JP2015200615A - レーザー計測結果解析システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本願発明のレーザー計測結果解析システムは、レーザー計測による波形データを解析するであり、反射強度区分手段とデータ種別分類手段を備えたものである。このうちデータ種別分類手段は、離散データを、地物で反射した「地物データ」、地物で反射しない「非地物データ」、地物反射の有無が不明な「不明データ」、解析の対象外とする「無効データ」のいずれに分類する。「非地物データ」と「不明データ」を除く低反射データは「無効データ」とされる。なお、離散データを高さ順に配列したとき、高反射データと高反射データに挟まれた低反射データが「非地物データ」に分類される。
【選択図】図1
Description
(1)WFD方式で得られた波形データのうち高反射データに加え低反射データも解析対象とすることで、地物が存在しない空間も把握することができる。したがって、枝や葉などの形状を把握することができ、その体積も推定することができる。
(2)レーザー計測の対象範囲上の空間を分割し、複数のボクセルを得るとともに、それぞれのボクセルに空間地物度を設定することで、地物及び地物が存在しない空間を3次元で表示することができる。
(3)レーザー計測の対象範囲の平面分割し、複数の分割領域を得るとともに、それぞれの分割領域に平面地物度を設定することで、地物の有無を2次元で表示することができる。さらに、写真画像などと重ねて表示することも可能で、この場合、平面地物度により得られる画像上表現されたものが、実存する地物か否か明確に判別することができる。この結果、森林の内部構造等についての情報を得ることができる。
はじめに、図1を参照しながら本願発明の概要について説明する。図1は、本願発明の主な処理の流れを示すフロー図であり、中央の列に実施する処理(手段)を示し、左列にはその処理に必要な入力情報を、右列にはその処理から生まれる出力情報を示している。なお、本願発明のレーザー計測結果解析システムは、所定のプログラムをコンピュータで実行するシステムとすることができるため、ここでもコンピュータを利用した場合で説明する。
図3は、高反射データDs又は低反射データDwに区分された離散データDdからなる波形データを示すモデル図であり、図4は、「反射強度の区分(図1のStep20)」と「データ種別の分類(図1のStep30)」の詳細を示すフロー図である。図2に示すように、離散データDdはその反射強度に応じて、高反射データDs(図では網掛けしたもの)と低反射データDw(図では白抜きのもの)のいずれかに区分される。その区分手法は図4に示すとおりであり、あらかじめ設定した反射強度閾値Vaと離散データDdの反射強度とを比較し、反射強度閾値Va以上の反射強度を有する離散データDdは「高反射データDs」とされ、反射強度閾値Va未満の反射強度を有する離散データDdは「低反射データDw」とされる。図3で確認すると、反射強度閾値Vaを超える(図では閾値Vaの左側まで伸びる)離散データDdは高反射データDsに区分され、反射強度閾値Vaを超えない(図では閾値Vaの右側にある)離散データDdは低反射データDwに区分されていることが分かる。
高反射データDsあるいは低反射データDwに区分された離散データDdは、さらに、「地物データ」、「非地物データ」、「不明データ」、「無効データ」からなるデータ種別に細分化される。ここで、「地物データ」とは地物で反射したと考えられる離散データDdであり、「非地物データ」とは地物で反射しなかったと考えられる離散データDdである。また、「不明データ」は地物で反射したか否か判別できない離散データDdであり、「無効データ」はノイズなどの異常値であり解析には含めない離散データDdである。
図1に示すように、一つの照射レーザーパルスに由来するすべての離散データDd(K=1〜Mi)についてデータ種別の分類が終わり、これがすべての照射レーザーパルス(I=1〜N)で繰り返し行われると、すべての離散データDdとその分類に基づいて結果が出力される。図6は、解析結果を出力する流れを示すフロー図である。この図に示すように、3次元で出力する方法と、2次元で出力する方法の2種類があり、利用目的に応じて適宜選択することができる。なお、ここでいう出力は、ディスプレイに表示したり、プリンタで紙面に印刷したり、電子ファイルとして外部媒体に保存するなど、いわゆる出力とされる様々な処理が含まれる。
Ds 高反射データ
Dw 低反射データ
Gh 地盤高
Va 反射強度閾値
GR 地形
LP レーザーパルス
PL 航空機
Claims (9)
- レーザー計測によって記録される波形データを解析するレーザー計測結果解析システムにおいて、
前記波形データを構成する複数の離散データを読み込み、該離散データが有する反射強度と反射強度閾値とを比較することで、該離散データを高反射データ又は低反射データに区分する反射強度区分手段と、
前記高反射データと前記低反射データを、地物で反射した地物データ、地物で反射していない非地物データ、地物で反射したか否かが不明な不明データ、解析の対象外とする無効データのいずれかに分類するデータ種別分類手段と、を備え、
前記データ種別分類手段は、
前記高反射データを前記地物データに分類し、
同一の前記レーザーパルスから得られる前記離散データを高さ順に配列したとき、前記高反射データと前記高反射データに挟まれた前記低反射データを前記非地物データに分類するとともに、該非地物データを除く前記低反射データであって前記高反射データの下方に位置する前記低反射データを前記不明データに分類し、
前記非地物データと前記不明データを除く前記低反射データを前記無効データに分類する、
ことを特徴とするレーザー計測結果解析システム。 - レーザー計測の対象範囲の地盤高を有する数値標高モデルと、前記離散データとを比較し、地盤より下方にある前記離散データは前記無効データに分類する無効データ種別分類手段を、さらに備え、
前記データ種別分類手段は、同一の前記レーザーパルスから得られる前記離散データを高さ順に配列したとき、前記高反射データと前記高反射データに挟まれた前記低反射データを前記非地物データと判定するとともに、前記高反射データと地盤に挟まれた前記低反射データを前記不明データと判定する、
ことを特徴とする請求項1記載のレーザー計測結果解析システム。 - レーザー計測の対象範囲上に所定領域の空間を設定するとともに、該空間を分割して複数のボクセルを得るボクセル設定手段と、
前記ボクセル内に含まれる前記地物データ、前記非地物データ、及び前記不明データのうち、前記地物データが占める比率を求め、該比率をボクセルの地物度として得る空間地物度算出手段と、をさらに備え、
前記ボクセルごとの前記地物度に基づいて、地物の位置及び形状を3次元で出力し得る、ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のレーザー計測結果解析システム。 - レーザー計測の対象範囲上に所定領域の空間を設定するとともに、該空間を分割して複数のボクセルを得るボクセル設定手段と、
前記ボクセル内に含まれる前記地物データ、及び前記非地物データのうち、前記地物データが占める比率を求め、該比率をボクセルの地物度として得る空間地物度算出手段と、をさらに備え、
前記ボクセルごとの前記地物度に基づいて、地物の位置及び形状を3次元で出力し得る、ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のレーザー計測結果解析システム。 - 前記ボクセル内に含まれる前記地物データ、前記非地物データ、及び前記不明データのうち、前記不明データが占める比率を求め、該比率をボクセルの不明度として得る空間不明度算出手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項3又は請求項4記載のレーザー計測結果解析システム。
- レーザー計測の対象範囲を平面分割して複数の分割領域を得るとともに、該分割領域上に所定高の柱状空間を設定する柱状空間設定手段と、
前記柱状空間内に含まれる前記地物データ、前記非地物データ、及び前記不明データのうち、前記地物データが占める比率を求め、該比率を前記分割領域の地物度として得る平面地物度算出手段と、をさらに備え、
前記分割領域ごとの前記地物度に基づいて、地物の位置及び形状を2次元で出力し得る、ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のレーザー計測結果解析システム。 - レーザー計測の対象範囲を平面分割して複数の分割領域を得るとともに、該分割領域上に所定高の柱状空間を設定する柱状空間設定手段と、
前記柱状空間内に含まれる前記地物データ、及び前記非地物データのうち、前記地物データが占める比率を求め、該比率を前記分割領域の地物度として得る平面地物度算出手段と、をさらに備え、
前記分割領域ごとの前記地物度に基づいて、地物の位置及び形状を2次元で出力し得る、ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のレーザー計測結果解析システム。 - 前記柱状空間内に含まれる前記地物データ、前記非地物データ、及び前記不明データのうち、前記不明データが占める比率を求め、該比率を前記分割領域の不明度として得る平面不明度算出手段と、をさらに備え、
前記分割領域ごとの前記地物度に基づいて、地物の位置及び形状を2次元で出力し得る、ことを特徴とする請求項6又は請求項7記載のレーザー計測結果解析システム。 - 前記レーザー計測の対象範囲を表す画像と重ね合わせて、地物の位置及び形状を2次元で出力し得る、ことを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれかに記載のレーザー計測結果解析システム。
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