JP2022080748A

JP2022080748A - 構造物情報提供システム、構造物情報提供方法、および構造物情報提供装置

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Publication number: JP2022080748A
Application number: JP2020191981A
Authority: JP
Inventors: 晃嗣上田; Akitsugu Ueda
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-11-18
Filing date: 2020-11-18
Publication date: 2022-05-30
Anticipated expiration: 2040-11-18
Also published as: JP7399065B2

Abstract

【課題】構造物に発生している異常箇所の具体的な位置を地図上に表示することができる構造物情報提供システムを得ること。【解決手段】構造物情報提供システムは、３次元点群データ取得部３０と、２次元画像生成部３１と、構造物画像生成部３３と、表示処理部とを備える。３次元点群データ取得部３０は、構造物を３次元点群で表す３次元点群データを取得する。２次元画像生成部３１は、３次元点群データ取得部３０によって取得された３次元点群データに基づいて、構造物の２次元画像を生成する。構造物画像生成部３３は、２次元画像生成部３１によって生成された２次元画像上に構造物の異常箇所を示す情報を重畳した構造物画像を生成する。表示処理部は、構造物画像を地図上に重畳した表示画像を表示部に表示させる。【選択図】図４

Description

本開示は、構造物を３次元点群で表す３次元点群データを用いて構造物の情報を提供する構造物情報提供システム、構造物情報提供方法、および構造物情報提供装置に関する。

従来、トンネルまたは道路などのような構造物をレーザスキャナなどによって計測し、計測して得られる構造物の３次元点群データからひび割れなどの異常を検出する技術が知られている。例えば、特許文献１には、道路の３次元点群データから道路のひび割れを検出し、検出した道路のひび割れの割合であるひび割れ率を地図上に重畳して表示する技術が提案されている。

特開２０２０－０３５１０４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、ひび割れ率に応じた色を付加した図形で道路に沿って地図上に表示するため、具体的なひび割れの位置を把握することが難しい。このことはひび割れに限らず、ひび割れ以外の異常についても同様である。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、構造物に発生している異常箇所の具体的な位置を地図上に表示することができる構造物情報提供システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の構造物情報提供システムは、３次元点群データ取得部と、２次元画像生成部と、構造物画像生成部と、表示処理部とを備える。３次元点群データ取得部は、構造物を３次元点群で表す３次元点群データを取得する。２次元画像生成部は、３次元点群データ取得部によって取得された３次元点群データに基づいて、構造物の２次元画像を生成する。構造物画像生成部は、２次元画像生成部によって生成された２次元画像上に構造物の異常箇所を示す情報を重畳した構造物画像を生成する。表示処理部は、構造物画像を地図上に重畳した表示画像を表示部に表示させる。

本開示によれば、構造物に発生している異常箇所の具体的な位置を地図上に表示することができる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかる構造物情報提供システムの構成の一例を示す図実施の形態１にかかる走行型計測装置による構造物の計測の様子を示す図実施の形態１にかかる端末装置の表示部に表示される画像の一例を示す図実施の形態１にかかる構造物情報提供装置の構成の一例を示す図実施の形態１にかかる構造物情報記憶部に記憶される構造物情報テーブルの一例を示す図実施の形態１にかかる構造物情報記憶部に記憶される構造物画像テーブルの一例を示す図実施の形態１にかかる３次元点群データ記憶部に記憶される３次元点群データテーブルの一例を示す図実施の形態１にかかる異常情報記憶部に記憶される異常箇所画像テーブルの一例を示す図実施の形態１にかかる構造物情報提供装置の構造物画像生成部による回転角の算出方法の一例を示す図実施の形態１にかかる端末装置の構成の一例を示す図実施の形態１にかかる端末装置に表示される表示画像の一例を示す図実施の形態１にかかる端末装置に表示される表示画像であって拡大された表示画像の一例を示す図実施の形態１にかかる端末装置の表示部に表示される表示画像であって地図上に構造物画像が重畳された表示画像の一例を示す図実施の形態１にかかる端末装置の表示部に表示される表示画像であって１以上の異常箇所の異常箇所画像をさらに含む表示画像の一例を示す図実施の形態１にかかる構造物情報提供装置の処理部による処理の一例を示すフローチャート実施の形態１にかかる構造物情報提供装置の処理部による異常解析処理の一例を示すフローチャート実施の形態１にかかる構造物情報提供装置の処理部による構造物画像生成処理の一例を示すフローチャート実施の形態１にかかる端末装置の処理部による処理の一例を示すフローチャート実施の形態１にかかる構造物情報提供装置のハードウェア構成の一例を示す図実施の形態１にかかる端末装置のハードウェア構成の一例を示す図実施の形態２にかかる構造物情報提供システムの構成の一例を示す図実施の形態２にかかる構造物情報提供装置の構成の一例を示す図実施の形態２にかかる端末装置の構成の一例を示す図実施の形態２にかかる構造物情報提供装置の処理部による処理の一例を示すフローチャート実施の形態２にかかる端末装置の処理部による処理の一例を示すフローチャート

以下に、実施の形態にかかる構造物情報提供システム、構造物情報提供方法、および構造物情報提供装置を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる構造物情報提供システムの構成の一例を示す図である。図１に示すように、構造物情報提供システム１００は、構造物情報提供装置１と、端末装置２と、走行型計測装置３とを備える。構造物情報提供装置１、端末装置２、および走行型計測装置３は、ネットワーク４を介して互いに通信可能に接続される。ネットワーク４は、例えば、インターネットなどのＷＡＮ（Wide Area Network）である。

構造物情報提供装置１は、端末装置２からの要求に応じて、構造物に生じた異常箇所の情報を端末装置２に提供する。構造物は、例えば、トンネル、道路、または橋梁などであるが、これらに限定されない。構造物に生じる異常は、例えば、ひび割れ、凹み、または剥離などであるが、これらに限定されない。

走行型計測装置３は、不図示のレーザスキャナ装置を有しており、走行しながらレーザスキャナ装置によって得られるデータから構造物の表面を３次元点群で表す３次元点群データを生成する。走行型計測装置３は、生成した３次元点群データを含む計測情報をネットワーク４経由で構造物情報提供装置１へ送信し、構造物情報提供装置１は、走行型計測装置３から送信される計測情報をネットワーク４経由で受信し、受信した３次元点群データを用いて端末装置２へ構造物に生じた異常箇所の情報を提供する。

構造物がトンネルである場合、走行型計測装置３は、レーザスキャナ装置によって得られるデータからトンネルの内壁面の３次元点群データを生成する。走行型計測装置３は、ＭＭＳ（Mobile Mapping System）とも呼ばれる。３次元点群データには、複数の３次元点の計測データが含まれており、各３次元点の計測データには、３次元直交座標系における３次元点の座標を示すデータが含まれる。

図２は、実施の形態１にかかる走行型計測装置による構造物の計測の様子を示す図である。図２に示す例では、走行型計測装置３は、構造物として道路およびトンネルの内壁を計測し、道路およびトンネルの内壁を含む領域を３次元点群で示す３次元点群データを生成する。なお、図２に示す例では、道路およびトンネルの内壁の各々にひび割れが生じている。

構造物情報提供装置１は、走行型計測装置３で生成された３次元点群データに基づいて、構造物の異常箇所を検出すると共に、構造物の２次元画像を生成する。そして、構造物情報提供装置１は、生成した２次元画像上に異常箇所を示す情報を重畳した構造物画像を生成し、端末装置２は、構造物情報提供装置１によって生成された構造物画像を地図上に重畳した表示画像を不図示の表示部に表示する。

図３は、実施の形態１にかかる端末装置の表示部に表示される画像の一例を示す図である。図３に示すように、端末装置２の表示部に表示される表示画像９０は、地図９１上に構造物画像９２が重畳された画像である。構造物画像９２は、３次元点群データから検出された異常箇所を示すマークである異常箇所マーク９４が、３次元点群データから生成された２次元画像９３に重畳された画像である。

構造物情報提供システム１００は、異常箇所マーク９４によって、構造物に発生している異常箇所の位置を地図９１上に示すことができる。また、端末装置２での表示対象は、３次元点群データではなく、２次元画像であることから、端末装置２での処理負荷が高くなることを抑えることができる。また、構造物情報提供システム１００では、端末装置２として３次元点群データを表示することができるスペックの高い端末装置を用いなくてもよいという利点もある。以下、構造物情報提供システム１００を構成する構造物情報提供装置１および端末装置２の構成および処理について具体的に説明する。

図４は、実施の形態１にかかる構造物情報提供装置の構成の一例を示す図である。図４に示すように、構造物情報提供装置１は、通信部１０と、記憶部１１と、処理部１２とを備える。通信部１０は、ネットワーク４に通信可能に接続され、ネットワーク４を介して端末装置２との間で情報の送受信を行う。

記憶部１１は、地図情報記憶部２０と、構造物情報記憶部２１と、３次元点群データ記憶部２２と、異常情報記憶部２３とを備える。構造物情報記憶部２１、３次元点群データ記憶部２２、および異常情報記憶部２３は、ＤＢ（Data Base）として機能する。地図情報記憶部２０は、地図情報を記憶する。

構造物情報記憶部２１は、複数の構造物の各々の情報である構造物情報を記憶する。構造物情報には、構造物情報テーブルと、構造物画像テーブルとが含まれる。図５は、実施の形態１にかかる構造物情報記憶部に記憶される構造物情報テーブルの一例を示す図である。

図５に示すように、構造物情報記憶部２１に記憶される構造物情報テーブルは、「構造物ＩＤ（Identifier）」、「構造物名」、「緯度」、「経度」、「第１指定座標」、「第２指定座標」、および「点検日」などの情報を含み、これらの情報が互いに関連付けられている。

「構造物ＩＤ」は、各構造物に固有の識別情報である。「構造物名」は、構造物の名称を示す情報である。「緯度」は、構造物の緯度を示す情報である。「経度」は、構造物の経度を示す情報である。「第１指定座標」は、構造物の一端の緯度および経度を示す情報である。例えば、構造物がトンネルである場合、トンネルの一端は、トンネルの入口である。

「第２指定座標」は、構造物の他端の緯度および経度を示す情報である。例えば、構造物がトンネルである場合、トンネルの他端は、トンネルの出口である。「第１指定座標」および「第２指定座標」は、構造物情報テーブルが生成される際に手動で設定されるが、自動で設定されてもよい。「点検日」は、構造物が点検された日を示す情報である。緯度および経度は、グローバル座標系の座標であり、以下において、緯度および経度で示される位置を座標と記載する場合がある。

図５に示す構造物情報テーブルには、例えば、「Ｓ００１」、「ＡＡＡトンネル」、「Ｘａ」、「Ｙａ」、「Ｘ１，Ｙ１」、「Ｘ２，Ｙ２」、および「２０２０／５／２３」などを含む構造物情報、および、「Ｓ００２」、「ＤＤＤ道路」、「Ｘｂ」、「Ｙｂ」、「Ｘ３，Ｙ３」、「Ｘ４，Ｙ４」、および「２０２０／４／１２」などを含む構造物情報が含まれる。

図６は、実施の形態１にかかる構造物情報記憶部に記憶される構造物画像テーブルの一例を示す図である。図６に示すように、構造物情報記憶部２１に記憶される構造物画像テーブルは、「構造物ＩＤ」、「構造物画像」、「第１指定座標」、「第２指定座標」、および「回転角」などの情報を含み、これらの情報が互いに関連付けられている。

「構造物ＩＤ」は、図５に示す「構造物ＩＤ」と同じである。「構造物画像」は、３次元点群データに基づいて処理部１２によって生成される構造物画像９２のファイルである。構造物画像９２は、構造物の２次元画像９３上に異常箇所を示す情報が重畳された画像である。構造物の２次元画像９３は、３次元点群データで示される３次元点群を真上から見下ろして得られる２次元画像である。なお、構造物の２次元画像９３は、例えば、トンネルの内壁を展開した展開画像を反転した画像であってもよい。トンネルの内壁を展開した展開画像を反転した画像は、見下げ図とも呼ばれる。

構造物画像９２のファイルは、ビットマップ画像またはビットマップ画像の圧縮ファイルである。圧縮ファイルは、例えば、ＰＮＧ（Portable Network Graphics）形式のファイル、ＧＩＦ（Graphics Interchange Format）形式のファイル、またはＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）形式のファイルである。図８に示す例では、構造物画像９２のファイルは、ＰＮＧファイルである。

「構造物画像」は、構造物画像９２のファイルの格納位置を示すＵＲＬ（Uniform Resource Locator）であってもよい。構造物画像９２のファイルの格納位置は、構造物情報提供装置１であるが、構造物情報提供装置１以外のサーバであってもよい。

「第１指定座標」は、構造物画像９２における構造物の一端の緯度および経度を示す情報である。「第２指定座標」は、構造物画像９２における構造物の他端の緯度および経度を示す情報である。「第１指定座標」および「第２指定座標」は、構造物画像９２が生成される毎に手動で設定されるが、自動で設定されてもよい。「回転角」は、地図９１上に構造物画像９２が重畳される際の構造物画像９２の回転角であり、後述するように処理部１２によって算出される。

図６に示す構造物画像テーブルには、例えば、「Ｓ００１」、「Ｉｄ１＿ｘｘ．ｐｎｇ」、「Ｘ１１，Ｙ１１」、「Ｘ１２，Ｙ１２」および「３０ｄｅｇ」などを含む情報、および、「Ｓ００２」、「Ｉｄ２＿ｘｘ．ｐｎｇ」、「Ｘ１３，Ｙ１３」、「Ｘ１４，Ｙ１４」および「５６ｄｅｇ」を含む情報などが含まれる。構造物画像テーブルは、点検または改修のたびに新しい情報に上書きされるが、過去の情報を履歴情報として含んでいてもよい。

３次元点群データ記憶部２２は、複数の構造物の各々の３次元点群データを記憶する。図７は、実施の形態１にかかる３次元点群データ記憶部に記憶される３次元点群データテーブルの一例を示す図である。図７に示すように、３次元点群データ記憶部２２に記憶される３次元点群データテーブルは、「構造物ＩＤ」、「３次元点群」、および「計測日」などの情報を含み、これらの情報が互いに関連付けられている。

「構造物ＩＤ」は、図５に示す「構造物ＩＤ」と同じである。「３次元点群」は、３次元点群データであり、複数の３次元点の座標を含む。３次元点群データは、構造物を３次元点群で表す情報である。各３次元点の座標は、３次元直交座標系の座標である。「計測日」は、走行型計測装置３によって３次元点群データが生成された日である。

図７に示す３次元点群データテーブルには、例えば、「Ｓ００１」、「Ｘ００００１，Ｙ００００１，Ｚ００００１」、「Ｘ００００２，Ｙ００００２，Ｚ００００２」、および「２０２０／５／２３」などを含む情報、および、「Ｓ００２」、「Ｘ１０００１，Ｙ１０００１，Ｚ１０００１」、「Ｘ１０００２，Ｙ１０００２，Ｚ１０００２」、および「２０２０／４／１２」などを含む情報などが含まれる。

「Ｘ００００１，Ｙ００００１，Ｚ００００１」および「Ｘ００００２，Ｙ００００２，Ｚ００００２」などは、構造物ＩＤが「Ｓ００１」の構造物の３次元点群を構成する３次元点の座標である。同様に、「Ｘ１０００１，Ｙ１０００１，Ｚ１０００１」および「Ｘ１０００２，Ｙ１０００２，Ｚ１０００２」などは、構造物ＩＤが「Ｓ００２」の構造物の３次元点群を構成する３次元点の座標である。３次元点群データテーブルは、点検または改修のたびに新しい情報に上書きされるが、過去の情報を履歴情報として含んでいてもよい。

異常情報記憶部２３は、処理部１２で検出された各構造物の異常箇所の情報を含む異常箇所画像テーブルなどを記憶する。図８は、実施の形態１にかかる異常情報記憶部に記憶される異常箇所画像テーブルの一例を示す図である。

図８に示すように、異常情報記憶部２３に記憶される異常箇所画像テーブルは、「構造物ＩＤ」、「緯度」、「経度」、「高さ」、「異常箇所画像」、および「点検日」などの情報を含み、これらの情報が互いに関連付けられている。

「構造物ＩＤ」は、図６に示す「構造物ＩＤ」と同じである。「緯度」は、異常箇所の緯度を示す情報である。「経度」は、異常箇所の経度を示す情報である。「高さ」は、異常箇所の高度を示す情報である。

「異常箇所画像」は、異常箇所の２次元画像である。「異常箇所画像」は、図６に示す「構造物画像」と同様に、構造物の２次元画像とビットマップ画像またはビットマップ画像の圧縮ファイルである。また、「異常箇所画像」は、図６に示す「構造物画像」と同様に、構造物の２次元画像の格納位置を示すＵＲＬであってもよい。「点検日」は、構造物が点検された日のうち構造物情報提供装置１の処理部１２によって異常箇所が検出された日である。

図８に示す異常箇所画像テーブルには、例えば、「Ｓ００１」、「Ｘ１１」、「Ｙ１１」、「Ｚ１１」、「Ｉｄ１＿ｙｙｙｙｍｍｄｄ＿１．ｐｎｇ」および「２０２０／５／２３」などを含む情報、および、「Ｓ００１」、「Ｘ１２」、「Ｙ１２」、「Ｚ１２」、「Ｉｄ１＿ｙｙｙｙｍｍｄｄ＿２．ｐｎｇ」および「２０２０／５／２３」などを含む情報などが含まれる。

次に、図４に示す構造物情報提供装置１の処理部１２について説明する。処理部１２は、３次元点群データ取得部３０と、２次元画像生成部３１と、異常解析部３２と、構造物画像生成部３３と、情報送信処理部３４と、異常箇所検索部３５とを備える。

３次元点群データ取得部３０は、走行型計測装置３から送信されネットワーク４を介して通信部１０で受信された計測情報を構造物情報記憶部２１に記憶された構造物情報テーブルに追加する。走行型計測装置３からの計測情報には、構造物の３次元点群データ、計測日、および構造物ＩＤなどの情報が含まれる。

また、３次元点群データ取得部３０は、計測情報に含まれる３次元点群データを構造物情報記憶部２１から取得し、取得した３次元点群データを２次元画像生成部３１および異常解析部３２へ受け渡す。なお、３次元点群データ取得部３０は、走行型計測装置３からの計測情報を取得した際に、取得した計測情報に含まれる３次元点群データを２次元画像生成部３１および異常解析部３２へ受け渡すこともできる。

２次元画像生成部３１は、３次元点群データ取得部３０によって取得された３次元点群データに基づいて、構造物の２次元画像を生成する。構造物の２次元画像は、３次元点群データで示される３次元点群を真上から見下ろして得られる２次元画像であり、例えば、３次元点群を水平面に投影することによって得られる２次元画像である。この場合、構造物の２次元画像は、構造物の３次元点群が水平面に２次元点群として投影された画像である。

２次元画像生成部３１は、例えば、構造物情報記憶部２１に記憶された構造物画像テーブルから構造物の２次元画像、第１指定座標、および第２指定座標を取得する。そして、２次元画像生成部３１は、第１指定座標と第２指定座標との平均座標を画像中央座標として算出する。２次元画像生成部３１は、画像中央座標を中心として水平面に投影された３次元点群の画像がすべて収まるように２次元画像の縦横のサイズを決定する。なお、２次元画像生成部３１によって生成される２次元画像は、各３次元点が予め設定された大きさ且つ色で表されており、３次元点以外の部分は透明である。

なお、２次元画像生成部３１は、３次元点群データ取得部３０によって取得された３次元点群データであって異常解析部３２によって異常箇所の３次元点群に着色処理が行われた３次元点群データに基づいて、構造物の２次元画像を生成することもできる。これにより、構造物の２次元画像は、構造物の２次元点群のうち異常箇所の２次元点群が着色された状態になるため、端末装置２の利用者は、異常箇所を容易に把握することができる。

異常解析部３２は、３次元点群データ取得部３０によって取得された３次元点群データに基づいて、構造物の異常を解析する。異常解析部３２は、構造物の異常箇所を検出する異常箇所検出部４１と、構造物の異常箇所の画像である異常箇所画像を生成する異常箇所画像生成部４２とを備える。

異常箇所検出部４１は、３次元点群データ取得部３０によって取得された３次元点群データに基づいて、構造物の異常箇所を検出する。例えば、異常箇所検出部４１は、３次元点群データがトンネルの内壁の３次元点群データである場合、ひび割れがある箇所または剥離がある箇所などをトンネルの内壁の異常箇所として検出する。また、異常箇所検出部４１は、３次元点群データが道路の３次元点群データである場合、ひび割れがある箇所または陥没がある箇所などを道路の異常箇所として検出する。

異常箇所検出部４１は、例えば、ひび割れ、剥離、または陥没などの異常の形状パターンを用いたパターンマッチング処理によって、構造物の異常箇所を検出することができる。また、異常箇所検出部４１は、ひび割れ、剥離、または陥没などの異常種別毎に機械学習により生成した学習モデルを用いて、構造物の異常箇所を検出することができる。この場合、異常箇所検出部４１は、異常種別毎の学習モデルに３次元点群データを入力し、異常種別毎の学習モデルから出力される異常箇所を示す情報に基づいて、構造物の異常箇所を検出する。

また、異常箇所検出部４１は、例えば、同一構造物の３次元点群データであって計測日が異なる複数の３次元点群データを比較し、複数の３次元点群データ間の差分から構造物の異常箇所を検出することもできる。

異常箇所検出部４１は、３次元点群データで示される３次元点群のうち構造物の異常箇所の３次元点群に含まれる複数の３次元点の平均座標を算出し、かかる平均座標を異常箇所の緯度、経度、および高さとして判定する。異常箇所検出部４１は、判定した異常箇所の緯度、経度、および高さを異常情報記憶部２３に記憶された異常箇所画像テーブルに追加する。

なお、３次元点群データで示される３次元点群のうち構造物の異常箇所の３次元点群は、構造物情報提供装置１に設けられた不図示の操作部への利用者の操作に基づいて、赤または黄色などの目立つ色に着色処理が施されてもよい。この場合、異常箇所検出部４１は、着色処理が施された３次元点群に含まれる複数の３次元点の平均座標を異常箇所の緯度、経度、および高さとして算出する。着色処理は、異常箇所検出部４１によって行うこともでき、以下において、異常箇所検出部４１が着色処理を行うものとして説明する。

異常箇所画像生成部４２は、３次元点群データ取得部３０によって取得された３次元点群データに基づいて、構造物の異常箇所の２次元画像である異常箇所画像を生成する。異常箇所画像生成部４２は、異常箇所を見やすい角度を判定する。

例えば、異常箇所画像生成部４２は、構造物がトンネルである場合、３次元点群データで示される３次元点群のうち異常箇所がある領域の中心領域に対して直交する角度を、異常箇所を見やすい角度として判定する。構造物がトンネルである場合、異常箇所を見やすい角度は、例えば、トンネルの内部からトンネルの内壁を見た角度である。

そして、異常箇所画像生成部４２は、判定した角度から３次元点群を見て得られる２次元画像を構造物の２次元画像として生成する。例えば、異常箇所画像生成部４２は、判定した角度と直交する平面に３次元点群を投影することによって、異常箇所画像を生成する。

また、異常箇所画像生成部４２は、見やすい角度から異常箇所の２次元画像を生成することに代えて、構造物の展開画像から異常箇所の２次元画像を抽出し、構造物の展開画像における異常箇所の位置に基づいて、抽出した２次元画像の回転処理、反転処理、および未処理のいずれかを行うことで異常箇所画像を生成することもできる。

例えば、異常箇所画像生成部４２は、構造物がトンネルである場合、トンネルの内壁の３次元点群を平面上に展開して構造物の展開画像を生成する。異常箇所画像生成部４２は、展開画像の中から異常箇所検出部４１で検出された構造物の異常箇所の画像を抽出する。そして、異常箇所画像生成部４２は、トンネルの内壁の周方向の複数の領域のうちいずれの領域に異常箇所が存在するかによって、異常箇所の画像をそのまま異常箇所画像としたり、異常箇所の画像を回転させて異常箇所画像としたり、異常箇所の画像を反転させて異常箇所画像としたりする。

また、構造物が道路である場合、異常箇所画像生成部４２は、道路の３次元点群を水平面に投影することで、構造物の２次元画像を生成する。かかる２次元画像は、水平面に投影された３次元点群の画像である。異常箇所画像生成部４２は、生成した構造物の２次元画像の中から異常箇所検出部４１で検出された構造物の異常箇所の画像を異常箇所画像として抽出する。

構造物画像生成部３３は、異常情報記憶部２３に記憶された異常箇所画像テーブルに含まれる異常箇所の緯度および経度に基づいて、２次元画像生成部３１によって生成された２次元画像上に異常箇所を示す情報を重畳した構造物画像９２を生成する。構造物画像生成部３３は、生成した構造物画像９２を構造物情報記憶部２１に記憶された構造物画像テーブルに追加する。

また、構造物画像生成部３３は、上述した回転角を算出し、算出した回転角を構造物情報記憶部２１に記憶された構造物画像テーブルに追加する。ここで、構造物画像生成部３３による回転角の算出方法について説明する。図９は、実施の形態１にかかる構造物情報提供装置の構造物画像生成部による回転角の算出方法の一例を示す図である。

構造物画像生成部３３は、構造物情報記憶部２１に記憶された構造物情報テーブルから構造物の第１指定座標および第２指定座標を取得し、取得した構造物の第１指定座標および第２指定座標に基づいて、地図９１上の構造物のベクトルを算出する。構造物画像生成部３３は、構造物の第１指定座標と構造物の第２指定座標とを結ぶ直線の長さを長さとし、構造物の第１指定座標から構造物の第２指定座標へ向かう方向を向きとするベクトルを地図９１上の構造物のベクトルとして算出する。

また、構造物画像生成部３３は、構造物情報記憶部２１に記憶された構造物画像テーブルから構造物画像９２の第１指定座標および第２指定座標を取得し、取得した構造物画像９２の第１指定座標および第２指定座標に基づいて、構造物画像９２上の構造物のベクトルを算出する。構造物画像生成部３３は、構造物画像９２の第１指定座標と２次元画像の第２指定座標とを結ぶ直線の長さを長さとし、２次元画像の第１指定座標から２次元画像の第２指定座標へ向かう方向を向きとするベクトルを構造物画像９２上の構造物のベクトルとして算出する。

構造物画像生成部３３は、図９に示すように、地図９１上の構造物のベクトルと構造物画像９２上の構造物のベクトルとの角度差を回転角として算出する。構造物画像生成部３３は、例えば、地図９１上の構造物のベクトルと構造物画像９２上の構造物のベクトルとの内積によって角度差を算出する。構造物画像生成部３３は、算出した回転角を構造物情報記憶部２１に記憶された構造物画像テーブルに追加する。なお、図９に示す指定座標中央は、後述するように、構造物画像９２を地図９１上に重畳する際に用いられる。

図４に示す情報送信処理部３４は、端末装置２からの要求に応じた情報を記憶部１１から取得し、取得した情報を端末装置２へ通信部１０に送信させる。例えば、情報送信処理部３４は、端末装置２からの要求がサービス提供開始要求である場合、地図情報記憶部２０から地図情報を取得し、構造物情報記憶部２１から各構造物の座標を取得し、異常情報記憶部２３から各構造物の異常箇所の情報を取得する。

情報送信処理部３４は、各構造物の異常箇所の数に基づいて、各構造物の注意レベルを判定する。注意レベルは、異常箇所の数が多くなればなるほど高くなる。情報送信処理部３４は、地図情報、各構造物の緯度、経度、第１指定座標、および第２指定座標、各構造物の異常箇所の緯度、経度、および各構造物の注意レベルを含む初期情報を端末装置２へ通信部１０に送信させる。

また、情報送信処理部３４は、端末装置２からの要求が構造物画像送信要求である場合、構造物情報記憶部２１から構造物画像９２、第１指定座標、第２指定座標、および回転角を取得し、取得した情報を含む構造物画像表示用情報を端末装置２へ通信部１０に送信させる。

異常箇所検索部３５は、通信部１０を介して端末装置２からの指定座標を取得した場合、指定座標で特定される地図９１上の指定座標を含む予め設定された範囲内で、構造物の異常箇所を検索する。具体的には、異常箇所検索部３５は、異常情報記憶部２３に記憶された異常箇所画像テーブルに含まれる複数の異常箇所の座標のうち、選択された地図９１上の指定座標を含む予め設定された範囲内に含まれる１以上の座標があるか否かを判定する。

異常箇所検索部３５は、選択された地図９１上の位置を含む予め設定された範囲内に異常箇所の１以上の座標が含まれると判定した場合、かかる１以上の座標の異常箇所の異常箇所画像を、異常情報記憶部２３に記憶された異常箇所画像テーブルから取得する。情報送信処理部３４は、異常箇所検索部３５によって取得された１以上の異常箇所の異常箇所画像を端末装置２へ通信部１０に送信させる。

次に、端末装置２の構成および動作について説明する。図１０は、実施の形態１にかかる端末装置の構成の一例を示す図である。端末装置２は、例えば、スマートフォン、タブレット、またはノート型パーソナルコンピュータなどのモバイル機器またはデスクトップ型コンピュータなどである。

図１０に示すように、端末装置２は、通信部５０と、操作部５１と、表示部５２と、記憶部５３と、処理部５４とを備える。通信部５０は、ネットワーク４と通信可能に接続され、構造物情報提供装置１との間でネットワーク４を介して通信を行う。

操作部５１は、例えば、キーボード、マウス、キーパッド、またはタッチパネルなどを含み、端末装置２の利用者によって操作される。表示部５２は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）または有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイである。記憶部５３は、構造物情報提供装置１から送信され通信部５０で受信された情報を記憶する。

処理部５４は、操作受付部６１と、情報取得部６２と、表示処理部６３と、拡大率判定部６４と、選択受付部６５とを備える。操作受付部６１は、利用者の操作部５１への操作に応じた要求操作を受け付ける。要求操作の種別には、例えば、サービス開始操作、拡大操作、および縮小操作などがある。以下において、拡大操作および縮小操作をまとめて拡縮操作と記載する場合がある。

サービス開始操作は、構造物情報提供装置１の情報提供サービスの利用の開始を要求する操作である。拡大操作は、表示部５２に表示された地図９１の拡大を要求する操作である。縮小操作は、表示部５２に表示された地図９１の縮小を要求する操作である。

情報取得部６２は、操作受付部６１によって受け付けられた要求操作の種別に応じた情報を構造物情報提供装置１から取得するための要求を通信部５０に送信させ、かかる要求に応じて構造物情報提供装置１から送信され通信部５０で受信される情報を取得する。情報取得部６２は、取得した情報を記憶部５３に記憶させる。

例えば、情報取得部６２は、操作受付部６１によってサービス開始操作が受け付けられた場合、構造物情報提供装置１にサービス提供開始要求を通信部５０に送信させ、構造物情報提供装置１から送信され通信部５０で受信される初期情報を取得し、取得した初期情報を記憶部５３に記憶させる。

表示処理部６３は、操作受付部６１によって受け付けられた要求操作に応じた情報を記憶部１１から取得し、取得した情報に基づいた表示画像９０を表示部５２に表示させる。例えば、操作受付部６１によってサービス開始操作が受け付けられた場合、表示処理部６３は、情報取得部６２によって取得され記憶部５３に記憶された初期情報に基づいて、地図９１上に各構造物の位置を示すアイコンを配置した表示画像９０を表示部５２に表示させる。表示処理部６３は、初期情報に含まれる構造物の注意レベルに応じた色のアイコンを構造物の位置を示すアイコンとして地図９１上に配置する。

図１１は、実施の形態１にかかる端末装置に表示される表示画像の一例を示す図である。図１１に示す表示画像９０では、地図９１上に構造物の位置を示すアイコン９５_１，９５_２，９５_３が配置されている。これにより、端末装置２のユーザは、地図９１上における各構造物の位置を把握することができ、また、各構造物の注意レベルを把握することができる。以下、アイコン９５_１，９５_２，９５_３の各々を個別に区別せずに示す場合、アイコン９５と記載する場合がある。

表示処理部６３は、図１１に示す表示画像９０が表示部５２に表示されている状態で、操作受付部６１によって拡大操作が受け付けられた場合、表示画像９０を拡大して表示部５２に表示する。図１２は、実施の形態１にかかる端末装置に表示される表示画像であって拡大された表示画像の一例を示す図である。図１２に示す表示画像９０では、ＡＡＡトンネルを含む領域が拡大されている。

拡大率判定部６４は、操作受付部６１によって拡大操作が受け付けられた場合、拡大操作による地図９１の拡大率が閾値以上であるか否かを判定する。情報取得部６２は、図１１に示す表示画像９０が表示部５２に表示されている状態で、拡大率判定部６４によって拡大操作による地図９１の拡大率が閾値以上であると判定された場合、ＡＡＡトンネルの構造物画像９２の送信を要求する構造物画像送信要求を通信部５０に送信させる。

情報取得部６２は、構造物画像送信要求に応じて構造物情報提供装置１から送信され通信部５０で受信されるＡＡＡトンネルの構造物画像表示用情報を取得し、取得したＡＡＡトンネルの構造物画像表示用情報を記憶部５３に記憶させる。表示処理部６３は、ＡＡＡトンネルの構造物画像９２を記憶部１１から取得し、取得したＡＡＡトンネルの構造物画像表示用情報に基づいて、ＡＡＡトンネルの構造物画像９２を地図９１上に重畳した表示画像９０を表示部５２に表示させる。

具体的には、表示処理部６３は、構造物画像表示用情報に含まれる第１指定座標と第２指定座標との平均座標をＡＡＡトンネルの構造物画像９２の指定座標中央として算出する。また、表示処理部６３は、初期情報に含まれるＡＡＡトンネルの第１指定座標と第２指定座標との平均座標を地図９１上のＡＡＡトンネルの指定座標中央として算出する。

そして、表示処理部６３は、構造物画像表示用情報に含まれるＡＡＡトンネルの構造物画像９２を、指定座標中央を回転中心として、構造物画像表示用情報に含まれる回転角だけ回転させる。表示処理部６３は、回転させたＡＡＡトンネルの構造物画像９２の指定座標中央が地図９１上のＡＡＡトンネルの指定座標中央と一致するように、回転させたＡＡＡトンネルの構造物画像９２を地図９１上に重畳した表示画像９０を表示部５２に表示させる。なお、表示処理部６３は、例えば、表示画像９０の中央に指定座標中央が位置するように表示画像９０を表示部５２に表示させる。

図１３は、実施の形態１にかかる端末装置の表示部に表示される表示画像であって地図上に構造物画像が重畳された表示画像の一例を示す図である。図１３に示す表示画像９０では、地図９１上に構造物画像９２が重畳された画像である。

図１３に示す構造物画像９２は、ＡＡＡトンネルの３次元点群データから検出された異常箇所を示すマークである異常箇所マーク９４が、ＡＡＡトンネルの３次元点群データから生成された２次元画像９３に重畳された画像である。かかる表示画像９０によって、端末装置２の利用者は、構造物に発生している異常箇所の具体的な位置を把握することができる。

選択受付部６５は、表示部５２に表示された地図９１の位置を選択する操作である位置選択操作を受け付ける。例えば、選択受付部６５は、図１３に示す表示画像９０が表示部５２に表示されている状態で、操作部５１に含まれるマウスによって地図９１上の位置がクリックされた場合、クリックされた地図９１上の位置を選択座標として受け付ける。

情報取得部６２は、選択受付部６５によって受け付けられた選択座標を含む選択座標を通信部５０に送信させ、構造物情報提供装置１から送信され通信部５０で受信される１以上の異常箇所の異常箇所画像を取得し、取得した１以上の異常箇所の異常箇所画像を記憶部５３に記憶させる。表示処理部６３は、１以上の異常箇所の異常箇所画像を記憶部５３から取得し、取得した１以上の異常箇所の異常箇所画像をさらに含む表示画像９０を表示部５２に表示させる。

図１４は、実施の形態１にかかる端末装置の表示部に表示される表示画像であって１以上の異常箇所の異常箇所画像をさらに含む表示画像の一例を示す図である。図１４に示す表示画像９０では、地図９１上に構造物画像９２が重畳された画像と、３つの異常箇所の異常箇所画像９６とが含まれる。これにより、端末装置２の利用者は、構造物に発生している異常箇所の具体的な画像を把握することができる。なお、３つの異常箇所の異常箇所画像９６は、表示画像９０における上方から下方に向けて、例えば、異常箇所の高さが低い順または高い順に並べて配置される。

つづいて、フローチャートを用いて構造物情報提供装置１の処理部１２による処理を説明する。図１５は、実施の形態１にかかる構造物情報提供装置の処理部による処理の一例を示すフローチャートである。

図１５に示すように、構造物情報提供装置１の処理部１２は、走行型計測装置３から３次元点群データを取得したか否かを判定する（ステップＳ１０）。処理部１２は、３次元点群データを取得したと判定した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、３次元点群データを記憶部１１に記憶させる（ステップＳ１１）。

次に、処理部１２は、異常解析処理を実行する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の処理は、図１６に示すステップＳ２０～Ｓ２９の処理であり、後で詳述する。また、処理部１２は、構造物画像生成処理を実行する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の処理は、図１７に示すステップＳ３０～Ｓ３６の処理であり、後で詳述する。

処理部１２は、ステップＳ１３の処理が終了した場合、または３次元点群データを取得していないと判定した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、端末装置２からの要求が通信部１０で受信されたか否かを判定する（ステップＳ１４）。処理部１２は、端末装置２からの要求が受信されたと判定した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、要求に応じた情報を端末装置２へ通信部１０に送信させる（ステップＳ１５）。

処理部１２は、ステップＳ１５の処理が終了した場合、または、端末装置２からの要求が受信されていないと判定した場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、端末装置２からの選択座標が通信部１０で受信されたか否かを判定する（ステップＳ１６）。

処理部１２は、端末装置２からの選択座標が受信されたと判定した場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、選択座標から予め設定された範囲内で異常箇所の座標を検索する（ステップＳ１７）。処理部１２は、選択座標から予め設定された範囲内で異常箇所の座標があるか否かを判定する（ステップＳ１８）。

処理部１２は、異常箇所の座標があると判定した場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、異常箇所の座標に対応する異常箇所画像９６を通信部１０に送信させる（ステップＳ１９）。処理部１２は、ステップＳ１９の処理が終了した場合、端末装置２からの選択座標が受信されていないと判定した場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、または異常箇所の座標がないと判定した場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、図１５に示す処理を終了する。

図１６は、実施の形態１にかかる構造物情報提供装置の処理部による異常解析処理の一例を示すフローチャートである。図１６に示すように、処理部１２は、３次元点群データを記憶部１１から取得する（ステップＳ２０）。

次に、処理部１２は、記憶部１１から取得した３次元点群データに基づいて、構造物の異常箇所を検出する処理を実行する（ステップＳ２１）。処理部１２は、構造物に異常箇所があるか否かを判定する（ステップＳ２２）。

処理部１２は、構造物に異常箇所があると判定した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、異常箇所の１つを選択する（ステップＳ２３）。そして、処理部１２は、異常箇所の３次元点群を着色する（ステップＳ２４）。そして、処理部１２は、異常箇所が見やすい角度を判定する（ステップＳ２５）。処理部１２は、異常箇所が見やすい角度から見た３次元点群を２次元画像化して異常箇所画像９６を生成する（ステップＳ２６）。

次に、処理部１２は、色づけした点群に含まれる複数の３次元点の平均座標を異常箇所の座標として決定する（ステップＳ２７）。そして、処理部１２は、異常箇所の座標と異常箇所画像９６とを互いに対応付けて記憶部１１に記憶させる（ステップＳ２８）。

次に、処理部１２は、未処理の異常箇所があるか否かを判定する（ステップＳ２９）。処理部１２は、未処理の異常箇所があると判定した場合（ステップＳ２９：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２３へ移行する。処理部１２は、未処理の異常箇所がないと判定した場合（ステップＳ２９：Ｎｏ）、または異常箇所がないと判定した場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、図１６に示す処理を終了する。

図１７は、実施の形態１にかかる構造物情報提供装置の処理部による構造物画像生成処理の一例を示すフローチャートである。図１７に示すように、処理部１２は、３次元点群データを記憶部１１から取得する（ステップＳ３０）。そして、処理部１２は、３次元点群を真上から見下ろした水平面の２次元画像を生成する（ステップＳ３１）。

次に、処理部１２は、構造物に異常箇所があるか否かを判定する（ステップＳ３２）。処理部１２は、構造物に異常箇所があると判定した場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、異常箇所画像テーブルから異常箇所の座標を取得する（ステップＳ３３）。

処理部１２は、異常箇所の座標に基づいて、２次元画像に異常箇所を示す情報を重畳した構造物画像９２を生成する（ステップＳ３４）。処理部１２は、ステップＳ３４の処理を終了した場合、または構造物に異常箇所がないと判定した場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、構造物画像９２と回転角とを算出する（ステップＳ３５）。

次に、処理部１２は、構造物画像９２および回転角を構造物画像テーブルに追加する（ステップＳ３６）。なお、処理部１２は、ステップＳ３４で構造物画像９２を生成していない場合、ステップＳ３１で生成した２次元画像を構造物画像９２としてを構造物画像テーブルに追加する。処理部１２は、ステップＳ３６の処理が終了した場合、図１７に示す処理を終了する。

つづいて、フローチャートを用いて端末装置２の処理部５４による処理を説明する。図１８は、実施の形態１にかかる端末装置の処理部による処理の一例を示すフローチャートである。

図１８に示すように、端末装置２の処理部５４は、構造物情報提供装置１から初期情報を取得する（ステップＳ４０）。そして、処理部５４は、初期情報に基づいて、地図９１上に構造物のアイコン９５が配置された画像を表示部５２に表示する（ステップＳ４１）。

次に、処理部５４は、利用者からの拡縮操作があるか否かを判定する（ステップＳ４２）。処理部５４は、拡縮操作があると判定した場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、拡大率が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４３）。処理部５４は、拡大率が閾値以上であると判定した場合（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、構造物画像９２を地図９１上の構造物の位置に重畳した画像を表示部５２に表示する（ステップＳ４４）。

また、処理部５４は、拡大率が閾値以上ではないと判定した場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）、地図９１上に構造物のアイコン９５が配置された画像であって拡大率に応じた画像を表示部５２に表示する（ステップＳ４５）。

処理部５４は、ステップＳ４４の処理が終了した場合、ステップＳ４５の処理が終了した場合、または拡縮操作がないと判定した場合（ステップＳ４２：Ｎｏ）、選択操作があるか否かを判定する（ステップＳ４６）。処理部５４は、選択操作があると判定した場合（ステップＳ４６：Ｙｅｓ）、選択座標を構造物情報提供装置１へ送信する（ステップＳ４７）。

処理部５４は、構造物情報提供装置１から異常箇所画像９６を取得したか否かを判定する（ステップＳ４８）。処理部５４は、異常箇所画像９６を取得したと判定した場合（ステップＳ４８：Ｙｅｓ）、異常箇所画像９６を表示部５２に表示する（ステップＳ４９）。

処理部５４は、ステップＳ４９の処理が終了した場合、選択操作がないと判定した場合（ステップＳ４６：Ｎｏ）、異常箇所画像９６を取得していないと判定した場合（ステップＳ４８：Ｎｏ）、終了操作があるか否かを判定する（ステップＳ５０）。

処理部５４は、終了操作がないと判定した場合（ステップＳ５０：Ｎｏ）、処理をステップＳ４４に移行し、終了操作があると判定した場合（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）、図１８の処理を終了する。

図１９は、実施の形態１にかかる構造物情報提供装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図１９に示すように、構造物情報提供装置１は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、通信装置１０３とを備えるコンピュータを含む。

プロセッサ１０１、メモリ１０２、および通信装置１０３は、例えば、バス１０４によって互いに情報の送受信が可能である。記憶部１１は、メモリ１０２によって実現される。通信部１０は、通信装置１０３で実現される。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、処理部１２の機能を実行する。プロセッサ１０１は、例えば、処理回路の一例であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、およびシステムＬＳＩ（Large Scale Integration）のうち一つ以上を含む。

メモリ１０２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、およびＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）のうち一つ以上を含む。また、メモリ１０２は、コンピュータが読み取り可能なプログラムが記録された記録媒体を含む。かかる記録媒体は、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルメモリ、光ディスク、コンパクトディスク、およびＤＶＤ（Digital Versatile Disc）のうち一つ以上を含む。なお、構造物情報提供装置１は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）およびＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路を含んでいてもよい。

図２０は、実施の形態１にかかる端末装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図２０に示すように、端末装置２は、プロセッサ２０１と、メモリ２０２と、通信装置２０３と、入力装置２０４と、表示装置２０５とを備えるコンピュータを含む。

プロセッサ２０１、メモリ２０２、通信装置２０３、入力装置２０４、および表示装置２０５は、例えば、バス２０６によって互いに情報の送受信が可能である。通信部５０は、通信装置２０３で実現される。操作部５１は、入力装置２０４で実現される。表示部５２は、表示装置２０５で実現される。記憶部５３は、メモリ２０２によって実現される。プロセッサ２０１は、メモリ２０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、処理部５４の機能を実行する。プロセッサ２０１は、例えば、処理回路の一例であり、ＣＰＵ、ＤＳＰ、およびシステムＬＳＩのうち一つ以上を含む。

メモリ２０２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、およびＥＥＰＲＯＭのうち一つ以上を含む。また、メモリ２０２は、コンピュータが読み取り可能なプログラムが記録された記録媒体を含む。かかる記録媒体は、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルメモリ、光ディスク、コンパクトディスク、およびＤＶＤのうち一つ以上を含む。なお、端末装置２は、ＡＳＩＣおよびＦＰＧＡなどの集積回路を含んでいてもよい。

以上のように、実施の形態１にかかる構造物情報提供システム１００は、３次元点群データ取得部３０と、２次元画像生成部３１と、構造物画像生成部３３と、表示処理部６３とを備える。３次元点群データ取得部３０は、構造物を３次元点群で表す３次元点群データを取得する。２次元画像生成部３１は、３次元点群データ取得部３０によって取得された３次元点群データに基づいて、構造物の２次元画像を生成する。構造物画像生成部３３は、２次元画像生成部３１によって生成された２次元画像上に構造物の異常箇所を示す情報を重畳した構造物画像９２を生成する。表示処理部６３は、構造物画像９２を地図９１上に重畳した表示画像９０を表示部５２に表示させる。これにより、構造物情報提供システム１００は、構造物に発生している異常箇所の具体的な位置を地図９１上に表示することができる。また、端末装置２での表示対象は、３次元点群データではなく、２次元画像であることから、端末装置２での処理負荷が高くなることを抑えることができる。また、構造物情報提供システム１００では、端末装置２として３次元点群データを表示することができるスペックの高い端末装置を用いなくてもよいという利点もある。

また、構造物情報提供システム１００は、操作受付部６１と、拡大率判定部６４とを備える。操作受付部６１は、地図９１の拡大操作を受け付ける。拡大率判定部６４は、操作受付部６１によって受け付けた拡大操作による地図９１の拡大率が閾値以上であるか否かを判定する。表示処理部６３は、拡大率判定部６４によって地図９１の拡大率が閾値以上であると判定された場合に、構造物画像９２を地図９１上に重畳した表示画像９０を表示部５２に表示させる。これにより、構造物情報提供システム１００は、端末装置２の利用者が地図９１上で確認したい構造物の位置を確認した後、拡大操作を行うことで、構造物に発生している異常箇所の具体的な位置を地図９１上に表示することができる。

また、構造物画像生成部３３は、構造物の地図９１上の複数の座標と２次元画像に設定された複数の座標とに基づく回転角を算出する。表示処理部６３は、地図９１に対して回転角だけ回転させた状態の構造物画像９２を地図９１上に重畳させる。これにより、構造物情報提供システム１００は、構造物画像９２を地図９１における構造物の位置に適切に重畳させることができる。

また、構造物情報提供システム１００は、異常箇所画像生成部４２と、選択受付部６５と、異常箇所検索部３５とを備える。異常箇所画像生成部４２は、３次元点群データ取得部３０によって取得された３次元点群データに基づいて、構造物の異常箇所の２次元画像である異常箇所画像９６を生成する。選択受付部６５は、表示部５２に表示された地図９１上の位置の指定を受け付ける。異常箇所検索部３５は、選択受付部６５で選択された位置を含む領域内で構造物の異常箇所を検索する。表示処理部６３は、異常箇所検索部３５によって領域内で検索された構造物の異常箇所がある場合、異常箇所画像生成部４２によって生成された端末装置２の異常箇所画像を表示部５２に表示させる。これにより、構造物情報提供システム１００は、利用者によって選択された位置を含む領域内の異常箇所の画像を利用者に容易に把握させることができる。

また、構造物情報提供システム１００は、異常箇所検出部４１を備える。異常箇所検出部４１は、３次元点群データ取得部３０によって取得された３次元点群データに基づいて、構造物の異常箇所を検出する。これにより、構造物情報提供システム１００は、自動的に構造物の異常箇所を検出することができる。

また、２次元画像生成部３１は、３次元点群データ取得部３０によって取得された３次元点群データに基づいて、構造物の３次元点群を水平面に投影して得られる画像を２次元画像として生成する。これにより、構造物情報提供システム１００では、端末装置２の利用者は、構造物の３次元点群を真上から見下ろして得られる構造物の２次元画像を容易に把握することができる。

また、２次元画像生成部３１は、３次元点群データ取得部３０によって取得された３次元点群データに基づいて、構造物の展開画像を２次元画像として生成する。構造物情報提供システム１００では、端末装置２の利用者は、例えば、構造物がトンネルである場合であっても、異常箇所の周方向の位置を容易に把握することができる。

実施の形態２．
実施の形態２にかかる構造物情報提供システムは、地図情報、構造物画像、および異常箇所画像などを事前に端末装置が構造物情報提供装置から取得して記憶する点で、実施の形態１にかかる構造物情報提供システムと異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１にかかる構造物情報提供システム１００と異なる点を中心に説明する。

図２１は、実施の形態２にかかる構造物情報提供システムの構成の一例を示す図である。図２１に示すように、構造物情報提供システム１００Ａは、構造物情報提供装置１および端末装置２に代えて、構造物情報提供装置１Ａおよび端末装置２Ａを備える点で、構造物情報提供システム１００と異なる。

図２２は、実施の形態２にかかる構造物情報提供装置の構成の一例を示す図である。図２２に示すように、構造物情報提供装置１Ａは、処理部１２に代えて、処理部１２Ａを備える点で、構造物情報提供装置１と異なる。処理部１２Ａは、情報送信処理部３４に代えて、情報送信処理部３４Ａを備える点、および異常箇所検索部３５を備えない点で、処理部１２と異なる。

情報送信処理部３４Ａは、端末装置２Ａからの要求がサービス提供開始要求である場合、地図情報記憶部２０から地図情報を取得し、構造物情報記憶部２１から構造物情報テーブルおよび構造物画像テーブルを取得し、異常情報記憶部２３から異常箇所画像テーブルを取得する。情報送信処理部３４Ａは、地図情報、構造物情報テーブル、構造物画像テーブル、および異常箇所画像テーブルを含む全体情報を端末装置２Ａへ通信部１０に送信させる。

図２３は、実施の形態２にかかる端末装置の構成の一例を示す図である。図２３に示すように、端末装置２Ａは、記憶部５３および処理部５４に代えて、記憶部５３Ａおよび処理部５４Ａを備える点で、端末装置２と異なる。

記憶部５３Ａは、地図情報記憶部７１と、構造物情報記憶部７２と、異常情報記憶部７３とを備える。地図情報記憶部７１、構造物情報記憶部７２、および異常情報記憶部７３は、例えば、ウェブブラウザに搭載されているＤＢ機能であるｉｎｄｅｘｅｄＤＢとしての機能を有するが、通常のＤＢの機能を有してもよい。

地図情報記憶部７１は、地図情報記憶部２０と同様の情報を記憶する。構造物情報記憶部７２は、構造物情報記憶部２１と同様の情報を記憶する。異常情報記憶部７３は、異常情報記憶部２３と同様の情報を記憶する。

処理部５４Ａは、情報取得部６２および表示処理部６３に代えて、情報取得部６２Ａ、表示処理部６３Ａ、および異常箇所検索部６６を備える点で、処理部５４と異なる。情報取得部６２Ａは、構造物情報提供装置１Ａから送信され通信部５０で受信される全体情報を取得し、取得した全体情報を記憶部５３Ａに記憶させる。

表示処理部６３Ａは、操作受付部６１によって受け付けられた要求操作に応じた情報を記憶部５３Ａから取得し、取得した情報に基づいた表示画像９０を表示部５２に表示させる。例えば、操作受付部６１によってサービス開始操作が受け付けられた場合、記憶部５３Ａに記憶された情報に基づいて、地図９１上に各構造物の位置を示すアイコン９５を配置した表示画像９０を表示部５２に表示させる。なお、表示処理部６３Ａは、情報送信処理部３４と同様に、構造物の異常箇所の数に基づいて、構造物の注意レベルを判定し、構造物の位置を示すアイコン９５を注意レベルに応じたアイコンにする。

異常箇所検索部６６は、選択受付部６５によって受け付けられた選択座標で特定される地図９１上の選択座標を含む予め設定された範囲内で、構造物の異常箇所を検索する。具体的には、異常箇所検索部６６は、異常情報記憶部７３に記憶された異常箇所画像テーブルに含まれる複数の異常箇所の座標のうち、選択された地図９１上の選択座標を含む予め設定された範囲内に含まれる１以上の座標があるか否かを判定する。

異常箇所検索部６６は、選択された地図９１上の位置を含む予め設定された範囲内に異常箇所の１以上の座標が含まれると判定した場合、かかる１以上の座標の異常箇所の異常箇所画像９６を、異常箇所検索部６６に記憶された異常箇所画像テーブルから取得する。表示処理部６３Ａは、取得した１以上の異常箇所の異常箇所画像９６をさらに含む表示画像９０を表示部５２に表示させる。

つづいて、フローチャートを用いて構造物情報提供装置１Ａの処理部１２Ａによる処理を説明する。図２４は、実施の形態２にかかる構造物情報提供装置の処理部による処理の一例を示すフローチャートである。図２４に示すように、処理部１２Ａによる処理は、図１５に示すステップＳ１６～Ｓ１９の処理がない点で、処理部１２による処理と異なる。なお、図２４に示すステップＳ６０～Ｓ６５の処理は、図１５に示すステップＳ１０～Ｓ１５の処理と同じであるため、説明を省略する。

つづいて、フローチャートを用いて端末装置２Ａの処理部５４Ａによる処理を説明する。図２５は、実施の形態２にかかる端末装置の処理部による処理の一例を示すフローチャートである。なお、図２５に示すステップＳ７２～Ｓ７６，Ｓ８０の処理は、図１８に示すステップＳ４２～Ｓ４６，Ｓ５０の処理と同じであるため、説明を省略する。

図２５に示すように、端末装置２Ａの処理部５４Ａは、構造物情報提供装置１Ａから全体情報を取得し、取得した全体情報を記憶部５３Ａに記憶する（ステップＳ７０）。そして、処理部５４Ａは、記憶部５３Ａに記憶された情報に基づいて、地図９１上に構造物のアイコン９５が配置された画像を表示部５２に表示する（ステップＳ７１）。

また、処理部５４Ａは、選択操作があると判定した場合（ステップＳ７６：Ｙｅｓ）、選択座標から予め設定された範囲内で異常箇所の座標を検索する（ステップＳ７７）。処理部５４Ａは、選択座標から予め設定された範囲内で異常箇所の座標があるか否かを判定する（ステップＳ７８）。処理部５４Ａは、異常箇所の座標があると判定した場合（ステップＳ７８：Ｙｅｓ）、異常箇所の座標に対応する異常箇所画像９６を記憶部５３Ａから取得し、取得した異常箇所画像９６を表示部５２に表示させる（ステップＳ７９）。

構造物情報提供装置１Ａのハードウェア構成例は、図１９に示す構造物情報提供装置１のハードウェア構成と同じである。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、処理部１２Ａの機能を実行することができる。また、端末装置２Ａのハードウェア構成例は、図２０に示す端末装置２のハードウェア構成と同じである。プロセッサ２０１は、メモリ２０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、処理部５４Ａの機能を実行することができる。

以上のように、実施の形態２にかかる構造物情報提供システム１００Ａでは、構造物情報提供装置１Ａと端末装置２Ａとの通信が途中で切断された場合であっても、端末装置２Ａの利用者は、構造物の情報を把握することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１Ａ構造物情報提供装置、２，２Ａ端末装置、３走行型計測装置、４ネットワーク、１０，５０通信部、１１，５３，５３Ａ記憶部、１２，１２Ａ，５４，５４Ａ処理部、２０，７１地図情報記憶部、２１，７２構造物情報記憶部、２２３次元点群データ記憶部、２３，７３異常情報記憶部、３０３次元点群データ取得部、３１２次元画像生成部、３２異常解析部、３３構造物画像生成部、３４，３４Ａ情報送信処理部、３５，６６異常箇所検索部、４１異常箇所検出部、４２異常箇所画像生成部、５１操作部、５２表示部、６１操作受付部、６２，６２Ａ情報取得部、６３，６３Ａ表示処理部、６４拡大率判定部、６５選択受付部、９０表示画像、９１地図、９２構造物画像、９３２次元画像、９４異常箇所マーク、９５アイコン、９６異常箇所画像、１００，１００Ａ構造物情報提供システム。

Claims

構造物を３次元点群で表す３次元点群データを取得する３次元点群データ取得部と、
前記３次元点群データ取得部によって取得された前記３次元点群データに基づいて、前記構造物の２次元画像を生成する２次元画像生成部と、
前記２次元画像生成部によって生成された前記２次元画像上に前記構造物の異常箇所を示す情報を重畳した構造物画像を生成する構造物画像生成部と、
前記構造物画像を地図上に重畳した表示画像を表示部に表示させる表示処理部と、を備える
ことを特徴とする構造物情報提供システム。
前記地図の拡大操作を受け付ける操作受付部と、
前記操作受付部によって受け付けた前記拡大操作による前記地図の拡大率が閾値以上であるか否かを判定する拡大率判定部と、を備え、
前記表示処理部は、
前記拡大率判定部によって前記地図の拡大率が前記閾値以上であると判定された場合に、前記構造物画像を前記地図上に重畳した前記表示画像を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１に記載の構造物情報提供システム。
前記構造物画像生成部は、
前記構造物の前記地図上の複数の座標と前記２次元画像に設定された複数の座標とに基づく回転角を算出し、
前記表示処理部は、
前記地図に対して前記回転角だけ回転させた状態の前記構造物画像を前記地図上に重畳させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の構造物情報提供システム。
前記３次元点群データ取得部によって取得された前記３次元点群データに基づいて、前記構造物の異常箇所の２次元画像である異常箇所画像を生成する異常箇所画像生成部と、
前記表示部に表示された前記地図上の位置の指定を受け付ける選択受付部と、
前記選択受付部で選択された前記位置を含む領域内で前記構造物の異常箇所を検索する異常箇所検索部と、を備え、
前記表示処理部は、
前記異常箇所検索部によって前記領域内で検索された前記構造物の異常箇所がある場合、前記異常箇所画像生成部によって生成された前記異常箇所画像を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の構造物情報提供システム。
前記３次元点群データ取得部によって取得された前記３次元点群データに基づいて、前記構造物の異常箇所を検出する異常箇所検出部を備える
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の構造物情報提供システム。
前記２次元画像生成部は、
前記３次元点群データ取得部によって取得された前記３次元点群データに基づいて、前記構造物の３次元点群を水平面に投影して得られる画像を前記２次元画像として生成する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の構造物情報提供システム。
前記２次元画像生成部は、
前記３次元点群データ取得部によって取得された前記３次元点群データに基づいて、前記構造物の展開画像を前記２次元画像として生成する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の構造物情報提供システム。
コンピュータが実行する構造物情報提供方法であって、
構造物を３次元点群で表す３次元点群データを取得する第１ステップと、
前記第１ステップによって取得された前記３次元点群データに基づいて、前記構造物の２次元画像を生成する第２ステップと、
前記第２ステップによって生成された前記２次元画像上に前記構造物の異常箇所を示す２次元画像を重畳した構造物画像を生成する第３ステップと、
前記構造物画像を地図上に重畳した表示画像を表示部に表示させる第４ステップと、を含む
ことを特徴とする構造物情報提供方法。
構造物を３次元点群で表す３次元点群データを取得する３次元点群データ取得部と、
前記３次元点群データ取得部によって取得された前記３次元点群データに基づいて、前記構造物の２次元画像を生成する２次元画像生成部と、
前記２次元画像生成部によって生成された前記２次元画像上に前記構造物の異常箇所を示す２次元画像を重畳した構造物画像を生成する構造物画像生成部と、
前記構造物画像を地図上に重畳した表示画像を表示部に表示させるための情報を送信する情報送信処理部と、を備える
ことを特徴とする構造物情報提供装置。