JP7466382B2 - 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム - Google Patents
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Description
2次元で表現される直交格子メッシュを作成する直交格子メッシュ作成部と、
前記直交格子メッシュ作成部が作成した直交格子メッシュを3次元の基準メッシュへ変換する第1の変換部と、
前記基準メッシュを表示する表示部とを有する。
2次元で表現される直交格子メッシュを作成する処理と、
前記作成した直交格子メッシュを3次元の基準メッシュへ変換する第1の変換処理と、
前記基準メッシュを表示する処理とを行う。
コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
2次元で表現される直交格子メッシュを作成する手順と、
前記作成した直交格子メッシュを3次元の基準メッシュへ変換する第1の変換手順と、
前記基準メッシュを表示する手順とを実行させる。
(第1の実施の形態)
{x}=[C]{X}+{L} …(式1)
ここで、xは3次元基準メッシュの座標である。Xは直交格子メッシュの座標である。CおよびLは、観測する対象となる構造物(例えば、トンネル等)の構造に応じて、構造物ごとにあらかじめ設定された定数である。特に[C]は、形状変換の変換マトリックスを示す。
(第2の実施の形態)
{X’p}=[D]{x}-{M} …(式2)
2次元カメラ画像系X’p上の画像は、3次元の物体がカメラの平面画像上に投影された画像である。また、変換行列[D]は、(式2)中のアフィン変換行列[C]の単純な逆行列[C]-1ではなく、カメラと撮影対象物との間の距離Dpや撮影角度Φp、またはレンズの曲率等ρpによる歪みを含んだ画像変換を行うための理論上の変換行列であることに注意が必要である。また、平行移動ベクトル{M}も同様の歪みを含むものとなる。したがって、その変換画像は遠いものは小さく、近いものは大きく変換され、これに伴い、互いに直交するマトリクス状の線は斜交して表現される。したがって、2次元カメラ画像系X’p上の画像の任意の座標{Xp,Yp}に対応する、3次元座標系上の座標{x,y,z}、あるいは基準メッシュを作成した2次元座標系X上の座標{X,Y}を求めるためには、このような画像の歪みを補正する必要がある。そのためには、Dp、Φp、ρp等のパラメータ全てが必要となる。しかしながら、これらのパラメータを準備することは、実務の場で得ることはほとんど不可能であるため、本発明においてはこれらのパラメータを用いずに歪みの補正を行う。
{x}=[C’]{X’p}+{L’}=[C’]([D]{x}-{M})+{L’}
=[C’][D]{x}+{L’’} …(式3)
ここで、{L’’}={L’}-[C’]{M}である。これをさらに(式2)の逆変換を用いて、撮像条件に起因する誤差(歪み)が含まれた2次元座標系X上の座標{Xim}が得られる。
{Xim}=[C’]-1[C’][D]{x}+[C’]-1{L’’} …(式4)
(式4)において、撮影対象が平面である場合、その変換は3次元平面から2次元平面への変換であるから[C’]-1および[C’]はいずれも単位行列[I]となる。また、対象物がトンネルのような単純な曲線で、かつ曲率が十分大きな構造物である場合、基準メッシュ内では、近似的に単位行列を用いることができる(曲率が小さな場合でも、基準メッシュ間隔を十分小さくとれば単位行列を用いることが許される)。すなわち、(式4)は以下の(式5)のように表すことができる。
{Xim}=[D]{x}-{L’’} …(式5)
(式5)は(式2)の平行移動ベクトルの項{M}が{L’’}へ置き換わっている。なお、(式5)における[D]は、近似上(計算上)の変換行列である。すなわち、{Xim}は、平行移動と、撮影条件に起因する歪みによる誤差を含むものの、その他の誤差因子を理論的には含むものではない。したがって、撮影に起因する誤差を補正し、平行移動すれば2次元カメラ画像系X’p上の座標{X’p}に対応する2次元座標系X上の座標{X}を知ることができる。
110 直交格子メッシュ作成部
120,151 変換部
130,131 表示部
141 記録部
161 座標算出部
171 2次元画像作成部
181 マーキング部
Claims (6)
- 2次元で表現される直交格子メッシュを作成する直交格子メッシュ作成部と、
前記直交格子メッシュ作成部が作成した直交格子メッシュを3次元の基準メッシュへ変換する第1の変換部と、
作業者が装着するMR(Mixed Reality)デバイス上に前記基準メッシュを投影して表示する表示部と、
前記基準メッシュが表示された前記MRデバイス上の画像を記録する記録部と、
前記記録部が記録した画像を第1の2次元画像へ変換する第2の変換部と、
前記第2の変換部が変換した第1の2次元画像内の特定された点を囲む3つの点の座標と、該3つの点それぞれに対応する、前記直交格子メッシュにおける3つの点の座標とに基づいて、前記特定された点の前記直交格子メッシュにおける座標を算出する座標算出部と、
前記座標算出部が算出した座標に、前記特定された点を表示した第2の2次元画像を作成する2次元画像作成部とを有する情報処理装置。 - 前記座標算出部は、前記特定された点を囲む3つの点の第1の座標と、該3つの点それぞれに対応する、前記直交格子メッシュにおける3つの点の第2の座標との関係を示す式を用いて、前記特定された点の前記直交格子メッシュにおける座標を算出する請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記記録部が記録した画像に対して、所望のマーキングを行うマーキング部を有する請求項1または請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記第2の変換部は、前記マーキング部が前記マーキングを行った画像であるマーキング画像を前記第1の2次元画像へ変換し、
前記座標算出部は、前記第2の変換部が前記マーキング画像から変換した第1の2次元画像内の特定された点を囲む3つの点の座標と、該3つの点それぞれに対応する、前記直交格子メッシュにおける3つの点の座標とに基づいて、前記特定された点の前記直交格子メッシュにおける座標を算出し、
前記2次元画像作成部は、前記座標算出部が前記第2の変換部が前記マーキング画像から変換した第1の2次元画像に基づいて算出した座標に、前記特定された点を表示した第2の2次元画像を作成し、
前記記録部は、前記2次元画像作成部が作成した前記第2の2次元画像を記録する請求項3に記載の情報処理装置。 - 2次元で表現される直交格子メッシュを作成する処理と、
前記作成した直交格子メッシュを3次元の基準メッシュへ変換する第1の変換処理と、
作業者が装着するMRデバイス上に前記基準メッシュを投影して表示する処理と、
前記基準メッシュが表示された前記MRデバイス上の画像を記録する処理と、
前記記録した画像を第1の2次元画像へ変換する第2の変換処理と、
前記第2の変換処理で変換した第1の2次元画像内の特定された点を囲む3つの点の座標と、該3つの点それぞれに対応する、前記直交格子メッシュにおける3つの点の座標とに基づいて、前記特定された点の前記直交格子メッシュにおける座標を算出する処理と、
前記算出した座標に、前記特定された点を表示した第2の2次元画像を作成する処理とを行う情報処理方法。 - コンピュータに、
2次元で表現される直交格子メッシュを作成する手順と、
前記作成した直交格子メッシュを3次元の基準メッシュへ変換する第1の変換手順と、
作業者が装着するMRデバイス上に前記基準メッシュを投影して表示する手順と、
前記基準メッシュが表示された前記MRデバイス上の画像を記録する手順と、
前記記録した画像を第1の2次元画像へ変換する第2の変換手順と、
前記第2の変換手順で変換した第1の2次元画像内の特定された点を囲む3つの点の座標と、該3つの点それぞれに対応する、前記直交格子メッシュにおける3つの点の座標とに基づいて、前記特定された点の前記直交格子メッシュにおける座標を算出する処理と、
前記算出した座標に、前記特定された点を表示した第2の2次元画像を作成する手順とを実行させるためのプログラム。
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JP2020098441A JP7466382B2 (ja) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム |
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JP2021192153A JP2021192153A (ja) | 2021-12-16 |
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JP2018106309A (ja) | 2016-12-23 | 2018-07-05 | 前田建設工業株式会社 | 既存構造物の管理情報確認システム |
JP2019061667A (ja) | 2017-09-26 | 2019-04-18 | 株式会社リコー | 診断処理装置、診断システム、入力方法、及びプログラム |
JP6584735B1 (ja) | 2019-03-25 | 2019-10-02 | 三菱電機株式会社 | 画像生成装置、画像生成方法、および画像生成プログラム |
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