JP2023018180A - Measurement system and measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、計測システム及び計測方法に関する。 The present invention relates to measurement systems and measurement methods.
従来より、レーザースキャナー計測とデジタル写真測量を組み合わせる試みが行われいる。レーザースキャナー計測とは、レーザー光を計測対象に照射し、レーザー光が計測対象から反射して戻ってくるまでの時間に基づいてレーザー照射装置から計測対象までの距離を算出し、且つ、レーザー光照射時の角度を考慮することでレーザー照射装置を基準とした計測対象の3次元位置を計測する方法である。レーザースキャナー計測は、計測結果として三次元位置とレーザー反射強度を数値化した情報を点群データ(三次元点群データ)として取得する。 Attempts have been made to combine laser scanner measurement and digital photogrammetry. Laser scanner measurement is the process of irradiating a laser beam onto a measurement target, calculating the distance from the laser irradiation device to the measurement target based on the time it takes for the laser light to be reflected from the measurement target and returning, and This is a method of measuring the three-dimensional position of a measurement target with respect to the laser irradiation device by considering the angle at the time of irradiation. In the laser scanner measurement, information obtained by quantifying the three-dimensional position and the laser reflection intensity as a measurement result is acquired as point group data (three-dimensional point group data).
一方、デジタル写真測量では、先ず、順番に撮影する写真の一部が重複するように所定の間隔を空けて二つの視点から計測対象を撮影してデジタル写真データを取得し、二つのデジタル写真データにおける重複部分(ステレオ写真データ)の中心投影画像の差異を算出する。次に、デジタル写真データにおける長さデータを実寸法に変換するために、計測対象に近接する基準長さを撮影することで、デジタル写真データにおける基準長さデータを基準長さに変換して、計測対象の高さ情報や距離情報を算出する。そして、ステレオ写真データに算出後の計測対象の高さ情報や距離情報を付加して、三次元画像としてデータを残す。 On the other hand, in digital photogrammetry, first, an object to be measured is photographed from two viewpoints with a predetermined interval so that some of the photographs taken in order overlap to obtain digital photograph data, and two digital photograph data are obtained. Calculate the difference between the central projection images of the overlapped portion (stereo photographic data) in . Next, in order to convert the length data in the digital photograph data into the actual dimension, the reference length data in the digital photograph data is converted into the reference length by photographing the reference length close to the object to be measured, Calculate the height information and distance information of the measurement target. Then, the calculated height information and distance information of the object to be measured are added to the stereo photograph data, and the data is left as a three-dimensional image.
ここで、レーザースキャナー計測では、精度の良い三次元点群データを容易に得ることが出来るものの、色彩を得ることが出来ないために、表示される画像を見る者が計測対象を認識し難いという課題がある。一方、デジタル写真測量では、三次元画像で認識が容易であるが、三次元画像を作成するまでに多くの労力を必要とするという課題がある。 Here, laser scanner measurement can easily obtain highly accurate 3D point cloud data, but because it cannot obtain colors, it is difficult for people who view the displayed image to recognize the measurement target. I have a problem. On the other hand, in digital photogrammetry, three-dimensional images are easy to recognize, but there is a problem that a lot of labor is required to create a three-dimensional image.
そこで、例えば、特開2005-77385号公報(特許文献1)には、取得工程と、供与工程と、算出工程と、対応工程と、を備える画像対応付け方法が開示されている。取得工程は、レーザースキャナーによって計測対象の三次元点群データを得ると共に、計測対象を撮影して二次元カラー画像を取得し、供与工程は、二次元カラー画像上において任意に3点以上を選択し、当該選択した各点に、三次元点群データに基づく三次元位置情報を与える。算出工程は、選択点の三次元位置情報に基づいて、計測対象の撮影時におけるカメラとレーザースキャナーとの相対的な位置関係を算出し、対応工程は、相対的位置関係と、選択した点における三次元位置情報とに基づいて、点群データの各点のデータにカラー画像の画像データを対応させる。これにより、三次元点群データと、二次元カラー画像とを、異なる視点・距離から計測・撮影した場合であっても、各々の画像を対応付けることが出来るとしている。又、レーザースキャナーと、カメラと、表示手段と、選択手段と、入力手段と、位置演算手段と、を有する計測システムが開示されている。レーザースキャナーは、計測対象の三次元点群データを取得し、カメラは、計測対象を撮影する。表示手段は、カメラにより撮影した二次元カラー画像と、三次元点群データとに基づく計測対象を表示可能であり、選択手段は、表示手段に表示された二次元カラー画像上の任意の点を選択可能である。入力手段は、選択手段により選択した任意の点に、三次元点群データに基づく三次元位置情報を入力可能であり、位置演算手段は、入力手段により入力された任意の点の三次元位置情報に基づいて、二次元カラー画像として表示された計測対象の各点の三次元位置を求める。これにより、詳細な色情報を付加した三次元点群データを得ることが出来るとしている。 Therefore, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-77385 (Patent Document 1) discloses an image matching method including an acquisition process, a supply process, a calculation process, and a correspondence process. The acquisition step obtains three-dimensional point cloud data of the measurement target with a laser scanner, photographs the measurement target to acquire a two-dimensional color image, and the provision step selects arbitrarily three or more points on the two-dimensional color image. 3D position information based on the 3D point cloud data is given to each of the selected points. The calculation step calculates the relative positional relationship between the camera and the laser scanner at the time of photographing the measurement target based on the three-dimensional positional information of the selected point, and the corresponding step calculates the relative positional relationship and the selected point Based on the three-dimensional position information, the image data of the color image is made to correspond to the data of each point of the point cloud data. As a result, even when the 3D point cloud data and the 2D color image are measured and photographed from different viewpoints and distances, the respective images can be associated with each other. Also disclosed is a measurement system having a laser scanner, a camera, a display means, a selection means, an input means, and a position calculation means. The laser scanner acquires three-dimensional point cloud data of the measurement target, and the camera photographs the measurement target. The display means can display the measurement target based on the two-dimensional color image captured by the camera and the three-dimensional point cloud data, and the selection means selects an arbitrary point on the two-dimensional color image displayed on the display means. It is selectable. The input means can input three-dimensional position information based on the three-dimensional point cloud data at any point selected by the selection means. , the three-dimensional position of each point to be measured displayed as a two-dimensional color image is obtained. This makes it possible to obtain three-dimensional point cloud data to which detailed color information is added.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、三次元点群データを二次元カラー画像データに直接対応付けるため、データ量が膨大となり、処理用の端末装置に負担が掛かったり処理に時間が掛かったりするという課題がある。
However, in the technique described in
近年、レーザースキャナーやカメラ付き携帯端末装置の普及により、三次元点群データと二次元カラー画像データとを並行して取得することで、リアルタイムに計測対象を確認しながら計測対象の所定点を三次元測量することが出来るようになってきている。 In recent years, with the spread of laser scanners and camera-equipped mobile terminals, it is possible to acquire 3D point cloud data and 2D color image data in parallel. It is becoming possible to conduct original surveys.
しかしながら、このような三次元測量の方式では、上述のように、三次元点群データを二次元カラー画像データに直接対応付けるため、データ量が膨大となり、三次元点群データと二次元カラー画像データとの取得工程と、三次元点群データに対する二次元カラー画像データの対応付け工程とを分離して処理せざるを得ないという課題がある。例えば、取得工程は、計測対象が存在する現場にレーザースキャナーやカメラ付き携帯端末装置を持っていくことで行い、対応付け工程は、取得した三次元点群データや二次元カラー画像データを事務所に持って帰って、事務所の処理用の端末装置に実行させている。そのため、現場で三次元点群データや二次元カラー画像データを取得したとしても、その場で計測対象の所定点を選択したり所定点の三次元位置情報を確認したりすることが出来ないという課題がある。上述の特許文献1に記載の技術では、このような課題を解決することが出来ない。
However, in such a three-dimensional survey method, as described above, the three-dimensional point cloud data is directly associated with the two-dimensional color image data, resulting in an enormous amount of data. There is a problem that the process of obtaining the data and the process of associating the 2D color image data with the 3D point cloud data must be separately processed. For example, the acquisition process is performed by bringing a laser scanner or a mobile terminal device with a camera to the site where the measurement target exists, and the correspondence process is performed by transferring the acquired 3D point cloud data and 2D color image data to the office. I bring it back to the office and run it on the terminal device for processing at the office. Therefore, even if 3D point cloud data and 2D color image data are acquired on site, it is not possible to select a predetermined point to be measured or to check the 3D position information of the predetermined point on the spot. I have a problem. The technique described in
そこで、本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、計測が容易で、計測精度が高く、その場で計測結果を確認することが可能な計測システム及び計測方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and provides a measurement system and a measurement method that facilitate measurement, have high measurement accuracy, and enable confirmation of measurement results on the spot. With the goal.
本発明に係る計測システムは、三次元レーザースキャナーとカメラとが同等の方向を向いて付属された携帯端末装置を備えた計測システムであって、第一の取得制御部と、第二の取得制御部と、第一の変換制御部と、第二の変換制御部と、表示制御部と、指定制御部と、作成制御部と、を備える。第一の取得制御部は、前記三次元レーザースキャナーによって計測対象領域の三次元点群データを取得する。第二の取得制御部は、前記カメラによって前記計測対象領域を示した二次元画像の撮影画像を取得する。第一の変換制御部は、前記携帯端末装置に付属の位置通信装置で取得した地理座標系位置情報を用いて、前記三次元点群データを、地理座標系で表現された地理座標系三次元点群データに変換する。第二の変換制御部は、前記地理座標系三次元点群データで表される形状の表面をメッシュ化して、多角形から構成された、前記計測対象領域の表面を表すメッシュデータに変換する。表示制御部は、前記メッシュデータの地理座標系を前記撮影画像のカメラ座標系に対応付けることで、当該撮影画像内にメッシュデータを重ねて、当該メッシュデータの任意の点を指定可能に表示させる。指定制御部は、所定の指定点が指定されると、当該指定された指定点に対応するメッシュデータ上の点のカメラ座標系二次元位置情報に基づいて、前記指定点の地理座標系三次元位置情報を取得するとともに、前記メッシュデータ上の指定点に、当該指定点を示す指定点画像を表示させる。作成制御部は、複数の指定点が指定されると、当該複数の指定点の地理座標系三次元位置情報に基づいて、水平方向から見た場合に、前記複数の指定点をプロットした断面図を作成して表示する。 A measurement system according to the present invention is a measurement system comprising a mobile terminal device attached with a three-dimensional laser scanner and a camera facing the same direction, and comprising a first acquisition control unit and a second acquisition control unit. , a first conversion control unit, a second conversion control unit, a display control unit, a designation control unit, and a creation control unit. A first acquisition control unit acquires three-dimensional point cloud data of a measurement target region using the three-dimensional laser scanner. A second acquisition control unit acquires a captured image of a two-dimensional image showing the measurement target area by the camera. A first conversion control unit converts the three-dimensional point cloud data into a three-dimensional data in a geographical coordinate system expressed in a geographical coordinate system using geographical coordinate system position information acquired by a position communication device attached to the mobile terminal device. Convert to point cloud data. The second conversion control unit meshes the surface of the shape represented by the three-dimensional point cloud data of the geographic coordinate system and converts it into mesh data representing the surface of the measurement target area composed of polygons. The display control unit associates the geographic coordinate system of the mesh data with the camera coordinate system of the captured image, thereby superimposing the mesh data in the captured image and displaying any point of the mesh data in a specifiable manner. When a predetermined designated point is designated, the designation control unit, based on the camera coordinate system two-dimensional position information of the point on the mesh data corresponding to the designated designated point, the geographic coordinate system three-dimensional Position information is acquired, and a specified point image indicating the specified point is displayed at the specified point on the mesh data. When a plurality of designated points are designated, the creation control unit creates a sectional view plotting the plurality of designated points when viewed from the horizontal direction based on the three-dimensional position information of the designated points in the geographic coordinate system. to create and display.
本発明に係る計測方法は、三次元レーザースキャナーとカメラとが同等の方向を向いて付属された携帯端末装置を備えた計測システムの計測方法であって、第一の取得制御工程と、第二の取得制御工程と、第一の変換制御工程と、第二の変換制御工程と、表示制御工程と、指定制御工程と、作成制御工程と、を備える。計測方法の各工程は、単木モデリングシステムの各部に対応する。 A measuring method according to the present invention is a measuring method for a measuring system provided with a mobile terminal device attached with a three-dimensional laser scanner and a camera facing the same direction, comprising: a first acquisition control step; an acquisition control process, a first conversion control process, a second conversion control process, a display control process, a designation control process, and a creation control process. Each step of the measurement method corresponds to each part of the single tree modeling system.
本発明によれば、計測が容易で、計測精度が高く、その場で計測結果を確認することが可能となる。 According to the present invention, the measurement is easy, the measurement accuracy is high, and the measurement result can be checked on the spot.
以下に、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention. It should be noted that the following embodiment is an example that embodies the present invention, and is not intended to limit the technical scope of the present invention.
本発明に係る計測システム1は、図1に示すように、携帯端末装置10と、三次元レーザースキャナー11と、カメラ12と、位置通信装置13とから基本的に構成される。ここで、図1では、三次元レーザースキャナー11と、カメラ12と、位置通信装置13とは、携帯端末装置10に付属の形態であるが、各部がそれぞれ携帯端末装置10に接続された形態であっても構わない。
A
携帯端末装置10は、画面を表示する表示部と、ユーザの操作により所定の指示の入力を受け付ける受付部(入力部)と、データを記憶させる記憶部と、各部を制御する制御部と、データを出力する出力部と、通信部と、を備えている。携帯端末装置10は、例えば、タブレット型端末装置、携帯用のノートパソコン、タッチパネル付きの携帯端末装置(スマートフォン)等を挙げることが出来る。
The mobile
又、三次元レーザースキャナー11は、対象物にパルス状のレーザーを発光するレーザー照射部と、対象物に照射したレーザーに対する散乱光を検出する散乱光検出部と、検出された散乱光に基づいて、三次元レーザースキャナー10から対象物までの距離や対象物の表面における散乱光が散乱した位置の点群の三次元データを算出する点群算出部と、を備える。三次元レーザースキャナー10は、例えば、Lidar(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging)センサーを挙げることが出来る。三次元レーザースキャナー11で取得される三次元点群データは、複数の三次元位置情報の集合体である。
The three-
又、カメラ12は、可視光カメラを基本とし、デジタル写真を撮影することが出来れば、どのような種類のカメラでも良い。位置通信装置13は、携帯端末装置10の位置情報を取得することが出来れば、どのような種類の位置通信装置13でも良いが、例えば、GPS受信装置(1周波GNSS受信機)や2周波マルチGNSS受信機を挙げることが出来る。
Also, the
ここで、三次元レーザースキャナー11とカメラ12とは同等の方向を向いて携帯端末装置10に付属されている。そのため、三次元レーザースキャナー11とカメラ12とを所定の計測対象領域に向けると、三次元レーザースキャナー11とカメラ12とが同一の計測対象領域に対する三次元点群データと二次元画像の撮影画像とを得ることが出来る。
Here, the three-
さて、携帯端末装置10は、図示しないCPU、ROM、RAM、HDD、SSD等を内蔵しており、CPUは、例えば、RAMを作業領域として利用し、ROM、HDD、SSD等に記憶されているプログラムを実行する。又、後述する各部についても、CPUがプログラムを実行することで当該各部を実現する。
The mobile
次に、図1-図2を参照しながら、本発明の実施形態に係る構成及び実行手順について説明する。先ず、計測者が、携帯端末装置10を携帯して、計測を希望する所定の計測対象領域(例えば、傾斜のある土地)に訪れ、携帯端末装置10を起動させる。そして、計測者は、携帯端末装置10の三次元レーザースキャナー11とカメラ12とを計測対象領域へ向けて、携帯端末装置10に計測キーを入力する。
Next, a configuration and an execution procedure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. First, the measurer carries the mobile
すると、携帯端末装置10の第一の取得制御部101は、三次元レーザースキャナー11によって計測対象領域の三次元点群データを取得する(図2:S101)。
Then, the first
ここで、第一の取得制御部101の取得方法に特に限定は無い。例えば、計測者は、図3Aに示すように、三次元レーザースキャナー11のレーザー照射部を計測対象領域(傾斜状の地面)に向けると、第一の取得制御部101は、計測キーの入力を受けて、三次元レーザースキャナー11のレーザーの照射を開始する。
Here, the acquisition method of the first
照射されたレーザーは、三次元レーザースキャナー11に対向する計測対象領域(傾斜状の地面)の一部で反射して散乱光として散乱する。そして、三次元レーザースキャナー11の散乱光検出部は、散乱光を検出し、三次元レーザースキャナー11の点群算出部は、散乱光が散乱した位置の点群の三次元点群データを取得する。
The irradiated laser is reflected and scattered as scattered light by part of the measurement target area (sloping ground) facing the three-
ここで、三次元点群データは、散乱光が三次元レーザースキャナー11に戻ってきた位置の点を含み、散乱光が三次元レーザースキャナー11に戻ってこなかった位置の点は含まれない。又、三次元点群データに含まれる点の位置情報P1(xp1、yp1、zp1)は、携帯端末装置10を基準(原点)とした三次元座標系で構成される。
Here, the three-dimensional point cloud data includes points at positions where scattered light has returned to the three-
さて、第一の取得制御部101が三次元点群データを取得すると、次に、端末端末装置10の第二の取得制御部102は、カメラ12によって計測対象領域(傾斜状の地面)を示した二次元画像の撮影画像Iを取得する(図2:S102)。
After the first
ここで、第二の取得制御部102の取得方法に特に限定は無い。例えば、計測者は、図3Aに示すように、カメラ12を計測対象領域(傾斜状の地面)に向けているため、第二の取得制御部102は、計測対象領域を撮影して、計測対象領域(傾斜状の地面)を示した二次元画像の撮影画像Iを取得する。
Here, the acquisition method of the second
ここで、三次元レーザースキャナー11とカメラ12とは同等の方向を向いているため、三次元レーザースキャナー11により取得された三次元点群データは、カメラ12により取得された撮影画像Iに含まれる計測対象領域の一部に対応することになる。
Here, since the three-
さて、第二の取得制御部102が撮影画像を取得すると、次に、端末端末装置10の第一の変換制御部103は、携帯端末装置10に付属の位置通信装置13で取得した地理座標系位置情報を用いて、三次元点群データを、地理座標系で表現された地理座標系三次元点群データに変換する(図2:S103)。
Now, when the second
ここで、第一の変換制御部103の変換方法に特に限定は無い。例えば、第一の変換制御部104は、携帯端末装置10に付属(内蔵)の位置通信装置13を介して、携帯端末装置10の地理座標系位置情報P0(xp0、yp0、zp0)を取得する。次に、第一の変換制御部104は、携帯端末装置10を基準とする三次元点群データに含まれる各点の位置情報P1(xp1、yp1、zp1)から携帯端末装置10の地理座標系位置情報P0(xp0、yp0、zp0)を減算して、減算値P2(xp2、yp2、zp2)を算出する。つまり、第一の変換制御部104は、三次元点群データの各点の位置情報P1(xp1、yp1、zp1)の基準点を携帯端末装置10の基準点から地理座標系の基準点に変更することで、地理座標系三次元点群データの各点の位置情報P2(xp2、yp2、zp2)に変換する。これにより、携帯端末装置10を基準とする三次元点群データを、地理座標系を基準とする地理座標系三次元点群データ(計測用のデータ)として取り扱うことが可能となる。
Here, the conversion method of the first
ここで、位置通信装置13に特に限定は無いが、例えば、図4Aに示すように、位置通信装置13が、携帯端末装置10に付属のGPS受信装置(1周波GNSS受信機)である場合、第一の変換制御部104が取得する携帯端末装置10の地理座標系位置情報P0(xp0、yp0、zp0)の精度(測定限界)は、一般的に、10m程度になる。一方、携帯端末装置10にRTK受信機40を取り付けて、位置通信装置が、RTK受信機40の2周波マルチGNSS受信機である場合は、第一の変換制御部104が取得する携帯端末装置10の地理座標系位置情報P0(xp0、yp0、zp0)の精度は、数cm程度になり、携帯端末装置10の地理座標系位置情報P0(xp0、yp0、zp0)の精度が極めて向上する。この場合、変換される地理座標系三次元点群データの精度も向上するため、計測結果の精度を向上させることが出来る。
Here, the
さて、第一の変換制御部103が変換を完了すると、次に、携帯端末装置10の第二の変換制御部104は、地理座標系三次元点群データで表される形状の表面をメッシュ化して、多角形から構成された、前記計測対象領域の表面を表すメッシュデータに変換する(図2:S104)。
After the first
ここで、第二の変換制御部104の変換方法に特に限定は無い。例えば、第二の変換制御部104は、地理座標系三次元点群データを、図4Bに示すように、全ての面が三つの頂点の三角形から構成されるメッシュデータMに変換する。ここで、メッシュ化のアルゴリズムに特に限定は無いが、例えば、三角形分割法等を挙げることが出来る。
Here, the conversion method of the second
例えば、地理座標系三次元点群データは、三次元座標IDと、画像IDと、地理座標系三次元位置情報との各項目から構成される。一方、メッシュデータMは、地理座標系三次元点群データをメッシュ(網目)として表現するデータであり、メッシュIDと、メッシュ頂点と、法線ベクトルとの各項目から構成される。メッシュ頂点には、地理座標系三次元位置情報の頂点が所定数(1以上の数)格納される。法線ベクトルは、メッシュ面に対して垂直なベクトルであり、メッシュ面上の全ての直線と垂直であるベクトルと意味し、メッシュ面の法線ベクトルを三次元で表現したものが格納される。ここで、メッシュデータMでは、メッシュを構成する多角形の頂点と多角形の外向きの法線ベクトルであるため、個々の地理座標系三次元点群データと比較すると、データ量が圧縮される。 For example, the geographical coordinate system three-dimensional point cloud data is composed of items of three-dimensional coordinate ID, image ID, and geographical coordinate system three-dimensional position information. On the other hand, the mesh data M is data representing three-dimensional point cloud data in a geographic coordinate system as a mesh (mesh), and is composed of each item of a mesh ID, a mesh vertex, and a normal vector. The mesh vertex stores a predetermined number (1 or more) of vertices of the three-dimensional position information in the geographic coordinate system. The normal vector is a vector perpendicular to the mesh surface, meaning a vector perpendicular to all straight lines on the mesh surface, and stores a three-dimensional representation of the normal vector of the mesh surface. Here, since the mesh data M consists of the vertices of the polygons that make up the mesh and the outward normal vectors of the polygons, the amount of data is compressed when compared to individual geographical coordinate system three-dimensional point cloud data. .
このように、地理座標系三次元点群データをメッシュ化することで、データ量の多い点群データを、データ量を圧縮したメッシュデータMに変換し、簡単に取り扱うことが可能となる。又、メッシュデータMは、計測対象領域の表面を表しており、上述した撮影画像上にAR(拡張現実)オブジェクトとして表示し易くなるため、計測者の指定点の指定に最適に表示することが出来る。尚、上述では、メッシュ形状として三角形を採用したが、このメッシュ形状の種類に特に限定は無く、三角形の他に、例えば、四角形、五角形等を挙げることが出来る。 By meshing the three-dimensional point cloud data in the geographic coordinate system in this way, the point cloud data with a large amount of data can be converted into mesh data M with a compressed data amount, which can be easily handled. In addition, the mesh data M represents the surface of the measurement target area, and can be easily displayed as an AR (augmented reality) object on the above-described photographed image. I can. In the above description, triangles are used as the mesh shape, but the type of mesh shape is not particularly limited, and other than triangles, for example, quadrilaterals, pentagons, and the like can be mentioned.
ここで、第二の変換制御部104は、地理座標系三次元点群データをメッシュ化する前に、点のバラつきを除去するためのノイズ処理を行うことで、計測対象領域(地面)と無関係な点を地理座標系三次元点群データから除去し、計測対象領域の形状を精度高くメッシュデータにしても良い。ノイズ処理として、例えば、地理座標系三次元点群データに対して箱ひげ図を算出し、バラつきが大きい点を除去する処理を挙げることが出来る。
Here, the second
さて、第二の変換制御部104が変換を完了すると、次に、携帯端末装置10の表示制御部105は、メッシュデータMの地理座標系を撮影画像Iのカメラ座標系に対応付けることで、当該撮影画像I内にメッシュデータMを重ねて、当該メッシュデータMの任意の点を指定可能に表示させる(図2:S105)。
Now, when the second
ここで、表示制御部105の表示方法に特に限定は無い。例えば、図5に示すように、現実世界におけるメッシュデータM内の所定の頂点の地理座標系三次元位置情報P2(xp2、yp2、zp2)と、撮影画像I内に示されたメッシュデータM内の所定の頂点のカメラ座標系二次元位置情報Q2(vq2、uq2)とは、三次元レーザースキャナー11とカメラ12の撮影位置や姿勢情報、カメラ12の焦点距離、キャリブレーションマトリックスなどの変換情報に基づいて対応付けることが出来る。
Here, the display method of the
地理座標系は、地理座標における所定の点を原点として、横軸をx軸とし、縦軸をyとし、奥行軸(視野軸)をz軸とする。z軸は、三次元レーザースキャナー11から計測対象領域に向かった方向の軸を意味する。又、カメラ座標系は、撮影画像Iにおける所定の点を原点として、横軸をv軸とし、縦軸をu軸とする。撮影画像Iは、カメラ12の中心から計測対象領域に向かってz軸方向に焦点距離fだけ離れた位置に、z軸に対して垂直に位置する。
The geographic coordinate system has a predetermined point in the geographic coordinates as the origin, the x-axis as the horizontal axis, the y-axis as the vertical axis, and the z-axis as the depth axis (field-of-view axis). The z-axis means the axis in the direction from the three-
表示制御部105は、変換情報を用いて、現実世界のメッシュデータMの各頂点の地理座標系三次元位置情報P2(xp2、yp2、zp2)の地理座標系を、撮影画像Iのカメラ座標系に対応付けることで、メッシュデータMの頂点の地理座標系三次元位置情報P2(xp2、yp2、zp2)をカメラ座標系二次元位置情報Q2(vq2、uq2)に変換する。そして、表示制御部105は、変換後のメッシュデータMの各頂点のカメラ座標系二次元位置情報Q2(vq2、uq2)を撮影画像I内に表示させることで、撮影画像I内にメッシュデータMを重ね合わせる。
The
例えば、表示制御部105は、撮影画像IとメッシュデータMを表示受付部(例えば、タッチパネル)上に表示するとともに、タッチパネルに表示されたメッシュデータMの任意の点を指定可能に表示させる。これにより、撮影画像I内にメッシュデータMを、計測対象領域の表面を表すARオブジェクトとして表示させるとともに、測定者に撮影画像I内のメッシュデータMの任意の点を指定させるように誘導することが出来る。
For example, the
さて、表示制御部105が表示を完了すると、測定者は撮影画像I内のメッシュデータMを指定することが出来るが、ここで、測定者が、更に、計測対象領域の三次元点群データを取得する場合は、下記のようになる。即ち、図6Aに示すように、測定者が携帯端末装置10の位置を動かして、三次元レーザースキャナー11とカメラ12とを計測対象領域の他の部分へ向ける。すると、上述と同様に、第一の取得制御部101が、三次元レーザースキャナー11によって他の部分の三次元点群データを取得し(図2:S101)、第二の取得制御部102は、カメラ12によって他の部分を示した二次元画像の撮影画像Iを取得する(図2:S102)。次に、第一の変換制御部103は、三次元点群データを地理座標系三次元点群データに変換し(図2:S103)、第二の変換制御部104は、地理座標系三次元点群データをメッシュデータMに変換する(図2:S104)。そして、表示制御部105は、メッシュデータの地理座標系を撮影画像のカメラ座標系に対応付けることで、当該撮影画像I上にメッシュデータMを重ねて、当該メッシュデータMの任意の点を指定可能に表示させる(図2:S105)。
Now, when the
ここで、測定者が、三次元点群データの取得を繰り返して、メッシュデータMを随時表示させる場合は、表示制御部105は、二つのメッシュデータMを表示させる際に、二つのメッシュデータMに重複部分が存在する場合、一方のメッシュデータMの重複部分を削除し、当該削除した一方のメッシュデータMと他方のメッシュデータMとを表示させる。
Here, when the measurer repeatedly acquires the three-dimensional point cloud data and displays the mesh data M at any time, the
例えば、表示制御部105は、先に表示させた第一のメッシュデータM1と後に表示させた第二のメッシュデータM2とを比較し、両者の重複部分を検索する。
For example, the
比較の結果、第一のメッシュデータM1と第二のメッシュデータM2とに重複部分が無ければ、表示制御部105は、撮影画像I内に第一のメッシュデータM1と第二のメッシュデータM2とをそれぞれ表示する。これにより、撮影画像I内のメッシュデータMの領域を拡張することが出来る。
As a result of the comparison, if there is no overlap between the first mesh data M1 and the second mesh data M2, the
一方、比較の結果、図6Bに示すように、第一のメッシュデータM1の一部D1と第二のメッシュデータM2の一部D2とが重複する場合は、表示制御部105は、第一のメッシュデータM1の重複部分D1又は第二のメッシュデータM2の重複部分D2のいずれかを削除し、削除した重複部分に対応する地理座標系三次元点群データを削除することで、不要な三次元点群データを削除し、データ量を圧縮することが出来る。図6Bでは、表示制御部は、後に表示させた第二のメッシュデータM2の重複部分D2を削除している。そして、表示制御部105は、撮影画像I内に、重複部分を削除していないメッシュデータM(第一のメッシュデータM1)と、重複部分を削除したメッシュデータM(第二のメッシュデータM2)とをそれぞれ表示する。これにより、撮影画像I内のメッシュデータMの領域を無駄なく拡張することが出来る。
On the other hand, as a result of the comparison, as shown in FIG. 6B, if the part D1 of the first mesh data M1 and the part D2 of the second mesh data M2 overlap, the
さて、測定者が、撮影画像Iにおいて計測対象領域に対してメッシュデータを得ることが出来た場合、撮影画像IのメッシュデータMのうち、計測対象位置の所定の指定点(マーカーとも称する。第一の指定点とする)を指定すると、携帯端末装置10の指定制御部106は、指定された第一の指定点に対応するメッシュデータM上の点のカメラ座標系二次元位置情報に基づいて、第一の指定点の地理座標系三次元位置情報を取得するとともに、メッシュデータM上の第一の指定点に、当該指定点を示す指定点画像を表示させる(図2:S106)。
Now, when the measurer is able to obtain mesh data for the measurement target region in the captured image I, a predetermined designated point (also referred to as a marker) of the measurement target position in the mesh data M of the captured image I is selected. ) is specified, the
ここで、指定制御部106の表示方法に特に限定は無い。例えば、図7に示すように、測定者が、携帯端末装置10のタッチパネルを介して、撮影画像IのメッシュデータMの第一の指定点を指定すると、指定制御部106は、第一の指定点に対応するメッシュデータM上の点のカメラ座標系二次元位置情報Q3(vq3、uq3)を取得する。
Here, the display method of the
ここで、撮影画像IのメッシュデータMの頂点のカメラ座標系二次元位置情報は、上述のように、変換情報を用いて、現実世界のメッシュデータMの頂点の地理座標系三次元位置情報と対応付けられている。そのため、撮影画像IのメッシュデータM上の所定の点のカメラ座標系二次元位置情報は、変換情報を用いて、現実世界のメッシュデータM上の所定の点の地理座標系三次元位置情報に変換することが可能である。 Here, as described above, the camera coordinate system two-dimensional position information of the vertices of the mesh data M of the photographed image I is converted from the geographic coordinate system three-dimensional position information of the vertices of the mesh data M in the real world using the conversion information. are mapped. Therefore, the camera coordinate system two-dimensional position information of a predetermined point on the mesh data M of the captured image I is transformed into the geographic coordinate system three-dimensional position information of a predetermined point on the mesh data M in the real world using the conversion information. It is possible to convert
そこで、今度は、指定制御部106は、第一の指定点に対応するメッシュデータM上の点のカメラ座標系二次元位置情報Q3(vq3、uq3)を、変換情報を用いて、現実世界のメッシュデータM上の点の地理座標系三次元位置情報P3(xp3、yp3、zp3)に変換し、変換した地理座標系三次元位置情報P3(xp3、yp3、zp3)を第一の指定点の地理座標系三次元位置情報として取得する。つまり、測定者は、撮影画像IのメッシュデータM上の点を指定することで、現実世界では、三次元点群データで表される形状の表面の点を指定することになる。これにより、測定者は、撮影画像IのメッシュデータMを見ながら、第一の指定点を指定することで、第一の指定点の地理座標系三次元位置情報を取得することが可能となる。
Therefore, this time, the
次に、指定制御部106は、図8に示すように、撮影画像IのメッシュデータMの第一の指定点に、当該指定点を示す指定点画像S(例えば、棒の上方先端に球を有するポール)を表示させる。これにより、指定点画像Sを確認することで、第一の指定点の位置を直ぐに見つけることが可能となる。尚、指定点画像Sの形態に特に限定は無く、例えば、ポールの他に矢印や旗印等を挙げることが出来る。
Next, as shown in FIG. 8, the
又、例えば、測定者が、指定点を誤って指定した場合は、例えば、キャンセルキー(図示せず)を携帯端末装置10に入力することで、指定制御部106は、指定した指定点の地理座標系三次元位置情報と指定点画像Sとを削除する。これにより、測定者は、指定のやり直しを簡単にすることが出来る。
In addition, for example, when the measurer erroneously designates a designated point, for example, by inputting a cancel key (not shown) into the mobile
さて、測定者が、メッシュデータMに対して指定点の指定を繰り返すことで、図9に示すように、撮影画像Iのメッシュデータの複数の指定点のそれぞれの地理座標系三次元位置情報を取得するとともに、複数の指定点画像Sを表示させることが可能となる。ここでは、携帯端末装置10のタッチパネル上における三つの指定点のカメラ座標系二次元位置情報Q3(vq3、uq3)、Q4(vq4、uq4)、Q5(vq5、uq5)に対して、現実世界の三つの指定点の地理座標系三次元位置情報P3(xp3、yp3、zp3)、P4(xp4、yp4、zp4)、P5(xp5、yp5、zp5)が取得されている。このように、測定者は、撮影画像Iを見ながら、その場で希望する測定対象の指定点を指定してその指定点の地理座標系三次元位置情報を取得することが可能となる。
By the way, the measurer repeats designation of designated points for the mesh data M, and as shown in FIG. It is possible to display a plurality of designated point images S as well as obtain the designated point images. Here, for the camera coordinate system two-dimensional position information Q3 (vq3, uq3), Q4 (vq4, uq4), and Q5 (vq5, uq5) of three designated points on the touch panel of the mobile
さて、測定者が、複数の指定点の指定を完了し、断面図作成キー(図示せず)を携帯端末装置10に入力すると、携帯端末装置10の作成制御部207は、当該複数の指定点の地理座標系三次元位置情報に基づいて、水平方向から見た場合に、複数の指定点をプロットした断面図を生成して表示する(図2:S107)。
Now, when the measurer completes designation of a plurality of specified points and inputs a cross-sectional view creation key (not shown) to the mobile
ここで、作成制御部207の表示方法に特に限定は無い。例えば、作成制御部207は、図10に示すように、鉛直方向をy軸とし、水平方向をx軸とz軸とで構成される水平面の所定の方向として断面図を作成し、その断面図に、既に取得された三つの指定点の地理座標系三次元位置情報P3(xp3、yp3、zp3)、P4(xp4、yp4、zp4)、P5(xp5、yp5、zp5)をプロットする。ここで、断面図は、撮影画像Iと全く異なる画像である。 Here, the display method of the creation control unit 207 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 10, the creation control unit 207 creates a cross-sectional view with the vertical direction as the y-axis and the horizontal direction as a predetermined direction of the horizontal plane formed by the x-axis and the z-axis. , three-dimensional positional information P3 (xp3, yp3, zp3), P4 (xp4, yp4, zp4), and P5 (xp5, yp5, zp5) in the geographical coordinate system of the three designated points that have already been acquired are plotted. Here, the cross-sectional view is an image completely different from the photographed image I. FIG.
又、作成制御部207は、三つのプロット点(指定点)について、それぞれ隣接する二つのプロット点を直線Lで接続して表示する。ここで、三つの指定点の間にメッシュデータMが存在すれば、作成制御部207は、三つのプロット点と直線LとにメッシュデータMを地盤として追加して断面図を描画する。更に、作成制御部207は、複数の指定点の地理座標系三次元位置情報に基づいて、隣接する二つの指定点の距離(水平面での差分)、高さ(垂直面での差分)、勾配率、角度等のパラメータを算出し、断面図での各指定点の近傍に表示させても良い。 In addition, the creation control unit 207 connects two adjacent plot points with a straight line L and displays the three plot points (designated points). Here, if the mesh data M exists between the three specified points, the creation control unit 207 adds the mesh data M to the three plotted points and the straight line L as the ground to draw the cross section. Furthermore, the creation control unit 207 determines the distance (difference in the horizontal plane), height (difference in the vertical plane), gradient Parameters such as rate and angle may be calculated and displayed near each specified point on the sectional view.
このように、複数の指定点の地理座標系三次元位置情報を使って、その場で断面図を作成することが出来るため、測定者は、断面図を介して、複数の指定点の高低や位置関係を容易に把握し、その場で計測結果を確認することが可能となる。 In this way, it is possible to create cross-sectional views on the spot using the three-dimensional positional information of multiple specified points. It is possible to easily grasp the positional relationship and check the measurement result on the spot.
従来であれば、三次元点群データの取得は、現場に携帯した三次元レーザースキャナーを用いて行い、三次元点群データに基づく断面図の作成は、三次元レーザースキャナーを持って帰った事務所の端末装置で行っており、端末コストや事務コストが掛かっていた。本発明では、メッシュ化によるデータ圧縮と、その場での指定点の指定と、その場での断面図の作成とを一つの携帯端末装置10で行わせているため、従来のような端末コストや事務コストを削減することが可能となる。又、本発明では、その場で断面図を作成可能としていることから、三次元点群データの取得のやり直し等、その場で判断が可能であり、作業の効率化、作業時間の短縮につなげることが出来る。
In the past, 3D point cloud data was acquired using a 3D laser scanner carried on site, and cross-sectional views based on the 3D point cloud data were created by an office worker who returned home with the 3D laser scanner. This was done using the terminal equipment at the office, and terminal costs and administrative costs were incurred. In the present invention, data compression by meshing, designation of specified points on the spot, and creation of cross-sectional views on the spot are all performed by a single
尚、作成制御部207が作成する断面図の種類に特に限定は無く、例えば、測量分野で使用される切土・盛土計画平面図等、地理座標系三次元位置情報を活用した図面に適用することが可能である。 The type of cross-sectional view created by the creation control unit 207 is not particularly limited. Is possible.
さて、本発明に係る実施例について説明する。図1、図2に示す計測システム及び計測方法を携帯端末装置10に具現化し、所定の計測対象領域について計測を行った。測定者は、所定の計測対象領域に対して三次元レーザースキャナー11で三次元点群データを取得し、同一の計測対象領域に対してカメラ12で撮影画像を取得した。携帯端末装置10では、三次元点群データを地理座標系三次元点群データに変換し、それをメッシュデータに変換した。又、携帯端末装置10では、撮影画像Iをタッチパネル上に表示するとともに、メッシュデータの地理座標系を撮影画像のカメラ座標系に対応付けることで、撮影画像内にメッシュデータを表示させた。
Now, an embodiment according to the present invention will be described. The measurement system and measurement method shown in FIGS. 1 and 2 were embodied in a mobile
図11には、携帯端末装置10のタッチパネル上の撮影画像I内に、うっすらとメッシュデータMが重ねて表示されている。メッシュデータMは、計測対象領域の表面を表すデータであるため、計測対象領域の表面の形状と対応して表示される。撮影画像Iの右上の四角部分W(小型ウインドウ)には、三次元レーザースキャナー11で取得した三次元点群データが表示される。四角部分Wのうち、三次元点群データが得られていない部分Bは所定の色(黒色)で表示されている。ここでは、撮影画像Iと、三次元点群データとを並べて表示し、三次元点群データが得られていない部分Bを所定の色で表示することで、測定者に、三次元点群データが得られていない部分を三次元レーザースキャナー11でスキャンするように促すことが出来る。
In FIG. 11 , the mesh data M is displayed slightly superimposed on the photographed image I on the touch panel of the mobile
四角部分で三次元点群データが得られている部分は、撮影画像I内でメッシュデータMが存在する部分であるため、測定者が任意の点を指定することが出来る。そこで、測定者が、メッシュデータMのうち、所定の指定点を指定すると、携帯端末装置10では、指定点の地理座標系三次元位置情報を取得するとともに、図12に示すように、指定点画像S(ポール)を表示させる。これにより、指定点の地理座標系三次元位置情報の取得、つまり、計測がその場で可能となる。
The quadrangular portion where the three-dimensional point cloud data is obtained is the portion where the mesh data M exists in the photographed image I, so the measurer can specify any point. Therefore, when the measurer designates a predetermined designated point in the mesh data M, the mobile
続いて、測定者が、三次元レーザースキャナー11で三次元点群データを取得し、同一の計測対象領域に対してカメラ12で撮影画像を取得することで、計測対象領域の広範囲でメッシュデータMを得ることが出来る。そこで、測定者が、撮影画像Iを見ながら、メッシュデータM上における複数の指定点を指定することで、携帯端末装置10では、複数の指定点の地理座標系三次元位置情報をそれぞれ取得するとともに、図13に示すように、複数の指定点画像S(ポール)を表示させる。これにより、測定者は、その場で、計測対象領域のどの位置を指定したか一見して理解することが出来る。
Subsequently, the measurer obtains three-dimensional point cloud data with the three-
ここで、携帯端末装置10は、基準となる指定点画像Sの色を第一の色(例えば、紺色)とし、他の指定点画像Sの色を第一の色と異なる第二の色(例えば、オレンジ色)にして表示することで、測定者に基準の指定点画像Sと他の指定点画像Sとを区別させると好ましい。
Here, the mobile
さて、測定者は、タッチパネル上の撮影画像Iを見ながら、例えば、展開キーを携帯端末装置10に入力すると、携帯端末装置10は、図14に示すように、複数の指定点画像Sが設置された地理座標系三次元点群データを三次元的に表示させる。測定者は、この地理座標系三次元点群データを見ながら、例えば、断面を希望したい箇所を指定して断面図作成キーを入力すると、携帯端末装置10は、複数の指定点の地理座標系三次元位置情報に基づいて、図15に示すように、水平方向から見た場合に、複数の指定点をプロットした断面図を生成して表示する。ここで、断面図では、複数の指定点の地理座標系三次元位置情報の他に、各指定点を接続する直線や地盤を示すメッシュデータMが併せて表示される。又、携帯端末装置10では、複数の指定点の地理座標系三次元位置情報に基づいて、隣接する二つの指定点の距離(水平面での差分)、高さ(垂直面での差分)、勾配率、角度等のパラメータを算出し、断面図での各指定点の近傍に表示させる。これにより、測定者は、その場で指定点の地理座標系三次元位置情報を確認出来るとともに、その場で断面図から複数の指定点の計測結果を検証することが出来る。従来のように、三次元点群データの取得と、三次元点群データの解析とが分かれることは無く、測定者に対して利便性を向上させることが出来る。このように、本発明では、計測が容易で、計測精度が高く、その場で計測結果を確認することが可能となる。
Now, when the measurer inputs, for example, an expand key to the mobile
尚、本発明の実施形態では、携帯端末装置10が各部を備えるよう構成したが、当該各部を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。当該構成では、プログラムを装置に読み出させ、当該装置が各部を実現する。その場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。さらに、各部が実行する工程をハードディスクに記憶させる方法として提供することも可能である。
In the embodiment of the present invention, the mobile
以上のように、本発明に係る計測システム及び計測方法は、計測分野、測量分野、土木分野、建築分野等、地理座標系三次元位置情報を取得して活用するあらゆる分野に有用であり、計測が容易で、計測精度が高く、その場で計測結果を確認することが可能な計測システム及び計測方法として有効である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the measurement system and measurement method according to the present invention are useful in all fields that acquire and utilize three-dimensional position information in a geographic coordinate system, such as the field of measurement, the field of surveying, the field of civil engineering, and the field of construction. It is effective as a measurement system and a measurement method that are easy to perform, have high measurement accuracy, and can confirm the measurement result on the spot.
1 計測システム
10 携帯端末装置
11 三次元レーザースキャナー
12 カメラ
13 位置通信装置
101 第一の取得制御部
102 第二の取得制御部
103 第一の変換制御部
104 第二の変換制御部
105 表示制御部
106 指定制御部
107 作成制御部
1
Claims (4)
前記三次元レーザースキャナーによって計測対象領域の三次元点群データを取得する第一の取得制御部と、
前記カメラによって前記計測対象領域を示した二次元画像の撮影画像を取得する第二の取得制御部と、
前記携帯端末装置に付属の位置通信装置で取得した地理座標系位置情報を用いて、前記三次元点群データを、地理座標系で表現された地理座標系三次元点群データに変換する第一の変換制御部と、
前記地理座標系三次元点群データで表される形状の表面をメッシュ化して、多角形から構成された、前記計測対象領域の表面を表すメッシュデータに変換する第二の変換制御部と、
前記メッシュデータの地理座標系を前記撮影画像のカメラ座標系に対応付けることで、当該撮影画像内にメッシュデータを重ねて、当該メッシュデータの任意の点を指定可能に表示させる表示制御部と、
所定の指定点が指定されると、当該指定された指定点に対応するメッシュデータ上の点のカメラ座標系二次元位置情報に基づいて、前記指定点の地理座標系三次元位置情報を取得するとともに、前記メッシュデータ上の指定点に、当該指定点を示す指定点画像を表示させる指定制御部と、
複数の指定点が指定されると、当該複数の指定点の地理座標系三次元位置情報に基づいて、水平方向から見た場合に、前記複数の指定点をプロットした断面図を作成して表示する作成制御部と、
を備える計測システム。 A measurement system equipped with a mobile terminal device in which a three-dimensional laser scanner and a camera are oriented in the same direction,
a first acquisition control unit for acquiring three-dimensional point cloud data of a measurement target area by the three-dimensional laser scanner;
a second acquisition control unit that acquires a captured image of a two-dimensional image showing the measurement target area by the camera;
converting the three-dimensional point cloud data into geographic coordinate system three-dimensional point cloud data expressed in a geographic coordinate system using geographic coordinate system position information acquired by a position communication device attached to the mobile terminal device; a conversion control unit of
a second conversion control unit that meshes the surface of the shape represented by the three-dimensional point cloud data in the geographical coordinate system and converts it into mesh data representing the surface of the measurement target area composed of polygons;
a display control unit that overlays the mesh data in the captured image by associating the geographic coordinate system of the mesh data with the camera coordinate system of the captured image, and displays the mesh data so that an arbitrary point can be specified;
When a predetermined designated point is designated, the geographical coordinate system three-dimensional position information of the designated point is obtained based on the camera coordinate system two-dimensional position information of the point on the mesh data corresponding to the designated designated point. a designation control unit for displaying, at a designated point on the mesh data, a designated point image indicating the designated point;
When a plurality of specified points are specified, based on the three-dimensional position information of the specified points in the geographic coordinate system, a sectional view plotting the specified points when viewed from the horizontal direction is created and displayed. a creation control unit that
measurement system.
請求項1に記載の計測システム。 When displaying two pieces of mesh data, if there is an overlapping portion in the two mesh data, the display control unit deletes the overlapping portion of one of the mesh data, and displays the deleted one mesh data and the other mesh data. display the mesh data,
The measurement system according to claim 1.
前記指定制御部は、前記変換情報を用いて、前記指定点に対応するメッシュデータ上の点のカメラ座標系二次元位置情報を、前記指定点の地理座標系三次元位置情報に変換する、
請求項1又は2に記載の計測システム。 The display control unit uses predetermined conversion information to convert three-dimensional position information in a geographical coordinate system of each vertex of the mesh data into two-dimensional position information in a camera coordinate system of the captured image,
The designation control unit uses the conversion information to convert camera coordinate system two-dimensional position information of a point on the mesh data corresponding to the designated point into geographic coordinate system three-dimensional position information of the designated point.
The measurement system according to claim 1 or 2.
前記三次元レーザースキャナーによって計測対象領域の三次元点群データを取得する第一の取得制御工程と、
前記カメラによって前記計測対象領域を示した二次元画像の撮影画像を取得する第二の取得制御工程と、
前記携帯端末装置に付属の位置通信装置で取得した地理座標系位置情報を用いて、前記三次元点群データを、地理座標系で表現された地理座標系三次元点群データに変換する第一の変換制御工程と、
前記地理座標系三次元点群データで表される形状の表面をメッシュ化して、多角形から構成され、前記計測対象領域の表面を表すメッシュデータに変換する第二の変換制御工程と、
前記メッシュデータの地理座標系を前記撮影画像のカメラ座標系に対応付けることで、当該撮影画像内にメッシュデータを重ねて、当該メッシュデータの任意の点を指定可能に表示させる表示制御工程と、
所定の指定点が指定されると、当該指定された指定点に対応するメッシュデータ上の点のカメラ座標系二次元位置情報に基づいて、前記指定点の地理座標系三次元位置情報を取得するとともに、前記メッシュデータ上の指定点に、当該指定点を示す指定点画像を表示させる指定制御工程と、
複数の指定点が指定されると、当該複数の指定点の地理座標系三次元位置情報に基づいて、水平方向から見た場合に、前記複数の指定点をプロットした断面図を作成して表示する作成制御工程と、
を備える計測方法。 A measurement method for a measurement system equipped with a mobile terminal device attached with a three-dimensional laser scanner and a camera facing the same direction,
a first acquisition control step of acquiring three-dimensional point cloud data of a measurement target area by the three-dimensional laser scanner;
a second acquisition control step of acquiring a captured image of a two-dimensional image showing the measurement target area by the camera;
converting the three-dimensional point cloud data into geographic coordinate system three-dimensional point cloud data expressed in a geographic coordinate system using geographic coordinate system position information acquired by a position communication device attached to the mobile terminal device; a conversion control process of
a second conversion control step of meshing the surface of the shape represented by the geographical coordinate system three-dimensional point cloud data and converting it into mesh data composed of polygons and representing the surface of the measurement target area;
a display control step of superimposing the mesh data in the captured image by associating the geographic coordinate system of the mesh data with the camera coordinate system of the captured image, and displaying any point of the mesh data in a specifiable manner;
When a predetermined designated point is designated, the geographical coordinate system three-dimensional position information of the designated point is obtained based on the camera coordinate system two-dimensional position information of the point on the mesh data corresponding to the designated designated point. a designation control step of displaying, at a designated point on the mesh data, a designated point image indicating the designated point;
When a plurality of specified points are specified, based on the three-dimensional position information of the specified points in the geographic coordinate system, a sectional view plotting the specified points when viewed from the horizontal direction is created and displayed. a creation control process to
A measurement method comprising
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