JP6282725B2 - Image data editing apparatus, image data editing method, and image data editing program - Google Patents
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Description
本発明は、画像データ編集装置および画像データ編集方法ならびに画像データ編集プログラムに関する。 The present invention relates to an image data editing apparatus, an image data editing method, and an image data editing program.
点の集合からなる３次元点群データを用いて、測定対象物の外形を再現することが知られている。 It is known to reproduce the outer shape of a measurement object using three-dimensional point cloud data composed of a set of points.
特開２０１２−１３６６０号公報（特許文献１）には、「測定対象物の点群データからその特徴を抽出し、対象物の輪郭に係るデータを自動的かつ短時間に生成する」と記載されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-13660 (Patent Document 1) describes that “features are extracted from point cloud data of an object to be measured, and data relating to the contour of the object is automatically and quickly generated”. ing.
対象物を測定して３次元点群データを得る際、特に広い範囲の測定を行う場合には、センサを移動させながら測定を行う方法が有効である。しかしながら、移動式センサにより測定される３次元点群データには測定環境の影響が現れるため、特許文献１に記載された技術では、ユーザが必要とするデータが得られない場合があった。測定環境の影響は、たとえば路面上を走行する移動式センサの場合、路面の段差や路面の傾きなどに起因する測定誤差などであり、特許文献１に記載された技術では、この影響を除去して測定対象物の外形を再現することができなかった。 When obtaining a three-dimensional point cloud data by measuring an object, a method of performing measurement while moving a sensor is effective particularly when measuring a wide range. However, since the influence of the measurement environment appears in the three-dimensional point cloud data measured by the mobile sensor, the technique described in Patent Document 1 sometimes fails to obtain data required by the user. For example, in the case of a mobile sensor traveling on a road surface, the influence of the measurement environment is a measurement error due to a road surface step or a road surface inclination. The technique described in Patent Document 1 eliminates this influence. Thus, the external shape of the measurement object could not be reproduced.
本発明の目的は、移動式センサにより測定される３次元点群データに対する測定環境の影響を除去し、ユーザにとって必要なデータを得るために測定対象物の外見を再現可能にする技術を提供することである。 An object of the present invention is to provide a technique that removes the influence of a measurement environment on three-dimensional point cloud data measured by a mobile sensor and makes it possible to reproduce the appearance of a measurement object in order to obtain data necessary for the user. That is.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
本発明の一実施の形態は、移動式センサにより収集される３次元点群データを記憶する記憶装置を有する。また、前記３次元点群データを３次元画像データへ変換する場合に使用される３次元画像生成パラメータを入力する入力装置を有する。また、前記入力装置により設定された前記３次元画像生成パラメータに基づき前記３次元点群データを３次元画像データへ変換する表示処理部を有する。また、前記表示処理部から出力される前記３次元画像データに基づき、３次元画像を表示する表示装置を有する。 One embodiment of the present invention includes a storage device that stores three-dimensional point cloud data collected by a mobile sensor. In addition, an input device for inputting a 3D image generation parameter used when the 3D point cloud data is converted into 3D image data is provided. A display processing unit configured to convert the three-dimensional point cloud data into three-dimensional image data based on the three-dimensional image generation parameters set by the input device; In addition, the image processing apparatus includes a display device that displays a three-dimensional image based on the three-dimensional image data output from the display processing unit.
また、他の実施の形態では、記憶装置が、移動式センサにより収集される３次元点群データを記憶する３次元点群データ記憶ステップを有する。また、前記３次元点群データを３次元画像データへ変換する場合に使用される３次元画像生成パラメータを入力する３次元画像生成パラメータ入力ステップを有する。また、前記３次元画像生成パラメータに基づき、前記３次元点群データを３次元画像データへ変換する３次元画像生成ステップを有する。また、生成された３次元画像データを出力する３次元画像出力ステップを有する。 In another embodiment, the storage device includes a three-dimensional point group data storage step for storing three-dimensional point group data collected by the mobile sensor. In addition, a three-dimensional image generation parameter input step for inputting a three-dimensional image generation parameter used when the three-dimensional point cloud data is converted into three-dimensional image data. In addition, a three-dimensional image generation step of converting the three-dimensional point cloud data into three-dimensional image data based on the three-dimensional image generation parameters. Also, a 3D image output step for outputting the generated 3D image data is provided.
また、他の実施の形態では、記憶装置と、入力装置と、表示処理部と、表示装置とを有する画像データ編集装置のコンピュータに実行させる画像データ編集プログラムであって、記憶装置が、移動式センサにより収集される３次元点群データを記憶する３次元点群データ記憶ステップを前記コンピュータに実行させる。また、前記３次元点群データを３次元画像データに変換する場合に使用される３次元画像生成パラメータを前記表示処理部に入力する３次元画像生成パラメータ入力ステップを前記コンピュータに実行させる。また、前記表示処理部が、前記３次元画像生成パラメータに基づき、前記３次元点群データを３次元画像データへ変換する、３次元画像生成ステップを前記コンピュータに実行させる。また、前記表示装置が、前記表示処理部から出力される前記３次元画像データに基づき、３次元画像を表示する３次元画像表示ステップを前記コンピュータに実行させる。 In another embodiment, there is provided an image data editing program to be executed by a computer of an image data editing apparatus having a storage device, an input device, a display processing unit, and a display device, wherein the storage device is mobile The computer is caused to execute a three-dimensional point cloud data storage step for storing the three-dimensional point cloud data collected by the sensor. Further, the computer is caused to execute a three-dimensional image generation parameter input step of inputting a three-dimensional image generation parameter used for converting the three-dimensional point cloud data into three-dimensional image data to the display processing unit. Further, the display processing unit causes the computer to execute a three-dimensional image generation step of converting the three-dimensional point cloud data into three-dimensional image data based on the three-dimensional image generation parameters. Further, the display device causes the computer to execute a 3D image display step of displaying a 3D image based on the 3D image data output from the display processing unit.
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。 Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
本発明の代表的な実施の形態によれば、移動式センサにより測定される３次元点群データに対する測定環境の影響を除去し、ユーザにとって必要なデータを得るようにして、測定対象物の外見を再現できるようになる。 According to the representative embodiment of the present invention, the influence of the measurement environment on the three-dimensional point cloud data measured by the mobile sensor is removed, and the data necessary for the user is obtained, so that the appearance of the measurement object is obtained. Can be reproduced.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
＜全体構成＞Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
<Overall configuration>
図１は、本発明の一実施の形態における画像データ編集装置１０の構成例の概要を示す図である。図１に示されるように画像データ編集装置１０は、入力装置１００と、処理装置２００と、記憶装置３００と、表示装置４００とを有する。
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a configuration example of an image
処理装置２００は、入力処理部２１０と、データ変換処理部２２０と、表示処理部２３０と、データ入出力処理部２４０とを有する。
The
記憶装置３００は、３次元点群データ３１０と３次元画像データ３２０とを記憶する。
The
また、図１の実線で示される入力装置１００と、処理装置２００と、記憶装置３００と、表示装置４００とは、所定のハードウェアにより実装される。そして、図１の破線で示される入力処理部２１０と、データ変換処理部２２０と、表示処理部２３０と、データ入出力処理部２４０とは、所定のハードウェアもしくはソフトウェアにより実装される。
In addition, the
記憶装置３００は、路面上を走行する移動式センサにより測定される３次元点群データ３１０をファイル名と対応付けて記憶する。以下、図２〜図４を用いて３次元点群データ３１０について詳細に説明する。
The
図２に示される測定環境は、垂直方向に設けられる第１壁部６１０と、第２壁部６３０と、複数の矩形の部材からなるスリット部６２０とを有する。
The measurement environment shown in FIG. 2 includes a
図２に示されるように、移動式センサ５００は、周辺の複数の方向にレーザーを照射し、光が当たった点までの距離を測定することで３次元点群データ３１０を収集する。これによって、移動式センサ５００は、測定対象物である第１壁部６１０と、スリット部６２０と、第２壁部６３０について３次元点群データ３１０を収集する。３次元点群データ３１０は、点群に含まれる各点の３次元空間上の座標の位置情報からなる。また、移動式センサ５００により収集された３次元点群データ３１０は、記憶装置３００に記憶される。
As shown in FIG. 2, the
図３は、図２に示される測定対象物である第１壁部６１０と、スリット部６２０と、第２壁部６３０について収集された３次元点群データ３１０を構成する各点を表示する３次元点群画像を示す。
FIG. 3 shows the points constituting the three-dimensional
また、図４は、図３に示される３次元点群画像と測定対象物である第１壁部６１０と、スリット部６２０と、第２壁部６３０との関係を示す図である。図４に示されるように、第１壁部６１０および第２壁部６３０については、同じ平面を構成する連続する３次元点群データ３１０が収集される。また、スリット部６２０は、複数の矩形の部材からなり、スリット部６２０を構成する部材と部材との間には隙間が存在する。そして、各部材については３次元点群データ３１０が収集されるものの、レーザーが照射されない隙間については、３次元点群データ３１０は収集されない。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the three-dimensional point cloud image shown in FIG. 3 and the
図５は、図２に示される測定対象物である第１壁部６１０と、スリット部６２０と、第２壁部６３０について収集された３次元点群データ３１０から変換される３次元画像データ３２０に基づいて表示される３次元画像を示す。図５に示されるように、３次元点群データ３１０が収集された第１壁部６１０と、スリット部６２０と、第２壁部６３０については、対応する範囲に３次元画像が表示される。ここで、移動式センサ５００は、路面を早い速度で移動することがある。このような場合には、測定対象物の３次元点群データ３１０を網羅して収集できないことがある。そして、実際には平面が存在するにも関わらず、図５に示されるような隙間６０１が表示されてしまうことがある。また、このような隙間６０１は、スリット部６２０の一部のような実際に存在する隙間なのか、実際には存在しない隙間なのかを区別することが困難であるという問題があった。その他にも、測定環境に起因する誤差としては、路面に段差や斜面があることにより、進行に伴い移動式センサ５００の位置が上下方向に移動し、測定される高さ方向に誤差が生じるものがある。
FIG. 5 shows three-
また、図２に示される測定環境では、各測定対象物について一方の面についてしか３次元点群データ３１０を収集していない。よって、図５に示される３次元画像は、厚みのない平面の画像である。
＜応答画面＞In the measurement environment shown in FIG. 2, the three-dimensional
<Response screen>
図６は、本発明の一実施の形態における表示装置４００が表示する画像データ編集画面の例を示す図である。図６に示されるように、画像データ編集画面は、データ表示領域４１０と、データ参照ボタン４２０と、データ保存ボタン４３０と、点群データチェックボックス４４０と、画像データチェックボックス４５０と、パラメータ調整部４６０とを含む。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an image data editing screen displayed by the
入力装置１００は、ユーザから入力を受け付ける。入力装置１００が受け付けた入力は、入力処理部２１０を介して、データ変換処理部２２０に入力される。
The
データ参照ボタン４２０を選択する入力を受け付けると、表示装置４００は、画像データ編集画面に対して、図7に示されるデータ選択ダイアログボックス４７０を重畳して表示する。その後、データ選択ダイアログボックス４７０にて３次元点群データ３１０のファイル名（または、編集対象の画像データ群を識別するためのプロジェクト名）が選択されると、表示装置４００は、データ選択ダイアログボックス４７０の表示を消去する。そして、表示装置４００は、選択された３次元点群データ３１０のファイル名を処理装置２００に出力する。その後、処理装置２００は、出力された３次元点群データ３１０のファイル名を保持する。
When receiving an input for selecting the
点群データチェックボックス４４０を選択する入力を受け付けると、処理装置２００のデータ入出力処理部２４０は、処理装置２００が保持するファイル名をキーに記憶装置３００を検索することで、キーと対応する３次元点群データ３１０を取得する。そして、データ入出力処理部２４０は、取得した３次元点群データ３１０を表示処理部２３０に出力する。
When an input for selecting the point cloud data check
表示処理部２３０は、出力された３次元点群データ３１０を、３次元点群データ３１０を構成する各点を表示する３次元点群画像データへ変換し、変換した３次元点群画像データを表示装置４００に出力する。そして、表示装置４００は、表示処理部２３０から出力された３次元点群画像データに基づき、３次元点群画像を表示する。これにより、図８に示されるように、表示装置４００は、データ選択ダイアログボックス４７０にて選択された３次元点群データ３１０の３次元点群画像をデータ表示領域４１０に表示する。また、点群データチェックボックス４４０の選択を解除する入力を受け付けると、表示装置４００は、データ表示領域４１０に表示された３次元点群画像を消去する。
The
データ保存ボタン４３０を選択する入力を受け付けると、データ表示領域４１０に表示される３次元画像を表示するための３次元点群画像データおよび３次元画像データ３２０が記憶装置３００に記憶される。
When an input for selecting the
画像データチェックボックス４５０を選択する入力を受け付けると、処理装置２００のデータ入出力処理部２４０は、処理装置２００が保持するファイル名をキーに記憶装置３００を検索することで、キーと対応する３次元点群データ３１０を取得する。そして、データ入出力処理部２４０は、取得した３次元点群データ３１０を表示処理部２３０に出力する。
When an input for selecting the image
表示処理部２３０には、３次元点群データ３１０を３次元画像データ３２０に変換する際に使用するパラメータである３次元画像生成パラメータが設定されている。そして、表示処理部２３０は、設定されている３次元画像生成パラメータに基づき、出力された３次元点群データ３１０から構造物の同じ平面を構成する点群を抽出し、抽出した点群を３次元画像データ３２０へ変換する。
In the
表示処理部２３０は、変換した３次元画像データ３２０を表示装置４００に出力する。そして、表示装置４００は、表示処理部２３０から出力された３次元画像データ３２０に基づき、３次元画像をデータ表示領域４１０に表示する。また、画像データチェックボックス４５０の選択を解除する入力を受け付けると、表示装置４００は、データ表示領域４１０に表示された３次元画像を消去する。
The
ここで、３次元画像生成パラメータとしては、路面段差の影響（例えば、水平方向に形成される平面の段差）を除去するための路面段差除去パラメータと、路面うねりの影響を除去するためのうねり除去パラメータと、隙間を補間するための隙間補間パラメータと、垂直方向に形成される平面の段差を除去するため壁段差除去パラメータとがある。これらのパラメータを調整することで、３次元点群データの測定環境に起因する誤差を除去したり、ユーザの用途に応じた３次元画像の生成が可能となる。 Here, as the three-dimensional image generation parameters, the road surface step removal parameter for removing the influence of the road surface step (for example, the step of the plane formed in the horizontal direction) and the undulation removal for removing the influence of the road surface undulation. There are a parameter, a gap interpolation parameter for interpolating the gap, and a wall step removal parameter for removing a step in a plane formed in the vertical direction. By adjusting these parameters, it is possible to remove errors caused by the measurement environment of the three-dimensional point cloud data and to generate a three-dimensional image according to the user's application.
そして、図８に示されるように、パラメータ調整部４６０は路面段差除去パラメータの値を指定するための路面段差除去スライドバー４６１と、うねり除去パラメータの値を指定するための、うねり除去スライドバー４６２と、隙間補間パラメータの値を指定するための隙間補間スライドバー４６３と、壁段差除去パラメータの値を指定するための壁段差除去スライドバー４６４とを有する。
As shown in FIG. 8, the
入力装置１００は、路面段差除去スライドバー４６１、うねり除去スライドバー４６２、隙間補間スライドバー４６３、壁段差除去スライドバー４６４をスライドさせる入力を受け付ける。そして、各スライドバー４６１、４６２、４６３、４６４がスライドされることにより、スライド後の位置に応じた３次元画像生成パラメータが、データ変換処理部２２０に入力される。なお、スライドバー４６１、４６２、４６３、４６４をスライドさせることに替えて、３次元画像生成パラメータの値の入力を入力装置１００が受け付けるようにしても良い。
The
隙間補間パラメータは、表示処理部２３０が、同じ平面を構成する連続する点群を抽出する範囲を決定するためのパラメータである。隙間補間パラメータの値が大きくなるのに比例して、同じ平面を構成する連続する点群として点が抽出される範囲は広くなり、これにより、隙間が補間される。以下、図９〜図１４を用いて、隙間補間スライドバー４６３がスライドされることに伴い、３次元画像の隙間が補間される処理について説明する。
The gap interpolation parameter is a parameter for the
隙間補間パラメータは、初期値として「０」が設定されている。表示処理部２３０は、隙間補間パラメータの値が「０」である場合、図９に示されるように、３次元点群データ３１０の各点の位置からの距離が「Ａ」以内の点であって、同じ平面上に存在する点を、同じ平面を構成する点群として抽出する（つまり、各点を中心とする半径Ａ以内に存在する点であって、同じ平面上に存在する点を同じ平面を構成する点として抽出する）。
The gap interpolation parameter is set to “0” as an initial value. When the value of the gap interpolation parameter is “0”, the
そして、隙間補間パラメータの値が「０」である場合、表示処理部２３０は、同じ平面を構成する点群として、点群８０１と、点群８０２〜８０９と、点群８１０とを抽出する。
When the value of the gap interpolation parameter is “0”, the
表示処理部２３０は、抽出した点群８０１〜８１０を、図１０に示される３次元画像９０１〜９１０を表示するための３次元画像データ３２０へ変換し、変換した３次元画像データ３２０を表示装置４００に出力する。そして、表示装置４００は、表示処理部２３０から出力された３次元画像データ３２０に基づき、３次元画像９０１〜９１０をデータ表示領域４１０に表示する。
The
隙間補間スライドバー４６３がスライドされることにより、その位置に応じた隙間補間パラメータがデータ変換処理部２２０に入力され、データ変換処理部２２０に設定される隙間補間パラメータが入力される隙間補間パラメータへ変更される。
When the gap
隙間補間スライドバー４６３がスライドされることで、隙間補間パラメータの値が初期値である「０」から「５」に変更されると、図１１に示されるように、表示処理部２３０は、３次元点群データ３１０の各点の位置からの距離が「Ｂ」（距離Ｂは、距離Ａよりも長い）以内の点であって、同じ平面上に存在する点を、同じ平面を構成する点群として抽出する。
When the gap
そして、隙間補間パラメータの値が「５」である場合、表示処理部２３０は、同じ平面を構成する点群として、点群１００１と、点群１００２と、点群１００３とを抽出する。
When the value of the gap interpolation parameter is “5”, the
表示処理部２３０は、抽出した点群１００１〜１００３から、図１２に示される３次元画像１１０１〜１１０３を表示するための３次元画像データ３２０へ変換し、変換した３次元画像データ３２０を表示装置４００に出力する。そして、表示装置４００は、表示処理部２３０から出力された、３次元画像データ３２０に基づき、３次元画像１１０１〜１１０３をデータ表示領域４１０に表示する。隙間補間パラメータの値が初期値よりも大きな値に変更されることで、スリット部を構成する部材と部材との間の隙間が補間され、スリット部は一つの３次元画像１１０２として表示される。
The
隙間補間スライドバー４６３がさらにスライドされることで、隙間補間パラメータの値が「５」から「９」に変更されると、図１３に示されるように表示処理部２３０は、３次元点群データ３１０の各点の位置からの距離が「Ｃ」（距離Ｃは、距離Ｂよりも長い）以内の点であって、同じ平面上に存在する点を、同じ平面を構成する点群として抽出する。
When the gap
そして、隙間補間パラメータの値が「９」である場合、表示処理部２３０は、同じ平面を構成する点群として、点群１２０１と、点群１２０２と、点群１２０３とを抽出する。
When the value of the gap interpolation parameter is “9”, the
表示処理部２３０は、抽出した点群１２０１〜１２０３を、図１４に示される３次元画像１３０１〜１３０３を表示するための３次元画像データ３２０に変換し、変換した３次元画像データ３２０を表示装置４００に出力する。そして、表示装置４００は、表示処理部２３０から出力された３次元画像データ３２０に基づき、３次元画像１３０１〜１３０３をデータ表示領域４１０に表示する。隙間補間パラメータの値が「５」から「９」に変更されることで、３次元画像１１０３が有する隙間６０１が補間される。
The
次に、壁段差除去パラメータは、表示処理部２３０が、同じ平面を構成する連続する点群を抽出する水平方向の距離を決定するためのパラメータである。壁段差除去パラメータの値が大きくなるのに比例して、同じ平面を構成する連続する点群として点が抽出される水平方向の距離が長くなり、これにより、垂直方向に形成される平面の段差が除去される。以下、図１５および図１６を用いて、壁段差除去スライドバー４６４がスライドされることに伴い、３次元画像の垂直方向に形成される平面の段差が除去される処理について説明する。
Next, the wall level difference removal parameter is a parameter for the
壁段差除去スライドバー４６４がスライドされることにより、壁段差除去パラメータの値が初期値である「０」から「５」に変更されると、図１５に示されるように、表示処理部２３０は、３次元点群データ３１０の各点の位置から水平方向の距離が「Ｈ」（距離Ｈは、壁段差除去パラメータの値が初期値である「０」の場合の距離よりも長い）以内の点を、同じ平面を構成する点群として抽出する。なお、表示処理部２３０は、新たに構成される平面からの距離（平面と直交する直線の長さが相当する）が「Ｈ」以内の点を、同じ平面を構成する点群として抽出するようにしても良い。
When the wall step
そして、壁段差除去パラメータの値が「５」である場合、表示処理部２３０は、同じ平面を構成する点群として、点群２００１を抽出する。
When the value of the wall level difference removal parameter is “5”, the
表示処理部２３０は、抽出した点群２００１を図１６に示される３次元画像２１０１を表示するための３次元画像データ３２０へ変換し、変換した３次元画像データ３２０を表示装置４００に出力する。また、表示処理部２３０は、抽出した点群２００１を構成する各点の水平方向の座標の平均値を算出し、算出した平均値の位置に表示されるように、点群を３次元画像データ３２０へ変換し、変換した３次元画像データ３２０を表示装置４００に出力する。そして、表示装置４００は、表示処理部２３０から出力された３次元画像データ３２０に基づき、３次元画像２１０１をデータ表示領域４１０に表示する。壁段差除去パラメータの値が初期値よりも大きな値に変更されることで、水平面と直交する各平面の３次元画像１３０１〜１３０３（前述、図１４）間の段差が除去される。
The
次に、路面段差除去パラメータは、表示処理部２３０が、同じ平面を構成する連続する点群を抽出する垂直方向の距離を決定するためのパラメータである。路面段差除去パラメータの値が大きくなるのに比例して、同じ平面を構成する連続する点群として点が抽出される垂直方向の距離が長くなり、これにより、水平方向に形成される平面の段差が除去される。以下、図１７〜図２４を用いて、路面段差除去スライドバー４６１がスライドされることに伴い、３次元画像の水平方向に形成される平面の段差が除去される処理について説明する。
Next, the road surface step removal parameter is a parameter for the
図１７に示される測定環境は、水平面と直交して上下方向に設けられる壁部１１１０と、路面よりも高い位置に水平方向に設けられる第１張出部１１２０と、第１張出部１１２０よりも高い位置に水平方向に設けられる第２張出部１１３０とを有する。
The measurement environment shown in FIG. 17 includes a
図１７に示されるように、移動式センサ５００は、異なる方向について、測定対象物である壁部１１１０と、第１張出部１１２０と、第２張出部１１３０までの距離を瞬時に測定することで３次元点群データ３１０を収集する。
As shown in FIG. 17, the
ここで、図１７に示される測定環境の路面の一部に段差がある。そして、路面上を走行する移動式センサ５００により収集される３次元点群データ３１０には、路面の段差に起因する誤差が生じることがある。すなわち、図１７に示されるように、移動式センサ５００の移動方向に対して直交するように、路面に凹凸が続く測定環境において、移動式センサ５００が凹部にある場合と凸部にある場合とで、移動式センサ５００から壁部１１１０までの距離は変わらない。一方で、移動式センサ５００が凹部にある場合と凸部にある場合とでは、移動式センサ５００から第１張出部１１２０までの距離と、移動式センサ５００から第２張出部１１３０までの距離は変化する。このため、測定環境（図１７に示される測定環境）で収集される３次元点群データ３１０には、特に第１張出部１１２０と、第２張出部１１３０に相当する部分に、図１８に示されるノイズが現れる。
Here, there is a step in part of the road surface of the measurement environment shown in FIG. In the three-dimensional
そして、図１８に示されるように、本来は１つの水平な平面である第１張出部１１２０および第２張出部１１３０と対応する３次元点群データ３１０は、傾いた複数の平面を再現する３次元点群データ３１０になっている。
As shown in FIG. 18, the three-dimensional
路面段差除去パラメータは、初期値として「０」が設定されている。表示処理部２３０は、路面段差除去パラメータの値が「０」である場合、図１９に示されるように、３次元点群データ３１０の各点の位置から垂直方向の距離が「Ｄ」以内の点を、同じ平面を構成する点群として抽出する。なお、表示処理部２３０は、新たに構成される平面からの距離（平面と直交する直線の長さが相当する）が「Ｄ」以内の点を、同じ平面を構成する点群として抽出するようにしても良い。
The road surface step removal parameter is set to “0” as an initial value. When the value of the road surface step removal parameter is “0”, the
そして、路面段差除去パラメータの値が「０」である場合、表示処理部２３０は、同じ平面を構成する点群として、点群１４０１と、点群１４０２と、点群１４０３と、点群１４０４とを抽出する。
When the value of the road surface step removal parameter is “0”, the
表示処理部２３０は、抽出した点群１４０１〜１４０４を、図２０に示される３次元画像１５０１〜１５０４を表示するための３次元画像データ３２０へ変換し、変換した３次元画像データ３２０を表示装置４００に出力する。そして、表示装置４００は、表示処理部２３０から出力された３次元画像データ３２０に基づき、３次元画像１５０１〜１５０４をデータ表示領域４１０に表示する。
The
路面段差除去スライドバー４６１がスライドされることにより、その位置に応じた路面段差除去パラメータがデータ変換処理部２２０に入力され、データ変換処理部２２０に設定される路面段差除去パラメータが入力される路面段差除去パラメータへ変更される。
When the road surface step
路面段差除去スライドバー４６１がスライドされることにより、路面段差除去パラメータの値が初期値である「０」から「５」に変更されると、図２１に示されるように、表示処理部２３０は、３次元点群データ３１０の各点の位置から垂直方向の距離が「Ｅ」（距離Ｅは、距離Ｄよりも長い）以内の点を、同じ平面を構成する点群として抽出する。なお、表示処理部２３０は、新たに構成される平面からの距離（平面と直交する直線の長さが相当する）が「Ｅ」以内の点を、同じ平面を構成する点群として抽出するようにしても良い。
When the road surface step
そして、路面段差除去パラメータの値が「５」である場合、表示処理部２３０は、同じ平面を構成する点群として、点群１６０１と、点群１６０２と、点群１６０３とを抽出する。
When the value of the road surface step removal parameter is “5”, the
表示処理部２３０は、抽出した点群１６０１〜１６０３を図２２に示される３次元画像１７０１〜１７０３を表示するための３次元画像データ３２０へ変換し、変換した３次元画像データ３２０を表示装置４００に出力する。また、表示処理部２３０は、点群を構成する各点の水平面からの高さの平均値を算出し、算出した高さの平均値の位置に表示されるように、点群を３次元画像データ３２０へ変換し、変換した３次元画像データ３２０を表示装置４００に出力する。そして、表示装置４００は、表示処理部２３０から出力された３次元画像データ３２０に基づき、３次元画像１７０１〜１７０３をデータ表示領域４１０に表示する。路面段差除去パラメータの値が初期値よりも大きな値に変更されることで、水平面と平行な隣接する平面である３次元画像１５０２と３次元画像１５０３の間の段差が除去される。
The
なお、表示処理部２３０は、抽出した点群の各点の水平面からの高さが最も低い点から、水平面からの高さが最も高い点までの間のいずれかの位置に表示されるように、点群を３次元画像データ３２０へ変換し、変換した３次元画像データ３２０を表示装置４００に出力するようにしても良い。例えば、表示処理部２３０は、抽出した点群の各点の水平面からの高さの中央値の位置に表示されるように、抽出した点群を３次元画像データ３２０へ変換するようにしても良い。また、表示処理部２３０は、抽出した点群の各点の水平面からの高さが最も低い位置（または最も高い位置）に表示されるように、抽出した点群を３次元画像データ３２０へ変換するようにしても良い。
Note that the
路面段差除去スライドバー４６１がさらにスライドされることで、路面段差除去パラメータの値が「５」から「９」に変更されると、図２３に示されるように表示処理部２３０は、３次元点群データ３１０の各点の位置からの距離が「Ｆ」（距離Ｆは、距離Ｅよりも長い）以内の点を、同じ平面を構成する点群として抽出する。なお、表示処理部２３０は、新たに構成される平面からの距離（平面と直交する直線の長さが相当する）が「Ｆ」以内の点を、同じ平面を構成する点群として抽出するようにしても良い。
When the road surface step
そして、路面段差除去パラメータの値が「９」である場合、表示処理部２３０は、同じ平面を構成する点群として、点群１８０１と、点群１８０２とを抽出する。
When the value of the road surface step removal parameter is “9”, the
表示処理部２３０は、抽出した点群１８０１と点群１８０２を、図２４に示される３次元画像１９０１と３次元画像１９０２を表示するための３次元画像データ３２０へ変換し、変換した３次元画像データ３２０を表示装置４００に出力する。そして、表示装置４００は、表示処理部２３０から出力された３次元画像データ３２０に基づき、３次元画像１９０１と３次元画像１９０２とをデータ表示領域４１０に表示する。路面段差除去パラメータの値がさらに大きな値に変更されることで、水平面と平行な隣接する平面である３次元画像１７０１と３次元画像１７０２との間の段差が除去される。
The
なお、次回以降に、３次元画像データを編集するに際しては、初期値に替えて、前回、３次元画像データ３２０へ変換するのに使用した３次元画像生成パラメータの値を、表示処理部２３０に入力するようにしても良い。
＜本実施の形態の効果＞When editing the 3D image data from the next time onward, the value of the 3D image generation parameter used for the previous conversion to the
<Effects of the present embodiment>
以上説明した本実施の形態における画像データ編集装置によれば、３次元画像生成パラメータを調整することにより、３次元点群データ３１０を３次元画像データ３２０へ変換することで、移動式センサ５００により測定される３次元点群データ３１０の測定環境に起因する誤差を除去することが可能になる。また、３次元点群データ３１０の測定環境に起因する誤差に拘わらず３次元画像生成パラメータを調整することが可能であり、ユーザの用途に応じて、測定対象物の外見を再現できるようになる。
特に３次元画像生成パラメータは、複数の調整項目をユーザに提示することで、ユーザが各々の調整項目は複数の値から選択可能である。これによりユーザはパラメータを自由に調整することにより、その用途に適した３次元画像データを生成することができる。According to the image data editing apparatus in the present embodiment described above, the
In particular, the three-dimensional image generation parameter presents a plurality of adjustment items to the user, and the user can select each adjustment item from a plurality of values. Thereby, the user can generate the three-dimensional image data suitable for the use by adjusting the parameters freely.
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
例えば、３次元画像データ３２０が、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）ソフトで編集可能なＣＡＤデータである実施形態もある。
For example, there is an embodiment in which the three-
また、画像データ編集装置がタブレット端末である実施形態もある。その場合、タブレット端末が有するタッチパネルが、入力装置１００および表示装置４００として機能する。
There is also an embodiment in which the image data editing device is a tablet terminal. In that case, the touch panel included in the tablet terminal functions as the
１０…画像データ編集装置、１００…入力装置、２００…処理装置、２１０…入力処理部、２２０…データ変換処理部、２３０…表示処理部、２４０…データ入出力処理部、３００…記憶装置、３１０…３次元点群データ、３２０…３次元画像データ、４００…表示装置、４１０…データ表示領域、４２０…データ参照ボタン、４３０…データ保存ボタン、４４０…点群データチェックボックス、４５０…画像データチェックボックス、４６０…パラメータ調整部、４６１…路面段差除去スライドバー、４６２…うねり除去スライドバー、４６３…隙間補間スライドバー、４６４…壁段差除去スライドバー、４７０…データ選択ダイアログボックス、５００…移動式センサ、６０１…隙間、６１０…第１壁部、６２０…スリット部、６３０…第２壁部、８０１，８０２，８０３，８０４，８０５，８０６，８０７，８０８，８０９，８１０，１００１，１００２，１００３，１２０１，１２０２，１２０３，１４０１，１４０２，１４０３，１４０４，１６０１，１６０２，１６０３，１８０１，１８０２，２００１…点群、９０１，９０２，９０３，９０４，９０５，９０６，９０７，９０８，９０９，９１０，１１０１，１１０２，１１０３，１３０１，１３０２，１３０３，１５０１，１５０２，１５０３，１５０４，１７０１，１７０２，１７０３，１９０１，１９０２…３次元画像、１１１０…壁部、１１２０…第１張出部、１１３０…第２張出部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記３次元点群データを３次元画像データへ変換する場合に使用される３次元画像生成パラメータを入力する入力装置と、
前記入力装置により設定された前記３次元画像生成パラメータに基づき前記３次元点群データを３次元画像データへ変換する表示処理部と、
前記表示処理部から出力される前記３次元画像データに基づき、３次元画像を表示する表示装置と、
を有し、
前記３次元画像生成パラメータは、同じ平面を構成する点群として点が抽出される垂直方向の距離を決定する路面段差除去パラメータ、同じ平面を構成する点群として点が抽出される水平方向の距離を決定する壁段差除去パラメータ、および同じ平面を構成する点群として点を抽出する範囲を決定する隙間補間パラメータを含み、
前記表示処理部は、前記表示装置に前記路面段差除去パラメータの値を指定する路面段差除去スライドバー、前記壁段差除去パラメータの値を指定する壁段差除去スライドバー、および隙間補間パラメータの値を指定する隙間補間スライドバーをそれぞれ表示させる、画像データ編集装置。 A storage device for storing three-dimensional point cloud data collected by the mobile sensor;
An input device for inputting 3D image generation parameters used when converting the 3D point cloud data into 3D image data;
A display processing unit for converting the 3D point cloud data into 3D image data based on the 3D image generation parameters set by the input device;
A display device for displaying a three-dimensional image based on the three-dimensional image data output from the display processing unit;
I have a,
The three-dimensional image generation parameter includes a road surface step removal parameter for determining a vertical distance from which points are extracted as a point group constituting the same plane, and a horizontal distance from which points are extracted as a point group constituting the same plane. Including a wall step removal parameter for determining a gap, and a gap interpolation parameter for determining a range for extracting points as a point group constituting the same plane,
The display processing unit designates a value of a road surface step removal slide bar for designating a value of the road surface step removal parameter, a wall step removal slide bar for designating a value of the wall step removal parameter, and a value of a gap interpolation parameter to the display device. An image data editing device that displays gap interpolation slide bars to be displayed .
前記３次元点群データを３次元画像データへ変換する場合に使用される３次元画像生成パラメータを入力する３次元画像生成パラメータ入力ステップと、
前記３次元画像生成パラメータに基づき、前記３次元点群データを３次元画像データへ変換する３次元画像生成ステップと、
生成された３次元画像データを出力する３次元画像出力ステップと、
を有し、
前記３次元画像生成パラメータ入力ステップにおける前記３次元画像生成パラメータは、同じ平面を構成する点群として点が抽出される垂直方向の距離を決定する路面段差除去パラメータ、同じ平面を構成する点群として点が抽出される水平方向の距離を決定する壁段差除去パラメータ、および同じ平面を構成する点群として点を抽出する範囲を決定する隙間補間パラメータを含み、表示装置に表示される前記路面段差除去パラメータの値を指定する路面段差除去スライドバー、前記壁段差除去パラメータの値を指定する壁段差除去スライドバー、および前記隙間補間パラメータの値を指定する隙間補間スライドバーを用いて入力される、画像データ編集方法。 A three-dimensional point cloud data storage step in which the storage device stores the three-dimensional point cloud data collected by the mobile sensor;
A three-dimensional image generation parameter input step for inputting a three-dimensional image generation parameter used when converting the three-dimensional point cloud data into three-dimensional image data;
A three-dimensional image generation step of converting the three-dimensional point cloud data into three-dimensional image data based on the three-dimensional image generation parameters;
A three-dimensional image output step of outputting the generated three-dimensional image data;
I have a,
The 3D image generation parameter in the 3D image generation parameter input step includes a road surface step removal parameter for determining a vertical distance from which points are extracted as a point group constituting the same plane, and a point group constituting the same plane. The road surface step removal displayed on the display device, including a wall step removal parameter for determining a horizontal distance from which the point is extracted and a gap interpolation parameter for determining a range for extracting the point as a point group constituting the same plane An image input using a road surface step removal slide bar for specifying a parameter value, a wall step removal slide bar for specifying the wall step removal parameter value, and a gap interpolation slide bar for specifying the gap interpolation parameter value Data editing method.
記憶装置が、移動式センサにより収集される３次元点群データを記憶する３次元点群データ記憶ステップと、
前記入力装置が、前記３次元点群データを３次元画像データに変換する場合に使用される３次元画像生成パラメータを前記表示処理部に入力する３次元画像生成パラメータ入力ステップと、
前記表示処理部が、前記３次元画像生成パラメータに基づき、前記３次元点群データを３次元画像データへ変換する、３次元画像生成ステップと、
前記表示装置が、前記表示処理部から出力される前記３次元画像データに基づき、３次元画像を表示する３次元画像表示ステップと、
を前記コンピュータに実行させ、
前記３次元画像生成パラメータは、同じ平面を構成する点群として点が抽出される垂直方向の距離を決定する路面段差除去パラメータ、同じ平面を構成する点群として点が抽出される水平方向の距離を決定する壁段差除去パラメータ、および同じ平面を構成する点群として点を抽出する範囲を決定する隙間補間パラメータを含み、
前記３次元画像生成パラメータ入力ステップは、
前記表示処理部が前記表示装置に表示される前記路面段差除去パラメータの値を指定する路面段差除去スライドバー、前記壁段差除去パラメータの値を指定する壁段差除去スライドバー、および前記隙間補間パラメータの値を指定する隙間補間スライドバーを表示するステップと、
前記入力部が路面段差除去スライドバー、壁段差除去スライドバー、および隙間補間スライドバーを操作して前記３次元画像生成パラメータを入力するステップと、
を有する、画像データ編集プログラム。 An image data editing program to be executed by a computer of an image data editing apparatus having a storage device, a display processing unit, an input device, and a display device,
A three-dimensional point cloud data storage step in which the storage device stores the three-dimensional point cloud data collected by the mobile sensor;
A three-dimensional image generation parameter input step for inputting, to the display processing unit, a three-dimensional image generation parameter used when the input device converts the three-dimensional point cloud data into three-dimensional image data;
A three-dimensional image generation step in which the display processing unit converts the three-dimensional point cloud data into three-dimensional image data based on the three-dimensional image generation parameters;
A three-dimensional image display step in which the display device displays a three-dimensional image based on the three-dimensional image data output from the display processing unit;
To the computer ,
The three-dimensional image generation parameter includes a road surface step removal parameter for determining a vertical distance from which points are extracted as a point group constituting the same plane, and a horizontal distance from which points are extracted as a point group constituting the same plane. Including a wall step removal parameter for determining a gap, and a gap interpolation parameter for determining a range for extracting points as a point group constituting the same plane,
The three-dimensional image generation parameter input step includes:
The road surface step removal slide bar for designating the value of the road surface step removal parameter displayed on the display device by the display processing unit, the wall step removal slide bar for designating the value of the wall step removal parameter, and the gap interpolation parameter A step of displaying a gap interpolation slide bar for specifying a value;
The input unit operating the road surface step removal slide bar, the wall step removal slide bar, and the gap interpolation slide bar to input the three-dimensional image generation parameters;
An image data editing program.
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