JP2019016066A - 地物形状抽出装置、地物形状抽出方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
対象領域における地物の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、データ取得部と、
前記三次元点群データから、高さの値が閾値未満のデータを除去して、フィルタリングを行なう、フィルタリング部と、
フィルタリング後の前記三次元点群データから、前記対象領域上の高さの値が閾値以上となる部分を検出し、検出した部分毎に、当該部分を囲む境界を設定する、境界設定部と、
設定された前記境界毎に、当該境界内の領域における高さの値に基づいてクラスタリングを行なって、複数のクラスタを生成し、生成した前記複数のクラスタのうち設定条件を満たすクラスタが地面を示していると判定する、クラスタリング部と、
設定された前記境界毎に、地面を示していると判定されたクラスタの平均高さに基づいて、基準高さを設定し、そして、設定した前記基準高さよりも平均高さが高いクラスタを特定し、特定したクラスタに基づいて、地物の外形を示す領域を抽出する、外形領域抽出部と、
を備えている、ことを特徴とする。
(a)対象領域における地物の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、ステップと、
(b)前記三次元点群データから、高さの値が閾値未満のデータを除去して、フィルタリングを行なう、ステップと、
(c)フィルタリング後の前記三次元点群データから、前記対象領域上の高さの値が閾値以上となる部分を検出し、検出した部分毎に、当該部分を囲む境界を設定する、ステップと、
(d)設定された前記境界毎に、当該境界内の領域における高さの値に基づいてクラスタリングを行なって、複数のクラスタを生成し、生成した前記複数のクラスタのうち設定条
件を満たすクラスタが地面を示していると判定する、ステップと、
(e)設定された前記境界毎に、地面を示していると判定されたクラスタの平均高さに基づいて、基準高さを設定し、そして、設定した前記基準高さよりも平均高さが高いクラスタを特定し、特定したクラスタに基づいて、地物の外形を示す領域を抽出する、ステップと、
を有する、ことを特徴とする。
コンピュータに、
(a)対象領域における地物の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、ステップと、
(b)前記三次元点群データから、高さの値が閾値未満のデータを除去して、フィルタリングを行なう、ステップと、
(c)フィルタリング後の前記三次元点群データから、前記対象領域上の高さの値が閾値以上となる部分を検出し、検出した部分毎に、当該部分を囲む境界を設定する、ステップと、
(d)設定された前記境界毎に、当該境界内の領域における高さの値に基づいてクラスタリングを行なって、複数のクラスタを生成し、生成した前記複数のクラスタのうち設定条件を満たすクラスタが地面を示していると判定する、ステップと、
(e)設定された前記境界毎に、地面を示していると判定されたクラスタの平均高さに基づいて、基準高さを設定し、そして、設定した前記基準高さよりも平均高さが高いクラスタを特定し、特定したクラスタに基づいて、地物の外形を示す領域を抽出する、ステップと、
を実行させることを特徴とする。
以下、本発明の実施の形態における、地物形状抽出装置、地物形状抽出方法、及びプログラムについて、図1〜図14を参照しながら説明する。
最初に、図1を用いて、本実施の形態における地物形状抽出装置の構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態における地物形状抽出装置の構成を示すブロック図である。
群データの一例を示す図である。図3は、図2に示す三次元点群データを用いて作成された地物の一例を示す図である。
形態では、基準高さは、予め実験等によって設定されていても良いし、機械学習によって設定されていても良い。
次に、本発明の実施の形態における地物形状抽出装置10の動作について図13を用いて説明する。図13は、本発明の実施の形態における地物形状抽出装置の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図1〜図12を参酌する。また、本実施の形態では、地物形状抽出装置を動作させることによって、地物形状抽出方法が実施される。よって、本実施の形態における地物形状抽出方法の説明は、以下の地物形状抽出装置10の動作説明に代える。
以上のように本実施の形態によれば、オルソ画像から建物の形状を抽出する必要がなく、加えて、数値表層モデルと数値地形モデルとの両方を用いる必要もないため、三次元点群データからの建物等の地物の形状の抽出精度を向上することができる。
本実施の形態におけるプログラムは、コンピュータに、図13に示すステップA1〜A9を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態における地物形状抽出装置10と地物形状抽出方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのCPU(Central Processing
Unit)は、データ取得部11、フィルタリング部12、境界設定部13、クラスタリング部14、及び外形領域抽出部15として機能し、処理を行なう。
11 データ取得部
12 フィルタリング部
13 境界設定部
14 クラスタリング部
15 外形領域抽出部
20 境界
30 円転領域
31 ヒストグラム
32 ヒストグラム
33 円転領域から求められた領域
110 コンピュータ
111 CPU
112 メインメモリ
113 記憶装置
114 入力インターフェイス
115 表示コントローラ
116 データリーダ/ライタ
117 通信インターフェイス
118 入力機器
119 ディスプレイ装置
120 記録媒体
121 バス
Claims (15)
- 対象領域における地物の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、データ取得部と、
前記三次元点群データから、高さの値が閾値未満のデータを除去して、フィルタリングを行なう、フィルタリング部と、
フィルタリング後の前記三次元点群データから、前記対象領域上の高さの値が閾値以上となる部分を検出し、検出した部分毎に、当該部分を囲む境界を設定する、境界設定部と、
設定された前記境界毎に、当該境界内の領域における高さの値に基づいてクラスタリングを行なって、複数のクラスタを生成し、生成した前記複数のクラスタのうち設定条件を満たすクラスタが地面を示していると判定する、クラスタリング部と、
設定された前記境界毎に、地面を示していると判定されたクラスタの平均高さに基づいて、基準高さを設定し、そして、設定した前記基準高さよりも平均高さが高いクラスタを特定し、特定したクラスタに基づいて、地物の外形を示す領域を抽出する、外形領域抽出部と、
を備えている、ことを特徴とする地物形状抽出装置。 - 前記外形領域抽出部が、
ハフ変換処理によって、抽出した前記領域に対して、その外縁の2箇所と接するように、直交する2直線を設定し、
設定した前記2直線それぞれ毎に、当該直線に垂直に交わる直線を想定し、抽出した前記領域の外縁と想定した直線との重なり度合が高い程値が高くなるヒストグラムを作成し、生成した2つの前記ヒストグラムそれぞれの頂点の位置に基づいて、抽出した前記領域を分割し、分割結果に基づいて、前記地物の外形を確定する、
請求項1に記載の地物形状抽出装置。 - 前記外形領域抽出部が、抽出した前記領域から、更に、前記領域内で仮想の円を転がすことによって得られる円転領域を抽出し、抽出した前記円転領域に対して、前記2直線を設定する、
請求項2に記載の地物形状抽出装置。 - 前記外形領域抽出部が、設定された前記領域毎に、地面を示していると判定されたクラスタの平均高さと、平均高さが最も高いクラスタの平均高さとの平均値を求め、求めた平均値に基づいて、前記基準高さを設定する、
請求項1〜3のいずれかに記載の地物形状抽出装置。 - 前記境界設定部が、検出した部分毎に、当該部分を囲むことが可能な最小の矩形の境界を設定する、
請求項1〜4のいずれかに記載の地物形状抽出装置。 - (a)対象領域における地物の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、ステップと、
(b)前記三次元点群データから、高さの値が閾値未満のデータを除去して、フィルタリングを行なう、ステップと、
(c)フィルタリング後の前記三次元点群データから、前記対象領域上の高さの値が閾値以上となる部分を検出し、検出した部分毎に、当該部分を囲む境界を設定する、ステップと、
(d)設定された前記境界毎に、当該境界内の領域における高さの値に基づいてクラスタリングを行なって、複数のクラスタを生成し、生成した前記複数のクラスタのうち設定条
件を満たすクラスタが地面を示していると判定する、ステップと、
(e)設定された前記境界毎に、地面を示していると判定されたクラスタの平均高さに基づいて、基準高さを設定し、そして、設定した前記基準高さよりも平均高さが高いクラスタを特定し、特定したクラスタに基づいて、地物の外形を示す領域を抽出する、ステップと、
を有する、ことを特徴とする地物形状抽出方法。 - 前記(e)のステップにおいて、
ハフ変換処理によって、抽出した前記領域に対して、その外縁の2箇所と接するように、直交する2直線を設定し、
設定した前記2直線それぞれ毎に、当該直線に垂直に交わる直線を想定し、抽出した前記領域の外縁と想定した直線との重なり度合が高い程値が高くなるヒストグラムを作成し、生成した2つの前記ヒストグラムそれぞれの頂点の位置に基づいて、抽出した前記領域を分割し、分割結果に基づいて、前記地物の外形を確定する、
請求項6に記載の地物形状抽出方法。 - 前記(e)のステップにおいて、抽出した前記領域から、更に、前記領域内で仮想の円を転がすことによって得られる円転領域を抽出し、抽出した前記円転領域に対して、前記2直線を設定する、
請求項7に記載の地物形状抽出方法。 - 前記(e)のステップにおいて、設定された前記領域毎に、地面を示していると判定されたクラスタの平均高さと、平均高さが最も高いクラスタの平均高さとの平均値を求め、求めた平均値に基づいて、前記基準高さを設定する、
請求項6〜8のいずれかに記載の地物形状抽出方法。 - 前記(c)のステップにおいて、検出した部分毎に、当該部分を囲むことが可能な最小の矩形の境界を設定する、
請求項6〜9のいずれかに記載の地物形状抽出方法。 - コンピュータに、
(a)対象領域における地物の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、ステップと、
(b)前記三次元点群データから、高さの値が閾値未満のデータを除去して、フィルタリングを行なう、ステップと、
(c)フィルタリング後の前記三次元点群データから、前記対象領域上の高さの値が閾値以上となる部分を検出し、検出した部分毎に、当該部分を囲む境界を設定する、ステップと、
(d)設定された前記境界毎に、当該境界内の領域における高さの値に基づいてクラスタリングを行なって、複数のクラスタを生成し、生成した前記複数のクラスタのうち設定条件を満たすクラスタが地面を示していると判定する、ステップと、
(e)設定された前記境界毎に、地面を示していると判定されたクラスタの平均高さに基づいて、基準高さを設定し、そして、設定した前記基準高さよりも平均高さが高いクラスタを特定し、特定したクラスタに基づいて、地物の外形を示す領域を抽出する、ステップと、
を実行させる、プログラム。 - 前記(e)のステップにおいて、
ハフ変換処理によって、抽出した前記領域に対して、その外縁の2箇所と接するように、直交する2直線を設定し、
設定した前記2直線それぞれ毎に、当該直線に垂直に交わる直線を想定し、抽出した前記領域の外縁と想定した直線との重なり度合が高い程値が高くなるヒストグラムを作成し、生成した2つの前記ヒストグラムそれぞれの頂点の位置に基づいて、抽出した前記領域を分割し、分割結果に基づいて、前記地物の外形を確定する、
請求項11に記載のプログラム。 - 前記(e)のステップにおいて、抽出した前記領域から、更に、前記領域内で仮想の円を転がすことによって得られる円転領域を抽出し、抽出した前記円転領域に対して、前記2直線を設定する、
請求項12に記載のプログラム。 - 前記(e)のステップにおいて、設定された前記領域毎に、地面を示していると判定されたクラスタの平均高さと、平均高さが最も高いクラスタの平均高さとの平均値を求め、求めた平均値に基づいて、前記基準高さを設定する、
請求項11〜13のいずれかに記載のプログラム。 - 前記(c)のステップにおいて、検出した部分毎に、当該部分を囲むことが可能な最小の矩形の境界を設定する、
請求項11〜14のいずれかに記載のプログラム。
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