JP7004636B2 - Display data generator, display data generation method, and display data generation program - Google Patents
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Description
本発明は、対象物の3次元点群データに基づく画像を表示装置に表示する表示データを生成する表示データ生成装置、表示データ生成方法、および表示データ生成プログラムに関する。 The present invention relates to a display data generation device that generates display data for displaying an image based on three-dimensional point cloud data of an object on a display device, a display data generation method, and a display data generation program.
従来、対象物の3次元点群データに基づいて、対象物の3次元点群の画像を表示装置に表示する表示データを生成する表示データ生成装置が知られている。特許文献1には、対象物をカメラで撮像して得られる2次元のカラー画像上の3点以上の点に3次元点群データに基づく3次元位置情報を与えることで、対象物の3次元点群に対象物のカラー画像を重畳する表示データ生成装置が開示されている。 Conventionally, there is known a display data generation device that generates display data for displaying an image of a three-dimensional point cloud of an object on a display device based on the three-dimensional point cloud data of the object. In Patent Document 1, three-dimensional of an object is provided by giving three-dimensional position information based on three-dimensional point cloud data to three or more points on a two-dimensional color image obtained by imaging the object with a camera. A display data generator that superimposes a color image of an object on a point cloud is disclosed.
しかしながら、特許文献1に記載の表示データ生成装置は、3次元点群に対象物のカラー画像を重畳するものであり、対象物の3次元点群に応じた複数の点を対象物の2次元の図面上に重畳することはできない。 However, the display data generation device described in Patent Document 1 superimposes a color image of an object on a three-dimensional point cloud, and a plurality of points corresponding to the three-dimensional point cloud of the object are two-dimensionally arranged on the object. Cannot be superimposed on the drawing of.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、対象物の3次元点群に応じた複数の点を対象物の2次元の図面上に重畳することができる表示データ生成装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and obtains a display data generation device capable of superimposing a plurality of points corresponding to a three-dimensional point cloud of an object on a two-dimensional drawing of the object. With the goal.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の表示データ生成装置は、データ取得部と、点群データ生成部と、表示データ生成部と、を備える。データ取得部は、トンネルの3次元点群データと、トンネルの2次元の図面のデータを含む図面データと、トンネルの延伸方向に沿った軌跡のデータである軌跡データとを取得する。点群データ生成部は、データ取得部によって取得された3次元点群データおよび軌跡データに基づいて、3次元点群データで示される3次元点群に含まれる複数の3次元点を軌跡に直交する直交平面に投影して得られる複数の2次元点を含む2次元点群のデータである2次元点群データを生成する。表示データ生成部は、データ取得部によって取得された図面データと、点群データ生成部によって生成された2次元点群データとに基づいて、図面に2次元点群を重畳した画像を表示装置に表示する表示データを生成する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the display data generation device of the present invention includes a data acquisition unit, a point cloud data generation unit, and a display data generation unit. The data acquisition unit acquires the three-dimensional point group data of the tunnel , the drawing data including the data of the two-dimensional drawing of the tunnel , and the locus data which is the data of the locus along the extension direction of the tunnel . The point cloud data generation unit is orthogonal to the locus of a plurality of 3D points included in the 3D point cloud represented by the 3D point cloud data based on the 3D point cloud data and the locus data acquired by the data acquisition unit. Generates two-dimensional point cloud data, which is data of a two-dimensional point cloud including a plurality of two-dimensional points obtained by projecting onto an orthogonal plane. The display data generation unit displays an image in which a two-dimensional point cloud is superimposed on the drawing based on the drawing data acquired by the data acquisition unit and the two-dimensional point cloud data generated by the point cloud data generation unit. Generate display data to be displayed.
本発明によれば、対象物の3次元点群に応じた複数の点を対象物の2次元の図面上に重畳することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that a plurality of points corresponding to a three-dimensional point cloud of an object can be superimposed on a two-dimensional drawing of the object.
以下に、本発明の実施の形態にかかる表示データ生成装置、表示データ生成方法、および表示データ生成プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, the display data generation device, the display data generation method, and the display data generation program according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる表示データ生成装置の構成例を示す図である。図1に示すように、実施の形態1にかかる表示データ生成装置1は、記憶部20と、処理部30とを備え、対象物の図面に3次元点データに基づく2次元点群を重畳した画像を表示装置2に表示する表示データを生成する。対象物は、例えば、トンネル、道路、橋、ガードレール、および水道管といった構造物である。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a display data generation device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the display data generation device 1 according to the first embodiment includes a
記憶部20には、対象物の3次元点群データ、軌跡データ、および図面データが記憶される。3次元点群データは、対象物を3次元点群で表すデータである。3次元点群は、複数の3次元点からなる集合である。3次元点群データには、複数の3次元点のデータが含まれており、各3次元点のデータには、3次元点の3次元における位置を示すデータが含まれる。
The
軌跡データは、対象物の延伸方向に沿った軌跡のデータである。かかる軌跡データは、例えば、対象物の延伸方向に沿った線のデータである。図面データは、正射投影で描画された対象物の2次元の図面のデータであり、例えば、設計図面のデータである。 The locus data is the data of the locus along the stretching direction of the object. The locus data is, for example, line data along the stretching direction of the object. The drawing data is data of a two-dimensional drawing of an object drawn by orthographic projection, and is, for example, data of a design drawing.
処理部30は、データ取得部33と、点群データ生成部34と、表示データ生成部35と、表示データ出力部36とを備える。データ取得部33は、記憶部20から対象物の3次元点群データ、軌跡データ、および図面データを取得する。
The
点群データ生成部34は、データ取得部33によって取得された3次元点群データおよび軌跡データに基づいて、3次元点群データで示される3次元点群に含まれる複数の3次元点を軌跡に直交する直交平面に投影して得られる複数の2次元点を含む2次元点群のデータである2次元点群データを生成する。
The point cloud
図2は、実施の形態1にかかる対象物の3次元点群、軌跡、および直交平面との関係を示す図である。図2に示す例では、対象物の3次元点群60と、対象物の延伸方向に沿って延伸する軌跡61と、軌跡61に直交する直交平面62とが示されている。図2に示す例では、対象物はトンネルである。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the three-dimensional point cloud, the locus, and the orthogonal plane of the object according to the first embodiment. In the example shown in FIG. 2, a three-
なお、図2に示す軌跡61は、トンネル内部を延伸するが、トンネルの延伸方向に沿って延伸するものであればよく、トンネル外を延伸するものであってもよい。また、図2に示す例では、軌跡61が直線であるため、1つの直交平面62が示されているが、軌跡61が曲線である場合、軌跡61の延伸方向に直交平面62が設けられる。
The
表示データ生成部35は、データ取得部33によって取得された図面データと、点群データ生成部34によって生成された2次元点群データとに基づいて、対象物の図面に2次元点群を重畳した画像を表示装置2に表示する表示データを生成する。
The display
表示データ出力部36は、表示データ生成部35によって生成された表示データを表示装置2へ出力する。表示装置2は、表示データ出力部36から取得した表示データに基づいて、対象物の図面に3次元点データに基づく2次元点群を重畳した画像を表示することができる。なお、表示装置2は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)またはOEL(Organic Electro-Luminescence)を含む。
The display
図3は、実施の形態1にかかる対象物の図面に2次元点群を重畳した画像の例を示す図である。図3に示すように、対象物の図面71に2次元点群72が重畳された画像70が表示装置2に表示される。そのため、図面71と2次元点群72との差異を確認することで、例えば、実際の対象物が図面71通りに施工されているかを把握したり、対象物が経年劣化などによって生じた変状を把握したりすることができる。これにより、例えば、対象物の点検作業の時間とコストを削減することもできる。
FIG. 3 is a diagram showing an example of an image in which a two-dimensional point cloud is superimposed on a drawing of an object according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, an
以下、実施の形態1にかかる表示データ生成装置の構成についてさらに詳細に説明する。図4は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置の詳細構成の一例を示す図である。図4に示すように、実施の形態1にかかる表示データ生成装置1は、通信部10と、記憶部20と、処理部30とを備える。
Hereinafter, the configuration of the display data generation device according to the first embodiment will be described in more detail. FIG. 4 is a diagram showing an example of a detailed configuration of the display data generation device according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, the display data generation device 1 according to the first embodiment includes a
通信部10は、例えば、無線LAN(Local Area Network)通信、WAN(Wide Area Network)通信、または携帯電話通信などによって、ネットワーク7を介して3次元点群計測装置4と通信可能に接続される。ネットワーク7は、例えば、インターネットである。
The
記憶部20は、3次元点群データベース21と、図面データベース22と、軌跡データベース23とを備える。3次元点群データベース21は、3次元点群計測装置4によって計測日時毎に得られる対象物5の3次元点群データが含まれる。3次元点のデータには、3次元点の3次元における位置を示すデータとして、例えば、3次元点のXYZ軸座標系における座標を示すデータが含まれる。
The
3次元点群計測装置4は、撮像装置によって得られる対象物5の撮像データまたはレーザスキャナ装置によって得られる計測データから3次元点群データを生成する。例えば、3次元点群計測装置4は、対象物5の表面との間をレーザパルスが往復する時間および波長の位相差を計測し且つレーザパルスが発射した方向を計測することによって対象物5の形状を検出し、検出した形状を上述した3次元点群60のデータである3次元点群データとして出力する。なお、図4では、対象物5を1つ示しているが、3次元点群計測装置4は、複数の対象物5の各々を計測し、かかる計測結果に基づく3次元点群データを出力することができる。
The 3D point
図5は、実施の形態1にかかる3次元点群データベースのデータテーブルの一例を示す図である。図5に示すように、3次元点群データベース21のデータテーブルには、「対象物ID(Identifier)」、「点群ID」、「計測日時」、および「3次元点群データ」が互いに関連付けられたデータが含まれる。 FIG. 5 is a diagram showing an example of a data table of the three-dimensional point cloud database according to the first embodiment. As shown in FIG. 5, in the data table of the 3D point cloud database 21, "object ID (Identifier)", "point cloud ID", "measurement date and time", and "3D point cloud data" are associated with each other. The data is included.
「対象物ID」は、各対象物5に固有の識別情報である。「点群ID」は、各3次元点群データに固有の識別情報である。「計測日時」は、3次元点群データを得るために3次元点群計測装置4によって対象物5が計測された日時である。「3次元点群データ」は、3次元点群計測装置4によって得られる3次元点群データである。
The "object ID" is identification information unique to each
図5に示す例では、対象物ID「O001」の3次元点群データとして、3次元点群データDT1,DT2,DT3,DT4,DT5が含まれ、対象物ID「O002」の3次元点群データとして、3次元点群データDT6,DT7などが含まれていることを示している。例えば、3次元点群データDT1は、2014年2月1日に3次元点群計測装置4によって計測された3次元点群60のデータであり、3次元点群データDT2は、2015年2月12日に3次元点群計測装置4によって計測された3次元点群60のデータである。以下、3次元点群データDT1,DT2,DT3,DT4,DT5,DT6,DT7の各々を個別に区別せずに示す場合、3次元点群データDTと記載する場合がある。
In the example shown in FIG. 5, the three-dimensional point cloud data of the object ID “O001” includes the three-dimensional point cloud data DT 1 , DT 2 , DT 3 , DT 4 , and DT 5 , and the object ID “O002”. It is shown that the three-dimensional point cloud data DT 6 and DT 7 are included as the three-dimensional point cloud data. For example, the 3D point cloud data DT 1 is the data of the
このように、3次元点群データベース21には、3次元点群計測装置4によって計測日時毎に得られる3次元点群データDTが含まれるが、3次元点群データベース21に含まれる3次元点群データDTは、3次元点群計測装置4以外の装置によって生成されてもよい。
As described above, the 3D point cloud database 21 includes the 3D point cloud data DT obtained by the 3D point
図4に戻って、記憶部20に記憶される図面データベース22について説明する。図面データベース22は、各対象物5の図面71のデータが含まれる。対象物5の図面71は、正射投影で描画された対象物5の2次元の設計図面のデータである。対象物5の図面71には、例えば、対象物5の形状を示す図に加え、対象物5の各部の寸法などを示す情報が含まれる。対象物5の図面71は、対象物5がトンネルである場合、例えば、トンネルの断面形状を含む図である。また、対象物5の図面71は、対象物5が下水管である場合、下水管の断面形状を含む図である。
Returning to FIG. 4, the
図6は、実施の形態1にかかる図面データベースのデータテーブルの一例を示す図である。図6に示すように、図面データベース22のデータテーブルには、「対象物ID」および「図面データ」が互いに関連付けられたデータが含まれる。「対象物ID」は、図5に示す対象物IDと同じである。「図面データ」は、対象物5の図面データである。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a data table of the drawing database according to the first embodiment. As shown in FIG. 6, the data table of the
図6に示す例では、対象物ID「O001」の図面データとして、図面データDF1が含まれ、対象物ID「O002」の図面データとして、図面データDF2が含まれていることを示している。以下、図面データDF1,DF2の各々を個別に区別せずに示す場合、図面データDFと記載する。 In the example shown in FIG. 6, it is shown that the drawing data DF 1 is included as the drawing data of the object ID “O001” and the drawing data DF 2 is included as the drawing data of the object ID “O002”. There is. Hereinafter, when each of the drawing data DF 1 and DF 2 is shown without distinction, they are referred to as drawing data DF.
図4に戻って、記憶部20に記憶される軌跡データベース23について説明する。軌跡データベース23は、各対象物5の軌跡61のデータである軌跡データが含まれる。軌跡データは、対象物5の延伸方向に沿って延伸する線のデータである。なお、軌跡データベース23に含まれる軌跡データは、対象物5の延伸方向に沿った線のデータに代えて、対象物5の延伸方向に沿って配列された複数の3次元点のデータと、これらの3次元点のそれぞれに対応付けられた方向ベクトルのデータとを含むデータであってもよい。かかる方向ベクトルは、例えば、3次元点を通る軌跡61の方向を示すデータである。
Returning to FIG. 4, the
図7は、実施の形態1にかかる軌跡データベースのデータテーブルの一例を示す図である。図7に示すように、軌跡データベース23のデータテーブルには、「対象物ID」および「軌跡データ」が互いに関連付けられたデータが含まれる。「対象物ID」は、図5に示す対象物IDと同じである。「軌跡データ」は、対象物5の軌跡データである。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a data table of the trajectory database according to the first embodiment. As shown in FIG. 7, the data table of the
図7に示す例では、対象物ID「O001」の軌跡データとして、軌跡データDL1が含まれ、対象物ID「O002」の軌跡データとして、軌跡データDL2が含まれていることを示している。以下、軌跡データDL1,DL2の各々を個別に区別せずに示す場合、軌跡データDLと記載する。 In the example shown in FIG. 7, it is shown that the locus data DL 1 is included as the locus data of the object ID “O001” and the locus data DL 2 is included as the locus data of the object ID “O002”. There is. Hereinafter, when each of the locus data DL 1 and DL 2 is shown without distinction, it is described as the locus data DL.
なお、処理部30は、3次元点群データDTに基づいて軌跡データDLを生成する軌跡データ生成部としての機能を備えることもできる。例えば、対象物5がトンネルである場合、処理部30は、3次元点群データDTに基づき、3次元点群60で表されるトンネルの幅の中間位置をトンネルの入口から出口まで結ぶ線を軌跡61として特定することができる。なお、処理部30は、予め設定された計算モデルを用いて、3次元点群データDTに基づいて、軌跡データDLを生成することもできる。
The
図4に戻って、処理部30について説明する。図4に示すように、処理部30は、記憶処理部31と、受付部32と、データ取得部33と、点群データ生成部34と、表示データ生成部35と、表示データ出力部36とを備える。
Returning to FIG. 4, the
記憶処理部31は、3次元点群計測装置4からネットワーク7を介して通信部10で受信される計測データを記憶部20の3次元点群データベース21に追加する。3次元点群計測装置4からの計測データには、対象物ID、計測日時データ、および3次元点群データDTが含まれており、記憶処理部31は、3次元点群計測装置4から取得した計測データに新たな点群IDを関連付けて3次元点群データベース21に追加する。また、記憶処理部31は、不図示の装置からネットワーク7および通信部10を介して図面データDFおよび軌跡データDLを取得することもできる。
The
受付部32は、利用者による入力装置3への種々の操作を受け付けることができる。例えば、受付部32は、入力装置3への利用者の操作として、対象物5の図面への点群の重畳を要求する操作である点群重畳操作を受け付けることができる。また、受付部32は、入力装置3への利用者の操作として、2次元点群を構成する2つの2次元点間の距離の表示を要求する操作である距離表示要求操作を受け付けることができる。また、受付部32は、計測日時が異なる複数の3次元点群60を図面に表示する操作である対象点群指定操作を受け付けることができる。
The
また、受付部32は、入力装置3への利用者の操作として、点群の表示態様を指定する操作である表示態様指定操作を受け付けることができる。なお、点群の表示態様には、例えば、点群の濃淡に応じた着色が行われる第1表示態様、および図面と点群との位置ずれに応じた強調表示が行われる第2表示態様などがある。受付部32は、入力装置3への利用者の操作として、2次元群との位置ずれを比較する図面上の対象物5の形状を示す線を比較対象の線として指定する操作である比較対象指定操作を受け付けることができる。
Further, the
データ取得部33は、受付部32によって点群重畳操作が受け付けられている場合、点群重畳操作で指定された対象物IDのデータに関連付けられた3次元点群データDT、図面データDF、および軌跡データDLを記憶部20から取得する。なお、データ取得部33は、点群重畳操作によって複数の点群IDが指定されている場合、指定された複数の点群IDに関連付けられた複数の3次元点群データDTを記憶部20から取得する。
When the point cloud superimposition operation is accepted by the
点群データ生成部34は、データ取得部33によって取得された3次元点群データDTおよび軌跡データDLに基づいて、2次元点群データDXを生成する。2次元点群データDXは、3次元点群データDTで示される3次元点群60に含まれる複数の3次元点を軌跡61に直交する直交平面に投影して得られる複数の2次元点を含む2次元点群のデータである。
The point cloud
かかる点群データ生成部34は、軌跡標本化部41と、直交平面演算部42と、3次元点抽出部43と、投影点演算部44と、データ生成部45とを備える。
The point cloud
軌跡標本化部41は、データ取得部33によって取得された軌跡データDLを標本化処理して対象物5の延伸方向に沿った複数の3次元点を生成する。図8は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置による標本化処理を説明するための図である。なお、以下に説明する図8を含む複数の図面には、説明を分かりやすくするために、鉛直上向きを正方向とするZ軸を含む3次元の直交座標系を図示している。
The
図8に示す例では、軌跡標本化部41による標本化処理によって、軌跡データDLで示される軌跡61を通る複数の3次元点PL1~PL9のデータが生成される。図8に示す例では、理解を容易にするために、対象物5の3次元点群60に含まれる複数の3次元点のうち対象物5の延伸方向に沿った3次元点を示しており、一部の3次元点は図示されていない。以下において、3次元点PL1~PL9の各々を個別に区別せずに示す場合、3次元点PLと記載する場合がある。3次元点PLのデータには、3次元点PLの3次元の位置を示すデータと、3次元点PLの方向ベクトルのデータとが含まれる。方向ベクトルは、3次元点PLを通る軌跡61の方向を示すデータである。
In the example shown in FIG. 8, the sampling process by the
軌跡標本化部41による標本化間隔は、軌跡61の状態に応じて変更される。例えば、軌跡標本化部41は、軌跡61のうち曲率が大きい部分ほど標本化間隔を小さくすることができる。また、軌跡標本化部41による標本化処理によって生成されるデータと軌跡データDLが同じ形式のデータである場合、軌跡標本化部41による標本化処理は行われない。なお、軌跡標本化部41による標本化間隔は、等間隔であってもよい。
The sampling interval by the
図4に示す直交平面演算部42は、軌跡標本化部41によって生成された複数の3次元点PLのうち各々対応する3次元点PLを含み軌跡61に直交する複数の直交平面を演算する。図9は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置によって演算される直交平面を説明するための図である。
The orthogonal
図9に示す例では、複数の3次元点PL1~PL9のうち各々対応する3次元点PLを含み軌跡61に直交する複数の直交平面621~629が直交平面演算部42によって演算されている。以下、複数の直交平面621~629の各々を個別に区別せずに示す場合、直交平面62と記載する。
In the example shown in FIG. 9 , a plurality of
上述したように、3次元点PLのデータには、3次元点PLの3次元の位置を示すデータと、3次元点PLの方向ベクトルのデータとが含まれている。直交平面演算部42は、3次元点PLの3次元の位置を含み且つ3次元点PLの方向ベクトルに直交する平面を直交平面62として演算する。例えば、直交平面演算部42は、3次元点PL1の3次元の位置を含み且つ3次元点PL1の方向ベクトルに直交する平面を直交平面621として演算する。
As described above, the data of the three- dimensional point PL includes the data indicating the three-dimensional position of the three- dimensional point PL and the data of the direction vector of the three-dimensional point PL. The orthogonal
図4に示す3次元点抽出部43は、データ取得部33によって取得された3次元点群データDTで示される3次元点群60に含まれる複数の3次元点PLのうち複数の直交平面62のいずれかから予め設定された距離Dth内にある3次元点を複数の直交平面62の各々について抽出する。図10は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置による3次元点の抽出処理を説明するための図である。なお、図10は、説明を分かりやすくするために、Z軸方向から見た場合の、複数の3次元点PL1~PL9および複数の直交平面621~629を示している。
The three-dimensional
図10に示すように、3次元点抽出部43は、対象物5の3次元点群60を構成する複数の3次元点のうち複数の直交平面621~629のいずれかから予め設定された距離Dth内にある3次元点を複数の直交平面621~629の各々について抽出する。
As shown in FIG. 10 , the three-dimensional
図4に示す投影点演算部44は、3次元点抽出部43によって抽出された3次元点を複数の直交平面621~629のうち対応する直交平面62に投影して得られる投影点を演算する。図11は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置によって演算される投影点を説明するための図である。
The projection
図11では、一つの直交平面62に対して、3次元点抽出部43によって抽出された3次元点が3次元点PA1~PA9である場合の例を示している。すなわち、3次元点PA1~PA9は、対象物5の3次元点群60を構成する複数の3次元点のうち一つの直交平面62に対して距離Dth以内にある3次元点である。
FIG. 11 shows an example in which the three-dimensional points extracted by the three-dimensional
図11に示す例においては、投影点演算部44は、3次元点PA1~PA9を直交平面62に投影して得られる投影点PB1~PB9を演算する。3次元点PA1~PA9の直交平面62への投影は、3次元点PA1~PA9を直交平面62と直交する方向に直交平面62へ投影することによって行われる。
In the example shown in FIG. 11, the projection
例えば、投影点PB1は、3次元点PA1を直交平面62と直交する方向に直交平面62へ投影して得られる。また、投影点PB2は、3次元点PA2を直交平面62と直交する方向に直交平面62へ投影して得られる。以下、投影点PB1~PB9の各々を個別に区別せずに示す場合、投影点PBと記載する場合がある。
For example, the projection point P B1 is obtained by projecting the three-dimensional point PA1 onto the
図4に示すデータ生成部45は、投影点演算部44によって複数の直交平面62に投影して得られる複数の投影点PBを複数の直交平面62を重ね合わせることで一つの平面上に配置させた2次元点群のデータである2次元点群データDXを生成する。図12は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置によって生成される2次元点群データを説明するための図である。
The
図12では、各直交平面62に投影された複数の投影点PBを含む投影点群PGBが示されている。図12に示すように、データ生成部45は、複数の直交平面621~629を重ね合わせることで、複数の投影点PBを一つの平面64上に配置させて得られる2次元点群72のデータである2次元点群データDXを生成する。
FIG. 12 shows a projection point cloud PGB including a plurality of projection points PB projected on each
このように、点群データ生成部34は、データ取得部33によって取得された3次元点群データDTおよび軌跡データDLに基づいて、3次元点群データDTで示される3次元点群60に含まれる複数の3次元点を軌跡61に直交する直交平面62に投影して得られる複数の2次元点を含む2次元点群72のデータである2次元点群データDXを生成することができる。点群データ生成部34は、生成した2次元点群データDXを表示データ生成部35へ出力する。
As described above, the point cloud
次に、表示データ生成部35の構成について説明する。図4に示すように、表示データ生成部35は、データ生成部51と、密集度演算部52と、位置ずれ判定部53と、距離演算部54と、差分演算部55とを備える。
Next, the configuration of the display
データ生成部51は、データ取得部33によって取得された図面データDFと、点群データ生成部34によって生成された2次元点群データDXとに基づいて、図面71に2次元点群72を重畳した画像を表示装置2に表示する表示データDWを生成する。
The
図13は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置によって生成された表示データによって表示装置に表示される画像の一例を示す図である。図13に示すように、表示装置2には、表示データ生成装置1からの表示データDWによって、対象物5の図面71に2次元点群72が重畳された画像70が表示される。そのため、図面71と2次元点群72との差異を確認することで、図面71と実際の対象物5との差を容易に把握することができる。
FIG. 13 is a diagram showing an example of an image displayed on the display device by the display data generated by the display data generation device according to the first embodiment. As shown in FIG. 13, the
データ生成部51は、図面データDFに含まれる寸法を示す情報に基づいて、図面で示される対象物5の寸法を特定し、図面71で示される対象物5の寸法を調整することができる。2次元点群データDXには、3次元点群計測装置4によって計測された実測値の情報が含まれており、図面71で示される対象物5の寸法または2次元点群72の寸法を調整することで、図面71で示される対象物5と2次元点群72で示される対象物5との寸法を合わせることができる。
The
そして、データ生成部51は、図面71と2次元点群72との位置合わせを、図面71に設定された不図示の基準位置と軌跡データDLで示される軌跡61とに基づいて行うことができる。例えば、軌跡61が対象物5の幅方向の中心に設定されている場合、図面71には軌跡61を通る位置に基準位置が設定される。
Then, the
また、データ生成部51は、図面71から対象物5の形状を示す線を抽出する抽出処理と、図面71で示される対象物5の形状を示す線と2次元点群72との位置合わせを行う位置合わせ処理を行うこともできる。この場合、データ生成部51は、例えば、対象物5の形状パターンを複数含むテンプレートを用いて対象物5の形状を示す線を抽出する抽出処理を行うことができる。また、データ生成部51は、DNN(Deep Neural Network)などの機械学習器によって生成された計算モデルによって、対象物5の形状を示す線を抽出する抽出処理を行うことができる。
Further, the
この場合も、データ生成部51は、図面データDFに含まれる寸法を示す情報に基づいて、抽出処理で抽出した対象物5の寸法または2次元点群72の寸法を調整する。データ生成部51は、2次元点群72および位置を変更しながら、抽出処理で抽出した対象物5の形状を示す線と最も一致する可能性が高い位置に2次元点群72を配置する位置合わせ処理を行うことができる。なお、データ生成部51による図面71と2次元点群72との位置合わせ処理は上述した処理に限定されない。
Also in this case, the
次に、表示態様指定操作によって表示データ生成装置1により生成される表示データDWについて説明する。データ生成部51は、受付部32によって第1表示態様を指定する表示態様指定操作を含む点群重畳操作が受け付けられた場合、密集度演算部52によって演算された密集度に基づいて、2次元点群72に含まれる各2次元点の色を変更することができる。
Next, the display data DW generated by the display data generation device 1 by the display mode designation operation will be described. When the point cloud superimposition operation including the display mode specifying operation for designating the first display mode is received by the
密集度演算部52は、2次元点群データDXに基づいて、2次元点群72に含まれる各2次元点が位置する領域の密集度を演算することができる。例えば、密集度演算部52は、2次元点群72が存在する領域を予め設定された複数の領域に分割し、分割された領域である分割領域毎に存在する2次元点の数を、各2次元点が位置する領域の密集度として演算することができる。
The
図14は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置によって生成された表示データによって表示装置に表示される画像の他の例を示す図である。図14に示す例では、データ生成部51は、密集度が高い領域の2次元点と、密集度が低い領域の2次元点と、密集度が中間の領域の2次元点とにそれぞれ異なる色を設定している。例えば、データ生成部51は、15個以上の2次元点が存在する領域の2次元点を赤色に、5個以上15個未満の2次元点が存在する領域の2次元点を緑色に、4個以下の2次元点が存在する領域の2次元点を青色に各々設定することができる。
FIG. 14 is a diagram showing another example of an image displayed on the display device by the display data generated by the display data generation device according to the first embodiment. In the example shown in FIG. 14, the
なお、図14に示す例では、2次元点の色は密集度に応じて3段階に分けられるが、データ生成部51は、2次元点の色を2段階または4段階以上に分けることもできる。また、データ生成部51は、属する領域の密集度が低い2次元点ほど色を濃くするなどの強調表示を行った表示データDWを生成することもできる。また、データ生成部51は、属する領域の密集度が高い2次元点ほど色を濃くするなどの強調表示を行った表示データDWを生成することもできる。
In the example shown in FIG. 14, the color of the two-dimensional point is divided into three stages according to the density, but the
このように、密集度に応じた色で各2次元点が表示装置2によって表示されることから、表示データ生成装置1の利用者は、図面71と2次元点群72とのずれを容易に把握することができ、図面71と実際の対象物5との差をより容易に把握することができる。
In this way, since each two-dimensional point is displayed by the
また、データ生成部51は、受付部32によって第2表示態様を指定する表示態様指定操作を含む点群重畳操作が受け付けられた場合、位置ずれ判定部53によって判定された図面71における対象物5の形状を示す線と各2次元点との位置ずれに基づいて、位置ずれが予め設定された条件を満たす2次元点が表示装置2で強調表示されるデータを含む表示データDWを生成する。
Further, when the point cloud superimposition operation including the display mode designation operation for designating the second display mode is received by the
位置ずれ判定部53は、図面データDFと2次元点群データDXとに基づいて、2次元点群データDXで示される2次元点群72に含まれる各2次元点と図面71における対象物5の形状を示す線との位置ずれを判定する。データ生成部51は、位置ずれ判定部53によって判定された位置ずれが予め設定された条件を満たす2次元点が表示装置2で強調表示されるデータを含む表示データDWを生成する。例えば、データ生成部51は、位置ずれ判定部53によって判定された位置ずれの大きさを3段階に分け、各2次元点を位置ずれの大きさ毎に色分けする処理を行うことができる。
The
図15は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置によって生成された表示データによって表示装置に表示される画像の他の例を示す図である。図15に示す例では、データ生成部51は、位置ずれが小さい領域と、位置ずれが大きい領域と、位置ずれが中間の領域とにそれぞれ異なる色を設定している。例えば、データ生成部51は、位置ずれが大きい領域の2次元点を濃い赤色に、位置ずれが中間の領域の2次元点を薄い赤色に、位置ずれが小さい領域の2次元点を白色に各々設定することができる。これにより、位置ずれが大きい2次元点ほど表示装置2で強調表示されるデータを含む表示データDWを生成することができる。
FIG. 15 is a diagram showing another example of an image displayed on the display device by the display data generated by the display data generation device according to the first embodiment. In the example shown in FIG. 15, the
なお、図15に示す例では、2次元点の色は位置ずれに応じて3段階に分けられるが、データ生成部51は、2次元点の色を2段階または4段階以上に分けることもできる。また、データ生成部51は、位置ずれが大きい2次元点ほど色を濃くするなどの強調表示を行った表示データDWを生成することもできる。また、データ生成部51は、位置ずれが小さい2次元点ほど色を濃くするなどの強調表示を行った表示データDWを生成することもできる。
In the example shown in FIG. 15, the color of the two-dimensional point is divided into three stages according to the positional deviation, but the
このように、データ生成部51は、位置ずれに応じた色で各2次元点を表示装置2に表示する表示データDWを生成することから、表示データ生成装置1の利用者は、図面71と2次元点群72とのずれを容易に把握することができ、図面71と実際の対象物5との差をより容易に把握することができる。
In this way, the
また、データ生成部51は、図面71における対象物5の形状を示す線との位置ずれが予め設定された範囲を超える2次元点が単位面積当り予め設定された数以上ある領域である位置ずれ領域があるか否かを判定することができる。この場合、データ生成部51は、位置ずれ領域があると判定した場合、位置ずれ領域を強調表示した画像を表示装置2に表示する表示データDWを生成することができる。
Further, the
図16は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置によって生成された表示データによって表示装置に表示される画像の他の例を示す図である。図16に示す例では、データ生成部51は、図15に示す状態に加え、位置ずれ領域であると判定した領域を囲む枠74と、利用者に注意を喚起するためのマーク75とを含む画像70を表示装置2に表示する表示データDWを生成する。
FIG. 16 is a diagram showing another example of an image displayed on the display device by the display data generated by the display data generation device according to the first embodiment. In the example shown in FIG. 16, in addition to the state shown in FIG. 15, the
なお、位置ずれ判定部53は、図面データDFに基づいて、図面71における対象物5の形状を示す線を、対象物5の形状パターンを複数含むテンプレートを用いて抽出することができる。また、位置ずれ判定部53は、図面データDFに基づいて、DNNなどの機械学習器によって生成された計算モデルによって、対象物5の形状を示す線を抽出することもできる。位置ずれ判定部53は、図面データDFに基づいて抽出した対象物5の形状を示す線と2次元点群72に含まれる各2次元点との位置ずれを判定することができる。
The position
また、位置ずれ判定部53は、比較対象指定操作が受付部32によって受け付けられた場合、比較対象指定操作で指定された比較対象の線である対象物5の形状の一部を示す線と2次元点群72に含まれる各2次元点との位置ずれを判定することもできる。
Further, the position
このように、データ生成部51は、位置ずれが大きい領域を強調表示する画像を表示装置2に表示する表示データDWを生成することから、表示データ生成装置1の利用者は、図面71と2次元点群72とのずれを容易に把握することができ、図面71と実際の対象物5との差をより容易に把握することができる。
In this way, the
次に、距離表示要求操作によって表示データ生成装置1により生成される表示データDWについて説明する。図4に示す距離演算部54は、受付部32によって距離表示要求操作が受け付けられた場合、距離表示要求操作によって選択された2つの2次元点間の距離を演算することができる。
Next, the display data DW generated by the display data generation device 1 by the distance display request operation will be described. When the distance display request operation is received by the
データ生成部51は、受付部32によって距離表示要求操作が受け付けられた場合、距離演算部54によって演算された2点間の距離を示す情報を表示装置2に表示するデータを含む表示データDWを生成することができる。かかる表示データDWによって、表示装置2は、距離表示要求操作によって選択された2つの2次元点間の距離、または距離表示要求操作によって選択された2つの2次元点に対応する2つの3次元点間の距離を示す情報を表示することができる。
When the distance display request operation is received by the
図17は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置によって生成された表示データによって表示装置に表示される画像の他の例を示す図である。図17に示す例では、データ生成部51は、図15に示す状態に加え、距離表示要求操作によって選択された2つの2次元点76,77間の距離を示す文字78を含む画像70を表示装置2に表示する表示データDWを生成する。なお、図17に示す例では、距離表示要求操作によって選択された2つの2次元点76,77が他の2次元点よりも大きく表示されるが、2次元点76,77は他の2次元点と同じ大きさであってもよい。
FIG. 17 is a diagram showing another example of an image displayed on the display device by the display data generated by the display data generation device according to the first embodiment. In the example shown in FIG. 17, in addition to the state shown in FIG. 15, the
なお、受付部32によって受け付けられる距離表示要求操作は、入力装置3に含まれるマウスへの操作によって行われるが、受付部32は、トラックボール、スタイラスペン、またはタッチパネルなどの他のポインティングデバイスを入力装置3として距離表示要求操作を受け付けることもできる。
The distance display request operation received by the
また、距離演算部54は、受付部32によって距離表示要求操作が受け付けられた場合、3次元点群60を構成する複数の3次元点のうち、距離表示要求操作によって選択された2つの2次元点に対応する2つの3次元点間の距離を演算することができる。この場合、データ生成部51は、距離表示要求操作によって選択された2つの2次元点に対応する2つの3次元点間の距離を示す情報を表示することができる。距離表示要求操作によって選択された2次元点に対応する3次元点は、2次元点に変換される前の3次元点であり、2次元点の投影前の3次元点である。距離演算部54は、点群データ生成部34から2次元点に対応する3次元点の情報を取得することができる。
Further, when the distance display request operation is received by the
このように、データ生成部51は、距離表示要求操作によって選択された2つの2次元点間の距離を示す情報、または距離表示要求操作によって選択された2つの2次元点に対応する2つの3次元点間の距離を示す情報を表示装置2に表示する表示データDWを生成することができる。そのため、表示データ生成装置1の利用者は対象物5が存在する場所に行くことなく、対象物5のうち所望する箇所の測定を行うことができる。
As described above, the
なお、受付部32は、軌跡61の延伸方向に沿った方向で互いの距離が予め設定された閾値Dth1以上閾値Dth2未満である2つの3次元点に対応する2つの2次元点の選択に限り距離表示要求操作として受け付けることもできる。これにより、データ生成部51は、対象物5の延伸方向に互いの距離が閾値Dth1以上閾値Dth2未満の位置にある2つの3次元点の距離を示す情報を含む画像70を表示装置2に表示する表示データDWを生成することができる。なお、受付部32は、入力装置3から閾値Dth1,Dth2の設定操作を受け付けることができる。これにより、利用者によって閾値Dth1,Dth2を設定することができる。
The
次に、比較対象指定操作によって表示データ生成装置1により生成される表示データDWについて説明する。データ取得部33は、受付部32によって対象点群指定操作を含む点群重畳操作が受け付けられた場合、対象点群指定操作で指定される複数の3次元点群60の点群IDに対応する3次元点群データDTを記憶部20から取得する。
Next, the display data DW generated by the display data generation device 1 by the comparison target designation operation will be described. When the point cloud superimposition operation including the target point cloud designation operation is received by the
例えば、3次元点群データベース21が図5に示す状態であり、且つ対象点群指定操作で指定される複数の3次元点群60の点群IDが「G004」,「G005」であるとする。この場合、データ取得部33は、記憶部20から3次元点群データDT4,DT5を取得する。点群データ生成部34は、3次元点群データDT4,DT5に基づいて、点群ID「G004」の3次元点群60に対応する2次元点群72のデータを含む2次元点群データDXと、点群ID「G005」の3次元点群60に対応する2次元点群72のデータを含む2次元点群データDXとを生成する。以下、点群ID「G004」の3次元点群60に対応する2次元点群72を2次元点群72aと記載し、点群ID「G005」の3次元点群60に対応する2次元点群72を2次元点群72bと記載する。
For example, it is assumed that the three-dimensional point cloud database 21 is in the state shown in FIG. 5, and the point cloud IDs of the plurality of three-dimensional point cloud 60s designated by the target point cloud designation operation are "G004" and "G005". .. In this case, the
差分演算部55は、2次元点群72aと2次元点群72bとの差分を演算する。データ生成部51は、2次元点群72a,72bを図面71に重畳し且つ2次元点群72aと2次元点群72bとの差分の部分を表示装置2で強調表示する表示データDWを生成する。
The
図18は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置によって生成された表示データによって表示装置に表示される画像の他の例を示す図である。図18に示す例では、データ生成部51は、図面71に2つの2次元点群72a,72bを重畳し、且つ2次元点群72aと2次元点群72bとの差分がある領域を囲む枠81と、利用者に注意を喚起するためのマーク82とを含む画像70を表示装置2に表示する表示データDWを生成する。枠81によって、計測日時の異なる2つの2次元点群間の差分が強調表示されるため、例えば、対象物5のうち経年変化が生じている部分を容易に把握することができる。
FIG. 18 is a diagram showing another example of an image displayed on the display device by the display data generated by the display data generation device according to the first embodiment. In the example shown in FIG. 18, the
また、これらの2次元点群72a,72bは互いに異なる色で表示される。このように、異なる計測日時で得られる複数の3次元点群60を用いて生成される複数の2次元点群72a,72bが図面71に重畳されるため、対象物5の経年劣化による変位などを把握することができる。
Further, these two-
データ生成部51は、計測日時の異なる2つの2次元点群72a,72b間の差分が予め設定された条件を満たす場合に、図18に示す差分がある領域を囲む枠81を表示することができる。例えば、データ生成部51は、変位量が予め設定された量を超える2次元点の数が予め設定された数以上の領域がある場合、かかる領域を強調表示することができる。
The
また、データ生成部51は、差分演算部55によって演算された2つの2次元点群72a,72b間の差分の領域を着色または色の濃さを変えることで、計測日時の異なる2つの2次元点群72a,72b間の差分を強調表示することができる。
Further, the
つづいて、表示データ生成装置1の動作を、フローチャートを用いて説明する。図19は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置の第1表示データ生成処理の一例を示すフローチャートである。 Subsequently, the operation of the display data generation device 1 will be described with reference to a flowchart. FIG. 19 is a flowchart showing an example of the first display data generation process of the display data generation device according to the first embodiment.
図19に示すように、表示データ生成装置1の処理部30は、入力装置3への点群重畳操作を受け付けた場合、データ取得処理を行う(ステップS10)。かかるステップS10の処理において、処理部30は、点群重畳操作で指定された対象物5の3次元点群データDT、軌跡データDL、および図面データDFを記憶部20から取得する。
As shown in FIG. 19, the
処理部30は、ステップS10で取得した3次元点群データDTおよび軌跡データDLに基づいて、2次元点群データDXの生成処理を行う(ステップS11)。かかるステップS11の処理は、図20に示すステップS20~S23の処理であり、後で詳述する。
The
処理部30は、ステップS10で取得した図面データDFとステップS11で生成した2次元点群データDXとに表示データDWの生成処理を行う(ステップS12)。かかるステップS12の処理において、処理部30は、2次元点群72を図面71に重畳した画像70を表示装置2に表示する表示データDWを生成する。
The
処理部30は、ステップS12で生成した表示データDWを表示装置2へ出力し(ステップS13)、図19に示す処理を終了する。これにより、表示装置2において2次元点群72が重畳された図面71の画像が表示される。
The
図20は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置の2次元点群データの生成処理の一例を示すフローチャートである。図20に示すように、処理部30は、まず、軌跡標本化処理を行う(ステップS20)。かかるステップS20の処理において、処理部30は、対象物5の延伸方向に沿った軌跡61を標本化して対象物5の延伸方向に沿った複数の3次元点を生成する。
FIG. 20 is a flowchart showing an example of a two-dimensional point cloud data generation process of the display data generation device according to the first embodiment. As shown in FIG. 20, the
処理部30は、直交平面演算処理を行う(ステップS21)。かかるステップS21の処理において、処理部30は、ステップS20で生成した複数の3次元点のうち各々対応する3次元点を含み軌跡61に直交する複数の直交平面62を演算する。
The
処理部30は、3次元点投影処理を行う(ステップS22)。かかるステップS22の処理において、処理部30は、図19に示すステップS10で取得された3次元点群データDTで示される3次元点群60に含まれる複数の3次元点のうち複数の直交平面のいずれかから予め設定された距離内にある3次元点を複数の直交平面の各々について抽出する。
The
処理部30は、重ね合わせ処理を行う(ステップS23)。かかるステップS23の処理において、処理部30は、複数の直交平面に投影して得られる複数の投影点を複数の直交平面62を重ね合わせることで一つの平面上に配置させた2次元点群72のデータである2次元点群データDXを生成する。処理部30は、ステップS23の処理を終了すると、図20に示す処理を終了する。
The
続いて、表示データ生成装置1が行う第2表示データ生成処理を説明する。図21は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置の第2表示データ生成処理の一例を示すフローチャートである。なお、図21のステップS30,S31の処理は、図19に示すステップS10,S11の処理と同じであるため、説明を省略する。第2表示データ生成処理は、例えば、第1表示態様の表示態様指定操作を含む点群重畳操作を受け付けた場合に実行される。 Subsequently, the second display data generation process performed by the display data generation device 1 will be described. FIG. 21 is a flowchart showing an example of a second display data generation process of the display data generation device according to the first embodiment. Since the processing of steps S30 and S31 in FIG. 21 is the same as the processing of steps S10 and S11 shown in FIG. 19, the description thereof will be omitted. The second display data generation process is executed, for example, when a point cloud superimposition operation including the display mode designation operation of the first display mode is accepted.
図21に示すように、処理部30は、密集度の演算処理を行う(ステップS32)。かかるステップS32の処理において、ステップS31で生成した2次元点群データDXに基づいて、2次元点群72に含まれる各2次元点が位置する領域の密集度を演算する。
As shown in FIG. 21, the
そして、処理部30は、ステップS32で演算した密集度に応じた色分け処理を行う(ステップS33)。かかる色分け処理において、処理部30は、図面71に重畳する2次元点群72に含まれる各2次元点を密集度に応じた色に設定する。処理部30は、各2次元点を密集度に応じた色で表した2次元点群72を図面71に重畳した画像70を表示装置2に表示する表示データDWを生成する表示データ生成処理を行う(ステップS34)。処理部30は、ステップS34で生成した表示データDWを表示装置2へ出力する表示データ出力処理を行う(ステップS35)。処理部30は、ステップS35の処理を終了すると、図21に示す処理を終了する。
Then, the
続いて、表示データ生成装置1が行う第3表示データ生成処理を説明する。図22は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置の第3表示データ生成処理の一例を示すフローチャートである。なお、図22のステップS40,S41の処理は、図19に示すステップS10,S11の処理と同じであるため、説明を省略する。第3表示データ生成処理は、例えば、第2表示態様の表示態様指定操作を含む点群重畳操作を受け付けた場合に実行される。 Subsequently, the third display data generation process performed by the display data generation device 1 will be described. FIG. 22 is a flowchart showing an example of a third display data generation process of the display data generation device according to the first embodiment. Since the processing of steps S40 and S41 in FIG. 22 is the same as the processing of steps S10 and S11 shown in FIG. 19, the description thereof will be omitted. The third display data generation process is executed, for example, when a point cloud superimposition operation including the display mode designation operation of the second display mode is accepted.
図22に示すように、処理部30は、位置ずれ判定処理を行う(ステップS42)。かかるステップS42の処理において、処理部30は、ステップS40で取得した図面データDFとステップS41で生成した2次元点群データDXとに基づいて、図面71と2次元点群72との位置ずれを判定する。
As shown in FIG. 22, the
そして、処理部30は、ステップS42で演算した位置ずれに応じた強調処理を行う(ステップS43)。かかる強調処理において、処理部30は、例えば、図面71と2次元点群72との位置ずれが予め設定された条件を満たす場合、位置ずれが生じている部分を強調表示する情報である強調表示情報を生成する。処理部30は、図面71と2次元点群72との位置ずれが予め設定された条件を満たす部分を強調した状態で2次元点群72を図面71に重畳した画像70を表示装置2に表示する表示データDWを生成する表示データ生成処理を行う(ステップS44)。処理部30は、ステップS44で生成した表示データDWを表示装置2へ出力する表示データ出力処理を行う(ステップS45)。処理部30は、ステップS45の処理を終了すると、図22に示す処理を終了する。
Then, the
続いて、表示データ生成装置1が行う第4表示データ生成処理を説明する。図23は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置の第4表示データ生成処理の一例を示すフローチャートである。なお、図23のステップS50,S51の処理は、図19に示すステップS10,S11の処理と同じであるため、説明を省略する。第4表示データ生成処理は、例えば、距離表示要求操作を含む点群重畳操作を受け付けた場合に実行される。 Subsequently, the fourth display data generation process performed by the display data generation device 1 will be described. FIG. 23 is a flowchart showing an example of the fourth display data generation process of the display data generation device according to the first embodiment. Since the processing of steps S50 and S51 in FIG. 23 is the same as the processing of steps S10 and S11 shown in FIG. 19, the description thereof will be omitted. The fourth display data generation process is executed, for example, when a point cloud superimposition operation including a distance display request operation is accepted.
図23に示すように、処理部30は、距離表示要求操作によって選択された2つの2次元点間の距離の演算処理を行う(ステップS52)。また、処理部30は、ステップS52の処理において、2次元点間の距離の演算に代えて、距離表示要求操作によって選択された2つの2次元点に対応する2つの3次元点間の距離を演算することもできる。
As shown in FIG. 23, the
そして、処理部30は、ステップS52で演算した距離を示す情報を生成する(ステップS53)。処理部30は、2次元点群72を図面71に重畳した画像に、ステップS53で生成した距離を示す情報を追加した画像70を表示装置2に表示する表示データDWを生成する表示データ生成処理を行う(ステップS54)。処理部30は、ステップS54で生成した表示データDWを表示装置2へ出力する表示データ出力処理を行う(ステップS55)。処理部30は、ステップS55の処理を終了すると、図23に示す処理を終了する。
Then, the
続いて、表示データ生成装置1が行う第5表示データ生成処理を説明する。図24は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置の第5表示データ生成処理の一例を示すフローチャートである。第5表示データ生成処理は、例えば、対象点群指定操作を含む点群重畳操作を受け付けた場合に実行される。 Subsequently, the fifth display data generation process performed by the display data generation device 1 will be described. FIG. 24 is a flowchart showing an example of the fifth display data generation process of the display data generation device according to the first embodiment. The fifth display data generation process is executed, for example, when a point cloud superimposition operation including a target point cloud designation operation is accepted.
図24に示すように、処理部30は、対象点群指定操作で指定された複数の点群IDに関連付けられた3次元点群データDT、軌跡データDL、および図面データDFを取得するデータ取得処理を行う(ステップS60)。そして、処理部30は、2次元点群データDXの生成処理を行う(ステップS61)。かかるステップS61の処理において、処理部30は、ステップS60で取得した3次元点群データDTおよび軌跡データDLに基づいて、2次元点群データDXを点群ID毎に生成する。
As shown in FIG. 24, the
次に、処理部30は、ステップS61で生成された複数の2次元点群データDXに基づいて、点群間の差分演算処理を行う(ステップS62)。かかるステップS62の処理において、処理部30は、複数の2次元点群データDXで示される複数の2次元点群72間の差分を演算する。
Next, the
処理部30は、ステップS62で演算した複数の2次元点群72間の差分を強調する強調処理を行う(ステップS63)。かかるステップS63の処理において、処理部30は、例えば、複数の2次元点群72間の差分の部分を強調する枠の情報を生成する。
The
そして、処理部30は、2次元点群72を図面71に重畳した画像に、ステップS63で生成した枠の情報を追加した画像70を表示装置2に表示する表示データDWを生成する表示データ生成処理を行う(ステップS64)。処理部30は、ステップS64で生成した表示データDWを表示装置2へ出力する表示データ出力処理を行う(ステップS65)。処理部30は、ステップS65の処理を終了すると、図24に示す処理を終了する。
Then, the
図25は、実施の形態1にかかる表示データ生成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図25に示すように、表示データ生成装置1は、プロセッサ101と、メモリ102と、インタフェース回路103とを備えるコンピュータを含む。
FIG. 25 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the display data generation device according to the first embodiment. As shown in FIG. 25, the display data generation device 1 includes a
プロセッサ101、メモリ102およびインタフェース回路103は、バス104によって互いにデータの送受信が可能である。通信部10は、インタフェース回路103によって実現される。記憶部20は、メモリ102によって実現される。プロセッサ101は、メモリ102に記憶された表示データ生成プログラムを読み出して実行することによって、記憶処理部31、受付部32、データ取得部33、点群データ生成部34、表示データ生成部35、および表示データ出力部36の機能を実行する。プロセッサ101は、処理回路の一例であり、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processer)、およびシステムLSI(Large Scale Integration)のうち一つ以上を含む。
The
メモリ102は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、およびEEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)のうち一つ以上を含む。また、メモリ102は、コンピュータが読み取り可能なプログラムが記録された記録媒体を含む。かかる記録媒体は、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルメモリ、光ディスク、コンパクトディスク、およびDVD(Digital Versatile Disc)のうち一つ以上を含む。なお、表示データ生成装置1は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)およびFPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積回路を含んでいてもよい。
The
以上のように、実施の形態1にかかる表示データ生成装置1は、データ取得部33と、点群データ生成部34と、表示データ生成部35とを備える。データ取得部33は、対象物5の3次元点群データDTと、対象物5の2次元の図面71のデータを含む図面データDFと、対象物5の延伸方向に沿った軌跡61のデータである軌跡データDLとを取得する。点群データ生成部34は、データ取得部33によって取得された3次元点群データDTおよび軌跡データDLに基づいて、3次元点群データDTで示される3次元点群60に含まれる複数の3次元点を軌跡61に直交する直交平面62に投影して得られる複数の2次元点を含む2次元点群72のデータである2次元点群データDXを生成する。表示データ生成部35は、データ取得部33によって取得された図面データDFと、点群データ生成部34によって生成された2次元点群データDXとに基づいて、図面71に2次元点群72を重畳した画像70を表示装置2に表示する表示データDWを生成する。これにより、表示データ生成装置1は、対象物5の3次元点群60に応じた複数の2次元点を対象物5の2次元の図面71上に重畳した表示データDWを生成することができる。したがって、例えば、対象物5が構造物である場合に、対象物5が図面71通りに建築されているか否かを簡易に調査することができる。
As described above, the display data generation device 1 according to the first embodiment includes a
また、表示データ生成部35は、2次元点群72に含まれる各2次元点が位置する領域の密集度に基づいて、各2次元点の色を変更する。これにより、表示データ生成装置1の利用者は、図面71と2次元点群72とのずれを容易に把握することができ、図面71と実際の対象物5との差をより容易に把握することができる。
Further, the display
また、表示データ生成部35は、表示データDWとして、複数の2次元点のうち図面71との位置ずれが予め設定された条件を満たす2次元点を表示装置2で強調表示するデータを含む表示データDWを生成する。これにより、表示データ生成装置1の利用者は、図面71と2次元点群72とのずれを容易に把握することができ、図面71と実際の対象物5との差をより容易に把握することができる。
Further, the display
また、実施の形態1にかかる表示データ生成装置1は、2次元点群72に含まれる2つの2次元点の選択を受け付ける受付部32を備える。表示データ生成部35は、表示データDWとして、受付部32によって選択が受け付けられた2つの2次元点間の距離を示す情報または複数の3次元点のうち2つの2次元点に対応する2つの3次元点間の距離を示す情報を表示装置2に表示するデータを含む表示データDWを生成する。これにより、表示データ生成装置1の利用者は対象物5が存在する場所に行くことなく、対象物5のうち所望する箇所の測定を行うことができる。例えば、対象物5がトンネルの場合、天井の高さおよび内壁の幅などを測定することができる。
Further, the display data generation device 1 according to the first embodiment includes a
また、実施の形態1にかかる表示データ生成装置1は、複数の3次元点群データDTを記憶する記憶部20を備える。データ取得部33は、記憶部20から複数の3次元点群データDTを取得する。点群データ生成部34は、データ取得部33によって取得された複数の3次元点群データDTに基づき、複数の2次元点群データDXを生成する。表示データ生成部35は、複数の2次元点群データDXで示される複数の2次元点群間の差分に基づいて、複数の2次元点群間の差分の部分を表示装置2に強調表示するデータを含む表示データDWを生成する。これにより、表示データ生成装置1の利用者は、例えば、対象物5のうち経年変化が生じている部分を容易に把握することができる。
Further, the display data generation device 1 according to the first embodiment includes a
また、点群データ生成部34は、軌跡標本化部41と、直交平面演算部42と、3次元点抽出部43と、投影点演算部44と、データ生成部45とを備える。軌跡標本化部41は、データ取得部33によって取得された軌跡データDLを標本化処理して対象物5の延伸方向に沿った複数の3次元点を生成する。直交平面演算部42は、軌跡標本化部41によって生成された複数の3次元点のうち各々対応する3次元点を含み軌跡61に直交する複数の直交平面62を演算する。3次元点抽出部43は、データ取得部33によって取得された3次元点群データDTで示される複数の3次元点のうち複数の直交平面62のいずれかから予め設定された距離Dth内にある3次元点を複数の直交平面62の各々について抽出する。投影点演算部44は、3次元点抽出部43によって抽出された3次元点を複数の直交平面62のうち対応する直交平面62に投影して得られる投影点を演算する。データ生成部45は、投影点演算部44によって複数の直交平面62に投影して得られる複数の投影点を複数の直交平面62を重ね合わせることで一つの平面64上に配置させた2次元点群72のデータを2次元点群データDXとして生成する。
Further, the point cloud
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration shown in the above-described embodiment shows an example of the content of the present invention, can be combined with another known technique, and is one of the configurations as long as it does not deviate from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
1 表示データ生成装置、2 表示装置、3 入力装置、4 3次元点群計測装置、5 対象物、7 ネットワーク、10 通信部、20 記憶部、21 3次元点群データベース、22 図面データベース、23 軌跡データベース、30 処理部、31 記憶処理部、32 受付部、33 データ取得部、34 点群データ生成部、35 表示データ生成部、36 表示データ出力部、41 軌跡標本化部、42 直交平面演算部、43 3次元点抽出部、44 投影点演算部、45,51 データ生成部、52 密集度演算部、53 位置ずれ判定部、54 距離演算部、55 差分演算部、60 3次元点群、61 軌跡、62,621~629 直交平面、64 平面、70 画像、71 図面、72,72a,72b 2次元点群、74,81 枠、75,82 マーク、76,77 2次元点、78 文字、DF,DF1,DF2 図面データ、DL,DL1,DL2 軌跡データ、DT,DT1~DT7 3次元点群データ、DW 表示データ、DX 2次元点群データ、Dth 距離、Dth1,Dth2 閾値、PA1~PA9,PL,PL1~PL9 3次元点、PB,PB1~PB9 投影点、PGB 投影点群。 1 Display data generation device, 2 Display device, 3 Input device, 4 3D point cloud measurement device, 5 Object, 7 Network, 10 Communication section, 20 Storage section, 21 3D point cloud database, 22 Drawing database, 23 Trajectories Database, 30 processing unit, 31 storage processing unit, 32 reception unit, 33 data acquisition unit, 34 point cloud data generation unit, 35 display data generation unit, 36 display data output unit, 41 trajectory sampling unit, 42 orthogonal plane calculation unit , 43 3D point extraction unit, 44 projection point calculation unit, 45, 51 data generation unit, 52 density calculation unit, 53 position shift determination unit, 54 distance calculation unit, 55 difference calculation unit, 60 3D point cloud, 61 Trajectory, 62, 62 1 to 629 orthogonal plane, 64 plane, 70 image, 71 drawing, 72, 72a, 72b 2D point cloud, 74,81 frame, 75,82 mark, 76,77 2D point, 78 characters , DF, DF 1 , DF 2 drawing data, DL, DL 1 , DL 2 locus data, DT, DT 1 to DT 7 3D point cloud data, DW display data, DX 2D point cloud data, Dth distance, Dth1, Dth2 threshold, PA1 to PA9 , PL, PL1 to PL9 three-dimensional points, P B, P B1 to P B9 projection points , PGB projection point cloud.
Claims (8)
前記データ取得部によって取得された前記3次元点群データおよび前記軌跡データに基づいて、前記3次元点群データで示される3次元点群に含まれる複数の3次元点を前記軌跡に直交する直交平面に投影して得られる複数の2次元点を含む2次元点群のデータである2次元点群データを生成する点群データ生成部と、
前記データ取得部によって取得された前記図面データと、前記点群データ生成部によって生成された前記2次元点群データとに基づいて、前記図面に前記2次元点群を重畳した画像を表示装置に表示する表示データを生成する表示データ生成部と、を備える
ことを特徴とする表示データ生成装置。 A data acquisition unit that acquires three-dimensional point group data of a tunnel , drawing data including data of a two-dimensional drawing of the tunnel , and trajectory data which is data of a trajectory along an extension direction of the tunnel .
Based on the 3D point cloud data and the locus data acquired by the data acquisition unit, a plurality of 3D points included in the 3D point cloud indicated by the 3D point cloud data are orthogonal to the locus. A point cloud data generation unit that generates two-dimensional point cloud data, which is data of a two-dimensional point cloud including a plurality of two-dimensional points obtained by projecting onto a plane.
Based on the drawing data acquired by the data acquisition unit and the two-dimensional point cloud data generated by the point cloud data generation unit, an image in which the two-dimensional point cloud is superimposed on the drawing is displayed on the display device. A display data generation device including a display data generation unit that generates display data to be displayed.
前記2次元点群に含まれる各2次元点が位置する領域の密集度に基づいて、前記各2次元点の色を変更する
ことを特徴とする請求項1に記載の表示データ生成装置。 The display data generation unit is
The display data generation device according to claim 1, wherein the color of each two-dimensional point is changed based on the density of a region in which each two-dimensional point included in the two-dimensional point group is located.
前記複数の2次元点のうち前記図面との位置ずれが予め設定された条件を満たす2次元点を前記表示装置で強調表示するデータを含む表示データを前記表示データとして生成する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の表示データ生成装置。 The display data generation unit is
It is characterized in that display data including data for highlighting two-dimensional points having a condition in which the positional deviation from the drawing is set in advance among the plurality of two-dimensional points is highlighted by the display device is generated as the display data. The display data generation device according to claim 1 or 2.
前記表示データ生成部は、
前記2つの2次元点間の距離を示す情報または前記複数の3次元点のうち前記2つの2次元点に対応する2つの3次元点間の距離を示す情報を前記表示装置に表示するデータを含む表示データを前記表示データとして生成する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の表示データ生成装置。 It is equipped with a reception unit that accepts the selection of two two-dimensional points included in the two-dimensional point cloud.
The display data generation unit is
Data for displaying information indicating the distance between the two two-dimensional points or information indicating the distance between the two three-dimensional points corresponding to the two two-dimensional points among the plurality of three-dimensional points on the display device. The display data generation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the display data including the display data is generated as the display data.
前記データ取得部は、
前記記憶部から複数の前記3次元点群データを取得し、
前記点群データ生成部は、
前記データ取得部によって取得された複数の前記3次元点群データに基づき、前記2次元点群データを複数生成し、
前記表示データ生成部は、
複数の前記2次元点群データで示される複数の2次元点群間の差分に基づいて、前記差分の部分を前記表示装置に強調表示するデータを含む表示データを前記表示データとして生成する
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の表示データ生成装置。 A storage unit for storing a plurality of the three-dimensional point cloud data is provided.
The data acquisition unit
A plurality of the three-dimensional point cloud data are acquired from the storage unit, and the data is obtained.
The point cloud data generation unit is
A plurality of the two-dimensional point cloud data are generated based on the plurality of the three-dimensional point cloud data acquired by the data acquisition unit.
The display data generation unit is
Based on the difference between the plurality of two-dimensional point clouds indicated by the plurality of the two-dimensional point cloud data, the display data including the data for highlighting the difference portion on the display device can be generated as the display data. The display data generation device according to any one of claims 1 to 4, which is characterized.
前記データ取得部によって取得された前記軌跡データを標本化処理して前記トンネルの延伸方向に沿った複数の3次元点を生成する軌跡標本化部と、
前記軌跡標本化部によって生成された前記複数の3次元点のうち各々対応する3次元点を含み前記軌跡に直交する複数の直交平面を演算する直交平面演算部と、
前記データ取得部によって取得された前記3次元点群データで示される前記3次元点群に含まれる前記複数の3次元点のうち前記複数の直交平面のいずれかから予め設定された距離内にある3次元点を前記複数の直交平面の各々について抽出する3次元点抽出部と、
前記3次元点抽出部によって抽出された前記3次元点を前記複数の直交平面のうち対応する直交平面に投影して得られる投影点を演算する投影点演算部と、
前記投影点演算部によって前記複数の直交平面に投影して得られる複数の投影点を前記複数の直交平面を重ね合わせることで一つの平面上に配置させた前記2次元点群のデータを前記2次元点群データとして生成するデータ生成部と、を備える
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載の表示データ生成装置。 The point cloud data generation unit is
A locus sampling unit that performs sampling processing of the locus data acquired by the data acquisition unit to generate a plurality of three-dimensional points along the extending direction of the tunnel , and a locus sampling unit.
An orthogonal plane calculation unit that calculates a plurality of orthogonal planes including the corresponding three-dimensional points among the plurality of three-dimensional points generated by the locus sampling unit and orthogonal to the locus.
It is within a preset distance from any of the plurality of orthogonal planes among the plurality of three-dimensional points included in the three-dimensional point group indicated by the three-dimensional point group data acquired by the data acquisition unit. A 3D point extraction unit that extracts 3D points for each of the plurality of orthogonal planes,
A projection point calculation unit that calculates a projection point obtained by projecting the three-dimensional point extracted by the three-dimensional point extraction unit onto a corresponding orthogonal plane among the plurality of orthogonal planes.
The data of the two-dimensional point group in which a plurality of projection points obtained by projecting onto the plurality of orthogonal planes by the projection point calculation unit are arranged on one plane by superimposing the plurality of orthogonal planes is obtained in the above 2 The display data generation device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a data generation unit for generating dimension point group data.
トンネルの3次元点群データと、前記トンネルの2次元の図面のデータを含む図面データと、前記トンネルの延伸方向に沿った軌跡のデータである軌跡データとを取得するデータ取得ステップと、
前記データ取得ステップによって取得された前記3次元点群データおよび前記軌跡データに基づいて、前記3次元点群データで示される3次元点群に含まれる複数の3次元点を前記軌跡に直交する直交平面に投影して得られる複数の2次元点を含む2次元点群のデータである2次元点群データを生成する点群データ生成ステップと、
前記データ取得ステップによって取得された前記図面データと、前記点群データ生成ステップによって生成された前記2次元点群データとに基づいて、前記図面に前記2次元点のデータを重畳した画像を表示装置に表示する表示データを生成する表示データ生成ステップと、を含む
ことを特徴とする表示データ生成方法。 It is a display data generation method executed by a computer.
A data acquisition step for acquiring three-dimensional point cloud data of a tunnel , drawing data including data of a two-dimensional drawing of the tunnel , and trajectory data which is data of a trajectory along an extension direction of the tunnel .
Based on the 3D point cloud data and the locus data acquired by the data acquisition step, a plurality of 3D points included in the 3D point cloud indicated by the 3D point cloud data are orthogonal to the locus. A point cloud data generation step for generating 2D point cloud data, which is 2D point cloud data including a plurality of 2D points obtained by projecting onto a plane, and
A display device that superimposes the data of the two-dimensional points on the drawings based on the drawing data acquired by the data acquisition step and the two-dimensional point cloud data generated by the point cloud data generation step. A display data generation method comprising: a display data generation step for generating display data to be displayed in.
前記データ取得ステップによって取得された前記3次元点群データおよび前記軌跡データに基づいて、前記3次元点群データで示される3次元点群に含まれる複数の3次元点を前記軌跡に直交する直交平面に投影して得られる複数の2次元点を含む2次元点群のデータである2次元点群データを生成する点群データ生成ステップと、
前記データ取得ステップによって取得された前記図面データと、前記点群データ生成ステップによって生成された前記2次元点群データとに基づいて、前記図面に前記2次元点のデータを重畳した画像を表示装置に表示する表示データを生成する表示データ生成ステップと、をコンピュータに実行させる
ことを特徴とする表示データ生成プログラム。 A data acquisition step for acquiring three-dimensional point cloud data of a tunnel , drawing data including data of a two-dimensional drawing of the tunnel , and trajectory data which is data of a trajectory along an extension direction of the tunnel .
Based on the 3D point cloud data and the locus data acquired by the data acquisition step, a plurality of 3D points included in the 3D point cloud indicated by the 3D point cloud data are orthogonal to the locus. A point cloud data generation step for generating 2D point cloud data, which is 2D point cloud data including a plurality of 2D points obtained by projecting onto a plane, and
A display device that superimposes the data of the two-dimensional points on the drawings based on the drawing data acquired by the data acquisition step and the two-dimensional point group data generated by the point group data generation step. A display data generation program characterized by having a computer execute a display data generation step that generates display data to be displayed in.
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