JP7436024B2 - 離隔距離計測装置、方法、及びプログラム - Google Patents

離隔距離計測装置、方法、及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、離隔距離計測装置、方法、及びプログラムに関する。
電力会社では、感電災害の防止のため、電線とその周辺構造物との間の離隔距離の規定(有線電気通信設備令)を守る必要がある。離隔距離の測定は、作業員が計測器具を用いて定期的に行われている。電線の数は膨大であるため、離隔距離の計測の容易化が求められている。離隔距離の計測の容易化の1つに、3次元センサを活用した離隔距離の計測が挙げられる。
しかしながら、3次元センサを活用した離隔距離の計測では、3次元センサで撮影した点群データは点(XYZ座標情報を持ったデータ)の集まりであることから、3次元センサに不慣れな作業員には一見してどこに計測対象となる周辺構造物があるのか判断しにくいという問題がある。また、点群データから離隔距離の計測を行うにあたり、例えば、計測対象の点群をGUI(Graphical User Interface:グラフィカルユーザインタフェイス)上でピッキングするような操作が発生する場合には、誤って別の点群をピッキングしてしまい、正しく離隔距離の計測が行えない問題がある。これらの問題の解決策として、離隔距離計測を自動化して効率化させる技術が求められる。
離隔距離計測を自動化する技術として、例えば、特許文献1には、3次元点群情報から、ワイヤを構成するワイヤ構成点群を検出し、検出したワイヤ構成点群から、局所領域に存在する連続曲線である複数の区分的連続線を検出し、検出した複数の区分的連続線のうち、連結判定対象となる2つの区分的連続線を連結するか否かを判定し、連結すると判定された2つの区分的連続線を連結することにより、ワイヤモデルを生成し、ワイヤモデルと周辺構造物との距離を推定して離隔距離の計測を行うモデル生成方法が開示されている。
また、特許文献2には、被写体の3次元画像データに基づいて任意の対象点の3次元座標を演算し、3次元座標に基づいて任意の対象点間の直線距離を演算し、演算した直線距離のうち最も短い直線距離を対象点間の離隔距離とする離隔距離測定方法が開示されている。
また、特許文献3には、架空線を自走する自走機を走行させながら、当該自走機に取り付けた3台以上のカメラにて送電線及び樹木を複数回同期撮影し、同期撮影して得られた1組の画像に対して対応付けを行い、同期撮影した送電線及び樹木の3次元座標データを求め、送電線を表す直線と樹木の全ての対応ペア決定点或いは予め指定された範囲の対応ペア決定点との距離を計算し、最短の距離を送電線と樹木の離隔距離として出力する測定対象物計測方法が開示されている。
さらに、特許文献4には、巡視ヘリコプターを用いて得られた一組のステレオ写真をもとに、両眼立体視の原理を用いて、左右画面において特徴点を探し、特徴点を対応付けし、両画面における視差を求め、視差から、特徴点の三次元座標を計算し、送電線については、三次元空間における直線として直線の方程式によって表現し、樹木については、対応付けのできた特徴点の全てと直線式の距離を計算し、これらの距離を最小のものから並べて出力する樹木離隔距離計測方法が開示されている。
特開2019-109839号公報 特開2018-146457号公報 特開2007-107962号公報 特開平9-97342号公報
以下の分析は、本願発明者により与えられる。
しかしながら、特許文献1~4に記載の方法では、実際に様々な対象物がどの周辺構造物に該当するかが不明なため、離隔距離が規定に抵触していた場合に対象物がどの周辺構造物なのか判断できない可能性がある。
また、特許文献1~4に記載の方法では、計測しようとする対象物間の最短距離部分がオクルージョン、欠落などにより点群の欠損が生じている場合、本来の最短距離よりも長い距離が計測結果として算出される可能性がある。
本発明の主な課題は、計測対象となるオブジェクトを明確化して離隔距離の計測誤差を抑えることに貢献することができる離隔距離計測装置、方法、及びプログラムを提供することである。
第1の視点に係る離隔距離計測装置は、第1オブジェクトの特徴的な第1形態に基づいて、撮影データに係る点群の中から、前記第1形態を満たす第1オブジェクトを検出処理する第1オブジェクト検出部と、前記第1オブジェクトから所定方向にある第2オブジェクトの特徴的な第2形態に基づいて、前記撮影データに係る点群の中から、前記第2形態を満たす第2オブジェクトを検出処理する第2オブジェクト検出部と、前記第1オブジェクト検出部及び前記第2オブジェクト検出部で検出された前記第1オブジェクト及び前記第2オブジェクトの各検出結果に基づいて、前記第1オブジェクトと前記第2オブジェクトとの間の前記所定方向の離隔距離を計測処理する離隔距離計測部と、を備える。前記第2形態は、前記第1形態とは異なる。前記第1オブジェクト検出部は、検出された前記第1オブジェクトにおける前記所定方向の極点を検出処理するように構成されている。前記第2オブジェクト検出部は、前記極点を通る前記所定方向の方向線が、検出された前記第2オブジェクトと交差しないときに、検出された前記第2オブジェクトの表面と、前記方向線と直交する平面とがなす角度を算出し、検出された前記第2オブジェクトの表面から前記角度を維持して延長された第2オブジェクト補間部に係る点群を補間して、前記方向線と前記第2オブジェクト補間部との交点を検出処理する、ように構成されている。前記離隔距離計測部は、前記極点及び前記交点に基づいて、前記離隔距離を計測処理するように構成されている。
第2の視点に係る離隔距離計測方法は、ハードウェア資源を用いて離隔距離を計測する離隔距離計測方法であって、第1オブジェクトの特徴的な第1形態に基づいて、撮影データに係る点群の中から、前記第1形態を満たす第1オブジェクトを検出するステップと、前記第1オブジェクトから所定方向にある第2オブジェクトの特徴的な第2形態に基づいて、前記撮影データに係る点群の中から、前記第2形態を満たす第2オブジェクトを検出するステップと、検出された前記第1オブジェクト及び前記第2オブジェクトの各検出結果に基づいて、前記第1オブジェクトと前記第2オブジェクトとの間の前記所定方向の離隔距離を計測するステップと、を含む。前記第2形態は、前記第1形態とは異なる。前記第1オブジェクトを検出するステップでは、検出された前記第1オブジェクトにおける前記所定方向の極点を検出するステップを含む、前記第2オブジェクトを検出するステップでは、前記極点を通る前記所定方向の方向線が、検出された前記第2オブジェクトと交差しないときに、検出された前記第2オブジェクトの表面と、前記方向線と直交する平面とがなす角度を算出するステップと、検出された前記第2オブジェクトの表面から前記角度を維持して延長された第2オブジェクト補間部に係る点群を補間して、前記方向線と前記第2オブジェクト補間部との交点を検出するステップと、を含む。前記離隔距離を計測するステップでは、前記極点及び前記交点に基づいて、前記離隔距離を計測するステップを含む。
第3の視点に係るプログラムは、離隔距離を計測する処理をハードウェア資源に実行させるプログラムであって、第1オブジェクトの特徴的な第1形態に基づいて、撮影データに係る点群の中から、前記第1形態を満たす第1オブジェクトを検出する処理と、前記第1オブジェクトから所定方向にある第2オブジェクトの特徴的な第2形態に基づいて、前記撮影データに係る点群の中から、前記第2形態を満たす第2オブジェクトを検出する処理と、検出された前記第1オブジェクト及び前記第2オブジェクトの各検出結果に基づいて、前記第1オブジェクトと前記第2オブジェクトとの間の前記所定方向の離隔距離を計測する処理と、を前記ハードウェア資源に実行させる。前記第2形態は、前記第1形態とは異なる。前記第1オブジェクトを検出するステップでは、検出された前記第1オブジェクトにおける前記所定方向の極点を検出する処理を前記ハードウェア資源に実行させる。前記第2オブジェクトを検出する処理では、前記極点を通る前記所定方向の方向線が、検出された前記第2オブジェクトと交差しないときに、検出された前記第2オブジェクトの表面と、前記方向線と直交する平面とがなす角度を算出する処理と、検出された前記第2オブジェクトの表面から前記角度を維持して延長された第2オブジェクト補間部に係る点群を補間して、前記方向線と前記第2オブジェクト補間部との交点を検出する処理と、を前記ハードウェア資源に実行させる。前記離隔距離を計測する処理では、前記極点及び前記交点に基づいて、前記離隔距離を計測する処理を前記ハードウェア資源に実行させる。
なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。記憶媒体は、半導体メモリ、ハードディスク、磁気記録媒体、光記録媒体等の非トランジェント(non-transient)なものとすることができる。また、本開示では、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。プログラムは、コンピュータ装置に入力装置又は外部から通信インタフェイスを介して入力され、記憶装置に記憶されて、プロセッサを所定のステップないし処理に従って駆動させ、必要に応じ中間状態を含めその処理結果を段階毎に表示装置を介して表示することができ、あるいは通信インタフェイスを介して、外部と交信することができる。そのためのコンピュータ装置は、一例として、典型的には互いにバスによって接続可能なプロセッサ、記憶装置、入力装置、通信インタフェイス、及び必要に応じ表示装置を備える。
前記第1~第3の視点によれば、計測対象となるオブジェクトを明確化して離隔距離の計測誤差を抑えることに貢献することができる。
実施形態1に係る離隔距離計測装置の使用態様の一例を模式的に示したイメージ図である。 実施形態1に係る離隔距離計測装置の構成を模式的に示したブロック図である。 実施形態1に係る離隔距離計測装置の動作を模式的に示したフローチャートである。 実施形態1に係る離隔距離計測装置における電柱検出部の電柱検出時の動作の一例を模式的に示した工程ごとのイメージである。 実施形態1に係る離隔距離計測装置の電線地面間距離計測時の動作の一例を模式的に示した工程ごとのイメージである。 実施形態2に係る離隔距離計測装置の使用態様の一例を模式的に示したイメージ図である。 実施形態3に係る離隔距離計測装置の使用態様の一例を模式的に示したイメージ図である。 実施形態4に係る離隔距離計測装置の構成を模式的に示したブロック図である。 ハードウェア資源の構成を模式的に示したブロック図である。
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。また、下記の実施形態は、あくまで例示であり、本発明を限定するものではない。また、以降の説明で参照する図面等のブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号(データ)の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。さらに、本願開示に示す回路図、ブロック図、内部構成図、接続図などにおいて、明示は省略するが、入力ポート及び出力ポートが各接続線の入力端及び出力端のそれぞれに存在する。入出力インタフェイスも同様である。プログラムはコンピュータ装置を介して実行され、コンピュータ装置は、例えば、プロセッサ、記憶装置、入力装置、通信インタフェイス、及び必要に応じ表示装置を備え、コンピュータ装置は、通信インタフェイスを介して装置内又は外部の機器(コンピュータを含む)と、有線、無線を問わず、交信可能に構成される。
[実施形態1]
実施形態1に係る離隔距離計測装置について図面を用いて説明する。図1は、実施形態1に係る離隔距離計測装置の使用態様の一例を模式的に示したイメージ図である。図2は、実施形態1に係る離隔距離計測装置の構成を模式的に示したブロック図である。
離隔距離計測装置1は、計測対象物90に係る撮影データ2に基づいて、計測対象物90における基準位置(例えば、電線92の最下点の位置)と対象位置(例えば、電線92の最下点の直下の地面94の位置)との間の隔離距離(例えば、最短距離)を計測処理する装置である(図1、図2参照)。離隔距離計測装置1は、例えば、電力会社における離隔距離の計測作業、建設業界におけるワイヤの検出及び距離計測、鉄道分野における架線の検出及び距離計測、通信業界における通信線の検出及び距離計測等に用いることができる。離隔距離計測装置1は、計測対象となる構造物について、それぞれを単体で検出処理する機能を有する。離隔距離計測装置1は、離隔距離の計測において、オブジェクトの座標情報に基づいて、本来計測すべき最短距離となる点を推定して離隔距離の計測を行う。離隔距離計測装置1は、3次元センサ60と通信可能に接続されている。離隔距離計測装置1は、3次元センサ60から、計測対象物90に係る撮影データ2を取得する。
ここで、3次元センサ60は、計測対象物90の表面を3次元的にセンシングして撮影する装置である(図1、図2参照)。3次元センサ60は、離隔距離計測装置1と通信可能に接続されている。3次元センサ60は、計測対象物90を撮影することによって所定のフォーマットの撮影データ2を生成し、生成された撮影データ2を離隔距離計測装置1に向けて出力する。3次元センサ60には、例えば、ToF(Time of Flight)カメラ、ステレオカメラ、3D-LIDAR(Laser Imaging Detection And Ranging)、デプスセンサ、測距センサ、距離カメラ等を用いることができる。3次元センサ60は、作業員によって操作される。なお、撮影データ2は、3次元センサ60によって所定のフォーマットで生成されたデータであり、点群(XYZ座標(3次元座標)情報を持った多数の点の集まり)で描画された点群データである(図2参照)。3次元センサ60は、顧客の要望に応じて様々な出力形式のセンサ装置に変更することが可能である。
離隔距離計測装置1は、コンピュータを構成する機能部(例えば、プロセッサ、記憶装置、入力装置、通信インタフェイス、及び表示装置)を有する装置(コンピュータ装置)を用いることができ、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末などを用いることができる。離隔距離計測装置1は、所定のプログラムを実行することによって、前処理部10と、オブジェクト検出部20と、離隔距離計測部30と、ユーザインタフェイス部40と、を実現する。
前処理部10は、撮影データ2に対して、離隔距離を計測処理するための前処理を行う機能部である(図2参照)。前処理部10は、前処理された撮影データ2をオブジェクト検出部20に向けて出力する。前処理部10は、フォーマット変換部11と、ノイズ除去部12と、角度変換部13と、を備える。
フォーマット変換部11は、前処理として、撮影データ2のフォーマットを、離隔距離計測装置1において共通に使える共通フォーマットに変換する機能部である(図2参照)。フォーマット変換部11は、変換された共通フォーマットの撮影データ2を、ノイズ除去部12に向けて出力する。なお、撮影データ2のフォーマットがもともと共通フォーマットの場合は、フォーマット変換部11を省略することができる。
ノイズ除去部12は、前処理として、フォーマット変換部11からの撮影データ2における点群の中からノイズ(離隔距離計測に不要な点群)を除去する機能部である(図2参照)。ノイズ除去部12は、ノイズが除去された撮影データ2を角度変換部13に向けて出力する。ノイズ除去方法として、例えば、平滑化処理、フィルタリング(例えば、移動平均フィルタ処理、メディアンフィルタ処理など)、外れ値除去処理(例えば、カイの二乗検定による外れ値除去処理)などが挙げられる。なお、ノイズがほとんどない状態であれば、ノイズ除去を省略してもよい。
角度変換部13は、前処理として、ノイズ除去部12からの撮影データ2に対し、重力方向が下向きになるように角度変換を行う機能部である(図2参照)。角度変換部13は、角度変換された撮影データ2をオブジェクト検出部20に向けて出力する。角度変換の方法として、例えば、IMU(Inertial Measurement Unit:慣性計測装置)センサ(図示せず)を用いて、撮影時の撮影データ2の傾きを重力方向に合わせて角度を変換する方法が挙げられる。また、IMUセンサの代わりに建物93の壁面の角度に基づいて壁面が垂直面となるように角度変換を行ってもよい。
オブジェクト検出部20は、前処理部10で前処理された撮影データ2から計測対象物90におけるオブジェクト(図1では電柱91、電線92、建物93、地面94)を検出処理する機能部である(図2参照)。オブジェクト検出部20は、予め電柱91、電線92、建物93、及び地面94の特徴的な形態に基づいて、撮影データ2に係る点群の中から、当該形態を満たすオブジェクトを検出処理する。オブジェクトは、電柱91、電線92、建物93、地面94以外にも、例えば、樹木、植え込み、電柱の付帯設備などとしてもよい。オブジェクト検出部20は、各オブジェクトの検出結果を離隔距離計測部30及びユーザインタフェイス部40に向けて出力する。オブジェクト検出部20は、電柱検出部21と、電線検出部22と、建物検出部23と、地面検出部24と、検出結果記憶部25と、を備える。
電柱検出部21は、前処理された撮影データ2に係る点群の中から電柱91(第3オブジェクトに相当)を検出処理する機能部である(図2参照;第3オブジェクト検出部に相当)。電柱91の検出方法として、例えば、RANSAC(Random sample consensus)により、撮影データ2に係る点群の中から、予め設定された電柱91の特徴的な形態(例えば、垂直方向に延在する略円柱面:第3形態に相当)を満たす点群(電柱91に係る点群)を検出処理する方法等が挙げられる。電柱91の検出方法の一例(図4参照)については、後述する。
電線検出部22は、前処理された撮影データ2に係る点群の中から電線92(第1オブジェクトに相当)を検出処理する機能部である(図2参照;第1オブジェクト検出部に相当)。電線92の検出方法として、例えば、HOUGH変換(ハフ変換)された画像パターンの中から、予め設定された電線92の特徴的な形態(例えば、真上から見て直線、かつ、真横から見て懸垂線:第1形態に相当)を満たす画像パターン(電線92に係る画像パターン)を検出処理する方法等が挙げられる。電線検出部22の動作の詳細(図5参照)については、後述する。
建物検出部23は、前処理された撮影データ2に係る点群の中から、建物93(図1では建物93の壁面;第4オブジェクトに相当)を検出処理する機能部である(図2参照;第4オブジェクト検出部に相当)。建物93の検出方法として、例えば、RANSACにより、撮影データ2に係る点群の中から、予め設定された建物93の壁面の特徴的な形態(例えば、略垂直面:第4形態に相当)を満たす点群(建物93の壁面に係る点群)を検出処理する方法等が挙げられる。
地面検出部24は、前処理された撮影データ2に係る点群の中から地面94(第2オブジェクトに相当)を検出処理する機能部である(図2参照)。地面94の検出方法として、例えば、RANSACにより、撮影データ2に係る点群の中から、予め設定された地面94の特徴的な形態(例えば、略水平面、傾斜面:第2形態に相当)を満たす点群(地面94に係る点群)を検出処理する方法等が挙げられる。地面検出部24の動作の詳細(図5参照)については、後述する。
なお、各検出部21~24は、撮影データ2において障害物に隠れて写っていない(若しくは、もともと写っていない)オブジェクトのオクルージョン部分(若しくは、欠落部分)に係る点群を、撮影データ2において写っているオブジェクトの非オクルージョン部分に係る点群から推測して補間する機能を有していてもよい。地面94の欠落部分に係る点群の補間方法(図5参照)については、後述する。
検出結果記憶部25は、各検出部21~24で検出処理された検出結果を記憶する機能部である(図2参照;記憶部に相当)。検出結果記憶部25は、離隔距離計測部30での離隔距離の計測結果を記憶するようにしてもよい。
離隔距離計測部30は、オブジェクト検出部20での各オブジェクトの検出結果に基づいて、所定のオブジェクト間の離隔距離(図1では電柱建物間距離97、電線地面間距離98)を計測処理する機能部である(図2参照)。離隔距離計測部30は、計測処理された離隔距離の計測結果をユーザインタフェイス部40に向けて出力する。離隔距離計測部30は、電柱建物間離隔距離計測部31と、電線地面間離隔距離計測部32と、を備える。
電柱建物間離隔距離計測部31は、電柱検出部21及び建物検出部23で検出処理された電柱91及び建物93の各検出結果に基づいて、電柱91と建物93との間の水平方向(他の所定方向に相当)の距離(電柱建物間距離97;ここでは水平方向の最短距離)を計測処理する機能部である(図2参照)。
電線地面間離隔距離計測部32は、電線検出部22及び地面検出部24で検出処理された電線92及び地面94の各検出結果に基づいて、電線検出部22と地面検出部24との間の垂直方向(所定方向に相当)の距離(電線地面間距離98;ここでは垂直方向の最短距離)を計測処理する機能部である(図2参照)。
ユーザインタフェイス部40は、ユーザインタフェイスを備えた機能部である(図2参照)。ユーザインタフェイス部40は、表示部41と、入力部42と、を備える。
表示部41は、情報を表示する機能部である(図2参照)。表示部41は、オブジェクト検出部20での各オブジェクト(図1では電柱91、電線92、建物93、地面94)の検出結果を表示する。表示部41は、離隔距離計測部30での離隔距離(電線地面間距離及び電柱壁面間距離)の計測結果を表示する。
入力部42は、ユーザの操作により離隔距離計測装置1に情報を入力する機能部である(図2参照)。入力部42は、オブジェクト検出部20で同種のオブジェクト(例えば、図1の電線92)が複数検出処理された場合に、ユーザの操作により1つのオブジェクトを選択するときに用いることができる。
次に、実施形態1に係る離隔距離計測装置の動作について図面を用いて説明する。図3は、実施形態1に係る離隔距離計測装置の動作を模式的に示したフローチャートである。なお、離隔距離計測装置の構成、及び、計測対象物のイメージについては図1及び図2を参照されたい。
まず、離隔距離計測装置1の前処理部10は、3次元センサ60で撮影された計測対象物90に係る撮影データ2を取得する(ステップA1)。
次に、離隔距離計測装置1の前処理部10のフォーマット変換部11は、前処理として、ステップA1で取得した撮影データ2のフォーマットを、離隔距離計測装置1において共通に使える共通フォーマットに変換する(ステップA2)。なお、撮影データ2のフォーマットがもともと共通フォーマットの場合は、フォーマット変換を省略してもよい。
次に、離隔距離計測装置1の前処理部10のノイズ除去部12は、前処理として、ステップA2で共通フォーマットに変換された撮影データ2における点群の中からノイズを除去する(ステップA3)。なお、ノイズがほとんどない状態であれば、ノイズ除去を省略してもよい。
次に、離隔距離計測装置1の前処理部10の角度変換部13は、前処理として、ステップA3でノイズ除去された撮影データ2に対し、重力方向が下向きになるように角度変換を行う(ステップA4)。なお、角度変換が不要であれば、角度変換を省略してもよい。
次に、離隔距離計測装置1のオブジェクト検出部20の電柱検出部21は、ステップA4で角度変換された撮影データ2の中から電柱91を検出処理する(ステップA5)。
次に、離隔距離計測装置1のオブジェクト検出部20の電線検出部22は、前処理された撮影データ2の中から電線92を検出処理する(ステップA6)。
次に、離隔距離計測装置1のオブジェクト検出部20の建物検出部23は、前処理された撮影データ2の中から建物93を検出処理する(ステップA7)。
次に、離隔距離計測装置1のオブジェクト検出部20の地面検出部24は、前処理された撮影データ2の中から地面94を検出処理する(ステップA8)。なお、ステップA5~ステップA8は、順序が入れ替わってもよい。また、ステップA8の後、ステップA5~ステップA8で検出処理された各オブジェクトの検出結果を、検出結果記憶部25に記憶し、ユーザインタフェイス部40の表示部41で表示するようにしてもよい。
次に、離隔距離計測装置1の離隔距離計測部30の電柱建物間離隔距離計測部31は、ステップA5及びステップA7で検出処理された電柱91及び建物93の各検出結果に基づいて、電柱91と建物93との間の水平方向の離隔距離(ここでは水平方向の最短距離;図1では電柱建物間距離97)を計測処理する(ステップA9)。
最後に、離隔距離計測装置1の離隔距離計測部30の電線地面間離隔距離計測部32は、ステップA6及びステップA8で検出処理された電線92及び地面94の検出結果に基づいて、電線92と地面94との間の垂直方向の離隔距離(ここでは垂直方向の最短距離;図1では電線地面間距離98)を計測処理する(ステップA10)。なお、ステップA9、ステップA10は、順序が入れ替わってもよい。また、ステップA10の後、ステップA9、ステップA10で計測処理された各離隔距離の計測結果を、検出結果記憶部25に記憶し、ユーザインタフェイス部40の表示部41で表示するようにしてもよい。
次に、実施形態1に係る離隔距離計測装置における電柱検出部の動作について図面を用いて説明する。図4は、実施形態1に係る離隔距離計測装置における電柱検出部の電柱検出時の動作の一例を模式的に示した工程ごとのイメージである。なお、離隔距離計測装置の構成については図2を参照されたい。
電柱91の検出においては、撮影位置から、遠く離れた、若しくは、仰俯角が大きい電柱91の部分(特に、先端部分)は、点群がスパース(疎)となって電柱91全体を十分に検出できない場合がある。その場合には、以下のようにして、電柱91全体を検出処理することができる。
まず、離隔距離計測装置1のオブジェクト検出部20の電柱検出部21は、RANSACなどにより、検出の閾値を、所望の閾値として、撮影データ2における点群の中から、電柱91を検出処理する(ステップB1;図4(A)参照)。
ここで、ステップB1では、目的のオブジェクトの選択性を重視して、検出の閾値を高めに設定する。つまり、検出の閾値を高めにし、撮影位置から近くて点群が多い電柱91の部分(末端部分から中間部分:第1電柱検出部91aに相当)に係る点群が検出されるが、撮影位置から遠くて点群が少ない電柱91の部分(先端部分)に係る点群が検出されない場合を想定している。なお、検出の閾値を高くすると、目的のオブジェクトを選択的に検出処理するが、オブジェクトの検出範囲が狭くなる傾向があり、検出の閾値を低くすると、オブジェクトの検出範囲が広がるが、目的のオブジェクト以外のものを含めて検出してしまう傾向がある。
次に、離隔距離計測装置1のオブジェクト検出部20の電柱検出部21は、ステップB1で検出処理された電柱91が部分的な第1電柱検出部91aであるときに、第1電柱検出部91aから所定距離以上離れているオブジェクト(図4では建物93、及び、地面94の一部)に係る点群を、撮影データ2に係る点群から除去処理し、その後、RANSACなどにより、検出の閾値を、ステップB1での検出の閾値よりも下げて、除去処理の後の撮影データ2に係る点群の中から、再度、電柱91を検出処理する(ステップB2;図4(B)参照)。これにより、検出処理される電柱91を、先端部分を含む全体的な第2電柱検出部91bとすることができる。
ここで、除去処理の後の撮影データ2に係る点群は、図4(B)では、第1電柱検出部(図4(A)の91aに相当する部分)、及び、第1電柱検出部91aに接続された電柱91の先端部分、並びに、第1電柱検出部91aに接続された周辺部の地面94に係る各点群となる。第1電柱検出部91aから所定距離以上離れているオブジェクトの指定は、自動処理により行ってもよく、ユーザの操作によって入力部42から入力することによって行ってもよい。
最後に、離隔距離計測装置1のオブジェクト検出部20の電柱検出部21は、除去処理の前の撮影データ2における、ステップB2で検出処理された電柱91全体に係る点群に対応する点群を、電柱91として検出処理する(ステップB3;図4(C)参照)。
なお、ステップB2のように除去処理をして電柱91に係る点群を検出処理する方法は、電柱91以外のオブジェクト(表面形状に特徴的な形態があるオブジェクト)にも用いてもよい。
次に、実施形態1に係る離隔距離計測装置の電線地面間距離計測時の動作について図面を用いて説明する。図5は、実施形態1に係る離隔距離計測装置の電線地面間距離計測時の動作の一例を模式的に示した工程ごとのイメージである。なお、離隔距離計測装置の構成については図2を参照されたい。
まず、離隔距離計測装置1のオブジェクト検出部20の電線検出部22は、電線92を検出し、検出処理された電線92に係る点群の中から最下点92a(所定方向の極点に相当)に係る座標(x,y,z)を検出処理する(ステップC1;図5(A)参照)。
次に、離隔距離計測装置1のオブジェクト検出部20の地面検出部24は、地面94を検出し、電線92の最下点92aを通る垂線96が地面94と交差するか否か(若しくは、最下点92aに対してXZ座標(x,z)と共通しY座標のみ異なる地面94に係る点群が存在するか否か)を判断し、垂線96が地面94と交差しない場合に、地面94と水平面95とがなす角度θを算出する(ステップC2;図5(B)参照)。ここで、垂線96の作成方法、角度θの算出方法については、例えば、法線ベクトルの活用が挙げられる。なお、垂線96が地面94と交差する場合には、角度θの算出を行わずに、電線92の最下点92aと、垂線96と地面94との交点(他の交点に相当)との間の離隔距離を計測処理することになる。
次に、離隔距離計測装置1のオブジェクト検出部20の地面検出部24は、地面94から、ステップC2で算出された角度θを維持して延長され、かつ、垂線96と交差する地面補間部94aに係る点群を補間し、垂線96と地面補間部94aとの交点99に係る座標(x,y,z)を検出処理する(ステップC3;図5(C)参照)。
最後に、離隔距離計測装置1の離隔距離計測部30の電線地面間離隔距離計測部32は、ステップC1で検出処理された電線92の最下点92aに係る座標(x,y,z)と、ステップC3で検出処理された垂線96と地面補間部94aとの交点99に係る座標(x,y,z)とに基づいて、電線地面間距離98を計測処理する(ステップC4;図5(D)参照)。
なお、電線地面間距離の計測方法は、電柱壁面間距離の計測に用いてもよい。
実施形態1によれば、計測対象となるオブジェクト(電柱91、電線92、建物93、地面94等)を明確化して離隔距離の計測誤差を抑えることに貢献することができる。
また、実施形態1によれば、撮影位置から、遠く離れた、若しくは、仰俯角が大きくて、オブジェクト全体を正確に検出できない場合でも、計測対象となるオブジェクト以外の部分を除去処理して閾値を低くして検出処理することで、オブジェクト全体を正確に検出できるようになり、離隔距離の計測誤差を抑えることに貢献することができる。
また、実施形態1によれば、撮影データ2において離隔距離の計測に必要なオブジェクトの部分が写っていない場合でも、撮影データ2に写っているオブジェクトの部分に基づいて補間することで、離隔距離の計測に必要なオブジェクトの部分を検出できるようになり、離隔距離の計測誤差を抑えることに貢献することができる。
また、実施形態1によれば、計測対象物90の一部が見えない状況でも計測を行うことができるので、3次元センサ60の扱いに慣れていない作業員でも容易に離隔距離の計測を行うことができるようになり、計測対象物90の撮影のやり直しを抑えることができる。
また、実施形態1によれば、計測と同時に確証の保存を行うことができるので、作業員の負荷を軽減することができる。
さらに、実施形態1によれば、1回の撮影データ2の撮影で、複数種類の離隔距離を計測でき、計測作業を効率化することができる。
[実施形態2]
実施形態2に係る離隔距離計測装置について図面を用いて説明する。図6は、実施形態2に係る離隔距離計測装置の使用態様の一例を模式的に示したイメージ図である。
実施形態2は、実施形態1の変形例であり、離隔距離計測装置1に3次元センサ部50を内蔵したものを用いたものである。離隔距離計測装置1として、例えば、もともと3次元センサ部50(例えば、デプスセンサ、ToFカメラ等)を内蔵しているスマートフォン、タブレット端末等の携帯型情報処理装置を用いることができる。実施形態2に係る離隔距離計測装置1における3次元センサ部50以外の構成及び動作は、実施形態1に係る離隔距離計測装置(図2参照)の構成及び動作と同様である。
実施形態2によれば、実施形態1と同様に、計測対象となるオブジェクト(電柱91、電線92、建物93、地面94等)を明確化して離隔距離の計測誤差を抑えることに貢献することができるとともに、離隔距離計測装置1の取り扱いを容易にすることができる。
[実施形態3]
実施形態3に係る離隔距離計測装置について図面を用いて説明する。図7は、実施形態3に係る離隔距離計測装置の使用態様の一例を模式的に示したイメージ図である。
実施形態3は、実施形態1の変形例であり、離隔距離計測装置1を、ネットワーク80を介して、3次元センサ部71を内蔵する情報通信端末70に通信可能に接続した構成としたものである。
離隔距離計測装置1には、実施形態1に係る離隔距離計測装置(図2参照)と同様なものを用いることができ、クラウド上の装置、サーバ装置とすることができる。離隔距離計測装置1は、ネットワーク80と有線通信可能に接続しているが、ネットワーク80と無線通信可能に接続していてもよい。離隔距離計測装置1の動作については、実施形態1に係る離隔距離計測装置の動作(図3~図5参照)と同様である。
情報通信端末70は、情報を通信する端末装置である。情報通信端末70には、例えば、もともと3次元センサ部71(例えば、デプスセンサ、ToFカメラ等)を内蔵するスマートフォン、タブレット端末等を用いることができる。情報通信端末70は、ネットワーク80と無線通信可能に接続しているが、ネットワーク80と有線通信可能に接続していてもよい。情報通信端末70は、3次元センサ部71で計測対象物90を撮影した撮影データ(図2の2に相当)を離隔距離計測装置1に向けて送信する機能を有する。
ネットワーク80は、離隔距離計測装置1及び情報通信端末70の間を通信可能に接続する情報通信網である。ネットワーク80には、例えば、PAN(Personal Area Network)、LAN(Local Area Network)、MAN(Metropolitan Area Network)、WAN(Wide Area Network)、GAN(Global Area Network)等の通信網を用いることができる。ネットワーク80は、無線基地局、通信設備、有線ケーブル等を含む。
実施形態3によれば、実施形態1と同様に、計測対象となるオブジェクト(電柱91、電線92、建物93、地面94等)を明確化して離隔距離の計測誤差を抑えることに貢献することができるとともに、複数箇所での計測対象物90の撮影を同時に進め、離隔距離計測を一か所で行い、計測処理された離隔距離を一元管理することに貢献することができる。
[実施形態4]
実施形態4に係る離隔距離計測装置について図面を用いて説明する。図8は、実施形態4に係る離隔距離計測装置の構成を模式的に示したブロック図である。
離隔距離計測装置1は、オブジェクト間の隔離距離を計測処理する装置である。離隔距離計測装置1は、第1オブジェクト検出部22と、第2オブジェクト検出部24と、離隔距離計測部30と、を備える。
第1オブジェクト検出部22は、第1オブジェクトの特徴的な第1形態に基づいて、撮影データ2に係る点群の中から、当該第1形態を満たす第1オブジェクトを検出処理する。第1オブジェクト検出部22は、検出された第1オブジェクトにおける所定方向の極点を検出処理する。
第2オブジェクト検出部24は、第1オブジェクトから所定方向にある第2オブジェクトの特徴的な第2形態に基づいて、撮影データ2に係る点群の中から、当該第2形態を満たす第2オブジェクトを検出処理する。第2形態は、第1形態とは異なる。第2オブジェクト検出部24は、第1オブジェクト検出部22で検出処理された極点を通る所定方向の方向線が、検出された第2オブジェクトと交差しないときに、検出された第2オブジェクトの表面と、当該方向線と直交する平面とがなす角度を算出する。第2オブジェクト検出部24は、検出された第2オブジェクトの表面から当該角度を維持して延長された第2オブジェクト補間部に係る点群を補間して、当該方向線と第2オブジェクト補間部との交点を検出処理する。
離隔距離計測部30は、第1オブジェクト検出部22及び第2オブジェクト検出部24で検出された第1オブジェクト及び第2オブジェクトの各検出結果に基づいて、第1オブジェクトと第2オブジェクトとの間の所定方向の離隔距離を計測処理する。離隔距離計測部30は、第1オブジェクト検出部22で検出された極点、及び、第2オブジェクト検出部24で検出された交点に基づいて、離隔距離を計測処理する。
実施形態4によれば、極点検出、補間、及び交点検出により、計測対象となるオブジェクト(第1オブジェクト、第2オブジェクト)を明確化して離隔距離の計測誤差を抑えることに貢献することができる。
なお、実施形態1~4に係る離隔距離計測装置は、いわゆるハードウェア資源(情報処理装置、コンピュータ)により構成することができ、図9に例示する構成を備えたものを用いることができる。例えば、ハードウェア資源100は、内部バス104により相互に接続される、プロセッサ101、メモリ102、ネットワークインタフェイス103等を備える。
なお、図9に示す構成は、ハードウェア資源100のハードウェア構成を限定する趣旨ではない。ハードウェア資源100は、図示しないハードウェア(例えば、入出力インタフェイス)を含んでもよい。あるいは、装置に含まれるプロセッサ101等のユニットの数も図9の例示に限定する趣旨ではなく、例えば、複数のプロセッサ101がハードウェア資源100に含まれていてもよい。プロセッサ101には、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processor Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)等を用いることができる。
メモリ102には、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等を用いることができる。
ネットワークインタフェイス103には、例えば、LAN(Local Area Network)カード、ネットワークアダプタ、ネットワークインタフェイスカード等を用いることができる。
ハードウェア資源100の機能は、上述の処理モジュールにより実現される。当該処理モジュールは、例えば、メモリ102に格納されたプログラムをプロセッサ101が実行することで実現される。また、そのプログラムは、ネットワークを介してダウンロードするか、あるいは、プログラムを記憶した記憶媒体を用いて、更新することができる。さらに、上記処理モジュールは、半導体チップにより実現されてもよい。即ち、上記処理モジュールが行う機能は、何らかのハードウェアにおいてソフトウェアが実行されることによって実現できればよい。
上記実施形態の一部または全部は以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
[付記1]
第1オブジェクトの特徴的な第1形態に基づいて、撮影データに係る点群の中から、前記第1形態を満たす第1オブジェクトを検出処理する第1オブジェクト検出部と、
前記第1オブジェクトから所定方向にある第2オブジェクトの特徴的な第2形態に基づいて、前記撮影データに係る点群の中から、前記第2形態を満たす第2オブジェクトを検出処理する第2オブジェクト検出部と、
前記第1オブジェクト検出部及び前記第2オブジェクト検出部で検出された前記第1オブジェクト及び前記第2オブジェクトの各検出結果に基づいて、前記第1オブジェクトと前記第2オブジェクトとの間の前記所定方向の離隔距離を計測処理する離隔距離計測部と、
を備え、
前記第2形態は、前記第1形態とは異なり、
前記第1オブジェクト検出部は、検出された前記第1オブジェクトにおける前記所定方向の極点を検出処理するように構成され、
前記第2オブジェクト検出部は、
前記極点を通る前記所定方向の方向線が、検出された前記第2オブジェクトと交差しないときに、検出された前記第2オブジェクトの表面と、前記方向線と直交する平面とがなす角度を算出し、
検出された前記第2オブジェクトの表面から前記角度を維持して延長された第2オブジェクト補間部に係る点群を補間して、前記方向線と前記第2オブジェクト補間部との交点を検出処理する、
ように構成され、
前記離隔距離計測部は、前記極点及び前記交点に基づいて、前記離隔距離を計測処理するように構成されている、
離隔距離計測装置。
[付記2]
前記撮影データに対し、重力方向が下向きになるように角度変換を行う角度変換部をさらに備え、
前記第1及び第2オブジェクト検出部は、前記角度変換部で角度変換された前記撮影データを用いるように構成されている、
付記1記載の離隔距離計測装置。
[付記3]
前記第2オブジェクト検出部は、前記方向線が、検出された前記第2オブジェクトと交差するときに、前記方向線と前記第2オブジェクトとの他の交点を検出処理するように構成され、
前記離隔距離計測部は、前記極点及び前記他の交点に基づいて、前記離隔距離を計測処理するように構成されている、
付記1又は2記載の離隔距離計測装置。
[付記4]
第3オブジェクトの特徴的な第3形態に基づいて、前記撮影データに係る点群の中から、前記第3形態を満たす第3オブジェクトを検出処理する第3オブジェクト検出部と、
前記第3オブジェクトから、前記所定方向とは異なる他の所定方向にある第4オブジェクトの特徴的な第4形態に基づいて、前記撮影データに係る点群の中から、前記第4形態を満たす第4オブジェクトを検出処理する第4オブジェクト検出部と、
を備え、
前記第1乃至第4形態は、互いに異なり、
前記離隔距離計測部は、前記第3オブジェクト検出部及び前記第4オブジェクト検出部で検出された前記第3オブジェクト及び前記第4オブジェクトの各検出結果に基づいて、前記第3オブジェクトと前記第4オブジェクトとの間の前記他の所定方向の他の離隔距離を計測処理するように構成されている、
付記1乃至3のいずれか一に記載の離隔距離計測装置。
[付記5]
前記第3オブジェクト検出部は、
検出された前記第3オブジェクトが部分的であるときに、前記第3オブジェクトの部分的検出部から所定距離以上離れているオブジェクトに係る点群を、前記撮影データに係る点群から除去処理し、
検出の閾値を、前回の前記第3オブジェクトの検出の閾値よりも下げて、前記除去処理の後の前記撮影データに係る点群の中から、前記第3形態を満たす前記第3オブジェクトを検出処理する、
ように構成されている、
付記4記載の離隔距離計測装置。
[付記6]
前記検出処理された各検出結果、又は、前記計測処理された各計測結果を記憶する記憶部をさらに備える、
付記1乃至5のいずれか一に記載の離隔距離計測装置。
[付記7]
前記検出処理された各検出結果、又は、前記計測処理された各計測結果を表示する表示部をさらに備える、
付記1乃至6のいずれか一に記載の離隔距離計測装置。
[付記8]
前記離隔距離計測装置は、計測対象物を撮影して前記撮影データを出力する3次元センサに通信可能に接続されるように構成されている、
付記1乃至7のいずれか一に記載の離隔距離計測装置。
[付記9]
計測対象物を撮影して前記撮影データを出力する3次元センサ部をさらに備える、
付記1乃至7のいずれか一に記載の離隔距離計測装置。
[付記10]
前記離隔距離計測装置は、計測対象物を撮影して前記撮影データを出力する3次元センサ部を備える携帯通信端末とネットワークを介して通信可能に接続されるように構成されている、
付記1乃至7のいずれか一に記載の離隔距離計測装置。
[付記11]
ハードウェア資源を用いて離隔距離を計測する離隔距離計測方法であって、
第1オブジェクトの特徴的な第1形態に基づいて、撮影データに係る点群の中から、前記第1形態を満たす第1オブジェクトを検出するステップと、
前記第1オブジェクトから所定方向にある第2オブジェクトの特徴的な第2形態に基づいて、前記撮影データに係る点群の中から、前記第2形態を満たす第2オブジェクトを検出するステップと、
検出された前記第1オブジェクト及び前記第2オブジェクトの各検出結果に基づいて、前記第1オブジェクトと前記第2オブジェクトとの間の前記所定方向の離隔距離を計測するステップと、
を含み、
前記第2形態は、前記第1形態とは異なり、
前記第1オブジェクトを検出するステップでは、検出された前記第1オブジェクトにおける前記所定方向の極点を検出するステップを含み、
前記第2オブジェクトを検出するステップでは、
前記極点を通る前記所定方向の方向線が、検出された前記第2オブジェクトと交差しないときに、検出された前記第2オブジェクトの表面と、前記方向線と直交する平面とがなす角度を算出するステップと、
検出された前記第2オブジェクトの表面から前記角度を維持して延長された第2オブジェクト補間部に係る点群を補間して、前記方向線と前記第2オブジェクト補間部との交点を検出するステップと、
を含み、
前記離隔距離を計測するステップでは、前記極点及び前記交点に基づいて、前記離隔距離を計測するステップを含む、
離隔距離計測方法。
[付記12]
離隔距離を計測する処理をハードウェア資源に実行させるプログラムであって、
第1オブジェクトの特徴的な第1形態に基づいて、撮影データに係る点群の中から、前記第1形態を満たす第1オブジェクトを検出する処理と、
前記第1オブジェクトから所定方向にある第2オブジェクトの特徴的な第2形態に基づいて、前記撮影データに係る点群の中から、前記第2形態を満たす第2オブジェクトを検出する処理と、
検出された前記第1オブジェクト及び前記第2オブジェクトの各検出結果に基づいて、前記第1オブジェクトと前記第2オブジェクトとの間の前記所定方向の離隔距離を計測する処理と、
を前記ハードウェア資源に実行させ、
前記第2形態は、前記第1形態とは異なり、
前記第1オブジェクトを検出するステップでは、検出された前記第1オブジェクトにおける前記所定方向の極点を検出する処理を前記ハードウェア資源に実行させ、
前記第2オブジェクトを検出する処理では、
前記極点を通る前記所定方向の方向線が、検出された前記第2オブジェクトと交差しないときに、検出された前記第2オブジェクトの表面と、前記方向線と直交する平面とがなす角度を算出する処理と、
検出された前記第2オブジェクトの表面から前記角度を維持して延長された第2オブジェクト補間部に係る点群を補間して、前記方向線と前記第2オブジェクト補間部との交点を検出する処理と、
を前記ハードウェア資源に実行させ、
前記離隔距離を計測する処理では、前記極点及び前記交点に基づいて、前記離隔距離を計測する処理を前記ハードウェア資源に実行させる、
プログラム。
なお、上記の特許文献の各開示は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとし、必要に応じて本発明の基礎ないし一部として用いることが出来るものとする。本発明の全開示(特許請求の範囲及び図面を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせないし選択(必要により不選択)が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。また、本願に記載の数値及び数値範囲については、明記がなくともその任意の中間値、下位数値、及び、小範囲が記載されているものとみなされる。さらに、上記引用した文献の各開示事項は、必要に応じ、本願発明の趣旨に則り、本願発明の開示の一部として、その一部又は全部を、本書の記載事項と組み合わせて用いることも、本願の開示事項に含まれる(属する)ものと、みなされる。
1 離隔距離計測装置
2 撮影データ
10 前処理部
11 フォーマット変換部
12 ノイズ除去部
13 角度変換部
20 オブジェクト検出部
21 電柱検出部(第3オブジェクト検出部)
22 電線検出部(第1オブジェクト検出部)
23 建物検出部(第4オブジェクト検出部)
24 地面検出部(第2オブジェクト検出部)
25 検出結果記憶部
30 離隔距離計測部
31 電柱建物間離隔距離計測部
32 電線地面間離隔距離計測部
40 ユーザインタフェイス部
41 表示部
42 入力部
50 3次元センサ部
60 3次元センサ
70 情報通信端末
71 3次元センサ部
80 ネットワーク
90 計測対象物
91 電柱(第3オブジェクト)
91a 第1電柱検出部(部分的検出部)
91b 第2電柱検出部
92 電線(第1オブジェクト)
92a 電線最下点(極点)
93 建物(第4オブジェクト)
94 地面(第2オブジェクト)
94a 地面補間部(第2オブジェクト補間部)
95 水平面(平面)
96 垂線(方向線)
97 電柱建物間距離
98 電線地面間距離
99 交点
100 ハードウェア資源
101 プロセッサ
102 メモリ
103 ネットワークインタフェイス
104 内部バス

Claims (10)

  1. 第1オブジェクトの特徴的な第1形態に基づいて、撮影データに係る点群の中から、前記第1形態を満たす第1オブジェクトを検出処理する第1オブジェクト検出部と、
    前記第1オブジェクトから所定方向にある第2オブジェクトの特徴的な第2形態に基づいて、前記撮影データに係る点群の中から、前記第2形態を満たす第2オブジェクトを検出処理する第2オブジェクト検出部と、
    前記第1オブジェクト検出部及び前記第2オブジェクト検出部で検出された前記第1オブジェクト及び前記第2オブジェクトの各検出結果に基づいて、前記第1オブジェクトと前記第2オブジェクトとの間の前記所定方向の離隔距離を計測処理する離隔距離計測部と、
    を備え、
    前記第2形態は、前記第1形態とは異なり、
    前記第1オブジェクト検出部は、検出された前記第1オブジェクトにおける前記所定方向の極点を検出処理するように構成され、
    前記第2オブジェクト検出部は、
    前記極点を通る前記所定方向の方向線が、検出された前記第2オブジェクトと交差しないときに、検出された前記第2オブジェクトの表面と、前記方向線と直交する平面とがなす角度を算出し、
    検出された前記第2オブジェクトの表面から前記角度を維持して延長された第2オブジェクト補間部に係る点群を補間して、前記方向線と前記第2オブジェクト補間部との交点を検出処理する、
    ように構成され、
    前記離隔距離計測部は、前記極点及び前記交点に基づいて、前記離隔距離を計測処理するように構成されている、
    離隔距離計測装置。
  2. 前記撮影データに対し、重力方向が下向きになるように角度変換を行う角度変換部をさらに備え、
    前記第1及び第2オブジェクト検出部は、前記角度変換部で角度変換された前記撮影データを用いるように構成されている、
    請求項1記載の離隔距離計測装置。
  3. 第3オブジェクトの特徴的な第3形態に基づいて、前記撮影データに係る点群の中から、前記第3形態を満たす第3オブジェクトを検出処理する第3オブジェクト検出部と、
    前記第3オブジェクトから、前記所定方向とは異なる他の所定方向にある第4オブジェクトの特徴的な第4形態に基づいて、前記撮影データに係る点群の中から、前記第4形態を満たす第4オブジェクトを検出処理する第4オブジェクト検出部と、
    を備え、
    前記第1乃至第4形態は、互いに異なり、
    前記離隔距離計測部は、前記第3オブジェクト検出部及び前記第4オブジェクト検出部で検出された前記第3オブジェクト及び前記第4オブジェクトの各検出結果に基づいて、前記第3オブジェクトと前記第4オブジェクトとの間の前記他の所定方向の他の離隔距離を計測処理するように構成されている、
    請求項1又は2記載の離隔距離計測装置。
  4. 前記第3オブジェクト検出部は、
    検出された前記第3オブジェクトが部分的であるときに、前記第3オブジェクトの部分的検出部から所定距離以上離れているオブジェクトに係る点群を、前記撮影データに係る点群から除去処理し、
    検出の閾値を、前回の前記第3オブジェクトの検出の閾値よりも下げて、前記除去処理の後の前記撮影データに係る点群の中から、前記第3形態を満たす前記第3オブジェクトを検出処理する、
    ように構成されている、
    請求項3記載の離隔距離計測装置。
  5. 前記検出処理された各検出結果、又は、前記計測処理された各計測結果を記憶する記憶部をさらに備える、
    請求項1乃至4のいずれか一に記載の離隔距離計測装置。
  6. 前記検出処理された各検出結果、又は、前記計測処理された各計測結果を表示する表示部をさらに備える、
    請求項1乃至5のいずれか一に記載の離隔距離計測装置。
  7. 前記離隔距離計測装置は、計測対象物を撮影して前記撮影データを出力する3次元センサに通信可能に接続されるように構成されている、
    請求項1乃至6のいずれか一に記載の離隔距離計測装置。
  8. 計測対象物を撮影して前記撮影データを出力する3次元センサ部をさらに備える、
    請求項1乃至6のいずれか一に記載の離隔距離計測装置。
  9. ハードウェア資源を用いて離隔距離を計測する離隔距離計測方法であって、
    第1オブジェクトの特徴的な第1形態に基づいて、撮影データに係る点群の中から、前記第1形態を満たす第1オブジェクトを検出するステップと、
    前記第1オブジェクトから所定方向にある第2オブジェクトの特徴的な第2形態に基づいて、前記撮影データに係る点群の中から、前記第2形態を満たす第2オブジェクトを検出するステップと、
    検出された前記第1オブジェクト及び前記第2オブジェクトの各検出結果に基づいて、前記第1オブジェクトと前記第2オブジェクトとの間の前記所定方向の離隔距離を計測するステップと、
    を含み、
    前記第2形態は、前記第1形態とは異なり、
    前記第1オブジェクトを検出するステップでは、検出された前記第1オブジェクトにおける前記所定方向の極点を検出するステップを含み、
    前記第2オブジェクトを検出するステップでは、
    前記極点を通る前記所定方向の方向線が、検出された前記第2オブジェクトと交差しないときに、検出された前記第2オブジェクトの表面と、前記方向線と直交する平面とがなす角度を算出するステップと、
    検出された前記第2オブジェクトの表面から前記角度を維持して延長された第2オブジェクト補間部に係る点群を補間して、前記方向線と前記第2オブジェクト補間部との交点を検出するステップと、
    を含み、
    前記離隔距離を計測するステップでは、前記極点及び前記交点に基づいて、前記離隔距離を計測するステップを含む、
    離隔距離計測方法。
  10. 離隔距離を計測する処理をハードウェア資源に実行させるプログラムであって、
    第1オブジェクトの特徴的な第1形態に基づいて、撮影データに係る点群の中から、前記第1形態を満たす第1オブジェクトを検出する処理と、
    前記第1オブジェクトから所定方向にある第2オブジェクトの特徴的な第2形態に基づいて、前記撮影データに係る点群の中から、前記第2形態を満たす第2オブジェクトを検出する処理と、
    検出された前記第1オブジェクト及び前記第2オブジェクトの各検出結果に基づいて、前記第1オブジェクトと前記第2オブジェクトとの間の前記所定方向の離隔距離を計測する処理と、
    を前記ハードウェア資源に実行させ、
    前記第2形態は、前記第1形態とは異なり、
    前記第1オブジェクトを検出するステップでは、検出された前記第1オブジェクトにおける前記所定方向の極点を検出する処理を前記ハードウェア資源に実行させ、
    前記第2オブジェクトを検出する処理では、
    前記極点を通る前記所定方向の方向線が、検出された前記第2オブジェクトと交差しないときに、検出された前記第2オブジェクトの表面と、前記方向線と直交する平面とがなす角度を算出する処理と、
    検出された前記第2オブジェクトの表面から前記角度を維持して延長された第2オブジェクト補間部に係る点群を補間して、前記方向線と前記第2オブジェクト補間部との交点を検出する処理と、
    を前記ハードウェア資源に実行させ、
    前記離隔距離を計測する処理では、前記極点及び前記交点に基づいて、前記離隔距離を計測する処理を前記ハードウェア資源に実行させる、
    プログラム。
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