JP2019095821A - Stone wall management system, stone wall management method, and computer program - Google Patents

Stone wall management system, stone wall management method, and computer program Download PDF

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Abstract

To provide a stone wall management system, a stone wall management method and a computer program capable of managing stone materials constituting stone walls respectively without the necessity of attaching an IC tag or the like to the stone materials individually in advance.SOLUTION: A stone wall management system 1 for managing a plurality of stone materials of stone walls formed by laminating the stone materials, comprises a stone wall image data acquisition unit 10 for acquiring stone wall image data obtained by capturing a lamination state, a stone wall elevation view creation unit 22 for creating stone wall elevation view data by extracting a shape of the stone materials through division processing of an image area from the acquired stone wall image data, a stone wall image data extraction unit 25 for extracting stone material image data which indicates the respective stone materials, a stone material management data generation unit 26 for assigning an identification number which allows identification for each extracted stone material, calculating positional information of a corresponding stone material and generating stone material management data in which the identification number and the positional information are associated with each other, and a management data storage unit 40 for storing the generated stone material management data.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、石垣管理システム、石垣管理方法及びコンピュータプログラムに関する。   The present invention relates to an Ishigaki management system, an Ishigaki management method, and a computer program.

従来、防塁、城郭等の石垣を修復するために、石垣の表面をレーザ計測し、石垣の表層断面図(石垣立面図)を作成する表層断面図の作成方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、石垣の解体修復時において、石垣を構成する石材ごとに識別番号を記憶しているICタグを貼設し、石材毎の画像情報や、解体前の位置情報、石材の仮置き位置、石材の劣化、風化の進行状況による再利用可能性判断結果等を識別番号毎に記憶させておくことで、解体前の本来あるべき状態に積み直しできる石垣の解体石材の管理方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。   Conventionally, in order to repair stone fences such as fenders and castles, a method of creating a surface profile view has been disclosed in which the surface profile of the stone wall is measured by laser measurement to create a surface profile view (Ishigaki elevation view) of the stone wall (eg, Patent Document 1). In addition, at the time of dismantling and restoration of the stone wall, an IC tag storing the identification number is attached to each stone material that constitutes the stone wall, and image information for each stone material, position information before dismantling, temporary placement position of stone material, stone material It is disclosed that the method of managing the dismantled stone of stone wall can be rebuilt to its original condition before dismantling by storing the result of reusability judgment due to the deterioration of weather and progress of weathering for each identification number. (See, for example, Patent Document 2).

特開2004−212107号公報JP 2004-212107 A 特開2011−065349号公報JP, 2011-065349, A

しかし、特許文献1に開示されているレーザ計測を用いて作成した石垣の表層断面図では、石垣の表面における石材の分布等を管理することはできるが、個々の石材についての個別情報や位置情報等を管理することができない。また、特許文献2に開示されている方式では、個々の石材についての個別情報や位置情報等を管理することはできるが、石材の解体前の位置情報や画像情報を手作業にてパソコン等に登録する必要があり作業が繁雑になるという問題点があった。さらに、予め個々の石材にICタグ等を貼設しなければならず、解体修復工事の場合であれば、解体時にICタグ等の貼設作業を行うことができるが、災害等で一度に石垣が崩落した場合は、事前の貼設作業を行うことができないため、崩落した石材の管理を行うことができないという問題点もあった。   However, in the surface layer sectional view of the stone wall created using laser measurement disclosed in Patent Document 1, although it is possible to manage the distribution and the like of the stone material on the surface of the stone wall, individual information and position information about each stone material Etc. can not be managed. In the method disclosed in Patent Document 2, although individual information and position information on individual stone materials can be managed, position information and image information before dismantling of stone materials can be manually used in a personal computer or the like. There is a problem that the work is complicated because it is necessary to register. Furthermore, IC tags etc. must be pasted on individual stone materials beforehand, and in the case of dismantling and restoration work, pasting work such as IC tags can be done at the time of dismantling. In the case of a fall, there is also a problem that management of the fallen stone can not be performed because the pasting work can not be performed in advance.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、個々の石材の画像情報や位置情報の登録や、石材へのICタグ等の貼設を事前に手作業で行うことなく、石垣を構成する個々の石材の画像情報や位置情報およびその他属性情報等を管理することができる石垣管理システム、石垣管理方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the stone wall is configured without manually registering the image information and position information of individual stone materials and attaching an IC tag to the stone materials in advance manually. It is an object of the present invention to provide an stone wall management system, an stone wall management method, and a computer program capable of managing image information, position information, and other attribute information of individual stone materials.

上記目的を達成するために第1発明に係る石垣管理システムは、複数の石材を積層してなる石垣のそれぞれの石材を管理する石垣管理システムにおいて、前記石垣を撮像した石垣画像データを取得する画像データ取得部と、取得した石垣画像データから、それぞれの石材の積層状態を示す前記石垣の石垣立面図データを作成する石垣立面図作成部と、作成した石垣立面図データの石材の領域それぞれについて、前記石垣画像データを分割することで、それぞれの石材を示す石材画像データを抽出する石材画像データ抽出部と、前記石材それぞれに対して、識別することが可能な識別番号を付与し、識別番号毎に、前記石材の位置情報、前記石材の画像データ、および、その他属性情報を含めて対応付けた石材管理データを生成する石材管理データ生成部と、生成した石材管理データを記憶する管理データ記憶部とを備えることを特徴とする。   An stone wall management system according to a first aspect of the present invention for achieving the above object is an stone wall management system for managing stone materials of stone walls formed by laminating a plurality of stone materials, an image for acquiring stone wall image data obtained by imaging the stone walls. A data acquisition unit, and an Ishigaki elevation view creation unit that creates the stone wall elevation elevation data of the stone wall showing the laminated state of each stone from the acquired stone wall image data, and a stone area of the created stone wall elevation data For each, by dividing the stone wall image data, a stone image data extraction unit for extracting stone image data indicating each stone and an identification number capable of being identified are given to each of the stone, Stone management data to generate stone management data that includes the position information of the stone, the image data of the stone, and other attribute information for each identification number. Characterized in that it comprises a data generating unit, and a management data storage unit for storing the generated stone management data.

また、第2発明に係る石垣管理システムは、第1発明における前記画像データ取得部が、前記石垣の表面の三次元形状を含む三次元画像データを取得することを特徴とする。   An Ishigaki management system according to a second invention is characterized in that the image data acquisition unit in the first invention acquires three-dimensional image data including a three-dimensional shape of the surface of the stone wall.

また、第3発明に係る石垣管理システムは、第1乃至第2発明のいずれか1つにおいて、前記石垣立面図作成部が、前記石垣画像データを、画像解析による領域分割手法により複数の領域に分割し、それぞれの石材の積層状況を表現した石垣立面図データを作成することを特徴とする。   Further, in the stone wall management system according to the third aspect of the present invention, in any one of the first to second aspects, the Ishigaki elevation view creation unit is configured to divide the stone wall image data into a plurality of regions It is divided into three, and it is characterized by creating Ishigaki elevation data representing the layered situation of each stone material.

また、第4発明に係る石垣管理システムは、第1乃至第3発明のいずれか1つにおいて、前記石材管理データ生成部が、前記石垣立面図データより、それぞれの石材の領域図形内の任意の地点を代表地点とし、当該石材の位置情報とすることを特徴とする。   In the stone wall management system according to the fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the stone material management data generation unit further determines, according to the stone wall elevation data, any of the stone figure regions It is characterized in that the point of is taken as a representative point, and the position information of the stone concerned is used.

また、第5発明に係る石垣管理システムは、第1乃至第4発明のいずれか1つにおいて、前記石垣より石材が崩落した際に、崩落した石材を撮像した崩落石材画像データを取得し、崩落した石材のそれぞれを識別することが可能な識別番号である崩落石材管理番号を付与した上で記録する崩落石材画像データ取得部と、取得した崩落石材画像データと前記石材画像データとを画像解析手法により照合することで、当該崩落した石材が、石材管理データ内のどの石材と合致するかを判定し、石材管理データより当該石材の石垣内の位置情報やその他属性情報を取得する崩落石材照合部とを備え、前記管理データ記憶部は、前記崩落石材照合部における照合結果を崩落石材管理データとして記憶することを特徴とする。   In the stone wall management system according to the fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, when a stone falls from the stone wall, the crushed stone image data obtained by imaging the fallen stone is acquired, and the fall occurs. A crushed stone image data acquisition unit which records after adding a crushed stone management number which is an identification number capable of identifying each of the treated stones, an acquired crushed stone image data and the stone image data, and an image analysis method The collapsing stone collating section that determines which stone in the stone management data matches with the collated stone, and acquires position information and other attribute information in the stone wall of the stone from the stone management data. And the management data storage unit stores the collated result in the collapsible stone collating unit as collapsible stone management data.

また、第6発明に係る石垣管理方法は、複数の石材を積層してなる石垣のそれぞれの石材を管理するコンピュータで実行することが可能な石垣管理方法において、前記コンピュータは、前記石垣を撮像した石垣画像データを取得する工程と、取得した石垣画像データから、それぞれの石材の積層状態を示す前記石垣の石垣立面図データを作成する工程と、作成した石垣立面図データの石材の領域それぞれについて、前記石垣画像データを分割することで、それぞれの石材を示す石材画像データを抽出する工程と、前記石材それぞれに対して、識別することが可能な識別番号を付与し、識別番号毎に、前記石材の位置情報、前記石材の画像データ、および、その他属性情報を含めて対応付けた石材管理データを生成する工程と、生成した石材管理データを記憶する工程とを含むことを特徴とする。   Further, according to a sixth aspect of the present invention, there is provided an stone wall management method capable of being executed by a computer that manages each stone material of the stone wall formed by laminating a plurality of stone materials, wherein the computer images the stone wall A process of acquiring stone wall image data, and a process of generating stone wall elevation data of the stone wall indicating the laminated state of each stone material from the acquired stone wall image data, and a region of stone material of the generated stone wall elevation data By dividing the stone wall image data, extracting stone image data representing each stone, and giving an identification number that can be identified to each stone, for each identification number, A process of generating stone management data associated with the position information of the stone, the image data of the stone, and other attribute information, and the generated stone pipe Characterized in that it comprises a step of storing the data.

また、第7発明に係るコンピュータプログラムは、複数の石材を積層してなる石垣のそれぞれの石材を管理するコンピュータで実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータを、前記石垣を撮像した石垣画像データを取得する石垣画像データ取得手段、取得した石垣画像データから、石垣それぞれの石材の積層状態を示す前記石垣の石垣立面図データを作成する石垣立面図作成手段、作成した石垣立面図データの石材の領域それぞれについて、前記石垣画像データを分割することで、それぞれの石材を示す石材画像データを抽出する石材画像データ抽出手段、前記石材それぞれに対して、識別することが可能な識別番号を付与し、識別番号毎に、前記石材の位置情報、前記石材の画像データ、および、その他属性情報を含めて対応付けた石材管理データを生成する石材管理データ生成手段、及び生成した石材管理データを記憶する石材管理データ記憶手段として機能させることを特徴とする。   A computer program according to a seventh aspect of the present invention is a computer program that can be executed by a computer that manages each stone material of an stone wall formed by laminating a plurality of stone materials, wherein the computer is an Ishigaki image obtained by imaging the stone wall Ishigaki image data acquisition means to acquire data, Ishigaki elevation view creation means to create Ishigaki elevation view data of the stone wall showing the laminated state of each stone material from the acquired Ishigaki image data, Ishigaki elevation view created A stone material image data extraction means for extracting stone material image data indicating each stone material by dividing the stone wall image data for each of the stone material areas of the data, and an identification number that can be identified for each of the stone materials Position information of the stone, image data of the stone, and other attributes for each identification number Characterized in that to function as masonry management data storage means for storing stone management data generating means for generating a stone management data associated, including broadcast, and the generated stone management data.

本発明によれば、石垣を構成する個々の石材の画像情報や位置情報の登録や、石材へのICタグ等の貼設を事前に手作業で行うことなく、石垣を構成する個々の石材に関する情報、特に画像情報及び位置情報を管理することができ、災害等により石垣が崩壊した際の修復時等において、高い精度で原状復帰させることが可能となる。   According to the present invention, the registration of the image information and position information of the individual stone materials constituting the stone wall, and the manual application of the IC tag etc. to the stone material in advance, without regard to the individual stone materials constituting the stone wall Information, in particular, image information and position information can be managed, and it becomes possible to restore the original state with high accuracy at the time of restoration when the stone wall collapses due to a disaster or the like.

本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの構成を模式的に示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing typically the composition of the stone fence management system concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部のCPUを用いた場合の構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure at the time of using CPU of the computer processing part of the stone wallage management system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部の石垣管理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 the stone fence management processing of the computer processing part of the stone fence management system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部の石垣立面図作成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 the Ishigaki elevation creation processing of the computer processing part of the Ishigaki management system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部のマルチスケール分割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 the multi-scale division | segmentation process of the computer processing part of the stone fence management system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部のマルチスケール分割処理における、隣接する2領域の併合処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the merging process of two adjacent area | regions in the multi-scale division process of the computer processing part of the stone fence management system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部の石材管理データ生成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 the stone management data generation process of the computer processing part of the stone fence management system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの石材DBのデータ構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the data structure of stone DB of the stone-gage management system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの石垣の表層面の画像データに石材の輪郭と位置情報とを重ね合わせて表示した場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of superposing the outline of a stone and position information on the image data of the surface layer surface of the stone wall of the stone fence management system which concerns on embodiment of this invention, and displaying it. 本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部の崩落石材照合処理の流れを示すフローチャートである。It is a flow chart which shows a flow of collapsing stone material collation processing of a computer processing part of a stone wall control system concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部の石材画像データ照合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 the stone material image data collation process of the computer processing part of the stone wallage management system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの崩落石材照合結果DBのデータ構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the data structure of collapsing stone material collation result DB of the stone wall management system which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態に係る、複数の石材を積層してなる石垣のそれぞれの石材を管理する石垣管理システムについて、図面に基づいて具体的に説明する。以下の実施の形態は、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものではなく、実施の形態の中で説明されている特徴的事項の組み合わせの全てが解決手段の必須事項であるとは限らないことは言うまでもない。   Hereinafter, the stone wall management system which manages each stone material of the stone wall which laminates | stacks a several stone material based on embodiment of this invention is concretely demonstrated based on drawing. The following embodiments do not limit the invention described in the claims, and all combinations of characteristic items described in the embodiments are essential to the solution. Needless to say, it is not limited.

また、本発明は多くの異なる態様にて実施することが可能であり、実施の形態の記載内容に限定して解釈されるべきものではない。実施の形態を通じて同じ要素には同一の符号を付している。   In addition, the present invention can be implemented in many different modes, and should not be construed as being limited to the description of the embodiments. The same symbols are given to the same elements throughout the embodiment.

以下の実施の形態では、コンピュータシステムにコンピュータプログラムを導入したシステムについて説明するが、当業者であれば明らかな通り、本発明はその一部をコンピュータで実行することが可能なコンピュータプログラムとして実施することができる。したがって、本発明は、複数の石材を積層してなる石垣のそれぞれの石材を管理する石垣管理システムというハードウェアとしての実施の形態、ソフトウェアとしての実施の形態、又はソフトウェアとハードウェアとの組み合わせの実施の形態をとることができる。コンピュータプログラムは、ハードディスク、DVD、CD、光記憶装置、磁気記憶装置等の任意のコンピュータで読み取ることが可能な記録媒体に記録することができる。   In the following embodiments, a system in which a computer program is introduced into a computer system will be described, but as is apparent to those skilled in the art, the present invention is embodied as a computer program that can be partially executed by a computer. be able to. Therefore, according to the present invention, an embodiment as a hardware, an embodiment as software, or a combination of software and hardware as an stone wall management system for managing each stone material of stone walls formed by laminating a plurality of stones is described. An embodiment can be taken. The computer program can be recorded on any computer readable recording medium such as a hard disk, a DVD, a CD, an optical storage device, and a magnetic storage device.

本発明の実施の形態によれば、事前に石垣を構成する個々の石材にICタグ等の貼設を行うことなく、石垣を構成するそれぞれの石材に関する情報、特に形状情報及び位置情報を管理することができ、石垣修復時等において、高い精度で原状復帰させることが可能となる。   According to the embodiment of the present invention, information on each stone constituting the stone wall, in particular, shape information and position information is managed without attaching an IC tag or the like to each stone constituting the stone wall in advance. It is possible to restore the original state with high accuracy at the time of stone wall restoration etc.

図1は、本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの構成を模式的に示す機能ブロック図である。本発明の実施の形態に係る石垣管理システム1は、少なくとも画像データ取得部10、計算機処理部20、入出力部30、管理データ記憶部40及び崩落石材画像データ取得部50で構成されている。   FIG. 1 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the stone wall management system according to the embodiment of the present invention. The stone fence management system 1 according to the embodiment of the present invention comprises at least an image data acquisition unit 10, a computer processing unit 20, an input / output unit 30, a management data storage unit 40, and a fallen stone material image data acquisition unit 50.

画像データ取得部10は、管理対象の石垣の表層面(石材の積層状態)の画像データを取得するものであり、光学デジタルカメラ等で構成されており、表層面を撮像して表層面の画像データを取得する撮像部11、及び石垣の表層上に配置された作業用基準点の位置情報をレーザビームの照射等により計測するレーザ計測部12を有している。   The image data acquisition unit 10 acquires image data of the surface layer (the layered state of the stone material) of the stone wall to be managed, is configured of an optical digital camera or the like, and images the surface layer to obtain an image of the surface layer. The imaging unit 11 for acquiring data, and the laser measurement unit 12 for measuring the position information of the working reference point disposed on the surface layer of the stone wall by irradiating the laser beam or the like.

計算機処理部20は、コンピュータ等のCPU、MPU等の演算処理部を備えたハードウェアで構成されており、画像データ取得部10で取得した石垣の表層面の画像データ及び作業用基準点の位置情報から、石垣の表層の画像データを正射投影変換した石垣画像データを生成する石垣画像データ処理部21、生成した石垣画像データから、それぞれの石材の積層状態を示す石垣の石垣立面図データを生成する石垣立面図作成部22、及び石材それぞれに対して、識別することが可能な識別番号を付与し、識別番号毎に、前記石材の位置情報、画像データ、及びその他属性情報を含めて対応付けた石材管理データを生成する石材管理データ生成部26を有している。   The computer processing unit 20 is configured by hardware including a CPU such as a computer and an arithmetic processing unit such as an MPU, and the image data of the surface of the stone wall acquired by the image data acquisition unit 10 and the position of the work reference point From the information, Ishigaki image data processing unit 21 that generates Ishigaki image data by orthographic projection conversion of the image data of the surface layer of Ishigaki, From the generated Ishigaki image data, Ishigaki elevation view data of Ishigaki showing the laminated state of each stone Each of Ishigaki Elevation Drawing Unit 22 that generates the image and stone is given an identification number that can be identified, and the position information of the stone, image data, and other attribute information are included for each identification number. A stone management data generation unit 26 is provided which generates stone management data associated with each other.

図2は、本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部20のCPUを用いた場合の構成を模式的に示すブロック図である。本発明の実施の形態に係る計算機処理部20は、少なくともCPU(中央演算装置)201、メモリ202、記憶装置203、I/Oインタフェース204、撮像インタフェース205、可搬型外部記憶装置206、通信インタフェース207及び上述したハードウェアを接続する内部バス208で構成されている。   FIG. 2 is a block diagram schematically showing a configuration in the case where the CPU of the computer processing unit 20 of the Ishigaki management system according to the embodiment of the present invention is used. The computer processing unit 20 according to the embodiment of the present invention includes at least a CPU (central processing unit) 201, a memory 202, a storage device 203, an I / O interface 204, an imaging interface 205, a portable external storage device 206, and a communication interface 207. And an internal bus 208 for connecting the hardware described above.

CPU201は、内部バス208を介して計算機処理部20の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部の動作を制御するとともに、記憶装置203に記憶されたコンピュータプログラム200に従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。メモリ202は、SRAM、SDRAM等の揮発性メモリで構成され、コンピュータプログラム200の実行時にロードモジュールが展開され、コンピュータプログラム200の実行時に発生する一時的なデータ等を記憶する。   The CPU 201 is connected to the above-described hardware units of the computer processing unit 20 via the internal bus 208, controls the operations of the above-described hardware units, and according to the computer program 200 stored in the storage device 203. , Perform various software functions. The memory 202 is composed of volatile memory such as SRAM, SDRAM, etc. The load module is expanded when the computer program 200 is executed, and stores temporary data and the like generated when the computer program 200 is executed.

記憶装置203は、内蔵される固定型記憶装置(ハードディスクやSSDなど)、ROM等で構成されている。記憶装置203に記憶されたコンピュータプログラム200は、プログラム及びデータ等の情報を記録したDVD、CD−ROM等の可搬型記録媒体210から、可搬型ディスクドライブ206によりダウンロードされ、実行時には記憶装置203からメモリ202へ展開して実行される。もちろん、通信インタフェース207を介して接続されている外部コンピュータからダウンロードされたコンピュータプログラムであっても良い。   The storage device 203 is configured by a built-in fixed storage device (such as a hard disk or an SSD), a ROM, or the like. The computer program 200 stored in the storage device 203 is downloaded by the portable disk drive 206 from a portable recording medium 210 such as a DVD or a CD-ROM in which information such as a program and data is recorded. It is expanded to the memory 202 and executed. Of course, it may be a computer program downloaded from an external computer connected via the communication interface 207.

記憶装置203は、後述する管理データ記憶部40を備えていても良い。ただし、本実施の形態では、大容量のファイルサイズとなる石材管理データは、外部コンピュータあるいは外部ディスク上に構成されている。   The storage device 203 may include a management data storage unit 40 described later. However, in the present embodiment, the stone management data having a large file size is configured on the external computer or the external disk.

通信インタフェース207は内部バス208に接続されており、インターネット、LAN、WAN、USB等の外部のネットワークに接続されることにより、外部コンピュータ、外部ディスク等とデータ送受信を行うことが可能となっている。   The communication interface 207 is connected to the internal bus 208, and by connecting to an external network such as the Internet, LAN, WAN, USB, etc., it is possible to transmit and receive data with an external computer, an external disk, etc. .

I/Oインタフェース204は、ディスプレイ31、キーボード32等の入出力部30と接続され、データの入力を受け付け、CRTディスプレイ、液晶ディスプレイ等のディスプレイ31により所定の画像を表示する。撮像インタフェース205は、画像データ取得部10及び崩落石材画像データ取得部50と接続され、所定の画像データを取得する。   The I / O interface 204 is connected to the input / output unit 30 such as the display 31 and the keyboard 32, receives data input, and displays a predetermined image on the display 31 such as a CRT display or a liquid crystal display. The imaging interface 205 is connected to the image data acquisition unit 10 and the crushed stone image data acquisition unit 50, and acquires predetermined image data.

図1に戻って、石垣立面図作成部22は、石垣画像データを、画像解析による領域分割手法により複数の領域(「オブジェクト」とも呼ぶ)に分割する画像領域分割処理により個々の石材形状の領域を認識する石材領域分割部23、分割された個々の石材形状の領域から石材形状の輪郭を示すベクトル形式のポリゴンデータである石垣立面図データを作成するポリゴンデータ作成部24、及び作成した石垣立面図データの石材ポリゴンデータの領域それぞれについて、石垣画像データを分割し抽出することで、個々の石材を示す石材画像データを抽出する石材画像データ抽出部25を有している。   Returning to FIG. 1, the Ishigaki elevation view creation unit 22 divides the stone wall image data into individual stone shapes by an image area division process of dividing it into a plurality of areas (also referred to as “objects”) by an area analysis method by image analysis. A stone area dividing unit 23 for recognizing an area, a polygon data generating unit 24 for generating Ishigaki elevation view data, which is polygon data in vector format indicating the outline of the stone shape from the divided individual stone shape areas, and A stone material image data extraction unit 25 is provided which extracts stone material image data indicating individual stone materials by dividing and extracting the stone wall image data for each region of stone material polygon data of the stone wall elevation data.

また、石材管理データ生成部26は、ポリゴンデータ作成部24で作成された石垣立面図データにある個々の石材ごとに識別することが可能な識別番号を付与する識別番号付与部27、石材の位置情報を算出する位置情報算出部28、及び石材の識別番号をキーとして、石材画像データと、石材の位置情報と、各石材の属性情報とを対応付けた石材管理データを生成し、管理データ記憶部40に記憶させる対応付け部29を有している。なお、本実施の形態において、石材の位置情報は、石材画像データから抽出したポリゴン図形の重心位置を、三次元または二次元の座標情報として算出して、石材毎に一意で決まる位置情報として用いている。ただし、ポリゴン図形内の任意の地点の座標情報を石材の位置情報としても良く、また、石材ポリゴンデータ自体の座標情報をそのまま位置情報として利用しても良い。   In addition, the stone management data generation unit 26 is an identification number giving unit 27 for giving an identification number that can be identified for each stone in the stone wall elevation data created by the polygon data creation unit 24; A stone management data is generated by correlating stone image data, stone position information, and attribute information of each stone using the position information calculation unit 28 for calculating position information and the stone identification number as keys, and management data A matching unit 29 stored in the storage unit 40 is provided. In the present embodiment, the position information of the stone is used as position information determined uniquely for each stone by calculating the barycentric position of the polygon figure extracted from the stone image data as three-dimensional or two-dimensional coordinate information. ing. However, the coordinate information of an arbitrary point in the polygon figure may be used as the position information of the stone, and the coordinate information of the stone polygon data itself may be used as it is as the position information.

また、計算機処理部20は、災害等により石垣が崩壊したときに、崩落した石材の画像データ(崩落石材画像データ)を後述する崩落石材画像データ取得部50により取得し、取得した崩落石材画像データを管理データ記憶部40にある崩落石材DB42に記憶させる崩落石材照合部60を有している。   In addition, when the stone wall collapses due to a disaster or the like, the computer processing unit 20 acquires image data (collapsed stone material image data) of the collapsed stone material by the collapsed stone material image data acquisition unit 50 described later and acquired collapsed stone material image data Is stored in the crushed stone DB 42 in the management data storage unit 40.

入出力部30は、石垣画像データや石材画像データ等の画像や、石垣の石材ポリゴンデータ、および、石材管理データに記憶されている石材DB41の情報等を表示するディスプレイ31、及び石材管理データの一部となる石材の属性情報等を入力するためのキーボード32で構成されている。   The input / output unit 30 is a display 31 for displaying information such as stone wall image data, stone polygon image data, stone polygon data of stone wall, stone DB 41 stored in stone management data, and the like, and stone management data It comprises a keyboard 32 for inputting attribute information and the like of a stone to be a part.

管理データ記憶部40は、ハードディスク等の記憶媒体で構成されており、石材管理データを記憶する石材DB41、崩落石材画像データおよびそれらの属性情報を記憶する崩落石材DB42を有している。   The management data storage unit 40 is configured of a storage medium such as a hard disk, and has a stone DB 41 for storing stone management data, and a crushed stone DB 42 for storing crushed stone image data and their attribute information.

崩落石材画像データ取得部50は、崩落した石材の画像データである崩落石材画像データを取得するものであり、上述した画像データ取得部10と同様の構成を有しており、崩落した石材の表面を撮像して画像データを取得する撮像部51を有している。   The collapsing stone image data acquisition unit 50 acquires collapsing stone image data, which is image data of collapsing stone material, and has the same configuration as the image data acquiring unit 10 described above, and the surface of the collapsing stone material Image capturing unit 51 for capturing image data.

図3は、本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部20の石垣管理処理の流れを示すフローチャートである。図3に示す石垣管理処理では、石垣の表層面の画像等から石垣の画像データを取得し、石垣を構成する個々の石材の情報(石材管理データ)を生成して管理する。図3に示すように、本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部20は、まず管理対象の石垣の画像データを取得するために、画像データ取得部10の撮像部11に画像データ取得処理を実行させ、取得した画像データを受信する(ステップS100)。   FIG. 3 is a flow chart showing the flow of the stone fence management process of the computer processing unit 20 of the stone fence management system according to the embodiment of the present invention. In the stone wall management process shown in FIG. 3, the image data of the stone wall is acquired from the image etc. of the surface layer of the stone wall, and the information (stone material management data) of individual stone materials constituting the stone wall is generated and managed. As shown in FIG. 3, the computer processing unit 20 of the Ishigaki management system according to the embodiment of the present invention first uses the image capturing unit 11 of the image data acquisition unit 10 to obtain image data of the stone wall to be managed. The data acquisition process is executed, and the acquired image data is received (step S100).

計算機処理部20は、管理対象の石垣の画像を画像データ取得部10の撮像部11に撮像させる。ここで、石垣及び石垣を構成する石材の表面の三次元形状を取得するために、撮像部11は、少なくとも2以上の異なる位置から石垣の画像を取得するステレオカメラや、空中を移動しながら複数の位置から石垣の画像を取得する飛行体(例えばドローン)に搭載されたカメラ、単一のカメラを用いて撮影位置及び撮影方向の少なくとも一方を変えながら、複数の写真を隣接間で撮影範囲を重複させて撮影する方法等が用いられる。また、画像データに位置情報を付与するために、石垣の表層上の任意の地点に作業用基準点を設置し、作業用基準点が画像データ内で判読可能なように撮像を行う。併せて、計算機処理部20は、作業用基準点に対して画像データ取得部10のレーザ計測部12により公共座標に基づく基準点測量を行い、計測結果を受信する。この場合の位置情報は、公共座標に基づく位置情報を使用するが、管理対象の石垣毎に所定の位置を原点とした位置情報でも良い。なお、撮像部11で撮像された石垣の画像は、一旦管理データ記憶部40等の記憶媒体に記憶するように構成しても良い。また、石垣の画像は、既に撮影されているものを流用しても良い。   The computer processing unit 20 causes the imaging unit 11 of the image data acquisition unit 10 to capture an image of a management target stone wall. Here, in order to acquire the three-dimensional shape of the surface of the stone constituting the stone wall and the stone wall, the imaging unit 11 acquires a plurality of stereo cameras for acquiring the image of the stone wall from at least two different positions or moving in the air. The camera mounted on a flying object (for example, a drone) that acquires an image of Ishigaki from the position of the camera, a single camera, changing at least one of the shooting position and the shooting direction, shooting a plurality of photographs between adjacent areas For example, a method of overlapping and photographing is used. Also, in order to add positional information to the image data, a work reference point is installed at an arbitrary point on the surface layer of the stone wall, and imaging is performed so that the work reference point can be read in the image data. At the same time, the computer processing unit 20 performs reference point surveying based on public coordinates by the laser measurement unit 12 of the image data acquisition unit 10 on the working reference point, and receives the measurement result. The position information in this case uses position information based on public coordinates, but may be position information having a predetermined position as an origin for each stone wall to be managed. The image of the stone wall captured by the imaging unit 11 may be configured to be temporarily stored in a storage medium such as the management data storage unit 40. In addition, the image of Ishigaki may be diverted from what has already been taken.

計算機処理部20は、石垣画像データ処理部21において受信した、画像データ取得部10において撮像された石垣の画像(上述したように、少なくとも2枚以上の画像)及び作業用基準点の位置情報を用いて三次元画像データを生成する。本実施例においては、SfM(Structure/Shape from Motion)処理により、複数枚の画像からカメラの撮像位置と撮影方向を推定し、MVS(Multi-View Stereo)処理により、推定されたカメラの撮像位置と撮影方向をもとに、画像のステレオマッチング処理により三次元形状を復元して三次元画像データを生成する。この三次元画像データは、表面形状(三次元形状)をTIN(Triangulated Irregular Network;不整三角形網)などにより近似し、各面に対して対応する画像のテクスチャを貼ったものである。   The computer processing unit 20 receives the stone wall image (at least two or more images as described above) captured by the image data acquisition unit 10 and received by the stone wall image data processing unit 21 and the position information of the work reference point It is used to generate three-dimensional image data. In this embodiment, the imaging position and imaging direction of the camera are estimated from a plurality of images by SfM (Structure / Shape from Motion) processing, and the imaging position of the camera estimated by MVS (Multi-View Stereo) processing. And reconstruct the three-dimensional shape by stereo matching processing of the image based on the photographing direction and generate three-dimensional image data. This three-dimensional image data is obtained by approximating the surface shape (three-dimensional shape) by a TIN (Triangulated Irregular Network; irregular triangle network) or the like and pasting the texture of the corresponding image on each surface.

計算機処理部20は、石垣画像データ処理部21において、石材画像データを抽出するための画像データとして、前記三次元画像データからオルソ画像データである石垣画像データを生成する。ここで、「オルソ画像データ」とは、石垣の表層面の三次元画像データを石垣正面から水平方向に正射投影変換した画像データである。生成したオルソ画像データにより、石垣の表層面の画像データを、ゆがみのない、正しい位置に表示される画像データとすることができる。なお、三次元画像データ及びオルソ画像データ(石垣画像データ)も、一旦管理データ記憶部40等の記憶媒体に記憶するように構成しても良い。また、オルソ画像データは、既に作成されているものを流用しても良い。   The computer processing unit 20 causes the stone wall image data processing unit 21 to generate stone wall image data, which is ortho image data, from the three-dimensional image data as image data for extracting stone material image data. Here, “ortho image data” is image data obtained by performing orthographic projection conversion of three-dimensional image data of the surface of the stone wall in the horizontal direction from the front of the stone wall. Based on the generated ortho image data, the image data of the surface layer of the stone wall can be made as the image data displayed at the correct position without distortion. The three-dimensional image data and the ortho image data (Ishigaki image data) may also be configured to be temporarily stored in a storage medium such as the management data storage unit 40. Moreover, you may divert what is already produced for ortho image data.

計算機処理部20は、石垣立面図作成部22において、石垣立面図作成処理を実行する(ステップS200)。図4は、本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部20の石垣立面図作成処理の流れを示すフローチャートである。   The computer processing unit 20 executes the Ishigaki elevation creation processing in the Ishigaki elevation creation unit 22 (step S200). FIG. 4 is a flow chart showing the flow of the Ishigaki elevation creation processing of the computer processing unit 20 of the Ishigaki management system according to the embodiment of the present invention.

図4に示すように、計算機処理部20は、石垣立面図作成部22の石材領域分割部23において、石垣画像データ(本実施の形態では、上述したオルソ画像データ)から、画像解析による領域分割手法により石垣を構成する個々の石材の領域(オブジェクト)を生成し、その輪郭を決定する(ステップS210)。図5は、本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部20の石材領域分割部23における画像解析による領域分割手法の実施例で、マルチスケール分割処理という手法を利用した場合の流れを示すフローチャートである。   As shown in FIG. 4, in the stone material region dividing unit 23 of the Ishigaki elevation view making unit 22, the computer processing unit 20 generates a region by image analysis from the stone wall image data (in the present embodiment, the ortho image data described above). The regions (objects) of the individual stone materials constituting the stone wall are generated by the division method, and the outline thereof is determined (step S210). FIG. 5 shows an example of an area dividing method by image analysis in the stone material area dividing unit 23 of the computer processing unit 20 of the stone wall management system according to the embodiment of the present invention, which is a flow when using a method called multi-scale division processing. Is a flowchart showing

図5に示すように、計算機処理部20は、石垣画像データをディスプレイ31に表示させ、キーボード32等からの入力に基づいて石垣画像データの色調及び明度の調整を行う(ステップS212)。計算機処理部20は、調整された石垣画像データに基づいて、マルチスケール分割処理および後述する輪郭追跡処理に用いられる設定パラメータの値を決定し、設定パラメータの初期値としての設定入力を受け付ける(ステップS214)。石垣を構成する石材の大きさや色については、石垣ごとに特徴があるため、石垣ごとに設定パラメータを設定することにより、輪郭追跡処理による輪郭決定の精度を向上させることができる。   As shown in FIG. 5, the computer processing unit 20 causes the display 31 to display Ishigaki image data, and adjusts the tone and brightness of the Ishigaki image data based on the input from the keyboard 32 or the like (step S212). The computer processing unit 20 determines the values of setting parameters used for multi-scale division processing and contour tracking processing to be described later based on the adjusted stone wall image data, and accepts setting input as an initial value of the setting parameters (step S214). The size and color of the stone material constituting the stone wall are characterized for each stone wall, and therefore, by setting the setting parameters for each stone wall, it is possible to improve the accuracy of contour determination by the contour tracking process.

計算機処理部20は、マルチスケール分割処理のための処理パラメータの更新を行う(ステップS216)。計算機処理部20は、石材領域分割部23において、画像データの画素の各々を領域(1画素が1つの領域)として処理を開始し、隣接する2つの領域が所定の条件を満たす場合に領域を併合する。画像データの全ての領域に対して併合の判断が行われると、再度、隣接する2つの領域の併合の処理を行い、繰り返し処理を実行することにより、特徴量(色のバラツキ)が似ている領域が併合され、石材ごとの領域を抽出することができる。ここで、2つの領域を併合するか否かを決定するパラメータをスケールパラメータ(scale parameter)SPと呼び、併合の処理を繰り返す都度、スケールパラメータSPが加算される。計算機処理部20は、スケールパラメータSPの上限値を定めておき、スケールパラメータSPが上限値に到達したか否かを判断する(ステップS218)。   The computer processing unit 20 updates processing parameters for multi-scale division processing (step S216). The computer processing unit 20 starts processing each of the pixels of the image data as a region (one pixel is one region) in the stone material region dividing unit 23, and if two adjacent regions satisfy a predetermined condition, the region is merge. When determination of merging is performed on all the regions of the image data, processing of merging two adjacent regions is performed again, and the feature amount (color variation) is similar by repeatedly performing processing. Areas can be merged to extract areas per stone. Here, a parameter that determines whether to merge two regions is called a scale parameter SP, and the scale parameter SP is added each time the merging process is repeated. The computer processing unit 20 defines the upper limit value of the scale parameter SP, and determines whether the scale parameter SP has reached the upper limit value (step S218).

なお、処理パラメータには、スケールパラメータSPの他に、スペクトル基準Fcolorの重みwcolor、形状基準Fshapeの重みwshape 、compactness基準fcmpct の重みwcmpct 、smoothness基準fsmthの重みwsmth、及び併合された領域の面積の規定値(生成領域の面積の上限値)が含まれる。 As processing parameters, in addition to scale parameter SP, spectrum reference F color weight w color , shape reference F shape weight w shape , compactness reference f cmpct weight w cmpct , smoothness reference f smth weight w smth , And the specified value of the area of the merged area (the upper limit of the area of the generation area).

計算機処理部20が、スケールパラメータSPが上限値に到達していないと判断した場合(ステップS218:NO)、計算機処理部20は、画像データから隣接する2領域を取り出し(ステップS220)、このステップS220で取り出すことができる2領域が残っているか否か、すなわちステップS220で全ての2領域の取り出しが完了したか否かを判断する(ステップS222)。計算機処理部20が、全ての2領域の取り出しが完了したと判断した場合(ステップS222:YES)、計算機処理部20は、処理をステップS216へ戻して上述した処理を繰り返す。   If the computer processing unit 20 determines that the scale parameter SP has not reached the upper limit (step S218: NO), the computer processing unit 20 takes out two adjacent areas from the image data (step S220), and this step It is determined whether or not there are two remaining areas which can be taken out in S220, that is, whether or not all the two areas have been taken out in step S220 (step S222). If the computer processing unit 20 determines that extraction of all two areas is completed (step S222: YES), the computer processing unit 20 returns the process to step S216 and repeats the above-described process.

計算機処理部20が、まだ全ての2領域の取り出しが完了していないと判断した場合(ステップS222:NO)、計算機処理部20は、ステップS220で取り出した隣接する2領域を併合したときの面積(併合面積)が規定値以下であるか否かを判断する(ステップS224)。なお、隣接する2領域の併合面積の既定値(生成領域の面積の上限値)の単位は、画素数又は実寸法を用いることができる(実寸法を用いるときは、画像データの1画素当りの辺の長さ(1画素の解像度であって、例えば1cm/画素)が指定される)。また、隣接する2領域の併合面積の既定値(生成領域の面積の上限値)としては、管理対象の石垣を構成する石材の大きさの想定しうる上限値が設定される。このように、隣接する2領域が併合された場合の生成領域の面積の上限値を設けることにより、色が類似しているような石材が隣接しているときに、これらの石材の領域が1つの石材の領域として併合されることを防ぐことができる。   If the computer processing unit 20 determines that extraction of all two areas has not been completed yet (step S222: NO), the computer processing unit 20 combines the two adjacent areas extracted in step S220. It is determined whether (merging area) is less than or equal to a specified value (step S224). Note that the unit of the default value (upper limit value of the area of the generation area) of the merging area of two adjacent areas can use the number of pixels or the actual size (when using the actual size, per pixel of the image data). Side length (one pixel resolution, for example, 1 cm / pixel) is specified. Further, as a predetermined value (upper limit value of the area of the generation area) of the merged area of the two adjacent areas, an upper limit value which can be assumed of the size of the stone constituting the stone wall to be managed is set. By setting the upper limit value of the area of the generation area when two adjacent areas are merged in this way, when the stones having similar colors are adjacent to each other, the area of these stones is 1 It can be prevented from being merged as an area of two stones.

計算機処理部20が、併合面積が規定値より大きいと判断した場合(ステップS224:NO)、計算機処理部20は、処理をステップS220へ戻して上述した処理を繰り返す。計算機処理部20が、併合面積が規定値以下であると判断した場合(ステップS224:YES)、計算機処理部20は、隣接する2領域の評価値Fを算出して評価を行う(ステップS226)。   If the computer processing unit 20 determines that the merged area is larger than the specified value (step S224: NO), the computer processing unit 20 returns the process to step S220 and repeats the above-described process. If the computer processing unit 20 determines that the merged area is less than or equal to the specified value (step S224: YES), the computer processing unit 20 calculates and evaluates the evaluation value F of two adjacent areas (step S226). .

図6は、本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部20のマルチスケール分割処理における、隣接する2領域の併合処理を示す説明図である。図6に示すように、隣接する2領域の一方を領域pとし、他方を領域qとし、領域pと領域qとが併合されたときの併合領域を領域rとする。評価値Fは、隣接する2領域の併合の前後における異質性の変化を示しており、式(1)として表される。   FIG. 6 is an explanatory view showing a merging process of adjacent two areas in the multi-scale division process of the computer processing unit 20 of the Ishigaki management system according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, one of the two adjacent areas is an area p, the other is an area q, and the merged area when the areas p and q are merged is an area r. The evaluation value F indicates a change in heterogeneity before and after merging of two adjacent regions, and is expressed as Expression (1).

式(1)において、スペクトル基準Fcolor はスペクトルの異質性の変化を示し、形状基準Fshape は形状の異質性の変化を示している。また、スペクトルの異質性の変化であるスペクトル基準Fcolor は、領域を構成する画素の各バンドにおける標準偏差値を用いて、式(2)として表される。なお、添え字p,qは、図7に示す併合対象の2領域を示し、rは併合後の領域を示している。また、nは領域を構成する画素数を示し、σi とwi はi番目のバンド、例えば、カラー画像の場合はR、G、Bの3バンドにおける標準偏差値とその重みを示し、Nはバンド数を示している。 In Equation (1), the spectrum reference F color indicates a change in spectral heterogeneity, and the shape reference F shape indicates a change in shape heterogeneity. Further, a spectral reference F color which is a change in the heterogeneity of the spectrum is expressed as Expression (2) using standard deviation values in each band of the pixels constituting the region. The suffixes p and q indicate the two areas to be merged shown in FIG. 7, and r indicates the area after merging. Further, n indicates the number of pixels constituting the area, σ i and w i indicate the standard deviation value and its weight in the i-th band, for example, R, G and B bands in the case of a color image, N Indicates the number of bands.

また、形状の異質性の変化である形状基準Fshape は、領域の形状を規定するcompactness基準fcmpct 及びsmoothness基準fsmthを用いて、式(3)として表される。 Further, the shape reference F shape which is a change in shape heterogeneity is expressed as Expression (3) using a compactness reference f cmpct and a smoothness reference f smth which define the shape of the region.

ここで、compactness基準fcmpct はcompactnessの異質性の変化を示し、smoothness基準fsmthはsmoothnessの異質性の変化を示している。そして、compactness基準fcmpct は、領域の周囲長と画素数から式(4)として表され(面積が等しい場合には周囲長がより短くなる領域の生成が望ましい結果となる)、smoothness基準fsmthは、領域の周囲長と領域の存在範囲の短辺長を用いて式(5)として表される(存在範囲に対して周囲長がなるべく短くなるような領域の生成を理想的であるとみなす)。なお、nは領域を構成する画素数を示し、lは領域の周囲長を示し、dは領域を内包する境界ボックスの短辺長を示す。なお、dには領域を内包する境界ボックスの短辺長に替えて、境界ボックスの長辺長や境界ボックスの対角線長を用いることもできる。 Here, the compactness criterion f cmpct indicates a change in compactness heterogeneity, and the smoothness criterion f smth indicates a change in smoothnessness heterogeneity. Then, the compactness criterion f cmpct is expressed as Expression (4) from the peripheral length of the region and the number of pixels (when the area is equal, generation of a region with a shorter peripheral length is desirable), and smoothness criterion f smth Is expressed as Equation (5) using the perimeter of the region and the short side of the range of the region (the generation of a region whose perimeter is as short as possible with respect to the range of presence is regarded as ideal) ). Here, n indicates the number of pixels forming the area, l indicates the perimeter of the area, and d indicates the short side length of the bounding box that includes the area. Note that, instead of the short side length of the bounding box including the area, the long side length of the bounding box or the diagonal length of the bounding box can be used for d.

図5に戻って、上述した処理によって隣接する2領域の評価値Fが式(1)により算出されると、計算機処理部20は、算出された評価値Fが既定値以下であるか否かを判断する(ステップS228)。計算機処理部20が、評価値Fが既定値より大きいと判断した場合(ステップS228:NO)、計算機処理部20は、処理をステップS220へ戻して上述した処理を繰り返す。   Referring back to FIG. 5, when the evaluation value F of the two adjacent areas is calculated by the equation (1) by the process described above, the computer processing unit 20 determines whether the calculated evaluation value F is less than or equal to a predetermined value. (Step S228). When the computer processing unit 20 determines that the evaluation value F is larger than the predetermined value (step S228: NO), the computer processing unit 20 returns the process to step S220 and repeats the above-described process.

計算機処理部20が、評価値Fが既定値以下であると判断した場合(ステップS228:YES)、計算機処理部20は、隣接する2領域を併合して(ステップS230)、処理をステップS220へ戻す。本実施の形態では、式(1)による評価値FがスケールパラメータSPの2乗を超えない場合に併合処理が適用される。   If the computer processing unit 20 determines that the evaluation value F is less than or equal to the predetermined value (step S228: YES), the computer processing unit 20 merges two adjacent areas (step S230), and the process proceeds to step S220. return. In the present embodiment, the merging process is applied when the evaluation value F according to Equation (1) does not exceed the square of the scale parameter SP.

すなわち、評価値Fが既定値(スケールパラメータSPの2乗)以内である場合には、隣接する2領域が併合され、隣接する2領域の併合面積が既定値より大きい場合、及び評価値Fが既定値より大きい場合には、隣接する2領域は併合されない。   That is, when the evaluation value F is within the predetermined value (square of the scale parameter SP), adjacent two areas are merged, and when the merged area of the two adjacent areas is larger than the predetermined value, the evaluation value F is If it is larger than the default value, adjacent two areas are not merged.

計算機処理部20が、スケールパラメータSPが上限値に到達したと判断した場合(ステップS218:YES)、計算機処理部20は、輪郭追跡処理を実行する(ステップS232)。具体的には、上述したマルチスケール分割処理で決定された領域の各々の輪郭線を検出する。   If the computer processing unit 20 determines that the scale parameter SP has reached the upper limit value (step S218: YES), the computer processing unit 20 executes the contour tracking process (step S232). Specifically, the outline of each of the regions determined by the above-described multi-scale division processing is detected.

計算機処理部20は、管理対象の石垣の画像データに、検出された輪郭線を重ね合わせてディスプレイ31に表示し、最終輪郭追跡データ編集の入力を受け付ける(ステップS234)。ここで、最終輪郭追跡データ編集とは、ステップS232で検出された輪郭線に誤りがある場合(輪郭線が石垣の形状と合致していない場合や、一つの石垣が複数の分割された領域の輪郭線として検出されている場合、および、複数の石垣が一つの領域の輪郭線として検出されている場合など)に、ディスプレイ31に表示された輪郭線を、キーボード32等により、人的に追加又は削除の入力を受け付ける処理である。   The computer processing unit 20 superimposes the detected contour line on the image data of the management target stone wall and displays it on the display 31, and receives an input of final contour tracking data editing (step S234). Here, the final contour tracking data editing means that there is an error in the contour detected in step S232 (if the contour does not match the shape of the stone wall, or if one stone wall is divided into a plurality of divided regions) In the case where it is detected as an outline, or when a plurality of stone walls are detected as an outline of one area, etc.), the outline displayed on the display 31 is manually added by the keyboard 32 or the like. Or it is the process which receives the input of deletion.

計算機処理部20は、マルチスケール分割処理の結果を確定させる確定入力を受け付けたか否かを判断する(ステップS236)。計算機処理部20が、確定入力を受け付けていないと判断した場合(ステップS236:NO)、計算機処理部20は、キーボード32等から上述した設定パラメータの変更入力を受け付け(ステップS238)、処理をステップS216へ戻して上述した処理を繰り返す。   The computer processing unit 20 determines whether a confirmation input for fixing the result of the multi-scale division processing has been received (step S236). When the computer processing unit 20 determines that the confirmation input is not received (step S 236: NO), the computer processing unit 20 receives the change input of the setting parameter described above from the keyboard 32 or the like (step S 238), It returns to S216 and repeats the processing mentioned above.

計算機処理部20が、確定入力を受け付けたと判断した場合(ステップS236:YES)、計算機処理部20は、輪郭スムージング処理を実行することにより輪郭線をより滑らかな状態にし(ステップS240)、マルチスケール分割処理(ステップS210)を終了して、図4のステップS250へ進む。なお、以上の処理により分割されたそれぞれの領域が、個々の石材の形状となる。   If the computer processing unit 20 determines that the confirmation input has been received (step S 236: YES), the computer processing unit 20 performs the contour smoothing process to make the contour line smoother (step S 240), and multiscale The division process (step S210) is ended, and the process proceeds to step S250 in FIG. In addition, each area | region divided | segmented by the above process turns into the shape of each stone material.

図4に戻って、計算機処理部20は、石垣立面図作成部22のポリゴンデータ作成部24において、石材領域分割部23により分割された領域(石垣を構成する個々の石材の形状)ごとに、石材の輪郭を示す石材ポリゴンデータを抽出することで、石垣立面図データを作成する(ステップS250)。なお、石垣立面図データも、一旦管理データ記憶部40等の記憶媒体に記憶するように構成しても良い。また、本実施例で使用する石垣立面図データは、画像認識により自動生成されたものでなくとも、図化機等により作成されたもの、石垣写真からデジタイジングしたもの、その他各種製法等により作成された石垣立面図データを流用しても良い。   Referring back to FIG. 4, in the computer processing unit 20, in the polygon data creating unit 24 of the Ishigaki elevation creating unit 22, for each area divided by the stone region dividing unit 23 (shape of each stone forming the stone fence) The stone wall elevation data is created by extracting stone polygon data indicating the outline of the stone (step S250). The Ishigaki elevation data may also be temporarily stored in a storage medium such as the management data storage unit 40 or the like. Also, the elevation data of the Ishigaki used in the present embodiment is not automatically generated by image recognition, but is created by a plotting machine etc., is digitizing from a photograph of Ishigaki, other various manufacturing methods etc. You may divert the created Ishigaki elevation data.

図3に戻って、計算機処理部20は、石垣立面図作成部22の石材画像データ抽出部25において、作成した石垣立面図データの石材ポリゴンデータの領域それぞれについて、その領域の範囲で石垣画像データを分割し抽出することで、個々の石材を示す石材画像データを抽出する(ステップS300)。全ての石材ポリゴンデータに対して石材画像データの抽出が完了した時点で、計算機処理部20は、処理をステップS400へ進める。   Returning to FIG. 3, the computer processing unit 20 causes the stone image data extraction unit 25 of the Ishigaki elevation view creation unit 22 to generate stone polygons within the range of each area of the stone polygon data of the created stone wall elevation data By dividing and extracting the image data, stone image data indicating individual stones is extracted (step S300). When extraction of stone material image data is completed for all stone polygon data, the computer processing unit 20 advances the process to step S400.

計算機処理部20は、石材管理データ生成部26において、管理対象の石垣を構成する石材ごとに、石材管理データが生成される石材管理データ生成処理を実行する(ステップS400)。図7は、本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部20の石材管理データ生成処理の流れを示すフローチャートである。   The computer processing unit 20 executes, in the stone management data generation unit 26, a stone management data generation process in which stone management data is generated for each of the stones constituting the stone wall to be managed (step S400). FIG. 7 is a flowchart showing a flow of stone management data generation processing of the computer processing unit 20 of the stone wall management system according to the embodiment of the present invention.

図7に示すように、計算機処理部20は、石材管理データ生成部26の識別番号付与部27において、石垣立面図作成部22のポリゴンデータ作成部24において作成された石垣立面図データを使って、領域分割された全ての石材ポリゴンデータに対し、石材(又は石材画像データ)を管理対象の石垣において一意に特定することができる識別番号を付与する(ステップS410)。   As shown in FIG. 7, in the computer processing unit 20, in the identification number giving unit 27 of the stone material management data generation unit 26, the Ishigaki elevation data created in the polygon data creation unit 24 in the Ishigaki elevation creation unit 22 An identification number capable of uniquely identifying a stone (or stone image data) in the stone wall to be managed is assigned to all the stone polygon data divided into regions (step S410).

計算機処理部20は、石材管理データ生成部26の位置情報算出部28において、石材の位置情報として石垣立面図データの各石材ポリゴンデータの重心位置を三次元または二次元の座標情報として算出し(ステップS420)、石材管理データ生成部26の対応付け部29において、石材ごとに識別番号と位置情報とを対応付ける(ステップS430)。なお、石材の位置情報は、ポリゴン図形内であれば任意地点の座標情報で良く、また、石材ポリゴンデータ自体の座標情報をそのまま位置情報として利用しても良い。   In the position information calculation unit 28 of the stone management data generation unit 26, the computer processing unit 20 calculates the barycentric position of each stone polygon data of the stone wall elevation data as the position information of the stone as three-dimensional or two-dimensional coordinate information. (Step S420) In the associating unit 29 of the stone management data generation unit 26, the identification number and the position information are associated with each stone (step S430). The position information of the stone may be coordinate information of an arbitrary point within the polygon figure, and the coordinate information of the stone polygon data itself may be used as it is as position information.

図3に戻って、計算機処理部20は、生成された石材管理データを、管理データ記憶部40の石材DB41に記憶する(ステップS500)。このとき、石材画像データも識別番号と対応付けて石材DB41に記憶される。   Returning to FIG. 3, the computer processing unit 20 stores the generated stone management data in the stone DB 41 of the management data storage unit 40 (step S500). At this time, the stone image data is also stored in the stone DB 41 in association with the identification number.

図8は、本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの石材DBのデータ構造を示す説明図である。図8に示すように、本実施の形態に係る石材DB41は、石垣番号41a、識別番号41b、その他属性41c、位置情報41d、及び石材画像データ41eを一つの石材に対する石材管理データとして記憶するように構成されている。ここで、石垣番号41aは、管理対象の石垣を特定する識別番号であり、また、その他属性41cとしては、例示として、面縦長、面横長、重量、石質、加工状況、配置位置等を記憶可能に構成されている。   FIG. 8 is an explanatory view showing a data structure of a stone material DB of the stone fence management system according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, the stone DB 41 according to the present embodiment stores the stone wall number 41a, the identification number 41b, the other attribute 41c, the position information 41d, and the stone image data 41e as stone management data for one stone. Is configured. Here, the stone wall number 41a is an identification number for identifying the stone wall to be managed, and as the other attribute 41c, it stores, for example, longitudinal longitudinal, lateral longitudinal, weight, stone quality, processing status, arrangement position, etc. It is configured to be possible.

図9は、本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの石垣の表層面の画像データに石垣立面図データと位置情報とを重ね合わせて表示した場合の説明図である。   FIG. 9 is an explanatory view of a case where Ishigaki elevation data and position information are superimposed and displayed on the image data of the surface of the stone wall of the stone wall management system according to the embodiment of the present invention.

図9(a)に示すように、石垣全体において、石材1つ1つについて、石材画像データの輪郭である石材ポリゴンデータと重心位置とが重ね合わせて表示されている。すなわち、図9(b)の一部拡大図でわかるように、個々の数字は識別番号を示しており、黒丸印がそれぞれの石材の重心位置を示している。なお、石材DB41は、石垣立面図データ(石材画像データの輪郭である石材ポリゴンデータ)と識別番号により対応づけられているため、現在識別番号を表示している場所に、石材DBにおいて管理されているその他属性情報の数値等を表示するように構成しても良い。また、その他属性情報の数値等に従って、ランキング表現や個別値分類により、石垣立面図データの石材ポリゴンデータの形状を色分け表現して表示するように構成しても良い。   As shown in FIG. 9A, in the entire stone wall, for each stone, stone polygon data, which is an outline of stone image data, and a barycentric position are displayed in an overlapping manner. That is, as can be seen from the partial enlarged view of FIG. 9B, the individual numbers indicate the identification numbers, and the black circles indicate the barycentric positions of the respective stone materials. Since the stone DB 41 is associated with the stone wall elevation view data (stone polygon data which is the outline of stone image data) by the identification number, the stone DB is managed in the place where the identification number is currently displayed. Other values of attribute information may be displayed. In addition, the shape of the stone polygon data of the stone wall elevation data may be color-coded and displayed by ranking expression or individual value classification according to the numerical value of the attribute information and the like.

次に、石材管理データとして石材DB41で個々の石材を管理している石垣が、災害等により崩壊した場合の処理について説明する。まず、計算機処理部20は、崩落した石材の画像データ(崩落石材画像データ)を崩落石材画像データ取得部50に取得させ、崩落石材照合部60において、崩落石材画像データを石材DB41の石材管理データ内にある石材画像データと照合する崩落石材照合処理を実行する。崩落石材照合処理により、崩落した石材に類似する石材DB内の石材の情報を抽出することが可能となり、崩落した石材の位置情報やその他属性情報等を取得できる。   Next, the process in the case where the stone wall which manages each stone material by stone material DB41 as stone material management data collapses by disaster etc. is demonstrated. First, the computer processing unit 20 causes the crushed stone image data acquisition unit 50 to acquire the image data of the fallen stone (broken stone image data), and the crushed stone image comparison unit 60 acquires the crushed stone image data into the stone management data of the stone DB 41 Execute the collapsing stone material collating process which collates with the stone image data in the inside. By the collapsing stone material collating process, it becomes possible to extract the information of the stone material in the stone material DB similar to the fallen stone material, and it is possible to acquire the positional information and other attribute information of the fallen stone material.

まず、崩落石材画像データ取得部50は、光学カメラにより構成されており、崩落した石垣の石材の表面を撮影し、崩落石材画像データを取得する。崩落石材画像データを取得したら、順番に崩落した石材を識別する識別番号(崩落石材管理番号)を付番し、崩落石材画像データとともに崩落石材DB42に記憶されていくものとする。また、崩落石材DB42には、崩落石材画像データだけでなく、例えば、面縦長、面横長、重量、石質、加工状況等の属性情報や、その石材が落下していた場所や、仮置き場での仮置きされている場所の位置情報等を合わせて管理することも可能である。   First, the fallen stone image data acquisition unit 50 is configured by an optical camera, and photographs the surface of the fallen stone wall stone to obtain the fallen stone image data. After acquiring the crushed stone image data, the identification number (collapsing stone management number) for identifying the fallen rock materials is sequentially numbered and stored in the crushed stone DB 42 together with the crushed stone image data. In addition, in the collapsing stone DB 42, not only collapsing stone image data, but also attribute information such as vertical and horizontal length, weight, stone quality, processing status, etc., the place where the stone has fallen, and temporary storage It is also possible to manage the position information etc. of the temporarily placed place of.

図10は、本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部20の崩落石材照合処理の流れを示すフローチャートである。図10に示すように、計算機処理部20は、崩落石材照合部60において、崩落石材DB42から何れか一つの崩落石材画像データを読み込む(ステップS600)。そして、読み込まれた崩落石材画像データを、石材DB41で管理されている石材画像データ(図8の石材画像データ41eのカラムに記憶されている石材画像データ)と照合する石材画像データ照合処理を実行する(ステップS610)。   FIG. 10 is a flow chart showing the flow of collapsing stone material collating processing of the computer processing unit 20 of the stone fence management system according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the computer processing unit 20 causes the collapsing stone collating unit 60 to read any one collapsing stone image data from the collapsing stone DB 42 (step S600). Then, the stone image data collating process is executed to collate the read fallen stone image data with the stone image data (stone image data stored in the column of stone image data 41 e of FIG. 8) managed by the stone DB 41 (Step S610).

具体的には、計算機処理部20は、石材DB41に記憶されている石材管理データごとに、崩落石材画像データと石材画像データとの特徴点を抽出し、抽出した特徴点に基づいて類似度合いを算出し、類似度合いが高い順に、所定の個数の石材の識別番号を抽出する。ここで、崩落石材画像データ及び石材画像データの特徴点とは、画像データの中のコーナーやエッジ等、隣接する領域と何らかの変化がある点である。照合対象となる石垣の画像データ(崩落石材画像データ及び石材画像データ)は、それぞれの画像データの取得状態(撮影機器(カメラ)や撮影条件(照明、撮影角度)、画像の解像度等)が異なっている。そのため、画像の解像度(スケール)や、回転、明るさの変動に対して頑健な特徴点抽出演算子を用いる必要がある。代表的な特徴点抽出演算子としては、SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)、SURF(Speeded Up Robust Features)、FAST(Features from Accelerated Segment Test)等が挙げられる。さらに、真正面から撮影することが困難である場合に、被写体の形状が変形して撮像されている場合であっても良好な照合を行うために、例えば、Affine−SIFT(SIFTの改良手法)を用いることもできる。   Specifically, the computer processing unit 20 extracts the feature points of the fallen stone image data and the stone image data for each of the stone management data stored in the stone DB 41, and the similarity degree is extracted based on the extracted feature points. The identification numbers of a predetermined number of stones are extracted in descending order of similarity. Here, the feature points of the fallen stone image data and the stone image data are points having some change from adjacent regions such as corners or edges in the image data. The image data of the stone wall (collapsible stone material image data and stone material image data) to be collated differs in the acquisition state of each image data (shooting equipment (camera), shooting conditions (illumination, shooting angle), image resolution etc.) ing. Therefore, it is necessary to use a feature point extraction operator that is robust against changes in image resolution (scale), rotation, and brightness. Representative feature point extraction operators include Scale-Invariant Feature Transform (SIFT), Speeded Up Robust Features (SURF), and Features from Accelerated Segment Test (FAST). Furthermore, when it is difficult to shoot directly from the front, for example, Affine-SIFT (a method of improving SIFT) is used to perform good matching even when the shape of the subject is deformed and captured. It can also be used.

図11は、本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの計算機処理部20の石材画像データ照合処理の流れを示すフローチャートである。図11に示すように、計算機処理部20は、ステップS600で読み込まれた崩落石材画像データの特徴点を抽出する(ステップS611)。   FIG. 11 is a flow chart showing a flow of stone image data collation processing of the computer processing unit 20 of the stone fence management system according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, the computer processing unit 20 extracts feature points of the crushed stone image data read in step S600 (step S611).

計算機処理部20は、石材画像DB41から何れか一つの石材画像データを読み込む(ステップS612)。また、計算機処理部20は、ステップS612で読み込んだ石材画像データの特徴点を抽出する(ステップS613)。なお、石材DB41に記憶されている石材画像データに対しては、予め特徴点を抽出しておき、石材DB41に識別番号と対応付けて記憶しておき、ステップS612において石材画像データとともに当該石材画像データの特徴点を読み込むように構成しても良い。   The computer processing unit 20 reads any one stone image data from the stone image DB 41 (step S612). Also, the computer processing unit 20 extracts feature points of the stone material image data read in step S612 (step S613). Note that for stone image data stored in the stone DB 41, feature points are extracted in advance and stored in the stone DB 41 in association with the identification number, and the stone image is stored together with the stone image data in step S612. You may comprise so that the feature point of data may be read.

計算機処理部20は、崩落石材画像データの特徴点毎に、当該特徴点と最も特徴量が一致する石材画像データの特徴点のペア(マッチング点、対応点とも称する)を算出する(ステップS614)。計算機処理部20は、ステップS613で算出された特徴点のペアに基づいて、特徴点の類似度の評価を行う(ステップS615)。石垣の表面がほぼ平面であると仮定すれば、理想的にはマッチングされた点(特徴点のペア)は、平面から平面への射影変換によって座標の投影変換が行われる。射影変換は、4点以上の対応点(マッチング点のそれぞれの画像座標)を与えることによって、変換係数(射影変換係数)を算出することができる(4点を超える場合には最小二乗法によって算出する)。   The computer processing unit 20 calculates, for each feature point of the fallen stone image data, a pair (also referred to as a matching point or a corresponding point) of feature points of the stone image data whose feature amount most matches the feature point (step S614). . The computer processing unit 20 evaluates the similarity of the feature points based on the pair of feature points calculated in step S613 (step S615). Assuming that the surface of the stone wall is substantially flat, ideally, the matched points (pairs of feature points) undergo projection transformation of coordinates by plane-to-plane projection transformation. The projective transformation can calculate transform coefficients (projective transform coefficients) by giving four or more corresponding points (each image coordinate of matching points) (if more than 4 points, it is computed by the least squares method) To do).

計算機処理部20は、ステップS614で算出された特徴点のペア(マッチング点)に対して外れ値の除外を行う(ステップS616)。一般にマッチング点には誤対応(ミスマッチング)が含まれている。そのため、射影変換係数を決定するためにRANSAC(Random sample consensus)と称される手法を適用して外れ値の除外を行う。具体的には、射影変換係数を決定するために、マッチング点の中からM(≧4)点をランダムにサンプリングし、それによって射影変換係数を算出する。そして、射影変換係数の算出に用いられなかったマッチング点(ここではPiとQiとする)に対し、算出された射影変換係数によりPiを座標変換し(ここでは座標変換後の点をRiとする)、QiとRiとの距離の差が既定値以内あるマッチング点の点数Nをカウントする。このような試行を一定回数行い、Nが最大になったときの試行時におけるNの値(これをNmaxとする)を更新・記憶する。その後、Nmaxとなった時の試行において、変換後の距離の差が許容値以内となった全てのマッチング点を使用して、再度最終的な射影変換係数を算出する。なお、試行の回数は、予め指定しても良いし、マッチング点の数及び信頼度(例えば95%)を用いて、統計的に決定することもできる。   The computer processing unit 20 excludes outliers with respect to the feature point pair (matching point) calculated in step S614 (step S616). In general, the matching points include mis-matching (mismatching). Therefore, outliers are excluded by applying a method called RANSAC (Random sample condition) to determine a projective transformation coefficient. Specifically, in order to determine a projective transformation coefficient, M (≧ 4) points are randomly sampled from among the matching points, and thereby the projective transformation coefficient is calculated. Then, with respect to matching points (here, Pi and Qi) which were not used for calculation of the projective conversion coefficient, coordinate conversion of Pi is performed by the calculated projective conversion coefficient (here, a point after coordinate conversion is set as Ri And the number N of matching points whose difference in distance between Qi and Ri is within a predetermined value. Such a trial is performed for a fixed number of times, and the value of N at the time of trial when N becomes maximum (this is assumed to be Nmax) is updated and stored. After that, in the trial when Nmax is reached, final projective transformation coefficients are calculated again using all matching points at which the difference in distance after conversion is within the allowable value. The number of trials may be specified in advance, or may be determined statistically using the number of matching points and the reliability (for example, 95%).

計算機処理部20は、石材画像DB41に記憶されている全ての石材画像データの特徴点を照合したか否かを判断する(ステップS617)。計算機処理部20が、まだ特徴点を照合していない石材画像データが存在すると判断した場合(ステップS617:NO)、計算機処理部20は、処理をステップS612に戻して、上述した処理を繰り返す。計算機処理部20が、全ての石材画像データの特徴点を照合したと判断した場合(ステップS617:YES)、計算機処理部20は、石材画像データ照合処理を終了する。   The computer processing unit 20 determines whether or not the feature points of all the stone image data stored in the stone image DB 41 have been collated (step S617). If the computer processing unit 20 determines that there is stone image data whose feature points have not been collated yet (step S617: NO), the computer processing unit 20 returns the process to step S612 and repeats the above-described process. If the computer processing unit 20 determines that the feature points of all the stone image data have been collated (step S617: YES), the computer processing unit 20 ends the stone image data collating process.

図10に戻って、計算機処理部20は、崩落した石材の識別番号(崩落石材管理番号)及び崩落石材画像データに照合結果(類似度が高い石材画像データの識別番号)を対応付けて、崩落石材照合結果DB43を更新する(ステップS620)。具体的には、ステップS616で算出されたNmaxの多い順(類似度順)に所定の個数の石材画像データの識別番号を抽出して、崩落石材照合結果DB43を更新する。   Returning to FIG. 10, the computer processing unit 20 collates the identification number of the fallen stone (collapsed stone management number) and the collated stone image data with the collation result (identification number of the stone image data having a high degree of similarity). The stone matching result DB 43 is updated (step S620). Specifically, the identification numbers of the predetermined number of pieces of stone material image data are extracted in descending order of Nmax calculated in step S616 (in order of similarity), and the collapsing stone material collation result DB 43 is updated.

計算機処理部20は、崩落石材画像DB42に記憶されている全ての崩落石材画像データを照合したか否かを判断する(ステップS630)。   The computer processing unit 20 determines whether all collated stone material image data stored in the collapsible stone image DB 42 have been collated (step S630).

計算機処理部20が、まだ照合していない崩落石材画像データが存在すると判断した場合(ステップS630:NO)、計算機処理部20は、処理をステップS600へ戻して、上述した処理を繰り返す。計算機処理部20が、全ての崩落石材画像データを照合したと判断した場合(ステップS630:YES)、計算機処理部20は、照合結果(崩落石材照合結果DB43の内容)をディスプレイ31等に出力し(ステップS640)、崩落石材照合処理を終了する。   If the computer processing unit 20 determines that collated stone material image data not yet collated exists (step S630: NO), the computer processing unit 20 returns the process to step S600 and repeats the above-described process. If the computer processing unit 20 determines that all the crushed stone material image data has been collated (step S630: YES), the computer processing unit 20 outputs the collated result (content of collated stone collated result DB 43) to the display 31 etc. (Step S640), the collapsing stone reference process ends.

なお、崩落石材画像データと照合する石材画像データ(石材DB41に記憶されている石材画像データ)の候補を削減するために、崩落した石材の崩落位置の付近に該当する石材画像データのみを照合対象とすることができる。石材DB41には、石材画像データとともに当該石材の石垣内における位置情報が記憶されているため、崩落した石材と関連し得る位置的範囲にある石材画像データのみを照合の対象とすることができる。これにより、照合すべき石材画像データの数を減らしたり、照合のミスを低減させたりすることができる。   In addition, in order to reduce the candidates of stone image data (stone image data stored in stone DB 41) to be collated with the fallen stone image data, only the stone image data corresponding to the vicinity of the fallen position of the fallen stone is collated It can be done. Since the stone DB 41 stores stone image data as well as positional information of the stone in the stone wall, only stone image data in a positional range that can be associated with the fallen stone can be targeted for verification. This makes it possible to reduce the number of stone image data to be collated and to reduce the number of collated errors.

また、上述した石材画像データ照合処理S610において画像の射影変換を行うことにより、崩落石材画像データの撮影において多少の傾きがあっても、画像をほぼ同じ向きに変換(変形)させることができる。また、石材画像データ照合処理S610に対して、特徴点ベースではなく、例えば、射影変換によって投影変換された画像と石材画像データ画像間の正規化相互相関係数等による類似度判定を追加して適用することにより、画像の照合ミスをさらに抑制することが可能となる。   Further, by performing projective conversion of the image in the above-described stone material image data collating process S610, even if there is a slight inclination in photographing the fallen stone material image data, the image can be transformed (deformed) in substantially the same direction. Also, for stone image data collation processing S610, not based on feature points but, for example, similarity judgment based on a normalized cross correlation coefficient between an image projected and converted by projection conversion and a stone material image data image is added By applying it, it becomes possible to further suppress the image matching error.

図12は、本発明の実施の形態に係る石垣管理システムの崩落石材照合結果DB43のデータ構造を示す説明図である。図12に示すように、崩落石材照合結果DB43は、崩落石材管理番号43a、崩落石材画像データ43b、類似石材番号43c(本実施の形態では、類似度合いの高い順に4つの石材の識別番号を抽出した場合を示している)、及びその他属性情報43dから構成される。なお、崩落石材画像データに類似する石材画像データは4つに限定されることはない。また、その他属性情報43dには、例えば照合結果を確認した作業者が、照合結果に対するコメント等をキーボード32等から入力することにより記憶させることもできる。   FIG. 12 is an explanatory view showing a data structure of collapsing stone material collation result DB 43 of the stone wall management system according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 12, the collapsing stone collating result DB 43 extracts the identification numbers of four stones in descending order of the degree of similarity in the collapsing stone management number 43a, collapsing stone image data 43b and similar stone number 43c And the other attribute information 43d. The stone image data similar to the fallen stone image data is not limited to four. In addition, for example, a worker who has confirmed the collation result can store a comment or the like for the collation result from the keyboard 32 or the like in the other attribute information 43d.

以上のように、本実施の形態に係る石垣管理システム1によれば、石垣の表層面を撮像して画像データ(例えば、オルソ画像データ)を生成することにより、生成された画像データに基づいて石垣を構成する個々の石材の情報(属性情報や石材画像データ等)を、識別番号や位置情報とともに、石材DB41で管理することができる。また、石垣の画像データから個々の石材の画像データ(石材画像データ)を自動抽出することができるため、石垣の石垣カルテの作成を支援することができる。   As described above, according to the stone wall management system 1 according to the present embodiment, the surface layer surface of the stone wall is imaged to generate image data (for example, ortho image data), based on the generated image data. Information (attribute information, stone material image data, etc.) of individual stone materials forming the stone wall can be managed by the stone material DB 41 together with the identification number and the position information. Moreover, since the image data (stone image data) of each stone material can be automatically extracted from the image data of Ishigaki, the creation of the Ishigaki medical chart of stone wall can be supported.

また、災害等により石垣が崩壊した場合に、崩落した石材の画像データ(崩落石材画像データ)と石材DB41の石材管理データ(石材画像データ)とを照合することにより、崩落した石材の石垣における位置情報を特定することができるので、石垣の修復時において、原状復帰を容易に行うことができる。   In addition, when the stone wall collapses due to a disaster etc., the position in the stone wall of the fallen stone by collating the image data of the fallen stone (broken stone image data) with the stone management data (stone image data) of the stone DB 41 Since the information can be specified, the restoration can be easily performed at the time of stone wall restoration.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変更、改良等が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes, improvements, and the like can be made within the scope of the present invention.

1 石垣管理システム
10 画像データ取得部
11 撮像部
20 計算機処理部
22 石垣立面図作成部
26 石材管理データ生成部
30 入出力部
40 管理データ記憶部
50 崩落石材画像データ取得部
60 崩落石材照合部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ishigaki management system 10 Image data acquisition part 11 Imaging part 20 Computer processing part 22 Ishigaki elevation view preparation part 26 Stone material management data generation part 30 I / O part 40 Management data storage part 50 Broken stone material image data acquisition part 60 Broken stone material collation part

Claims (7)

複数の石材を積層してなる石垣のそれぞれの石材を管理する石垣管理システムにおいて、
前記石垣を撮像した石垣画像データを取得する石垣画像データ取得部と、
取得した石垣画像データから、それぞれの石材の積層状態を示す前記石垣の石垣立面図データを作成する石垣立面図作成部と、
作成した石垣立面図データの石材の領域それぞれについて、前記石垣画像データを分割することで、それぞれの石材を示す石材画像データを抽出する石材画像データ抽出部と、
前記石材それぞれに対して、識別することが可能な識別番号を付与し、識別番号毎に、前記石材の位置情報、前記石材の画像データ、および、その他属性情報を含めて対応付けた石材管理データを生成する石材管理データ生成部と、
生成した石材管理データを記憶する管理データ記憶部と
を備えることを特徴とする石垣管理システム。
In the stone wall management system which manages each stone material of the stone wall which laminates a plurality of stone materials,
Ishigaki image data acquisition unit for acquiring Ishigaki image data obtained by imaging the Ishigaki;
Ishigaki Elevation Creation Department, which creates Ishigaki Elevation View data of the stone walls from the acquired Ishigaki image data, showing the layered condition of each stone,
A stone image data extraction unit that extracts stone image data indicating each stone by dividing the stone wall image data for each of the stone areas of the created Ishigaki elevation data;
Stone management data associated with each stone by assigning an identification number that can be identified, and for each identification number, location information of the stone, image data of the stone, and other attribute information Stone management data generation unit to generate
And a management data storage unit for storing generated stone management data.
前記画像データ取得部は、前記石垣の表面の三次元形状を含む三次元画像データを取得することを特徴とする請求項1に記載の石垣管理システム。   The Ishigaki management system according to claim 1, wherein the image data acquisition unit acquires three-dimensional image data including a three-dimensional shape of the surface of the stone wall. 前記石垣立面図作成部は、前記石垣画像データを、画像解析による領域分割手法により複数の領域に分割し、それぞれの石材の積層状況を表現した石垣立面図データを作成することを特徴とする請求項1乃至2のいずれか一項に記載の石垣管理システム。   The Ishigaki elevation drawing creation section divides the Ishigaki image data into a plurality of areas by an area analysis method by image analysis, and produces Ishigaki elevation drawing data representing the laminated state of each stone material. The stone wall management system according to any one of claims 1 to 2. 前記管理データ生成部は、前記石垣立面図データより、それぞれの石材の領域図形の内の任意の地点を代表地点とし、当該石材の位置情報とすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の石垣管理システム。   The said management data generation part makes an arbitrary point in the area | region figure of each stone the representative point from the said Ishigaki elevation data, It makes it the positional information on the said stone, It is characterized by the above-mentioned. Ishigaki management system described in any one. 前記石垣より石材が崩落した際に、崩落した石材を撮像した崩落石材画像データを取得し、崩落した石材のそれぞれを識別することが可能な識別番号である崩落石材管理番号を付与した上で記録する崩落石材画像データ取得部と、
取得した崩落石材画像データと前記石材画像データとを画像解析手法により照合することで、当該崩落した石材が、石材管理データ内のどの石材と合致するかを判定し、石材管理データより当該石材の石垣内の位置情報やその他属性情報を取得する崩落石材照合部と
を備え、
前記管理データ記憶部は、前記崩落石材照合部における照合結果を管理データとして記憶することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の石垣管理システム。
When stone falls from the stone wall, collapsing stone image data is obtained by imaging the fallen stone, and recording is given after giving a collapsing stone management number which is an identification number capable of identifying each of the fallen stones. Collapsing stone image data acquisition unit,
By collating the acquired fallen stone image data with the stone image data by an image analysis method, it is determined which stone in the stone management data matches the fallen stone, and the stone management data is determined from the stone management data. It has a collapsing stone collaborator that acquires location information and other attribute information in the stone wall,
The stonewall management system according to any one of claims 1 to 4, wherein the management data storage unit stores, as management data, a collation result in the colliding material collating unit.
複数の石材を積層してなる石垣のそれぞれの石材を管理するコンピュータで実行することが可能な石垣管理方法において、
前記コンピュータは、
前記石垣を撮像した石垣画像データを取得する工程と、
取得した石垣画像データから、それぞれの石材の積層状態を示す前記石垣の石垣立面図データを作成する工程と、
作成した石垣立面図データの石材の領域それぞれについて、前記石垣画像データを分割することで、それぞれの石材を示す石材画像データを抽出する工程と、
前記石材それぞれに対して、識別することが可能な識別番号を付与し、識別番号毎に、前記石材の位置情報、前記石材の画像データ、および、その他属性情報を含めて対応付けた石材管理データを生成する工程と、
生成した石材管理データを記憶する工程と
を含むことを特徴とする石垣管理方法。
In the stone wall management method that can be executed by a computer that manages each stone material of the stone wall formed by laminating multiple stone materials,
The computer is
Acquiring Ishigaki image data obtained by imaging the Ishigaki;
Creating an Ishigaki elevation view data of the stone wall indicating the laminated state of each stone material from the acquired stone wall image data;
Extracting stone image data indicating each stone by dividing the stone wall image data for each of the stone regions of the created Ishigaki elevation data;
Stone management data associated with each stone by assigning an identification number that can be identified, and for each identification number, location information of the stone, image data of the stone, and other attribute information Generating the
And a step of storing generated stone management data.
複数の石材を積層してなる石垣のそれぞれの石材を管理するコンピュータで実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記コンピュータを、
前記石垣を撮像した石垣画像データを取得する石垣画像データ取得手段、
取得した石垣画像データから、それぞれの石材の積層状態を示す前記石垣の石垣立面図データを作成する石垣立面図作成手段、
作成した石垣立面図データの石材の領域それぞれについて、前記石垣画像データを分割することで、それぞれの石材を示す石材画像データを抽出する石材画像データ抽出手段、
前記石材それぞれに対して、識別することが可能な識別番号を付与し、識別番号毎に、前記石材の位置情報、前記石材の画像データ、および、その他属性情報を含めて対応付けた石材管理データを生成する石材管理データ生成手段、及び
生成した石材管理データを記憶する石材管理データ記憶手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
In a computer program that can be executed by a computer that manages each stone of an stone wall formed by laminating a plurality of stones,
The computer,
Ishigaki image data acquisition means for acquiring Ishigaki image data obtained by imaging the Ishigaki;
Ishigaki elevation view creation means for creating the Ishigaki elevation view data of the stone wall showing the laminated state of each stone material from the acquired stone wall image data,
Stone image data extraction means for extracting stone image data indicating each stone by dividing the stone wall image data for each of the stone regions of the created Ishigaki elevation data;
Stone management data associated with each stone by assigning an identification number that can be identified, and for each identification number, location information of the stone, image data of the stone, and other attribute information What is claimed is: 1. A computer program comprising: a stone management data generation unit configured to generate and a stone management data storage unit configured to store the generated stone management data.
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