to line 1 (polygons that do not have component line 1 as an edge), adjacent polygons are specified in order, and the polygon to which the designated point P belongs is specified.
In the example of FIG. 13, the polygon U is specified as a polygon adjacent to the polygon W, and the designated point P exists in the polygon U. Therefore, the neighborhood search unit 15 ends the search process. As a result, data relating to the polygon U is output as a polygon as a search result.

一方、図13に示す点Qが指定点として入力された場合、上記と同様に、指定点Qが属するグループとしてグループFが特定され、グループFに関して指定点Qに最も近い構成線として構成線1が特定される。同様に、構成線1に属するポリゴンを順に特定していくことで、指定点Qに最も近いポリゴンとしてポリゴンVが特定される。このポリゴンVは、指定点Qを含むため、ポリゴンVに関するデータが検索結果として出力される。   On the other hand, when the point Q shown in FIG. 13 is input as the designated point, the group F is specified as the group to which the designated point Q belongs, and the constituent line 1 is the closest to the designated point Q with respect to the group F. Is identified. Similarly, by specifying the polygons belonging to the component line 1 in order, the polygon V is specified as the polygon closest to the designated point Q. Since this polygon V includes the designated point Q, data relating to the polygon V is output as a search result.

また、(2b)指定地点を含むポリゴンに隣接するポリゴンを検索する処理としては、図13で点Pを指定した場合のように、ポリゴンに関するインデックスを参照して、指定点Pを含むポリゴンを特定するために、これに隣接するポリゴンを先に順に特定する場合がある。また、点Qを指定した場合のように、先に指定点Qを含むポリゴンVを特定し、これに隣接するポリゴンについて、ポリゴンに関するインデックスを参照して順に特定する場合も考えられる。   Further, (2b) as a process of searching for a polygon adjacent to the polygon including the designated point, the polygon including the designated point P is specified by referring to the polygon-related index as in the case where the point P is designated in FIG. In order to do so, the polygons adjacent to the polygon may be identified in order. Further, as in the case where the point Q is designated, the polygon V including the designated point Q is identified first, and the polygons adjacent to the polygon V can be identified sequentially with reference to the polygon-related index.

次に、(3b)指定地点に最も近い順にN個の頂点を検索する処理を説明する。
指定点から近い順にN個の頂点を検索する処理では、上記検索動作によって指定点が属するポリゴンを特定した後、隣接するポリゴンを順に特定する動作を複数回繰り返して指定点を含むポリゴンの周辺のポリゴンを複数個特定し、各ポリゴンの頂点と指定点との距離が小さい順にN個の頂点を特定する。
Next, (3b) a process of searching for N vertices in the order closest to the designated point will be described.
In the process of searching for N vertices in order from the specified point, after the polygon to which the specified point belongs is specified by the above search operation, the operation of specifying adjacent polygons in order is repeated a plurality of times, and the polygons including the specified point are A plurality of polygons are specified, and N vertices are specified in ascending order of distance between the vertexes of each polygon and the designated point.

図14は、指定地点に最も近い順にN個の頂点を検索する処理を説明するための図であり、グループFに属するポリゴンU内の点Pが指定された場合を示している。また、グループFは、グループGに構成線1を介して隣接しており、構成線1を共通な稜線としてポリゴンV,Wがあり、ポリゴンV、ポリゴンW及びポリゴンXとポリゴンUとが隣接している。また、ポリゴンV、ポリゴンWは、構成線1を介してグループGに属するポリゴンY及びポリゴンZとそれぞれ隣接している。   FIG. 14 is a diagram for explaining a process of searching for N vertices in the order closest to the designated point, and shows a case where a point P in the polygon U belonging to the group F is designated. The group F is adjacent to the group G via the component line 1, and there are polygons V and W with the component line 1 as a common ridge line, and the polygon V, polygon W, polygon X and polygon U are adjacent to each other. ing. Further, the polygon V and the polygon W are adjacent to the polygon Y and the polygon Z belonging to the group G via the component line 1, respectively.

図14に示す点Pのようにグループの境界付近の地点が指定された場合、近傍検索手段15は、指定点が含まれるグループ(図14の例ではグループF)に属するポリゴンの他に、境界線(構成線1)を介して隣接するグループ(図14の例ではグループG)に属するポリゴンも特定する。   When a point near the boundary of the group is designated as in the point P shown in FIG. 14, the neighborhood search means 15 includes the boundary in addition to the polygon belonging to the group including the designated point (group F in the example of FIG. 14). Polygons belonging to an adjacent group (group G in the example of FIG. 14) via a line (configuration line 1) are also specified.

図14の例において、近傍検索手段15は、指定点Pが存在するポリゴンとしてポリゴンUが特定された後、ポリゴンUに隣接するポリゴンとして、先ず同一グループであるグループFに属するポリゴンV,W,Xを特定する。続いて、ポリゴンWは、構成線1上に稜線を有しているため、この稜線を介して隣接するポリゴンを、ポリゴンに関するインデックスを参照してグループG内のポリゴンYを特定する。構成線1上に稜線を有するポリゴンVについても同様にして、グループGに属する隣接するポリゴンZを特定する。   In the example of FIG. 14, after the polygon U is specified as the polygon in which the designated point P exists, the neighborhood searching means 15 first determines the polygons V, W, and V belonging to the group F that is the same group as the polygon adjacent to the polygon U. X is specified. Subsequently, since the polygon W has a ridge line on the component line 1, the polygon Y in the group G is specified by referring to the polygons that are adjacent via the ridge line and referring to the polygon index. Similarly for the polygon V having a ridge line on the component line 1, the adjacent polygon Z belonging to the group G is specified.

この後、近傍検索手段15は、ポリゴンV〜Zの各頂点と指定点Pとの距離が小さい順にN個の頂点を特定する。指定点Pを含むポリゴンUの周辺のポリゴンV〜ZからN個の頂点が得られると、検索を終了する。なお、頂点数がN個に満たない場合は、現在までに特定されているポリゴンにさらに隣接するポリゴンを特定し、頂点数が所定のN個になるまで上記処理を繰り返す。   Thereafter, the neighborhood searching means 15 specifies N vertices in ascending order of the distance between each vertex of the polygons V to Z and the designated point P. When N vertices are obtained from the polygons V to Z around the polygon U including the designated point P, the search is terminated. If the number of vertices is less than N, a polygon further adjacent to the polygons identified so far is specified, and the above process is repeated until the number of vertices reaches a predetermined number of N.

次に、(4b)指定地点から一定範囲内に存在するポリゴンや頂点の検索処理について説明する。
指定地点から一定範囲内(例えば、半径Rの円内)に存在するポリゴンや頂点を検索する処理では、指定点を含むポリゴンを特定した後、そのポリゴンに隣接するポリゴンをポリゴンに関するインデックスを参照しながら順に特定していき、特定されたポリゴンの頂点と指定点との距離が半径Rを超えた場合に、そのポリゴンに隣接するポリゴンを検索する処理を終了する。
Next, (4b) a search process for polygons and vertices existing within a certain range from the designated point will be described.
In the process of searching for polygons and vertices that exist within a certain range (for example, within a circle with a radius R) from the specified point, after identifying the polygon that includes the specified point, refer to the polygon adjacent to that polygon for the polygon index. The process of searching for a polygon adjacent to the polygon ends when the distance between the apex of the specified polygon and the specified point exceeds the radius R.

例えば、上述した(1b)〜(3b)の検索処理を実行し、これまでに特定されている全てのポリゴンに関して、各々に隣接するポリゴンの頂点が、指定点から半径Rの円で規定される範囲外に存在する場合、当該検索処理を終了し、指定点から半径Rの円内のポリゴンと頂点とを検索結果として出力する。   For example, the search processes (1b) to (3b) described above are executed, and for all the polygons identified so far, the vertexes of the polygons adjacent to each of the polygons are defined by circles having a radius R from the designated point. If it exists outside the range, the search process is terminated, and polygons and vertices within a circle having a radius R from the specified point are output as search results.

なお、上述した検索処理によって指定点から一定範囲内に存在するポリゴンを検索し、事後的にそのポリゴンの頂点と指定点との距離を半径Rと比較することで、指定点から一定範囲内に存在する頂点を検索するようにしてもよい。   It should be noted that a polygon existing within a certain range from the designated point is retrieved by the above-described retrieval process, and the distance between the vertex of the polygon and the designated point is compared with the radius R afterwards to bring the polygon from the designated point within the certain range. You may make it search the vertex which exists.

以上の動作により検索結果のデータ(例えば、特定したポリゴンの3次元データ、頂点座標、頂点の接続順序)が得られると、近傍検索手段15は、当該検索結果を記憶部4に格納する。   When the search result data (for example, three-dimensional data of the specified polygon, vertex coordinates, vertex connection order) is obtained by the above operation, the neighborhood search unit 15 stores the search result in the storage unit 4.

検索部14の閉領域検索手段16では、検索対象の3次元データ(地形領域)において指定された閉領域内に存在するデータや閉領域と交差するデータを検索する。
以降では、閉領域内にグループの構成線が存在する場合と、閉領域内にグループの構成線が存在しない場合(閉領域全体がグループ内に含まれる場合)とについて説明する。
The closed area search means 16 of the search unit 14 searches for data existing in the closed area specified in the three-dimensional data (terrain area) to be searched or data crossing the closed area.
Hereinafter, a case where a group constituent line exists in the closed region and a case where a group constituent line does not exist in the closed region (a case where the entire closed region is included in the group) will be described.

図15は、閉領域内にグループの構成線が存在する場合の検索処理の流れを示すフローチャートである。図16は、閉領域内にグループの構成線が存在する場合の検索処理を説明するための図であり、グループFとグループGの境界線である構成線1が閉領域内に存在する場合を示している。この図16を適宜用いつつ、図15に沿って動作を説明する。   FIG. 15 is a flowchart showing the flow of search processing when a group constituent line exists in the closed region. FIG. 16 is a diagram for explaining a search process when a group constituent line exists in the closed region, where the constituent line 1 that is a boundary line between the group F and the group G exists in the closed region. Show. The operation will be described along FIG. 15 while using FIG. 16 as appropriate.

先ず、ユーザが、不図示の入力装置を用いて、図16に示すような閉領域を構成する頂点座標値を入力すると、閉領域検索手段16は、上記実施の形態1で示したグループインデックスを記憶部4から読み出し、このグループインデックスを参照して閉領域を構成する各頂点がどのグループに存在するかを調べる(ステップST1)。図16の例では、閉領域を構成する頂点a〜dは、グループFあるいはグループGに属するとの結果が得られる。   First, when a user inputs vertex coordinate values constituting a closed region as shown in FIG. 16 using an input device (not shown), the closed region search means 16 uses the group index shown in the first embodiment. The group 4 is read out from the storage unit 4, and the group index is referred to to check in which group each vertex constituting the closed region exists (step ST1). In the example of FIG. 16, it is obtained that the vertices a to d constituting the closed region belong to the group F or the group G.

次に、閉領域検索手段16は、閉領域を構成する頂点a〜dに関して、隣接する頂点が別のグループになる箇所を調べ、閉領域とグループとが交差する構成線を特定し、その構成線に属するポリゴンの中で閉領域と交差するポリゴン情報を取得する(ステップST2)。図16の場合、頂点aと頂点bの間、及び、頂点cと頂点dの間で、頂点が属するグループが異なるため、線分ab及び線分cdとが点p、qでそれぞれ交差する構成線として構成線1が特定される。   Next, the closed region search means 16 examines the places where adjacent vertices are in another group with respect to the vertices a to d constituting the closed region, identifies the constituent line where the closed region and the group intersect, Polygon information that intersects with the closed region among the polygons belonging to the line is acquired (step ST2). In the case of FIG. 16, since the groups to which the vertices belong are different between the vertex a and the vertex b and between the vertex c and the vertex d, the line segment ab and the line segment cd intersect at points p and q, respectively. The constituent line 1 is specified as the line.

さらに、閉領域検索手段16は、グループインデックスやポリゴンリスト、ポリゴンや稜線に関するインデックスを参照して、構成線1に属するポリゴンの中で閉領域に属するポリゴンとして、ポリゴンF1、ポリゴンF2、ポリゴンF3、ポリゴンG1、ポリゴンG2、ポリゴンG3を特定し、これらのポリゴン情報(頂点座標等のポリゴンデータ)を取得する。   Further, the closed region search means 16 refers to the group index, polygon list, and indexes related to polygons and ridge lines, and among the polygons belonging to the component line 1, polygons F1, polygon F2, polygon F3, Polygon G1, polygon G2, and polygon G3 are specified, and their polygon information (polygon data such as vertex coordinates) is acquired.

ステップST3において、閉領域検索手段16は、ステップST2で特定されたポリゴンに関して、構成線ではない稜線と、この稜線を介して隣接するポリゴンとを特定する。例えば、ポリゴンF1の場合、ポリゴンF1の稜線の中で構成線上ではない稜線として稜線L1(図16中、太線で示す)に関する情報を取得する。また、稜線L1に隣接するポリゴンとしてポリゴンF4のポリゴン情報を取得する。ポリゴンF2、ポリゴンF3、ポリゴンG1、ポリゴンG2、ポリゴンG3に関しても同様に処理する。ここまでの処理でポリゴンF1〜ポリゴンF6、ポリゴンG1〜ポリゴンG5についてのポリゴン情報が取得される。   In step ST3, the closed region search unit 16 specifies a ridge line that is not a constituent line and a polygon that is adjacent via the ridge line with respect to the polygon specified in step ST2. For example, in the case of the polygon F1, information regarding the ridge line L1 (indicated by a thick line in FIG. 16) is acquired as a ridge line that is not on the component line among the ridge lines of the polygon F1. Further, polygon information of the polygon F4 is acquired as a polygon adjacent to the ridgeline L1. The same processing is performed for polygon F2, polygon F3, polygon G1, polygon G2, and polygon G3. The polygon information about the polygons F1 to F6 and the polygons G1 to G5 is acquired by the processing so far.

閉領域検索手段16は、各ポリゴンF1〜F6,G1〜G5に対し、1つのポリゴン内の全頂点が閉領域外であるか否かを判定する(ステップST4)。このとき、全頂点が閉領域外である場合、ステップST5Aの処理に進み、少なくとも1つの頂点が閉領域内にあるポリゴンであるならば、ステップST5Bの処理に進む。   The closed region searching means 16 determines whether or not all the vertices in one polygon are outside the closed region for each of the polygons F1 to F6 and G1 to G5 (step ST4). At this time, if all the vertices are outside the closed region, the process proceeds to step ST5A. If at least one vertex is a polygon within the closed region, the process proceeds to step ST5B.

図16の例では、ポリゴンF4は閉領域内にも頂点が存在するため、ステップST5Bの処理に移る。ステップST5Bでは、閉領域内に頂点が存在するポリゴンに対して隣接するポリゴンが特定される。ポリゴンF4の場合であれば、これに隣接するポリゴンとしてポリゴンF7が特定され、そのポリゴン情報が取得される。   In the example of FIG. 16, since the polygon F4 has a vertex also in the closed region, the process proceeds to step ST5B. In step ST5B, a polygon adjacent to a polygon having a vertex in the closed region is specified. In the case of the polygon F4, the polygon F7 is specified as a polygon adjacent to the polygon F4, and the polygon information is acquired.

ポリゴンF7と同様にして、閉領域検索手段16は、閉領域内の構成線1に属するポリゴンF1〜F3,F5,F6,G1〜G5について順に隣接するポリゴンを辿りながら閉領域と交差するポリゴンを特定し、ポリゴン情報を取得する。特定された全ポリゴンに対して、各々の隣接ポリゴンが全て取得済みとなった段階で当該処理を終了する。   In the same manner as the polygon F7, the closed region searching means 16 searches for polygons that intersect the closed region while tracing the polygons F1 to F3, F5, F6, G1 to G5 belonging to the constituent line 1 in the closed region in order. Identify and get polygon information. The process ends when all the adjacent polygons have been acquired for all the specified polygons.

一方、ポリゴンF6の場合、全ての頂点が閉領域外であるため、ステップST5Aの処理に移る。ステップST5Aでは、全ての頂点が閉領域外であるポリゴンを検索結果としないものとされる。ポリゴンF6の場合、全ての頂点が閉領域外であるため、これに隣接するポリゴンの検索は行わず、ポリゴンF6は検索結果から外される。   On the other hand, in the case of the polygon F6, since all the vertices are outside the closed region, the process proceeds to step ST5A. In step ST5A, polygons whose vertices are outside the closed region are not regarded as search results. In the case of the polygon F6, since all the vertices are outside the closed region, the polygon adjacent to this is not searched, and the polygon F6 is excluded from the search result.

次に、閉領域内にグループの構成線が存在しない場合について説明する。
図17は、閉領域内にグループの構成線が存在しない場合の検索処理の流れを示すフローチャートである。図18は、閉領域内にグループの構成線が存在しない場合の検索処理を説明するための図であり、閉領域がグループGと構成線1を介して隣接するグループF内に存在し、構成線1と交差しない場合を示している。この図18を適宜用いつつ、図17に沿って動作を説明する。
Next, a case where there is no group constituent line in the closed region will be described.
FIG. 17 is a flowchart showing the flow of search processing when there is no group constituent line in the closed region. FIG. 18 is a diagram for explaining search processing when a group constituent line does not exist in the closed region. The closed region exists in the group F adjacent to the group G via the constituent line 1, The case where it does not cross the line 1 is shown. The operation will be described along FIG. 17 while using FIG. 18 as appropriate.

先ず、ユーザが、不図示の入力装置を用いて、図18に示すような閉領域を構成する頂点座標値を入力すると、閉領域検索手段16は、上記実施の形態1で示したグループインデックスを記憶部4から読み出し、このグループインデックスを参照して閉領域を構成する各頂点がどのグループに存在するかを調べる(ステップST1)。図18の例では、閉領域を構成する頂点a〜dの全てが、グループFに属するとの結果が得られる。   First, when a user inputs vertex coordinate values constituting a closed region as shown in FIG. 18 using an input device (not shown), the closed region search means 16 uses the group index shown in the first embodiment. The group 4 is read out from the storage unit 4, and the group index is referred to to check in which group each vertex constituting the closed region exists (step ST1). In the example of FIG. 18, a result that all of the vertices a to d configuring the closed region belong to the group F is obtained.

閉領域検索手段16は、閉領域を構成する各頂点a〜dに対して、最も近いグループの構成線を特定する(ステップST2a)。図18の例では、頂点a,bについては構成線4、頂点cについては構成線1、頂点dについては構成線3の情報が取得される。   The closed region search means 16 specifies the nearest group of constituent lines for each vertex a to d that constitutes the closed region (step ST2a). In the example of FIG. 18, information on the component line 4 is acquired for the vertices a and b, the component line 1 is acquired for the vertex c, and the component line 3 is acquired for the vertex d.

ステップST3aにおいて、閉領域検索手段16は、ステップST2aで特定された構成線1,3,4に属するポリゴンのうち、閉領域を構成する頂点に最も近いポリゴンを特定し、ポリゴン情報を取得する。図18の例では、頂点a〜dに関して、各々ポリゴンF1、ポリゴンF2、ポリゴンF3、ポリゴンF4の情報が取得される。   In step ST3a, the closed region search means 16 specifies the polygon closest to the vertex constituting the closed region among the polygons belonging to the constituent lines 1, 3, and 4 specified in step ST2a, and acquires polygon information. In the example of FIG. 18, information on the polygon F1, the polygon F2, the polygon F3, and the polygon F4 is acquired for each of the vertices a to d.

続いて、閉領域検索手段16は、ポリゴンに関するインデックスを参照してポリゴンF1〜F4に隣接するポリゴンを特定し、ポリゴン情報を取得する(ステップST4a)。図18の例では、ポリゴンF1〜F4に隣接する、ポリゴンF5〜ポリゴンF10が特定される。なお、閉領域を構成する頂点a〜dは、全て同一のグループF内に存在するため、隣接ポリゴンの検索で構成線1上の稜線を介して隣接するポリゴンは検索しない。例えば、ポリゴンF3の稜線L1a(図18中、太線で示す)は構成線1上にあるため、稜線L1aに隣接するポリゴンとしてグループGに属するポリゴンG1のポリゴン情報は取得しない。   Subsequently, the closed region search unit 16 refers to the polygon-related index, specifies the polygons adjacent to the polygons F1 to F4, and acquires polygon information (step ST4a). In the example of FIG. 18, polygons F5 to F10 adjacent to the polygons F1 to F4 are specified. Since the vertices a to d constituting the closed region are all in the same group F, the adjacent polygons are not searched for via the ridge line on the component line 1 in the search for the adjacent polygons. For example, since the ridgeline L1a of the polygon F3 (indicated by a bold line in FIG. 18) is on the component line 1, polygon information of the polygon G1 belonging to the group G is not acquired as a polygon adjacent to the ridgeline L1a.

この後、閉領域検索手段16は、ステップST4aで特定された各ポリゴンに対し、1つポリゴン内の全頂点が閉領域外であるか否かを判定する(ステップST5a)。このとき、全頂点が閉領域外である場合、ステップST6Aの処理に進み、少なくとも1つの頂点が閉領域内にあるポリゴンであるならば、ステップST6Bの処理に進む。   Thereafter, the closed region search means 16 determines whether or not all the vertices in one polygon are outside the closed region for each polygon specified in step ST4a (step ST5a). At this time, if all the vertices are outside the closed region, the process proceeds to step ST6A. If at least one vertex is a polygon within the closed region, the process proceeds to step ST6B.

図18の例では、閉領域検索手段16が、ポリゴンF1〜F3,F5〜F9について順次隣接するポリゴンを辿りながら閉領域と交差するポリゴンを特定し、ポリゴン情報を取得していく。特定された全ポリゴンに対して、各々の隣接ポリゴンが全て取得済みとなった段階で当該処理を終了する。   In the example of FIG. 18, the closed region search unit 16 specifies polygons that intersect the closed region while sequentially tracing the polygons F1 to F3 and F5 to F9, and acquires polygon information. The process ends when all the adjacent polygons have been acquired for all the specified polygons.

一方、ポリゴンF4及びポリゴンF10の場合、全ての頂点が閉領域外であるため、ステップST6Aの処理に移る。ステップST6Aでは、全ての頂点が閉領域外であるポリゴンを検索結果としないものとされる。ポリゴンF4及びポリゴンF10の場合、全ての頂点が閉領域外であるため、これに隣接するポリゴンの検索は行わず、ポリゴンF4及びポリゴンF10は検索結果から外される。   On the other hand, in the case of polygon F4 and polygon F10, since all the vertices are outside the closed region, the process proceeds to step ST6A. In step ST6A, polygons whose vertices are outside the closed region are not regarded as search results. In the case of the polygon F4 and the polygon F10, since all the vertices are outside the closed region, the search for the polygons adjacent thereto is not performed, and the polygon F4 and the polygon F10 are excluded from the search results.

このようにして、本実施の形態2による検索装置13は、ユーザに指定された閉領域内部に含まれるポリゴン及び閉領域に交差するポリゴンを特定しポリゴン情報を取得する。また、検索結果としてポリゴンの頂点や稜線に関するデータが記憶部4に格納されていれば、これらを読み出して閉領域との交差判定を行うことで、上述した閉領域に含まれる頂点や稜線、閉領域と交差する稜線を特定するデータを事後的に取得することができる。   In this way, the search device 13 according to the second embodiment identifies polygons included in the closed region designated by the user and polygons that intersect the closed region, and acquires polygon information. Further, if data related to the vertices and ridgelines of the polygon is stored in the storage unit 4 as a search result, these are read out and the intersection determination with the closed area is performed, so that the vertices and ridgelines included in the closed area described above are closed. Data specifying the ridge line that intersects the area can be acquired afterwards.

なお、上述の説明では、指定地点から一定範囲内に存在するポリゴンや頂点を検索するにあたり、近傍検索手段15が、指定点から半径Rの円内で規定される領域内の検索例を示したが、検索範囲に用いる図形は円に限定しない。円の半径を与える代わりに、矩形の最小座標、最大座標を与えてもよい。   In the above description, when searching for polygons and vertices that exist within a certain range from the designated point, the neighborhood search unit 15 has shown an example of searching within an area defined within a circle of radius R from the designated point. However, the figure used for the search range is not limited to a circle. Instead of giving the radius of the circle, the minimum and maximum coordinates of the rectangle may be given.

以上のように、この実施の形態2によれば、3次元データの特徴量に基づいて構造化した結果を用いて、検索範囲として指定された頂点(閉領域を構成する頂点や近傍検索を行いたい1頂点)が属するグループを特定する。そして、検索範囲の頂点に近い、グループの構成線上に存在するポリゴンを手がかりとして検索を開始するので、検索範囲の付近のデータから順に判定を行うことができ、検索を効率的に行うことができる。   As described above, according to the second embodiment, vertices designated as a search range (vertices constituting a closed region and neighborhood search are performed using a result structured based on the feature amount of three-dimensional data. Specify the group to which the first vertex) belongs. Since the search is started by using the polygon existing on the group composition line close to the vertex of the search range as a clue, the determination can be performed in order from the data in the vicinity of the search range, and the search can be performed efficiently. .

例えば、広範囲の中から検索範囲が存在する領域を限定した後、グループ内では、検索範囲に近い部分から判定を行うことにより、検索範囲から離れたデータに対しては判定を行う可能性が低くなる。このため、検索結果となるポリゴンを効率的に検索することができる。従って、広範囲でポリゴン数が膨大な3次元データを対象とした場合であっても、高速に検索を行うことができる。   For example, after limiting the region where the search range exists from a wide range, by making a determination from a portion close to the search range in the group, it is less likely to make a determination for data far from the search range Become. For this reason, the polygon which becomes a search result can be searched efficiently. Therefore, even when the target is 3D data with a large number of polygons in a wide range, a search can be performed at high speed.

また、複数のポリゴンをまとめたグループは、広範囲の中から検索範囲を限定する際や、検索開始時のポリゴンを取得する際に大きく関わるが、このグループの作成は、河川管理や道路管理等の利用用途を考慮した解析によって行うことができる。このため、利用用途を想定した解析とインデックスの構築によって、利用用途に応じた検索を高速に行うことができる。   In addition, a group of multiple polygons is greatly involved in limiting the search range from a wide range or acquiring polygons at the start of the search, but this group creation can be used for river management, road management, etc. This can be done by analysis considering usage. For this reason, it is possible to perform a search according to the usage purpose at a high speed by analysis and index construction assuming the usage purpose.

例えば、河川の氾濫において時間の経過とともに浸水領域が広がる場合に、構造化の結果を利用して河川から近い順に隣接するグループを特定し、各グループからは、河川に近い順に、河川から離れる方向に向かって隣接ポリゴンを順に特定していくことで、河川の付近のポリゴンを効率的に検索することができる。   For example, when a flooded area spreads over time due to river inundation, use the results of structuring to identify adjacent groups in order of distance from the river, and from each group, the direction away from the river in order of distance from the river By specifying adjacent polygons in order toward, polygons near the river can be efficiently searched.

なお、上記実施の形態2では、検索装置13として、データ解析部2と管理構造生成部3とを備える構成を示したが、上記実施の形態1で示した解析装置1による解析結果に基づいて作成されたインデックスをCD−ROM等の記憶媒体から読み込み、記憶部に格納するように構成してもよい。   In the second embodiment, the search device 13 includes the data analysis unit 2 and the management structure generation unit 3. However, based on the analysis result obtained by the analysis device 1 described in the first embodiment. The created index may be read from a storage medium such as a CD-ROM and stored in the storage unit.

この場合、例えば図19に示す検索装置13Aのように、上記実施の形態1で示した解析装置1と同様に機能するデータ解析部2と管理構造生成部3を省略してもよい。この検索装置13Aにおける記憶部4aは、解析結果に基づいて作成されたインデックスをCD−ROM等の記憶媒体から読み込んで記憶しており、検索部14は、この記憶部4aに格納されたインデックスを参照して、上記実施の形態2と同様に検索を行う。   In this case, for example, like the search device 13A shown in FIG. 19, the data analysis unit 2 and the management structure generation unit 3 that function similarly to the analysis device 1 shown in the first embodiment may be omitted. The storage unit 4a in the search device 13A reads and stores an index created based on the analysis result from a storage medium such as a CD-ROM, and the search unit 14 stores the index stored in the storage unit 4a. Referring to the second embodiment, the search is performed.

実施の形態3.
この実施の形態3は、上記実施の形態1で示した3次元データの解析結果に基づいて作成されたインデックスを用いて近傍検索等の空間検索を行い、この検索結果を用いて解析対象の地形領域等の断面形状の取得や面積、体積算出等の3次元計測を行う計測装置について説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, a spatial search such as a neighborhood search is performed using an index created based on the analysis result of the three-dimensional data shown in the first embodiment, and the terrain to be analyzed is used using the search result. A measurement apparatus that performs three-dimensional measurement such as acquisition of a cross-sectional shape such as a region, area, and volume calculation will be described.

図20は、この発明の実施の形態3による計測装置の構成を示すブロック図である。図20に示すように、実施の形態3による計測装置17は、上記実施の形態2で示した図11の構成に加え、計測部18が新たに設けられている。   FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a measuring apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. As shown in FIG. 20, the measurement device 17 according to the third embodiment is additionally provided with a measurement unit 18 in addition to the configuration of FIG. 11 shown in the second embodiment.

データ解析部2は、上記実施の形態1と同様に画像や3次元データから複数種類の特徴量を抽出し、抽出した特徴量を解析して処理対象データ中の3次元ポリゴンデータを関連のある複数のグループに分類する。また、データ解析部2は、図1と同様に、特徴量抽出手段5及びグループ化手段6を備える。   Similar to the first embodiment, the data analysis unit 2 extracts a plurality of types of feature amounts from the image and the three-dimensional data, analyzes the extracted feature amounts, and relates the three-dimensional polygon data in the processing target data. Classify into multiple groups. The data analysis unit 2 includes a feature amount extraction unit 5 and a grouping unit 6 as in FIG.

管理構造生成部3は、データ解析部2において抽出された特徴量やグループ化の結果を用いて地物を階層構造を有するデータに構造化し、データを高速に抽出するためのデータ構造(グループや3次元データに関するインデックス)を作成する。また、管理構造生成部3は、図1と同様に、構造化部7及びインデックス生成部8を備え、インデックス生成部8は、グループインデックス生成手段9及び3次元データインデックス生成手段10を備える。   The management structure generation unit 3 structures the features into data having a hierarchical structure using the feature amount extracted by the data analysis unit 2 and the result of grouping, and a data structure (group and group) for extracting data at high speed. Create an index for 3D data. The management structure generation unit 3 includes a structuring unit 7 and an index generation unit 8 as in FIG. 1, and the index generation unit 8 includes a group index generation unit 9 and a three-dimensional data index generation unit 10.

記憶部4は、地形や地物(道路や建物等)の3次元データや航空写真等の画像、画像や3次元データから抽出した解析結果に加え、検索部14による検索結果のデータ(ポリゴン、頂点座標、頂点の接続順序)を記憶する。3次元データとしては、3次元座標を有する頂点及び頂点の接続順序を有したポリゴンデータである。ポリゴンデータは、以降の説明では三角形(TINを含む)で表現されたものを使用する例を示すが、四角形、多角形の面で表現されたものであってもよい。   In addition to the analysis results extracted from images, images, and 3D data such as 3D data of topography and features (roads, buildings, etc.), images and 3D data, the storage unit 4 stores data (polygon, Vertex coordinates, vertex connection order) are stored. The three-dimensional data is polygon data having vertices having three-dimensional coordinates and a connection order of the vertices. In the following description, an example in which polygon data represented by triangles (including TIN) is used, but polygon data may be represented by quadrilateral or polygonal surfaces.

検索部14は、管理構造生成部3により作成された、頂点や稜線等の3次元データに関するインデックスや複数のポリゴンデータをまとめたグループに関するインデックスを用いて、処理対象データにおける空間検索を行う。また、検索部14は、図11と同様に、近傍検索手段15及び閉領域検索手段16を備える。   The search unit 14 performs a spatial search on the processing target data using the index related to the three-dimensional data such as vertices and ridgelines and the index related to a group of a plurality of polygon data created by the management structure generation unit 3. Moreover, the search part 14 is provided with the vicinity search means 15 and the closed area search means 16 similarly to FIG.

計測部18は、検索部14により検索されたデータを用いて地形領域等の3次元データにより表現された物体や地物の面積や体積等の3次元計測を行う。計測部18の交差データ取得手段19は、断面をとるために指定された2地点で特定される線分を含む平面と交差するポリゴンや、当該平面とポリゴンとの交点のデータを取得する。計測部18の3次元計測手段20は、距離や面積、体積等の3次元計測を行う。   The measurement unit 18 uses the data searched by the search unit 14 to perform three-dimensional measurement of the area and volume of an object or feature represented by three-dimensional data such as a terrain area. The intersection data acquisition means 19 of the measuring unit 18 acquires polygon data that intersects a plane including a line segment specified at two points designated for taking a cross section, and data of the intersection of the plane and the polygon. The three-dimensional measuring means 20 of the measuring unit 18 performs three-dimensional measurement of distance, area, volume, and the like.

データ解析部2、管理構造生成部3、検索部14、計測部18における交差データ取得手段19及び3次元計測手段20は、例えば本発明の趣旨に従う計測処理プログラムを、計測装置17を構成するコンピュータの演算処理装置に実行させてその動作を制御することにより、ソフトウエアとハードウエアとが協働した具体的な手段として実現することができる。   The data analysis unit 2, the management structure generation unit 3, the search unit 14, the intersection data acquisition unit 19 and the three-dimensional measurement unit 20 in the measurement unit 18 are, for example, a computer that configures the measurement device 17 with a measurement processing program according to the spirit of the present invention. This is executed as a specific means in which the software and the hardware cooperate with each other by causing the arithmetic processing unit to execute the operation.

次に動作について説明する。
先ず、データ解析部2の特徴量抽出手段5が、記憶部4に格納されている画像や3次元データから特徴量を抽出する。このとき、特徴量抽出手段5では、画像や3次元形状に関する一般的な特徴量(色情報や曲率等)の他に、地形や地物の識別と領域分割が有効となるように、連続的なポリゴンの特性(大域的な特性)を考慮した特徴量を抽出する。具体的な動作は、上記実施の形態1と同様である。
Next, the operation will be described.
First, the feature amount extraction unit 5 of the data analysis unit 2 extracts a feature amount from an image or three-dimensional data stored in the storage unit 4. At this time, the feature quantity extraction unit 5 continuously performs identification and area segmentation of terrain and features in addition to general feature quantities (color information, curvature, etc.) related to images and three-dimensional shapes. The feature quantity considering the characteristic (global characteristic) of a simple polygon is extracted. The specific operation is the same as that in the first embodiment.

データ解析部2のグループ化手段6では、特徴量抽出手段5により抽出された複数種類の特徴量を用いて、3次元のポリゴンデータを複数のグループに分割する。具体的な動作は、上記実施の形態1と同様である。   The grouping unit 6 of the data analysis unit 2 divides the three-dimensional polygon data into a plurality of groups using a plurality of types of feature amounts extracted by the feature amount extraction unit 5. The specific operation is the same as that in the first embodiment.

管理構造生成部3の構造化部7は、データ解析部2のグループ化手段6によりグループ化された結果を用いて、隣接するグループや関連するグループをまとめた階層構造を作成し、各階層の外接矩形領域の座標値を算出する。具体的な動作は、上記実施の形態1と同様である。   The structuring unit 7 of the management structure generating unit 3 uses the result of grouping by the grouping unit 6 of the data analyzing unit 2 to create a hierarchical structure in which adjacent groups and related groups are grouped, and The coordinate value of the circumscribed rectangular area is calculated. The specific operation is the same as that in the first embodiment.

さらに、インデックス生成部8のグループインデックス生成手段9では、グループ化手段6で生成したグループに関して、グループの境界となる部分のデータに基づくインデックスを生成する。インデックス生成部8の3次元データインデックス生成手段10は、3次元データに関して、ポリゴンや稜線等の図形要素に関するインデックスを生成する。
これら手段9,10による具体的な動作は、上記実施の形態1と同様である。このようにして構造化されたインデックスが構築され、記憶部4に格納される。
Further, the group index generation unit 9 of the index generation unit 8 generates an index based on the data of the part that becomes the boundary of the group for the group generated by the grouping unit 6. The three-dimensional data index generation means 10 of the index generation unit 8 generates an index related to a graphic element such as a polygon or a ridge line with respect to the three-dimensional data.
Specific operations by these means 9 and 10 are the same as those in the first embodiment. An index structured in this way is constructed and stored in the storage unit 4.

検索部14では、記憶部4から3次元ポリゴンデータに関するインデックスや複数のポリゴンデータをまとめたグループに関するインデックスを読み出し、これらインデックスを用いて空間検索を行う。なお、近傍検索手段15及び閉領域検索手段16の具体的な動作は、上記実施の形態2と同様である。本実施の形態3では、検索部14が、計測部17により断面形状や面積、体積の算出を行う処理対象データ(ポリゴン等)を検索する。   The search unit 14 reads out an index related to the three-dimensional polygon data or an index related to a group of a plurality of polygon data from the storage unit 4, and performs a spatial search using these indexes. The specific operations of the neighborhood search unit 15 and the closed region search unit 16 are the same as those in the second embodiment. In the third embodiment, the search unit 14 searches the processing target data (polygon or the like) for calculating the cross-sectional shape, area, and volume by the measurement unit 17.

計測部17では、検索部14により検索されたデータを用いて地形領域等の3次元データにより表現された物体や地物の面積や体積等の3次元計測を行う。以降では、計測部17が、検索結果のポリゴンで表現される地形領域の断面形状を取得する処理を説明する。   The measurement unit 17 uses the data searched by the search unit 14 to perform three-dimensional measurement of the area and volume of an object or feature represented by three-dimensional data such as a terrain area. Hereinafter, a process in which the measurement unit 17 acquires the cross-sectional shape of the topographic area represented by the polygon as a search result will be described.

図21は、地形領域の断面形状を計測する処理を説明するための図であり、ユーザ指定の2点を結ぶ直線での断面形状を求める例を示している。また、図22は、断面形状を計測する処理の流れを示すフローチャートである。図21を適宜用いつつ、図22に沿って動作を説明する。   FIG. 21 is a diagram for explaining the process of measuring the cross-sectional shape of the terrain area, and shows an example in which the cross-sectional shape of a straight line connecting two points designated by the user is obtained. FIG. 22 is a flowchart showing the flow of processing for measuring the cross-sectional shape. The operation will be described along FIG. 22 while using FIG. 21 as appropriate.

検索部14の近傍検索手段15は、ユーザが不図示の入力装置を用いて断面を求める線分の両端となる2地点の座標を入力すると、入力された2地点のうち1点を始点として、上記実施の形態2で示した近傍検索を実行し、始点が存在するポリゴン(始点が属するポリゴン)が特定され、そのポリゴン情報が取得される。   When the user inputs the coordinates of two points serving as both ends of a line segment for which a cross section is to be obtained using an input device (not shown), the vicinity search unit 15 of the search unit 14 starts from one of the two input points. The neighborhood search shown in the second embodiment is executed, the polygon where the start point exists (the polygon to which the start point belongs) is specified, and the polygon information is acquired.

例えば、図21において、ユーザから2地点P1,P2の座標値が入力され、点P1を始点とした場合を説明する。この場合、近傍検索手段15によって、点P1に関する近傍検索が行われると、点P1が属するポリゴンとしてポリゴンDが特定される。特定されたポリゴンDを規定するポリゴン情報は、近傍検索手段15により、検索結果として記憶部4に格納されると共に、計測部17の交差データ取得手段19に出力される。   For example, in FIG. 21, the case where the coordinate values of two points P1 and P2 are input from the user and the point P1 is set as the starting point will be described. In this case, when the neighborhood search is performed on the point P1 by the neighborhood search means 15, the polygon D is specified as the polygon to which the point P1 belongs. Polygon information defining the specified polygon D is stored in the storage unit 4 as a search result by the neighborhood search unit 15 and also output to the intersection data acquisition unit 19 of the measurement unit 17.

交差データ取得手段19は、2地点P1,P2の座標値を入力すると、検索部14の近傍検索手段15から又は記憶部4に記憶された、始点(ここでは、点P1)が存在するポリゴンDのポリゴン情報を取得し、2地点P1,P2を結んだ線分を含む平面と交差するポリゴン、及び上記線分とポリゴンの稜線との交点を求める処理を実行する。   When the intersection data acquisition unit 19 inputs the coordinate values of the two points P1 and P2, the polygon D having the start point (here, the point P1) stored from the proximity search unit 15 of the search unit 14 or the storage unit 4 exists. The polygon information is acquired, and a process of obtaining a polygon that intersects a plane including a line segment connecting the two points P1 and P2 and an intersection of the line segment and the ridge line of the polygon is executed.

図22は、交差データ取得手段による動作の流れを示すフローチャートであり、この図に沿って交差データの取得処理を説明する。
先ず、交差データ取得手段19は、記憶部4からポリゴンに関するインデックスを読み出し、このポリゴンに関するインデックスを参照して、ポリゴンDに関し、地点P1と地点P2を結ぶ線分を含む、図21の紙面に垂直な平面(以下、横断面と称す)と稜線との交差判定を行って、横断面と交差する稜線を特定しその交点を求める(ステップST1b)。図21に示す例では、ポリゴンDにおいて、点P1,P2を結ぶ線分を含む横断面と交差する稜線として稜線45が特定され、横断面と稜線45との交点として点C1が得られる。
FIG. 22 is a flowchart showing the flow of operation by the intersection data acquisition means, and the intersection data acquisition process will be described with reference to this figure.
First, the intersection data acquisition unit 19 reads an index related to a polygon from the storage unit 4, and refers to the index related to the polygon, and includes a line segment connecting the point P1 and the point P2 with respect to the polygon D, perpendicular to the paper surface of FIG. An intersection between a flat plane (hereinafter referred to as a transverse section) and a ridge line is determined, a ridge line intersecting with the transverse section is specified, and the intersection point is obtained (step ST1b). In the example shown in FIG. 21, in polygon D, ridge line 45 is specified as a ridge line that intersects the cross section including the line segment connecting points P <b> 1 and P <b> 2, and point C <b> 1 is obtained as the intersection of the cross section and ridge line 45.

次に、交差データ取得手段19は、ポリゴンに関するインデックスを参照して、ステップST1bで取得した稜線を介して隣接するポリゴンのポリゴン情報を取得し、この隣接するポリゴンに関して、現在の稜線以外の稜線と横断面との交差判定を行い、交差する稜線及び交点を求める(ステップST2b)。図21の場合、稜線45を介してポリゴンDと隣接するポリゴンとしてポリゴンEが特定され、ポリゴンEに関するデータが取得される。そして、ポリゴンEの稜線のうち、稜線45以外に横断面と交差する稜線として稜線49が特定され、交点として点C2が算出される。   Next, the intersection data acquisition unit 19 refers to the polygon-related index, acquires polygon information of an adjacent polygon via the ridge line acquired in step ST1b, and relates to the ridge line other than the current ridge line with respect to the adjacent polygon. Crossing with the cross section is determined, and intersecting ridgelines and intersections are obtained (step ST2b). In the case of FIG. 21, the polygon E is specified as a polygon adjacent to the polygon D via the ridge 45, and data relating to the polygon E is acquired. Then, among the ridge lines of the polygon E, the ridge line 49 is specified as the ridge line that intersects the cross section other than the ridge line 45, and the point C2 is calculated as the intersection point.

以降は、終点P2が属するポリゴンMに達するまで、ステップST2bの処理を繰り返す(ステップST3b)。この過程で、ポリゴンH、ポリゴンG、ポリゴンI、ポリゴンKが特定され、横断面と稜線48,78,108,1012との交点として交点C3〜C6が取得される。交差データ取得手段19では、交点C6を取得した後、稜線1012を介してポリゴンKに隣接するポリゴンとしてポリゴンMを特定し、このポリゴンMに関するポリゴン情報を取得する。交差データ取得手段19は、終点P2が存在するポリゴンMのポリゴン情報を取得すると、処理を終了する。   Thereafter, the process of step ST2b is repeated until the polygon M to which the end point P2 belongs is reached (step ST3b). In this process, the polygon H, the polygon G, the polygon I, and the polygon K are specified, and the intersections C3 to C6 are acquired as the intersections of the cross section and the ridgelines 48, 78, 108, and 1012. In the intersection data acquisition means 19, after acquiring the intersection C 6, the polygon M is specified as a polygon adjacent to the polygon K via the ridge line 1012, and polygon information relating to this polygon M is acquired. When the intersection data acquisition unit 19 acquires the polygon information of the polygon M where the end point P2 exists, the process ends.

上述した処理により取得された、横断面が交差するポリゴン(以下、交差ポリゴンと適宜称す)や稜線、交点に関するデータは、交差データ取得手段19が、記憶部4に格納すると共に、計測部18の3次元計測手段20に出力する。   The intersection data acquisition means 19 stores the data about the polygons (hereinafter referred to as intersection polygons), the ridgelines, and the intersections obtained by the processing described above, which are stored in the storage unit 4 and stored in the measurement unit 18. Output to the three-dimensional measuring means 20.

なお、2地点を結ぶ線分を含む平面で断面をとる場合を示したが、3地点以上を指定して複数の線分をそれぞれ含む平面で断面をとる場合も同様である。図23に示すように、点P1〜P3の3点が指定された場合、例えば点P1を始点として、上述と同様に点P1と点P2を結ぶ線分を含んだ横断面と交差するポリゴン、このポリゴンの稜線と横断面との交点を求め、次に点P2を始点として、上述と同様に点P2と点P3を結ぶ線分を含んだ横断面と交差するポリゴン、このポリゴンの稜線と横断面との交点を求める。   In addition, although the case where a cross section is taken on a plane including a line segment connecting two points is shown, the same applies to a case where a cross section is taken on a plane including a plurality of line segments by designating three or more points. As shown in FIG. 23, when three points P1 to P3 are designated, for example, a polygon intersecting a cross section including a line segment connecting the points P1 and P2 with the point P1 as the starting point, The intersection of the polygon ridgeline and the cross section is obtained, and then the polygon intersecting the cross section including the line segment connecting the points P2 and P3, starting from the point P2, and the ridgeline and crossing of the polygon. Find the intersection with the surface.

3次元計測手段20では、ユーザにより不図示の入力装置を介して入力された断面積の算出に用いる基準標高を取得すると、この基準標高、指定地点P1,P2、交差データ取得手段19により取得された交点の座標値から断面の3次元形状を生成し、その断面積を算出する。図24は、図21で示す横断面での断面形状を示す図である。上述した基準標高とは、図24(a)に示すように、断面積を算出する際に基準とする、最下部の標高である。   In the three-dimensional measuring means 20, when the reference elevation used for calculation of the cross-sectional area input by the user via an input device (not shown) is acquired, the reference elevation, the designated points P1 and P2, and the intersection data acquiring means 19 are acquired. A three-dimensional shape of the cross section is generated from the coordinate values of the intersections and the cross sectional area is calculated. FIG. 24 is a diagram showing a cross-sectional shape of the cross section shown in FIG. The reference altitude described above is the lowest altitude used as a reference when calculating the cross-sectional area, as shown in FIG.

また、断面積は、図24(b)に示すAの部分とBの部分のどちらも算出することができる。例えば、Aの部分の断面積を求める場合、交差データ取得手段19により取得された交点の3次元座標を用いて、図24(a)に示す断面形状を構成する線分をそれぞれ求め、これら線分と基準標高位置までの距離(高さ)を算出し、断面形状を構成する線分の範囲で積算することにより、Aの部分の断面積を求めることができる。   Further, the cross-sectional area can be calculated for both the portion A and the portion B shown in FIG. For example, when the cross-sectional area of the portion A is obtained, the line segments constituting the cross-sectional shape shown in FIG. 24A are obtained using the three-dimensional coordinates of the intersection obtained by the intersection data obtaining unit 19, and these lines are obtained. By calculating the distance (height) between the minute and the reference altitude position and integrating the distance in the range of the line segment constituting the cross-sectional shape, the cross-sectional area of the portion A can be obtained.

また、Bの部分の断面積を求める場合は、例えば基準標高から断面形状を構成する線分までの距離が最大となる最大標高(図24(b)中に矢印で示す)を求め、この最大標高位置と断面形状を構成する線分までの距離を逐次算出し、断面形状を構成する線分の範囲で積算することにより、Bの部分の断面積を求めることができる。   Moreover, when calculating | requiring the cross-sectional area of the part of B, for example, the maximum altitude (indicated by an arrow in FIG. 24 (b)) at which the distance from the reference altitude to the line segment constituting the cross-sectional shape is the maximum is obtained. The cross-sectional area of the portion B can be obtained by sequentially calculating the altitude position and the distance to the line segment constituting the cross-sectional shape and integrating the distance in the range of the line segment constituting the cross-sectional shape.

次に、複数の地点間の距離を求める動作について説明する。
交差データ取得手段19は、ユーザが不図示の入力装置を用いて距離を求めたい複数の地点を入力すると、上記と同様の動作により、入力された複数の地点により規定される線分を含む横断面とポリゴンとの交点の3次元座標を取得する。3次元計測手段20は、交差データ取得手段19によって取得された交点の座標を受け取り、各交点間の距離を、入力された地点間の距離として算出する。
Next, the operation | movement which calculates | requires the distance between several points is demonstrated.
When the user inputs a plurality of points whose distances are to be obtained using an input device (not shown), the intersection data acquisition unit 19 performs a crossing including line segments defined by the plurality of points input by the same operation as described above. Get the three-dimensional coordinates of the intersection of the surface and the polygon. The three-dimensional measuring unit 20 receives the coordinates of the intersection acquired by the intersection data acquiring unit 19 and calculates the distance between the intersections as the distance between the input points.

なお、距離を求めたい地点として3点以上の地点が入力された場合、入力された地点のうちの1つを始点として線分を求め、この線分を含む横断面とポリゴンとの交点の3次元座標を取得し、各交点間の距離を算出する。そして、上述と同様に、順次前回始点とした入力点に隣接する入力点を始点として線分を求め、この線分を含む横断面とポリゴンとの交点の3次元座標を取得して各交点間の距離を終点の入力点まで算出することで処理できる。   When three or more points are input as points for which the distance is to be obtained, a line segment is obtained from one of the inputted points as a starting point, and the intersection of the cross section including the line segment and the polygon 3 Dimensional coordinates are acquired and the distance between each intersection is calculated. Then, in the same manner as described above, a line segment is obtained starting from the input point adjacent to the input point that was the previous start point, and the three-dimensional coordinates of the intersection of the cross section including the line segment and the polygon are obtained. Can be processed by calculating up to the input point of the end point.

次に、指定された閉領域内の面積や体積を算出する動作について説明する。
面積は、閉領域を2次元平面上に投影した場合(各ポリゴンの頂点Z座標を考慮しない場合)の他に、各ポリゴンの頂点Z座標を考慮する場合の2種類の方法で求めることができる。
Next, an operation for calculating the area and volume in the designated closed region will be described.
The area can be obtained by two types of methods when the closed region is projected on a two-dimensional plane (when the vertex Z coordinate of each polygon is not considered) and when the vertex Z coordinate of each polygon is taken into consideration. .

2次元平面上に投影した閉領域(各ポリゴンの頂点Z座標を考慮しない場合)の面積の算出処理を説明する。
不図示の入力装置を用いて、ユーザが閉領域を構成する頂点の座標を入力すると、計測部18の3次元計測手段20に当該座標が入力される。
3次元計測手段20は、ユーザにより入力された閉領域を構成する頂点の座標列を用いて、下記式(2)を用いて2次元平面上に投影した閉領域の面積を求める。但し、閉領域を構成するn個の点P1,P2,・・・,Pnの座標を(x1,y1),(x2,y2),・・・,(xn,yn)とし、閉領域であるので点P1と点Pnは同一の点である。また、P1,P2,・・・,Pnは時計回りに並んでいるものとする。なお、頂点が左回りに並んでいるとした場合は、絶対値|S|が面積となる。

Figure 2007293597
A process for calculating the area of the closed region projected on the two-dimensional plane (when the vertex Z coordinate of each polygon is not considered) will be described.
When the user inputs the coordinates of the vertices constituting the closed region using an input device (not shown), the coordinates are input to the three-dimensional measuring means 20 of the measuring unit 18.
The three-dimensional measuring means 20 obtains the area of the closed region projected on the two-dimensional plane using the following equation (2) using the coordinate sequence of the vertices constituting the closed region input by the user. However, the coordinates of the n points P1, P2,..., Pn constituting the closed region are (x 1 , y 1 ), (x 2 , y 2 ), ..., (x n , y n ). Since it is a closed region, the point P1 and the point Pn are the same point. Further, P1, P2,..., Pn are arranged in a clockwise direction. If the vertices are arranged counterclockwise, the absolute value | S | is the area.
Figure 2007293597

次に、各ポリゴンの頂点Z座標を考慮した面積の算出処理を説明する。
検索部14の閉領域検索手段16は、ユーザが不図示の入力装置を用いて閉領域を構成する頂点の座標を入力すると、この閉領域内部に含まれるポリゴン、及び、閉領域に交差するポリゴンのポリゴン情報を取得する。具体的な動作は、上記実施の形態2と同様である。取得されたポリゴン情報は、検索結果として記憶部4に格納されると共に、計測部18の3次元計測手段20にも入力される。
Next, an area calculation process considering the vertex Z coordinate of each polygon will be described.
When the user inputs coordinates of vertices constituting the closed area using an input device (not shown), the closed area search means 16 of the search unit 14 includes polygons included in the closed area and polygons intersecting the closed area. Get polygon information of. The specific operation is the same as that in the second embodiment. The acquired polygon information is stored in the storage unit 4 as a search result, and is also input to the three-dimensional measuring unit 20 of the measuring unit 18.

3次元計測手段20では、閉領域内部に含まれるポリゴンのポリゴン情報を取得すると、各々のポリゴンの面積を算出する。また、閉領域を構成する線分と交差するポリゴンに関して、閉領域を構成する線分とポリゴンとの交点を算出し、ポリゴンを構成する頂点の中で閉領域内に存在する頂点を取得して閉領域内にある側の面積を算出する。このようにして各ポリゴンの面積を求めると、3次元計測手段20は、上述のようにして求めた各ポリゴンの面積の総和を、ポリゴンの頂点Z座標を考慮した場合の面積として算出する。   When the three-dimensional measuring means 20 obtains polygon information of polygons included in the closed region, it calculates the area of each polygon. Also, with respect to polygons that intersect the line segment that constitutes the closed area, the intersection between the line segment that constitutes the closed area and the polygon is calculated, and the vertices that exist in the closed area are obtained from the vertices that constitute the polygon. The area on the side in the closed region is calculated. When the area of each polygon is obtained in this way, the three-dimensional measuring means 20 calculates the total area of the polygons obtained as described above as the area in consideration of the vertex Z coordinate of the polygon.

次に、閉領域内の体積を算出処理を説明する。
検索部14の閉領域検索手段16は、ユーザが不図示の入力装置を用いて閉領域を構成する頂点の座標を入力すると、上記実施の形態2と同様にして、閉領域内部に含まれるポリゴン、及び、閉領域に交差するポリゴンのポリゴン情報を取得する。3次元計測手段20は、閉領域検索手段16により取得されたポリゴン情報を用いて、閉領域内のポリゴン及び閉領域に交差するポリゴンの体積をそれぞれ求め、各ポリゴンの体積の総和を閉領域内の体積として算出する。なお、面積を算出した場合と同様に、閉領域に交差するポリゴンに関しては閉領域内にある部分の体積を求める。
Next, the process for calculating the volume in the closed region will be described.
When the user inputs the coordinates of vertices constituting the closed area using an input device (not shown), the closed area search means 16 of the search unit 14 is a polygon included in the closed area as in the second embodiment. And polygon information of a polygon intersecting the closed region is acquired. The three-dimensional measuring unit 20 uses the polygon information acquired by the closed region search unit 16 to obtain the volume of each polygon in the closed region and the polygon intersecting the closed region, and calculates the total volume of each polygon in the closed region. Calculated as the volume of. As in the case of calculating the area, the volume of the portion in the closed region is obtained for the polygon that intersects the closed region.

以上のように、この実施の形態3によれば、入力された指定点により規定される線分に関して切った断面を含む平面とポリゴン(3次元ポリゴンデータ)との交点に基づいて断面形状を求めるので、高精細の3次元ポリゴンデータを利用する際、精度を劣化させずに断面形状を得ることができる。また、上記実施の形態1で示した解析結果に基づいて構築されたインデックスを利用するので、3次元データのポリゴン数が膨大である場合であっても高速に交点が取得され、高精度の断面形状を高速に計測することができる。   As described above, according to the third embodiment, the cross-sectional shape is obtained based on the intersection point between the plane including the cross-section cut with respect to the line segment defined by the input designated point and the polygon (three-dimensional polygon data). Therefore, when using high-definition three-dimensional polygon data, a cross-sectional shape can be obtained without degrading accuracy. In addition, since an index constructed based on the analysis result shown in the first embodiment is used, even when the number of polygons of the three-dimensional data is enormous, intersections are acquired at high speed, and a highly accurate cross section is obtained. The shape can be measured at high speed.

また、上記実施の形態3によれば、指定された閉領域内に存在するポリゴンに基づいて面積や体積を算出するので、高精細の3次元ポリゴンデータを利用する際、精度を劣化させずに面積や体積を算出することができる。また、上記実施の形態1で示した解析結果に基づいて構築したインデックスを利用するので、3次元データのポリゴン数が膨大である場合であっても閉領域内に存在するポリゴンや閉領域に交差するポリゴンを高速に検索することができ、面積や体積を高精度、かつ高速に求めることができる。   Further, according to the third embodiment, since the area and volume are calculated based on the polygons existing in the designated closed region, accuracy is not deteriorated when using high-definition three-dimensional polygon data. The area and volume can be calculated. In addition, since the index constructed based on the analysis result shown in the first embodiment is used, even if the number of polygons in the three-dimensional data is enormous, the polygons existing in the closed region or intersecting the closed region Polygons to be searched can be searched at high speed, and the area and volume can be obtained with high accuracy and high speed.

上記実施の形態3では、計測装置17として、データ解析部2及び管理構造生成部3を備える構成を示したが、上記実施の形態1で示した解析装置1による解析結果に基づいて作成されたインデックスをCD−ROM等の記憶媒体から読み込み、記憶部に格納するように構成してもよい。   In the said Embodiment 3, although the structure provided with the data analysis part 2 and the management structure production | generation part 3 was shown as the measuring apparatus 17, it produced based on the analysis result by the analysis apparatus 1 shown in the said Embodiment 1. FIG. The index may be read from a storage medium such as a CD-ROM and stored in the storage unit.

この場合、例えば図25に示す計測装置17Aのように、上記実施の形態1で示した解析装置1と同様に機能するデータ解析部2と管理構造生成部3を省略してもよい。この計測装置17Aにおける記憶部4bには、上記解析結果に基づいて作成されたインデックスがCD−ROM等の記憶媒体から読み込まれて記憶されており、検索部14は、この記憶部4bに格納されたインデックスを参照して、上記実施の形態2と同様に検索を行い、計測部18は、上記実施の形態3と同様に断面形状や体積の算出等を行うことができる。   In this case, for example, like the measurement device 17A shown in FIG. 25, the data analysis unit 2 and the management structure generation unit 3 that function in the same manner as the analysis device 1 described in the first embodiment may be omitted. In the storage unit 4b in the measurement device 17A, an index created based on the analysis result is read and stored from a storage medium such as a CD-ROM, and the search unit 14 is stored in the storage unit 4b. With reference to the index, a search is performed in the same manner as in the second embodiment, and the measurement unit 18 can calculate a cross-sectional shape and a volume as in the third embodiment.

なお、上記実施の形態1〜3では、処理対象の形状として河川等の地形や道路等の地物を有する地形領域を例に挙げたが、インデックス生成の対象とする3次元データは、地形領域に関するデータに限定されるものではない。つまり、本発明は、3次元データ(ポリゴンデータ)等で表現できる形状を有するものであれば適用可能である。
同様に、指定点の近傍検索や、閉領域内に存在するデータや閉領域と交差するデータを検索する対象も、地形領域に関するデータに限定されるものではなく、検索結果のデータを用いて3次元計測する対象も地形領域に関するデータに限定されるものではない。
In the first to third embodiments, a terrain area having a terrain such as a river or a feature such as a road is taken as an example of the shape to be processed. However, the three-dimensional data to be index generated is a terrain area. It is not limited to the data regarding. In other words, the present invention can be applied as long as it has a shape that can be expressed by three-dimensional data (polygon data) or the like.
Similarly, the search for the vicinity of the designated point, the data to be searched for the data existing in the closed area, and the data intersecting with the closed area are not limited to the data related to the terrain area. The target for dimension measurement is not limited to data relating to the terrain area.

この発明の実施の形態1による解析装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the analyzer by Embodiment 1 of this invention. 解析対象の地形領域及びそのグループ化結果を示す図である。It is a figure which shows the topography area | region of analysis object, and its grouping result. 図2中の地形領域において特定領域を決定する処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process which determines a specific area | region in the topography area | region in FIG. 処理対象データの構造化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of structuring of process target data. 互いに関連しないグループが存在する場合における構造化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of structuring in the case where the group which is not mutually related exists. 図2の右側に示した解析対象の地形領域に対するデータ構造化の例を示す図である。It is a figure which shows the example of data structuring with respect to the terrain area of the analysis object shown on the right side of FIG. 線グループを作成する処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process which produces a line group. 図2中のグループAに関するインデックスの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the index regarding the group A in FIG. 構成線及びこれに接するポリゴンを示す図である。It is a figure which shows the component line and the polygon which touches this. インデックスの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an index. この発明の実施の形態2による検索装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the search device by Embodiment 2 of this invention. 指定地点の検索動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating search operation | movement of a designated point. 指定地点が属するポリゴンの検索処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the search process of the polygon to which the designated point belongs. 指定地点に最も近い順にN個の頂点を検索する処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process which searches N vertices in the order nearest to a designated point. 閉領域内にグループの構成線が存在する場合の検索処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a search process in case the composition line of a group exists in a closed area | region. 閉領域内にグループの構成線が存在する場合の検索処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the search process in case the structure line of a group exists in a closed area | region. 閉領域内にグループの構成線が存在しない場合の検索処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a search process when the group composition line does not exist in a closed area | region. 閉領域内にグループの構成線が存在しない場合の検索処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the search process when the group composition line does not exist in a closed area | region. 実施の形態2による検索装置の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the search device by Embodiment 2. この発明の実施の形態3による計測装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the measuring device by Embodiment 3 of this invention. 地形領域の断面形状を計測する処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process which measures the cross-sectional shape of a topography area | region. 交差データ取得手段による動作の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of operation | movement by an intersection data acquisition means. 3地点で特定される線分で断面をとる場合を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the case where a cross section is taken with the line segment specified by 3 points | pieces. 図21で示す横断面での断面形状を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional shape in the cross section shown in FIG. 実施の形態3による計測装置の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the measuring device by Embodiment 3.

符号の説明Explanation of symbols

1 解析装置、2 データ解析部、3 管理構造生成部、4,4a,4b 記憶部、5 特徴量抽出手段、6 グループ化手段、7 構造化部、8 インデックス生成部、9 グループインデックス生成手段、10 3次元データインデックス生成手段、11 図郭、12 特徴稜線、13,13A 検索装置、14 検索部、15 近傍検索手段、16 閉領域検索手段、17,17A 計測装置、18 計測部、19 交差データ取得手段、20 3次元計測手段。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Analysis apparatus, 2 Data analysis part, 3 Management structure production | generation part, 4, 4a, 4b Storage part, 5 Feature-value extraction means, 6 Grouping means, 7 Structured part, 8 Index production | generation part, 9 Group index production | generation means, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 3D data index production | generation means, 11 Maple, 12 Feature ridgeline, 13, 13A search device, 14 Search part, 15 Neighbor search means, 16 Closed area search means, 17, 17A Measurement apparatus, 18 Measurement part, 19 Cross data Acquisition means, 20 3D measurement means.

Claims (17)

処理対象の形状をデータ化した対象データを記憶する記憶部と、
前記対象データから前記形状の特徴量を抽出し、前記対象データを前記特徴量により特定される前記形状の特徴部毎のデータに分類するデータ解析部と、
前記データ解析部の分類結果に基づいて前記特徴部毎のデータ間の階層構造を規定し、この階層構造に従って前記特徴部毎のデータが階層的に参照されるインデックス情報を生成する管理構造生成部とを備えた解析装置。
A storage unit for storing target data obtained by converting the shape of the processing target into data;
A data analysis unit that extracts the feature amount of the shape from the target data and classifies the target data into data for each feature portion of the shape specified by the feature amount;
A management structure generation unit that defines a hierarchical structure between data for each feature unit based on a classification result of the data analysis unit, and generates index information in which the data for each feature unit is hierarchically referenced according to the hierarchical structure And an analysis device.
管理構造生成部は、特徴部毎のデータが複数のグループに分類され、前記グループ間に規定された階層構造に従って前記特徴部毎のデータが階層的に参照されると共に、前記特徴部間の境界部分に関連するデータに基づいて前記特徴部を表す図形要素に関するデータが参照されるインデックス情報を生成することを特徴とする請求項1記載の解析装置。   The management structure generation unit is configured such that data for each feature is classified into a plurality of groups, the data for each feature is hierarchically referenced according to a hierarchical structure defined between the groups, and the boundary between the features The analysis apparatus according to claim 1, wherein index information for referring to data relating to a graphic element representing the characteristic portion is generated based on data related to a portion. データ解析部は、
対象データから特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
前記対象データを前記特徴量により特定される特徴部毎のグループに分類するグループ化手段とを備え、
管理構造生成部は、
前記グループ化手段の分類結果に基づいて前記グループ間の階層構造を規定する構造化部と、
前記階層構造に従って前記特徴部毎のデータが階層的に参照されるインデックス情報を生成するインデックス生成部とを備えたことを特徴とする請求項1記載の解析装置。
The data analysis department
Feature amount extraction means for extracting feature amounts from the target data;
Grouping means for classifying the target data into groups for each feature portion specified by the feature amount;
The management structure generator
A structuring unit for defining a hierarchical structure between the groups based on a classification result of the grouping means;
The analysis apparatus according to claim 1, further comprising: an index generation unit that generates index information in which data for each feature unit is hierarchically referenced according to the hierarchical structure.
インデックス生成部は、
グループ毎に分類された特徴部間の境界部分に関連するデータのインデックス情報を生成するグループインデックス生成手段と、
前記グループ毎に分類された特徴部を表す図形要素に関するデータのインデックス情報を生成する3次元データインデックス生成手段とを備えたことを特徴とする請求項3記載の解析装置。
The index generator
Group index generating means for generating index information of data related to the boundary portion between the feature parts classified for each group;
4. The analysis apparatus according to claim 3, further comprising: three-dimensional data index generation means for generating index information of data relating to graphic elements representing the characteristic parts classified for each group.
データ解析部は、処理対象の形状の大域的な特性を表す特徴量を対象データから抽出し、前記対象データを前記特徴量により特定される前記形状の特徴部毎のデータに分類することを特徴とする請求項1記載の解析装置。   The data analysis unit extracts a feature amount representing a global characteristic of the shape to be processed from the target data, and classifies the target data into data for each feature portion of the shape specified by the feature amount. The analysis device according to claim 1. データ解析部は、対象データを複数の分割データに分割し、前記分割データにより表される形状の特徴量を抽出して、前記分割データを前記特徴量により特定される前記形状の特徴部毎のデータに分類し、
管理構造生成部は、前記分割データ間及び前記特徴部毎のデータ間の階層構造を規定し、この階層構造に従って前記分割データ及び前記特徴部毎のデータが階層的に参照されるインデックス情報を生成することを特徴とする請求項1記載の解析装置。
The data analysis unit divides the target data into a plurality of divided data, extracts a feature amount of the shape represented by the divided data, and extracts the divided data for each feature portion of the shape specified by the feature amount. Classify it into data,
The management structure generation unit defines a hierarchical structure between the divided data and the data for each feature, and generates index information in which the divided data and the data for each characteristic are referenced hierarchically according to the hierarchical structure The analysis apparatus according to claim 1, wherein:
処理対象の形状をデータ化した対象データを記憶する記憶部と、
前記対象データから前記形状の特徴量を抽出し、前記対象データを前記特徴量により特定される前記形状の特徴部毎のデータに分類するデータ解析部と、
前記データ解析部の分類結果に基づいて前記特徴部毎のデータ間の階層構造を規定し、この階層構造に従って前記特徴部毎のデータが階層的に参照されるインデックス情報を生成する管理構造生成部と、
前記処理対象の形状における指定部位に関するデータを検索するにあたり、前記インデックス情報により前記特徴部毎のデータを参照して前記指定部位に関するデータを検索する検索部とを備えた検索装置。
A storage unit for storing target data obtained by converting the shape of the processing target into data;
A data analysis unit that extracts the feature amount of the shape from the target data and classifies the target data into data for each feature portion of the shape specified by the feature amount;
A management structure generation unit that defines a hierarchical structure between data for each feature unit based on a classification result of the data analysis unit, and generates index information in which the data for each feature unit is hierarchically referenced according to the hierarchical structure When,
A search device comprising: a search unit that searches for data relating to the designated part by referring to the data for each feature part based on the index information when searching for data relating to the designated part in the shape to be processed.
処理対象の形状をデータ化した対象データを記憶すると共に、前記形状の特徴部毎のデータ間の階層構造が規定され、この階層構造に従って前記特徴部毎のデータが階層的に参照されるインデックス情報を記憶する記憶部と、
前記処理対象の形状における指定部位に関するデータを検索するにあたり、前記インデックス情報により前記特徴部毎のデータを参照して前記指定部位に関するデータを検索する検索部とを備えた検索装置。
Index information that stores target data obtained by converting the shape of the processing target into data, defines a hierarchical structure between the data for each feature of the shape, and hierarchically refers to the data for each feature according to this hierarchical structure A storage unit for storing
A search device comprising: a search unit that searches for data relating to the designated part by referring to the data for each feature part based on the index information when searching for data relating to the designated part in the shape to be processed.
検索部は、
インデックス情報を用いて特徴部毎のデータにおける指定部位及びその近傍部に関するデータを検索する近傍検索手段と、
インデックス情報を用いて処理対象の形状に指定された閉領域内部及び前記閉領域の境界と交差する部分に関するデータを検索する閉領域検索手段とを備えたことを特徴とする請求項7または請求項8記載の検索装置。
The search part
Neighborhood search means for searching for data related to a designated portion and its vicinity in data for each feature using index information;
The closed area search means for searching for data related to a portion inside the closed area designated as the shape to be processed and a portion intersecting with the boundary of the closed area using the index information. 8. The search device according to 8.
記憶部は、特徴部毎のデータが複数のグループに分類され、前記グループ間に規定された階層構造に従って前記特徴部毎のデータが階層的に参照されると共に、前記特徴部間の境界部分に関連するデータに基づいて前記特徴部を表す図形要素に関するデータが参照されるインデックス情報を記憶し、
検索部は、前記インデックス情報を用いて、処理対象の形状における指定部位に関するデータを検索することを特徴とする請求項7または請求項8記載の検索装置。
The storage unit categorizes the data for each feature part into a plurality of groups, hierarchically refers to the data for each feature part according to the hierarchical structure defined between the groups, and at the boundary between the feature parts. Storing index information to which data related to graphic elements representing the feature portion is referred based on related data;
The search device according to claim 7 or 8, wherein the search unit searches for data related to a designated part in the shape to be processed using the index information.
処理対象の形状をデータ化した対象データを記憶する記憶部と、
前記対象データから前記形状の特徴量を抽出し、前記対象データを前記特徴量により特定される前記形状の特徴部毎のデータに分類するデータ解析部と、
前記データ解析部の分類結果に基づいて前記特徴部毎のデータ間の階層構造を規定し、この階層構造に従って前記特徴部毎のデータが階層的に参照されるインデックス情報を生成する管理構造生成部と、
前記処理対象の形状における指定部位に関するデータを検索するにあたり、前記インデックス情報により前記特徴部毎のデータを参照して前記指定部位に関するデータを検索する検索部と、
前記検索部により検索されたデータを用いて前記処理対象の形状に関する計測を行う計測部とを備えた計測装置。
A storage unit for storing target data obtained by converting the shape of the processing target into data;
A data analysis unit that extracts the feature amount of the shape from the target data and classifies the target data into data for each feature portion of the shape specified by the feature amount;
A management structure generation unit that defines a hierarchical structure between data for each feature unit based on a classification result of the data analysis unit, and generates index information in which the data for each feature unit is hierarchically referenced according to the hierarchical structure When,
In searching for data related to the designated part in the shape to be processed, a search part for searching for data related to the designated part by referring to the data for each feature part by the index information;
A measurement apparatus comprising: a measurement unit that performs measurement related to the shape of the processing target using data searched by the search unit.
処理対象の形状をデータ化した対象データを記憶すると共に、前記形状の特徴部毎のデータ間の階層構造が規定され、この階層構造に従って前記特徴部毎のデータが階層的に参照されるインデックス情報を記憶する記憶部と、
前記処理対象の形状における指定部位に関するデータを検索するにあたり、前記インデックス情報により前記特徴部毎のデータを参照して前記指定部位に関するデータを検索する検索部と、
前記検索部により検索されたデータを用いて前記処理対象の形状に関する計測を行う計測部とを備えた計測装置。
Index information that stores target data obtained by converting the shape of the processing target into data, defines a hierarchical structure between the data for each feature of the shape, and hierarchically refers to the data for each feature according to this hierarchical structure A storage unit for storing
In searching for data related to the designated part in the shape to be processed, a search part for searching for data related to the designated part by referring to the data for each feature part by the index information;
A measurement apparatus comprising: a measurement unit that performs measurement related to the shape of the processing target using data searched by the search unit.
計測部は、
検索部により検索されたデータを用いて、処理対象の形状における、指定線分での断面を含む平面と交差する部位に関するデータを取得する交差データ取得手段と、
前記交差データ取得手段により取得されたデータを用いて処理対象の形状に関する3次元計測を行う3次元計測手段とを備えたことを特徴とする請求項11または請求項12記載の計測装置。
The measurement unit
Using the data searched by the search unit, an intersection data acquisition means for acquiring data relating to a part that intersects a plane including a cross section at a specified line segment in the shape to be processed;
The measurement apparatus according to claim 11, further comprising: a three-dimensional measurement unit that performs three-dimensional measurement related to a shape to be processed using the data acquired by the intersection data acquisition unit.
記憶部は、特徴部毎のデータが複数のグループに分類され、前記グループ間に規定された階層構造に従って前記特徴部毎のデータが階層的に参照されると共に、前記特徴部間の境界部分に関連するデータに基づいて前記特徴部を表す図形要素に関するデータが参照されるインデックス情報を記憶し、
検索部は、前記インデックス情報を用いて、処理対象の形状における指定部位に関するデータを検索し、
計測部は、
前記検索部により検索されたデータを用いて前記処理対象の形状に関する計測を行うことを特徴とする請求項11または請求項12記載の計測装置。
The storage unit categorizes the data for each feature part into a plurality of groups, hierarchically refers to the data for each feature part according to the hierarchical structure defined between the groups, and at the boundary between the feature parts. Storing index information to which data related to graphic elements representing the feature portion is referred based on related data;
The search unit uses the index information to search for data related to the designated part in the shape to be processed,
The measurement unit
The measurement apparatus according to claim 11, wherein measurement related to the shape of the processing target is performed using data searched by the search unit.
処理対象の形状をデータ化した対象データを記憶する記憶部、
前記対象データから前記形状の特徴量を抽出し、前記対象データを前記特徴量により特定される前記形状の特徴部毎のデータに分類するデータ解析部、
前記データ解析部の分類結果に基づいて前記特徴部毎のデータ間の階層構造を規定し、この階層構造に従って前記特徴部毎のデータが階層的に参照されるインデックス情報を生成する管理構造生成部としてコンピュータを機能させるプログラム。
A storage unit for storing target data obtained by converting the shape of the processing target into data;
A data analysis unit that extracts the feature amount of the shape from the target data and classifies the target data into data for each feature portion of the shape specified by the feature amount;
A management structure generation unit that defines a hierarchical structure between data for each feature unit based on a classification result of the data analysis unit, and generates index information in which the data for each feature unit is hierarchically referenced according to the hierarchical structure As a program that allows the computer to function.
処理対象の形状をデータ化した対象データを記憶する記憶部、
前記対象データから前記形状の特徴量を抽出し、前記対象データを前記特徴量により特定される前記形状の特徴部毎のデータに分類するデータ解析部、
前記データ解析部の分類結果に基づいて前記特徴部毎のデータ間の階層構造を規定し、この階層構造に従って前記特徴部毎のデータが階層的に参照されるインデックス情報を生成する管理構造生成部、
前記処理対象の形状における指定部位に関するデータを検索するにあたり、前記インデックス情報により前記特徴部毎のデータを参照して前記指定部位に関するデータを検索する検索部としてコンピュータを機能させるプログラム。
A storage unit for storing target data obtained by converting the shape of the processing target into data;
A data analysis unit that extracts the feature amount of the shape from the target data and classifies the target data into data for each feature portion of the shape specified by the feature amount;
A management structure generation unit that defines a hierarchical structure between data for each feature unit based on a classification result of the data analysis unit, and generates index information in which the data for each feature unit is hierarchically referenced according to the hierarchical structure ,
A program that causes a computer to function as a search unit that searches for data related to a designated part by referring to data for each feature part based on the index information when searching for data related to a designated part in the shape to be processed.
処理対象の形状をデータ化した対象データを記憶する記憶部、
前記対象データから前記形状の特徴量を抽出し、前記対象データを前記特徴量により特定される前記形状の特徴部毎のデータに分類するデータ解析部、
前記データ解析部の分類結果に基づいて前記特徴部毎のデータ間の階層構造を規定し、この階層構造に従って前記特徴部毎のデータが階層的に参照されるインデックス情報を生成する管理構造生成部、
前記処理対象の形状における指定部位に関するデータを検索するにあたり、前記インデックス情報により前記特徴部毎のデータを参照して前記指定部位に関するデータを検索する検索部、
前記検索部により検索されたデータを用いて前記処理対象の形状に関する計測を行う計測部としてコンピュータを機能させるプログラム。
A storage unit for storing target data obtained by converting the shape of the processing target into data;
A data analysis unit that extracts the feature amount of the shape from the target data and classifies the target data into data for each feature portion of the shape specified by the feature amount;
A management structure generation unit that defines a hierarchical structure between data for each feature unit based on a classification result of the data analysis unit, and generates index information in which the data for each feature unit is hierarchically referenced according to the hierarchical structure ,
In searching for data relating to the designated part in the shape to be processed, a search part for searching for data relating to the designated part with reference to the data for each feature part by the index information,
A program that causes a computer to function as a measurement unit that performs measurement related to the shape of the processing target using data searched by the search unit.
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