JPWO2020174613A1 - Data processing equipment, data processing systems, data processing methods, and data processing programs - Google Patents

Data processing equipment, data processing systems, data processing methods, and data processing programs Download PDF

Info

Publication number
JPWO2020174613A1
JPWO2020174613A1 JP2019561330A JP2019561330A JPWO2020174613A1 JP WO2020174613 A1 JPWO2020174613 A1 JP WO2020174613A1 JP 2019561330 A JP2019561330 A JP 2019561330A JP 2019561330 A JP2019561330 A JP 2019561330A JP WO2020174613 A1 JPWO2020174613 A1 JP WO2020174613A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
dimensional
unit
computer
aided design
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019561330A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6656495B1 (en
Inventor
拓 佐久嶋
拓 佐久嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Application granted granted Critical
Publication of JP6656495B1 publication Critical patent/JP6656495B1/en
Publication of JPWO2020174613A1 publication Critical patent/JPWO2020174613A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C7/00—Tracing profiles
    • G01C7/06—Tracing profiles of cavities, e.g. tunnels
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/12—Geometric CAD characterised by design entry means specially adapted for CAD, e.g. graphical user interfaces [GUI] specially adapted for CAD

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

データ処理装置（１）は、記憶部（２０）と、取得部（３１）と、変換部（３２）と、出力部（３４）とを備える。記憶部（２０）は、構造物を構成する複数の構成要素の属性データを記憶する。取得部（３１）は、構造物の３次元点群データを取得する。変換部（３２）は、記憶部（２０）に記憶された複数の構成要素の属性データに基づいて、取得部（３１）によって取得された３次元点群データを、複数の構成要素の各々の３次元コンピュータ支援設計データを含む構造物の３次元コンピュータ支援設計データへ変換する。出力部（３４）は、変換部（３２）によって変換された構造物の３次元コンピュータ支援設計データを出力する。 The data processing device (1) includes a storage unit (20), an acquisition unit (31), a conversion unit (32), and an output unit (34). The storage unit (20) stores attribute data of a plurality of components constituting the structure. The acquisition unit (31) acquires the three-dimensional point cloud data of the structure. The conversion unit (32) converts the three-dimensional point cloud data acquired by the acquisition unit (31) based on the attribute data of the plurality of components stored in the storage unit (20) into each of the plurality of components. Convert to 3D computer-aided design data of the structure including 3D computer-aided design data. The output unit (34) outputs the three-dimensional computer-aided design data of the structure converted by the conversion unit (32).

Description

本発明は、構造物の３次元データを生成する処理を行うデータ処理装置、データ処理システム、データ処理方法、およびデータ処理プログラムに関する。 The present invention relates to a data processing apparatus, a data processing system, a data processing method, and a data processing program that perform processing for generating three-dimensional data of a structure.

トンネル、道路、または橋などの構造物の点検および維持管理に対する効率化および高度化に向けて、ＭＭＳ（Mobile Mapping System）などの走行型計測装置を用いて得られる構造物の３次元点群データが活用されている。例えば、特許文献１には、構造物の３次元点群データを記憶する管理サーバと、管理サーバから構造物の３次元点群データを取得し、取得した構造物の３次元点群データに基づく画像を表示する端末装置とを備える構造物情報提供システムが開示されている。 Three-dimensional point cloud data of structures obtained by using a traveling measuring device such as MMS (Mobile Mapping System) for efficiency and sophistication of inspection and maintenance of structures such as tunnels, roads, or bridges. Is being utilized. For example, Patent Document 1 is based on a management server that stores three-dimensional point group data of a structure and three-dimensional point group data of a structure that is acquired from the management server and the acquired three-dimensional point group data of the structure. A structure information providing system including a terminal device for displaying an image is disclosed.

特開２０１６−１４２６６２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-142662

しかしながら、３次元点群データは、構造物を３次元点の集合で表すデータであるため、データサイズが大きい。そのため、特許文献１に記載の技術では、３次元点群データを処理するための高性能な端末装置が必要になり、性能が低い端末装置を用いた場合、画像の表示などが遅くなることなどによって構造物に対するスムーズな点検作業などができないといった課題がある。 However, since the three-dimensional point cloud data is data representing a structure as a set of three-dimensional points, the data size is large. Therefore, the technique described in Patent Document 1 requires a high-performance terminal device for processing three-dimensional point cloud data, and when a terminal device having low performance is used, the display of an image or the like becomes slow. There is a problem that smooth inspection work for the structure cannot be performed.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、構造物の３次元点群データを活用しつつデータサイズの小さい構造物の３次元データを得ることができるデータ処理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 an object of the present invention is to obtain a data processing apparatus capable of obtaining three-dimensional data of a structure having a small data size while utilizing the three-dimensional point cloud data of the structure. And.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のデータ処理装置は、記憶部と、取得部と、変換部と、出力部とを備える。記憶部は、構造物を構成する複数の構成要素の属性データを記憶する。取得部は、構造物の３次元点群データを取得する。変換部は、記憶部に記憶された複数の構成要素の属性データに基づいて、取得部によって取得された３次元点群データを、複数の構成要素の各々の３次元コンピュータ支援設計データを含む構造物の３次元コンピュータ支援設計データへ変換する。出力部は、変換部によって変換された構造物の３次元コンピュータ支援設計データを出力する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the data processing apparatus of the present invention includes a storage unit, an acquisition unit, a conversion unit, and an output unit. The storage unit stores attribute data of a plurality of components constituting the structure. The acquisition unit acquires the three-dimensional point cloud data of the structure. The conversion unit has a structure that includes the 3D point cloud data acquired by the acquisition unit based on the attribute data of the plurality of components stored in the storage unit, and includes the 3D computer-aided design data of each of the plurality of components. Converts 3D computer-aided design data of objects. The output unit outputs the three-dimensional computer-aided design data of the structure converted by the conversion unit.

本発明によれば、構造物の３次元点群データを活用しつつデータサイズの小さい構造物の３次元データを得ることができる、という効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to obtain three-dimensional data of a structure having a small data size while utilizing the three-dimensional point cloud data of the structure.

本発明の実施の形態１にかかるデータ処理装置の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the data processing apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 実施の形態１にかかるデータ処理装置による処理を説明するための図The figure for demonstrating the processing by the data processing apparatus which concerns on Embodiment 1. 実施の形態１にかかるデータ処理システムの構成例を示す図The figure which shows the configuration example of the data processing system which concerns on Embodiment 1. 実施の形態１にかかる３次元点群データテーブルの一例を示す図The figure which shows an example of the 3D point cloud data table which concerns on Embodiment 1. 実施の形態１にかかる属性データテーブルの一例を示す図The figure which shows an example of the attribute data table which concerns on Embodiment 1. 実施の形態１にかかる変状データテーブルの一例を示す図The figure which shows an example of the transformation data table which concerns on Embodiment 1. 実施の形態１にかかるポリゴンの大きさと構成要素の重要度との関係を説明するための図The figure for demonstrating the relationship between the size of the polygon which concerns on Embodiment 1 and the importance of a component. 実施の形態１にかかる３次元点のデータを一部に含む構成要素の３次元ＣＡＤデータを説明するための図The figure for demonstrating the 3D CAD data of the component which contains the data of the 3D point which concerns on Embodiment 1 as a part. 実施の形態１にかかる端末装置の表示部に表示される構造物の３次元画像の一例を示す図The figure which shows an example of the 3D image of the structure displayed on the display part of the terminal apparatus which concerns on Embodiment 1. 実施の形態１にかかるデータ処理装置の処理の一例を示すフローチャートA flowchart showing an example of processing of the data processing apparatus according to the first embodiment. 実施の形態１にかかる端末装置の処理の一例を示すフローチャートA flowchart showing an example of processing of the terminal device according to the first embodiment. 実施の形態１にかかるデータ処理装置のハードウェア構成の一例を示す図The figure which shows an example of the hardware configuration of the data processing apparatus which concerns on Embodiment 1.

以下に、本発明の実施の形態にかかるデータ処理装置、データ処理システム、データ処理方法、およびデータ処理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 data processing apparatus, the data processing system, the data processing method, and the data processing 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にかかるデータ処理装置の構成例を示す図である。図２は、実施の形態１にかかるデータ処理装置による処理を説明するための図である。Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a data processing device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining processing by the data processing apparatus according to the first embodiment.

図１に示すように、実施の形態１にかかるデータ処理装置１は、通信部１０と、記憶部２０と、処理部３０とを備える。通信部１０は、不図示のネットワークを介して端末装置４と通信可能に接続される。処理部３０は、例えば、端末装置４からの要求に応じたデータを通信部１０から、不図示のネットワークを介して端末装置４へ送信することができる。 As shown in FIG. 1, the data processing device 1 according to the first embodiment includes a communication unit 10, a storage unit 20, and a processing unit 30. The communication unit 10 is communicably connected to the terminal device 4 via a network (not shown). For example, the processing unit 30 can transmit data in response to a request from the terminal device 4 from the communication unit 10 to the terminal device 4 via a network (not shown).

記憶部２０は、構造物の属性データを記憶する。構造物は、例えば、トンネル、道路、または橋などである。構造物の属性データには、構造物を構成する複数の構成要素の属性データが含まれる。例えば、構造物がトンネルの場合、複数の構成要素の属性データには、トンネル本体の属性データ、トンネル本体に設置される照明機器の属性データ、トンネル本体に設置される送風機の属性データなどが含まれる。 The storage unit 20 stores the attribute data of the structure. The structure is, for example, a tunnel, a road, or a bridge. The attribute data of the structure includes the attribute data of a plurality of components constituting the structure. For example, when the structure is a tunnel, the attribute data of a plurality of components includes the attribute data of the tunnel body, the attribute data of the lighting equipment installed in the tunnel body, the attribute data of the blower installed in the tunnel body, and the like. Is done.

処理部３０は、取得部３１と、変換部３２と、出力部３４とを含む。取得部３１は、ＭＭＳなどの走行型計測装置２によって生成される構造物の３次元点群データを取得する。構造物の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 processing unit 30 includes an acquisition unit 31, a conversion unit 32, and an output unit 34. The acquisition unit 31 acquires the three-dimensional point cloud data of the structure generated by the traveling type measuring device 2 such as MMS. The three-dimensional point cloud data of the structure includes data of a plurality of three-dimensional points, and the data of each three-dimensional point includes data indicating the position of the three-dimensional point in three dimensions.

走行型計測装置２は、レーザスキャナ装置を有しており、走行しながらレーザスキャナ装置によって得られる計測データから構造物の３次元点群データを生成する。例えば、構造物がトンネルである場合、走行型計測装置２は、図２に示すように、トンネル内を走行しながらレーザスキャナ装置によって得られるトンネルの内壁の計測データからトンネルの内壁の３次元点群データを生成する。 The traveling type measuring device 2 has a laser scanner device, and generates three-dimensional point cloud data of a structure from the measurement data obtained by the laser scanner device while traveling. For example, when the structure is a tunnel, as shown in FIG. 2, the traveling type measuring device 2 travels in the tunnel and obtains three-dimensional points of the inner wall of the tunnel from the measurement data of the inner wall of the tunnel obtained by the laser scanner device. Generate point cloud data.

変換部３２は、取得部３１によって取得された構造物の３次元点群データを、記憶部２０に記憶された属性データに基づいて、構造物の３次元コンピュータ支援設計データへ変換する。具体的には、変換部３２は、構造物を構成する複数の構成要素の属性データに基づいて、構造物の３次元点群データを、複数の構成要素の各々の３次元コンピュータ支援設計データを含む構造物の３次元コンピュータ支援設計データへ変換する。３次元コンピュータ支援設計データは、一般に３次元ＣＡＤデータと呼ばれており、以下、３次元ＣＡＤデータと記載する。 The conversion unit 32 converts the three-dimensional point cloud data of the structure acquired by the acquisition unit 31 into the three-dimensional computer-aided design data of the structure based on the attribute data stored in the storage unit 20. Specifically, the conversion unit 32 converts the three-dimensional point cloud data of the structure and the three-dimensional computer-aided design data of each of the plurality of components based on the attribute data of the plurality of components constituting the structure. Convert to 3D computer-aided design data of the including structure. The three-dimensional computer assisted design data is generally called three-dimensional CAD data, and will be hereinafter referred to as three-dimensional CAD data.

各構成要素の属性データには、例えば、構成要素の名称、型式、または形状などのように構成要素を特定するための情報が含まれている。変換部３２は、構成要素の属性データに基づいて、３次元点群データに含まれる複数の３次元点のうち構成要素に対応する複数の３次元点を判定し、かかる３次元点のデータを構成要素の３次元ＣＡＤデータに置き換える処理を構成要素毎に行う。これにより、変換部３２は、構造物の３次元点群データを、構成要素毎の３次元ＣＡＤデータを含む構造物の３次元ＣＡＤデータへ変換することができる。かかる構成要素の３次元ＣＡＤデータは、点、線、および面によって構成要素を表すデータであり、点の集合のみによって構成要素を表す３次元点データの集合データよりもデータサイズが小さい。 The attribute data of each component includes information for identifying the component, such as the name, model, or shape of the component. The conversion unit 32 determines a plurality of three-dimensional points corresponding to the constituent elements among the plurality of three-dimensional points included in the three-dimensional point cloud data based on the attribute data of the constituent elements, and determines the data of the three-dimensional points. The process of replacing the component with the three-dimensional CAD data of the component is performed for each component. As a result, the conversion unit 32 can convert the three-dimensional point cloud data of the structure into the three-dimensional CAD data of the structure including the three-dimensional CAD data for each component. The three-dimensional CAD data of such a component is data representing the component by points, lines, and faces, and the data size is smaller than the set data of the three-dimensional point data representing the component only by the set of points.

変換部３２は、例えば、構造物がトンネルの場合、トンネル本体の属性データおよび照明機器の属性データなどに基づいて、トンネルの３次元点群をトンネルの３次元ＣＡＤデータへ変換する。かかるトンネルの３次元ＣＡＤデータには、図２に示すように、トンネル本体の３次元ＣＡＤデータ、照明機器の３次元ＣＡＤデータ、および変状の３次元ＣＡＤデータなどが含まれる。 For example, when the structure is a tunnel, the conversion unit 32 converts the three-dimensional point cloud of the tunnel into the three-dimensional CAD data of the tunnel based on the attribute data of the tunnel body and the attribute data of the lighting equipment. As shown in FIG. 2, the three-dimensional CAD data of the tunnel includes the three-dimensional CAD data of the tunnel body, the three-dimensional CAD data of the lighting equipment, the three-dimensional CAD data of the deformed shape, and the like.

出力部３４は、変換部３２によって変換された構造物の３次元ＣＡＤデータを不図示のネットワークを介して端末装置４へ出力する。端末装置４は、データ処理装置１から取得した構造物の３次元ＣＡＤデータに基づいて構造物の画像データを生成し、生成した画像データを不図示の表示部に表示する。例えば、構造物がトンネルの場合、端末装置４は、データ処理装置１から受信した構造物の３次元ＣＡＤデータに基づいて、図２に示すように、トンネル本体、照明機器、および変状などを含むトンネルの画像を表示する。 The output unit 34 outputs the three-dimensional CAD data of the structure converted by the conversion unit 32 to the terminal device 4 via a network (not shown). The terminal device 4 generates image data of the structure based on the three-dimensional CAD data of the structure acquired from the data processing device 1, and displays the generated image data on a display unit (not shown). For example, when the structure is a tunnel, the terminal device 4 sets the tunnel body, lighting equipment, deformation, etc., as shown in FIG. 2, based on the three-dimensional CAD data of the structure received from the data processing device 1. Display an image of the including tunnel.

ｍｍ単位で配置される３次元点の集合で表現される３次元点群データの場合、トンネルのように数百メートルの空間を点群で表現すると、データが膨大になる。データ処理装置１では、構造物の３次元点群データを構造物の３次元ＣＡＤデータへ変換するため、構造物の３次元点群データを活用しつつデータサイズの小さい構造物の３次元データを生成することができる。そのため、例えば、データ処理装置１は、端末装置４へ送信する３次元データのデータサイズを抑えることができる。また、端末装置４においても、３次元点群データを処理するための高性能なプロセッサを設けることなく、構造物の３次元データに基づく画像を表示することができる。 In the case of 3D point cloud data represented by a set of 3D points arranged in mm units, if a space of several hundred meters is represented by a point cloud like a tunnel, the data becomes enormous. In the data processing device 1, in order to convert the 3D point group data of the structure into the 3D CAD data of the structure, the 3D data of the structure having a small data size is converted while utilizing the 3D point group data of the structure. Can be generated. Therefore, for example, the data processing device 1 can suppress the data size of the three-dimensional data transmitted to the terminal device 4. Further, the terminal device 4 can also display an image based on the three-dimensional data of the structure without providing a high-performance processor for processing the three-dimensional point cloud data.

以下、実施の形態１にかかるデータ処理装置１を含むデータ処理システムについてさらに詳細に説明する。図３は、実施の形態１にかかるデータ処理システムの構成例を示す図である。図３に示すように、実施の形態１にかかるデータ処理システム１００は、データ処理装置１と、走行型計測装置２と、端末装置４とを含む。データ処理装置１は、通信部１０と、記憶部２０と、処理部３０とを備える。 Hereinafter, the data processing system including the data processing device 1 according to the first embodiment will be described in more detail. FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the data processing system according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the data processing system 100 according to the first embodiment includes a data processing device 1, a traveling type measuring device 2, and a terminal device 4. The data processing device 1 includes a communication unit 10, a storage unit 20, and a processing unit 30.

通信部１０は、ネットワーク６に接続され、ネットワーク６を介して走行型計測装置２から３次元点群データを受信する。また、通信部１０は、ネットワーク６に接続され、ネットワーク６を介して端末装置４との間でデータの送受信を行う。ネットワーク６は、例えば、インターネットなどのＷＡＮ（Wide Area Network）またはＬＡＮ（Local Area Network）などである。なお、ネットワーク６は専用線であってもよい。 The communication unit 10 is connected to the network 6 and receives the three-dimensional point cloud data from the traveling type measuring device 2 via the network 6. Further, the communication unit 10 is connected to the network 6 and transmits / receives data to / from the terminal device 4 via the network 6. The network 6 is, for example, a WAN (Wide Area Network) such as the Internet or a LAN (Local Area Network). The network 6 may be a dedicated line.

端末装置４は、例えば、タブレット型端末、スマートフォン、ラップトップＰＣ（Personal Computer）、またはＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などである。かかる端末装置４は、例えば、構造物を点検する点検員または構造物を維持管理する管理者などによって用いられる。 The terminal device 4 is, for example, a tablet terminal, a smartphone, a laptop PC (Personal Computer), a PDA (Personal Digital Assistant), or the like. Such a terminal device 4 is used, for example, by an inspector who inspects a structure or a manager who maintains and manages the structure.

記憶部２０は、３次元点群データテーブル２１と、属性データテーブル２２と、変状データテーブル２３とを記憶する。３次元点群データテーブル２１は、走行型計測装置２からデータ処理装置１へ送信される構造物の３次元点群データを含む。 The storage unit 20 stores the three-dimensional point cloud data table 21, the attribute data table 22, and the deformation data table 23. The three-dimensional point cloud data table 21 includes the three-dimensional point cloud data of the structure transmitted from the traveling type measuring device 2 to the data processing device 1.

図４は、実施の形態１にかかる３次元点群データテーブルの一例を示す図である。図４に示すように、３次元点群データテーブル２１には、「３次元点ＩＤ（Identifier）」、「Ｘ座標」、「Ｙ座標」、「Ｚ座標」、および「輝度」を含む３次元点のデータが複数含まれる。「３次元点ＩＤ」は、構造物の３次元点群に含まれる３次元点の識別情報である。「Ｘ座標」、「Ｙ座標」、および「Ｚ座標」は、ＸＹＺ座標系における３次元点の座標である。すなわち、「Ｘ座標」は、ＸＹＺ座標系における３次元点のＸ座標であり、「Ｙ座標」は、ＸＹＺ座標系における３次元点のＹ座標であり、「Ｚ座標」は、３次元点のＺ座標である。「輝度」は、３次元点の輝度を示す情報である。 FIG. 4 is a diagram showing an example of a three-dimensional point cloud data table according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, the three-dimensional point cloud data table 21 includes three dimensions including "three-dimensional point ID (Identifier)", "X coordinate", "Y coordinate", "Z coordinate", and "brightness". Contains multiple point data. The "three-dimensional point ID" is identification information of a three-dimensional point included in a three-dimensional point cloud of a structure. The "X coordinate", "Y coordinate", and "Z coordinate" are the coordinates of a three-dimensional point in the XYZ coordinate system. That is, the "X coordinate" is the X coordinate of the three-dimensional point in the XYZ coordinate system, the "Y coordinate" is the Y coordinate of the three-dimensional point in the XYZ coordinate system, and the "Z coordinate" is the three-dimensional point. It is the Z coordinate. "Brightness" is information indicating the brightness of a three-dimensional point.

図４に示す例では、３次元点ＩＤ「１０００１」の３次元点は、Ｘ座標「１２３．４５６」、Ｙ座標「７８９．１２３」、Ｚ座標「４５６．７８９」、および輝度「１２３」の３次元点である。また、３次元点ＩＤ「１０００２」の３次元点は、Ｘ座標「１２５．１２１」、Ｙ座標「７８８．８２１」、Ｚ座標「４５０．８６４」、および輝度「１１１」の３次元点である。また、３次元点ＩＤ「１０００３」の３次元点は、Ｘ座標「１２４．３２７」、Ｙ座標「７９０．６３１」、Ｚ座標「４５５．４２７」、および輝度「１２０」の３次元点である。 In the example shown in FIG. 4, the three-dimensional point of the three-dimensional point ID "10001" has the X coordinate "123.456", the Y coordinate "789.123", the Z coordinate "456.789", and the brightness "123". It is a three-dimensional point. Further, the three-dimensional point of the three-dimensional point ID "10002" is a three-dimensional point having X coordinate "125.121", Y coordinate "788.821", Z coordinate "450.864", and brightness "111". .. Further, the three-dimensional point of the three-dimensional point ID "1003" is a three-dimensional point having X coordinate "124.327", Y coordinate "790.631", Z coordinate "455.427", and brightness "120". ..

属性データテーブル２２は、構造物を構成する複数の構成要素の各々の属性データを含む。図５は、実施の形態１にかかる属性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、属性データテーブル２２には、「構成要素ＩＤ」、「名称」、および「諸元」を含む構成要素の属性のデータが複数含まれる。「構成要素ＩＤ」は、構成要素の識別情報である。「名称」は、構成要素の名称を示す情報である。「諸元」は、構成要素の諸元を示す情報である。構成要素の諸元には、例えば、構成要素の型式、長さ、および形状といった情報が含まれる。構成要素の名称および諸元は、構成要素を特定するための情報であり、構成要素の属性データの一例である。 The attribute data table 22 includes the attribute data of each of the plurality of components constituting the structure. FIG. 5 is a diagram showing an example of the attribute data table according to the first embodiment. As shown in FIG. 5, the attribute data table 22 includes a plurality of component attribute data including "component ID", "name", and "specifications". The "component ID" is the identification information of the component. The "name" is information indicating the name of the component. The "specifications" are information indicating the specifications of the components. The component specifications include information such as, for example, the model, length, and shape of the component. The name and specifications of the component are information for identifying the component, and are an example of the attribute data of the component.

図５に示す例では、構成要素ＩＤ「１１」の構成要素は、名称「トンネル本体ＳＳ１」および諸元「Ｌ＝１０ｍ」の構成要素である。構成要素ＩＤ「１２」の構成要素は、名称「トンネル本体ＳＳ２」および諸元「Ｌ＝１０ｍ」の構成要素である。構成要素ＩＤ「１３」の構成要素は、名称「照明機器Ｇ１」および諸元「型式ＡＢＣ」の構成要素である。構成要素ＩＤ「１４」の構成要素は、名称「照明機器Ｇ２」および諸元「型式ＡＢＣ」の構成要素である。 In the example shown in FIG. 5, the component of the component ID "11" is a component of the name "tunnel body SS1" and the specifications "L = 10 m". The component of the component ID "12" is a component of the name "tunnel body SS2" and the specifications "L = 10 m". The component of the component ID "13" is a component of the name "lighting device G1" and the specifications "model ABC". The component of the component ID "14" is a component of the name "lighting device G2" and the specifications "model ABC".

変状データテーブル２３は、構成要素に生じた変状のデータを含む。図６は、実施の形態１にかかる変状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、変状データテーブル２３には、「変状ＩＤ」、「構成要素ＩＤ」、および「変状状態」を含むデータが複数含まれる。「変状ＩＤ」は、構成要素に生じた変状の識別情報である。「構成要素ＩＤ」は、変状が生じた構成要素の識別情報である。「変状状態」は、変状の状態を示す情報であり、構成要素に生じた変状の属性を示す属性データを含む。例えば、構成要素がトンネル本体である場合、変状の属性は、ひび、剥離、または漏水などである。また、構成要素が照明機器である場合、変状の属性は、電球切れなどである。 The deformation data table 23 includes the deformation data generated in the components. FIG. 6 is a diagram showing an example of the deformation data table according to the first embodiment. As shown in FIG. 6, the deformation data table 23 includes a plurality of data including the “deformation ID”, the “component ID”, and the “deformation state”. The "deformation ID" is identification information of the deformation that has occurred in the component. The "component ID" is identification information of the component in which the deformation has occurred. The "deformed state" is information indicating the deformed state, and includes attribute data indicating the attribute of the deformed state that has occurred in the component. For example, if the component is the tunnel body, the attributes of the deformity are cracks, peeling, or water leaks. Further, when the component is a lighting device, the attribute of the deformation is a light bulb burnout or the like.

図６に示す例では、変状ＩＤ「１」の変状は、構成要素ＩＤ「１１」の構成要素の変状であり、変状状態が「漏水 ３０ｃｍ」である。変状ＩＤ「２」の変状は、構成要素ＩＤ「１１」の構成要素の変状であり、変状状態が「ひび ２０ｃｍ」である。変状ＩＤ「３」の変状は、構成要素ＩＤ「１３」の構成要素の変状であり、変状状態が「電球切れ」である。 In the example shown in FIG. 6, the deformation of the deformation ID “1” is the deformation of the component of the component ID “11”, and the deformation state is “water leakage 30 cm”. The deformation of the deformation ID "2" is a deformation of the component of the component ID "11", and the deformation state is "crack 20 cm". The deformation of the deformation ID "3" is a deformation of the component of the component ID "13", and the deformation state is "light bulb burnout".

図３に戻って処理部３０について説明する。処理部３０は、取得部３１と、変換部３２と、結合部３３と、出力部３４と、表示処理部３５とを備える。取得部３１は、走行型計測装置２からネットワーク６を介して通信部１０で受信される構造物の３次元点群データを通信部１０から取得する。取得部３１は、通信部１０から取得した構造物の３次元点群データを含む３次元点群データテーブル２１を記憶部２０に記憶する。 Returning to FIG. 3, the processing unit 30 will be described. The processing unit 30 includes an acquisition unit 31, a conversion unit 32, a coupling unit 33, an output unit 34, and a display processing unit 35. The acquisition unit 31 acquires the three-dimensional point cloud data of the structure received from the traveling type measuring device 2 via the network 6 by the communication unit 10 from the communication unit 10. The acquisition unit 31 stores the three-dimensional point cloud data table 21 including the three-dimensional point cloud data of the structure acquired from the communication unit 10 in the storage unit 20.

また、取得部３１は、端末装置４からのデータ送信要求が通信部１０で受信された場合、３次元点群データテーブル２１から構造物の３次元点群データを取得し、且つ属性データテーブル２２から構造物を構成する複数の構成要素の各々の属性データを取得する。 Further, when the data transmission request from the terminal device 4 is received by the communication unit 10, the acquisition unit 31 acquires the three-dimensional point cloud data of the structure from the three-dimensional point cloud data table 21 and the attribute data table 22. The attribute data of each of the plurality of components constituting the structure is acquired from.

変換部３２は、取得部３１によって取得された各構成要素の属性データに基づいて、取得部３１によって取得された構造物の３次元点群データを、各構成要素の３次元ＣＡＤデータへ変換する。複数の構成要素の属性データは、例えば、構造物の本体である構造物本体の属性データと、構造物に含まれる設備の属性データとを含む。変換部３２は、取得部３１によって取得された３次元点群データを、構造物本体の属性データおよび設備の属性データに基づいて、構造物本体の３次元ＣＡＤデータと設備の３次元ＣＡＤデータとを含む構造物の３次元ＣＡＤデータへ変換する。 The conversion unit 32 converts the three-dimensional point cloud data of the structure acquired by the acquisition unit 31 into the three-dimensional CAD data of each component based on the attribute data of each component acquired by the acquisition unit 31. .. The attribute data of the plurality of components includes, for example, the attribute data of the main body of the structure, which is the main body of the structure, and the attribute data of the equipment included in the structure. The conversion unit 32 uses the three-dimensional point group data acquired by the acquisition unit 31 as the three-dimensional CAD data of the structure body and the three-dimensional CAD data of the equipment based on the attribute data of the structure body and the attribute data of the equipment. It is converted into 3D CAD data of a structure containing.

例えば、属性データテーブル２２が図５に示す状態である場合、各構成要素の属性データは、トンネル本体の属性データまたは照明機器の属性データである。この場合、変換部３２は、トンネルの３次元点群データを、トンネル本体の３次元ＣＡＤデータおよび照明機器の３次元ＣＡＤデータを含むトンネルの３次元ＣＡＤデータへ変換する。トンネル本体は、構造物本体の一例であり、照明機器は、設備の一例である。なお、構造物がトンネルである場合、設備には、例えば、送風機などが含まれる場合がある。 For example, when the attribute data table 22 is in the state shown in FIG. 5, the attribute data of each component is the attribute data of the tunnel main body or the attribute data of the lighting equipment. In this case, the conversion unit 32 converts the 3D point group data of the tunnel into the 3D CAD data of the tunnel including the 3D CAD data of the tunnel body and the 3D CAD data of the lighting equipment. The tunnel body is an example of a structure body, and the lighting equipment is an example of equipment. When the structure is a tunnel, the equipment may include, for example, a blower.

変換部３２は、３次元点群データに含まれる複数の３次元点と構成要素の属性データに対応するテンプレートとを構成要素単位で比較し、かかる比較結果に基づいて、各構成要素の３次元ＣＡＤデータを含む構造物の３次元ＣＡＤデータを生成する。 The conversion unit 32 compares a plurality of three-dimensional points included in the three-dimensional point group data with a template corresponding to the attribute data of the constituent elements on a component-by-component basis, and based on the comparison result, three-dimensionally of each component. Generates 3D CAD data of the structure including CAD data.

変換部３２は、例えば、トンネル本体の属性データに基づいて、トンネル本体のテンプレートを選択または生成する。例えば、トンネル本体の属性データが、図５に示す「Ｌ＝１０ｍｍ」であるとする。この場合、変換部３２は、長さが１０ｍのトンネル本体に対応するテンプレートを選択または生成する。変換部３２は、各構成要素のテンプレートを複数種類有しており、かかる複数種類のテンプレートの中から属性データに基づいて一つのテンプレートを選択することができる。また、変換部３２は、例えば、トンネル本体の属性データとしてトンネル本体の寸法の詳細を示すデータが含まれている場合、トンネル本体の属性データに基づいてテンプレートを生成することもできる。 The conversion unit 32 selects or generates a template for the tunnel body, for example, based on the attribute data of the tunnel body. For example, it is assumed that the attribute data of the tunnel body is "L = 10 mm" shown in FIG. In this case, the conversion unit 32 selects or generates a template corresponding to the tunnel body having a length of 10 m. The conversion unit 32 has a plurality of types of templates for each component, and can select one template from the plurality of types of templates based on the attribute data. Further, the conversion unit 32 can also generate a template based on the attribute data of the tunnel body, for example, when the attribute data of the tunnel body includes data indicating the details of the dimensions of the tunnel body.

変換部３２は、トンネル本体のテンプレートとトンネルの３次元点群データに含まれる複数の３次元点とを比較する。そして、変換部３２は、トンネルの３次元点群データに含まれる複数の３次元点のうち、テンプレートとの一致度が予め設定された条件を満たす３次元点の集合をトンネル本体の３次元点の集合として判定する。そして、変換部３２は、トンネル本体の３次元点の集合をトンネル本体の３次元ＣＡＤデータに置き換える。 The conversion unit 32 compares the template of the tunnel body with the plurality of three-dimensional points included in the three-dimensional point cloud data of the tunnel. Then, the conversion unit 32 selects a set of three-dimensional points that satisfy the condition that the degree of coincidence with the template is preset among the plurality of three-dimensional points included in the three-dimensional point cloud data of the tunnel as the three-dimensional points of the tunnel body. Judge as a set of. Then, the conversion unit 32 replaces the set of three-dimensional points of the tunnel body with the three-dimensional CAD data of the tunnel body.

トンネル本体の３次元ＣＡＤデータは、トンネル本体を点、線、および面で規定される多角形の組み合わせで表す３次元ＣＡＤデータである。変換部３２は、トンネル本体のテンプレート毎にトンネル本体の３次元ＣＡＤデータを有しており、トンネル本体の３次元点の集合を、かかるトンネル本体の３次元点の集合との比較に用いたテンプレートに対応するトンネル本体のＣＡＤデータに置き換える。 The three-dimensional CAD data of the tunnel body is three-dimensional CAD data representing the tunnel body as a combination of polygons defined by points, lines, and surfaces. The conversion unit 32 has 3D CAD data of the tunnel body for each template of the tunnel body, and the template used for comparing the set of 3D points of the tunnel body with the set of 3D points of the tunnel body. Replace with the CAD data of the tunnel body corresponding to.

また、変換部３２は、例えば、トンネル本体の属性データに基づいて、変状のテンプレートとトンネルの３次元点群データに含まれる複数の３次元点とを変状の種類毎に比較する。変換部３２は、例えば、各変状のテンプレートの拡大率または縮小率を変更しながら、変状のテンプレートと３次元点群データに含まれる複数の３次元点と種類毎に比較することができる。そして、変換部３２は、変状のテンプレートとの一致度が予め設定された条件を満たす３次元点の集合を変状の３次元点の集合として判定し、かかる変状の３次元点の集合を変状の３次元ＣＡＤデータに置き換える。 Further, the conversion unit 32 compares, for example, the deformation template and the plurality of three-dimensional points included in the three-dimensional point cloud data of the tunnel for each type of deformation based on the attribute data of the tunnel body. For example, the conversion unit 32 can compare the deformed template with a plurality of three-dimensional points included in the three-dimensional point cloud data for each type while changing the enlargement ratio or reduction ratio of each deformed template. .. Then, the conversion unit 32 determines as a set of three-dimensional points of the deformation that satisfies the condition that the degree of agreement with the deformed template is preset, and sets the three-dimensional points of the deformation. Is replaced with deformed 3D CAD data.

変状の３次元ＣＡＤデータは、変状を点、線、および面で規定される多角形の組み合わせで表す３次元ＣＡＤデータである。変換部３２は、変状のテンプレート毎に変状の３次元ＣＡＤデータを有しており、変状の３次元点の集合を、かかる変状の３次元点の集合との比較に用いたテンプレートに対応する変状の３次元ＣＡＤデータに置き換える。 The three-dimensional CAD data of the deformation is the three-dimensional CAD data in which the deformation is represented by a combination of polygons defined by points, lines, and surfaces. The conversion unit 32 has the deformed 3D CAD data for each deformed template, and the template used for comparison with the set of the deformed 3D points with the set of the deformed 3D points. Replace with the deformed 3D CAD data corresponding to.

なお、変換部３２は、変状データテーブル２３に基づいて、トンネル本体に変状が発生しているか否かを判定することもできる。例えば、変換部３２は、変状データテーブル２３に基づいて、トンネル本体にひびが発生していると判定した場合、ひびのテンプレートをトンネルの３次元点群データに含まれる複数の３次元点と比較することができる。変換部３２は、ひびのテンプレートとの一致度が予め設定された条件を満たす３次元点の集合をひびの３次元点の集合として判定し、かかるひびの３次元点の集合をひびの３次元ＣＡＤデータに置き換える。 The conversion unit 32 can also determine whether or not the tunnel body has been deformed based on the deformation data table 23. For example, when the conversion unit 32 determines that the tunnel body is cracked based on the deformation data table 23, the conversion unit 32 sets the crack template as a plurality of three-dimensional points included in the three-dimensional point cloud data of the tunnel. Can be compared. The conversion unit 32 determines a set of three-dimensional points that satisfy the condition for matching with the crack template as a set of three-dimensional cracks, and sets the set of three-dimensional points of the crack as the three-dimensional crack. Replace with CAD data.

また、変換部３２は、照明機器の属性データに基づいて、照明機器のテンプレートを生成または選択する。例えば、照明機器の属性データが、図５に示す「型式ＡＢＣ」であるとする。この場合、変換部３２は、型式ＡＢＣの照明機器に対応するテンプレートを選択する。変換部３２は、型式ＡＢＣを含む複数種類の照明機器のテンプレートを有しており、かかる複数種類のテンプレートの中から属性データに基づいて型式ＡＢＣのテンプレートを選択することができる。 Further, the conversion unit 32 generates or selects a template for the lighting device based on the attribute data of the lighting device. For example, it is assumed that the attribute data of the lighting equipment is "model ABC" shown in FIG. In this case, the conversion unit 32 selects a template corresponding to the lighting device of the model ABC. The conversion unit 32 has a plurality of types of lighting equipment templates including the model ABC, and can select a template of the model ABC from the plurality of types of templates based on the attribute data.

変換部３２は、照明機器のテンプレートとトンネルの３次元点群データに含まれる複数の３次元点とを比較する。そして、変換部３２は、トンネルの３次元点群データに含まれる複数の３次元点のうち、テンプレートとの一致度が予め設定された条件を満たす３次元点の集合を照明機器の３次元点の集合として判定する。変換部３２は、照明機器の３次元点の集合を照明機器の３次元ＣＡＤデータに置き換える。 The conversion unit 32 compares the template of the lighting device with the plurality of three-dimensional points included in the three-dimensional point cloud data of the tunnel. Then, the conversion unit 32 sets the set of the three-dimensional points included in the three-dimensional point cloud data of the tunnel as the three-dimensional points satisfying the condition that the degree of coincidence with the template is preset. Judge as a set of. The conversion unit 32 replaces the set of three-dimensional points of the lighting device with the three-dimensional CAD data of the lighting device.

照明機器の３次元ＣＡＤデータは、照明機器を点、線、および面で規定される多角形の組み合わせで表す３次元ＣＡＤデータである。変換部３２は、照明機器のテンプレート毎に照明機器の３次元ＣＡＤデータを有しており、照明機器の３次元点の集合を、かかる照明機器の３次元点の集合との比較に用いたテンプレートに対応する照明機器の３次元ＣＡＤデータに置き換える。 The three-dimensional CAD data of the lighting equipment is the three-dimensional CAD data representing the lighting equipment by a combination of polygons defined by points, lines, and surfaces. The conversion unit 32 has 3D CAD data of the lighting device for each template of the lighting device, and the template used for comparing the set of 3D points of the lighting device with the set of 3D points of the lighting device. Replace with the 3D CAD data of the lighting equipment corresponding to.

なお、変換部３２は、例えば、３次元空間を所定サイズの格子に分割し、各格子内に存在する複数の３次元点のデータ点数とテンプレートのデータ点数とを各々特徴量とし、かかる特徴量を比較することができる。変換部３２は、かかる比較に基づいて、テンプレートとの一致度が予め設定された条件を満たす３次元点の集合を判定することができる。 The conversion unit 32 divides the three-dimensional space into grids of a predetermined size, and sets the number of data points of a plurality of three-dimensional points existing in each grid and the number of data points of the template as feature quantities, respectively. Can be compared. Based on this comparison, the conversion unit 32 can determine a set of three-dimensional points whose degree of agreement with the template satisfies a preset condition.

また、変換部３２は、機械学習によって生成された計算モデルを構成要素毎に１以上有する構成であってもよい。変換部３２は、かかる計算モデルに構造物の３次元点群データを入力することで、構成要素を示す３次元点の集合を判定することもできる。かかる計算モデルは、例えば、クラスタリング、サポートベクターマシン、ニューラルネットワーク、または強化学習などの学習アルゴリズムを用いて生成される。 Further, the conversion unit 32 may have one or more calculation models generated by machine learning for each component. The conversion unit 32 can also determine the set of three-dimensional points indicating the constituent elements by inputting the three-dimensional point cloud data of the structure into the calculation model. Such computational models are generated using learning algorithms such as clustering, support vector machines, neural networks, or reinforcement learning.

また、変換部３２は、複数の３次元点のうちテンプレートとの比較結果が予め設定された条件を満たさない１以上の３次元点がある場合、１以上の３次元点のデータを除いた複数の３次元点のデータを３次元ＣＡＤデータへ変換することができる。 Further, when there is one or more three-dimensional points whose comparison result with the template does not satisfy the preset condition among the plurality of three-dimensional points, the conversion unit 32 excludes the data of the one or more three-dimensional points. The data of the three-dimensional point of can be converted into the three-dimensional CAD data.

構造物を構成する構成要素の３次元ＣＡＤデータは、３次元ＣＡＤにおいて構成要素を構成するポリゴンを規定するデータを含む。変換部３２は、構成要素の重要度に基づいて、構成要素を構成するポリゴンの大きさを変更する。例えば、変換部３２は、各テンプレートに対応する３次元ＣＡＤデータであってポリゴンの大きさが互いに異なる３次元ＣＡＤデータを複数有している。変換部３２は、ポリゴンの大きさが互いに異なる複数の３次元ＣＡＤデータのうち構成要素の重要度に対応する大きさのポリゴンの３次元ＣＡＤデータを構成要素の３次元ＣＡＤデータにすることができる。ポリゴンは、上述した点、線、および面で規定される多角形である。 The three-dimensional CAD data of the constituent elements constituting the structure includes data defining polygons constituting the constituent elements in the three-dimensional CAD. The conversion unit 32 changes the size of the polygons that make up the constituent elements based on the importance of the constituent elements. For example, the conversion unit 32 has a plurality of three-dimensional CAD data corresponding to each template and having different polygon sizes. The conversion unit 32 can convert the three-dimensional CAD data of the polygon having the size corresponding to the importance of the component among the plurality of three-dimensional CAD data having different polygon sizes into the three-dimensional CAD data of the component. .. A polygon is a polygon defined by the points, lines, and faces described above.

例えば、照明機器の重要度よりもトンネル本体の重要度が高く設定されている場合、ポリゴンの大きさは、照明機器の３次元ＣＡＤデータよりもトンネル本体の３次元ＣＡＤデータの方が小さい。この場合、トンネル本体の３次元画像を照明機器の３次元画像よりも細かく表現することができる。 For example, when the importance of the tunnel body is set higher than the importance of the lighting device, the size of the polygon is smaller in the three-dimensional CAD data of the tunnel body than in the three-dimensional CAD data of the lighting device. In this case, the three-dimensional image of the tunnel body can be expressed in more detail than the three-dimensional image of the lighting equipment.

図７は、実施の形態１にかかるポリゴンの大きさと構成要素の重要度との関係を説明するための図である。図７に示すように、３次元ＣＡＤにおいて、構成要素は、重要度が高いほど小さなポリゴンで構成される。なお、図７に示す例では、構成要素の重要度に応じて３段階にポリゴンの大きさが変更されるが、ポリゴンの大きさは２段階で変更されてもよく、４段階以上で変更されてもよい。 FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the size of the polygon and the importance of the components according to the first embodiment. As shown in FIG. 7, in three-dimensional CAD, the components are composed of smaller polygons as the importance increases. In the example shown in FIG. 7, the size of the polygon is changed in three stages according to the importance of the component, but the size of the polygon may be changed in two stages and is changed in four or more stages. You may.

なお、構成要素の重要度は、変換部３２に予め設定されてもよく、また、端末装置４から変換部３２に設定することもできる。また、変換部３２は、構成要素の重要度を、例えば、構造物が施工されてからの経過時間に基づいて、構成要素毎に変更することもできる。例えば、変換部３２は、構造物の構成要素が施工または設置されてからの経過時間と各構成要素の経年劣化の進行速度とに基づいて、構成要素の重要度を変更することができる。 The importance of the components may be set in advance in the conversion unit 32, or may be set in the conversion unit 32 from the terminal device 4. Further, the conversion unit 32 can change the importance of the components for each component based on, for example, the elapsed time since the structure was constructed. For example, the conversion unit 32 can change the importance of the components based on the elapsed time from the construction or installation of the components of the structure and the progress rate of aging deterioration of each component.

例えば、照明機器の耐用年数が期間Ｔａ１であるとする。この場合、変換部３２は、照明機器が設置されてから期間Ｔａ１が経過した後の照明機器のポリゴンを、照明機器が設置されてから期間Ｔａ１が経過するまでの照明機器のポリゴンよりも小さくすることができる。また、変換部３２は、トンネル本体が施工されてからの経過時間Ｔａ２が期間Ｔｔｈ以上であるか否かによって、トンネル本体のポリゴンの大きさを変更することができる。例えば、変換部３２は、トンネル本体が施工されてからの経過時間Ｔａ２が期間Ｔｔｈ以上である場合のトンネル本体のポリゴンを、経過時間Ｔａ２が期間Ｔｔｈ未満である場合のトンネル本体のポリゴンより小さくすることができる。なお、変換部３２は、ポリゴンの大きさが互いに異なる複数の３次元ＣＡＤデータから期間Ｔａ１または経過時間Ｔａ２に応じた３次元ＣＡＤデータを選択することによって、ポリゴンの大きさの変更を行うことができる。 For example, it is assumed that the useful life of the lighting equipment is the period Ta1. In this case, the conversion unit 32 makes the polygon of the lighting device after the period Ta1 elapses after the lighting device is installed smaller than the polygon of the lighting device until the period Ta1 elapses after the lighting device is installed. be able to. Further, the conversion unit 32 can change the size of the polygon of the tunnel main body depending on whether or not the elapsed time Ta2 after the tunnel main body is constructed is the period Tth or more. For example, the conversion unit 32 makes the polygon of the tunnel body when the elapsed time Ta2 from the construction of the tunnel body is equal to or longer than the period Tth smaller than the polygon of the tunnel body when the elapsed time Ta2 is less than the period Tth. be able to. The conversion unit 32 can change the size of the polygon by selecting the three-dimensional CAD data according to the period Ta1 or the elapsed time Ta2 from the plurality of three-dimensional CAD data having different polygon sizes. it can.

なお、変換部３２は、ポリゴンの大きさを３段階以上に変更することもできる。また、大きさの異なるポリゴンで構成要素が規定される場合、上述したポリゴンの大きさは、ポリゴンの下限値の大きさである。 The conversion unit 32 can also change the size of the polygon in three or more steps. Further, when the constituent elements are defined by polygons having different sizes, the size of the above-mentioned polygon is the size of the lower limit value of the polygon.

また、変換部３２は、構成要素の３次元ＣＡＤデータとして、ポリゴンを規定するデータと、３次元点のデータとを含む３次元ＣＡＤデータを生成することができる。例えば、複数の３次元点のうち一部の領域の複数の３次元点とテンプレートとの一致度が予め設定された条件を満たし、残りの領域の複数の３次元点とテンプレートとの一致度が予め設定された条件を満さないとする。この場合、変換部３２は、一部の領域の複数の３次元点を、ポリゴンを規定するデータへ変換し、変換したデータと残りの領域の複数の３次元点のデータとを含む３次元ＣＡＤデータを構成要素の３次元ＣＡＤデータとして生成することができる。 Further, the conversion unit 32 can generate three-dimensional CAD data including data defining polygons and data of three-dimensional points as the three-dimensional CAD data of the constituent elements. For example, the degree of coincidence between the template and the plurality of 3D points in a part of the plurality of 3D points satisfies a preset condition, and the degree of coincidence between the plurality of 3D points in the remaining area and the template is It is assumed that the preset conditions are not satisfied. In this case, the conversion unit 32 converts a plurality of three-dimensional points in a part of the area into data that defines the polygon, and the three-dimensional CAD including the converted data and the data of the plurality of three-dimensional points in the remaining area. The data can be generated as 3D CAD data of the components.

図８は、実施の形態１にかかる３次元点のデータを一部に含む構成要素の３次元ＣＡＤデータを説明するための図である。変換部３２において、図８に示すように、構成要素のテンプレートと３次元点群とが比較される。図８に示す例では、構成要素のテンプレートのうち第１領域では３次元点群との一致度が高く予め設定された条件を満たし、構成要素のテンプレートのうち第２領域では３次元点群との一致度が低く予め設定された条件を満たさない。この場合、変換部３２は、第１領域における３次元点群のデータをポリゴンを規定するデータである変換データへ変換する。変換部３２は、第１領域の変換データと第２領域における３次元点群のデータとを含む３次元ＣＡＤデータを構成要素の３次元ＣＡＤデータとして生成する。 FIG. 8 is a diagram for explaining the three-dimensional CAD data of the component including the data of the three-dimensional point according to the first embodiment. In the conversion unit 32, as shown in FIG. 8, the template of the component and the three-dimensional point cloud are compared. In the example shown in FIG. 8, the first region of the component template has a high degree of agreement with the three-dimensional point cloud and satisfies a preset condition, and the second region of the component template has a three-dimensional point cloud. The degree of agreement is low and does not meet the preset conditions. In this case, the conversion unit 32 converts the data of the three-dimensional point cloud in the first region into the conversion data which is the data defining the polygon. The conversion unit 32 generates three-dimensional CAD data including the conversion data in the first region and the data of the three-dimensional point cloud in the second region as the three-dimensional CAD data of the constituent elements.

このように、変換部３２は、構成要素のテンプレートと一致しない部分を３次元点群で表す３次元ＣＡＤデータを構成要素の３次元ＣＡＤデータとして生成することができる。そのため、例えば、構成要素が破損などによってテンプレートと一致しなくなった場合などにおいて、構成要素の破損部分を３次元点群で確認することができる。なお、上述した例では、構成要素のテンプレートを２つの領域に分けて説明したが、変換部３２は、３以上の領域に区分して、かかる領域毎にポリゴンを規定するデータおよび３次元点群のデータの一方を選択することもできる。 In this way, the conversion unit 32 can generate 3D CAD data in which a portion that does not match the template of the component is represented by a 3D point cloud as the 3D CAD data of the component. Therefore, for example, when the component does not match the template due to damage or the like, the damaged portion of the component can be confirmed by the three-dimensional point cloud. In the above-mentioned example, the template of the component is divided into two regions, but the conversion unit 32 divides the template into three or more regions, and data and a three-dimensional point cloud that define polygons for each region. You can also select one of the data in.

図３に戻って処理部３０の結合部３３の説明を行う。結合部３３は、複数の構成要素の各々の３次元ＣＡＤデータに複数の構成要素のうち対応する構成要素に関するテキストデータを関連付ける。例えば、結合部３３は、属性データテーブル２２および変状データテーブル２３から各構成要素に関するテキストデータを抽出し、抽出したテキストデータを複数の構成要素のうち対応する構成要素の３次元ＣＡＤデータに関連付けた結合データを生成する。かかる結合データには、構成要素の３次元ＣＡＤデータと構成要素に関するテキストデータとが含まれる。 Returning to FIG. 3, the connecting portion 33 of the processing portion 30 will be described. The connecting unit 33 associates the three-dimensional CAD data of each of the plurality of components with the text data relating to the corresponding component among the plurality of components. For example, the joining unit 33 extracts text data related to each component from the attribute data table 22 and the deformation data table 23, and associates the extracted text data with the three-dimensional CAD data of the corresponding component among the plurality of components. Generate combined data. Such combined data includes three-dimensional CAD data of the component and text data related to the component.

なお、結合データは、構成要素の３次元ＣＡＤデータと構成要素に関するテキストデータとを含むデータであるが、かかる例に限定されない。例えば、結合データは、構成要素の３次元ＣＡＤデータの識別情報と構成要素に関するテキストデータの識別情報とを含むデータであってもよい。また、構成要素に関するテキストデータは、構成要素が図５に示す構成要素ＩＤ「１１」のトンネル本体である場合、例えば、図５に示す諸元「Ｌ＝１０ｍｍ」のテキスト、および図６に示す変状状態「漏水 ３０ｃｍ」および変状状態「ひび ２０ｃｍ」のテキストの情報を含む。なお、変状状態「漏れ水 ３０ｃｍ」のテキストおよび変状状態「ひび ２０ｃｍ」のテキストの各々は、トンネル本体のうち変状位置にも関連付けられる。なお、構成要素の３次元ＣＡＤデータに関連付けられるテキストデータは、上述した例に限定されず、例えば、点検履歴、故障状態、および故障履歴などを含むデータであってもよい。 The combined data is data including three-dimensional CAD data of the component and text data related to the component, but is not limited to such an example. For example, the combined data may be data including identification information of the three-dimensional CAD data of the component and identification information of the text data relating to the component. Further, when the component is the tunnel body of the component ID "11" shown in FIG. 5, the text data relating to the component is shown, for example, the text of the specifications "L = 10 mm" shown in FIG. 5 and FIG. Contains textual information for the deformed state "leakage 30 cm" and the deformed state "crack 20 cm". The text of the deformed state "leakage 30 cm" and the text of the deformed state "crack 20 cm" are also associated with the deformed position in the tunnel body. The text data associated with the three-dimensional CAD data of the component is not limited to the above-mentioned example, and may be data including, for example, an inspection history, a failure state, and a failure history.

また、出力部３４は、結合部３３によって構成要素に関するテキストデータが関連付けられた３次元ＣＡＤデータを構成要素毎に含む構造物の３次元ＣＡＤデータを通信部１０からネットワーク６を介して端末装置４へ送信することができる。端末装置４は、ネットワーク６を介して構造物の３次元ＣＡＤデータを取得し、取得した構造物の３次元ＣＡＤデータに基づいて構造物の３次元画像を表示することができる。 Further, the output unit 34 transmits the three-dimensional CAD data of the structure including the three-dimensional CAD data associated with the text data related to the components by the connecting unit 33 for each component from the communication unit 10 via the network 6 to the terminal device 4. Can be sent to. The terminal device 4 can acquire the three-dimensional CAD data of the structure via the network 6 and display the three-dimensional image of the structure based on the acquired three-dimensional CAD data of the structure.

端末装置４は、通信部４１と、取得部４２と、表示処理部４３と、表示部４４と、入力部４５とを有する。通信部４１はネットワーク６に接続されており、取得部４２は入力部４５への操作に応じてデータ処理装置１へデータ送信要求を行う。取得部４２は、データ送信要求に応じてデータ処理装置１から送信される構造物の３次元ＣＡＤデータをネットワーク６および通信部４１を介して取得する。 The terminal device 4 has a communication unit 41, an acquisition unit 42, a display processing unit 43, a display unit 44, and an input unit 45. The communication unit 41 is connected to the network 6, and the acquisition unit 42 makes a data transmission request to the data processing device 1 in response to an operation on the input unit 45. The acquisition unit 42 acquires the three-dimensional CAD data of the structure transmitted from the data processing device 1 in response to the data transmission request via the network 6 and the communication unit 41.

表示処理部４３は、取得部４２によって取得された構造物の３次元ＣＡＤデータに基づいて、構造物の画像データを生成する。表示処理部４３は、生成した構造物の画像データを表示部４４に出力することで、表示部４４に構造物の３次元画像を表示させる。なお、かかる３次元画像は平面的に表示されるが、例えば、表示部４４が立体的な表示をできる場合、３次元画像は立体的に表示される。立体的な表示は、例えば視差を利用して行われる。 The display processing unit 43 generates image data of the structure based on the three-dimensional CAD data of the structure acquired by the acquisition unit 42. The display processing unit 43 outputs the generated image data of the structure to the display unit 44, so that the display unit 44 displays the three-dimensional image of the structure. The three-dimensional image is displayed three-dimensionally. For example, when the display unit 44 can display the three-dimensional image, the three-dimensional image is displayed three-dimensionally. The three-dimensional display is performed using, for example, parallax.

また、表示処理部４３は、入力部４５への操作が視点位置および視線方向を変更する操作である場合、変更後の視点位置および視線方向で構造物をみた場合の構造物の３次元画像になるように構造物の画像データを生成する。表示処理部４３は、生成した構造物の画像データを表示部４４へ出力する。 Further, when the operation to the input unit 45 is an operation of changing the viewpoint position and the line-of-sight direction, the display processing unit 43 creates a three-dimensional image of the structure when the structure is viewed in the changed viewpoint position and the line-of-sight direction. The image data of the structure is generated so as to be. The display processing unit 43 outputs the image data of the generated structure to the display unit 44.

図９は、実施の形態１にかかる端末装置の表示部に表示される構造物の３次元画像の一例を示す図である。図９に示す例では、トンネルの３次元画像が示される。図９に示すトンネルの３次元画像には、トンネル本体の３次元画像と、照明機器の３次元画像と、変状の３次元画像とが含まれる。トンネル本体の３次元画像は、トンネル本体の３次元ＣＡＤデータに基づいて生成される。照明機器の３次元画像は、照明機器の３次元ＣＡＤデータに基づいて生成される。変状の３次元画像は、変状の３次元ＣＡＤデータに基づいて生成される。 FIG. 9 is a diagram showing an example of a three-dimensional image of a structure displayed on the display unit of the terminal device according to the first embodiment. In the example shown in FIG. 9, a three-dimensional image of the tunnel is shown. The three-dimensional image of the tunnel shown in FIG. 9 includes a three-dimensional image of the tunnel body, a three-dimensional image of the lighting equipment, and a deformed three-dimensional image. The three-dimensional image of the tunnel body is generated based on the three-dimensional CAD data of the tunnel body. The three-dimensional image of the lighting equipment is generated based on the three-dimensional CAD data of the lighting equipment. The deformed 3D image is generated based on the deformed 3D CAD data.

また、図９に示す例では、表示処理部４３は、各構成要素に関するテキストデータに基づいて、各構成要素に関するテキストが対応する構成要素に関連付けた画像の画像データを生成し、かかる画像データに基づく画像が表示部４４に表示される。例えば、トンネル本体に関するテキストがトンネル本体に関連付けられて表示され、照明機器に関するテキストが照明機器に関連付けられて表示され、変状に関するテキストが変状に関連付けられて表示されている。これにより、端末装置４の利用者は、各構成要素の位置および状態などを容易に把握することができる。 Further, in the example shown in FIG. 9, the display processing unit 43 generates image data of an image in which the text related to each component is associated with the corresponding component based on the text data related to each component, and the image data is converted into the image data. The based image is displayed on the display unit 44. For example, the text about the tunnel body is displayed associated with the tunnel body, the text about the luminaire is displayed associated with the luminaire, and the text about the variant is associated with the variant. As a result, the user of the terminal device 4 can easily grasp the position and state of each component.

図３に戻って処理部３０の表示処理部３５の説明を行う。表示処理部３５は、結合部３３によって構成要素に関するテキストデータが関連付けられた３次元ＣＡＤデータを構成要素毎に含む構造物の３次元ＣＡＤデータに基づいて、構造物の画像データを生成する。表示処理部３５は、生成した構造物の画像データを表示装置３に出力することで、表示装置３に構造物の３次元画像を表示させることができる。 Returning to FIG. 3, the display processing unit 35 of the processing unit 30 will be described. The display processing unit 35 generates image data of the structure based on the three-dimensional CAD data of the structure including the three-dimensional CAD data associated with the text data related to the components by the connecting unit 33 for each component. The display processing unit 35 can display the three-dimensional image of the structure on the display device 3 by outputting the generated image data of the structure to the display device 3.

表示処理部３５は、表示処理部４３と同様の処理を行うことができる。例えば、表示処理部３５は、入力装置５への操作が視点位置および視線方向を変更する操作である場合、変更後の視点位置および視線方向で構造物をみた場合の構造物の３次元画像になるように構造物の画像データを生成する。表示処理部３５は、生成した構造物の画像データを表示装置３へ出力する。なお、処理部３０は、入力装置５への操作が特定の操作である場合に、構造物の３次元点群データを構造物の３次元ＣＡＤデータへ変換することができる。 The display processing unit 35 can perform the same processing as the display processing unit 43. For example, when the operation to the input device 5 is an operation of changing the viewpoint position and the line-of-sight direction, the display processing unit 35 creates a three-dimensional image of the structure when the structure is viewed in the changed viewpoint position and the line-of-sight direction. The image data of the structure is generated so as to be. The display processing unit 35 outputs the image data of the generated structure to the display device 3. The processing unit 30 can convert the three-dimensional point cloud data of the structure into the three-dimensional CAD data of the structure when the operation to the input device 5 is a specific operation.

つづいて、データ処理装置１の動作を、フローチャートを用いて説明する。図１０は、実施の形態１にかかるデータ処理装置の処理の一例を示すフローチャートである。図１０に示す処理は、例えば、端末装置４からデータ送信要求があった場合にデータ処理装置１の処理部３０によって実行される。 Subsequently, the operation of the data processing device 1 will be described with reference to a flowchart. FIG. 10 is a flowchart showing an example of processing of the data processing apparatus according to the first embodiment. The process shown in FIG. 10 is executed by the processing unit 30 of the data processing device 1 when, for example, a data transmission request is received from the terminal device 4.

図１０に示すように、データ処理装置１の処理部３０は、記憶部２０から３次元点群データを取得する（ステップＳ１１）。次に、処理部３０は、構造物を構成する複数の構成要素の属性データに基づいて、ステップＳ１１で取得した３次元点群データを、各構成要素の３次元ＣＡＤデータを含む構造物の３次元ＣＡＤデータへ変換する（ステップＳ１２）。 As shown in FIG. 10, the processing unit 30 of the data processing device 1 acquires three-dimensional point cloud data from the storage unit 20 (step S11). Next, the processing unit 30 uses the attribute data of the plurality of components constituting the structure to obtain the three-dimensional point cloud data acquired in step S11, and the three-dimensional point cloud data of the structure including the three-dimensional CAD data of each component. Convert to dimensional CAD data (step S12).

次に、処理部３０は、構成要素の３次元ＣＡＤデータに、構成要素に関するテキストデータを関連付ける（ステップＳ１３）。そして、処理部３０は、構成要素に関するテキストデータを関連付けた構成要素の３次元ＣＡＤデータを構成要素毎に含む構造物の３次元ＣＡＤデータを端末装置４へ出力し（ステップＳ１４）、図１０に示す処理を終了する。 Next, the processing unit 30 associates the text data related to the component with the three-dimensional CAD data of the component (step S13). Then, the processing unit 30 outputs the three-dimensional CAD data of the structure including the three-dimensional CAD data of the component associated with the text data related to the component for each component to the terminal device 4 (step S14), and in FIG. The processing shown is finished.

つづいて、端末装置４の動作を、フローチャートを用いて説明する。図１１は、実施の形態１にかかる端末装置の処理の一例を示すフローチャートである。図１１に示す処理は、例えば、端末装置４の入力部４５へ特定の操作があった場合に開始される。 Subsequently, the operation of the terminal device 4 will be described with reference to a flowchart. FIG. 11 is a flowchart showing an example of processing of the terminal device according to the first embodiment. The process shown in FIG. 11 is started, for example, when a specific operation is performed on the input unit 45 of the terminal device 4.

図１１に示すように、端末装置４の取得部４２は、通信部４１からデータ処理装置１へデータ送信要求を送信する（ステップＳ２１）。取得部４２は、ステップＳ２１で送信されたデータ送信要求に応じてデータ処理装置１から送信される構造物の３次元ＣＡＤデータを、ネットワーク６および通信部４１を介して取得する（ステップＳ２２）。 As shown in FIG. 11, the acquisition unit 42 of the terminal device 4 transmits a data transmission request from the communication unit 41 to the data processing device 1 (step S21). The acquisition unit 42 acquires the three-dimensional CAD data of the structure transmitted from the data processing device 1 in response to the data transmission request transmitted in step S21 via the network 6 and the communication unit 41 (step S22).

次に、端末装置４の表示処理部４３は、ステップＳ２２で取得部４２によって取得された３次元ＣＡＤデータに基づいて、構造物の３次元画像および関連情報を表示部４４に表示（ステップＳ２３）し、図１１に示す処理を終了する。構造物の関連情報は、上述した各構成要素のテキストである。 Next, the display processing unit 43 of the terminal device 4 displays the three-dimensional image of the structure and related information on the display unit 44 based on the three-dimensional CAD data acquired by the acquisition unit 42 in step S22 (step S23). Then, the process shown in FIG. 11 is terminated. The relevant information of the structure is the text of each component described above.

図１２は、実施の形態１にかかるデータ処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図１２に示すように、データ処理装置１は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、入出力回路１０３と、通信装置１０４とを備えるコンピュータを含む。 FIG. 12 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the data processing device according to the first embodiment. As shown in FIG. 12, the data processing device 1 includes a computer including a processor 101, a memory 102, an input / output circuit 103, and a communication device 104.

プロセッサ１０１、メモリ１０２、入出力回路１０３、および通信装置１０４は、例えば、バス１０５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、通信装置１０４で実現される。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に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、取得部３１、変換部３２、結合部３３、出力部３４、および表示処理部３５の機能を実行する。プロセッサ１０１は、例えば、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 processor 101, the memory 102, the input / output circuit 103, and the communication device 104 can send and receive data to and from each other by, for example, the bus 105. The communication unit 10 is realized by the communication device 104. The storage unit 20 is realized by the memory 102. The processor 101 executes the functions of the acquisition unit 31, the conversion unit 32, the coupling unit 33, the output unit 34, and the display processing unit 35 by reading and executing the program stored in the memory 102. The processor 101 is, for example, an example of a processing circuit, and includes one or more of a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processer), and a system LSI (Large Scale Integration).

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、データ処理装置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 memory 102 includes one or more of RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), and EEPROM (registered trademark) (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). Including. The memory 102 also includes a recording medium on which a computer-readable program is recorded. Such recording media include one or more of non-volatile or volatile semiconductor memories, magnetic disks, flexible memories, optical disks, compact discs, and DVDs (Digital Versatile Discs). The data processing device 1 may include integrated circuits such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) and an FPGA (Field Programmable Gate Array).

以上のように、実施の形態１にかかるデータ処理装置１は、記憶部２０と、取得部３１と、変換部３２と、出力部３４とを備える。記憶部２０は、構造物を構成する複数の構成要素の属性データを記憶する。取得部３１は、構造物の３次元点群データを取得する。変換部３２は、記憶部２０に記憶された複数の構成要素の属性データに基づいて、取得部３１によって取得された３次元点群データを、複数の構成要素の各々の３次元ＣＡＤデータを含む構造物の３次元ＣＡＤデータへ変換する。出力部３４は、変換部３２によって変換された構造物の３次元ＣＡＤデータを出力する。このように、データ処理装置１では、構造物の３次元点群データを構造物の３次元ＣＡＤデータへ変換するため、構造物の３次元点群データを活用しつつデータサイズの小さい構造物の３次元データを生成することができる。そのため、例えば、データ処理装置１は、端末装置４へ送信する３次元データのデータサイズを抑えることができる。 As described above, the data processing device 1 according to the first embodiment includes a storage unit 20, an acquisition unit 31, a conversion unit 32, and an output unit 34. The storage unit 20 stores attribute data of a plurality of components constituting the structure. The acquisition unit 31 acquires the three-dimensional point cloud data of the structure. The conversion unit 32 includes the three-dimensional point cloud data acquired by the acquisition unit 31 based on the attribute data of the plurality of components stored in the storage unit 20, and includes the three-dimensional CAD data of each of the plurality of components. Convert to 3D CAD data of the structure. The output unit 34 outputs the three-dimensional CAD data of the structure converted by the conversion unit 32. In this way, in the data processing device 1, in order to convert the three-dimensional point group data of the structure into the three-dimensional CAD data of the structure, the structure having a small data size while utilizing the three-dimensional point group data of the structure. Three-dimensional data can be generated. Therefore, for example, the data processing device 1 can suppress the data size of the three-dimensional data transmitted to the terminal device 4.

また、複数の構成要素の属性データは、構造物の本体である構造物本体の属性データと、構造物に含まれる設備の属性データとを含む。変換部３２は、構造物本体の属性データおよび設備の属性データに基づいて、取得部３１によって取得された３次元点群データを、構造物本体の３次元ＣＡＤデータと設備の３次元ＣＡＤデータとを含む構造物の３次元ＣＡＤデータへ変換する。これにより、構造物を構造物本体と設備とに分けて３次元ＣＡＤデータを生成することができる。したがって、例えば、構造物本体のみの３次元画像を表示させたり、設備のみの３次元画像を表示させたりすることができ、確認が必要な構成要素に特化して確認作業を行うことができる。そのため、構造物の点検または管理などを容易に行うことができる。 Further, the attribute data of the plurality of components includes the attribute data of the main body of the structure, which is the main body of the structure, and the attribute data of the equipment included in the structure. Based on the attribute data of the structure body and the attribute data of the equipment, the conversion unit 32 uses the three-dimensional point cloud data acquired by the acquisition unit 31 as the three-dimensional CAD data of the structure body and the three-dimensional CAD data of the equipment. It is converted into 3D CAD data of the structure containing. As a result, the structure can be divided into a structure main body and equipment to generate three-dimensional CAD data. Therefore, for example, it is possible to display a three-dimensional image of only the structure body or a three-dimensional image of only the equipment, and the confirmation work can be performed specifically for the components that need to be confirmed. Therefore, the inspection or management of the structure can be easily performed.

また、変換部３２は、構成要素の属性データに基づいて、取得部３１によって取得された３次元点群データを、構成要素に生じた変状の３次元ＣＡＤデータを含む構造物の３次元ＣＡＤデータへ変換する。これにより、構造物に変状がある場合であっても、かかる変状を３次元ＣＡＤデータで表すことができ、変状を表すデータのデータサイズを低減することができる。また、変状のみの３次元画像を表示させることができ、構造物に生じた変状の確認を迅速に行うことができる。 Further, the conversion unit 32 uses the three-dimensional point cloud data acquired by the acquisition unit 31 based on the attribute data of the constituent elements as the three-dimensional CAD of the structure including the deformed three-dimensional CAD data generated in the constituent elements. Convert to data. As a result, even if the structure has a deformation, the deformation can be represented by three-dimensional CAD data, and the data size of the data representing the deformation can be reduced. In addition, it is possible to display a three-dimensional image of only the deformation, and it is possible to quickly confirm the deformation that has occurred in the structure.

また、複数の構成要素の各々の３次元ＣＡＤデータは、ポリゴンを規定するデータを１以上含む。変換部３２は、複数の構成要素の各々の重要度に基づいて、複数の構成要素の各々のポリゴンの大きさを変更する。これにより、例えば、より重要度が高い構成要素の３次元画像をより細かい画像で表示することができる。そのため、より重要度が高い構成要素の確認を精度よく行うことができる。 Further, the three-dimensional CAD data of each of the plurality of components includes one or more data defining polygons. The conversion unit 32 changes the size of each polygon of the plurality of components based on the importance of each of the plurality of components. Thereby, for example, a three-dimensional image of a component having a higher importance can be displayed as a finer image. Therefore, it is possible to accurately confirm the components having higher importance.

また、変換部３２は、３次元点群データに含まれる複数の３次元点と属性データに対応するテンプレートとを構成要素単位で比較し、当該比較結果に基づいて、３次元ＣＡＤデータを生成する。これにより、容易に構成要素の３次元ＣＡＤデータを生成することができる。 Further, the conversion unit 32 compares a plurality of three-dimensional points included in the three-dimensional point cloud data with the template corresponding to the attribute data for each component, and generates three-dimensional CAD data based on the comparison result. .. Thereby, the three-dimensional CAD data of the component can be easily generated.

また、変換部３２は、複数の３次元点のうち一部の領域の複数の３次元点とテンプレートとの差が予め設定された条件を満たし、残りの領域の複数の３次元点とテンプレートとの差が予め設定された条件を満たさない場合、一部の領域の複数の３次元点を、ポリゴンを規定するデータへ変換し、変換したデータと残りの領域の複数の３次元点のデータとを含む３次元ＣＡＤデータを構成要素の３次元ＣＡＤデータとして生成する。これにより、例えば、構成要素が破損などによってテンプレートと一致しなくなった場合などにおいて、構成要素の破損部分を３次元点群で確認することができる。 Further, the conversion unit 32 satisfies a preset condition that the difference between the plurality of three-dimensional points in a part of the plurality of three-dimensional points and the template, and the plurality of three-dimensional points and the template in the remaining area. If the difference between the two does not meet the preset conditions, the multiple 3D points in a part of the area are converted into the data that defines the polygon, and the converted data and the data of the multiple 3D points in the remaining area are combined. The three-dimensional CAD data including the above is generated as the three-dimensional CAD data of the constituent elements. Thereby, for example, when the component does not match the template due to damage or the like, the damaged portion of the component can be confirmed by the three-dimensional point cloud.

また、データ処理装置１は、複数の構成要素の各々の３次元ＣＡＤデータに複数の構成要素のうち対応する構成要素に関するテキストデータを関連付ける結合部３３を備える。そして、出力部３４は、結合部３３によって構成要素に関するテキストデータが関連付けられた３次元ＣＡＤデータを構成要素毎に含む構造物の３次元ＣＡＤデータを出力する。これにより、例えば、各構成要素の位置および状態などをテキストによって容易に把握することができる。 Further, the data processing device 1 includes a connecting unit 33 that associates the three-dimensional CAD data of each of the plurality of components with the text data relating to the corresponding component among the plurality of components. Then, the output unit 34 outputs the three-dimensional CAD data of the structure including the three-dimensional CAD data associated with the text data related to the components by the connecting unit 33 for each component. Thereby, for example, the position and state of each component can be easily grasped by the text.

また、データ処理装置１は、出力部３４によって出力された構造物の３次元ＣＡＤデータに基づいて、構造物の３次元画像を表示装置３に表示する表示処理部３５を備える。これにより、３次元点群データに代えて３次元ＣＡＤデータで構造物の画像を生成することができるため、３次元点群データに基づいて構造物の画像を生成する場合に比べ、表示処理部３５における画像生成処理の処理負荷を低減することができる。 Further, the data processing device 1 includes a display processing unit 35 that displays a three-dimensional image of the structure on the display device 3 based on the three-dimensional CAD data of the structure output by the output unit 34. As a result, the image of the structure can be generated by the 3D CAD data instead of the 3D point cloud data, so that the display processing unit is compared with the case where the image of the structure is generated based on the 3D point cloud data. The processing load of the image generation processing in 35 can be reduced.

また、端末装置４は、取得部４２と、表示処理部４３とを備える。取得部４２は、データ処理装置１から構造物の３次元ＣＡＤデータを取得する。表示処理部４３は、構造物の３次元ＣＡＤデータに基づいて、構造物の画像を表示部４４に表示する。これにより、３次元点群データに代えて３次元ＣＡＤデータで構造物の画像を生成することができるため、３次元点群データに基づいて構造物の画像を生成する場合に比べ、端末装置４における画像生成処理の処理負荷を低減することができる。 Further, the terminal device 4 includes an acquisition unit 42 and a display processing unit 43. The acquisition unit 42 acquires the three-dimensional CAD data of the structure from the data processing device 1. The display processing unit 43 displays an image of the structure on the display unit 44 based on the three-dimensional CAD data of the structure. As a result, the image of the structure can be generated by the 3D CAD data instead of the 3D point cloud data. Therefore, as compared with the case of generating the image of the structure based on the 3D point cloud data, the terminal device 4 It is possible to reduce the processing load of the image generation processing in.

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 without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

１ データ処理装置、２ 走行型計測装置、３ 表示装置、４ 端末装置、５ 入力装置、６ ネットワーク、１０，４１ 通信部、２０ 記憶部、２１ ３次元点群データテーブル、２２ 属性データテーブル、２３ 変状データテーブル、３０ 処理部、３１，４２ 取得部、３２ 変換部、３３ 結合部、３４ 出力部、３５，４３ 表示処理部、４４ 表示部、４５ 入力部、１００ データ処理システム。 1 data processing device, 2 traveling type measuring device, 3 display device, 4 terminal device, 5 input device, 6 network, 10,41 communication unit, 20 storage unit, 21 3D point group data table, 22 attribute data table, 23 Deformed data table, 30 processing unit, 31,42 acquisition unit, 32 conversion unit, 33 coupling unit, 34 output unit, 35,43 display processing unit, 44 display unit, 45 input unit, 100 data processing system.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のデータ処理装置は、記憶部と、取得部と、変換部と、出力部とを備える。記憶部は、構造物を構成する複数の構成要素の属性データを記憶する。取得部は、構造物の３次元点群データを取得する。変換部は、記憶部に記憶された複数の構成要素の属性データに基づいて、取得部によって取得された３次元点群データを、複数の構成要素の各々の３次元コンピュータ支援設計データを含む構造物の３次元コンピュータ支援設計データへ変換する。出力部は、変換部によって変換された構造物の３次元コンピュータ支援設計データを出力する。複数の構成要素の属性データは、構造物の本体である構造物本体の属性データを含む。変換部は、構造物本体の属性データに基づいて、取得部によって取得された３次元点群データを、構造物本体の３次元コンピュータ支援設計データと構造物本体に生じた変状の３次元コンピュータ支援設計データとを各々個別に含む構造物の３次元コンピュータ支援設計データへ変換する。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the data processing apparatus of the present invention includes a storage unit, an acquisition unit, a conversion unit, and an output unit. The storage unit stores attribute data of a plurality of components constituting the structure. The acquisition unit acquires the three-dimensional point cloud data of the structure. The conversion unit has a structure that includes the 3D point cloud data acquired by the acquisition unit based on the attribute data of the plurality of components stored in the storage unit, and includes the 3D computer-aided design data of each of the plurality of components. Converts 3D computer-aided design data of objects. The output unit outputs the three-dimensional computer-aided design data of the structure converted by the conversion unit. The attribute data of the plurality of components includes the attribute data of the structure body which is the body of the structure. Based on the attribute data of the structure body, the conversion unit uses the 3D point group data acquired by the acquisition unit as the 3D computer-aided design data of the structure body and the deformed 3D computer generated in the structure body. The support design data is converted into 3D computer support design data of the structure including each individually.

Claims (11)

構造物を構成する複数の構成要素の属性データを記憶する記憶部と、
前記構造物の３次元点群データを取得する取得部と、
前記記憶部に記憶された複数の構成要素の属性データに基づいて、前記取得部によって取得された３次元点群データを、前記複数の構成要素の各々の３次元コンピュータ支援設計データを含む前記構造物の３次元コンピュータ支援設計データへ変換する変換部と、
前記変換部によって変換された前記構造物の３次元コンピュータ支援設計データを出力する出力部と、を備える
ことを特徴とするデータ処理装置。A storage unit that stores attribute data of multiple components that make up a structure,
An acquisition unit that acquires 3D point cloud data of the structure, and
Based on the attribute data of the plurality of components stored in the storage unit, the structure includes the three-dimensional point cloud data acquired by the acquisition unit and the three-dimensional computer-aided design data of each of the plurality of components. A conversion unit that converts objects into 3D computer-aided design data,
A data processing device including an output unit that outputs three-dimensional computer-aided design data of the structure converted by the conversion unit. 前記複数の構成要素の属性データは、
前記構造物の本体である構造物本体の属性データと、前記構造物に含まれる設備の属性データとを含み、
前記変換部は、
前記構造物本体の属性データおよび前記設備の属性データに基づいて、前記取得部によって取得された３次元点群データを、前記構造物本体の３次元コンピュータ支援設計データと前記設備の３次元コンピュータ支援設計データとを含む前記構造物の３次元コンピュータ支援設計データへ変換する
ことを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。The attribute data of the plurality of components is
Includes the attribute data of the main body of the structure, which is the main body of the structure, and the attribute data of the equipment included in the structure.
The conversion unit
Based on the attribute data of the structure main body and the attribute data of the equipment, the three-dimensional point group data acquired by the acquisition unit is used as the three-dimensional computer-aided design data of the structure main body and the three-dimensional computer support of the equipment. The data processing apparatus according to claim 1, wherein the structure is converted into three-dimensional computer-aided design data including design data. 前記変換部は、
前記構成要素の属性データに基づいて、前記取得部によって取得された３次元点群データを、前記構成要素に生じた変状の３次元コンピュータ支援設計データを含む前記構造物の３次元コンピュータ支援設計データへ変換する
ことを特徴とする請求項２に記載のデータ処理装置。The conversion unit
Based on the attribute data of the component, the 3D point cloud data acquired by the acquisition unit is used as the 3D computer-aided design of the structure including the deformed 3D computer-aided design data generated in the component. The data processing apparatus according to claim 2, wherein the data is converted into data. 前記複数の構成要素の各々の３次元コンピュータ支援設計データは、
ポリゴンを規定するデータを１以上含み、
前記変換部は、
前記複数の構成要素の各々の重要度に基づいて、前記複数の構成要素の各々の前記ポリゴンの大きさを変更する
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データ処理装置。The 3D computer-aided design data of each of the plurality of components is
Contains one or more data that defines polygons
The conversion unit
The data processing according to any one of claims 1 to 3, wherein the size of the polygon of each of the plurality of components is changed based on the importance of each of the plurality of components. apparatus. 前記変換部は、
前記３次元点群データに含まれる複数の３次元点と前記属性データに対応するテンプレートとを前記構成要素単位で比較し、当該比較結果に基づいて、前記３次元コンピュータ支援設計データを生成する
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データ処理装置。The conversion unit
A plurality of 3D points included in the 3D point cloud data and a template corresponding to the attribute data are compared for each component, and the 3D computer-aided design data is generated based on the comparison result. The data processing apparatus according to any one of claims 1 to 4. 前記変換部は、
前記複数の３次元点のうち一部の領域の複数の３次元点と前記テンプレートとの差が予め設定された条件を満たし、残りの領域の複数の３次元点と前記テンプレートとの差が前記予め設定された条件を満たさない場合、前記一部の領域の複数の３次元点を、ポリゴンを規定するデータへ変換し、前記変換したデータと前記残りの領域の複数の３次元点のデータとを含む３次元コンピュータ支援設計データを前記構成要素の３次元コンピュータ支援設計データとして生成する
ことを特徴とする請求項５に記載のデータ処理装置。The conversion unit
The difference between the plurality of 3D points in a part of the plurality of 3D points and the template satisfies a preset condition, and the difference between the plurality of 3D points in the remaining area and the template is the above. When the preset conditions are not satisfied, the plurality of 3D points in the partial area are converted into the data defining the polygon, and the converted data and the data of the plurality of 3D points in the remaining area are obtained. The data processing apparatus according to claim 5, wherein the three-dimensional computer-assisted design data including the above-mentioned component is generated as the three-dimensional computer-assisted design data of the component. 前記複数の構成要素の各々の３次元コンピュータ支援設計データに前記複数の構成要素のうち対応する構成要素に関するテキストデータを関連付ける結合部を備え、
前記出力部は、
前記結合部によって前記構成要素に関するテキストデータが関連付けられた前記３次元コンピュータ支援設計データを前記構成要素毎に含む前記構造物の３次元コンピュータ支援設計データを出力する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載のデータ処理装置。It is provided with a connecting part that associates the three-dimensional computer-aided design data of each of the plurality of components with the text data relating to the corresponding component of the plurality of components.
The output unit
From claim 1, the third-dimensional computer-aided design data of the structure including the three-dimensional computer-aided design data associated with the text data related to the component by the connecting portion is output for each component. The data processing apparatus according to any one of 6. 前記出力部によって出力された前記構造物の３次元コンピュータ支援設計データに基づいて、前記構造物の画像を表示装置に表示する表示処理部を備える
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載のデータ処理装置。Any of claims 1 to 7, further comprising a display processing unit that displays an image of the structure on a display device based on the three-dimensional computer-aided design data of the structure output by the output unit. The data processing device described in one. 請求項１から７のいずれか一つに記載のデータ処理装置と、
端末装置と、を備え、
前記端末装置は、
前記データ処理装置から前記構造物の３次元コンピュータ支援設計データを取得する取得部と、
前記構造物の３次元コンピュータ支援設計データに基づいて、前記構造物の画像を表示部に表示する表示処理部と、を備える
ことを特徴とするデータ処理システム。The data processing device according to any one of claims 1 to 7.
Equipped with a terminal device,
The terminal device is
An acquisition unit that acquires 3D computer-aided design data of the structure from the data processing device, and
A data processing system including a display processing unit that displays an image of the structure on the display unit based on three-dimensional computer-aided design data of the structure. コンピュータが実行するデータ処理方法であって、
構造物の３次元点群データを取得する取得ステップと、
前記構造物を構成する複数の構成要素の属性データを記憶する記憶部に記憶された前記複数の構成要素の属性データに基づいて、前記取得ステップによって取得された３次元点群データを、前記複数の構成要素の各々の３次元コンピュータ支援設計データを含む前記構造物の３次元コンピュータ支援設計データへ変換する変換ステップと、
前記変換ステップによって変換された前記構造物の３次元コンピュータ支援設計データを出力する出力ステップと、を含む
ことを特徴とするデータ処理方法。A data processing method performed by a computer
The acquisition step to acquire the 3D point cloud data of the structure,
Based on the attribute data of the plurality of components stored in the storage unit that stores the attribute data of the plurality of components constituting the structure, the plurality of three-dimensional point cloud data acquired by the acquisition step is obtained. The conversion step of converting to the 3D computer-aided design data of the structure including the 3D computer-aided design data of each of the components of
A data processing method including an output step for outputting three-dimensional computer-aided design data of the structure converted by the conversion step. 構造物の３次元点群データを取得する取得ステップと、
前記構造物を構成する複数の構成要素の属性データを記憶する記憶部に記憶された前記複数の構成要素の属性データに基づいて、前記取得ステップによって取得された３次元点群データを、前記複数の構成要素の各々の３次元コンピュータ支援設計データを含む前記構造物の３次元コンピュータ支援設計データへ変換する変換ステップと、
前記変換ステップによって変換された前記構造物の３次元コンピュータ支援設計データを出力する出力ステップと、をコンピュータに実行させる
ことを特徴とするデータ処理プログラム。The acquisition step to acquire the 3D point cloud data of the structure,
Based on the attribute data of the plurality of components stored in the storage unit that stores the attribute data of the plurality of components constituting the structure, the plurality of three-dimensional point cloud data acquired by the acquisition step is obtained. The conversion step of converting to the 3D computer-aided design data of the structure including the 3D computer-aided design data of each of the components of
A data processing program characterized by causing a computer to execute an output step for outputting three-dimensional computer-aided design data of the structure converted by the conversion step.
JP2019561330A 2019-02-27 2019-02-27 Data processing device, data processing system, data processing method, and data processing program Active JP6656495B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/007591 WO2020174613A1 (en) 2019-02-27 2019-02-27 Data processing device, data processing system, data processing method, and data processing program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6656495B1 JP6656495B1 (en) 2020-03-04
JPWO2020174613A1 true JPWO2020174613A1 (en) 2021-03-11

Family

ID=69997895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019561330A Active JP6656495B1 (en) 2019-02-27 2019-02-27 Data processing device, data processing system, data processing method, and data processing program

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6656495B1 (en)
WO (1) WO2020174613A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112131630B (en) * 2020-08-25 2023-02-03 山东大学 Tunnel grouting reinforcement stability determination method and system based on discontinuous surface optimization

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8072448B2 (en) * 2008-01-15 2011-12-06 Google Inc. Three-dimensional annotations for street view data
JP6161071B2 (en) * 2013-10-15 2017-07-12 日本電信電話株式会社 Equipment state detection method and apparatus
JP5688533B1 (en) * 2014-01-23 2015-03-25 デ・ファクト・スタンダード合同会社 Concrete structure maintenance management system
JP6284240B2 (en) * 2015-02-03 2018-02-28 国立大学法人 東京大学 Structure information provision system
JP6532412B2 (en) * 2016-01-22 2019-06-19 三菱電機株式会社 Self-position estimation system, self-position estimation method, mobile terminal, server and self-position estimation program

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020174613A1 (en) 2020-09-03
JP6656495B1 (en) 2020-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lee et al. Skeleton-based 3D reconstruction of as-built pipelines from laser-scan data
JP6405320B2 (en) Method and system for improved automated visual inspection of physical assets
Son et al. Automatic segmentation and 3D modeling of pipelines into constituent parts from laser-scan data of the built environment
US20190362029A1 (en) Systems and methods for lightweight precise 3d visual format
US20110098983A1 (en) System and method for producing editable three-dimensional models
US11900515B2 (en) Automatic area detection
JPWO2018155590A1 (en) IDENTIFICATION DEVICE, IDENTIFICATION METHOD, AND PROGRAM FOR IDENTIFYING THE LOCATION OF A WALLEN IN A TUNNEL IN A PHOTOGRAPH IMAGE
US8326583B2 (en) CAD system and method for blend recognition and chain sorting in a Brep model
CA3182430A1 (en) Systems and methods for automatic alignment of drawings
JP6656495B1 (en) Data processing device, data processing system, data processing method, and data processing program
CN107590300B (en) Shortest path determining method and information processing apparatus
CN116524165B (en) Migration method, migration device, migration equipment and migration storage medium for three-dimensional expression model
JP2020064364A (en) Learning device, image generating device, learning method, and learning program
CN112297435B (en) Spatial difference measurement
WO2020057104A1 (en) Method and device for application development
JP6595100B2 (en) Method and system for determining the fabrication dimensions of a connecting element
CN112365500B (en) Contour data completion method and device, electronic equipment and storage medium
KR101359661B1 (en) conversion system and method for 3D object represented by triangle mesh to 3D object represented by DoSurface
US11922659B2 (en) Coordinate calculation apparatus, coordinate calculation method, and computer-readable recording medium
JP7332068B1 (en) Automatic calculation system, automatic calculation method, machine learning model, and method for generating machine learning model
US20240028787A1 (en) Techniques for design space exploration in a multi-user collaboration system
EP2761599B1 (en) Hybrid hidden-line processor and method
JP7443303B2 (en) Measuring device, measuring method and program
US20230222730A1 (en) Three-dimensional shape generation apparatus, three-dimensional shape generation system, three-dimensional shape generation method, and non-transitory recording medium
US20230351076A1 (en) Classification and similarity detection of multi-dimensional objects

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191107

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191107

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20191107

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20191224

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200204

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6656495

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250