JP2018092300A - Three-dimensional model generation device, program thereof, and method thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional model generation device capable of easily generating an indoor three-dimensional model without measurement by a measurer.SOLUTION: A three-dimensional model generation device 40 includes: three-dimensional base model generation means 43, which generates a three-dimensional base model by three-dimensionally measuring measurement points in a panoramic image; polygon generation means 44, which causes line segments to be selected and generates polygons in the three-dimensional base model on the basis of the selected line segments; cut-out range selection means 45, which selects a cut-out range from the panoramic image, for each of polygons in the three-dimensional base model; image cut-out means 46, which cuts out an image of the cut-out range from the panoramic image; and three-dimensional model generation means 47 which generates a three-dimensional model by associating the image of the cut-out range with the polygons in the three-dimensional base model.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、屋内のパノラマ画像を用いて、屋内を表した3次元モデルを生成する3次元モデル生成装置、そのプログラム及びその方法に関する。   The present invention relates to a three-dimensional model generation apparatus that generates a three-dimensional model representing an indoor using an indoor panoramic image, a program thereof, and a method thereof.

建物の維持管理や改修工事を行うために、その建物の屋内図面が広く利用されている。しかし、建物を現地調査すると、屋内図面が紛失していたり、屋内図面と建物の現状に齟齬があることがある。この場合、測量技術を有する測量員が建物を測量して屋内図面を生成しなければならず、時間やコストが余分にかかってしまう。   Indoor drawings of buildings are widely used for building maintenance and repair work. However, when field surveys are conducted on buildings, indoor drawings may be lost or there may be a discrepancy between the indoor drawings and the current state of the building. In this case, a surveyor having a surveying technique has to survey the building to generate an indoor drawing, which takes extra time and costs.

そこで、測量員による測量を行うことなく、屋内を3次元計測する手法が提案されている(特許文献1)。この特許文献1に記載の手法は、屋内のパノラマ画像を撮影し、撮影したパノラマ画像を水平調整することで、屋内を3次元計測するものである。   In view of this, a technique for three-dimensional measurement indoors without performing surveying by a surveyor has been proposed (Patent Document 1). The method described in Patent Document 1 captures an indoor panoramic image and horizontally adjusts the captured panoramic image to measure the interior three-dimensionally.

特開2015‐125002号公報JP2015-125002A

しかし、特許文献1に記載の手法では、3次元計測の専用ソフトウェアを使いこなして、全ての計測点の座標を取得する必要があり、一般ユーザにとって敷居が高い。このため、一般ユーザが使い慣れた一般的なBIM(Building Information Modeling)ソフトウェアに3次元モデルを取り込んで、屋内図面を生成できる手法が要望されている。   However, in the method described in Patent Document 1, it is necessary to master the dedicated software for 3D measurement to acquire the coordinates of all measurement points, which is a threshold for general users. For this reason, there is a demand for a method capable of generating an indoor drawing by incorporating a three-dimensional model into general BIM (Building Information Modeling) software familiar to general users.

そこで、本発明は、測量員による測量を行うことなく、一般ユーザが専用ソフトウェアを使用することなく3次元モデルを生成し、生成した3次元モデルを一般的なBIMソフトウェアで利用できる3次元モデル生成装置、そのプログラム及びその方法を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention generates a three-dimensional model in which a general user can generate a three-dimensional model without performing surveying by a surveyor without using dedicated software, and the generated three-dimensional model can be used with general BIM software. It is an object to provide an apparatus, a program thereof, and a method thereof.

前記した課題に鑑みて、本発明に係る3次元モデル生成装置は、屋内のパノラマ画像を用いて、前記屋内を表した3次元モデルを生成する3次元モデル生成装置であって、前記パノラマ画像内に設定した計測点を3次元計測することで、前記パノラマ画像に対応付けて、前記屋内の3次元形状を表した3次元ベースモデルを生成する3次元ベースモデル生成手段と、前記計測点同士を結ぶ線分を選択させ、選択させた前記線分に基づいて、前記3次元ベースモデル内に前記屋内の面領域を生成する面領域生成手段と、前記3次元ベースモデルの面領域毎に、前記パノラマ画像からの切り出し範囲を選択させる切り出し範囲選択手段と、前記パノラマ画像から、前記切り出し範囲の画像を切り出す画像切り出し手段と、前記切り出し範囲の画像と前記3次元ベースモデルの面領域とを対応付けることで、前記3次元モデルを生成する3次元モデル生成手段と、を備える構成とした。   In view of the above-described problems, a 3D model generation apparatus according to the present invention is a 3D model generation apparatus that generates a 3D model representing an indoor using an indoor panoramic image, and includes the inside of the panoramic image. Three-dimensional base model generation means for generating a three-dimensional base model representing the indoor three-dimensional shape in association with the panoramic image by three-dimensional measurement of the measurement points set in the above, and the measurement points Selecting a connecting line segment, and based on the selected line segment, a surface area generating means for generating the indoor surface area in the three-dimensional base model, and for each surface area of the three-dimensional base model, Cutout range selection means for selecting a cutout range from a panoramic image, image cutout means for cutting out an image of the cutout range from the panoramic image, and an image of the cutout range By associating the surface area of the three-dimensional base model, and a configuration and a three-dimensional model generating means for generating the 3-dimensional model.

かかる3次元モデル生成装置によれば、屋内のパノラマ画像から生成した3次元ベースモデルの面領域毎に、このパノラマ画像からの切り出し画像を対応付けることで、3次元モデルを生成する。   According to such a three-dimensional model generation device, a three-dimensional model is generated by associating a cut-out image from the panoramic image with each surface area of the three-dimensional base model generated from the indoor panoramic image.

前記した課題に鑑みて、本発明に係る3次元モデル生成方法は、全天球カメラが、屋内の全天球画像を撮影する全天球画像撮影ステップと、送信装置が、前記全天球画像をクラウドサーバに送信する全天球画像送信ステップと、3次元モデル生成装置が、前記クラウドサーバから前記全天球画像を受信する全天球画像受信ステップと、前記3次元モデル生成装置が、前記全天球画像を、前記屋内のパノラマ画像に変換するパノラマ画像変換ステップと、前記3次元モデル生成装置が、前記パノラマ画像内に設定した計測点を3次元計測することで、前記パノラマ画像に対応付けて、前記屋内の3次元形状を表した3次元ベースモデルを生成する3次元ベースモデル生成ステップと、前記3次元モデル生成装置が、前記計測点同士を結ぶ線分を選択させ、選択させた前記線分に基づいて、前記3次元ベースモデル内に前記屋内の面領域を生成する面領域生成ステップと、前記3次元モデル生成装置が、前記3次元ベースモデルの面領域毎に、前記パノラマ画像からの切り出し範囲を選択させる切り出し範囲選択ステップと、前記3次元モデル生成装置が、前記パノラマ画像から前記切り出し範囲の画像を切り出す画像切り出しステップと、前記3次元モデル生成装置が、前記切り出し範囲の画像と前記3次元ベースモデルの面領域とを対応付けることで、前記屋内を表した3次元モデルを生成する3次元モデル生成ステップと、を実行する手順とした。   In view of the above-described problems, the three-dimensional model generation method according to the present invention includes an omnidirectional image capturing step in which an omnidirectional camera captures an indoor omnidirectional image, and a transmission device including the omnidirectional image. A celestial sphere image transmitting step for transmitting the celestial sphere image to the cloud server, a omnidirectional image receiving step for receiving the omnidirectional image from the cloud server, and the three-dimensional model generating device, A panorama image conversion step for converting an omnidirectional image into the indoor panorama image, and the three-dimensional model generation device three-dimensionally measures the measurement points set in the panorama image, thereby supporting the panorama image. In addition, a three-dimensional base model generation step for generating a three-dimensional base model representing the indoor three-dimensional shape, and the three-dimensional model generation device includes a line segment connecting the measurement points. A surface region generation step for generating the indoor surface region in the three-dimensional base model based on the selected line segment, and the three-dimensional model generation device includes a surface region of the three-dimensional base model. A cutout range selection step for selecting a cutout range from the panoramic image for each time, an image cutout step for the 3D model generation device to cut out an image of the cutout range from the panoramic image, and the 3D model generation device The 3D model generation step of generating the 3D model representing the indoor by associating the image of the cutout range with the surface area of the 3D base model is performed.

かかる3次元モデル生成方法によれば、屋内のパノラマ画像から生成した3次元ベースモデルの面領域毎に、このパノラマ画像からの切り出し画像を対応付けることで、3次元モデルを生成する。   According to such a three-dimensional model generation method, a three-dimensional model is generated by associating a cut-out image from the panoramic image with each surface area of the three-dimensional base model generated from the indoor panoramic image.

本発明は、屋内のパノラマ画像から生成した3次元ベースモデルの面領域毎にパノラマ画像からの切り出し画像を対応付ける。これにより、本発明は、測量員による測量を行うことなく、一般ユーザが専用ソフトウェアを使用することなく3次元モデルを生成し、生成した3次元モデルを一般的なBIMソフトウェアで利用することができる。   The present invention associates a cut-out image from a panoramic image with each surface area of a three-dimensional base model generated from an indoor panoramic image. As a result, the present invention can generate a 3D model without a survey by a surveyor, without a general user using dedicated software, and can use the generated 3D model with general BIM software. .

本発明の実施形態に係る3次元モデル生成システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a three-dimensional model generation system according to an embodiment of the present invention. 全天球カメラの外観図である。It is an external view of a spherical camera. 全天球画像の一例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining an example of an omnidirectional image. 3次元モデル生成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 a three-dimensional model production | generation apparatus. キュービックパノラマ画像への変換を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining conversion to a cubic panoramic image. キュービックパノラマ画像の一例を説明する説明図であり、(a)が前面であり、(b)が右面であり、(c)が左面であり、(d)が後面であり、(e)が下面であり、(f)が上面である。It is explanatory drawing explaining an example of a cubic panoramic image, (a) is a front surface, (b) is a right surface, (c) is a left surface, (d) is a rear surface, (e) is a lower surface. (F) is the upper surface. キュービックパノラマ画像の表示例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the example of a display of a cubic panoramic image. キュービックパノラマ画像上での計測点の設定を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the setting of the measurement point on a cubic panoramic image. 3次元ベースモデルの一例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining an example of a three-dimensional base model. 線分の選択及びポリゴンの生成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining selection of a line segment, and the production | generation of a polygon. ポリゴンと切り出し画像との対応付けを説明する説明図であり、(a)はポリゴンであり、(b)は切り出し画像である。It is explanatory drawing explaining the correlation with a polygon and a cut-out image, (a) is a polygon, (b) is a cut-out image. ポリゴンの投影を説明する説明図であり、(a)は投影前であり、(b)は投影後である。It is explanatory drawing explaining the projection of a polygon, (a) is before projection, (b) is after projection. 切り出し範囲の変形を説明する説明図であり、(a)は変形前であり、(b)は変形後である。It is explanatory drawing explaining the deformation | transformation of a cutout range, (a) is before a deformation | transformation, (b) is after a deformation | transformation. 3次元モデルの一例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining an example of a three-dimensional model. 3次元モデル生成システムの動作を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows operation | movement of a three-dimensional model production | generation system.

[3次元モデル生成システムの概略]
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1を参照し、本発明の実施形態に係る3次元モデル生成システム1の概略について説明する。
[Outline of 3D model generation system]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
With reference to FIG. 1, the outline of the three-dimensional model generation system 1 according to the embodiment of the present invention will be described.

3次元モデル生成システム1は、全天球カメラ10で屋内を撮影した全天球画像を用いて、屋内の3次元モデルを生成するものである。図1に示すように、3次元モデル生成システム1は、全天球カメラ10と、送信装置20と、クラウドサーバ30と、3次元モデル生成装置40と、PC(Personal Computer)50とを備える。   The three-dimensional model generation system 1 generates an indoor three-dimensional model using an omnidirectional image taken indoors with the omnidirectional camera 10. As shown in FIG. 1, the three-dimensional model generation system 1 includes an omnidirectional camera 10, a transmission device 20, a cloud server 30, a three-dimensional model generation device 40, and a PC (Personal Computer) 50.

まず、3次元モデル生成システム1の使用法について簡単に説明する。
撮影担当者は、改修工事等の対象となる建物の屋内に、図示を省略したスケールを配置する。スケール(例えば、クロスロッド)は、長さを表しており、後記する3次元計測に必要である。このスケールは、壁面に沿って鉛直、又は、床面に沿って水平に配置する。次に、撮影担当者は、全天球カメラ10により、全天球画像を撮影する。そして、撮影担当者は、送信装置20を操作して、撮影した全天球画像をクラウドサーバ30にアップロードする。
First, how to use the three-dimensional model generation system 1 will be briefly described.
The person in charge of photography arranges a scale (not shown) inside the building to be repaired. A scale (for example, a cross rod) represents a length and is necessary for three-dimensional measurement described later. This scale is arranged vertically along the wall surface or horizontally along the floor surface. Next, the person in charge of photographing takes an omnidirectional image with the omnidirectional camera 10. Then, the person in charge of photographing operates the transmission device 20 to upload the photographed omnidirectional image to the cloud server 30.

3次元モデル生成装置40のオペレータは、クラウドサーバ30から全天球画像を3次元モデル生成装置40にダウンロードする。次に、オペレータは、3次元モデル生成装置40を操作して、全天球画像をキュービックパノラマ画像(パノラマ画像)に変換する。そして、オペレータは、3次元モデル生成装置40を操作して、キュービックパノラマ画像から、屋内の3次元モデルを生成する。さらに、オペレータは、3次元モデル生成装置40で生成した3次元モデルをクラウドサーバ30にアップロードする。   The operator of the 3D model generation device 40 downloads the omnidirectional image from the cloud server 30 to the 3D model generation device 40. Next, the operator operates the three-dimensional model generation device 40 to convert the omnidirectional image into a cubic panoramic image (panoramic image). Then, the operator operates the 3D model generation device 40 to generate an indoor 3D model from the cubic panoramic image. Further, the operator uploads the 3D model generated by the 3D model generation device 40 to the cloud server 30.

PC50のユーザ(一般ユーザ)は、クラウドサーバ30から3次元モデルをPC50にダウンロードする。そして、一般ユーザは、ダウンロードした3次元モデルをPC50のBIMソフトウェアに取り込んで、屋内図面を生成する。このような手順で、3次元モデル生成システム1は、クラウドサーバ30を介して、3次元モデルを一般ユーザに提供できるので、一般ユーザが専用ソフトウェアを使用する必要がない。   A user (general user) of the PC 50 downloads the three-dimensional model from the cloud server 30 to the PC 50. Then, the general user takes the downloaded three-dimensional model into the BIM software of the PC 50 and generates an indoor drawing. In such a procedure, the 3D model generation system 1 can provide a 3D model to a general user via the cloud server 30, so that the general user does not need to use dedicated software.

[3次元モデル生成システムの構成]
以下、3次元モデル生成システム1の構成について説明する。
全天球カメラ10は、屋内の全天球画像を撮影し、撮影した全天球画像を送信装置20に出力する。例えば、全天球カメラ10は、SDカード等の記録媒体を介して、又は、無線通信を用いて、全天球画像(全天球画像ファイル90)を出力する。
[Configuration of 3D model generation system]
Hereinafter, the configuration of the three-dimensional model generation system 1 will be described.
The omnidirectional camera 10 captures an indoor celestial sphere image and outputs the captured omnidirectional image to the transmission device 20. For example, the omnidirectional camera 10 outputs an omnidirectional image (omnidirectional image file 90) via a recording medium such as an SD card or using wireless communication.

図2に示すように、全天球カメラ10は、全天球画像を撮影する全天球カメラ本体11と、全天球カメラ本体11を載置する三脚13と、を備える。また、全天球画像は、図3に示すように、全天球カメラ本体11を中心として、全周360°、上下180°の全周を撮影した画像である。   As shown in FIG. 2, the omnidirectional camera 10 includes an omnidirectional camera main body 11 that captures an omnidirectional image, and a tripod 13 on which the omnidirectional camera main body 11 is placed. In addition, as shown in FIG. 3, the omnidirectional image is an image obtained by photographing the entire circumference of 360 degrees and 180 degrees up and down with the omnidirectional camera body 11 as the center.

送信装置20は、全天球カメラ10が撮影した全天球画像をクラウドサーバ30に送信するものである。例えば、送信装置20としては、無線通信、有線通信等の通信機能を有する携帯端末21やPC23をあげることができる。
なお、送信装置20として、携帯端末21又はPC23の一方を備えていればよく、両方を備える必要はない。
The transmission device 20 transmits the omnidirectional image captured by the omnidirectional camera 10 to the cloud server 30. For example, examples of the transmission device 20 include a portable terminal 21 and a PC 23 having a communication function such as wireless communication and wired communication.
Note that it is only necessary to provide one of the mobile terminal 21 or the PC 23 as the transmission device 20, and it is not necessary to provide both.

クラウドサーバ30は、クラウド環境で構築したサーバ群であり、全天球画像及びキュービックパノラマ画像の蓄積、送受信を行うものである。具体的には、クラウドサーバ30は、送信装置20から受信した全天球画像を蓄積し、3次元モデル生成装置40に送信する。また、クラウドサーバ30は、3次元モデル生成装置40から受信した3次元モデルを蓄積し、PC50に送信する。   The cloud server 30 is a server group constructed in a cloud environment, and accumulates and transmits / receives omnidirectional images and cubic panoramic images. Specifically, the cloud server 30 accumulates the omnidirectional image received from the transmission device 20 and transmits it to the three-dimensional model generation device 40. In addition, the cloud server 30 accumulates the three-dimensional model received from the three-dimensional model generation device 40 and transmits it to the PC 50.

3次元モデル生成装置40は、クラウドサーバ30から受信した全天球画像をキュービックパノラマ画像に変換し、変換したキュービックパノラマ画像を用いて、屋内の3次元モデルを生成するものである。そして、3次元モデル生成装置40は、生成した3次元モデルをクラウドサーバ30に送信する。
なお、3次元モデル生成装置40の詳細は、後記する。
The three-dimensional model generation apparatus 40 converts the omnidirectional image received from the cloud server 30 into a cubic panoramic image, and generates an indoor three-dimensional model using the converted cubic panoramic image. Then, the three-dimensional model generation device 40 transmits the generated three-dimensional model to the cloud server 30.
Details of the three-dimensional model generation device 40 will be described later.

PC50は、3次元モデル生成装置40から3次元モデルを受信し、受信した3次元モデルをBIMソフトウェアに取り込んで、屋内図面を生成するものである。例えば、PC50としては、無線通信、有線通信等の通信機能を有し、一般的なBIMソフトウェアがインストールされたコンピュータをあげることができる。   The PC 50 receives a three-dimensional model from the three-dimensional model generation device 40, takes the received three-dimensional model into BIM software, and generates an indoor drawing. For example, the PC 50 may be a computer having a communication function such as wireless communication or wired communication and having general BIM software installed.

[3次元モデル生成装置の構成]
図4を参照し、3次元モデル生成装置40の構成について説明する。
図4に示すように、3次元モデル生成装置40は、画像送受信手段41と、キュービックパノラマ画像変換手段42と、3次元ベースモデル生成手段43と、ポリゴン生成手段(面領域生成手段)44と、切り出し範囲選択手段45と、画像切り出し手段46と、3次元モデル生成手段47と、を備える。
[Configuration of 3D model generator]
The configuration of the three-dimensional model generation device 40 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, the three-dimensional model generation device 40 includes an image transmission / reception means 41, a cubic panoramic image conversion means 42, a three-dimensional base model generation means 43, a polygon generation means (surface area generation means) 44, A cutout range selection unit 45, an image cutout unit 46, and a three-dimensional model generation unit 47 are provided.

画像送受信手段41は、クラウドサーバ30との間で全天球画像及びパノラマ画像を送受信するものである。具体的には、画像送受信手段41は、クラウドサーバ30から全天球画像を受信し、受信した全天球画像をパノラマ画像変換手段42に出力する。また、画像送受信手段41は、3次元モデル生成手段47から入力された3次元モデルを、クラウドサーバ30に送信する。   The image transmission / reception means 41 transmits / receives an omnidirectional image and a panoramic image to / from the cloud server 30. Specifically, the image transmission / reception unit 41 receives the omnidirectional image from the cloud server 30 and outputs the received omnidirectional image to the panoramic image conversion unit 42. The image transmission / reception unit 41 transmits the 3D model input from the 3D model generation unit 47 to the cloud server 30.

キュービックパノラマ画像変換手段42は、画像送受信手段41から入力された全天球画像をキュービックパノラマ画像に変換するものである。図3に示すように、全天球画像は、歪んでいるため、3次元モデルの生成に適していない。このため、キュービックパノラマ画像変換手段42は、全天球画像を、歪みのないキュービックパノラマ画像に変換する。   The cubic panoramic image converting unit 42 converts the omnidirectional image input from the image transmitting / receiving unit 41 into a cubic panoramic image. As shown in FIG. 3, the omnidirectional image is distorted and is not suitable for generating a three-dimensional model. For this reason, the cubic panoramic image conversion means 42 converts the omnidirectional image into a cubic panoramic image without distortion.

図5に示すように、キュービックパノラマ画像は、正六面体の各面(上面、下面、左面、右面、前面、後面)の内側に全天球画像を投影した画像である。例えば、キュービックパノラマ画像は、図6に示すように、図5の正六面体の各面内側に全天球画像を貼り付けたものとなる。図6(a)がキュービックパノラマ画像の前面であり、図6(b)がキュービックパノラマ画像の右面であり、図6(c)がキュービックパノラマ画像の左面である。また、図6(d)がキュービックパノラマ画像の後面であり、図6(e)がキュービックパノラマ画像の下面であり、図6(f)がキュービックパノラマ画像の上面である。   As shown in FIG. 5, the cubic panoramic image is an image obtained by projecting an omnidirectional image inside each surface (upper surface, lower surface, left surface, right surface, front surface, rear surface) of a regular hexahedron. For example, as shown in FIG. 6, the cubic panoramic image is obtained by pasting the omnidirectional image inside each surface of the regular hexahedron of FIG. 6A is the front surface of the cubic panoramic image, FIG. 6B is the right surface of the cubic panoramic image, and FIG. 6C is the left surface of the cubic panoramic image. 6D is a rear surface of the cubic panoramic image, FIG. 6E is a lower surface of the cubic panoramic image, and FIG. 6F is an upper surface of the cubic panoramic image.

3次元ベースモデル生成手段43は、キュービックパノラマ画像変換手段42からキュービックパノラマ画像が入力される。そして、3次元ベースモデル生成手段43は、このキュービックパノラマ画像内に設定した計測点を3次元計測することで、パノラマ画像に対応付けて、屋内の3次元形状を表した3次元ベースモデルを生成するものである。   The three-dimensional base model generation unit 43 receives a cubic panoramic image from the cubic panoramic image conversion unit 42. Then, the three-dimensional base model generation means 43 generates a three-dimensional base model representing the indoor three-dimensional shape in association with the panoramic image by three-dimensionally measuring the measurement points set in the cubic panoramic image. To do.

具体的には、3次元ベースモデル生成手段43は、キュービックパノラマ画像を水平調整し、水平調整したキュービックパノラマ画像に計測点を設定する。ここでは、3次元ベースモデル生成手段43は、ソフトウェアにより正確に水平調整を行う。   Specifically, the three-dimensional base model generation unit 43 horizontally adjusts the cubic panoramic image and sets measurement points on the horizontally adjusted cubic panoramic image. Here, the three-dimensional base model generation means 43 performs the horizontal adjustment accurately by software.

次に、3次元ベースモデル生成手段43は、図示を省略したディスプレイ等の表示手段に、図7に示すように、水平調整されたキュービックパノラマ画像を表示する。すると、オペレータが、図示を省略したマウス、キーボード等の操作手段を介して、図8に示すように、キュービックパノラマ画像上に計測点Pを設定(入力)する。さらに、オペレータが、操作手段を介して、キュービックパノラマ画像上に、計測点P同士を結ぶ線分を設定する。この線分は、屋内の境界(例えば、床面と壁面の境界)を表す。   Next, the three-dimensional base model generating unit 43 displays the horizontally adjusted cubic panoramic image on a display unit such as a display (not shown) as shown in FIG. Then, the operator sets (inputs) the measurement point P on the cubic panoramic image as shown in FIG. 8 via an operation unit such as a mouse or a keyboard (not shown). Further, the operator sets a line segment connecting the measurement points P on the cubic panoramic image via the operation means. This line segment represents an indoor boundary (for example, a boundary between a floor surface and a wall surface).

図8の例では、オペレータは、計測点P1〜P4を屋内のコーナーに設定している。また、オペレータは、計測点P1,P2を結ぶ線分、計測点P2,P3を結ぶ線分、計測点P3,P4を結ぶ線分、及び、計測点P4,P1を結ぶ線分を設定している(太線で図示)。
なお、図8では、計測点P1〜P4及びこれらの線分を設定する例を図示したが、オペレータは、必要な計測点P及び線分を全て設定することは言うまでもない。
In the example of FIG. 8, the operator has set the measurement points P1 to P4 in the indoor corner. Further, the operator sets a line segment connecting the measurement points P1 and P2, a line segment connecting the measurement points P2 and P3, a line segment connecting the measurement points P3 and P4, and a line segment connecting the measurement points P4 and P1. (Shown with bold lines).
Although FIG. 8 illustrates an example in which the measurement points P1 to P4 and these line segments are set, it goes without saying that the operator sets all necessary measurement points P and line segments.

そして、3次元ベースモデル生成手段43は、計測点P1〜P4を高さが既知の水平面上へ逆投影することで、水平面上の計測点P1〜P4の座標を3次元計測する。また、3次元ベースモデル生成手段43は、計測済みの計測点P1〜P4の鉛直線上に位置する点をこの鉛直線に逆投影することで、計測点P1〜P4の高さ方向の座標を3次元計測する。そして、3次元ベースモデル生成手段43は、水平面と高さ方向の座標を組み合わせて、計測点P1〜P4の3次元座標を求める。
なお、3次元計測の詳細は、例えば、特開2015−125002号公報に記載されているため、これ以上の説明を省略する。
Then, the three-dimensional base model generation unit 43 three-dimensionally measures the coordinates of the measurement points P1 to P4 on the horizontal plane by back projecting the measurement points P1 to P4 onto a horizontal plane whose height is known. Further, the three-dimensional base model generation unit 43 projects back the points located on the vertical lines of the measured measurement points P1 to P4 onto the vertical lines, so that the coordinates in the height direction of the measurement points P1 to P4 are 3 Dimension measurement. And the three-dimensional base model production | generation means 43 calculates | requires the three-dimensional coordinate of the measurement points P1-P4 combining the coordinate of a horizontal surface and a height direction.
Note that details of the three-dimensional measurement are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-125002, and thus further description thereof is omitted.

計測点P1〜P4は、キュービックパノラマ画像上に設定されているので、計測点P1〜P4の画像座標が既知である。また、計測点P1〜P4の3次元座標は、3次元計測の際に求められている。つまり、計測点P1〜P4は、キュービックパノラマ画像の画像座標と、3次元ベースモデルの3次元座標とを対応付けている。   Since the measurement points P1 to P4 are set on the cubic panoramic image, the image coordinates of the measurement points P1 to P4 are known. Further, the three-dimensional coordinates of the measurement points P1 to P4 are obtained at the time of three-dimensional measurement. That is, the measurement points P1 to P4 associate the image coordinates of the cubic panoramic image with the three-dimensional coordinates of the three-dimensional base model.

3次元ベースモデルBMは、図9に示すように、計測点P、及び、計測点P同士を結ぶ線分で屋内の形状を表したモデルである。つまり、3次元ベースモデルBMは、屋内の形状のみを表しており、形状以外の情報(例えば、床面の材料)を表していない。   As shown in FIG. 9, the three-dimensional base model BM is a model that represents an indoor shape with measurement points P and line segments connecting the measurement points P. That is, the three-dimensional base model BM represents only the indoor shape, and does not represent information other than the shape (for example, floor surface material).

ポリゴン生成手段44は、計測点P同士を結ぶ線分をオペレータに選択させ、選択させた線分に基づいて、3次元ベースモデルBM内にポリゴンを生成するものである。例えば、ポリゴン生成手段44は、キュービックパノラマ画像及び3次元ベースモデルBMを重ねて表示手段に表示する(図8参照)。すると、オペレータが、操作手段を介して、3次元ベースモデルBM上で線分を選択する。   The polygon generating unit 44 causes the operator to select a line segment connecting the measurement points P, and generates a polygon in the three-dimensional base model BM based on the selected line segment. For example, the polygon generating unit 44 displays the cubic panoramic image and the three-dimensional base model BM on the display unit (see FIG. 8). Then, the operator selects a line segment on the three-dimensional base model BM through the operation means.

<線分の選択、ポリゴンの生成>
図10を参照し、ポリゴン生成手段44による線分の選択及びポリゴンの生成を詳細に説明する。
本実施形態では、オペレータが、3次元ベースモデル生成手段43で設定した線分のうち、ポリゴンAの生成に必要な線分Lを全て選択する。このとき、オペレータは、3次元ベースモデルBMのポリゴンを時計回りで囲むように連続する線分Lを選択する。例えば、オペレータが、図10に示すように、計測点P1,P2を結ぶ線分L1と、計測点P2,P3を結ぶ線分L2とを順に選択する。次に、オペレータは、計測点P3,P4を結ぶ線分L3と、計測点P4,P1を結ぶ線分L4とを順に選択する。これにより、ポリゴン生成手段44は、時計回りの線分L1〜L4で囲まれる面領域をポリゴンAとして生成する。
<Line segment selection, polygon generation>
With reference to FIG. 10, selection of line segments and generation of polygons by the polygon generation means 44 will be described in detail.
In the present embodiment, the operator selects all the line segments L necessary for generating the polygon A among the line segments set by the three-dimensional base model generating unit 43. At this time, the operator selects a continuous line segment L so as to surround the polygon of the three-dimensional base model BM clockwise. For example, as shown in FIG. 10, the operator sequentially selects a line segment L1 connecting the measurement points P1 and P2 and a line segment L2 connecting the measurement points P2 and P3. Next, the operator sequentially selects a line segment L3 connecting the measurement points P3 and P4 and a line segment L4 connecting the measurement points P4 and P1. Thereby, the polygon generating means 44 generates a surface area surrounded by the clockwise line segments L1 to L4 as the polygon A.

なお、最初に線分L1を選択する例で説明したが、時計回りで連続していれば、線分L2,L3,L4の何れを最初に選択してもよい。
また、ポリゴン生成手段44は、線分L4〜L1のように線分Lの選択順が反時計回りの場合、その選択を受け付けない。さらに、ポリゴン生成手段44は、線分L1,L3,L2,L4のように線分Lが不連続な場合、又は、線分L1,L2のように線分Lが特定の領域を囲んでいない場合、その選択を受け付けない。
また、ポリゴン生成手段44は、連続する線分Lが3本以下の場合、つまり、線分Lで囲まれる領域が三角形の場合も、その選択を受け付けない。一方、ポリゴン生成手段44は、連続する線分Lが4本以上の場合、その選択を受け付ける。
Although the example in which the line segment L1 is first selected has been described, any of the line segments L2, L3, and L4 may be selected first as long as the line segment L1 is continuous in the clockwise direction.
Further, when the selection order of the line segment L is counterclockwise like the line segments L4 to L1, the polygon generation unit 44 does not accept the selection. Furthermore, the polygon generation unit 44 is configured so that the line segment L does not enclose a specific area when the line segment L is discontinuous like the line segments L1, L3, L2, and L4, or like the line segments L1 and L2. If it does not accept that choice.
The polygon generation unit 44 does not accept the selection even when the number of continuous line segments L is three or less, that is, when the region surrounded by the line segments L is a triangle. On the other hand, when there are four or more continuous line segments L, the polygon generation unit 44 accepts the selection.

各ポリゴンAは、そのポリゴンAを一意に識別する識別情報(例えば、‘100’,‘101’)が付加される。また、ポリゴンAは、図11(a)に示すように、4本以上の線分Lの組み合わせで表現できる。例えば、ポリゴンA1は、線分L1〜L4の組み合わせで表現できる。ここで、ポリゴンAは、表面及び裏面があり、線分Lが時計回りで選択された順で表面となる。例えば、ポリゴンA1は、線分L1〜L4の順で並ぶ側が表面となる。また、ポリゴンAの表面には、後記する切出し画像を対応付ける(貼り付ける)ことができる。このように、3次元ベースモデルBMは、ポリゴンAの組み合わせにより、屋内の形状を表現できる。   Each polygon A is added with identification information (for example, “100”, “101”) for uniquely identifying the polygon A. Further, the polygon A can be expressed by a combination of four or more line segments L as shown in FIG. For example, the polygon A1 can be expressed by a combination of line segments L1 to L4. Here, the polygon A has a front surface and a back surface, and becomes a front surface in the order in which the line segment L is selected clockwise. For example, the side of the polygon A1 lined up in the order of the line segments L1 to L4 is the surface. Further, a cut-out image to be described later can be associated (pasted) on the surface of the polygon A. As described above, the three-dimensional base model BM can express the indoor shape by the combination of the polygons A.

<ポリゴンの投影>
図12を参照し、ポリゴン生成手段44によるポリゴンAの投影を詳細に説明する。
図12(a)に示すように、ポリゴンAは、3次元計測の誤差に起因して、計測点P及び線分Lが同一基準面上に位置しない場合がある。ここで、基準面とは、鉛直面(図12のX−Y平面)、又は、水平面(図12のX−Z平面)のことである。図12(a)では、計測点P2及び線分L1,L2が、基準面である鉛直面上に位置していない。この場合、ポリゴン生成手段44は、計測点P2の座標を参照し、計測点P2が鉛直面上に位置しないと判定する。そして、ポリゴン生成手段44は、図12(b)に示すように、鉛直面上に位置しないと判定した計測点P2及び計測点P2を端点とする線分L1,L2を、鉛直面上に投影する。
なお、図12は、図面を見やすくするため、3次元ベースモデルBMのみ図示し、キュービックパノラマ画像の図示を省略した。
<Polygon projection>
With reference to FIG. 12, the projection of the polygon A by the polygon generation means 44 will be described in detail.
As shown in FIG. 12A, in the polygon A, the measurement point P and the line segment L may not be located on the same reference plane due to a three-dimensional measurement error. Here, the reference plane is a vertical plane (XY plane in FIG. 12) or a horizontal plane (XZ plane in FIG. 12). In FIG. 12A, the measurement point P2 and the line segments L1 and L2 are not located on the vertical plane that is the reference plane. In this case, the polygon generation means 44 refers to the coordinates of the measurement point P2, and determines that the measurement point P2 is not located on the vertical plane. Then, as shown in FIG. 12B, the polygon generation unit 44 projects the measurement points P2 determined not to be located on the vertical plane and the line segments L1 and L2 having the measurement points P2 as end points on the vertical plane. To do.
Note that FIG. 12 shows only the three-dimensional base model BM and makes the cubic panoramic image not shown for easy viewing of the drawing.

図4に戻り、3次元モデル生成装置40の構成について、説明を続ける。
切り出し範囲選択手段45は、オペレータに、3次元ベースモデルBMのポリゴン毎に、パノラマ画像からの切り出し範囲を選択させるものである。例えば、切り出し範囲選択手段45は、キュービックパノラマ画像及び3次元ベースモデルBMを重ねて表示手段に表示する。すると、オペレータが、操作手段を介して、切り出し範囲となるポリゴンを3次元ベースモデルBM上で選択する。このとき、オペレータは、必要なポリゴンを全て選択することは言うまでもない。
Returning to FIG. 4, the description of the configuration of the three-dimensional model generation device 40 will be continued.
The cutout range selection unit 45 is for causing the operator to select a cutout range from the panoramic image for each polygon of the three-dimensional base model BM. For example, the cutout range selection unit 45 displays the cubic panoramic image and the three-dimensional base model BM on the display unit in a superimposed manner. Then, the operator selects a polygon to be cut out on the three-dimensional base model BM via the operation means. At this time, it goes without saying that the operator selects all necessary polygons.

画像切り出し手段46は、切り出し範囲選択手段45から入力された切り出し範囲の画像を、キュービックパノラマ画像から切り出すものである。
前記したように、計測点Pは、3次元ベースモデルBMの3次元座標と、キュービックパノラマ画像の画像座標とを対応付けている。従って、画像切り出し手段46は、図11(b)に示すように、切り出し範囲として選択したポリゴンAを構成する計測点P1〜P4の画像座標を求める。そして、画像切り出し手段46は、計測点P1〜P4の画像座標で特定される切り出し範囲の画像をキュービックパノラマ画像から切り出す。
The image cutout unit 46 cuts out the image of the cutout range input from the cutout range selection unit 45 from the cubic panoramic image.
As described above, the measurement point P associates the three-dimensional coordinates of the three-dimensional base model BM with the image coordinates of the cubic panoramic image. Therefore, as shown in FIG. 11B, the image cutout unit 46 obtains image coordinates of the measurement points P1 to P4 constituting the polygon A selected as the cutout range. Then, the image cutout unit 46 cuts out the image of the cutout range specified by the image coordinates of the measurement points P1 to P4 from the cubic panoramic image.

<切り出し範囲の変形>
図13を参照し、画像切り出し手段46による切り出し範囲の変形を詳細に説明する。
図13(a)に示すように、切り出し範囲が5辺以上の場合もある。この場合、画像切り出し手段46は、図13(b)に示すように、切り出し範囲を、この切り出し範囲に外接する四角形状に変換する。そして、画像切り出し手段46は、四角形状に変換した切り出し範囲の画像を、キュービックパノラマ画像から切り出す。
<Deformation of cutout range>
With reference to FIG. 13, the modification of the cutout range by the image cutout means 46 will be described in detail.
As shown in FIG. 13A, the cutout range may be five or more sides. In this case, as shown in FIG. 13B, the image cutout unit 46 converts the cutout range into a quadrangular shape circumscribing the cutout range. Then, the image cutout unit 46 cuts out the image of the cutout range converted into the rectangular shape from the cubic panoramic image.

ここで、図13(a)の切り出し範囲が床面に対応する場合、四角形状に変形するときに拡張した領域Bには、3次元ベースモデルBMで床面以外の構造物(例えば、柱)が存在している。つまり、この床面以外の構造物は、別の切り出し範囲の画像に含まれている。このため、画像切り出し手段46は、拡張した領域Bの部分を使用しない。   Here, when the cutout range of FIG. 13A corresponds to the floor surface, the region B expanded when deformed into a quadrangular shape is a structure (for example, a pillar) other than the floor surface in the three-dimensional base model BM. Is present. That is, the structure other than the floor is included in an image in another cutout range. For this reason, the image cutout means 46 does not use the expanded area B.

図4に戻り、3次元モデル生成装置40の構成について、説明を続ける。
3次元モデル生成手段47は、画像切り出し手段46から入力された切り出し画像と、3次元ベースモデル生成手段43から入力された3次元ベースモデルBMのポリゴンとを対応付けることで、屋内の3次元モデルM(図14)を生成するものである。この3次元モデルMは、図14に示すように、3次元ベースモデルBM、各ポリゴンの画像ファイル、及び、画像配置場所ファイルで構成されている。
Returning to FIG. 4, the description of the configuration of the three-dimensional model generation device 40 will be continued.
The three-dimensional model generation unit 47 associates the cut-out image input from the image cut-out unit 46 with the polygon of the three-dimensional base model BM input from the three-dimensional base model generation unit 43, so that the indoor three-dimensional model M (FIG. 14) is generated. As shown in FIG. 14, the three-dimensional model M includes a three-dimensional base model BM, an image file of each polygon, and an image arrangement location file.

前記したように、3次元ベースモデルBMのポリゴンと、キュービックパノラマ画像の切り出し範囲とは、計測点Pで対応付けられている。そこで、3次元モデル生成手段47は、図14に示すように、3次元ベースモデルBMにおける屋内の壁と、その壁の切り出し画像とを対応付ける。さらに、3次元モデル生成手段47は、壁と同様、3次元ベースモデルBMにおける床や天井と、床や天井の切り出し画像とを対応付ける。その後、3次元モデル生成手段47は、壁、床、天井等の各ポリゴンに対応した画像ファイル(例えば、‘壁.jpg’)の配置場所を表す画像配置場所ファイルを生成する。   As described above, the polygon of the three-dimensional base model BM and the cutout range of the cubic panoramic image are associated with each other at the measurement point P. Therefore, as shown in FIG. 14, the three-dimensional model generation unit 47 associates an indoor wall in the three-dimensional base model BM with a cut-out image of the wall. Furthermore, the three-dimensional model generation means 47 associates the floor and ceiling in the three-dimensional base model BM with the cut image of the floor and ceiling, as with the wall. Thereafter, the three-dimensional model generation unit 47 generates an image arrangement location file representing an arrangement location of an image file (for example, “wall.jpg”) corresponding to each polygon such as a wall, a floor, and a ceiling.

以上のように、本発明の実施形態に係る3次元モデル生成装置40は、屋内の全天球画像をキュービックパノラマ画像に変換し、変換したキュービックパノラマ画像から3次元ベースモデルBMを生成する。そして、3次元モデル生成装置40は、生成した3次元ベースモデルBMのポリゴン毎に、キュービックパノラマ画像からの切り出し画像を対応付けることで、3次元モデルMを生成する。このように、3次元モデル生成装置40は、測量員による測量を行う必要がなく、測量員の手配や測量作業の時間調整が不要となり、短時間、低コストで3次元モデルMを生成できる。   As described above, the three-dimensional model generation device 40 according to the embodiment of the present invention converts an indoor omnidirectional image into a cubic panoramic image, and generates a three-dimensional base model BM from the converted cubic panoramic image. Then, the three-dimensional model generation device 40 generates the three-dimensional model M by associating the cut-out image from the cubic panoramic image with each polygon of the generated three-dimensional base model BM. As described above, the three-dimensional model generation apparatus 40 does not need to perform surveying by the surveyor, and does not require the surveyor's arrangement or the time adjustment of the surveying work, and can generate the three-dimensional model M in a short time and at low cost.

さらに、3次元モデル生成装置40は、従来の専用ソフトウェアのように、全ての計測点の座標を取得するときの出戻り作業が発生せず、3次元モデルMを効率よく生成できる。   Furthermore, unlike the conventional dedicated software, the three-dimensional model generation device 40 can efficiently generate the three-dimensional model M without generating a return operation when acquiring the coordinates of all measurement points.

[3次元モデル生成システムの動作]
図15を参照し、3次元モデル生成システム1の動作について説明する(適宜図4参照)。
全天球カメラ10は、屋内の全天球画像を撮影し(ステップS1:全天球画像撮影ステップ)、撮影した全天球画像を送信装置20に出力する(ステップS2)。
送信装置20は、ステップS2で入力された全天球画像をクラウドサーバ30に送信する(ステップS3:全天球画像送信ステップ)。
[Operation of 3D model generation system]
The operation of the three-dimensional model generation system 1 will be described with reference to FIG. 15 (see FIG. 4 as appropriate).
The omnidirectional camera 10 captures an indoor celestial sphere image (step S1: omnidirectional image capturing step), and outputs the captured omnidirectional image to the transmission device 20 (step S2).
The transmission device 20 transmits the omnidirectional image input in step S2 to the cloud server 30 (step S3: omnidirectional image transmission step).

3次元モデル生成装置40の画像送受信手段41は、クラウドサーバ30から全天球画像を受信する(ステップS4:全天球画像受信ステップ)。
3次元モデル生成装置40のキュービックパノラマ画像変換手段42は、ステップS4で受信した全天球画像をキュービックパノラマ画像に変換する(ステップS5:パノラマ画像変換ステップ)。
The image transmission / reception means 41 of the three-dimensional model generation device 40 receives the omnidirectional image from the cloud server 30 (step S4: omnidirectional image reception step).
The cubic panoramic image conversion means 42 of the three-dimensional model generation device 40 converts the omnidirectional image received in step S4 into a cubic panoramic image (step S5: panoramic image conversion step).

3次元モデル生成装置40の3次元ベースモデル生成手段43は、キュービックパノラマ画像上に計測点P及び線分を設定し、設定した計測点Pを3次元計測することで、屋内の3次元ベースモデルBMを生成する(ステップS6:3次元ベースモデル生成ステップ)。
3次元モデル生成装置40のポリゴン生成手段44は、オペレータに、計測点P同士を結ぶ線分Lを選択させ、選択された線分Lに基づいて、3次元ベースモデルBM内にポリゴンを生成する(ステップS7:ポリゴン生成ステップ)。
The three-dimensional base model generation unit 43 of the three-dimensional model generation device 40 sets the measurement point P and the line segment on the cubic panoramic image, and measures the set measurement point P three-dimensionally, thereby the indoor three-dimensional base model. A BM is generated (step S6: three-dimensional base model generation step).
The polygon generation unit 44 of the three-dimensional model generation device 40 causes the operator to select a line segment L connecting the measurement points P, and generates a polygon in the three-dimensional base model BM based on the selected line segment L. (Step S7: Polygon generation step).

3次元モデル生成装置40の切り出し範囲選択手段45は、オペレータに、3次元ベースモデルBMのポリゴン毎に切り出し範囲を選択させる(ステップS8:切り出し範囲選択ステップ)。
3次元モデル生成装置40の画像切り出し手段46は、キュービックパノラマ画像から、ステップS8で選択された切り出し範囲の画像を切り出す(ステップS9:画像切り出しステップ)。
The cutout range selection unit 45 of the three-dimensional model generation apparatus 40 causes the operator to select a cutout range for each polygon of the three-dimensional base model BM (step S8: cutout range selection step).
The image cutout unit 46 of the three-dimensional model generation apparatus 40 cuts out an image in the cutout range selected in step S8 from the cubic panoramic image (step S9: image cutout step).

3次元モデル生成装置40の3次元モデル生成手段47は、ステップS9で切り出した画像と、ステップS7で生成した3次元ベースモデルBMのポリゴンとを対応付けることで、屋内の3次元モデルMを生成する(ステップS10:3次元モデル生成ステップ)。
3次元モデル生成装置40の画像送受信手段41は、ステップS10で生成した3次元モデルMをクラウドサーバ30に送信する(ステップS11)。
The three-dimensional model generation means 47 of the three-dimensional model generation apparatus 40 generates the indoor three-dimensional model M by associating the image cut out in step S9 with the polygon of the three-dimensional base model BM generated in step S7. (Step S10: Three-dimensional model generation step).
The image transmission / reception means 41 of the three-dimensional model generation device 40 transmits the three-dimensional model M generated in step S10 to the cloud server 30 (step S11).

PC50は、クラウドサーバ30から3次元モデルMを受信する(ステップS12)。
PC50は、ステップS12で受信した3次元モデルMをBIMソフトウェアに取り込んで、屋内図面を生成する(ステップS13)。
The PC 50 receives the three-dimensional model M from the cloud server 30 (step S12).
The PC 50 takes the three-dimensional model M received in step S12 into the BIM software, and generates an indoor drawing (step S13).

以上のように、本発明の実施形態に係る3次元モデル生成システム1は、屋内の全天球画像をキュービックパノラマ画像に変換し、変換したキュービックパノラマ画像から3次元ベースモデルBMを生成する。そして、3次元モデル生成システム1は、生成した3次元ベースモデルBMのポリゴン毎に、キュービックパノラマ画像からの切り出し画像を対応付けて3次元モデルMを生成する。このように、3次元モデル生成システム1は、測量員による測量を行う必要がなく、測量員の手配や測量作業の時間調整が不要となり、短時間、低コストで3次元モデルMを生成できる。   As described above, the 3D model generation system 1 according to the embodiment of the present invention converts an indoor celestial sphere image into a cubic panoramic image, and generates a 3D base model BM from the converted cubic panoramic image. Then, the three-dimensional model generation system 1 generates a three-dimensional model M by associating a cut-out image from the cubic panoramic image with each polygon of the generated three-dimensional base model BM. As described above, the three-dimensional model generation system 1 does not need to perform surveying by the surveyor, and it is not necessary to arrange the surveyor or adjust the time of the surveying work, and can generate the three-dimensional model M in a short time and at low cost.

さらに、3次元モデル生成システム1は、一般ユーザが専用ソフトウェアを使用することなく、3次元モデル生成装置40で3次元モデルを生成し、生成した3次元モデルをPC50のBIMソフトウェアに取り込んで利用することができる。   Further, the 3D model generation system 1 generates a 3D model by the 3D model generation device 40 without using a dedicated software by a general user, and uses the generated 3D model in the BIM software of the PC 50. be able to.

さらに、3次元モデル生成システム1は、全天球画像の撮影から、3次元モデルMの生成及び屋内図面の生成までの一連の作業を簡易、かつ、短時間で行う仕組みを提供できる。
さらに、3次元モデル生成システム1は、クラウドサーバ30を介して、セキュアな環境下で全天球画像及び3次元モデルMを送受信できるので、安全性に優れる。
さらに、3次元モデル生成システム1は、全天球画像を短時間で撮影できるので、屋内で長時間に及ぶ測量作業を行う必要がなく、利便性に優れる。
Furthermore, the three-dimensional model generation system 1 can provide a mechanism for performing a series of operations from taking an omnidirectional image to generating a three-dimensional model M and generating an indoor drawing in a simple and short time.
Furthermore, since the 3D model generation system 1 can transmit and receive the omnidirectional image and the 3D model M in a secure environment via the cloud server 30, it is excellent in safety.
Furthermore, since the three-dimensional model generation system 1 can take a celestial sphere image in a short time, it is not necessary to perform a surveying operation for a long time indoors, and is excellent in convenience.

[変形例]
以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、本発明は前記した実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
前記した実施形態では、3次元モデルを納品先に送信することとして説明したが、3次元モデルの送信先は、特に限定されない。
[Modification]
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to above-described embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
In the above-described embodiment, the three-dimensional model is described as being transmitted to the delivery destination, but the transmission destination of the three-dimensional model is not particularly limited.

前記した実施形態において、3次元モデル生成装置は、ポリゴンの編集、削除及び分割を行ってもよい。例えば、オペレータは、ポリゴンの編集作業として、ポリゴンの節点(計測点)を移動、追加又は削除することができる。   In the above-described embodiment, the three-dimensional model generation apparatus may edit, delete, and divide polygons. For example, the operator can move, add, or delete a node (measurement point) of a polygon as a polygon editing operation.

前記した実施形態において、3次元モデル生成装置は、生成した3次元モデルを表示手段に表示してもよい。これにより、オペレータが、生成した3次元モデルを確認できるので、利便性に優れる。   In the above-described embodiment, the three-dimensional model generation device may display the generated three-dimensional model on the display unit. Thereby, since the operator can confirm the generated three-dimensional model, it is excellent in convenience.

前記した実施形態では、3次元モデル生成装置を独立したハードウェアとして説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、3次元モデル生成装置は、コンピュータが備えるCPU、メモリ、ハードディスク等のハードウェア資源を、前記した各手段として協調動作させる3次元モデル生成プログラムで実現することもできる。このプログラムは、通信回線を介して配布してもよく、CD−ROMやフラッシュメモリ等の記録媒体に書き込んで配布してもよい。   In the above-described embodiment, the three-dimensional model generation device has been described as independent hardware, but the present invention is not limited to this. For example, the three-dimensional model generation apparatus can also be realized by a three-dimensional model generation program that causes hardware resources such as a CPU, a memory, and a hard disk included in a computer to cooperate with each other as described above. This program may be distributed through a communication line, or may be distributed by writing in a recording medium such as a CD-ROM or a flash memory.

1 3次元モデル生成システム
10 全天球カメラ
20 送信装置
30 クラウドサーバ
40 3次元モデル生成装置
41 画像送受信手段
42 キュービックパノラマ画像変換手段
43 3次元ベースモデル生成手段
44 ポリゴン生成手段(面領域生成手段)
45 切り出し範囲選択手段
46 画像切り出し手段
47 3次元モデル生成手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 3D model production | generation system 10 Spherical camera 20 Transmission apparatus 30 Cloud server 40 3D model production | generation apparatus 41 Image transmission / reception means 42 Cubic panorama image conversion means 43 3D base model production | generation means 44 Polygon production means (surface area production | generation means)
45 cutout range selection means 46 image cutout means 47 three-dimensional model generation means

Claims (6)

屋内のパノラマ画像を用いて、前記屋内を表した3次元モデルを生成する3次元モデル生成装置であって、
前記パノラマ画像内に設定した計測点を3次元計測することで、前記パノラマ画像に対応付けて、前記屋内の3次元形状を表した3次元ベースモデルを生成する3次元ベースモデル生成手段と、
前記計測点同士を結ぶ線分を選択させ、選択させた前記線分に基づいて、前記3次元ベースモデル内に前記屋内の面領域を生成する面領域生成手段と、
前記3次元ベースモデルの面領域毎に、前記パノラマ画像からの切り出し範囲を選択させる切り出し範囲選択手段と、
前記パノラマ画像から、前記切り出し範囲の画像を切り出す画像切り出し手段と、
前記切り出し範囲の画像と前記3次元ベースモデルの面領域とを対応付けることで、前記3次元モデルを生成する3次元モデル生成手段と、
を備えることを特徴とする3次元モデル生成装置。
A three-dimensional model generation device that generates a three-dimensional model representing the indoor using an indoor panoramic image,
Three-dimensional base model generation means for generating a three-dimensional base model representing the indoor three-dimensional shape in association with the panoramic image by three-dimensionally measuring measurement points set in the panoramic image;
A surface area generating means for selecting a line segment connecting the measurement points and generating the indoor surface area in the three-dimensional base model based on the selected line segment;
Clipping range selection means for selecting a clipping range from the panoramic image for each surface area of the three-dimensional base model;
Image cutout means for cutting out the image of the cutout range from the panoramic image;
3D model generation means for generating the 3D model by associating the image of the cutout range with the surface area of the 3D base model;
A three-dimensional model generation device comprising:
前記面領域生成手段は、前記3次元ベースモデルの面領域を時計回りで囲むように連続する前記線分を選択させ、時計回りで連続する前記線分で囲まれた面領域を前記3次元ベースモデル内に生成することを特徴とする請求項1に記載の3次元モデル生成装置。   The surface area generation means selects the continuous line segment so as to surround the surface area of the three-dimensional base model in a clockwise direction, and selects the surface area surrounded by the line segment continuous in the clockwise direction as the three-dimensional base. The three-dimensional model generation apparatus according to claim 1, wherein the three-dimensional model generation apparatus is generated in a model. 前記面領域生成手段は、前記時計回りで連続する線分及び前記線分間の計測点が同一基準面上に位置しない場合、前記線分及び前記計測点を前記同一基準面に投影することを特徴とする請求項2に記載の3次元モデル生成装置。   The surface region generation unit projects the line segment and the measurement point onto the same reference plane when the clockwise continuous line segment and the measurement point of the line segment are not located on the same reference plane. The three-dimensional model generation apparatus according to claim 2. 前記画像切り出し手段は、前記切り出し範囲が5辺以上の場合、前記切り出し範囲を、前記切り出し範囲に外接する四角形状に変換し、変換した前記切り出し範囲の画像を前記パノラマ画像から切り出すことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の3次元モデル生成装置。   The image cutout means, when the cutout range is five or more sides, converts the cutout range into a quadrangular shape circumscribing the cutout range, and cuts out the converted image of the cutout range from the panoramic image. The three-dimensional model generation device according to any one of claims 1 to 3. コンピュータを、請求項1から請求項4の何れか一項に記載の3次元モデル生成装置として機能させるための3次元モデル生成プログラム。   A three-dimensional model generation program for causing a computer to function as the three-dimensional model generation device according to any one of claims 1 to 4. 全天球カメラが、屋内の全天球画像を撮影する全天球画像撮影ステップと、
送信装置が、前記全天球画像をクラウドサーバに送信する全天球画像送信ステップと、
3次元モデル生成装置が、前記クラウドサーバから前記全天球画像を受信する全天球画像受信ステップと、
前記3次元モデル生成装置が、前記全天球画像を、前記屋内のパノラマ画像に変換するパノラマ画像変換ステップと、
前記3次元モデル生成装置が、前記パノラマ画像内に設定した計測点を3次元計測することで、前記パノラマ画像に対応付けて、前記屋内の3次元形状を表した3次元ベースモデルを生成する3次元ベースモデル生成ステップと、
前記3次元モデル生成装置が、前記計測点同士を結ぶ線分を選択させ、選択させた前記線分に基づいて、前記3次元ベースモデル内に前記屋内の面領域を生成する面領域生成ステップと、
前記3次元モデル生成装置が、前記3次元ベースモデルの面領域毎に、前記パノラマ画像からの切り出し範囲を選択させる切り出し範囲選択ステップと、
前記3次元モデル生成装置が、前記パノラマ画像から前記切り出し範囲の画像を切り出す画像切り出しステップと、
前記3次元モデル生成装置が、前記切り出し範囲の画像と前記3次元ベースモデルの面領域とを対応付けることで、前記屋内を表した3次元モデルを生成する3次元モデル生成ステップと、
を実行することを特徴とする3次元モデル生成方法。
An omnidirectional camera captures an omnidirectional image of an indoor celestial sphere image,
A celestial sphere image transmitting step in which the transmitting device transmits the omnidirectional image to a cloud server;
A three-dimensional model generation device receiving an omnidirectional image from the cloud server;
A panoramic image conversion step in which the three-dimensional model generation device converts the omnidirectional image into the indoor panoramic image;
The three-dimensional model generation device generates a three-dimensional base model representing the indoor three-dimensional shape in association with the panoramic image by three-dimensionally measuring measurement points set in the panoramic image. A dimension-based model generation step;
A surface region generating step in which the three-dimensional model generation device selects a line segment connecting the measurement points and generates the indoor surface region in the three-dimensional base model based on the selected line segment; ,
A cutout range selection step in which the 3D model generation device selects a cutout range from the panoramic image for each surface area of the 3D base model;
An image cutout step in which the three-dimensional model generation device cuts out an image of the cutout range from the panoramic image;
A three-dimensional model generation step in which the three-dimensional model generation device generates a three-dimensional model representing the indoor by associating the image of the cut-out range with the surface area of the three-dimensional base model;
A three-dimensional model generation method characterized by executing
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112528368A (en) * 2020-12-09 2021-03-19 四川蓉信开工程设计有限公司 BIM-based design method of water treatment engineering structure

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0561962A (en) * 1991-08-30 1993-03-12 Hitachi Ltd Environmental model generating device for product evaluation
JPH05210745A (en) * 1991-09-06 1993-08-20 Canon Inc Method and device for processing three-dimensional graphics
JP2015125002A (en) * 2013-12-25 2015-07-06 株式会社ズームスケープ Photographing method for images for measuring use, and image measuring program

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0561962A (en) * 1991-08-30 1993-03-12 Hitachi Ltd Environmental model generating device for product evaluation
JPH05210745A (en) * 1991-09-06 1993-08-20 Canon Inc Method and device for processing three-dimensional graphics
JP2015125002A (en) * 2013-12-25 2015-07-06 株式会社ズームスケープ Photographing method for images for measuring use, and image measuring program

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112528368A (en) * 2020-12-09 2021-03-19 四川蓉信开工程设计有限公司 BIM-based design method of water treatment engineering structure
CN112528368B (en) * 2020-12-09 2022-11-18 四川蓉信开工程设计有限公司 BIM-based design method of water treatment engineering structure

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