JPWO2018159468A1 - 建築物高さ算出装置、建築物高さ算出方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

建築物高さ算出装置１０は、対象となる建築物の部分毎の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、データ取得部１１と、取得された三次元点群データに対して、それに含まれる位置座標及び高さに基づいて、クラスタリングを行なって、建築物における高さの分布を作成し、作成した分布に基づいて、建築物の最も高い部分を推定する、クラスタリング部１２と、三次元点群データから、最も高い部分の高さと、建築物が建っている場所の地面の高さとを特定し、最も高い部分の高さと建築物が建っている場所の地面の高さとから、建築物の地面からの高さを算出する、高さ算出部１３と、を備えている。

Description

本発明は、建築物高さ算出装置、建築物高さ算出方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

近年、コンピュータ上で立体地図を作成する際の基礎データとして、地表面の地形、植生及び建築物を数値データで表現した数値標高モデル（ＤＥＭ：Digital Elevation Model）が利用されている（例えば、非特許文献１参照）。また、数値標高モデルから植生及び建築物を除いた地形だけのモデルは、特に、数値地形モデル（ＤＴＭ：Digital Terrain Model）と呼ばれている。

一般に、数値標高モデルは、航空レーザ測量によって作成される。具体的には、航空機から、地表に向けてレーザ光線を照射し、そして、反射されたレーザ光が再び航空機に到達するまでの時間を計測し、この計測された時間から、地表面、植物、建物の高さが算出される。その後、算出された高さと、計測時の航空機の位置とが関連付けられた三次元点群データが生成され、この三次元点群データが数値標高モデルとなる。

また、特許文献１は、数値標高モデルから、建築物の３次元モデルを生成する技術を開示している。具体的には、特許文献１では、まず、数値標高モデルを構成する三次元点群データが取得される。そして、２次元の電子地図データから、対象となる建築物が存在している領域が特定され、特定された領域を三次元点群データに照合することによって、建築物のみを示す三次元点群データが抽出される。その後、抽出された三次元点群データから、建築物の高さが特定され、３次元モデルが生成される。

特開２００８−２４２４９７号公報

"ＤＥＭ（数値標高モデル）"，［online］，国土交通省国土地理院，［平成27年2月16日検索］，インターネット＜URL：http://www.gsi.go.jp/KIDS/KIDS16.html＞

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、三次元点群データで特定される高さが、そのまま、建築物の高さとみなされる。このため、三次元点群データにノイズが発生していると、高さを誤った３次元モデルが生成されてしまう。また、建築物にアンテナ等の突起物が取り付けられていると、突起物の先端の高さが屋根の高さとみなされる場合があり、この場合も、高さを誤った３次元モデルが生成されてしまう。

本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、三次元点群データから建築物の高さを算出する際の精度を向上し得る、建築物高さ算出装置、建築物高さ算出方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一側面における建築物高さ算出装置は、
対象となる建築物の部分毎の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、データ取得部と、
取得された前記三次元点群データに対して、それに含まれる前記位置座標及び前記高さに基づいて、クラスタリングを行なって、前記建築物における高さの分布を作成し、作成した前記分布に基づいて、前記建築物の最も高い部分を推定する、クラスタリング部と、
前記三次元点群データから、前記最も高い部分の高さと、前記建築物が建っている場所の地面の高さとを特定し、特定した、前記最も高い部分の高さと前記建築物が建っている場所の地面の高さとから、前記建築物の前記地面からの高さを算出する、高さ算出部と、を備えている、ことを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、本発明の一側面における建築物高さ算出方法は、
（ａ）対象となる建築物の部分毎の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、ステップと、
（ｂ）取得された前記三次元点群データに対して、それに含まれる前記位置座標及び前記高さに基づいて、クラスタリングを行なって、前記建築物における高さの分布を作成し、作成した前記分布に基づいて、前記建築物の最も高い部分を推定する、ステップと、
（ｃ）前記三次元点群データから、前記最も高い部分の高さと、前記建築物が建っている場所の地面の高さとを特定し、特定した、前記最も高い部分の高さと前記建築物が建っている場所の地面の高さとから、前記建築物の前記地面からの高さを算出する、ステップと、
を有する、ことを特徴とする。

更に、上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
コンピュータに、
（ａ）対象となる建築物の部分毎の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、ステップと、
（ｂ）取得された前記三次元点群データに対して、それに含まれる前記位置座標及び前記高さに基づいて、クラスタリングを行なって、前記建築物における高さの分布を作成し、作成した前記分布に基づいて、前記建築物の最も高い部分を推定する、ステップと、
（ｃ）前記三次元点群データから、前記最も高い部分の高さと、前記建築物が建っている場所の地面の高さとを特定し、特定した、前記最も高い部分の高さと前記建築物が建っている場所の地面の高さとから、前記建築物の前記地面からの高さを算出する、ステップと、
を実行させる命令を含む、プログラムを記録していることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、三次元点群データから建築物の高さを算出する際の精度を向上することができる。

図１は、本発明の実施の形態における建築物高さ算出装置の構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施の形態で用いられる三次元点群データの一例を示す図である。 図３は、高さの算出対象となる建築物が存在するエリアの二次元の電子地図を模式的に示す図である。 図４（ａ）は、高さ算出部１３による補正処理を説明する斜視図であり、図４（ｂ）は、高さ算出部１３による補正処理を説明する側面図である。 図５は、本発明の実施の形態における建築物高さ算出装置の動作を示すフロー図である。 図６は、本発明の実施の形態における建築物高さ算出装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。

（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態における、建築物高さ算出装置、建築物高さ算出方法、及びプログラムについて、図１〜図６を参照しながら説明する。

［装置構成］
最初に、図１を用いて、本実施の形態における建築物高さ算出装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態における建築物高さ算出装置の構成を示すブロック図である。

図１に示す、本実施の形態における建築物高さ算出装置１０は、三次元点群データから、建築物の高さを算出するための装置である。図１に示すように、建築物高さ算出装置１０は、データ取得部１１と、クラスタリング部１２と、高さ算出部１３とを備えている。

データ取得部１１は、対象となる建築物（以下「対象建築物」と表記する。）の部分毎の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する。クラスタリング部１２は、まず、取得された三次元点群データに対して、それに含まれる位置座標及び高さに基づいて、クラスタリングを行なって、対象建築物における高さの分布を作成する。次いで、クラスタリング部１２は、作成した分布に基づいて、対象建築物の最も高い部分を推定する。

高さ算出部１３は、まず、三次元点群データから、推定された最も高い部分の高さと、建築物が建っている場所の地面の高さとを特定する。次いで、特定した、最も高い部分の高さと建築物が建っている場所の地面の高さとから、建築物の地面からの高さを算出する。

このように、本実施の形態では、三次元点群データに対して、位置座標及び高さに基づいてクラスタリングが行なわれる。このため、得られる高さ分布は、３軸方向の座標値から作成されており、突起の影響が抑制され、ノイズの少ないものとなっている。この結果、三次元点群データから建築物の高さを算出する際の精度の向上が図られる。

続いて、図２及び図３を用いて、本実施の形態における建築物高さ算出装置１０の構成をより具体的に説明する。図２は、本発明の実施の形態で用いられる三次元点群データの一例を示す図である。図３は、高さの算出対象となる建築物が存在するエリアの二次元の電子地図を模式的に示す図である。

まず、本実施の形態において用いられる三次元点群データは、データ取得部１１によって取得される前に、特定のエリアにおける三次元点群データから、対象建築物に相当する部分を抽出することによって得られたデータである。図２に示すように、三次元点群データは、位置座標（ｘ、ｙ）と高さｚとを含んでいる。なお、位置座標としては、緯度及び経度、または世界測地系などが挙げられ、高さとしては標高などが挙げられる。

また、このときのデータの抽出は、例えば、既存の技術を用いて、図３に示す二次元の電子地図から、対象建築物（斜線の部分）の外形を抽出し、抽出された外形内に含まれる全ての点の座標を、特定のエリアにおける三次元点群データから抽出することによって行なわれる。

クラスタリング部１２は、本実施の形態では、図２に示すデータのｘ、ｙ、ｚの値をまとめて、クラスタリングを実行する。このため、ｚの値が近似していても、ｘ、ｙの値が遠いデータは、別のクラスタに分類されることになる。

また、クラスタリング部１２は、本実施の形態では、クラスタリングの後に、対象建築物における高さの分布を作成すると、高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定することによって、対象建築物の最も高い部分を推定する。最も高さが高いクラスタを特定する際、クラスタに含まれる母数に一定の閾値を設け、閾値以上のクラスタに含まれる母数を持つクラスタだけを特定対象とすることで、ノイズやアンテナなどの小さな突起物を排除することができる。

更に、クラスタリング部１２は、本実施の形態では、高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定後、この特定した最も高さが高いクラスタに対して、再度クラスタリングを行なって、最も高さが高いクラスタを複数のクラスタに分割することもできる。この場合、クラスタリング部１２は、分割されたクラスタの中から最も高さが高いクラスタを特定することによって、建築物の最も高い部分を推定する。この態様は、最初に特定された最も高さが高いクラスタに含まれる母数が、一定数以上である場合に有効である。クラスタに含まれる母数が多すぎると、高さの算出精度が低下するからである。

高さ算出部１３は、本実施の形態では、建築物が存在している特定のエリアにおける地点が指定された場合に、特定のエリアの三次元点群データから、指定された地点の高さを特定し、特定した高さを、建築物が建っている場所の地面の高さとする。なお、地点の指定は、例えば、建築物高さ算出装置１０の管理者、ユーザ等が、特定のエリアにおける写真又は地図等から道路といった明らかに地面と判断できる地点を指定することによって行なわれる。

更に、高さ算出部１３は、特定のエリアにおける標高を特定する基準データを用いて、指定された地点（具体的には、明らかに地面と判断できる地点）の高さを補正し、補正後の高さを、建築物が建っている場所の地面の高さとすることもできる。標高を特定する基準データとしては、国等によって整備された基準データ、具体的には、日本国においては、国土地理院が整備した基盤地図情報数値標高モデルが挙げられる。基盤地図情報数値標高モデルは、５ｍ間隔又は１０ｍ間隔で、地図上の標高の値が付与された地形モデルである。

ここで、図４（ａ）及び（ｂ）を用いて、高さ算出部１３による補正処理について説明する。図４（ａ）は、高さ算出部１３による補正処理を説明する斜視図であり、図４（ｂ）は、高さ算出部１３による補正処理を説明する側面図である。また、図４（ａ）において、バツ印は指定された前記明らかに地面と判断出来る地点を示している。

まず、高さ算出部１３は、エリアＡにおいて、明らかに地面と判断出来る地点が指定されると、エリアＡの三次元点群データから、指定された地点の高さＨ１を特定する。続いて、高さ算出部１３は、基盤地図情報数値標高モデルにおいて、エリアＡの指定された地点を含む区画を特定し、更に、特定した区間の標高Ｈ２を特定する。

そして、高さ算出部１３は、高さＨ１と標高Ｈ２とを比較し、両者の間に差分が存在する場合は、高さＨ１と標高Ｈ２との差分を補正値△Ｈとして保持する。次に、高さ算出部１３は、基板地図情報数値標高モデルにおいて、対象建築物の最も高い部分の位置座標（水平座標）に相当する位置を特定し、更に、その位置の標高ｈ２を特定する。そして、高さ算出部１３は、特定した標高ｈ２に補正値△Ｈを加算することで、三次元点群データにおける対象建築物の最も高い部分の真下に位置する地面の高さｈ１を算出する。その後、高さ算出部１３は、対象建築物の最も高い部分の三次元点群データにおける高Ｈ３さから、算出した地面の高さｈ１を減算することで、建築物の地面からの高さを算出する。

［装置動作］
次に、本実施の形態における建築物高さ算出装置１０の動作について図５を用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態における建築物高さ算出装置の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図１〜図４を参酌する。また、本実施の形態では、建築物高さ算出装置を動作させることによって、建築物高さ算出方法が実施される。よって、本実施の形態における建築物高さ算出方法の説明は、以下の建築物高さ算出装置の動作説明に代える。

図５に示すように、最初に、データ取得部１１が、対象建築物の部分毎の位置座標及び高さを含む、三次元点群データを取得する（ステップＡ１）。

次に、クラスタリング部１２が、ステップＡ１で取得された三次元点群データに対して、それに含まれるｘ、ｙ、ｚの値をまとめて、クラスタリングを実行して、高さの分布を作成する（ステップＡ２）。

続いて、クラスタリング部１２は、ステップＡ２で作成された高さ分布に基づいて、対象建築物の最も高い部分を推定する（ステップＡ３）。具体的には、クラスタリング部１２は、最も高さが高いクラスタを特定することによって、対象建築物の最も高い部分を推定する。

また、クラスタリング部１２は、高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定後に、この特定した最も高さが高いクラスタに対して、再度クラスタリングを行なって、最も高さが高いクラスタを複数のクラスタに分割することもできる。この場合、クラスタリング部１２は、分割されたクラスタの中から最も高さが高いクラスタを特定することによって、建築物の最も高い部分を推定する。

次に、高さ算出部１３は、三次元点群データから、推定された最も高い部分の高さを特定する（ステップＡ４）。続いて、高さ算出部１３は、建築物が存在している特定のエリアの指定された地点（明らかに地面であると判断された地点）の高さを、特定のエリアの三次元点群データから特定し、特定した高さを建築物が建っている場所の地面の高さとする（ステップＡ５）。なお、ステップＡ５では、高さ算出部１３は、特定のエリアにおける基盤地図情報数値標高モデルを用いて、指定された地点の高さを補正することもできる。

その後、高さ算出部１３は、ステップＡ４で特定した最も高い部分の高さと、ステップＡ５で特定した建築物が建っている場所の地面の高さとから、建築物の地面からの高さを算出する（ステップＡ６）。

以上のように、ステップＡ１〜Ａ６が実行されると、建築物の地面からの高さが算出される。そして、本実施の形態では、建築物の最も高い部分は、三次元点群データの位置座標と高さとに基づいてクラスタリングによって推定されているので、ノイズ又は突起物による推定の誤りの発生が抑制される。このため、本実施の形態によれば、三次元点群データから建築物の高さを算出する際の精度の向上が図られることになる。

［プログラム］
本実施の形態におけるプログラムは、コンピュータに、図５に示すステップＡ１〜Ａ６を実行させるプログラムであれば良い。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態における建築物高さ算出装置と建築物高さ算出方法とを実現することができる。この場合、コンピュータのプロセッサは、データ取得部１１、クラスタリング部１２、及び高さ算出部１３として機能し、処理を行なう。

また、本実施の形態におけるプログラムは、複数のコンピュータによって構築されたコンピュータシステムによって実行されても良い。この場合は、例えば、各コンピュータが、それぞれ、データ取得部１１、クラスタリング部１２、及び高さ算出部１３のいずれかとして機能しても良い。

ここで、本実施の形態におけるプログラムを実行することによって、建築物高さ算出装置１０を実現するコンピュータについて図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態における建築物高さ算出装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。

図６に示すように、コンピュータ１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１と、メインメモリ１１２と、記憶装置１１３と、入力インターフェイス１１４と、表示コントローラ１１５と、データリーダ／ライタ１１６と、通信インターフェイス１１７とを備える。これらの各部は、バス１２１を介して、互いにデータ通信可能に接続される。なお、コンピュータ１１０は、ＣＰＵ１１１に加えて、又はＣＰＵ１１１に代えて、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、又はＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を備えていても良い。

ＣＰＵ１１１は、記憶装置１１３に格納された、本実施の形態におけるプログラム（コード）をメインメモリ１１２に展開し、これらを所定順序で実行することにより、各種の演算を実施する。メインメモリ１１２は、典型的には、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の揮発性の記憶装置である。また、本実施の形態におけるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体１２０に格納された状態で提供される。なお、本実施の形態におけるプログラムは、通信インターフェイス１１７を介して接続されたインターネット上で流通するものであっても良い。

また、記憶装置１１３の具体例としては、ハードディスクドライブの他、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置が挙げられる。入力インターフェイス１１４は、ＣＰＵ１１１と、キーボード及びマウスといった入力機器１１８との間のデータ伝送を仲介する。表示コントローラ１１５は、ディスプレイ装置１１９と接続され、ディスプレイ装置１１９での表示を制御する。

データリーダ／ライタ１１６は、ＣＰＵ１１１と記録媒体１２０との間のデータ伝送を仲介し、記録媒体１２０からのプログラムの読み出し、及びコンピュータ１１０における処理結果の記録媒体１２０への書き込みを実行する。通信インターフェイス１１７は、ＣＰＵ１１１と、他のコンピュータとの間のデータ伝送を仲介する。

また、記録媒体１２０の具体例としては、ＣＦ（Compact Flash（登録商標））及びＳＤ（Secure Digital）等の汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク（Flexible Disk）等の磁気記録媒体、又はＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）などの光学記録媒体が挙げられる。

なお、本実施の形態における建築物高さ算出装置１０は、プログラムがインストールされたコンピュータではなく、各部に対応したハードウェアを用いることによっても実現可能である。更に、建築物高さ算出装置１０は、一部がプログラムで実現され、残りの部分がハードウェアで実現されていてもよい。

上述した実施の形態の一部又は全部は、以下に記載する（付記１）〜（付記１２）によって表現することができるが、以下の記載に限定されるものではない。

（付記１） 対象となる建築物の部分毎の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、データ取得部と、
取得された前記三次元点群データに対して、それに含まれる前記位置座標及び前記高さに基づいて、クラスタリングを行なって、前記建築物における高さの分布を作成し、作成した前記分布に基づいて、前記建築物の最も高い部分を推定する、クラスタリング部と、
前記三次元点群データから、前記最も高い部分の高さと、前記建築物が建っている場所の地面の高さとを特定し、特定した、前記最も高い部分の高さと前記建築物が建っている場所の地面の高さとから、前記建築物の前記地面からの高さを算出する、高さ算出部と、を備えている、ことを特徴とする建築物高さ算出装置。

（付記２） 前記クラスタリング部が、前記クラスタリングの後に、前記建築物における高さの分布を作成し、前記高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定することによって、前記建築物の最も高い部分を推定する、
付記１に記載の建築物高さ算出装置。

（付記３） 前記クラスタリング部が、前記高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定後、前記最も高さが高いクラスタに対して、再度クラスタリングを行って、前記最も高さが高いクラスタを複数のクラスタに分割し、分割されたクラスタの中から最も高さが高いクラスタを特定することによって、前記建築物の最も高い部分を推定する、
付記１に記載の建築物高さ算出装置。

（付記４） 前記高さ算出部は、前記建築物が存在している特定のエリアにおける地点が指定された場合に、前記特定のエリアの三次元点群データから、指定された前記地点の高さを特定し、更に、特定した高さと、前記特定のエリアにおける標高を特定する基準データとの差分を求め、そして、前記建築物の最も高い部分における標高を特定する基準データに、求めた前記差分を加算して、前記建築物が建っている場所の地面の高さとする、
付記１から３のいずれかに記載の建築物高さ算出装置。

（付記５）（ａ）対象となる建築物の部分毎の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、ステップと、
（ｂ）取得された前記三次元点群データに対して、それに含まれる前記位置座標及び前記高さに基づいて、クラスタリングを行なって、前記建築物における高さの分布を作成し、作成した前記分布に基づいて、前記建築物の最も高い部分を推定する、ステップと、
（ｃ）前記三次元点群データから、前記最も高い部分の高さと、前記建築物が建っている場所の地面の高さとを特定し、特定した、前記最も高い部分の高さと前記建築物が建っている場所の地面の高さとから、前記建築物の前記地面からの高さを算出する、ステップと、
を有する、ことを特徴とする建築物高さ算出方法。

（付記６） 前記（ｂ）のステップにおいて、前記クラスタリングの後に、前記建築物における高さの分布を作成し、前記高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定することによって、前記建築物の最も高い部分を推定する、
付記５に記載の建築物高さ算出方法。

（付記７） 前記（ｂ）のステップにおいて、前記高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定後、前記最も高さが高いクラスタに対して、再度クラスタリングを行って、前記最も高さが高いクラスタを複数のクラスタに分割し、分割されたクラスタの中から最も高さが高いクラスタを特定することによって、前記建築物の最も高い部分を推定する、
付記５に記載の建築物高さ算出方法。

（付記８） 前記（ｃ）のステップにおいて、前記建築物が存在している特定のエリアにおける地点が指定された場合に、前記特定のエリアの三次元点群データから、指定された前記地点の高さを特定し、更に、特定した高さと、前記特定のエリアにおける標高を特定する基準データとの差分を求め、そして、前記建築物の最も高い部分における標高を特定する基準データに、求めた前記差分を加算して、前記建築物が建っている場所の地面の高さとする、付記５〜７のいずれかに記載の建築物高さ算出方法。

（付記９）コンピュータに、
（ａ）対象となる建築物の部分毎の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、ステップと、
（ｂ）取得された前記三次元点群データに対して、それに含まれる前記位置座標及び前記高さに基づいて、クラスタリングを行なって、前記建築物における高さの分布を作成し、作成した前記分布に基づいて、前記建築物の最も高い部分を推定する、ステップと、
（ｃ）前記三次元点群データから、前記最も高い部分の高さと、前記建築物が建っている場所の地面の高さとを特定し、特定した、前記最も高い部分の高さと前記建築物が建っている場所の地面の高さとから、前記建築物の前記地面からの高さを算出する、ステップと、
を実行させる命令を含む、プログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

（付記１０） 前記（ｂ）のステップにおいて、前記クラスタリングの後に、前記建築物における高さの分布を作成し、前記高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定することによって、前記建築物の最も高い部分を推定する、
付記９に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

（付記１１） 前記（ｂ）のステップにおいて、前記高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定後、前記最も高さが高いクラスタに対して、再度クラスタリングを行って、前記最も高さが高いクラスタを複数のクラスタに分割し、分割されたクラスタの中から最も高さが高いクラスタを特定することによって、前記建築物の最も高い部分を推定する、
付記９に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

（付記１２） 前記（ｃ）のステップにおいて、前記建築物が存在している特定のエリアにおける地点が指定された場合に、前記特定のエリアの三次元点群データから、指定された前記地点の高さを特定し、更に、特定した高さと、前記特定のエリアにおける標高を特定する基準データとの差分を求め、そして、前記建築物の最も高い部分における標高を特定する基準データに、求めた前記差分を加算して、前記建築物が建っている場所の地面の高さとする、付記９〜１１のいずれかに記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１７年２月２８日に出願された日本出願特願２０１７−３７５５６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

以上のように、本発明によれば、三次元点群データから建築物の高さを算出する際の精度を向上することができる。本発明は、建築物の高さを算出する必要がある分野に有用である。

１０ 建築物高さ算出装置
１１ データ取得部
１２ クラスタリング部
１３ 高さ算出部
１１０ コンピュータ
１１１ ＣＰＵ
１１２ メインメモリ
１１３ 記憶装置
１１４ 入力インターフェイス
１１５ 表示コントローラ
１１６ データリーダ／ライタ
１１７ 通信インターフェイス
１１８ 入力機器
１１９ ディスプレイ装置
１２０ 記録媒体
１２１ バス

本発明は、建築物高さ算出装置、建築物高さ算出方法、及びプログラムに関する。

本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、三次元点群データから建築物の高さを算出する際の精度を向上し得る、建築物高さ算出装置、建築物高さ算出方法、及びプログラムを提供することにある。

更に、上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるプログラムは、
コンピュータに、
（ａ）対象となる建築物の部分毎の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、ステップと、
（ｂ）取得された前記三次元点群データに対して、それに含まれる前記位置座標及び前記高さに基づいて、クラスタリングを行なって、前記建築物における高さの分布を作成し、作成した前記分布に基づいて、前記建築物の最も高い部分を推定する、ステップと、
（ｃ）前記三次元点群データから、前記最も高い部分の高さと、前記建築物が建っている場所の地面の高さとを特定し、特定した、前記最も高い部分の高さと前記建築物が建っている場所の地面の高さとから、前記建築物の前記地面からの高さを算出する、ステップと、
を実行させる、ことを特徴とする。

（付記９）コンピュータに、
（ａ）対象となる建築物の部分毎の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、ステップと、
（ｂ）取得された前記三次元点群データに対して、それに含まれる前記位置座標及び前記高さに基づいて、クラスタリングを行なって、前記建築物における高さの分布を作成し、作成した前記分布に基づいて、前記建築物の最も高い部分を推定する、ステップと、
（ｃ）前記三次元点群データから、前記最も高い部分の高さと、前記建築物が建っている場所の地面の高さとを特定し、特定した、前記最も高い部分の高さと前記建築物が建っている場所の地面の高さとから、前記建築物の前記地面からの高さを算出する、ステップと、
を実行させる、プログラム。

（付記１０） 前記（ｂ）のステップにおいて、前記クラスタリングの後に、前記建築物における高さの分布を作成し、前記高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定することによって、前記建築物の最も高い部分を推定する、
付記９に記載のプログラム。

（付記１１） 前記（ｂ）のステップにおいて、前記高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定後、前記最も高さが高いクラスタに対して、再度クラスタリングを行って、前記最も高さが高いクラスタを複数のクラスタに分割し、分割されたクラスタの中から最も高さが高いクラスタを特定することによって、前記建築物の最も高い部分を推定する、
付記９に記載のプログラム。

（付記１２） 前記（ｃ）のステップにおいて、前記建築物が存在している特定のエリアにおける地点が指定された場合に、前記特定のエリアの三次元点群データから、指定された前記地点の高さを特定し、更に、特定した高さと、前記特定のエリアにおける標高を特定する基準データとの差分を求め、そして、前記建築物の最も高い部分における標高を特定する基準データに、求めた前記差分を加算して、前記建築物が建っている場所の地面の高さとする、付記９〜１１のいずれかに記載のプログラム。

Claims (12)

1. 対象となる建築物の部分毎の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、データ取得部と、
   取得された前記三次元点群データに対して、それに含まれる前記位置座標及び前記高さに基づいて、クラスタリングを行なって、前記建築物における高さの分布を作成し、作成した前記分布に基づいて、前記建築物の最も高い部分を推定する、クラスタリング部と、
   前記三次元点群データから、前記最も高い部分の高さと、前記建築物が建っている場所の地面の高さとを特定し、特定した、前記最も高い部分の高さと前記建築物が建っている場所の地面の高さとから、前記建築物の前記地面からの高さを算出する、高さ算出部と、を備えている、ことを特徴とする建築物高さ算出装置。
2. 前記クラスタリング部が、前記クラスタリングの後に、前記建築物における高さの分布を作成し、前記高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定することによって、前記建築物の最も高い部分を推定する、
   請求項１に記載の建築物高さ算出装置。
3. 前記クラスタリング部が、前記高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定後、前記最も高さが高いクラスタに対して、再度クラスタリングを行って、前記最も高さが高いクラスタを複数のクラスタに分割し、分割されたクラスタの中から最も高さが高いクラスタを特定することによって、前記建築物の最も高い部分を推定する、
   請求項１に記載の建築物高さ算出装置。
4. 前記高さ算出部は、前記建築物が存在している特定のエリアにおける地点が指定された場合に、前記特定のエリアの三次元点群データから、指定された前記地点の高さを特定し、更に、特定した高さと、前記特定のエリアにおける標高を特定する基準データとの差分を求め、そして、前記建築物の最も高い部分における標高を特定する基準データに、求めた前記差分を加算して、前記建築物が建っている場所の地面の高さとする、
   請求項１から３のいずれかに記載の建築物高さ算出装置。
5. （ａ）対象となる建築物の部分毎の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、ステップと、
   （ｂ）取得された前記三次元点群データに対して、それに含まれる前記位置座標及び前記高さに基づいて、クラスタリングを行なって、前記建築物における高さの分布を作成し、作成した前記分布に基づいて、前記建築物の最も高い部分を推定する、ステップと、
   （ｃ）前記三次元点群データから、前記最も高い部分の高さと、前記建築物が建っている場所の地面の高さとを特定し、特定した、前記最も高い部分の高さと前記建築物が建っている場所の地面の高さとから、前記建築物の前記地面からの高さを算出する、ステップと、
   を有する、ことを特徴とする建築物高さ算出方法。
6. 前記（ｂ）のステップにおいて、前記クラスタリングの後に、前記建築物における高さの分布を作成し、前記高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定することによって、前記建築物の最も高い部分を推定する、
   請求項５に記載の建築物高さ算出方法。
7. 前記（ｂ）のステップにおいて、前記高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定後、前記最も高さが高いクラスタに対して、再度クラスタリングを行って、前記最も高さが高いクラスタを複数のクラスタに分割し、分割されたクラスタの中から最も高さが高いクラスタを特定することによって、前記建築物の最も高い部分を推定する、
   請求項５に記載の建築物高さ算出方法。
8. 前記（ｃ）のステップにおいて、前記建築物が存在している特定のエリアにおける地点が指定された場合に、前記特定のエリアの三次元点群データから、指定された前記地点の高さを特定し、更に、特定した高さと、前記特定のエリアにおける標高を特定する基準データとの差分を求め、そして、前記建築物の最も高い部分における標高を特定する基準データに、求めた前記差分を加算して、前記建築物が建っている場所の地面の高さとする、請求項５〜７のいずれかに記載の建築物高さ算出方法。
9. コンピュータに、
   （ａ）対象となる建築物の部分毎の位置座標及び高さを含む三次元点群データを取得する、ステップと、
   （ｂ）取得された前記三次元点群データに対して、それに含まれる前記位置座標及び前記高さに基づいて、クラスタリングを行なって、前記建築物における高さの分布を作成し、作成した前記分布に基づいて、前記建築物の最も高い部分を推定する、ステップと、
   （ｃ）前記三次元点群データから、前記最も高い部分の高さと、前記建築物が建っている場所の地面の高さとを特定し、特定した、前記最も高い部分の高さと前記建築物が建っている場所の地面の高さとから、前記建築物の前記地面からの高さを算出する、ステップと、
   を実行させる命令を含む、プログラムを記録しているコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
10. 前記（ｂ）のステップにおいて、前記クラスタリングの後に、前記建築物における高さの分布を作成し、前記高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定することによって、前記建築物の最も高い部分を推定する、
    請求項９に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
11. 前記（ｂ）のステップにおいて、前記高さの分布から最も高さが高いクラスタを特定後、前記最も高さが高いクラスタに対して、再度クラスタリングを行って、前記最も高さが高いクラスタを複数のクラスタに分割し、分割されたクラスタの中から最も高さが高いクラスタを特定することによって、前記建築物の最も高い部分を推定する、
    請求項９に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
12. 前記（ｃ）のステップにおいて、前記建築物が存在している特定のエリアにおける地点が指定された場合に、前記特定のエリアの三次元点群データから、指定された前記地点の高さを特定し、更に、特定した高さと、前記特定のエリアにおける標高を特定する基準データとの差分を求め、そして、前記建築物の最も高い部分における標高を特定する基準データに、求めた前記差分を加算して、前記建築物が建っている場所の地面の高さとする、請求項９〜１１のいずれかに記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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