JP2023103659A - Plot investigation system and plot investigation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロット調査システム及びプロット調査方法に関する。 The present invention relates to a plot research system and a plot research method.
森林の地上計測の基本的な方法では、先ず、衛星や空中写真等の上空から森林全体を把握する間接計測方法があり、次に、間接計測方法の結果に基づいて、森林の一部に現実に入って現場で地上における単木(樹木)等を計測する直接計測方法がある。ここで、調査地はプロットと呼ばれることから、直接計測方法は、プロット調査、調査地調査、標準地調査、地上調査とも呼ばれる。 The basic methods for ground-based measurement of forests include indirect measurement methods that grasp the entire forest from the air, such as satellites and aerial photographs. There is a direct measurement method of entering and measuring single trees (trees) on the ground at the site. Here, since the survey site is called a plot, the direct measurement method is also called plot survey, survey site survey, standard site survey, and ground survey.
従来より、森林の調査に関係する技術は多種存在する。例えば、特開2008-46837号公報(特許文献1)には、3次元空中写真に基づいて林相区分を行い、各林相毎の面積を計測し、林相毎に標準地を選定する森林資源調査方法が開示されている。この方法は、標準地内の樹種を識別し、標準地内の樹木の樹高を測定し、樹高を所定の樹高・胸高直径回帰式に代入して胸高直径を算出する。又、この方法は、樹高及び胸高直径から単位面積当たりの立木幹材積を算出し、単位面積当たりの立木幹材積に林相面積を乗じて林相内の立木幹材積を求め、算出した林相毎の立木幹材積にバイオマス係数を乗じて林相のバイオマス蓄積量を求める。これにより、現地調査を必要とせず、調査中の生命の危険を避け、データ処理のコスト及び処理時間を軽減するとしている。又、初心者でも短時間かつ高い精度で森林全体の調査を同等な基準で行え、森林簿蓄積量の現実蓄積量に対する誤差率が小さいバイオマス蓄積量の推定が可能であるとしている。 Conventionally, there are various techniques related to forest investigation. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-46837 (Patent Document 1) describes a forest resource survey method that classifies forest physiology based on three-dimensional aerial photographs, measures the area of each forest physiology, and selects a standard site for each forest physiognomy. is disclosed. This method identifies tree species within a standard site, measures the height of trees within the standard site, and calculates the diameter at breast height by substituting the tree height into a predetermined regression equation for tree height and diameter at breast height. In addition, this method calculates the standing tree trunk volume per unit area from the tree height and breast height diameter, multiplies the standing tree trunk volume per unit area by the forest phase area to obtain the standing tree trunk volume within the forest phase, and calculates the standing tree for each forest phase. Multiply the trunk volume by the biomass coefficient to obtain the amount of biomass accumulated in the forest physiognomy. This eliminates the need for field surveys, avoids life-threatening risks during surveys, and reduces data processing costs and processing time. In addition, even beginners can survey the entire forest in a short period of time with high accuracy and with the same standard, and it is possible to estimate the biomass accumulation amount with a small error rate against the actual accumulation amount of the forest book.
又、特開2010-86276号公報(特許文献2)には、森林現況小班区画画像データ作成部と、小班区画属性情報画像データ作成部と、間伐対象区域画像データ作成部と、を有する樹種分類システムが開示されている。森林現況小班区画画像データ作成部は、森林現況情報に関する森林現況情報画像データに基づいて、森林を小班区画に分別するための小班区画画像データを作成して、小班区画画像データと森林現況情報画像データとに基づいて、森林現況小班区画画像データを作成する。小班区画属性情報画像データ作成部は、各小班区画の特徴を現す小班区画属性情報を抽出し、各小班区画属性情報に関する小班区画属性情報画像データを作成する。間伐対象区域画像データ作成部は、小班区画属性情報画像データと当該森林の地利条件とに基づいて間伐対象区域を選定し、選定された間伐対象区域を表す間伐対象区域画像データを作成する。これにより、森林の樹種を適切に判別して森林現況情報を作成し、作成された森林現況情報を用いて間伐対象区域を適切に選定可能とするとしている。 In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-86276 (Patent Document 2) discloses a tree species classification system having a forest current state subdivision image data creation unit, a subdivision attribute information image data creation unit, and a thinning target area image data creation unit. A system is disclosed. The current forest condition sub-compartment image data creation unit creates sub-compartment image data for dividing the forest into sub-compartments based on the current forest condition information image data related to the current forest condition information, and divides the sub-compartment image data and the current forest information image into Based on the data, the forest condition subdivision image data is created. The sub-compartment attribute information image data creation unit extracts sub-compartment attribute information representing the characteristics of each sub-compartment and creates sub-compartment attribute information image data relating to each sub-compartment attribute information. The thinning target area image data creation unit selects a thinning target area based on the subdivision attribute information image data and the geological conditions of the forest, and creates thinning target area image data representing the selected thinning target area. As a result, it is possible to appropriately discriminate the tree species of the forest, create forest condition information, and use the created forest condition information to appropriately select a thinning target area.
又、特開2015-219694号公報(特許文献3)には、プロセッサと、表示装置とを備える森林施業提案装置が開示されている。このプロセッサは、タッチパネルセンサにより顧客所有の森林における間伐材の本数が修正されると、修正後の間伐材の本数に基づいて売上金額を修正する。表示装置は、修正後の売上金額を表示する。これにより、森林施業の提案内容に変更がある場合に、迅速に森林の主要者に再提案出来るとしている。 Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-219694 (Patent Document 3) discloses a forestry operation proposal device including a processor and a display device. When the touch panel sensor corrects the number of thinned timber in the forest owned by the customer, the processor corrects the sales amount based on the corrected number of thinned timber. The display device displays the corrected sales amount. As a result, if there is a change in the content of the forest management proposal, it will be possible to quickly resubmit to the main forest owners.
又、特開2018-84472号公報(特許文献4)には、樹冠高画像データ作成処理と、樹冠高画像データノイズ処理と、精密樹冠画像データ作成処理と、精密樹冠情報作成処理と、森林資源情報算定処理と、を備える森林資源情報算定方法が開示されている。樹冠高画像データ作成処理は、レーザー計測データと地理的情報とに基づいて作成された調査対象森林域画像データに基づいて樹冠高画像データを作成する。樹冠高画像データノイズ処理は、樹冠高画像データに含まれるノイズ除去処理を施す。精密樹冠画像データ作成処理は、調査対象樹木の各樹木に対応する樹冠の抽出が可能な精密樹冠画像データを、ノイズ処理済みの樹冠高画像データに基づいて作成する。精密樹冠情報作成処理は、精密樹冠画像データから各樹木に対応する樹冠に関する樹冠情報を作成する。森林資源情報算定処理は、精密樹冠情報に基づいて調査対象森林域に関する森林資源情報を作成する。これにより、各樹木に対応する樹冠を高精度に抽出することによって、森林資源情報を高精度に算定出来るとしている。 In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-84472 (Patent Document 4) discloses a crown height image data creation process, a crown height image data noise process, a precise crown image data creation process, a precise crown information creation process, and a forest resource A forest resource information calculation method comprising: an information calculation process is disclosed. The crown height image data creation process creates tree crown height image data based on survey target forest area image data created based on the laser measurement data and geographical information. In the crown height image data noise processing, noise removal processing included in the crown height image data is performed. The precise crown image data creation process creates precise crown image data from which the crown corresponding to each tree of the tree to be surveyed can be extracted based on the noise-processed crown height image data. The precise crown information creation process creates crown information about the crown corresponding to each tree from the precise crown image data. The forest resource information calculation process creates forest resource information about the survey target forest area based on the precise canopy information. As a result, forest resource information can be calculated with high accuracy by extracting the tree crown corresponding to each tree with high accuracy.
プロット調査では、先ず、計測者が、森林内に一定の面積のプロットを設定し、プロット内の要素(単木の胸高直径、樹高等)を調査する。この調査した要素の傾向により、森林全体の傾向を推定する。 In the plot survey, first, the surveyor sets a plot of a certain area in the forest and investigates the elements (diameter at breast height of a single tree, tree height, etc.) in the plot. The tendency of the surveyed elements is used to estimate the tendency of the whole forest.
ここで、プロットの形は、例えば、円形、正方形等が選択され、理論上は、円形が最も森林全体への推定精度が高いとされている。又、プロットの面積は大きければ大きい程、森林全体への推定精度は高くなるが、プロットの面積が大き過ぎると、計測者への負担が増大する。そこで、例えば、プロットが正方形の場合は、プロットの面積は100m2や400m2が採用される。プロットの配置方法には、任意に配置する方法(標準地法)やサンプリングにより配置する方法(無作為抽出法、系統抽出法)等が採用されている。 Here, for example, a circle, a square, or the like is selected as the shape of the plot. Theoretically, the circle provides the highest estimation accuracy for the entire forest. Also, the larger the plot area, the higher the estimation accuracy for the entire forest. Therefore, for example, when the plot is square, the area of the plot is 100 m 2 or 400 m 2 . Arbitrary plot placement methods (standard plot method), sampling placement methods (random sampling method, systematic sampling method), etc. are adopted as plot placement methods.
ところで、プロットの設定方法には、例えば、予め所定の寸法を有する方形枠や竿を用いて、面積が100m2や400m2になるように森林の地表領域を設定したり、電子コンパスを用いて、プロットの方向を設定したりしている。又、計測者は、プロット内の樹木の胸高直径や樹高等を計測する場合、計測者は、プロットの境界を示す境界線を目に見える形で地表に表す必要がある。このようなプロットの設定方法では、計測者の手間と時間が掛かるという課題がある。 By the way, the plot setting method includes, for example, using a square frame or rod having predetermined dimensions to set the forest surface area so that the area is 100 m 2 or 400 m 2 , or using an electronic compass. , to set the orientation of the plot. In addition, when the measurer measures the diameter at breast height, tree height, etc. of trees in the plot, the measurer needs to visually indicate the boundary line indicating the boundary of the plot on the ground surface. Such a plot setting method has a problem that it takes a lot of time and effort on the part of the measurer.
特許文献1-4に記載の技術では、既に森林に関係するデータが存在することが前提となっており、現場におけるプロット調査に活用することが出来ない。 The techniques described in Patent Literatures 1 to 4 are based on the premise that data related to forests already exist, and cannot be used for on-site plot surveys.
一方、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。このようなレーザースキャナーやカメラ付き携帯端末装置を活用することで、プロット調査を簡便に、且つ、精度高く行うことが出来る可能性がある。 On the other hand, 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, enabling users to check the measurement target in real time while checking the measurement target at a given point. It has become possible to perform three-dimensional surveying of By utilizing such laser scanners and camera-equipped mobile terminal devices, there is a possibility that plot surveys can be conducted simply and with high accuracy.
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、プロット調査を簡便に、且つ、精度高く行うことが可能なプロット調査システム及びプロット調査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 an object of the present invention is to provide a plot research system and a plot research method that enable plot research to be performed simply and accurately.
本発明に係るプロット調査システムは、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プロット調査システムであって、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、作成制御部と、変更制御部と、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表示させる。作成制御部は、所定のプロットの作成キーが入力されると、前記携帯端末装置の現地点の地理座標系位置情報を基準点として、地理座標系の上方向から見た場合の所定の形状を有するプロットの境界線を作成する。変更制御部は、前記作成されたプロットの境界線が前記メッシュデータと重複する場合、当該重複するメッシュデータの地理座標系位置情報の上下方向の座標値を用いて、前記重複するプロットの境界線の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を変更することで、前記重複するプロットの境界線を前記メッシュデータの上方に表示させる。 A plot investigation system according to the present invention is a plot investigation 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 unit; An acquisition control unit, a first conversion control unit, a second conversion control unit, a display control unit, a creation control unit, and a change control unit are provided. 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 so that the mesh data is superimposed and displayed within the captured image. When a predetermined plot creation key is input, the creation control unit creates a predetermined shape when viewed from above the geographical coordinate system using the geographical coordinate system position information of the local point of the portable terminal device as a reference point. create a border for the plot with When the boundary line of the created plot overlaps with the mesh data, the change control unit uses the vertical coordinate value of the geographical coordinate system position information of the overlapping mesh data to change the boundary line of the overlapping plot. By changing the coordinate value in the vertical direction of the position information of the geographical coordinate system, the boundary line of the overlapping plots is displayed above the mesh data.
本発明に係るプロット調査方法は、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プロット調査システムのプロット調査方法であって、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、作成制御工程と、変更制御工程と、を備える。プロット調査方法の各制御工程は、プロット調査システムの各制御部に対応する。 A plot investigation method according to the present invention is a plot investigation method for a plot investigation system equipped with a mobile terminal device having a three-dimensional laser scanner and a camera facing the same direction, and comprising: a first acquisition control step; , a second acquisition control process, a first conversion control process, a second conversion control process, a display control process, a creation control process, and a change control process. Each control step of the plot investigation method corresponds to each controller of the plot investigation system.
本発明によれば、プロット調査を簡便に、且つ、精度高く行うことが可能となる。 According to the present invention, plot research can be performed simply and accurately.
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.
本発明に係るプロット調査システム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 plot investigation system 1 according to the present invention is basically composed of a portable terminal device 10, a three-dimensional laser scanner 11, a camera 12, and a position communication device 13, as shown in FIG. Here, in FIG. 1, the three-dimensional laser scanner 11, the camera 12, and the position communication device 13 are attached to the mobile terminal device 10, but each part is connected to the mobile terminal device 10. It doesn't matter if there is.
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キー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 terminal device 10 includes a display unit that displays a screen, a reception unit (input unit) that receives input of a predetermined instruction key by user operation, a storage unit that stores data, a control unit that controls each unit, It has an output unit for outputting data and a communication unit. Examples of the mobile terminal device 10 include a tablet terminal device, a portable notebook computer, a mobile terminal device (smartphone) with a touch panel, and the like.
又、三次元レーザースキャナー11は、レーザー照射部と、散乱光検出部と、点群算出部と、を備える。ここで、レーザー照射部は、対象物にパルス状のレーザーを発光する。散乱光検出部は、対象物に照射したレーザーに対する散乱光を検出する。点群算出部は、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。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-dimensional laser scanner 11 also includes a laser irradiation section, a scattered light detection section, and a point cloud calculation section. Here, the laser irradiation unit emits a pulsed laser to the object. The scattered light detection unit detects scattered light from the laser irradiated to the object. Based on the detected scattered light, the point cloud calculator calculates three-dimensional data of the point cloud of the distance from the three-dimensional laser scanner 10 to the object and the position where the scattered light is scattered on the surface of the object. The three-dimensional laser scanner 10 can include, for example, a Lidar (Light Detection and Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging) sensor. The three-dimensional point cloud data acquired by the three-dimensional laser scanner 11 is an aggregation of multiple pieces of three-dimensional position information.
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。又、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 camera 12 is basically a visible light camera, and any kind of camera may be used as long as it can take digital photographs. Further, the position communication device 13 may be any type of position communication device 13 as long as it can acquire the position information of the mobile terminal device 10. For example, a GPS receiver (single-frequency GNSS receiver), a A frequency multi-GNSS receiver can be mentioned.
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-dimensional laser scanner 11 and the camera 12 are attached to the portable terminal device 10 facing the same direction. Therefore, when the three-dimensional laser scanner 11 and the camera 12 are directed to a predetermined measurement target area, the three-dimensional laser scanner 11 and the camera 12 generate three-dimensional point cloud data and two-dimensional images of the same measurement target area. can be obtained.
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 terminal device 10 incorporates a CPU, ROM, RAM, HDD, SSD, etc. (not shown). Run the program. Also, each unit described later is implemented by the CPU executing a program.
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、複数の単木が存在する土地)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 terminal device 10 and visits a predetermined measurement target area (for example, a land where a plurality of single trees exist) where the measurement is desired, and activates the mobile terminal device 10 . Then, the measurer directs the three-dimensional laser scanner 11 and the camera 12 of the mobile terminal device 10 toward the measurement target area, and inputs a measurement key into the mobile terminal device 10 .
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 acquisition control unit 101 of the mobile terminal device 10 acquires three-dimensional point cloud data of the measurement target area by the three-dimensional laser scanner 11 ( FIG. 2 : S101).
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(例えば、傾斜状の地面)に向けて、計測キーを入力すると、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 acquisition control unit 101 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 3A, the measurer directs the laser irradiation unit of the three-dimensional laser scanner 11 toward the measurement target area (for example, the sloping ground) and inputs the measurement key, the first acquisition control unit 101 receives the input of the measurement key and starts laser irradiation of the three-dimensional laser scanner 11 .
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 by a part of the measurement target area facing the three-dimensional laser scanner 11 and scattered as scattered light. Then, the scattered light detection unit of the three-dimensional laser scanner 11 detects the scattered light, and the point cloud calculation unit of the three-dimensional laser scanner 11 acquires three-dimensional point cloud data of the point cloud at the position where the scattered light is scattered. .
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P1の位置情報(xp1、yp1、zp1)は、携帯端末装置10の位置を基準(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-dimensional laser scanner 11 and does not include points at positions where scattered light has not returned to the three-dimensional laser scanner 11 . Further, the position information (xp1, yp1, zp1) of the point P1 included in the 3D point cloud data is configured in a 3D coordinate system with the position of the mobile terminal device 10 as a reference (origin).
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)を写された二次元画像の撮影画像Iを取得する(図2:S102)。 After the first acquisition control unit 101 acquires the three-dimensional point cloud data, the second acquisition control unit 102 of the terminal device 10 captures the measurement target area (sloping ground) with the camera 12. A photographed image I of the two-dimensional image is obtained (FIG. 2: S102).
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 acquisition control unit 102 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 3A, the measurer points the camera 12 at the measurement target area, so the second acquisition control unit 102 captures the measurement target area and shows the measurement target area in a two-dimensional image. A photographed image I of an image is acquired.
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-dimensional laser scanner 11 and the camera 12 face the same direction, the three-dimensional point cloud data acquired by the three-dimensional laser scanner 11 is included in the photographed image I acquired by the camera 12. It corresponds to a part of the measurement target area.
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 acquisition control unit 102 acquires the captured image, next, the first conversion control unit 103 of the terminal device 10 converts the geographical coordinate system acquired by the position communication device 13 attached to the mobile terminal device 10 Using the position information, the three-dimensional point cloud data is converted into geographical coordinate system three-dimensional point cloud data expressed in a geographical coordinate system (FIG. 2: S103).
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の現地点P0の地理座標系位置情報(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の現地点P0を基準とする三次元点群データに含まれる各点P1の位置情報(xp1、yp1、zp1)から携帯端末装置10の現地点P0の地理座標系位置情報(xp0、yp0、zp0)を減算して、その減算値(xp1-xp0、yp1-yp0、zp1-zp0)を、地理座標系を基準とした三次元点群データの各点P2の位置情報(xp2、yp2、zp2)として算出する。つまり、第一の変換制御部104は、三次元点群データの各点P1の位置情報(xp1、yp1、zp1)の基準点を携帯端末装置10の現地点P0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P2の位置情報(xp2、yp2、zp2)に変換する。これにより、携帯端末装置10の現地点P0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 conversion control unit 103 is not particularly limited. For example, the first conversion control unit 104 transmits the geographical coordinate system position information (xp0, yp0, zp0) of the local point P0 of the mobile terminal device 10 via the position communication device 13 attached (built-in) to the mobile terminal device 10. to get Next, the first conversion control unit 104 converts the position information (xp1, yp1, zp1) of each point P1 included in the three-dimensional point cloud data based on the local point P0 of the mobile terminal device 10 to the mobile terminal device 10. Subtracting the geographical coordinate system position information (xp0, yp0, zp0) of the local point P0, the subtracted value (xp1-xp0, yp1-yp0, zp1-zp0) is a three-dimensional point based on the geographical coordinate system It is calculated as position information (xp2, yp2, zp2) of each point P2 of the group data. That is, the first conversion control unit 104 converts the reference point of the position information (xp1, yp1, zp1) of each point P1 of the three-dimensional point cloud data from the reference point of the local point P0 of the mobile terminal device 10 to the geographical coordinate system. By changing to the reference point, it is converted into the position information (xp2, yp2, zp2) of each point P2 of the three-dimensional point cloud data of the geographical coordinate system. This makes it possible to handle the 3D point cloud data based on the local point P0 of the mobile terminal device 10 as geographical coordinate system 3D point cloud data (data for measurement) based on the geographical coordinate system. .
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の現地点P0の地理座標系位置情報(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13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の現地点P0の地理座標系位置情報(xp0、yp0、zp0)の精度は、数cm程度になり、携帯端末装置10の現地点P0の地理座標系位置情報(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。尚、ここでの2周波マルチGNSS受信機による地理座標系位置情報(GNSS情報)は、タッチパネル付きの携帯端末装置10(スマートフォン)やタブレット型端末装置10に内蔵の受信機により取得されても良いし、上述のように2周波マルチGNSS受信機40を携帯端末装置10に別途装着して、この2周波マルチGNSS受信機40により取得されても良い。 Here, the position communication device 13 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. The accuracy (measurement limit) of the geographic coordinate system position information (xp0, yp0, zp0) of the local point P0 of the mobile terminal device 10 acquired by the first conversion control unit 104 is generally about 10 m. On the other hand, when the RTK receiver 40 is attached to the mobile terminal device 10 and the position communication device 13 is the two-frequency multi-GNSS receiver of the RTK receiver 40, the mobile terminal device acquired by the first conversion control unit 104 The accuracy of the geographic coordinate system position information (xp0, yp0, zp0) of the local point P0 of the mobile terminal device 10 is about several centimeters, and the accuracy of the geographic coordinate system position information (xp0, yp0, zp0) of the local point P0 of the mobile terminal device 10 is Greatly improves accuracy. In this case, since the accuracy of the converted geographical coordinate system three-dimensional point cloud data is also improved, the accuracy of the measurement result can be improved. Note that the geographic coordinate system position information (GNSS information) obtained by the two-frequency multi-GNSS receiver here may be acquired by a receiver built into the mobile terminal device 10 (smartphone) with a touch panel or the tablet terminal device 10. However, as described above, the dual-frequency multi-GNSS receiver 40 may be attached separately to the mobile terminal device 10 and acquired by this dual-frequency multi-GNSS receiver 40 .
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)。 Now, when the first conversion control unit 103 completes the conversion, next, the second conversion control unit 104 of the mobile terminal device 10 meshes the surface of the shape represented by the geographical coordinate system three-dimensional point cloud data. are converted into mesh data representing the surface of the area to be measured, which is composed of polygons (FIG. 2: S104).
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M1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 conversion control unit 104 is not particularly limited. For example, the second conversion control unit 104 converts the three-dimensional point cloud data in the geographical coordinate system into mesh data M1 in which all faces are composed of triangles with three vertices, as shown in FIG. 4B. Although there is no particular limitation on the meshing algorithm, for example, a triangulation method can be used.
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、地理座標系位置情報(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M1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M1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 a three-dimensional coordinate ID, an image ID, and geographical coordinate system position information (geographic coordinate system three-dimensional position information). On the other hand, the mesh data M1 is data representing three-dimensional point cloud data in a geographical coordinate system as a mesh (mesh), and is composed of items of a mesh ID, a mesh vertex, and a normal vector. A predetermined number (1 or more) of vertices of the geographic coordinate system position information are stored in the mesh vertices. 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 M1 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 with 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M1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M1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 M1 with a compressed data amount, which can be easily handled. In addition, the mesh data M1 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M1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 transformation control unit 104 performs noise processing for removing variations in points before meshing the three-dimensional point cloud data in the geographic coordinate system, so that points may be removed from the three-dimensional point cloud data of the geographical coordinate system, and the shape of the measurement target area may be made into mesh data M1 with high accuracy. As noise processing, for example, a processing of calculating a boxplot for three-dimensional point cloud data in a geographical coordinate system and removing points with large variations can be mentioned.
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M1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内の計測対象領域にメッシュデータM1を重ねて表示させる(図2:S105)。 Now, when the second conversion control unit 104 completes the conversion, next, the display control unit 105 of the mobile terminal device 10 associates the geographical coordinate system of the mesh data M1 with the camera coordinate system of the captured image I, so that the The mesh data M1 is superimposed on the measurement target area in the captured image I and displayed (FIG. 2: S105).
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M1内の任意の点P2の地理座標系位置情報(xp2、yp2、zp2)と、撮影画像I内に示されたメッシュデータM1内の対応点Q2のカメラ座標系二次元位置情報(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 display control unit 105 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 5, the geographic coordinate system position information (xp2, yp2, zp2) of an arbitrary point P2 in the mesh data M1 in the real world and the correspondence in the mesh data M1 shown in the captured image I The two-dimensional position information (vq2, uq2) in the camera coordinate system of the point Q2 is associated based on conversion information such as the shooting position and orientation information of the three-dimensional laser scanner 11 and the camera 12, the focal length of the camera 12, and the calibration matrix. can do
地理座標系は、地理座標における特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。ここで、x軸方向は、例えば、地理座標系の横方向(左右方向)であり、z軸方向は、地理座標系の奥行方向(前後方向)であり、y軸方向は、地理座標系の上下方向(垂直方向)である。 The geographic coordinate system has a specific 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 (viewing axis). The z-axis means the axis in the direction from the three-dimensional laser scanner 11 toward the measurement target area. The camera coordinate system has a predetermined point in the photographed image I as the origin, the horizontal axis as the v axis, and the vertical axis as the u axis. The captured image I is positioned perpendicular to the z-axis at a position separated from the center of the camera 12 toward the measurement target area by the focal length f in the z-axis direction. Here, the x-axis direction is, for example, the horizontal direction (horizontal direction) of the geographic coordinate system, the z-axis direction is the depth direction (backward direction) of the geographic coordinate system, and the y-axis direction is the geographic coordinate system. The up-down direction (vertical direction).
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M1の各点P2の地理座標系位置情報(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、地理座標系のメッシュデータM1の点P2の地理座標系位置情報(xp2、yp2、zp2)を撮影画像I内のメッシュデータM1の対応点Q2のカメラ座標系二次元位置情報(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M1の対応点Q2のカメラ座標系二次元位置情報(vq2、uq2)を撮影画像I内に表示させることで、撮影画像I内の計測対象領域にメッシュデータMを重ね合わせる。 The display control unit 105 uses the conversion information to associate the geographic coordinate system of the geographic coordinate system position information (xp2, yp2, zp2) of each point P2 of the mesh data M1 in the real world with the camera coordinate system of the captured image I. Thus, the geographic coordinate system position information (xp2, yp2, zp2) of the point P2 of the mesh data M1 in the geographic coordinate system is converted to the camera coordinate system two-dimensional position information (vq2, uq2). Then, the display control unit 105 displays the camera coordinate system two-dimensional position information (vq2, uq2) of the corresponding point Q2 of the mesh data M1 after conversion in the captured image I, so that the measurement target area in the captured image I The mesh data M is superimposed on .
例えば、表示制御部105は、撮影画像I内の計測対象領域(ここでは、傾斜状の地面)にメッシュデータM1を表示受付部(例えば、タッチパネル)上に表示させる。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ことが可能となる。 For example, the display control unit 105 displays the mesh data M1 on the measurement target area (here, the sloping ground surface) in the captured image I on the display reception unit (eg, touch panel). This makes it possible to display the mesh data M in the captured image I as an AR object representing the surface of the measurement target area.
又、表示制御部105は、タッチパネルに表示されたメッシュデータM1の任意の点を指定可能に表示させても良い。 Further, the display control unit 105 may display any point of the mesh data M1 displayed on the touch panel so as to be designated.
さて、表示制御部105が表示を完了すると、計測者が、計測対象領域にプロットを設定するための所定のプロットの作成キーを入力すると、携帯端末装置10の作成制御部106は、携帯端末装置10の現地点P0の地理座標系位置情報(xp0、yp0、zp0)を基準点として、地理座標系の上方向から見た場合の所定の形状を有するプロットの境界線を作成する(図2:S106)。 Now, when the display control unit 105 completes the display, when the measurer inputs a predetermined plot creation key for setting a plot in the measurement target area, the creation control unit 106 of the mobile terminal device 10 causes the mobile terminal device Using the geographic coordinate system position information (xp0, yp0, zp0) of the 10 local points P0 as a reference point, create a plot boundary line having a predetermined shape when viewed from above in the geographic coordinate system (Fig. 2: S106).
ここで、作成制御部106の作成方法に特に限定は無い。先ず、計測者が、携帯端末装置10のタッチパネルを介して、プロットの作成キーを入力すると、作成制御部106は、図6Aに示すように、タッチパネルの撮影画像I内に、プロットの形状を指定するためのプロット形状キー601を選択可能に表示する。 Here, the creation method of the creation control unit 106 is not particularly limited. First, when the measurer inputs a plot creation key through the touch panel of the mobile terminal device 10, the creation control unit 106 designates the shape of the plot in the captured image I of the touch panel as shown in FIG. 6A. A plot shape key 601 for plotting is displayed in a selectable manner.
プロット形状キー601には、図6Aに示すように、「正方形」キー601aと、「円(自分中心)」キー601bと、「四角形(方向指定)」キー601cが選択可能に表示される。「正方形」キー601aは、プロットの形状が正方形であることを示し、「円(自分中心)」キー601bは、プロットの形状が円であることを示し、「四角形(方向指定)」キー601cは、プロットの形状が四角形であることを示す。 As shown in FIG. 6A, the plot shape key 601 selectably displays a "square" key 601a, a "circle (self-centered)" key 601b, and a "square (direction designation)" key 601c. A "square" key 601a indicates that the shape of the plot is a square, a "circle (self-centered)" key 601b indicates that the shape of the plot is a circle, and a "square (direction designation)" key 601c indicates that the plot is a circle. , indicating that the shape of the plot is a rectangle.
ここで、計測者が、プロット形状キー601を選択すると、作成制御部106は、タッチパネルの撮影画像I内に、プロットの条件を指定するためのプロット条件キー602を選択可能に表示する。 Here, when the measurer selects the plot shape key 601, the creation control unit 106 selectably displays a plot condition key 602 for designating plot conditions in the captured image I on the touch panel.
プロット条件キー602は、プロット形状キー601の種類に応じて変更される。図6Aに示すように、プロット形状キー601が「正方形」キー601aの場合、プロット条件キー602には、「辺の長さ(横、奥行)」キー602aと、「最初の辺から右に展開」キー602bと、「最初の辺から左に展開」キー602cとが選択可能に表示される。 The plot condition key 602 is changed according to the plot shape key 601 type. As shown in FIG. 6A, when the plot shape key 601 is a "square" key 601a, the plot condition keys 602 include a "side length (horizontal, depth)" key 602a and "expand from the first side to the right" key 602a. ' key 602b and 'expand left from first side' key 602c are displayed so as to be selectable.
ここで、「辺の長さ(横、奥行)」キー602aでは、図6Bに示すように、正方形の横方向(x軸方向)の辺の長さLxと奥行方向(z軸方向)の辺の長さLzを入力するためのキーである。又、「最初の辺から右に展開」キー602bでは、基準点P0から、三次元レーザースキャナー11とカメラ12とが向いている視準方向Dに正方形の最初の辺L1が設けられ、この最初の辺L1から右側に正方形のプロットA1が展開される。「最初の辺から左に展開」キー602cでは、基準点P0から視準方向Dに最初の辺L1から左側に正方形のプロットA2が展開される。ここで、「最初の辺から右に展開」キー602bと、「最初の辺から左に展開」キー602cとは、いずれかが選択される。 Here, as shown in FIG. 6B, the ``side length (horizontal, depth)'' key 602a can be used to set the length Lx of the side of the square in the horizontal direction (x-axis direction) and the side of the square in the depth direction (z-axis direction). is a key for inputting the length Lz of . In addition, with the "expand right from the first side" key 602b, the first side L1 of the square is provided from the reference point P0 in the collimation direction D in which the three-dimensional laser scanner 11 and the camera 12 are facing. A square plot A1 is developed on the right side from the side L1 of . A square plot A2 is developed to the left from the first side L1 in the sighting direction D from the reference point P0 with the "expand to the left from the first side" key 602c. Here, either the 'expand from the first side to the right' key 602b or the 'expand from the first side to the left' key 602c is selected.
又、プロット形状キー601が「円(自分中心)」キー601bの場合、プロット条件キー602には、「面積入力」キー602dが選択可能に表示される。「面積入力」キー602dでは、円のプロットCの面積を入力することが出来る。例えば、円のプロットCの面積が100m2の場合、所定の点を円の中心として、半径rが約5.64mの円のプロットCが展開される(5.64m×5.64m×PI=100m2)。 When the plot shape key 601 is a "circle (self-centered)" key 601b, the plot condition key 602 displays an "area input" key 602d selectably. The "input area" key 602d allows the area of the circle plot C to be input. For example, if the area of a circle plot C is 100 m 2 , a circle plot C with a radius r of about 5.64 m is developed with a given point as the center of the circle (5.64 m × 5.64 m × PI = 100m2 ).
尚、プロット形状キー601が「四角形(方向指定)」キー601cの場合、プロット条件キー602には、四角形のプロットを指定するための方向と各辺を指定するためのキーが選択可能に表示される。 When the plot shape key 601 is a "rectangular (direction designation)" key 601c, the plot condition key 602 selectably displays a direction for designating plotting of a rectangle and a key for designating each side. be.
ここで、例えば、計測者が、「正方形」キー601aを選択し、「辺の長さ(横、奥行)」キー602aを選択して、正方形の横方向の辺の長さLxに「10m」を入力し、奥行方向の辺の長さLzに「10m」を入力し、「最初の辺から右に展開」キー602bを選択する。すると、作成制御部106は、正方形のプロットの形状とプロットの条件を受け付ける。 Here, for example, the measurer selects the "square" key 601a, selects the "side length (horizontal, depth)" key 602a, and sets the lateral side length Lx of the square to "10 m". , enter "10 m" for the side length Lz in the depth direction, and select the "expand right from the first side" key 602b. Then, the creation control unit 106 accepts the square plot shape and the plot conditions.
そして、作成制御部106は、図8に示すように、携帯端末装置10の現地点P0の地理座標系位置情報(xp0、yp0、zp0)を基準点として、地理座標系の上方向から見た場合の正方形を有するプロットA1の境界線Lを作成する。具体的には、作成制御部106は、携帯端末装置10の現地点P0の地理座標系位置情報(xp0、yp0、zp0)を第一の頂点a1とし、地理座標系の上方向から見て、第一の頂点a1から、視準方向Dに沿って、入力された奥行方向の辺の長さLzだけ離れた点を第二の頂点a2とする。次に、作成制御部106は、第二の頂点a2から視準方向Dと直角方向で、且つ、右方向に沿って、入力された横方向の辺の長さLxだけ離れた点を第三の頂点a3とし、第一の頂点a1から視準方向Dと直角方向で、右方向に沿って、入力された横方向の辺の長さLxだけ離れた点を第四の頂点a4とする。 Then, as shown in FIG. 8, the creation control unit 106 uses the geographic coordinate system position information (xp0, yp0, zp0) of the local point P0 of the mobile terminal device 10 as a reference point, and is viewed from above the geographic coordinate system. Create a boundary line L of the plot A1 with a case square. Specifically, the creation control unit 106 sets the geographic coordinate system position information (xp0, yp0, zp0) of the local point P0 of the mobile terminal device 10 as the first vertex a1, and when viewed from above the geographic coordinate system, A point separated from the first vertex a1 along the collimating direction D by the input length Lz of the side in the depth direction is defined as a second vertex a2. Next, the creation control unit 106 selects a point that is perpendicular to the collimation direction D from the second vertex a2 and along the right direction by the input horizontal side length Lx. , and a fourth vertex a4 is a point located rightward from the first vertex a1 in a direction perpendicular to the collimation direction D by the input horizontal side length Lx.
ここで、第二の頂点a2から第四の頂点a4までの地理座標系位置情報は、第一の頂点a1の地理座標系位置情報(xp0、yp0、zp0)から、横方向又は奥行方向に平行移動しているだけであるため、例えば、第二の頂点a2の地理座標系位置情報は、z座標値に奥行方向の辺の長さLzを加算した位置情報(xp0、yp0、zp0+Lz)となり、第三の頂点a3の地理座標系位置情報は、x座標値に横方向の辺の長さLxを加算し、座標値に奥行方向の辺の長さLzを加算した位置情報(xp0+Lx、yp0、zp0+Lz)となり、第四の頂点a4の地理座標系位置情報は、x座標値に横方向の辺の長さLxを加算した位置情報(xp0+Lx、yp0、zp0)となる。 Here, the geographic coordinate system position information from the second vertex a2 to the fourth vertex a4 is parallel to the horizontal or depth direction from the geographic coordinate system position information (xp0, yp0, zp0) of the first vertex a1. Since it is only moving, for example, the geographic coordinate system position information of the second vertex a2 becomes position information (xp0, yp0, zp0+Lz) obtained by adding the length Lz of the side in the depth direction to the z coordinate value, The geographic coordinate system position information of the third vertex a3 is position information (xp0+Lx, yp0, zp0+Lz), and the geographic coordinate system position information of the fourth vertex a4 is position information (xp0+Lx, yp0, zp0) obtained by adding the length Lx of the side in the horizontal direction to the x-coordinate value.
そして、作成制御部106は、第一の頂点a1から第四の頂点a4までの頂点について、相互に隣接する頂点間を連結した4つの辺L1、L2、L3、L4をプロットA1の境界線Lとして作成する。これにより、地理座標系においてプロットA1の境界線Lを簡単に作成することが可能となる。 Then, the creation control unit 106 plots the four sides L1, L2, L3, and L4 connecting the mutually adjacent vertices for the vertices from the first vertex a1 to the fourth vertex a4 as the boundary line L of the plot A1. Create as This makes it possible to easily create the boundary line L of the plot A1 in the geographic coordinate system.
ところで、作成制御部106は、各頂点に、プロットA1の境界線Lの頂点を示す頂点画像S(例えば、棒の上方先端に球を有するポール)を表示させても良い。これにより、計測者が頂点画像Sを確認することで、各頂点の位置を直ぐに見つけることが可能となる。尚、頂点画像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。 By the way, the creation control unit 106 may display, at each vertex, a vertex image S (for example, a pole having a sphere at the top end of a bar) showing the vertex of the boundary line L of the plot A1. Accordingly, by checking the vertex image S, the measurer can immediately find the position of each vertex. The form of the vertex image S is not particularly limited, and examples thereof include an arrow, a flag, etc., in addition to the pole.
さて、作成制御部106が作成を完了すると、次に、携帯端末装置10の変更制御部107は、作成されたプロットA1の境界線LがメッシュデータM1と重複する場合、重複するメッシュデータM1の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を用いて、重複したプロットA1の境界線Lの地理座標系位置情報の上下方向の座標値を変更することで、重複したプロットA1の境界線LをメッシュデータM1の上方に表示させる(図2:S107)。 Now, when the creation control unit 106 completes the creation, next, the change control unit 107 of the mobile terminal device 10 changes the overlapped mesh data M1 when the boundary line L of the created plot A1 overlaps with the mesh data M1. By changing the vertical coordinate value of the geographical coordinate system position information of the boundary line L of the overlapping plot A1 using the vertical coordinate value of the geographical coordinate system position information, the boundary line L of the overlapping plot A1 is changed. It is displayed above the mesh data M1 (FIG. 2: S107).
ここで、変更制御部107の変更方法に特に限定は無い。例えば、図7、図8に示すように、プロットA1の境界線Lのうち、第一の頂点a1の近傍には、先ほどのメッシュデータM1が広がっている。そこで、変更制御部107は、先ず、第一の頂点a1と重複するメッシュデータM1の対応点m1の地理座標系位置情報(xm1、ym1、zm1)の上下方向の座標値(ここでは、ym1)に所定値y0(例えば、10cm)を加算した加算値(ym1+y0)を算出する。次に、変更制御部107は、メッシュデータM1と重複する第一の頂点a1の地理座標系位置情報(xp0、yp0、zp0)の上下方向の座標値(yp0)を加算値(ym1+y0)に変更して、地理座標系位置情報(xp0、ym1+y0、zp0)とする。尚、第一の頂点a1は、地理座標系の上方向から見て対応点m1と重複するため、第一の点a1の地理座標系位置情報(xp0、yp0、zp0)の左右方向の座標値(xp0)は、対応点m1の地理座標系位置情報(xm1、ym1、zm1)の左右方向の座標値(xm1)と同一であり、第一の点a1の地理座標系位置情報(xp0、yp0、zp0)の前後方向の座標値(zp0)は、対応点m1の地理座標系位置情報(xm1、ym1、zm1)の前後方向の座標値(zm1)と同一である。これにより、第一の頂点a1をメッシュデータMの対応点m1の上方に配置させることが可能となり、計測者が、撮影画像Iを確認した際に、メッシュデータMの対応点m1の上方に存在する第一の頂点a1を直ぐに確認することが出来る。 Here, the change method of the change control unit 107 is not particularly limited. For example, as shown in FIGS. 7 and 8, the mesh data M1 spreads in the vicinity of the first vertex a1 on the boundary line L of the plot A1. Therefore, the change control unit 107 first determines the vertical coordinate value (here, ym1) of the geographical coordinate system position information (xm1, ym1, zm1) of the corresponding point m1 of the mesh data M1 that overlaps the first vertex a1. and a predetermined value y0 (for example, 10 cm) is added to calculate an added value (ym1+y0). Next, the change control unit 107 changes the vertical coordinate value (yp0) of the geographic coordinate system position information (xp0, yp0, zp0) of the first vertex a1 that overlaps with the mesh data M1 to the added value (ym1+y0). and the geographical coordinate system position information (xp0, ym1+y0, zp0). Since the first vertex a1 overlaps with the corresponding point m1 when viewed from above in the geographical coordinate system, the coordinate values in the horizontal direction of the geographical coordinate system position information (xp0, yp0, zp0) of the first point a1 (xp0) is the same as the horizontal coordinate value (xm1) of the geographic coordinate system position information (xm1, ym1, zm1) of the corresponding point m1, and the geographic coordinate system position information (xp0, yp0) of the first point a1 , zp0) is the same as the longitudinal coordinate value (zm1) of the geographic coordinate system position information (xm1, ym1, zm1) of the corresponding point m1. As a result, the first vertex a1 can be arranged above the corresponding point m1 of the mesh data M, and when the measurer confirms the captured image I, the first vertex a1 can be located above the corresponding point m1 of the mesh data M. It is possible to immediately confirm the first vertex a1.
次に、変更制御部107は、境界線Lを構成する4つの辺L1、L2、L3、L4のそれぞれを所定数(例えば、4つ)に分割し、分割した分割点(例えば、3つの分割点)が、メッシュデータM1と重複するか否かを判定する。 Next, the change control unit 107 divides each of the four sides L1, L2, L3, and L4 forming the boundary line L into a predetermined number (for example, four), and divides the divided points (for example, three division points). point) overlaps with the mesh data M1.
ここで、分割点が、メッシュデータM1で対応する対応点と重複する場合、変更制御部107は、分割点と重複するメッシュデータM1の対応点の地理座標系位置情報の上下方向の座標値に所定値(y0)を加算した加算値を算出し、メッシュデータM1の対応点と重複する分割点の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を加算値に変更する。 Here, if the division point overlaps with the corresponding point in the mesh data M1, the change control unit 107 changes the vertical coordinate value of the geographical coordinate system position information of the corresponding point in the mesh data M1 that overlaps the division point. An additional value obtained by adding a predetermined value (y0) is calculated, and the vertical coordinate value of the geographical coordinate system position information of the division point that overlaps with the corresponding point of the mesh data M1 is changed to the additional value.
例えば、図7では、例えば、最初の辺L1の第一の頂点a1と第二の頂点a2との間には、3つの分割点b1、b2、b3が設けられる。ここで、図9に示すように、第一の頂点a1から第二の頂点a2に向かって第一の分割点b1と第二の分割点b2(境界線Lの最初の辺L1の一部)とは、メッシュデータM1と重複し、第三の分割点b3と第二の頂点a2(境界線Lの最初の辺L1の他部)は、メッシュデータM1に重複しない。 For example, in FIG. 7, three dividing points b1, b2, and b3 are provided between the first vertex a1 and the second vertex a2 of the first side L1. Here, as shown in FIG. 9, from the first vertex a1 to the second vertex a2, the first dividing point b1 and the second dividing point b2 (part of the first side L1 of the boundary line L) overlaps with the mesh data M1, and the third dividing point b3 and the second vertex a2 (the other part of the first side L1 of the boundary line L) do not overlap with the mesh data M1.
そこで、変更制御部107は、第一の分割点b1と重複するメッシュデータM1の対応点m2の地理座標系位置情報(xm2、ym2、zm2)の上下方向の座標値(ym2)に所定値(y0)を加算した加算値(ym2+y0)を算出し、第一の分割点b1の地理座標系位置情報(xb1、yb1、zb1)の上下方向の座標値(yb1)を加算値(ym2+y0)に変更する。第二の分割点b2の地理座標系位置情報(xb2、yb2、zb2)も同様に、重複するメッシュデータM1の対応点m3の地理座標系位置情報(xm3、ym3、zm3)を用いて、第二の分割点b2の地理座標系位置情報(xb2、yb2、zb2)の上下方向の座標値(yb2)を加算値(ym3+y0)に変更する。これにより、第一の頂点a1と同様に、第一の分割点b1と第二の分割点b2とをメッシュデータM1の上方に配置させることが出来る。 Therefore, the change control unit 107 changes the vertical coordinate value (ym2) of the geographical coordinate system position information (xm2, ym2, zm2) of the corresponding point m2 of the mesh data M1 that overlaps with the first dividing point b1 to a predetermined value ( y0) is added to calculate the added value (ym2+y0), and the vertical coordinate value (yb1) of the geographic coordinate system position information (xb1, yb1, zb1) of the first division point b1 is changed to the added value (ym2+y0). do. Similarly, the geographic coordinate system position information (xb2, yb2, zb2) of the second division point b2 is also obtained by using the geographic coordinate system position information (xm3, ym3, zm3) of the corresponding point m3 of the overlapping mesh data M1. The vertical coordinate value (yb2) of the geographic coordinate system position information (xb2, yb2, zb2) of the second division point b2 is changed to the added value (ym3+y0). As a result, the first dividing point b1 and the second dividing point b2 can be arranged above the mesh data M1, like the first vertex a1.
一方、第三の分割点b3と第二の頂点a2とは、メッシュデータM1に重複しないため、変更制御部107は、第三の分割点b3と第二の頂点a2とのそれぞれの点の地理座標系位置情報の上下方向の座標値に初期値(y00)を設定する。初期値に特に限定は無く、予め設定された値であっても、プロットA1の設定の際の携帯端末装置10の現地点P0の地理座標系位置情報(xp0、yp0、zp0)の上下方向の座標値(yp0)で合っても良い。例えば、第三の分割点b3では、地理座標系位置情報(xb3、y00、zb3)となり、第二の頂点a2では、地理座標系位置情報(xa2、y00、za2)となる。これにより、メッシュデータM1と重複しない点では、一定の高さのプロットA1の境界線Lを設けることが出来る。 On the other hand, since the third dividing point b3 and the second vertex a2 do not overlap with the mesh data M1, the change control unit 107 determines the geographical position of each point of the third dividing point b3 and the second vertex a2. The initial value (y00) is set to the vertical coordinate value of the coordinate system position information. There is no particular limitation on the initial value, and even if it is a preset value, the vertical direction of the geographical coordinate system position information (xp0, yp0, zp0) of the local point P0 of the mobile terminal device 10 when setting the plot A1 The coordinate value (yp0) may be matched. For example, at the third dividing point b3, the geographical coordinate system position information is (xb3, y00, zb3), and at the second vertex a2, the geographical coordinate system position information is (xa2, y00, za2). As a result, the boundary line L of the plot A1 with a constant height can be provided at points that do not overlap with the mesh data M1.
ここで、プロットA1の境界線Lの構成に特に限定は無いが、例えば、図8に示すように、最初の辺L1は、3つの分割点b1、b2、b3により4つの分割辺L11、L12、L13、L14に分割され、第一の頂点a1から隣接する第一の分割点b1までの第一の分割辺L11は、第一の頂点a1又は第一の分割点b1のいずれかの一方の点(ここでは、第一の頂点a1)の地理座標系位置情報の上下方向の座標値(ym1+y0)を同一にし、一方の点から他方の点(ここでは、第一の分割点b1)まで伸ばした辺として構成される。つまり、分割辺は、分割辺の両方の2点のうち、いずれかの一方の点を基準として、一方の点の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を同一にし、一方の点から他方の点まで伸ばした辺とする。ここで、基準となる点の選択方法に特に限定は無いが、例えば、分割辺の両方の2点のうち、地理座標系位置情報の上下方向の座標値が高い点を選択すると好ましい。このように、分割辺は、両方の2点のいずれかの高さを基準とした辺として構成される。ここで、メッシュデータM1と重複する第一の分割辺L11から第三の分割辺L13では、メッシュデータM1の高低に合せて階段状の辺となることから、計測者にプロットA1の境界線Lを発見し易くすることが可能となる。メッシュデータM1と重複しない第四の分割辺L14では、地理座標系位置情報の上下方向の座標値が同じとなるため、この領域について、メッシュデータM1の取得を促すことが可能となる。尚、境界線Lを構成する4つの辺L11、L12、L13、L14についても同様に処理される。 Here, the configuration of the boundary line L of the plot A1 is not particularly limited. For example, as shown in FIG. , L13, and L14. The vertical coordinate value (ym1+y0) of the geographical coordinate system position information of the point (here, the first vertex a1) is made the same, and one point is extended to the other point (here, the first division point b1). It is configured as an edge. In other words, the dividing side has two points on both sides of the dividing side, one of which is used as a reference point, and the coordinate values in the vertical direction of the geographical coordinate system position information of one point are set to be the same. is the side extended to the point Here, there is no particular limitation on the method of selecting the reference point, but, for example, it is preferable to select the point with the higher coordinate value in the vertical direction of the geographical coordinate system position information, out of the two points on both sides of the division. In this way, the divided side is configured as a side based on the height of either of the two points. Here, from the first divided side L11 to the third divided side L13 that overlap with the mesh data M1, the sides are stepped according to the height of the mesh data M1. can be easily discovered. At the fourth dividing side L14 that does not overlap with the mesh data M1, the coordinate values in the vertical direction of the geographic coordinate system position information are the same, so it is possible to prompt acquisition of the mesh data M1 for this area. The four sides L11, L12, L13, and L14 forming the boundary line L are similarly processed.
ここで、上述では、境界線Lを構成する4つの辺L1、L2、L3、L4のそれぞれを所定数(4つ)に分割するように構成したが、他の構成で分割しても構わない。例えば、4つの辺L1、L2、L3、L4のそれぞれを所定の長さ(例えば、1m)毎に分割するように構成しても良い。又、分割辺L11、L12、L13、L14は、上述の階段状の構成の他に、例えば、隣接する2点を相互に連結する辺にして、折れ線状の構成であっても構わない。階段状の構成でも折れ線状の構成でも、分割点の数が増加する程、境界線Lは、メッシュデータM1の高低に追従するように構成される。プロットA1の境界線LをメッシュデータM1の高低に合わせて表示することで、プロットA1の境界線Lを容易に確認することが可能となる。又、プロットの形状が円の場合であっても、その境界線Lの分割方法は同様である Here, in the above description, each of the four sides L1, L2, L3, and L4 that make up the boundary line L is divided into a predetermined number (four), but it may be divided by another configuration. . For example, each of the four sides L1, L2, L3, and L4 may be divided into predetermined lengths (for example, 1 m). Further, the dividing sides L11, L12, L13, and L14 may have a polygonal line-like configuration, for example, connecting two adjacent points to each other, in addition to the step-like configuration described above. In both the stepwise configuration and the polygonal line configuration, the boundary line L is configured to follow the height of the mesh data M1 as the number of division points increases. By displaying the boundary line L of the plot A1 according to the level of the mesh data M1, it is possible to easily confirm the boundary line L of the plot A1. Also, even if the shape of the plot is a circle, the dividing method of the boundary line L is the same.
ここで、変更制御部107が変更を完了すると、図9-図11に示すように、地理座標系のメッシュデータM1には、プロットA1の境界線Lがデータとして3次元的に追加される。分割辺L11、L12、L13は、メッシュデータM1の上方に配置されている。そして、地理座標系でのプロットA1の境界線Lは、変換情報により、撮影画像Iのカメラ座標系に変換され、撮影画像Iにおいても確認可能となる。 Here, when the change control unit 107 completes the change, as shown in FIGS. 9 to 11, the boundary line L of the plot A1 is three-dimensionally added as data to the mesh data M1 of the geographic coordinate system. The division sides L11, L12, and L13 are arranged above the mesh data M1. Then, the boundary line L of the plot A1 in the geographical coordinate system is transformed into the camera coordinate system of the captured image I by the transformation information, and can be confirmed in the captured image I as well.
そして、計測者が、撮影画像Iを確認すると、図12に示すように、例えば、撮影画像IのメッシュデータM1には、プロットA1の境界線Lのうち、最初の辺L1と、第四の辺L4と、第一の頂点画像Sとが表示される。このように、計測者は、撮影画像IのプロットA1の境界線Lを見ながら、計測対象領域のうち、どこの領域の三次元点群データ(メッシュデータ)を取得する必要があるかを直ぐに確認することが出来る。これにより、従来、手間と時間が掛かっていたプロットA1の設定を地理座標系でのデータ上で簡単に行い、上述した撮影画像I内にプロットA1の境界線LをAR(拡張現実)オブジェクトとして表示することが可能となり、計測者の手間と時間を飛躍的に軽減することが可能となるのである。 Then, when the measurer confirms the photographed image I, as shown in FIG. 12, for example, the mesh data M1 of the photographed image I includes the first side L1 and the fourth The side L4 and the first vertex image S are displayed. In this way, while looking at the boundary line L of the plot A1 of the captured image I, the measurer can immediately determine which region of the measurement target region needs to acquire three-dimensional point cloud data (mesh data). can be confirmed. As a result, the setting of the plot A1, which has conventionally taken time and effort, can be easily performed on the data in the geographic coordinate system, and the boundary line L of the plot A1 is displayed in the above-described captured image I as an AR (augmented reality) object. It becomes possible to display it, and it becomes possible to dramatically reduce the labor and time of the measurer.
尚、例えば、計測者が、プロットA1の境界線Lを誤って設定した場合は、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、作成制御部106は、設定したプロットA1の境界線Lを削除する。これにより、計測者は、プロットA1の設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 sets the boundary line L of the plot A1, for example, by inputting a cancel key (not shown) to the mobile terminal device 10, the creation control unit 106 sets Delete the boundary line L of plot A1. This allows the measurer to easily redo the setting of the plot A1.
さて、計測者が、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、計測者が携帯端末装置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(例えば、第二の頂点a2の近傍部分)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M2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M2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の他の部分にメッシュデータM2を重ねて表示させる(図2:S105)。 Now, when the measurer further acquires the three-dimensional point cloud data of the measurement target area, it is as follows. That is, the measurer moves the position of the portable terminal device 10 and directs the three-dimensional laser scanner 11 and the camera 12 to another part of the measurement target area (for example, the part near the second vertex a2). Then, in the same manner as described above, the first acquisition control unit 101 acquires the 3D point cloud data of the other part by the 3D laser scanner 11 (FIG. 2: S101), and the second acquisition control unit 102 A photographed image I of a two-dimensional image showing other parts is acquired by the camera 12 (FIG. 2: S102). Next, the first transformation control unit 103 transforms the 3D point cloud data into the geographical coordinate system 3D point cloud data ( FIG. 2 : S103), and the second transformation control unit 104 transforms the geographical coordinate system 3D data. The point cloud data is converted into mesh data M2 (FIG. 2: S104). Then, the display control unit 105 associates the geographical coordinate system of the mesh data M2 with the camera coordinate system of the captured image, thereby superimposing and displaying the mesh data M2 on another part of the captured image I ( FIG. 2 : S105). .
ここで、既に、作成制御部106がプロットA1の境界線Lを作成していることから、プロットA1の境界線Lの作成は省略される(図2:S106)。一方、変更制御部107は、新たにメッシュデータM2が表示されると、新たに表示された新規メッシュデータM2と境界線Lが重複するか否かを判定する。ここで、新規メッシュデータM2は、第二の頂点a2の近傍部分であることから、例えば、今まで重複していなかった第二の頂点a2を含む境界線LがメッシュデータM2と重複する。 Here, since the creation control unit 106 has already created the boundary line L of the plot A1, the creation of the boundary line L of the plot A1 is omitted (FIG. 2: S106). On the other hand, when the mesh data M2 is newly displayed, the change control unit 107 determines whether the newly displayed new mesh data M2 and the boundary line L overlap. Here, since the new mesh data M2 is in the vicinity of the second vertex a2, for example, the boundary line L including the second vertex a2, which has not overlapped so far, overlaps with the mesh data M2.
そこで、変更制御部107は、第二の点a2を含む境界線Lが新規メッシュデータM1と重複する場合、重複する新規メッシュデータM2の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を用いて、重複したプロットA1の境界線Lの地理座標系位置情報の上下方向の座標値を変更することで、重複したプロットA1の境界線Lを新規メッシュデータM2の上方に表示させる(図2:S107)。 Therefore, when the boundary line L including the second point a2 overlaps with the new mesh data M1, the change control unit 107 uses the vertical coordinate value of the geographical coordinate system position information of the overlapping new mesh data M2 to By changing the vertical coordinate value of the geographical coordinate system position information of the boundary line L of the overlapping plot A1, the boundary line L of the overlapping plot A1 is displayed above the new mesh data M2 (Fig. 2: S107). .
ここでは、例えば、図13に示すように、第三の分割点b3と第二の頂点a2とが、新規メッシュデータM2と重複した場合、変更制御部107は、第三の分割点b3と重複する新規メッシュデータM2の対応点m4の地理座標系位置情報(xm4、ym4、zm4)の上下方向の座標値(ym4)に所定値(y0)を加算した加算値(ym4+y0)を算出し、第三の分割点b3の地理座標系位置情報(xb3、y00、zb3)の上下方向の座標値(y00)を加算値(ym4+y0)に変更する。第二の頂点a2の地理座標系位置情報(xa2、y00、za2)も同様に、重複する新規メッシュデータM2の対応点m5の地理座標系位置情報(xm5、ym5、zm5)を用いて、第二の頂点a2の地理座標系位置情報(xa2、y00、za2)の上下方向の座標値(y00)を加算値(ym5+y0)に変更する。尚、第三の分割点b3と第二の頂点a2との間の第四の分割辺L14は、第三の分割点b3の地理座標系位置情報の上下方向の座標値(ym4+y0)を同一にし、第三の分割点b3から第二の頂点a2まで伸ばした辺として構成される。これにより、第三の分割点b3と第二の点a2と第四の分割辺L14とを新規メッシュデータM2の上方に配置させることが出来るため、計測者は、プロットA1の境界線Lを見失うことなく確認することが可能となる。又、計測者が、計測対象領域の三次元点群データを取得する度に、新規メッシュデータが追加され、それに対応して、プロットA1の境界線Lが新規メッシュデータの上方に配置されることから、計測者は、プロットA1の内外を正確に把握しながら、計測対象領域の三次元点群データを効率的に取得することが可能となる。 Here, for example, as shown in FIG. 13, when the third dividing point b3 and the second vertex a2 overlap with the new mesh data M2, the change control unit 107 The addition value (ym4+y0) is calculated by adding a predetermined value (y0) to the vertical coordinate value (ym4) of the geographical coordinate system position information (xm4, ym4, zm4) of the corresponding point m4 of the new mesh data M2. The vertical coordinate value (y00) of the geographic coordinate system position information (xb3, y00, zb3) of the third dividing point b3 is changed to the added value (ym4+y0). Similarly, the geographical coordinate system position information (xa2, y00, za2) of the second vertex a2 is also obtained by using the geographical coordinate system position information (xm5, ym5, zm5) of the corresponding point m5 of the overlapping new mesh data M2. The vertical coordinate value (y00) of the geographic coordinate system position information (xa2, y00, za2) of the second vertex a2 is changed to the added value (ym5+y0). The fourth dividing side L14 between the third dividing point b3 and the second vertex a2 has the same vertical coordinate value (ym4+y0) of the geographical coordinate system location information of the third dividing point b3. , extending from the third dividing point b3 to the second vertex a2. As a result, the third dividing point b3, the second point a2, and the fourth dividing side L14 can be arranged above the new mesh data M2, so that the measurer loses sight of the boundary line L of the plot A1. It is possible to check without Also, each time the measurer obtains the three-dimensional point cloud data of the measurement target area, new mesh data is added, and correspondingly, the boundary line L of the plot A1 is arranged above the new mesh data. Therefore, the measurer can efficiently acquire the three-dimensional point cloud data of the measurement target area while accurately grasping the inside and outside of the plot A1.
ここで、例えば、計測対象領域のプロットA1内に単木が存在する場合、計測者が、三次元レーザースキャナー11とカメラ12とを単木へ向けると、第一の取得制御部101が、三次元レーザースキャナー11によって単木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によって単木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M3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M3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上にメッシュデータM3を重ねて表示させる(図2:S105)。 Here, for example, when a single tree exists within the plot A1 of the measurement target area, when the measurer directs the three-dimensional laser scanner 11 and the camera 12 toward the single tree, the first acquisition control unit 101 The original laser scanner 11 acquires three-dimensional point cloud data of a single tree (FIG. 2: S101), and the second acquisition control unit 102 acquires a photographed image I of a two-dimensional image showing the single tree using the camera 12. (Fig. 2: S102). Next, the first transformation control unit 103 transforms the 3D point cloud data into the geographical coordinate system 3D point cloud data ( FIG. 2 : S103), and the second transformation control unit 104 transforms the geographical coordinate system 3D data. The point cloud data is converted into mesh data M3 (FIG. 2: S104). Then, the display control unit 105 displays the mesh data M3 overlaid on the captured image I by associating the geographic coordinate system of the mesh data M3 with the camera coordinate system of the captured image I ( FIG. 2 : S105).
この場合、図14に示すように、単木TがメッシュデータM2として取得される。計測者が、単木TをメッシュデータM2として取得する場合であっても、既に作成したプロットA1の境界線Lが撮影画像I内に反映されることから、計測者は、プロットA1内の単木Tの三次元点群データ(メッシュデータM2)を効率よく取得することが可能となる。 In this case, as shown in FIG. 14, a single tree T is obtained as mesh data M2. Even when the measurer acquires the single tree T as the mesh data M2, the boundary line L of the plot A1 that has already been created is reflected in the captured image I. Three-dimensional point cloud data (mesh data M2) of the tree T can be obtained efficiently.
ここで、プロットA1内の単木TのメッシュデータM2が取得された場合、携帯端末装置10が、例えば、単木TのメッシュデータM2を活用することで、単木Tの胸高直径等を算出するよう構成しても良い。 Here, when the mesh data M2 of the single tree T in the plot A1 is acquired, the portable terminal device 10 calculates the breast height diameter of the single tree T, etc., by utilizing the mesh data M2 of the single tree T, for example. It may be configured to
さて、計測者が、プロットA1内を動き回って、プロットA1内の単木T等を全てメッシュデータMとして取得し、結果キーを携帯端末装置10に入力すると、携帯端末装置10は、今まで取得したメッシュデータMを地理座標系のベクタデータとして変換して出力する。ここで、ベクタデータとは、複数の点の地理座標系位置情報(座標値)とそれらを結ぶ線や面の方程式及び所定のパラメータで表現される図形データを意味する。ベクタデータは、メッシュデータMと互換性が高く、且つ、他の端末装置のソフトウェア(又はアプリケーション)で読み取って利用することが出来るため、メッシュデータMをベクタデータに変換することで、今まで取得したメッシュデータMの汎用性を高めることが可能となる。 Now, when the measurer moves around the plot A1, acquires all the single trees T and the like in the plot A1 as mesh data M, and inputs the result key into the mobile terminal device 10, the mobile terminal device 10 acquires The mesh data M thus obtained is converted as vector data in the geographic coordinate system and output. Here, vector data means graphic data represented by geographic coordinate system position information (coordinate values) of a plurality of points, equations of lines and planes connecting them, and predetermined parameters. Vector data is highly compatible with mesh data M and can be read and used by software (or applications) of other terminal devices. It is possible to enhance the versatility of the mesh data M that has been processed.
このように、本発明では、地理座標系でのメッシュデータMの上方にプロットA1の境界線Lを作成して、撮影画像I内に表示させることが出来るため、計測者は、現場でプロットA1の境界線Lを設置する必要が無く、計測者は、撮影画像I内のプロットA1の境界線Lを見ながら、プロットA1内の単木Tの三次元点群データの取得を行うことが可能となる。そのため、本発明では、プロット調査に要する計測者の手間と時間を飛躍的に軽減することが出来るとともに、計測者の人的ミス等も軽減することが出来るため、プロット調査の精度を高めることが可能となる。 As described above, in the present invention, the boundary line L of the plot A1 can be created above the mesh data M in the geographic coordinate system and can be displayed in the captured image I. There is no need to set the boundary line L, and the measurer can acquire 3D point cloud data of the single tree T in the plot A1 while looking at the boundary line L of the plot A1 in the captured image I. becomes. Therefore, in the present invention, it is possible to dramatically reduce the labor and time of the measurer required for the plot survey, and it is possible to reduce the human error of the measurer, so that the accuracy of the plot survey can be improved. It becomes possible.
さて、本発明に係る実施例について説明する。図1、図2に示すプロット調査システム1及びプロット調査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。計測者は、先ず、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I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 plot investigation system 1 and the plot investigation method shown in FIGS. 1 and 2 were embodied in a mobile terminal device 10, and a predetermined measurement target area was measured. The measurer first obtains three-dimensional point cloud data for a predetermined measurement target area with the three-dimensional laser scanner 11, and obtains a photographed image with the camera 12 for the same measurement target area. The mobile terminal device 10 converts the three-dimensional point cloud data into geographical coordinate system three-dimensional point cloud data, which is then converted into mesh data. In the mobile terminal device 10, the captured image I is displayed on the touch panel, and the mesh data is displayed within the captured image I by associating the geographic coordinate system of the mesh data with the camera coordinate system of the captured image.
図15A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、撮影画像Iの計測対象領域に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、地上の上方向から見た携帯端末装置10の位置を示した地上写真が表示される。 In FIG. 15A , the mesh data M is slightly superimposed on the captured image I on the touch panel of the mobile terminal device 10 . Since the mesh data M is data representing the surface of the measurement target area, it is displayed corresponding to the measurement target area of the captured image I. FIG. A ground photograph showing the position of the mobile terminal device 10 as seen from above on the ground is displayed in a square portion W (small window) on the upper right of the captured image I.
ここで、計測者が、プロットの作成キーを携帯端末装置10に入力すると、所定のメッセージ「目印を設置 スキャン中の目印として以下のオブジェクトを設置できます。」1500が表示されるとともに、「マーカー(指定水平距離)」キー1501と、「円(自分中心)」キー1502と、「正方形(自分中心)」キー1503と、「四角形(方向を指定)」キー1504とが選択可能に表示される。 Here, when the measurer inputs a plot creation key into the mobile terminal device 10, a predetermined message "Set a mark. The following objects can be set as a mark during scanning." (specified horizontal distance)" key 1501, a "circle (self-centered)" key 1502, a "square (self-centered)" key 1503, and a "square (specify direction)" key 1504 are displayed so as to be selectable. .
ここでは、計測者が、「正方形(自分中心)」キー1503を選択すると、図15Bに示すように、所定のメッセージ「辺の長さを設定 長方形の奥行き(m)と幅(m)の順に指定して下さい。」1505が表示されるとともに、奥行きの入力欄1506と、幅の入力欄1507と、「最初の辺から右に展開」キー1508と、「最初の辺から左に展開」キー1509と、「キャンセル」キー1510とが選択可能に表示される。 Here, when the measurer selects the "Square (Self-Centered)" key 1503, a predetermined message "Set side length, depth (m) and width (m) of rectangle in order" as shown in FIG. 15B. Please specify." 1505 is displayed, along with a depth input field 1506, a width input field 1507, an 'expand from the first side to the right' key 1508, and an 'expand from the first side to the left' key. 1509 and a "cancel" key 1510 are displayed to be selectable.
そこで、計測者が、奥行きの入力欄1506に「10.0」を入力し、幅の入力欄1507に「10.0」を入力して、「最初の辺から右に展開」キー1508を選択すると、図16Aに示すように、所定のメッセージ「最初の辺を設置したい方向にカメラを向けて「+」ボタンを押してください。」1600が表示されるとともに、「+」ボタン1601が撮影画像I内のメッシュデータM上に選択可能に表示される。 Therefore, the measurer inputs "10.0" in the depth input field 1506, inputs "10.0" in the width input field 1507, and selects the "expand right from the first side" key 1508. Then, as shown in Fig. 16A, a predetermined message "Aim the camera in the direction you want to place the first side and press the "+" button. ' 1600 is displayed, and a '+' button 1601 is displayed on the mesh data M in the captured image I so as to be selectable.
そこで、計測者が、所定の位置で「+」ボタン1601を選択すると、作成制御部106は、携帯端末装置10の現地点の地理座標系位置情報を基準点として、現地点から「+」ボタン1061の指定点までの方向を最初の辺の方向(視準方向)として、地理座標系の上方向から見て、視準方向に沿って、10mの最初の辺L1を設置し、この最初の辺L1から右側に正方形のプロットA1の境界線Lを作成する(図2:S106)。 Therefore, when the measurer selects the "+" button 1601 at a predetermined position, the creation control unit 106 uses the geographic coordinate system position information of the local point of the portable terminal device 10 as a reference point, and moves the "+" button from the local point. With the direction to the designated point of 1061 as the direction of the first side (sighting direction), the first side L1 of 10 m is set along the sighting direction when viewed from above the geographical coordinate system, and this first side L1 A boundary line L of the square plot A1 is created on the right side from the side L1 (FIG. 2: S106).
ここで、最初の辺L1は、メッシュデータMに重複するため、変更制御部107は、重複するメッシュデータMの地理座標系位置情報の上下方向の座標値を用いて、重複した最初の辺L1の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を変更することで、重複したプロットA1の最初の辺L1をメッシュデータM1の上方に表示させる(図2:S107)。 Here, since the first side L1 overlaps the mesh data M, the change control unit 107 uses the vertical coordinate value of the geographical coordinate system position information of the overlapping mesh data M to determine the overlapped first side L1. By changing the coordinate values in the vertical direction of the position information in the geographical coordinate system, the first side L1 of the overlapping plot A1 is displayed above the mesh data M1 (FIG. 2: S107).
撮影画像Iには、図16Bに示すように、最初の辺L1がメッシュデータMの上方に表示される。これにより、計測者は、撮影画像I内でプロットA1の境界線LをメッシュデータMの上方で確認することが出来る。 In the photographed image I, the first side L1 is displayed above the mesh data M as shown in FIG. 16B. Thereby, the measurer can confirm the boundary line L of the plot A1 above the mesh data M in the photographed image I.
ここで、例えば、計測者が、最初の辺L1に沿って歩くと、最初の辺L1が所定の長さ毎に分割され、分割された複数の分割辺がメッシュデータM1の高低に合わせて階段状に構成される。そのため、図17Aに示すように、撮影画像IのメッシュデータMに対応して、最初の辺L1が階段状に表示される。 Here, for example, when the measurer walks along the first side L1, the first side L1 is divided into predetermined lengths, and the divided multiple divided sides are arranged in steps according to the height of the mesh data M1. configured in the form of Therefore, as shown in FIG. 17A, the first side L1 is displayed stepwise corresponding to the mesh data M of the captured image I. In FIG.
そして、計測者が、最初の辺L1から第二の頂点a2に近づくと、図17Bに示すように、撮影画像IのメッシュデータMに対応して、最初の辺L1と第二の辺L2との間の第二の頂点a2に頂点画像Sが表示される。これにより、計測者が計測対象領域を動き回ったとしても、撮影画像I内のメッシュデータMの上方にプロットA1の境界線Lを示す最初の辺L1と第二の辺L2が表示されることから、プロットA1から外すことなく、プロットA1内を正確に動き回ることが可能となる。 Then, when the measurer approaches the second vertex a2 from the first side L1, as shown in FIG. 17B, the first side L1 and the second side L2 A vertex image S is displayed at the second vertex a2 between. As a result, even if the measurer moves around the measurement target area, the first side L1 and the second side L2 indicating the boundary line L of the plot A1 are displayed above the mesh data M in the captured image I. , without deviating from plot A1.
ここで、計測者が、例えば、プロットA1内の単木に向かって三次元レーザースキャナー11とカメラ12とを単木へ向けると、図18Aに示すように、携帯端末装置10は、単木TのメッシュデータMを取得し、撮影画像I内に単木TのメッシュデータMを表示させる。これにより、プロットA1内の単木TのメッシュデータMを効率よく取得することが出来る。 Here, for example, when the measurer directs the three-dimensional laser scanner 11 and the camera 12 toward the single tree in the plot A1, the mobile terminal device 10 detects the single tree T as shown in FIG. 18A. is obtained, and the mesh data M of the single tree T is displayed in the photographed image I. This makes it possible to efficiently acquire the mesh data M of the single tree T in the plot A1.
尚、撮影画像Iの右上の四角部分Wには、所定の切替キーの入力により、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は所定の色(黒色)で表示されている。これにより、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 addition, in the square portion W on the upper right of the photographed image I, three-dimensional point cloud data obtained by the three-dimensional laser scanner 11 is displayed by inputting a predetermined switching key. A portion of the square portion W for which three-dimensional point cloud data has not been obtained is displayed in a predetermined color (black). As a result, it is possible to prompt the measurer to scan with the three-dimensional laser scanner 11 the portion where the three-dimensional point cloud data has not been obtained.
又、単木TのメッシュデータMが取得された場合、所定のメッセージ「タップした木を単木としてマークします。」1800が表示される。計測者が、「+」ボタン1601を介して、撮影画像I内の単木TのメッシュデータMの任意の点を選択する(タッピングする)と、携帯端末装置10が、選択された単木TのメッシュデータMから単木Tの胸高直径を算出し、図18Bに示すように、この単木Tに番号(「1」)1801を付与し、算出した胸高直径(17.9cm)1802を表示する。これにより、計測者が、取得したメッシュデータMの単木Tの胸高直径を容易に計測することが可能となる。又、計測者は、単木TのメッシュデータMを簡単にマーキングすることが可能となる。 Also, when the mesh data M of the single tree T is obtained, a predetermined message "Mark the tapped tree as a single tree" 1800 is displayed. When the measurer selects (tap) an arbitrary point in the mesh data M of the single tree T in the captured image I using the "+" button 1601, the mobile terminal device 10 displays the selected single tree T 18B, a number (“1”) 1801 is given to this single tree T, and the calculated breast height diameter (17.9 cm) 1802 is displayed. do. This enables the measurer to easily measure the chest height diameter of the single tree T of the acquired mesh data M. Also, the measurer can mark the mesh data M of the single tree T easily.
さて、計測者は、プロットA1内を動き回って、プロットA1内の単木TのメッシュデータMを取得していく。ここで、計測者が移動することで、携帯端末装置10の位置も移動するが、設定されたプロットA1は、地理座標系で設定されているため、図19A、図19Bに示すように、携帯端末装置10の位置が、プロットA1の境界線Lに近づけば、撮影画像I内にプロットA1の境界線Lが表示される。これにより、プロットA1内の単木Tに限定して、単木TのメッシュデータM(三次元点群データ)を取得することが可能となる。 Now, the measurer moves around the plot A1 and acquires the mesh data M of the single tree T in the plot A1. Here, as the measurer moves, the position of the mobile terminal device 10 also moves. When the position of the terminal device 10 approaches the boundary line L of the plot A1, the boundary line L of the plot A1 is displayed in the captured image I. This makes it possible to acquire the mesh data M (three-dimensional point cloud data) of the single tree T, limited to the single tree T within the plot A1.
さて、計測者が、プロットA1内の単木TのメッシュデータMをある程度取得して、例えば、結果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20Aに示すように、地理座標系において取得したメッシュデータMと、プロットA1の境界線Lとを横方向から見た場合で三次元的に表示させる。計測者が、携帯端末装置10のタッチパネルを操作することで、携帯端末装置10は、図20Bに示すように、取得したメッシュデータMと、プロットA1の境界線Lとが上方向から見た場合で三次元的に表示させる。又、単木TのメッシュデータMには、計測された胸高直径2000が表示される。ここで、メッシュデータMが存在しない領域は、所定の色(例えば、紺色)で表示される。これにより、計測者は、プロットA1内のメッシュデータMと単木Tの胸高直径を一見して確認することが可能となる。又、計測者に、メッシュデータMが存在しない領域をスキャンするように促すことが出来る。 Now, when the measurer acquires a certain amount of mesh data M of the single tree T in the plot A1 and, for example, inputs a result key into the mobile terminal device 10, the mobile terminal device 10 displays the geographic data M as shown in FIG. The mesh data M obtained in the coordinate system and the boundary line L of the plot A1 are displayed three-dimensionally when viewed from the lateral direction. When the measurer operates the touch panel of the mobile terminal device 10, the mobile terminal device 10 changes the acquired mesh data M and the boundary line L of the plot A1 as shown in FIG. 20B when viewed from above. to display it three-dimensionally. Also, in the mesh data M of the single tree T, the measured chest height diameter 2000 is displayed. Here, areas where mesh data M do not exist are displayed in a predetermined color (for example, dark blue). This allows the measurer to confirm the mesh data M in the plot A1 and the breast height diameter of the single tree T at a glance. Also, the measurer can be prompted to scan an area where the mesh data M does not exist.
ところで、上述では、プロットの形状が正方形の場合について説明したが、プロットの形状が円の場合は、下記のようになる。即ち、計測者が、プロットの作成キーを選択して、「円(自分中心)」キー1502を選択すると、図21Aに示すように、所定のメッセージ「面積を設定 設置する領域の面積(m2)を指定して下さい。」2100が表示されるとともに、面積入力欄2101と、キャンセルキー2102と、OKキー2103とが選択可能に表示される。 By the way, in the above description, the case where the shape of the plot is a square has been explained, but when the shape of the plot is a circle, the following is the case. That is, when the measurer selects the plot creation key and selects the "circle (self-centered)" key 1502, a predetermined message "Area setting area (m2) Please specify." 2100 is displayed, and an area input field 2101, a cancel key 2102, and an OK key 2103 are displayed so as to be selectable.
そこで、計測者が、面積入力欄2101に「100.0」を入力し、OKキー2102を選択すると、図21Bに示すように、作成制御部106は、携帯端末装置10の現地点の地理座標系位置情報を中心として、半径が約5.64mの円のプロットCの境界線Lを作成する(図2:S106)。更に、変更制御部107は、プロットCの境界線LがメッシュデータMと重複する場合、重複したプロットCの境界線LをメッシュデータMの上方に表示させる(図2:S107)。ここでは、プロットCの中心が携帯端末装置10の現地点であるため、撮影画像I内には、境界線Lが表れず、「+」ボタン2100が表示されている。 Therefore, when the measurer enters "100.0" in the area input field 2101 and selects the OK key 2102, as shown in FIG. A boundary line L of the plot C of a circle having a radius of about 5.64 m is created with the system position information as the center (FIG. 2: S106). Furthermore, when the boundary line L of the plot C overlaps with the mesh data M, the change control unit 107 displays the overlapping boundary line L of the plot C above the mesh data M ( FIG. 2 : S107). Here, since the center of the plot C is the local point of the mobile terminal device 10, the boundary line L does not appear in the captured image I, and the "+" button 2100 is displayed.
ここで、例えば、計測者が、現地点から動き回って、近くに存在する単木に向かって三次元レーザースキャナー11とカメラ12とを単木Tへ向けると、図22Aに示すように、携帯端末装置10は、単木TのメッシュデータMを取得し、撮影画像I内に単木TのメッシュデータMを表示させる。ここで、単木Tの背面には、プロットCの境界線Lが、地面のメッシュデータMの上方に浮かんだように表示される。これにより、計測者は、プロットC内を確認しながら、単木TのメッシュデータMを取得することが出来る。ここで、単木TのメッシュデータMが取得された場合、上述と同様に、計測者が、「+」ボタン2100を介して、撮影画像I内の単木TのメッシュデータMの任意の点を選択すると、携帯端末装置10が、選択された単木TのメッシュデータMから単木Tの胸高直径を算出し、図22Bに示すように、この単木Tに番号(「1」)2200を付与し、算出した胸高直径(17.9cm)2201を表示する。 Here, for example, when the measurer moves around from the local point and directs the three-dimensional laser scanner 11 and the camera 12 toward the single tree T that exists nearby, the portable terminal The device 10 acquires the mesh data M of the single tree T and displays the mesh data M of the single tree T in the captured image I. Here, on the back of the single tree T, the boundary line L of the plot C is displayed as if floating above the mesh data M of the ground. As a result, the measurer can acquire the mesh data M of the single tree T while confirming the inside of the plot C. FIG. Here, when the mesh data M of the single tree T is acquired, the measurer can select any point of the mesh data M of the single tree T in the captured image I via the "+" button 2100 as described above. is selected, the portable terminal device 10 calculates the breast height diameter of the single tree T from the mesh data M of the selected single tree T, and assigns the number (“1”) 2200 to this single tree T as shown in FIG. 22B. , and the calculated chest height diameter (17.9 cm) 2201 is displayed.
又、計測者は、プロットC内を動き回るが、設定されたプロットCは、地理座標系に設定されるため、図23A、図23Bに示すように、携帯端末装置10の位置が、プロットCの境界線Lに近づけば、撮影画像I内にプロットCの境界線Lが表示される。これにより、上述と同様に、計測者は、プロットC内を確認しながら、単木TのメッシュデータMを取得することが出来る。 In addition, although the measurement person moves around within plot C, the set plot C is set in the geographic coordinate system. If the boundary line L is approached, the boundary line L of the plot C is displayed in the photographed image I. As a result, the measurer can acquire the mesh data M of the single tree T while confirming the inside of the plot C in the same manner as described above.
更に、計測者が、結果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24Aに示すように、取得したメッシュデータMと、プロットCの境界線Lとを横方向から見た場合d三次元的に表示させる。又、単木TのメッシュデータMには、計測された胸高直径2400が表示される。計測者が、携帯端末装置10のタッチパネルを操作することで、携帯端末装置10は、図24Bに示すように、取得したメッシュデータMと、プロットCの境界線Tとが斜め方向から見た場合で三次元的に表示させたり、図24Cに示すように、上方向から見た場合で三次元的に表示させたりする。このように、計測者は、プロットC内のメッシュデータMと単木Tの胸高直径2400を一見して確認することが可能となる。 Furthermore, when the measurer inputs the result key into the mobile terminal device 10, the mobile terminal device 10, as shown in FIG. In case d, it is displayed three-dimensionally. Also, in the mesh data M of the single tree T, the measured breast height diameter 2400 is displayed. When the measurer operates the touch panel of the mobile terminal device 10, the mobile terminal device 10 changes the obtained mesh data M and the boundary line T of the plot C as shown in FIG. , or three-dimensionally when viewed from above as shown in FIG. 24C. Thus, the measurer can confirm the mesh data M in the plot C and the breast height diameter 2400 of the single tree T at a glance.
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 terminal device 10 is configured to include each unit, but the program for realizing each unit may be stored in a storage medium and the storage medium may be provided. In this configuration, the program is read by the device, and the device realizes each part. In that case, the program itself read from the recording medium exhibits the effects of the present invention. Furthermore, it is also possible to provide a method of storing the steps executed by each unit in a hard disk.
以上のように、本発明に係るプロット調査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、プロット調査を簡便に、且つ、精度高く行うことが可能なプロット調査システム及び計測方法として有効である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the plot survey system and measurement method according to the present invention are useful in all fields in which geographic coordinate system position information is acquired and utilized, 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 plot survey system and a measurement method that can perform easily and with high accuracy.
1 プロット調査システム
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 作成制御部
107 変更制御部
1 plot research system 10 portable terminal device 11 three-dimensional laser scanner 12 camera 13 position communication device 101 first acquisition control unit 102 second acquisition control unit 103 first conversion control unit 104 second conversion control unit 105 display control Section 106 Creation Control Section 107 Change Control Section
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、当該撮影画像内の計測対象領域にメッシュデータを重ねて表示させる表示制御部と、
所定のプロットの作成キーが入力されると、前記携帯端末装置の現地点の地理座標系位置情報を基準点として、地理座標系の上方向から見た場合の所定の形状を有するプロットの境界線を作成する作成制御部と、
前記作成されたプロットの境界線が前記メッシュデータと重複する場合、当該重複するメッシュデータの地理座標系位置情報の上下方向の座標値を用いて、前記重複するプロットの境界線の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を変更することで、前記重複するプロットの境界線を前記メッシュデータの上方に表示させる変更制御部と、
を備えるプロット調査システム。 A plot survey 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 the geographic coordinate system position information acquired by the 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 displays the mesh data overlaid on a measurement target area in the captured image by associating the geographic coordinate system of the mesh data with the camera coordinate system of the captured image;
When a predetermined plot creation key is entered, a boundary line of a plot having a predetermined shape when viewed from above the geographical coordinate system with the geographical coordinate system position information of the local point of the portable terminal device as a reference point a creation control unit that creates a
When the created plot boundary line overlaps with the mesh data, the vertical coordinate value of the geographical coordinate system position information of the overlapping mesh data is used to determine the geographical coordinate system position of the overlapping plot boundary line. a change control unit for displaying the boundary lines of the overlapping plots above the mesh data by changing the coordinate values in the vertical direction of the information;
A plot survey system comprising:
前記プロットの境界線の他部が前記メッシュデータと重複しない場合、前記重複しないプロットの境界線の他部の地理座標系位置情報の上下方向の座標値に初期値を設定する、
請求項1に記載のプロット調査システム。 When a part of the boundary line of the plot overlaps with the mesh data, the change control unit calculates an addition value by adding a predetermined value to the vertical coordinate value of the geographical coordinate system position information of the overlapping mesh data. and changing the vertical coordinate value of the geographical coordinate system position information of a part of the boundary line of the overlapping plots to the added value,
If the other part of the plot boundary does not overlap with the mesh data, setting an initial value to the vertical coordinate value of the geographical coordinate system position information of the other part of the non-overlapping plot boundary,
The plot research system according to claim 1.
前記プロットの境界線が前記新規メッシュデータと重複する場合、当該重複する新規メッシュデータの地理座標系位置情報の上下方向の座標値を用いて、前記重複するプロットの境界線の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を変更することで、前記重複するプロットの境界線を前記新規メッシュデータの上方に表示させる、
請求項1又は2に記載のプロット調査システム。 When the mesh data is newly displayed, the change control unit determines whether the newly displayed new mesh data and the boundary line of the plot overlap,
When the boundary line of the plot overlaps with the new mesh data, geographical coordinate system position information of the boundary line of the overlapping plot using the vertical coordinate value of the geographical coordinate system position information of the overlapping new mesh data By changing the coordinate value in the vertical direction of, the boundary line of the overlapping plot is displayed above the new mesh data,
The plot research 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、当該撮影画像内の計測対象領域にメッシュデータを重ねて表示させる表示制御工程と、
所定のプロットの作成キーが入力されると、前記携帯端末装置の現地点の地理座標系位置情報を基準点として、地理座標系の上方向から見た場合の所定の形状を有するプロットの境界線を作成する作成制御工程と、
前記作成されたプロットの境界線が前記メッシュデータと重複する場合、当該重複するメッシュデータの地理座標系位置情報の上下方向の座標値を用いて、前記重複するプロットの境界線の地理座標系位置情報の上下方向の座標値を変更することで、前記重複するプロットの境界線を前記メッシュデータの上方に表示させる変更制御工程と、
を備えるプロット調査方法。 A plot investigation method for a plot investigation 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 the geographic coordinate system position information acquired by the 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 three-dimensional point cloud data in the geographical coordinate system and converting it into mesh data representing the surface of the measurement target area composed of polygons;
a display control step of displaying the mesh data superimposed on a measurement target area in the captured image by associating the geographic coordinate system of the mesh data with the camera coordinate system of the captured image;
When a predetermined plot creation key is entered, a boundary line of a plot having a predetermined shape when viewed from above the geographical coordinate system with the geographical coordinate system position information of the local point of the portable terminal device as a reference point a creation control step of creating
When the created plot boundary line overlaps with the mesh data, the vertical coordinate value of the geographical coordinate system position information of the overlapping mesh data is used to determine the geographical coordinate system position of the overlapping plot boundary line. a change control step of displaying the boundary lines of the overlapping plots above the mesh data by changing the coordinate values in the vertical direction of the information;
A plot research method comprising:
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