JP2020064044A - Profile creation method, profile creation system, profile, and profile creation program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば地面の断面についてのプロファイルを作成するプロファイル作成方法、プロファイル作成システム、プロファイル及びプロファイル作成プログラムに関する。 The present invention relates to a profile creating method, a profile creating system, a profile, and a profile creating program for creating a profile for a cross section of the ground, for example.
道路は、車両等が通行することにより凹凸が生じることから補修する必要があり、その補修を行うためには、道路の路面の凹凸状態についてのデータを取得する必要がある。したがって、道路の補修を実施する際には、３次元スキャナを道路の周辺に設置して、レーザ光を路面に対して照射することにより、道路の路面における各点についての点群データを取得する。 The road needs to be repaired because irregularities are generated by the passage of vehicles and the like, and in order to perform the repair, it is necessary to acquire data on the unevenness state of the road surface of the road. Therefore, when the road is repaired, a three-dimensional scanner is installed around the road and a laser beam is applied to the road surface to obtain point cloud data for each point on the road surface. .
また、路面の凹凸状態について、自動車の乗り心地を評価するために路面の凹凸を指標で表わしたものとして、国際ラフネス指標（ＩＲＩ：International Roughness Index）が知られている。国際ラフネス指標の計算には、道路の路面の縦断プロファイルが必要であり、縦断プロファイルは、道路の縦断方向に沿った断面（路面の高さの変化）を示したものである。国際ラフネス指標の計算は、路面の縦断プロファイルを用いて、計算プログラムを利用してコンピュータで処理されるのが一般的である。このプログラムの代表的なものとしては、Provalと呼ばれるソフトウェアがある。 Regarding the unevenness of the road surface, the International Roughness Index (IRI) is known as an index of the unevenness of the road surface in order to evaluate the riding comfort of an automobile. The profile of the road surface of the road is required for the calculation of the international roughness index, and the profile shows the cross section (change of the height of the road surface) along the road longitudinal direction. The calculation of the international roughness index is generally processed by a computer using a calculation program using the profile of the road surface profile. A typical example of this program is software called Proval.
路面の縦断プロファイルは、路面の凹凸を示す高さの変化のデータを含んでおり、測定員がプロフィルメータを測定対象となる道路に沿って移動させて測定される（特許文献１参照）。また、路面の縦断プロファイルは、路面性状車を測定対象となる道路を走行させて測定することも可能である。 The longitudinal profile of the road surface includes data on the change in height that indicates the unevenness of the road surface, and is measured by a measurer who moves the profile meter along the road to be measured (see Patent Document 1). The vertical profile of the road surface can also be measured by driving the road surface property vehicle on the road to be measured.
測定員による測定および路面性状車による測定のいずれにおいても、路面の縦断プロファイルを取得するためには、多くの手間と時間がかかる。特に、上述した路面性状車での測定は高価である。また、測定員による測定や路面性状車による測定に基づいた縦断プロファイルは、水準測量に基づいた縦断プロファイルと比べて、精度が低い。 In both the measurement by the measurer and the measurement by the road surface property vehicle, it takes a lot of time and effort to acquire the longitudinal profile of the road surface. In particular, the measurement with the road surface property vehicle described above is expensive. Further, the vertical profile based on the measurement by the measurer or the road surface property vehicle is less accurate than the vertical profile based on the leveling.
本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、精度の高いプロファイルを容易に得られるプロファイル作成方法、プロファイル作成システム、プロファイル及びプロファイル作成プログラムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a profile creating method, a profile creating system, a profile, and a profile creating program that can easily obtain a highly accurate profile.
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を講じたものである。 The present invention has taken the following means in order to solve such a problem.
すなわち、本発明に係るプロファイル作成方法は、既知点に設置された３次元走査装置から照射されるレーザ光により地面における各点について３次元座標化された点群データを取得する点群データ取得ステップと、前記地面における線状の調査箇所を指定する調査箇所指定ステップと、前記点群データ取得ステップで取得された点群データに基づいて、前記調査箇所指定ステップで指定された前記線状の調査箇所上にある複数の位置における高さに対応したデータを導出して、地面の断面についてのプロファイルを作成するプロファイル作成ステップとを備えることを特徴とする。 That is, the profile creating method according to the present invention is a point cloud data acquisition step of acquiring point cloud data which is three-dimensionally coordinated for each point on the ground by laser light emitted from a three-dimensional scanning device installed at a known point. And a survey location designating step for designating a linear survey location on the ground, and the linear survey designated in the survey location designating step based on the point cloud data acquired in the point cloud data obtaining step. A profile creation step of deriving data corresponding to heights at a plurality of positions on the location and creating a profile for the cross section of the ground.
本発明に係るプロファイル作成システムは、既知点に設置され、レーザ光を照射することにより地面における各点について３次元座標化された点群データを取得する３次元走査装置と、前記地面における線状の調査箇所を指定する調査箇所指定手段と、前記３次元走査装置で取得された点群データに基づいて、前記調査箇所指定手段で指定された前記線状の調査箇所上にある複数の位置における高さに対応したデータを導出して、地面の断面についてのプロファイルを作成するプロファイル作成手段とを備えることを特徴とする。 A profile creation system according to the present invention is a three-dimensional scanning device which is installed at a known point and which obtains three-dimensional coordinated point cloud data for each point on the ground by irradiating a laser beam, and a linear shape on the ground. At a plurality of positions on the linear survey location designated by the survey location designating means, based on the survey location designating means for designating the survey location and the point cloud data acquired by the three-dimensional scanning device. Profile generating means for deriving data corresponding to the height and creating a profile for the cross section of the ground.
本発明に係るプロファイル作成プログラムは、コンピュータに読み込まれることにより、当該コンピュータを、既知点に設置された３次元走査装置から照射されるレーザ光により地面における各点について取得された３次元座標化された点群データを受け付ける点群データ受付手段、前記地面における線状の調査箇所を指定する指定情報を受け付ける指定情報受付手段、前記点群データ受付手段で受け付けた点群データに基づいて、前記指定情報受付手段で受け付けた指定情報により指定される前記線状の調査箇所上にある複数の位置における高さに対応したデータを導出して、地面の断面についてのプロファイルを作成するプロファイル作成手段として機能させることを特徴とする。 The profile creation program according to the present invention is read into a computer to convert the computer into three-dimensional coordinates obtained for each point on the ground by laser light emitted from a three-dimensional scanning device installed at a known point. Point cloud data receiving means for receiving the point cloud data, designation information receiving means for receiving the designation information for designating a linear survey location on the ground, and the designation based on the point cloud data accepted by the point cloud data receiving means Functions as profile creating means for deriving data corresponding to heights at a plurality of positions on the linear survey location designated by the designation information received by the information receiving means, and creating a profile for the cross section of the ground. It is characterized by
これにより、本発明に係るプロファイル作成方法、プロファイル作成システム及びプロファイル作成プログラムでは、地面の断面についてのプロファイル（地面の高さの変化を示したもの）が、地面を補修する際に通常取得される３次元点群データに基づいて作成される。したがって、地面の断面についてのプロファイルを取得するために、測定員による測定および路面性状車による測定を行う必要がないことから、多くの手間と時間をかける必要がない。特に路面性状車での測定が必要ないことから、費用の低減が可能である。また、本発明で得られるプロファイルは、測定員による測定や路面性状車による測定に基づいたプロファイルと比べて精度が高く、水準測量に基づいたプロファイルと同程度の精度である。 Thereby, in the profile creating method, the profile creating system, and the profile creating program according to the present invention, a profile (indicating a change in the height of the ground) about the cross section of the ground is normally acquired when the ground is repaired. It is created based on the three-dimensional point cloud data. Therefore, it is not necessary to perform the measurement by the measurer and the measurement by the road surface property vehicle in order to obtain the profile of the cross section of the ground, and thus it is not necessary to spend much time and effort. In particular, it is possible to reduce the cost because it is not necessary to measure with a road surface texture vehicle. Further, the profile obtained by the present invention has higher accuracy than the profile based on the measurement by the measurer or the measurement by the road surface property vehicle, and is as accurate as the profile based on the leveling.
本発明に係るプロファイル作成方法において、前記プロファイル作成ステップでは、前記点群データ取得ステップで取得された点群データに基づいて、前記調査箇所指定ステップで指定された前記線状の調査箇所上にある複数の位置における高さに対応したデータが導出されて、プロファイルが作成されることを特徴とする。 In the profile creating method according to the present invention, the profile creating step is on the linear survey location designated in the survey location designating step based on the point cloud data obtained in the point cloud data obtaining step. It is characterized in that data corresponding to heights at a plurality of positions is derived and a profile is created.
本発明に係るプロファイル作成システムにおいて、前記プロファイル作成手段は、前記３次元走査装置で取得された点群データに基づいて、前記調査箇所指定手段で指定された前記線状の調査箇所上にある複数の位置における緯度、経度及び高さに対応したデータを導出して、プロファイルを作成することを特徴とする。 In the profile creating system according to the present invention, the profile creating means includes a plurality of profiles on the linear survey location designated by the survey location designating means based on the point cloud data acquired by the three-dimensional scanning device. The profile is created by deriving data corresponding to the latitude, longitude, and height at the position.
本発明に係るプロファイルは、既知点に設置された３次元走査装置から照射されるレーザ光により取得された点群データであり、且つ、地面における各点について３次元座標化された点群データに基づいて導出された、所定の線状の調査箇所上にある複数の位置における緯度、経度及び高さに対応したデータを含むことを特徴とする。 The profile according to the present invention is point cloud data acquired by laser light emitted from a three-dimensional scanning device installed at a known point, and is converted into three-dimensional coordinate data for each point on the ground. It is characterized in that it includes data corresponding to latitude, longitude, and height at a plurality of positions on a predetermined linear survey location, which is derived based on the above.
これにより、本発明に係るプロファイル作成方法及びプロファイル作成システムでは、プロファイルが、線状の調査箇所上にある複数の位置における緯度、経度及び高さに対応したデータに基づいて作成される。したがって、プロファイルの位置を緯度及び経度に基づいて特定可能である。 Accordingly, in the profile creating method and the profile creating system according to the present invention, the profile is created based on the data corresponding to the latitude, longitude, and height at a plurality of positions on the linear survey location. Therefore, the position of the profile can be specified based on the latitude and longitude.
本発明に係るプロファイル作成方法において、前記プロファイル作成ステップでは、前記点群データ取得ステップで取得された点群データを頂点として連結された３角形平面の集合体である三次元ＴＩＮモデルに変換して、前記線状の調査箇所上にある複数の位置におけるデータを導出して、プロファイルが作成されることを特徴とする。 In the profile creation method according to the present invention, in the profile creation step, the point cloud data acquired in the point cloud data acquisition step is converted into a three-dimensional TIN model which is an aggregate of triangular planes connected as vertices. A profile is created by deriving data at a plurality of positions on the linear survey location.
本発明に係るプロファイル作成システムにおいて、前記プロファイル作成手段は、前記３次元走査装置で取得された点群データを頂点として連結された３角形平面の集合体である三次元ＴＩＮモデルに変換して、前記線状の調査箇所上にある複数の位置におけるデータを導出して、プロファイルを作成することを特徴とする。 In the profile creating system according to the present invention, the profile creating means converts the point cloud data acquired by the three-dimensional scanning device into a three-dimensional TIN model, which is an aggregate of triangular planes connected as vertices, The profile is created by deriving data at a plurality of positions on the linear survey location.
これにより、本発明に係るプロファイル作成方法及びプロファイル作成システムでは、線状の調査箇所における点群データが、３次元走査装置で取得された点群データに含まれない場合でも、線状の調査箇所周辺の点群データに基づいて、線状の調査箇所におけるプロファイルを作成することが可能である。また、３次元走査装置により取得される点群データを低減することで、データ量を少なくすることが可能である。 As a result, in the profile creating method and profile creating system according to the present invention, even if the point cloud data at the linear survey location is not included in the point cloud data acquired by the three-dimensional scanning device, the linear survey location It is possible to create a profile at a linear survey location based on the surrounding point cloud data. Further, the amount of data can be reduced by reducing the point cloud data acquired by the three-dimensional scanning device.
本発明に係るプロファイル作成方法において、前記点群データ取得ステップでは、路面の縦断方向における各点を３次元座標化された点群データが取得され、前記プロファイル作成ステップでは、路面の縦断プロファイルが作成されることを特徴とする。 In the profile creation method according to the present invention, in the point cloud data acquisition step, point cloud data in which each point in the vertical direction of the road surface is three-dimensionally coordinated is acquired, and in the profile creation step, a vertical profile of the road surface is created. It is characterized by being done.
本発明に係るプロファイル作成方法において、前記３次元走査装置は、路面の縦断方向における各点を３次元座標化された点群データを取得し、前記プロファイル作成手段は、路面の縦断プロファイルを作成することを特徴とする。 In the profile creating method according to the present invention, the three-dimensional scanning device obtains point group data in which each point in the longitudinal direction of the road surface is three-dimensionally coordinated, and the profile creating means creates a longitudinal profile of the road surface. It is characterized by
これにより、本発明に係るプロファイル作成方法及びプロファイル作成システムでは、路面の縦断プロファイルが、道路を補修する際に通常取得される３次元点群データに基づいて作成される。したがって、路面の縦断プロファイルを取得するために、測定員による測定および路面性状車による測定を行う必要がないことから、多くの手間と時間をかける必要がない。特に路面性状車での測定が必要ないことから、費用の低減が可能である。また、本発明で得られる縦断プロファイルは、測定員による測定や路面性状車による測定に基づいた縦断プロファイルと比べて精度が高く、水準測量に基づいた縦断プロファイルと同程度の精度である。 As a result, in the profile creating method and the profile creating system according to the present invention, the longitudinal profile of the road surface is created based on the three-dimensional point cloud data that is normally acquired when repairing the road. Therefore, it is not necessary to perform the measurement by the measurer and the measurement by the road surface property vehicle in order to obtain the longitudinal profile of the road surface, so that it is not necessary to spend much time and effort. In particular, it is possible to reduce the cost because it is not necessary to measure with a road surface texture vehicle. Further, the longitudinal profile obtained by the present invention has higher accuracy than the longitudinal profile based on the measurement by the measurer or the measurement by the road surface property vehicle, and has the same accuracy as the longitudinal profile based on the leveling.
本発明に係るプロファイル作成方法において、前記調査箇所指定ステップでは、線状の調査箇所として、道路の車線における外側車輪通過位置または車線中央から路肩側に所定距離だけ離れた位置が指定されることを特徴とする。 In the profile creating method according to the present invention, in the survey location designating step, as the linear survey location, an outer wheel passage position in the lane of the road or a position separated by a predetermined distance from the center of the lane to the road shoulder side is designated. Characterize.
本発明に係るプロファイル作成システムにおいて、前記調査箇所指定手段は、線状の調査箇所として、道路の車線における外側車輪通過位置または車線中央から路肩側に所定距離だけ離れた位置を指定することを特徴とする。 In the profile creating system according to the present invention, the survey location designating means designates, as the linear survey location, a position on the road lane outside the wheel passage position or a position away from the center of the lane by a predetermined distance on the road shoulder side. And
これにより、本発明に係るプロファイル作成方法及びプロファイル作成システムでは、通常、国際ラフネス指標の計算に使用される縦断プロファイルを作成可能である。 As a result, the profile creating method and profile creating system according to the present invention can create a vertical profile normally used for calculation of the international roughness index.
本発明に係るプロファイル作成方法において、前記点群データ取得ステップで取得された点群データに基づいた３次元画像を表示部に表示する画像表示ステップを備え、前記調査箇所指定ステップでは、前記表示部に表示された３次元画像において線状の調査箇所が指定されることを特徴とする。 In the profile creating method according to the present invention, an image displaying step of displaying a three-dimensional image based on the point cloud data acquired in the point cloud data acquiring step on a display unit is provided, and in the survey location specifying step, the display unit It is characterized in that a linear survey location is designated in the three-dimensional image displayed in.
本発明に係るプロファイル作成システムにおいて、前記３次元走査装置で取得された点群データに基づいた３次元画像を表示する表示部を備え、前記調査箇所指定手段は、前記表示部に表示された３次元画像において線状の調査箇所を指定することを特徴とする。 In the profile creating system according to the present invention, a display unit for displaying a three-dimensional image based on the point cloud data acquired by the three-dimensional scanning device is provided, and the survey location designating means displays the 3D image displayed on the display unit. The feature is that a linear survey location is designated in the three-dimensional image.
これにより、本発明に係るプロファイル作成方法及びプロファイル作成システムでは、線状の調査箇所を、表示部に表示された３次元画像において容易に指定可能である。 With this, in the profile creating method and the profile creating system according to the present invention, it is possible to easily specify the linear survey location in the three-dimensional image displayed on the display unit.
以上、本発明によれば、地面の断面についてのプロファイルを取得するために、測定員による測定および路面性状車による測定を行う必要がないことから、多くの手間と時間をかける必要がない。特に路面性状車での測定が必要ないことから、費用の低減が可能である。また、本発明で得られるプロファイルは、測定員による測定や路面性状車による測定に基づいたプロファイルと比べて精度が高く、水準測量に基づいたプロファイルと同程度の精度である。 As described above, according to the present invention, it is not necessary to perform the measurement by the measurer and the measurement by the road surface property vehicle in order to acquire the profile of the cross section of the ground surface, and therefore, it is not necessary to spend much labor and time. In particular, it is possible to reduce the cost because it is not necessary to measure with a road surface texture vehicle. Further, the profile obtained by the present invention has higher accuracy than the profile based on the measurement by the measurer or the measurement by the road surface property vehicle, and is as accurate as the profile based on the leveling.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施形態に係る縦断プロファイル作成システム１は、既知点に設置された３Ｄスキャナ２（３次元走査装置）と、撮影装置としての無人航空機であるＵＡＶ３（Unmanned Aerial Vehicle）と、３Ｄスキャナ２及びＵＡＶ３が無線接続された縦断プロファイル作成装置１０とを有している。 A longitudinal profile creation system 1 according to an embodiment of the present invention includes a 3D scanner 2 (three-dimensional scanning device) installed at a known point, a UAV3 (Unmanned Aerial Vehicle) that is an unmanned aerial vehicle as a photographing device, and a 3D scanner 2 And the UAV 3 have a vertical profile creation device 10 wirelessly connected thereto.
３Ｄスキャナ２は、レーザ光を照射することにより道路の路面及びその周辺の各点を３次元座標化された点群データ（平面位置座標を有する標高の集合）として取得し、点群データを縦断プロファイル作成装置１０に供給する。３Ｄスキャナ２は、測定対象物（道路の路面）に対して、例えば垂直方向及び水平方向にラインレーザ光を出射し、測定対象物の測定点とセンサの間をレーザパルスが往復する時間を計測することで、測定点までの距離を求めることができる。上述したように国際ラフネス指標に基づいて評価するために、道路の路面の縦断プロファイル（路面の高さの変化を示したもの）が必要であるが、線状の経路において２５ｃｍ以下の間隔でのデータが必要である。そのため、３Ｄスキャナ２により取得される点群データは、例えば２５ｃｍ以下の間隔おきの位置におけるデータであり、本実施形態において、３Ｄスキャナ２は、例えば５ミリメートルの間隔おきの位置における点群データを取得する。そのため、路面表面の小さい間隔おきの標高が検知可能であり、道路の路面表面の凹凸を適正に検知可能となる。ＵＡＶ３は、上空から道路の路面を撮影し、撮影データを取得し、撮影データを縦断プロファイル作成装置１０に供給する。 The 3D scanner 2 irradiates a laser beam to obtain each point on the road surface and its surroundings as three-dimensional coordinated point cloud data (a set of elevations having plane position coordinates) and longitudinally crosses the point cloud data. It is supplied to the profile creation device 10. The 3D scanner 2 emits line laser light to the measurement target (road surface of the road) in, for example, the vertical direction and the horizontal direction, and measures the time required for the laser pulse to reciprocate between the measurement point of the measurement target and the sensor. By doing so, the distance to the measurement point can be obtained. As described above, in order to evaluate based on the international roughness index, a longitudinal profile of the road surface (indicating changes in road surface height) is required, but in a linear route at intervals of 25 cm or less. Data is needed. Therefore, the point cloud data acquired by the 3D scanner 2 is, for example, data at positions at intervals of 25 cm or less, and in the present embodiment, the 3D scanner 2 outputs the point cloud data at positions at intervals of 5 mm, for example. get. Therefore, the altitudes of the road surface at small intervals can be detected, and the unevenness of the road surface of the road can be properly detected. The UAV 3 photographs the road surface of the road from the sky, acquires the photographed data, and supplies the photographed data to the vertical profile creation device 10.
縦断プロファイル作成装置１０は、図１に示すように、制御部１０ａを有しており、制御部１０ａは、例えば、マイクロコンピュータなどで構成されており、ＣＰＵと、縦断プロファイル作成装置１０の動作を制御するプログラムが格納されたＲＯＭと、上記プログラムを実行する際に用いられるデータ等が一時的に記憶されるＲＡＭとを備えている。即ち、制御部１０ａは、ＣＰＵ、メモリ及びインターフェースを含む通常のマイクロコンピュータを主体として構成されるもので、メモリに記憶されている縦断プロファイル作成プログラムに従い所定の演算、処理を行って、周辺ハードウェアとの協働の下に、３Ｄスキャナ２及びＵＡＶ３から取り込んだデータに基づいて、縦断プロファイルを作成する。 As shown in FIG. 1, the vertical profile creation device 10 has a control unit 10a, and the control unit 10a is composed of, for example, a microcomputer, and operates the CPU and the vertical profile creation device 10. A ROM storing a program to be controlled and a RAM temporarily storing data and the like used when executing the program are provided. That is, the control unit 10a is mainly composed of a normal microcomputer including a CPU, a memory, and an interface, and performs a predetermined calculation and processing in accordance with a vertical profile creation program stored in the memory, and peripheral hardware. A vertical profile is created based on the data acquired from the 3D scanner 2 and the UAV 3 in cooperation with.
縦断プロファイル作成装置１０の制御部１０ａは、撮影データ記憶部１１ａを含む撮影データ受付部１１と、点群データ記憶部１２ａを含む点群データ受付部１２と、オルソ画像作成部１３と、色情報補強部１４ａを含む３Ｄ画像作成部１４と、表示制御部１５と、調査箇所記憶部１６ａを含む指定情報受付部１６と、縦断プロファイル作成部１７とを有している。また、縦断プロファイル作成装置１０の制御部１０ａには、表示画面などの表示部５ａと、操作部５ｂとが接続されている。 The control unit 10a of the vertical profile creation device 10 includes a shooting data reception unit 11 including a shooting data storage unit 11a, a point cloud data reception unit 12 including a point cloud data storage unit 12a, an ortho image creation unit 13, and color information. It has a 3D image creation unit 14 including a reinforcement unit 14a, a display control unit 15, a specified information reception unit 16 including a survey location storage unit 16a, and a vertical profile creation unit 17. Further, a display unit 5a such as a display screen and an operation unit 5b are connected to the control unit 10a of the vertical profile creation device 10.
撮影データ受付部１１は、ＵＡＶ３から供給された撮影データを受け付ける。撮影データ受付部１１ａは、ＵＡＶ３から供給された撮影データを記憶する。 The shooting data receiving unit 11 receives the shooting data supplied from the UAV 3. The image data reception unit 11a stores the image data supplied from the UAV3.
点群データ受付部１２は、３Ｄスキャナ２から供給された道路の路面における各点についての点群データを受け付ける。点群データ記憶部１２ａは、３Ｄスキャナ２から供給された道路の路面における各点についての点群データを記憶する。点群データとして、道路の路面における各点についての緯度、経度及び高さに対応したデータを含んでいる。 The point cloud data receiving unit 12 receives the point cloud data for each point on the road surface supplied from the 3D scanner 2. The point cloud data storage unit 12a stores the point cloud data for each point on the road surface of the road supplied from the 3D scanner 2. The point cloud data includes data corresponding to the latitude, longitude, and height of each point on the road surface.
オルソ画像作成部１３は、ＵＡＶ３により撮影された撮影データに基づいて、オルソ画像を作成する。具体的には、オルソ画像作成部１３は、撮影データに対してＳｆＭ(Structure from Motion)解析などを行うことにより、オルソ画像を作成する。 The orthoimage creation unit 13 creates an orthoimage based on the shooting data taken by the UAV3. Specifically, the orthoimage creating unit 13 creates an orthoimage by performing SfM (Structure from Motion) analysis or the like on the captured data.
３Ｄ画像作成部１４は、点群データ記憶部１２ａに記憶された点群データに基づいて、道路の路面の３Ｄ画像を作成する。３Ｄ画像作成部１４は、色情報補強部１４ａを含んでいる。色情報補強部１４ａは、オルソ画像作成部１３により作成されたオルソ画像に基づいて、点群データ記憶部１２ａに記憶された点群データに対して色情報を補強する。 The 3D image creation unit 14 creates a 3D image of the road surface of the road based on the point cloud data stored in the point cloud data storage unit 12a. The 3D image creation unit 14 includes a color information reinforcement unit 14a. The color information reinforcing unit 14 a reinforces the color information for the point cloud data stored in the point cloud data storage unit 12 a based on the orthoimage created by the orthoimage creating unit 13.
３Ｄ画像作成部１４は、色情報補強部１４ａにより色情報が補強された点群データに基づいて、図２に示すように、道路の路面の３Ｄ画像を作成する。図２（ａ）は、色情報が補強された点群データに基づいて作成された３Ｄ画像であり、図２（ｂ）は、色情報が補強されてない点群データに基づいて作成された通常の３Ｄ画像である。このように、本実施形態では、３Ｄ画像が、色情報が補強された点群データに基づいて作成されることにより、色情報が補強されてない点群データに基づいて作成された通常の３Ｄ画像と比べて、色が鮮明であり、道路の区画線などが詳細に分かる。 The 3D image creation unit 14 creates a 3D image of the road surface of the road, as shown in FIG. 2, based on the point cloud data whose color information has been reinforced by the color information reinforced unit 14a. FIG. 2A is a 3D image created based on the point cloud data in which the color information is reinforced, and FIG. 2B is created based on the point cloud data in which the color information is not reinforced. It is a normal 3D image. As described above, in the present embodiment, the 3D image is created based on the point cloud data in which the color information is reinforced, and thus the normal 3D image created based on the point cloud data in which the color information is not reinforced. Compared with the image, the color is clear and the lane markings of the road can be seen in detail.
表示制御部１５は、表示部５ａに表示される内容を制御する。例えば、表示制御部１５は、３Ｄ画像作成部１４により作成された３Ｄ画像を表示部５ａに表示する。また、表示制御部１５は、縦断プロファイル作成部１７により作成された縦断プロファイルを表示部５ａに表示する。 The display control unit 15 controls the content displayed on the display unit 5a. For example, the display control unit 15 displays the 3D image created by the 3D image creating unit 14 on the display unit 5a. Further, the display control unit 15 displays the vertical profile created by the vertical profile creating unit 17 on the display unit 5a.
指定情報受付部１６は、操作部５ｂが操作されることにより指定された道路の路面における線状の調査箇所についての指定情報を受け付ける。調査箇所記憶部１６ａは、操作部５ｂが操作されることにより指定された道路の路面における線状の調査箇所を記憶する。具体的には、調査箇所記憶部１６ａは、表示部５ａに表示された３Ｄ画像において、操作部５ｂが操作されることにより、始点（起点）と、終点と、始点と終点との間の経路とが指定された際に、その線状の調査箇所についての指定情報を記憶する。本実施形態では、道路の路面の平坦性を調査するために、図３に示すように、車線中央から路肩側に１００ｃｍの位置ａ１、または、道路の車線における外側車輪通過位置ａ２において、直線状の調査箇所が指定される。図４（ａ）は、表示部５ａに表示された道路の路面の３Ｄ画像を示し、図４（ｂ）は、操作部５ｂが操作されることにより、表示部５ａに表示された道路の路面の３Ｄ画像がおいて線状の調査箇所ａ１が指定された状態を示している。例えば、国際ラフネス指標は、１つの線状の調査箇所における各点の緯度、経度及び高さに対応したデータに基づいて作成された縦断プロファイルがあれば計算可能である。 The designated information receiving unit 16 receives designated information about a linear survey location on the road surface of the road designated by operating the operation unit 5b. The survey location storage unit 16a stores a linear survey location on the road surface of the road designated by operating the operation unit 5b. Specifically, the survey location storage unit 16a causes the start point (start point), the end point, and the route between the start point and the end point in the 3D image displayed on the display unit 5a by operating the operation unit 5b. When and are specified, the specified information about the linear survey location is stored. In the present embodiment, in order to investigate the flatness of the road surface, as shown in FIG. 3, a straight line is formed at a position a1 of 100 cm from the center of the lane to the shoulder side of the road or at an outside wheel passage position a2 in the lane of the road. The survey location of is specified. 4A shows a 3D image of the road surface of the road displayed on the display unit 5a, and FIG. 4B shows the road surface of the road displayed on the display unit 5a by operating the operation unit 5b. The 3D image indicates that the linear survey location a1 is designated. For example, the international roughness index can be calculated if there is a longitudinal profile created based on the data corresponding to the latitude, longitude, and height of each point in one linear survey location.
縦断プロファイル作成部１７は、点群データ記憶部１２ａに記憶された点群データに基づいて、調査箇所記憶部１６ａに記憶された線状の調査箇所における各点の緯度、経度及び高さに対応したデータを導出して、道路の路面の縦断プロファイル（路面の高さの変化を示したもの）を作成する。本実施形態において、道路の路面の縦断プロファイルには、始点の緯度、経度及び高さに対応したデータと、終点の緯度、経度及び高さに対応したデータと、始点と終点との間の経路における等間隔おきの緯度、経度及び高さに対応したデータとを含んでいる。本実施形態において、縦断プロファイル作成部１７は、始点と終点との間の経路において、２５ｃｍ以下の間隔（本実施形態では、２０ｃｍおきの等間隔）でデータを取り出して、道路の路面の縦断プロファイルを作成する。始点と終点との間の経路においてデータを取り出す間隔は、任意に設定可能である。 The vertical profile creation unit 17 corresponds to the latitude, longitude, and height of each point at the linear survey location stored in the survey location storage unit 16a, based on the point cloud data stored in the point cloud data storage unit 12a. The vertical profile of the road surface (which shows the change in the height of the road surface) is created by deriving the data. In the present embodiment, the longitudinal profile of the road surface includes data corresponding to the latitude, longitude, and height of the starting point, data corresponding to the latitude, longitude, and height of the ending point, and a route between the starting point and the ending point. And data corresponding to the latitude, longitude, and height at regular intervals. In the present embodiment, the vertical profile creation unit 17 extracts data at intervals of 25 cm or less (in the present embodiment, at regular intervals of 20 cm) in the route between the start point and the end point, and the vertical profile of the road surface is obtained. To create. The interval for extracting data in the route between the start point and the end point can be set arbitrarily.
具体的には、縦断プロファイル作成部１７では、図５に示すように、点群データ記憶部１２ａに記憶された点群データに基づいて、３Ｄスキャナ２により取得された点群データを頂点として連結された３角形平面の集合体である三次元ＴＩＮモデル（不定形三角網）に変換して、調査箇所記憶部１６ａに記憶された線状の調査箇所における各点の緯度、経度及び高さに対応したデータを導出する。そのため、縦断プロファイル作成部１７は、調査箇所記憶部１６ａに記憶された線状の調査箇所における各点の点群データが、点群データ記憶部１２ａに記憶されてない場合でも、線状の調査箇所における各点の緯度、経度及び高さに対応したデータを導出することが可能である。図５において、Ａ１点、Ａ２点及びＡ３点の点群データが点群データ記憶部１２ａに記憶されている場合、Ａ１点、Ａ２点及びＡ３点を頂点として連結された３角形平面の集合体である三次元ＴＩＮモデルに変換される。線状の調査箇所上にあるａ１点及びａ２点は、その３角形平面の内部にあり、Ａ１点、Ａ２点及びＡ３点を通過する平面上にあるとして、ａ１点及びａ２点における高さに対応したデータを導出する。 Specifically, as shown in FIG. 5, the vertical profile creation unit 17 connects the point cloud data acquired by the 3D scanner 2 as a vertex based on the point cloud data stored in the point cloud data storage unit 12a. Converted into a three-dimensional TIN model (amorphous triangulation) which is a collection of generated triangular planes, and the latitude, longitude, and height of each point in the linear survey location stored in the survey location storage unit 16a Derive corresponding data. Therefore, the vertical profile creation unit 17 checks the linear survey even if the point cloud data of each point in the linear survey location stored in the survey location storage unit 16a is not stored in the point cloud data storage unit 12a. It is possible to derive data corresponding to the latitude, longitude, and height of each point at a location. In FIG. 5, when the point group data of A 1 , A 2 and A 3 points is stored in the point group data storage unit 12a, the points A 1 , A 2 and A 3 are connected as vertices. It is converted into a three-dimensional TIN model which is a collection of triangular planes. A 1 point and a 2 points on linear survey point is inside the triangle plane, A 1 point, as being in a plane passing through the two points and A 3 point A, a 1 point and a Data corresponding to the height at point 2 is derived.
縦断プロファイル作成部１７により作成された縦断プロファイルは、図６に示すように、線状の調査箇所における等間隔おきの緯度、経度及び高さに対応したデータを含む。図６において、ａ、ｂ及びｃは、それぞれ、緯度、経度及び高さを示す数値である。図６では、データＮＯ．１が始点における緯度、経度及び高さに対応したデータであり、データＮＯ．ｎが終点における緯度、経度及び高さに対応したデータであり、データＮＯ．２〜ＮＯ．ｎ−１が始点と終点との間の経路における等間隔おきの緯度、経度及び高さに対応したデータである。 As shown in FIG. 6, the vertical profile created by the vertical profile creating unit 17 includes data corresponding to latitudes, longitudes, and heights at regular intervals in a linear survey location. In FIG. 6, a, b, and c are numerical values indicating latitude, longitude, and height, respectively. In FIG. 6, data NO. 1 is data corresponding to the latitude, longitude, and height at the starting point, and the data No. n is data corresponding to the latitude, longitude and height at the end point, and the data NO. 2 to NO. n-1 is data corresponding to latitudes, longitudes, and heights at regular intervals in the route between the start point and the end point.
本実施形態の縦断プロファイル作成システム１の縦断プロファイル作成方法について、図７に基づいて説明する。 A vertical profile creating method of the vertical profile creating system 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
ステップＳ１（点群データ取得ステップ）において、道路の周辺に設置された３Ｄスキャナ２で道路の路面のスキャニングが行われることにより、点群データが取得され、その点群データが縦断プロファイル作成装置１０に供給される。 In step S1 (point cloud data acquisition step), the road surface of the road is scanned by the 3D scanner 2 installed around the road to acquire the point cloud data, and the point cloud data is acquired as the longitudinal profile creation device 10. Is supplied to.
ステップＳ２において、縦断プロファイル作成装置１０において、点群データ受付部１２は、３Ｄスキャナ２から供給された点群データを受け付けて、３Ｄスキャナ２から縦断プロファイル作成装置１０に供給された点群データが点群データ記憶部１２ａに記憶される。 In step S2, the point cloud data receiving unit 12 of the vertical profile creating apparatus 10 receives the point cloud data supplied from the 3D scanner 2, and the point cloud data supplied from the 3D scanner 2 to the vertical profile creating apparatus 10 is stored. It is stored in the point cloud data storage unit 12a.
ステップＳ３では、上空からＵＡＶ３で道路の路面が撮影されることにより、撮影データが取得され、その撮影データが縦断プロファイル作成装置１０に供給される。 In step S3, the road surface of the road is photographed by the UAV 3 from above, whereby photographed data is acquired and the photographed data is supplied to the vertical profile creation device 10.
ステップＳ４において、縦断プロファイル作成装置１０において、撮影データ受付部１１は、ＵＡＶ３から供給された撮影データを受け付けて、ＵＡＶ３から縦断プロファイル作成装置１０に供給された撮影データが撮影データ記憶部１１ａに記憶される。その後、ＵＡＶ３から縦断プロファイル作成装置１０に供給された撮影データに基づいて、道路の路面のオルソ画像が作成され、その後、作成されたオルソ画像が記憶される。 In step S4, in the vertical profile creation device 10, the shooting data receiving unit 11 receives the shooting data supplied from the UAV 3, and the shooting data supplied from the UAV 3 to the vertical profile creation device 10 is stored in the shooting data storage unit 11a. To be done. After that, an ortho image of the road surface of the road is created based on the photographing data supplied from the UAV 3 to the vertical profile creating device 10, and then the created ortho image is stored.
ステップＳ５において、オルソ画像作成部１１で作成されたオルソ画像に基づいて、点群データ記憶部１２ａに記憶された点群データに対して色情報が補強される。 In step S5, the color information is reinforced on the point cloud data stored in the point cloud data storage unit 12a based on the orthoimage created by the orthoimage creation unit 11.
ステップＳ６（画像表示ステップ）において、色情報が補強された点群データに基づいて、道路の路面の３Ｄ画像が作成され、その３Ｄ画像が表示部５ａに表示される。 In step S6 (image display step), a 3D image of the road surface of the road is created based on the point cloud data in which the color information is reinforced, and the 3D image is displayed on the display unit 5a.
ステップＳ７（調査箇所指定ステップ）において、道路の路面の３Ｄ画像が表示部５ａに表示された状態において、操作部５ｂが操作されることにより、道路の路面の３Ｄ画像上に線状の調査箇所が指定される。指定情報受付部１６は、操作部５ｂの操作に基づいて指定された調査箇所についての指定情報を受け付けて、その指定情報が調査箇所記憶部１６ａに記憶される。 In step S7 (survey location designation step), the operation portion 5b is operated while the 3D image of the road surface is displayed on the display portion 5a, so that a linear survey location is displayed on the 3D image of the road surface. Is specified. The designated information receiving unit 16 receives designated information about the surveyed place designated based on the operation of the operation unit 5b, and the designated information is stored in the surveyed place storage unit 16a.
ステップＳ８（プロファイル作成ステップ）において、点群データ記憶部１２ａに記憶された点群データに基づいて、指定された線状の調査箇所における等間隔おきの緯度、経度及び高さに対応したデータが導出されて、縦断プロファイルが作成される。作成された縦断プロファイルは、例えば、表示部５ａに表示されて出力される。 In step S8 (profile creation step), based on the point cloud data stored in the point cloud data storage unit 12a, data corresponding to latitudes, longitudes, and heights at equal intervals at designated linear survey points are obtained. Derived and profile profiles are created. The created vertical profile is displayed and output on the display unit 5a, for example.
本実施形態では、上述のようにして、縦断プロファイルが作成された後、その縦断プロファイルを用いて、例えばProvalなどの計算プログラムを利用してコンピュータで処理され、国際ラフネス指標が計算される。 In the present embodiment, after the profile profile is created as described above, the profile profile is processed by a computer using a calculation program such as Proval to calculate the international roughness index.
本実施形態の縦断プロファイル作成方法は、既知点に設置された３Ｄスキャナ２から照射されるレーザ光により路面の縦断方向における各点について３次元座標化された点群データを取得する点群データ取得ステップと、路面の縦断方向における線状の調査箇所を指定する調査箇所指定ステップと、点群データ取得ステップで取得された点群データに基づいて、調査箇所指定ステップで指定された線状の調査箇所上にある複数の位置における高さに対応したデータを導出して、路面の縦断プロファイルを作成する縦断プロファイル作成ステップとを備える。 The vertical profile creation method of the present embodiment is a method for acquiring point cloud data for acquiring three-dimensional coordinate point cloud data for each point in the vertical direction of the road surface by the laser light emitted from the 3D scanner 2 installed at a known point. Based on the step, the survey location designation step that designates the linear survey location in the longitudinal direction of the road surface, and the point cloud data acquired in the point cloud data acquisition step, the linear survey designated in the survey location designation step A vertical profile creating step of deriving data corresponding to heights at a plurality of positions on the location and creating a vertical profile of the road surface.
本実施形態の縦断プロファイル作成システムは、既知点に設置され、レーザ光を照射することにより路面の縦断方向における各点について３次元座標化された点群データを取得する３Ｄスキャナ２と、路面の縦断方向における線状の調査箇所を指定する操作部５ｂと、３Ｄスキャナ２で取得された点群データに基づいて、操作部５ｂで指定された線状の調査箇所上にある複数の位置における高さに対応したデータを導出して、路面の縦断プロファイルを作成する縦断プロファイル作成部１７とを備える。 The vertical profile creation system of the present embodiment is installed at a known point, and a 3D scanner 2 that obtains three-dimensional coordinated point cloud data for each point in the vertical direction of the road surface by irradiating laser light, and a 3D scanner of the road surface. Based on the operation unit 5b designating the linear survey location in the vertical direction and the point cloud data acquired by the 3D scanner 2, heights at a plurality of positions on the linear survey location designated by the operation unit 5b. And a vertical profile creating unit 17 for creating a vertical profile of the road surface by deriving data corresponding to the height.
本実施形態の縦断プロファイル作成プログラムは、コンピュータに読み込まれることにより、当該コンピュータを、既知点に設置された３Ｄスキャナ２から照射されるレーザ光により路面における各点について取得された３次元座標化された点群データを受け付ける点群データ受付部１２、路面における線状の調査箇所を指定する指定情報を受け付ける指定情報受付部１７、点群データ受付部１２で受け付けた点群データに基づいて、指定情報受付部１７で受け付けた指定情報により指定される線状の調査箇所上にある複数の位置における高さに対応したデータを導出して、路面の断面についてのプロファイルを作成するプロファイル作成部１８として機能させる。 The longitudinal profile creation program of the present embodiment is read into a computer to convert the computer into three-dimensional coordinates acquired for each point on the road surface by the laser light emitted from the 3D scanner 2 installed at a known point. Based on the point cloud data received by the point cloud data receiving unit 12, the designation information receiving unit 17 that receives the designation information that specifies the linear survey location on the road surface, and the point cloud data received by the point cloud data receiving unit 12. As a profile creation unit 18 that derives data corresponding to heights at a plurality of positions on a linear survey location designated by the designation information received by the information reception unit 17 and creates a profile of a road surface section. Make it work.
これにより、本実施形態の縦断プロファイル作成方法、縦断プロファイル作成システム及び縦断プロファイル作成プログラムでは、路面の縦断プロファイルが、道路を補修する際に通常取得される３次元点群データに基づいて作成される。したがって、路面の縦断プロファイルを取得するために、測定員による測定および路面性状車による測定を行う必要がないことから、多くの手間と時間をかける必要がない。特に路面性状車での測定が必要ないことから、費用の低減が可能である。また、本発明で得られる縦断プロファイルは、測定員による測定や路面性状車による測定に基づいた縦断プロファイルと比べて精度が高く、水準測量に基づいた縦断プロファイルと同程度の精度である。 Accordingly, in the profile profile creating method, profile profile creating system, and profile profile creating program of the present embodiment, the profile profile of the road surface is created based on the three-dimensional point cloud data that is normally acquired when repairing a road. . Therefore, it is not necessary to perform the measurement by the measurer and the measurement by the road surface property vehicle in order to obtain the longitudinal profile of the road surface, so that it is not necessary to spend much time and effort. In particular, it is possible to reduce the cost because it is not necessary to measure with a road surface texture vehicle. Further, the longitudinal profile obtained by the present invention has higher accuracy than the longitudinal profile based on the measurement by the measurer or the measurement by the road surface property vehicle, and has the same accuracy as the longitudinal profile based on the leveling.
本実施形態の縦断プロファイル作成方法において、縦断プロファイル作成ステップでは、点群データ取得ステップで取得された点群データに基づいて、調査箇所指定ステップで指定された線状の調査箇所上にある複数の位置における緯度、経度及び高さに対応したデータが導出されて、縦断プロファイルが作成される。 In the longitudinal profile creating method of the present embodiment, in the longitudinal profile creating step, based on the point cloud data acquired in the point cloud data acquiring step, a plurality of linear survey points on the linear survey point specified in the survey point specifying step are provided. Data corresponding to the latitude, longitude, and height at the position is derived and a vertical profile is created.
本実施形態の縦断プロファイル作成システムにおいて、縦断プロファイル作成部１７は、３Ｄスキャナ２で取得された点群データに基づいて、操作部５ｂで指定された線状の調査箇所上にある複数の位置における緯度、経度及び高さに対応したデータを導出して、縦断プロファイルを作成する。 In the longitudinal profile creating system according to the present embodiment, the longitudinal profile creating unit 17 determines, based on the point cloud data acquired by the 3D scanner 2, at a plurality of positions on the linear survey location designated by the operation unit 5b. Data corresponding to latitude, longitude and height is derived and a vertical profile is created.
本実施形態の縦断プロファイルは、既知点に設置された３Ｄスキャナ２から照射されるレーザ光により取得された点群データであり、且つ、路面における各点について３次元座標化された点群データに基づいて導出された、所定の線状の調査箇所上にある複数の位置における緯度、経度及び高さに対応したデータを含む。 The vertical profile of the present embodiment is point cloud data acquired by laser light emitted from the 3D scanner 2 installed at a known point, and is also converted into three-dimensional coordinate data for each point on the road surface. It includes data corresponding to latitude, longitude, and height at a plurality of positions on a predetermined linear survey location, which are derived based on the above.
これにより、本実施形態の縦断プロファイル作成方法及び縦断プロファイル作成システムでは、縦断プロファイルが、線状の調査箇所上にある複数の位置における緯度、経度及び高さに対応したデータに基づいて作成される。したがって、縦断プロファイルの位置を緯度及び経度に基づいて特定可能である。緯度及び経度に対応したデータを含むことにより、例えばProvalと呼ばれるソフトウェアにおいて、地理情報機能が使用可能である。 As a result, in the longitudinal profile creating method and the longitudinal profile creating system of the present embodiment, the longitudinal profile is created based on the data corresponding to the latitude, longitude and height at a plurality of positions on the linear survey location. . Therefore, the position of the vertical profile can be specified based on the latitude and longitude. By including the data corresponding to latitude and longitude, the geographic information function can be used in software called Proval, for example.
本実施形態の縦断プロファイル作成方法において、調査箇所指定ステップでは、線状の調査箇所として、道路の車線における外側車輪通過位置または車線中央から路肩側に所定距離だけ離れた位置が指定される。 In the longitudinal profile creating method of the present embodiment, in the survey location designating step, an outer wheel passage position in the lane of the road or a position distant from the center of the lane by a predetermined distance is designated as a linear survey location.
本実施形態の縦断プロファイル作成システムにおいて、操作部５ｂは、線状の調査箇所として、道路の車線における外側車輪通過位置または車線中央から路肩側に所定距離だけ離れた位置を指定する。 In the longitudinal profile creation system of the present embodiment, the operation unit 5b designates, as the linear survey location, the outer wheel passage position in the lane of the road or the position distant by a predetermined distance from the center of the lane to the shoulder side.
これにより、本実施形態の縦断プロファイル作成方法及び縦断プロファイル作成システムでは、通常、国際ラフネス指標の計算に使用される縦断プロファイルを作成可能である。 As a result, the vertical profile creating method and the vertical profile creating system according to the present embodiment can create a vertical profile normally used for calculation of the international roughness index.
本実施形態の縦断プロファイル作成方法において、点群データ取得ステップで取得された点群データに基づいた３次元画像を表示部５ａに表示する画像表示ステップを備え、調査箇所指定ステップでは、表示部５ａに表示された３次元画像において線状の調査箇所が指定される。 The longitudinal profile creation method of the present embodiment includes an image display step of displaying a three-dimensional image based on the point cloud data acquired in the point cloud data acquisition step on the display unit 5a, and in the survey location designation step, the display unit 5a. A linear survey location is designated in the three-dimensional image displayed in.
本実施形態の縦断プロファイル作成システムにおいて、３Ｄスキャナ２で取得された点群データに基づいた３次元画像を表示する表示部５ａを備え、操作部５ｂは、表示部５ａに表示された３次元画像において線状の調査箇所を指定する。 In the longitudinal profile creation system of this embodiment, a display unit 5a for displaying a three-dimensional image based on the point cloud data acquired by the 3D scanner 2 is provided, and the operation unit 5b is a three-dimensional image displayed on the display unit 5a. Specify the linear survey location in.
これにより、本実施形態の縦断プロファイル作成方法及び縦断プロファイル作成システムでは、線状の調査箇所を、表示部５ａに表示された３次元画像において容易に指定可能である。 As a result, in the vertical profile creating method and the vertical profile creating system according to the present embodiment, it is possible to easily specify the linear survey location in the three-dimensional image displayed on the display unit 5a.
以上、本発明の実施形態を説明したが、各部の具体的な構成は上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the specific configuration of each unit is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
上記実施形態では、点群データに基づいて線状の調査箇所における緯度、経度及び高さに対応したデータを導出して縦断プロファイルを作成しているが、点群データに基づいて線状の調査箇所における少なくとも高さに対応したデータを導出して縦断プロファイルを作成してよい。上記実施形態では、点群データに基づいて線状の調査箇所における等間隔おきの緯度、経度及び高さに対応したデータを導出して縦断プロファイルを作成しているが、点群データに基づいて線状の調査箇所における複数の位置における緯度、経度及び高さに対応したデータは、等間隔おきのデータに限られない。また、車線中央から路肩側に所定距離の位置または道路の車線における外側車輪通過位置での路面の縦断プロファイルに基づいて、国際ラフネス指標を計算しているが、車線中央から路肩側に所定距離の位置、道路の車線における外側車輪通過位置及び道路の車線における内側車輪通過位置での路面の縦断プロファイルに基づいて、ハーフカーラフネス指標（ＨＲＩ）や、左右車輪走行位置のＩＲＩ平均値（ＭＲＩ）を計算可能である。したがって、本発明において、例えば、点群データのなかから線状の調査箇所における各点の緯度、経度、車線中央から路肩側に所定距離の位置、道路の車線における外側車輪通過位置及び道路の車線における内側車輪通過位置での高さに対応したデータを取り出して、道路の路面の縦断プロファイルを作成可能である。また、上記実施形態では、プロファイル（縦断プロファイル）を例えばProvalと呼ばれるソフトウェアを使用したが、プロファイル（縦断プロファイル）を解析する解析ソフトウェアとしては、Provalと呼ばれるソフトウェア以外を使用可能である。 In the above embodiment, the longitudinal profile is created by deriving the data corresponding to the latitude, longitude and height at the linear survey location based on the point cloud data, but the linear survey is performed based on the point cloud data. The vertical profile may be created by deriving the data corresponding to at least the height at the location. In the above embodiment, the longitudinal profile is created by deriving data corresponding to the latitudes, longitudes, and heights at regular intervals in the linear survey location based on the point cloud data, but based on the point cloud data. The data corresponding to the latitude, longitude, and height at a plurality of positions at the linear survey location are not limited to data at regular intervals. In addition, the international roughness index is calculated based on the profile of the road surface at a predetermined distance from the center of the lane to the shoulder side or at the outside wheel passing position in the lane of the road. Based on the position, the outer wheel passing position in the road lane, and the longitudinal profile of the road surface at the inner wheel passing position in the road lane, the half car roughness index (HRI) and the IRI average value (MRI) of the left and right wheel running positions are calculated. It can be calculated. Therefore, in the present invention, for example, the latitude and longitude of each point in a linear survey location in the point cloud data, the position of a predetermined distance from the center of the lane to the shoulder side, the outside wheel passage position in the lane of the road, and the lane of the road. It is possible to extract the data corresponding to the height at the inside wheel passing position in the above, and create the longitudinal profile of the road surface of the road. Further, in the above embodiment, the profile (longitudinal profile) is, for example, software called Proval is used. However, as the analysis software for analyzing the profile (longitudinal profile), software other than Proval is usable.
上記実施形態では、３Ｄスキャナでのスキャニングを行った後で、ＵＡＶでの撮影が行われているが、ＵＡＶでの撮影を行った後で、３Ｄスキャナでのスキャニングが行われてよい。 In the above-described embodiment, the UAV image capturing is performed after the 3D scanner scanning, but the 3D scanner scanning may be performed after the UAV image capturing.
上記実施形態では、オルソ画像に基づいて点群データに対して色情報が補強された後で、色情報が補強された点群データに基づいて３Ｄ画像が表示されているが、点群データに対して色情報が補強されないで、色情報が補強されてない点群データに基づいて３Ｄ画像が表示されてよい。 In the above embodiment, after the color information is reinforced on the point cloud data based on the ortho image, the 3D image is displayed based on the point cloud data on which the color information is reinforced. In contrast, the color information is not reinforced, and the 3D image may be displayed based on the point cloud data in which the color information is not reinforced.
上記実施形態では、縦断プロファイル作成部１７において、点群データ記憶部１２ａに記憶された点群データに基づいて、３角形平面の集合体である三次元ＴＩＮモデル（不定形三角網）に変換して、線状の調査箇所における各点の緯度、経度及び高さに対応したデータを導出しているが、図８に示すように、線状の調査箇所の両側にそれぞれ近接領域を形成し、その近接領域内にある点群データに基づいて、線状の調査箇所における各点の緯度、経度及び高さに対応したデータを導出してよい。図８において、Ａ１点、Ａ２点及びＡ３点の点群データが点群データ記憶部１２ａに記憶されている場合、線状の調査箇所上にあるａ１点及びａ２点は、近接領域内にある点群データのなかから、線状の調査箇所上にある点近傍にある点群データ（１または複数の点群データ）を選択し、その点群データに基づいて、線状の調査箇所における各点の緯度、経度及び高さに対応したデータを導出してよい。例えば、線状の調査箇所上にあるａ１点の高さに対応したデータは、Ａ１点及びＡ２点の高さの平均値に基づいて導出し、ａ２点の高さに対応したデータは、Ａ１点及びＡ３点の高さの平均値に基づいて導出してよい。近接領域内にある点群データのなかから選択された線状の調査箇所上にある点近傍にある点群データに基づいて、線状の調査箇所における点の高さに対応したデータを導出する方法は、それに限られない。線状の調査箇所の両側の近接領域の幅は、任意に設定可能である。また、線状の調査箇所における各点の点群データが点群データ記憶部１２に記憶された点群データに含まれる場合、点群データ記憶部１２に記憶された点群データのなかから、線状の調査箇所における各点の緯度、経度及び高さに対応したデータを取り出してよい。 In the above-described embodiment, the vertical profile creating unit 17 converts the point cloud data stored in the point cloud data storage unit 12a into a three-dimensional TIN model (an infinite triangle network) that is a set of triangular planes. Then, the data corresponding to the latitude, longitude, and height of each point at the linear survey location is derived, but as shown in FIG. 8, adjacent regions are formed on both sides of the linear survey location, Data corresponding to the latitude, longitude, and height of each point at the linear survey location may be derived based on the point cloud data in the adjacent region. In FIG. 8, when the point cloud data of A 1 , A 2 and A 3 are stored in the point cloud data storage unit 12a, the a 1 and a 2 points on the linear survey location are From the point cloud data in the proximity area, select the point cloud data (one or more point cloud data) near the point on the linear survey location, and then linearly select the point cloud data based on the point cloud data. Data corresponding to the latitude, longitude, and height of each point at the survey location may be derived. For example, the data corresponding to the height of a 1 point on the linear survey location is derived based on the average value of the heights of A 1 point and A 2 point, and corresponds to the height of a 2 point. Data may be derived based on the average height of A 1 and A 3 points. Derive the data corresponding to the height of the point at the linear survey location based on the point cloud data in the vicinity of the point on the linear survey location selected from the point cloud data in the proximity area The method is not limited to that. The width of the adjacent regions on both sides of the linear survey location can be set arbitrarily. When the point cloud data stored in the point cloud data storage unit 12 includes the point cloud data of each point in the linear survey location, the point cloud data stored in the point cloud data storage unit 12 is Data corresponding to the latitude, longitude, and height of each point at the linear survey location may be retrieved.
上記実施形態では、路面の縦断プロファイルが作成されているが、地面の断面についてのプロファイルは、道路の路面以外の地面のプロファイル（地面の高さの変化を示したもの）であってよい。また、道路の路面のプロファイルである場合に、路面の縦断プロファイルに限らず、例えば路面の横断プロファイルであってよい。 In the above embodiment, the longitudinal profile of the road surface is created, but the profile of the cross section of the ground surface may be the profile of the ground surface other than the road surface of the road (indicating the change in the height of the ground surface). Further, in the case of a road surface profile, the profile is not limited to the longitudinal profile of the road surface, and may be, for example, a cross profile of the road surface.
１ 縦断プロファイル作成システム（プロファイル作成システム）
２ ３Ｄスキャナ（３次元走査装置）
３ ＵＡＶ
５ａ 表示部
５ｂ 操作部（調査箇所指定手段）
１０ 縦断プロファイル作成装置（プロファイル作成装置）
１１ 撮影データ受付部
１１ａ 撮影データ記憶部
１２ 点群データ受付部（点群データ受付手段）
１２ａ 点群データ記憶部
１３ オルソ画像作成部
１４ ３Ｄ画像作成部
１４ａ 色情報補強部
１５ 表示制御部
１６ 指定情報受付部（指定情報受付手段）
１６ａ 調査箇所記憶部
１７ 縦断プロファイル作成部（プロファイル作成手段）
1 Longitudinal profile creation system (profile creation system)
2 3D scanner (three-dimensional scanning device)
3 UAV
5a display section 5b operation section (survey location designation means)
10 Profile creation device (profile creation device)
11 Photograph Data Reception Unit 11a Photograph Data Storage Unit 12 Point Cloud Data Reception Unit (Point Cloud Data Reception Means)
12a Point cloud data storage unit 13 Ortho image creation unit 14 3D image creation unit 14a Color information reinforcement unit 15 Display control unit 16 Designated information reception unit (designated information reception means)
16a Survey location storage unit 17 Vertical profile creation unit (profile creation means)
Claims (14)
前記地面における線状の調査箇所を指定する調査箇所指定ステップと、
前記点群データ取得ステップで取得された点群データに基づいて、前記調査箇所指定ステップで指定された前記線状の調査箇所上にある複数の位置における高さに対応したデータを導出して、地面の断面についてのプロファイルを作成するプロファイル作成ステップとを備えることを特徴とするプロファイル作成方法。 A point cloud data acquisition step of acquiring point cloud data which is three-dimensionally coordinated for each point on the ground by laser light emitted from a three-dimensional scanning device installed at a known point;
A survey location designation step for designating a linear survey location on the ground,
Based on the point cloud data acquired in the point cloud data acquisition step, derive data corresponding to heights at a plurality of positions on the linear survey location designated in the survey location designating step, And a profile creating step of creating a profile for a cross section of the ground surface.
前記プロファイル作成ステップでは、路面の縦断プロファイルが作成されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のプロファイル作成方法。 In the point cloud data acquisition step, point cloud data in which each point in the longitudinal direction of the road surface is three-dimensionally coordinated is acquired,
The profile creating method according to claim 1, wherein a vertical profile of a road surface is created in the profile creating step.
前記調査箇所指定ステップでは、前記表示部に表示された３次元画像において線状の調査箇所が指定されることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のプロファイル作成方法。 An image display step of displaying a three-dimensional image based on the point cloud data acquired in the point cloud data acquisition step on a display unit;
The profile creating method according to claim 1, wherein in the survey location designating step, a linear survey location is designated in the three-dimensional image displayed on the display unit.
前記地面における線状の調査箇所を指定する調査箇所指定手段と、
前記３次元走査装置で取得された点群データに基づいて、前記調査箇所指定手段で指定された前記線状の調査箇所上にある複数の位置における高さに対応したデータを導出して、地面の断面についてのプロファイルを作成するプロファイル作成手段とを備えることを特徴とするプロファイル作成システム。 A three-dimensional scanning device which is installed at a known point and which obtains three-dimensional coordinated point cloud data for each point on the ground by irradiating a laser beam;
Survey location designating means for designating a linear survey location on the ground,
Based on the point cloud data acquired by the three-dimensional scanning device, data corresponding to the heights at a plurality of positions on the linear survey location designated by the survey location designating unit is derived to obtain the ground surface. And a profile creating means for creating a profile for the cross section of the profile creating system.
前記プロファイル作成手段は、路面の縦断プロファイルを作成することを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載のプロファイル作成システム。 The three-dimensional scanning device acquires point cloud data in which each point in the longitudinal direction of the road surface is three-dimensionally coordinated,
10. The profile creating system according to claim 7, wherein the profile creating means creates a vertical profile of a road surface.
前記調査箇所指定手段は、前記表示部に表示された３次元画像において線状の調査箇所を指定することを特徴とする請求項７〜１１の何れかに記載のプロファイル作成システム。 A display unit for displaying a three-dimensional image based on the point cloud data acquired by the three-dimensional scanning device;
12. The profile creating system according to claim 7, wherein the survey location designating unit designates a linear survey location in the three-dimensional image displayed on the display unit.
既知点に設置された３次元走査装置から照射されるレーザ光により地面における各点について取得された３次元座標化された点群データを受け付ける点群データ受付手段、
前記地面における線状の調査箇所を指定する指定情報を受け付ける指定情報受付手段、
前記点群データ受付手段で受け付けた点群データに基づいて、前記指定情報受付手段で受け付けた指定情報により指定される前記線状の調査箇所上にある複数の位置における高さに対応したデータを導出して、地面の断面についてのプロファイルを作成するプロファイル作成手段として機能させることを特徴とするプロファイル作成プログラム。 By being loaded into the computer,
Point cloud data receiving means for receiving the three-dimensional coordinated point cloud data acquired for each point on the ground by the laser light emitted from the three-dimensional scanning device installed at the known point,
Designation information receiving means for receiving designation information for designating a linear survey location on the ground,
Based on the point cloud data accepted by the point cloud data accepting means, data corresponding to heights at a plurality of positions on the linear survey location designated by the designation information accepted by the designation information accepting means is obtained. A profile creation program, which is derived and is caused to function as profile creation means for creating a profile for a cross section of the ground.
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