WO2020110164A1 - 表示データ生成装置、表示データ生成方法、および表示データ生成プログラム - Google Patents

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WO2020110164A1
WO2020110164A1 PCT/JP2018/043344 JP2018043344W WO2020110164A1 WO 2020110164 A1 WO2020110164 A1 WO 2020110164A1 JP 2018043344 W JP2018043344 W JP 2018043344W WO 2020110164 A1 WO2020110164 A1 WO 2020110164A1
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data
polygon
displacement
dimensional point
display
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PCT/JP2018/043344
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English (en)
French (fr)
Inventor
高之 天見
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures

Definitions

  • the present invention relates to a display data generation device, a display data generation method, and a display data generation program which generate display data for displaying an image of a three-dimensional point cloud of an object on a display device.
  • Patent Document 1 a technique of generating display data for displaying an image based on a three-dimensional point cloud of an object such as a tunnel, a road, a bridge, and a house on a display device is known.
  • an object such as a tunnel, a road, a bridge, and a house on a display device
  • Patent Document 1 two time-series three-dimensional point group data are created from a plurality of time-series aerial photographs, and a color corresponding to the magnitude of the difference between the two three-dimensional point group data is targeted.
  • Techniques for superimposing still images on objects have been proposed.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a display data generation device that generates display data for displaying an image on the display device that allows the displacement of an object to be intuitively grasped.
  • the display data generation device of the present invention includes a data acquisition unit, a polygon data generation unit, and a display data generation unit.
  • the data acquisition unit acquires three-dimensional point cloud data of the object and displacement data regarding displacement of the object.
  • the polygon data generation unit generates polygon data, which is polygon data indicating the displacement amount of the target object, based on the displacement data acquired by the data acquisition unit.
  • the display data generation unit displays an image in which a polygon is superimposed on a three-dimensional point cloud of an object based on the three-dimensional point cloud data acquired by the data acquisition unit and the polygon data generated by the polygon data generation unit. Generates display data to be displayed on.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an image displayed on the display device based on the display data generated by the display data generating device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an image displayed on the display device based on the display data generated by the display data generating device according to the first embodiment.
  • the flowchart which shows an example of a process of the display data generation apparatus concerning Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a hardware configuration of a display data generation device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an image displayed on a display device based on display data generated by the display data generating device according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an image displayed on a display device based on display data generated by the display data generating device according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an image displayed on a display device based on display data generated by the display data generating device according to the second embodiment.
  • the flowchart which shows an example of a process of the display data generation apparatus concerning Embodiment 2.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of an image displayed on a display device based on display data generated by the display data generating device according to the third embodiment.
  • the flowchart which shows an example of a process of the display data generation apparatus concerning Embodiment 3.
  • the display data generation device, the display data generation method, and the display data generation program according to the embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
  • the present invention is not limited to this embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a display data generation device according to the first exemplary embodiment of the present invention.
  • the display data generation device 1 shown in FIG. 1 receives an input to the input device 3, and superimposes a polygon indicating a displacement amount of the target object 5 on a three-dimensional point group of the target object 5 based on the input to the input device 3.
  • Display data for displaying the selected image on the display device 2 is generated.
  • the object 5 is, for example, a structure such as a tunnel, a road, a bridge, or a house.
  • the object 5 is not limited to a structure, and may be the surface of the earth.
  • the display data generation device 1 includes a storage unit 10 and a processing unit 20.
  • the processing unit 20 generates display data for displaying on the display device 2 an image in which a polygon indicating the displacement amount of the target object 5 is superimposed on the three-dimensional point group of the target object 5 based on the data acquired from the storage unit 10. ..
  • the storage unit 10 includes a three-dimensional point cloud database 11 and a displacement database 12.
  • the three-dimensional point cloud database 11 includes three-dimensional point cloud data of the object 5 obtained by the three-dimensional point cloud measuring device 4 at each measurement date and time.
  • the three-dimensional point cloud data is data representing the object 5 by a three-dimensional point cloud.
  • the three-dimensional point group is a set of a plurality of three-dimensional points.
  • the three-dimensional point cloud data includes a plurality of three-dimensional point data, and each three-dimensional point data includes data indicating the three-dimensional position of the three-dimensional point.
  • the three-dimensional point data includes data indicating the coordinates of the three-dimensional point in the XYZ axis coordinate system.
  • the three-dimensional point cloud measuring device 4 generates three-dimensional point cloud data from the imaged data of the object 5 obtained by the image pickup device or the measurement data obtained by the laser scanner device. For example, the three-dimensional point cloud measuring device 4 measures the phase difference between the time and the wavelength of the laser pulse going back and forth with respect to the surface of the object 5 and the direction in which the laser pulse is emitted to measure the object 5. The shape is detected, and the detected shape is output as three-dimensional point cloud data which is data of the three-dimensional point cloud. In addition, in FIG. 1, one object 5 is shown, but the three-dimensional point cloud measuring device 4 measures each of the plurality of objects 5 and outputs three-dimensional point cloud data based on the measurement result. be able to.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a data table of the three-dimensional point cloud database according to the first embodiment.
  • object ID Identity
  • point cloud ID measurement date and time
  • three-dimensional point cloud data are associated with each other. Included data.
  • Target object ID is identification information unique to each target object 5.
  • the “point cloud ID” is identification information unique to each three-dimensional point cloud data of the object 5.
  • the “measurement date and time” is the date and time when the object 5 was measured by the three-dimensional point cloud measuring device 4 to obtain the three-dimensional point cloud data.
  • “Three-dimensional point cloud data” is three-dimensional point cloud data obtained by the three-dimensional point cloud measuring device 4.
  • the three-dimensional point group data A 1 , A 2 , A 3 , A 4 , and A 5 are included as the three-dimensional point group data of the object ID “O001”, and the object ID “O002” is included. It is shown that the three-dimensional point group data B 1 , B 2 and the like are included as the three-dimensional point group data.
  • the three-dimensional point cloud data A 1 is data of the three-dimensional point cloud of the object 5 measured by the three-dimensional point cloud measuring device 4 on February 1, 2014.
  • the three-dimensional point cloud data A 2 is data of the three-dimensional point cloud of the object 5 measured by the three-dimensional point cloud measuring device 4 on February 12, 2015.
  • the three-dimensional point cloud data A 3 is data of the three-dimensional point cloud of the object 5 measured by the three-dimensional point cloud measuring device 4 on February 5, 2016.
  • 3D point group data A 4 is a data of a three-dimensional point group of the object 5 measured by the 3D point group measurement device 4 on February 21, 2017.
  • the three-dimensional point cloud data A 5 is data of the three-dimensional point cloud of the object 5 measured by the three-dimensional point cloud measuring device 4 on February 17, 2018.
  • the three-dimensional point cloud data B 1 is data of the three-dimensional point cloud of the other object 5 measured by the three-dimensional point cloud measuring device 4 on March 1, 2014.
  • the three-dimensional point cloud data B 2 is data of the three-dimensional point cloud of the other object 5 measured by the three-dimensional point cloud measuring device 4 on March 1, 2015.
  • the three-dimensional point cloud database 11 includes the three-dimensional point cloud data obtained by the three-dimensional point cloud measuring device 4 for each measurement date and time, but the three-dimensional point cloud database 11 includes the three-dimensional point cloud.
  • the data may be generated by a device other than the three-dimensional point cloud measuring device 4.
  • the displacement database 12 stored in the storage unit 10 includes displacement data regarding the displacement of the object 5.
  • the displacement data is, for example, difference data indicating a difference between two pieces of three-dimensional point cloud data having different measurement dates and times.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a data table of the displacement database according to the first embodiment.
  • the data table of the displacement database 12 includes data in which “object ID”, “pre-displacement data”, “post-displacement data”, and “displacement data” are associated with each other.
  • “Target ID” is the same as the target ID shown in FIG.
  • “Pre-displacement data” indicates the point cloud ID of the pre-displacement data, which is the three-dimensional point cloud data indicating the three-dimensional point cloud of the object 5 before the displacement.
  • the “post-displacement data” indicates the point cloud ID of the post-displacement data that is the three-dimensional point cloud data indicating the three-dimensional point cloud of the object 5 after the displacement.
  • the pre-displacement data is three-dimensional point cloud data whose measurement date and time is older than that of the post-displacement data.
  • each three-dimensional point included in the pre-displacement data is described as a position before displacement
  • the position of each three-dimensional point included in the post-displacement data is described as a position after displacement. There are cases.
  • Dislacement data is data related to the difference between pre-displacement data and post-displacement data. Such displacement data includes data regarding the displacement of the three-dimensional point cloud.
  • the displacement data DA 12 includes data indicating a difference between the 3D point cloud data A 1 and the 3D point cloud data A 2 .
  • the position data indicating the position of each three-dimensional point included in the three-dimensional point group data A 1, before the displacement of the three-dimensional point included in the three-dimensional point group data A 1 The vector data of each three-dimensional point indicating the vector from the position to the position after displacement of the corresponding three-dimensional point among the plurality of three-dimensional points included in the three-dimensional point group data A 2 is included.
  • the vector data of the three-dimensional points is data of relative positions with respect to the position of each three-dimensional point before displacement, and is represented by coordinates in XYZ axis coordinates, for example.
  • each of the three-dimensional point group data A 1 and A 2 includes data indicating the positions of the three-dimensional points P 1 to P n .
  • n is an integer of 2 or more.
  • the displacement data DA 12 includes position data indicating the positions of the three-dimensional points P 1 to P n included in the three-dimensional point group data A 1 and displacements of the respective three-dimensional points P 1 to P n.
  • vector data indicating a relative position after displacement based on the previous position.
  • the position of the three-dimensional point P 1 included in the three-dimensional point group data A 1 is “x1, y1, z1”
  • the position of the three-dimensional point P 1 included in the three-dimensional point group data A 2 is “ x2, y2, z2”.
  • the displacement data DA 12 data of "x1, y1, z1” is included as the position data of the three-dimensional point P 1, as the vector data of a three-dimensional point P 1, the "x3, y3, z3" Contains data.
  • the displacement data DA 23 includes data indicating the difference between the 3D point cloud data A 2 and the 3D point cloud data A 3
  • the displacement data DA 34 includes the 3D point cloud data A 3 and 3. It includes data indicating a difference from the dimension point cloud data A 4 .
  • the displacement data DA 45 includes data indicating the difference between the three-dimensional point cloud data A 4 and the three-dimensional point cloud data A 5 .
  • the displacement data DB 12 also includes data indicating the difference between the three-dimensional point cloud data B 1 and the three-dimensional point cloud data B 2 .
  • the displacement data may be data indicating the positions before and after the displacement of each three-dimensional point, instead of the data indicating the displacement of each three-dimensional point.
  • the position of each three-dimensional point included in the three-dimensional point group data A 1 and the corresponding three-dimensional point among the plurality of three-dimensional points included in the three-dimensional point group data A 2. Includes data that associates with the position of the point.
  • each of the three-dimensional point group data A 1 and A 2 includes data indicating the positions of the three-dimensional points P 1 to P n .
  • n is an integer of 2 or more.
  • the displacement data DA 12 includes data in which the positions of the three-dimensional points P 1 to P n before the displacement and the positions after the displacement are associated with each other.
  • the position of the three-dimensional point P 1 included in the three-dimensional point group data A 1 is “x1, y1, z1”
  • the position of the three-dimensional point P 1 included in the three-dimensional point group data A 2 is “ x2, y2, z2”.
  • the displacement data DA 12 data of “x1, y1, z1” before displacement of the object 5 and “x2, y2, z2 before displacement of the object 5 are used as the data of the three-dimensional point P 1. And the data of ".
  • the displacement data may include information on the partial area to which each three-dimensional point belongs.
  • the displacement data may include data that associates the identification information of each three-dimensional point with the identification information of the corresponding partial area.
  • the partial area is an area obtained by dividing the three-dimensional point cloud based on a preset rule. For example, when the object 5 is an apartment house, the partial area is a side wall, a handrail, a door, a staircase, a window, or the like.
  • the processing unit 20 can also perform a process of dividing the three-dimensional point group of the object 5 into a plurality of partial regions, and a process of associating the identification information of the partial regions with each three-dimensional point.
  • the processing unit 20 can perform a process of dividing the three-dimensional point cloud of the target object 5 into a plurality of partial regions by using a calculation model generated by a machine learning device such as DNN (Deep Neural Network).
  • DNN Deep Neural Network
  • the processing unit 20 acquires the three-dimensional point cloud data and the displacement data of the object 5 from the storage unit 10.
  • the processing unit 20 generates polygon data that is polygon data indicating the amount of displacement of the object 5 based on the obtained displacement data.
  • the processing unit 20 generates display data for displaying an image in which the polygon is superimposed on the three-dimensional point cloud of the object 5 on the display device 2 based on the three-dimensional point cloud data and the polygon data.
  • the processing unit 20 includes a reception unit 21, a data acquisition unit 22, a polygon data generation unit 23, a display data generation unit 24, and a display data output unit 25.
  • the reception unit 21 receives a user operation on the input device 3.
  • the data acquisition unit 22 adds the three-dimensional point cloud data generated by the three-dimensional point cloud measuring device 4 to the three-dimensional point cloud database 11 in association with the object ID and the measurement date and time.
  • the data acquisition unit 22 also acquires, from the storage unit 10, data corresponding to the operation accepted by the acceptance unit 21.
  • the operation accepted by the accepting unit 21 is an input operation for specifying the target object 5.
  • the data acquisition unit 22 acquires the latest 3D point cloud data from the 3D point cloud database 11 among the 3D point cloud data associated with the object ID of the object 5 specified by the input operation. ..
  • the data acquisition unit 22 The three-dimensional point cloud data A 5 is acquired from the three-dimensional point cloud database 11.
  • the operation accepted by the accepting unit 21 is an input operation for specifying the point cloud ID of the three-dimensional point cloud data.
  • the data acquisition unit 22 acquires the three-dimensional point cloud data associated with the point cloud ID specified by the input operation from the three-dimensional point cloud database 11. For example, when the data table of the three-dimensional point cloud database 11 is in the state shown in FIG. 2 and the point cloud ID specified by the input operation is “G001”, the data acquisition unit 22 has the point cloud ID “G001”.
  • the three-dimensional point cloud data A 1 associated with is acquired from the three-dimensional point cloud database 11.
  • the data acquisition unit 22 sets the oldest three-dimensional point group data among the three-dimensional point group data associated with the specified plurality of point group IDs to three. It is acquired from the dimension point cloud database 11. For example, when the data table of the three-dimensional point cloud database 11 is in the state shown in FIG. 2 and the point cloud IDs specified by the input operation are “G001” and “G002”, the data acquisition unit 22 has two data points. obtaining 3D point group data a 1, the oldest 3D point group data a 1 of a 2 from 3D point group database 11.
  • the data acquisition unit 22 acquires displacement data corresponding to the plurality of specified point group IDs from the displacement database 12. For example, when the data table of the three-dimensional point cloud database 11 is in the state shown in FIG. 2 and the point cloud IDs specified by the input operation are “G001” and “G002”, the data acquisition unit 22 sets the displacement data. The DA 12 is acquired from the displacement database 12. Further, when the data table of the three-dimensional point cloud database 11 is in the state shown in FIG. 2 and the point cloud IDs specified by the input operation are “G001” and “G003”, the data acquisition unit 22 is the displacement data. DA 12 and DA 23 are acquired from the displacement database 12.
  • the polygon data generation unit 23 generates polygon data based on the displacement data acquired by the data acquisition unit 22. For example, when the displacement data includes the position data indicating the position of each three-dimensional point and the vector data of each three-dimensional point, the polygon data generating unit 23 determines that after the displacement of each three-dimensional point from the position data and the vector data. Calculate the position of.
  • the position data indicating the position of each three-dimensional point included in the displacement data is data indicating the position of each three-dimensional point before displacement.
  • the polygon data generation unit 23 converts the displacement data into polygon data.
  • the polygon data generation unit 23 uses a polygonal polygon that connects three or more three-dimensional points from the data indicating the position of each three-dimensional point before displacement and the data indicating the position of each three-dimensional point after displacement.
  • Polygon data including a plurality of is generated.
  • the polygon data generation unit 23 can generate polygon data including a plurality of polygonal polygons by connecting each three-dimensional point and a plurality of adjacent three-dimensional points with a line.
  • the polygon data generation unit 23 may generate polygon data including polygon data of a region surrounded by a surface including a three-dimensional point at a position before displacement and a surface including a three-dimensional point at a position after displacement. It can. For example, the polygon data generation unit 23 generates a plurality of first polygons obtained from three-dimensional points at positions before displacement and a plurality of second polygons obtained from three-dimensional points at positions after displacement. Then, the polygon data generation unit 23 determines a plurality of three-dimensional points of the first polygon at the end of the plurality of first polygons and the three-dimensional points of the second polygon at the end of the plurality of second polygons. Generate a third polygon.
  • the polygon data generation unit 23 only needs to be able to generate polygon data indicating the displacement amount of the object 5 as polygon data, and the generation of polygon data is not limited to the example described above.
  • the polygon data generating unit 23 can also generate polygon data including polygon data indicating the displacement amount of each partial area. ..
  • the display data generation unit 24 superimposes a polygon on the three-dimensional point cloud of the object 5 based on the three-dimensional point cloud data acquired by the data acquisition unit 22 and the polygon data generated by the polygon data generation unit 23. Display data for displaying an image on the display device 2 is generated. The display data generation unit 24 can also generate display data for displaying on the display device 2 an image of the three-dimensional point cloud of the target object 5 without superimposing polygons.
  • the display data output unit 25 outputs the display data generated by the display data generation unit 24 to the display device 2. Based on the display data acquired from the display data output unit 25, the display device 2 superimposes the polygon on the image of the three-dimensional point group of the object 5 or the image of the three-dimensional point group of the object 5. No image can be displayed.
  • the display device 2 includes, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) or an OEL (Organic Electro-Luminescence).
  • FIGS. 4 and 5 are diagrams showing an example of an image displayed on the display device based on the display data generated by the display data generating device according to the first embodiment. Note that, in FIGS. 4 and 5, for convenience, some of the three-dimensional points included in the three-dimensional point group are not shown, and polygons are simply shown. Further, in the description of FIGS. 4 and 5, it is assumed that the three-dimensional point cloud database 11 is in the state shown in FIG.
  • the image 40 shown in FIG. 4 is an object image area 41 displaying a three-dimensional point group 60 of the object 5, and selection buttons 51, 52, 53, 54 for selecting an image to be displayed in the object image area 41. , 55 and.
  • the selection button 51 is a GUI (Graphical User Interface) button associated with the point cloud ID “G001”.
  • the selection button 52 is a GUI button associated with the point group ID “G002”
  • the selection button 53 is a GUI button associated with the point group ID “G003”.
  • the selection button 54 is a GUI button associated with the point cloud ID “G004”
  • the selection button 55 is a GUI button associated with the point cloud ID “G005”.
  • the data acquisition unit 22 of the display data generating device 1 specifies the target object ID of the target object 5 specified by the input operation.
  • the newest three-dimensional point cloud data of the three-dimensional point cloud data associated with is acquired from the three-dimensional point cloud database 11.
  • the data acquisition unit 22 acquires the three-dimensional point cloud data A 5 from the three-dimensional point cloud database 11 when the object 5 specified by the input operation is the object with the target ID “O001”.
  • the data acquisition unit 22 also acquires, from the three-dimensional point cloud database 11, the data of the measurement date and time and the point cloud ID of the three-dimensional point cloud data of the object 5 specified by the input operation.
  • the data of the measurement date and time and the point cloud ID are “2014/2/1” and “G001” data, “2015/2/12” and “G002” data, and “2016/2/”. 5” and “G003” data, “2017/2/21” and “G004” data, and “2018/2/17” and “G005” data.
  • the display data generating unit 24 receives the three-dimensional point cloud data acquired by the data acquiring unit 22, the measurement date and time, and Display data is generated based on the data of the object ID. For example, when the object ID of the object 5 specified by the input operation is “O001”, the display data generation unit 24 generates display data for displaying the image 40 shown in FIG. 4 on the display device 2. The selection buttons 51 to 55 are generated based on the measurement date and time and the point cloud ID data.
  • the processing unit 20 of the display data generation device 1 selects the selected button. Display data is generated and output to the display device 2.
  • the processing unit 20 generates display data based on the displacement data DA 12 specified by the two selection buttons 51 and 52 and the three-dimensional point cloud data A 1 specified by the selection button 51, and the generated display.
  • the data is output to the display device 2.
  • the display device 2 can display the image 40 shown in FIG.
  • a polygon 61 indicating the amount of displacement of the object 5 having the object ID “O001” in the three-dimensional point group 60 of the object 5 having the object ID “O001”. , 62, 63 are superimposed on each other.
  • the object 5 is an apartment house.
  • the polygon 61 indicates the amount of displacement of the side wall of the object 5.
  • the polygon 62 indicates the amount of displacement of the handrail in the corridor of the object 5.
  • the polygon 63 indicates the amount of displacement of the door of the object 5.
  • the data acquisition unit 22 of the display data generation device 1 has the point group ID “G001” associated with the selection button 51.
  • the three-dimensional point cloud data A 1 is acquired from the three-dimensional point cloud database 11 and the acquired three-dimensional point cloud data A 1 is output to the display data generation unit 24.
  • the data acquisition unit 22 acquires the displacement data DA 12 from the displacement database 12 based on the point group IDs “G001” and “G002” associated with the selection buttons 51 and 52, and the acquired displacement data DA 12 is a polygon.
  • the data is output to the data generator 23.
  • the polygon data generation unit 23 generates polygon data based on the displacement data DA 12 acquired by the data acquisition unit 22, and outputs the generated polygon data to the display data generation unit 24.
  • the display data generation unit 24 is an object measured on February 1, 2014 based on the three-dimensional point cloud data A 1 acquired by the data acquisition unit 22 and the polygon data generated by the polygon data generation unit 23.
  • Display data for displaying on the display device 2 an image in which a polygon indicating the displacement amount of the object 5 from February 1, 2014 to February 12, 2015 is superimposed on the three-dimensional point cloud of the object 5 is generated.
  • the display data output unit 25 outputs the display data generated by the display data generation unit 24 to the display device 2 so that the image shown in FIG. 5 is displayed on the display device 2.
  • the polygons 61, 62, 63 displayed in the object image area 41 are colored. Therefore, the viewer of the image 40 can visually recognize the polygons 61, 62, 63 and the three-dimensional point group 60 so as to be distinguishable from each other.
  • the polygons 61, 62 and 63 may be semi-transparent images.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of processing of the display data generating apparatus according to the first embodiment.
  • the processing unit 20 of the display data generating device 1 determines whether two selection buttons have been operated (step S10). For example, the processing unit 20 determines whether or not two selection buttons 51 to 55 shown in FIG. 4 have been operated. When it is determined that the two selection buttons have been operated (step S10: Yes), the processing unit 20 acquires the three-dimensional point cloud data and the displacement data based on the point cloud ID associated with the operated selection button ( Step S11).
  • the processing unit 20 generates polygon data that is polygon data indicating the displacement amount of the object 5 based on the displacement data acquired in step S11 (step S12). Then, the processing unit 20 creates a polygon indicating the displacement amount of the target object 5 in the three-dimensional point group of the target object 5 based on the three-dimensional point group data acquired in step S11 and the polygon data generated in step S12. Display data for displaying the superimposed image on the display device 2 is generated (step S13).
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the hardware configuration of the display data generation device according to the first embodiment.
  • the display data generation device 1 includes a computer including a processor 101, a memory 102, and an interface circuit 103.
  • the processor 101, the memory 102, and the interface circuit 103 can send and receive data to and from each other via the bus 104.
  • the storage unit 10 is realized by the memory 102.
  • the display data output unit 25 is realized by the interface circuit 103.
  • the processor 101 executes the functions of the reception unit 21, the data acquisition unit 22, the polygon data generation unit 23, and the display data generation unit 24 by reading and executing the display data generation program stored in the memory 102.
  • the processor 101 is an example of a processing circuit, and includes one or more of a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), and a system LSI (Large Scale Integration).
  • the memory 102 is 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 in which a computer-readable program is recorded. Such a recording medium includes one or more of a non-volatile or volatile semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible memory, an optical disk, a compact disk, and a DVD (Digital Versatile Disc).
  • the display data generation device 1 may include integrated circuits such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) and FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the data acquisition unit 22 sets the latest 3D point group data among the 3D point group data associated with the plurality of identified point group IDs to 3 It can also be acquired from the dimension point cloud database 11.
  • the display data generation unit 24 generates display data based on the three-dimensional point cloud data associated with the identified plurality of point cloud IDs and the polygon data generated by the polygon data generation unit 23. be able to.
  • the displacement data is not limited to the above example.
  • the position data of the displacement data may be data indicating the position of each three-dimensional point included in the three-dimensional point cloud data of the object 5 after displacement.
  • the vector data of the displacement data may be data indicating a vector from a position before displacement of the three-dimensional point to a position after displacement.
  • the displacement data between the three-dimensional point cloud data whose measurement dates and times are continuous is included in the three-dimensional point cloud database 11, but the displacement data between the three-dimensional point cloud data whose measurement dates and times are not continuous is three-dimensional. It may be included in the point cloud database 11. Further, the displacement data may be any data as long as it can generate polygon data that is the data of the polygon indicating the displacement amount, and is not limited to the example described above.
  • the display data generation device 1 may also be configured to include a terminal device and a server that are communicably connected to each other via a network.
  • the processing unit 20 is provided in the terminal device
  • the storage unit 10 is provided in the server.
  • the server transmits the three-dimensional point cloud data and the displacement data according to the request from the terminal device to the terminal device via the network.
  • the terminal device can generate display data based on the three-dimensional point cloud data and the displacement data acquired from the server, and output the generated display data to the display device 2.
  • the polygon data generation unit 23 can exclude a three-dimensional point whose displacement amount is less than a threshold value from the three-dimensional points for generating a polygon. As a result, it is possible to prevent a polygon from being generated by a three-dimensional point having a minute displacement amount.
  • the polygon data generation unit 23 can obtain the displacement of the three-dimensional point by calculating the square root of the sum of squares of the displacement amounts of the X axis, the Y axis, and the Z axis, for example.
  • the display data generation device 1 includes the data acquisition unit 22, the polygon data generation unit 23, and the display data generation unit 24.
  • the data acquisition unit 22 acquires the three-dimensional point cloud data of the target object 5 and the displacement data regarding the displacement of the target object 5.
  • the polygon data generation unit 23 Based on the displacement data acquired by the data acquisition unit 22, the polygon data generation unit 23 generates polygon data that is data of the polygons 61, 62, 63 indicating the displacement amount of the target object 5.
  • the display data generation device 1 can generate display data that displays social affairs facilities such as tunnels or bridges as an object 5 and displays a secular change point of the social infrastructure facilities. Therefore, for example, before the inspection of the social infrastructure equipment, the display data generated by the display data generation device 1 can easily grasp the high-risk deformation, and reduce the time and cost of the inspection work. be able to.
  • the display data generation device 1 also includes a storage unit 10 that stores the three-dimensional point cloud data obtained by the three-dimensional point cloud measurement device 4 at each measurement date and time and the displacement data regarding the displacement of the object 5.
  • the data acquisition unit 22 acquires the three-dimensional point cloud data from the storage unit 10, and the displacement of the target object 5 from the measurement date and time when the acquired three-dimensional point cloud data was measured or the displacement of the target object 5 until the measurement date and time.
  • the displacement data regarding the data is acquired from the storage unit 10. Thereby, the displacement of the target object 5 from the measurement date and time when the three-dimensional point cloud data, which is the data of the three-dimensional point cloud displayed in the target object image area 41, is displayed or the target object image area 41 is displayed. It is possible to easily grasp the displacement of the object 5 by the measurement date and time when the three-dimensional point cloud data, which is the data of the three-dimensional point cloud, is measured.
  • Embodiment 2 The display data generating apparatus according to the second embodiment differs from the display data generating apparatus 1 according to the first embodiment in that the color of the polygon can be changed based on at least one of the displacement amount and the period of the object. ..
  • the same components as those of the display data generating device 1 according to the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted, and the configurations different from those of the display data generating device 1 according to the first embodiment will be mainly described. It shall be.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a display data generation device according to the second exemplary embodiment of the present invention.
  • the display data generation device 1A according to the second embodiment includes a storage unit 10 and a processing unit 20A.
  • the processing unit 20A is replaced with a reception unit 21, a data acquisition unit 22, a polygon data generation unit 23, and a display data generation unit 24, and a reception unit 21A, a data acquisition unit 22A, a polygon data generation unit 23A, and a display data generation unit. 24A is provided, which is different from the processing unit 20.
  • the reception unit 21A can also receive an input operation to the input device 3 for setting the color of the polygon.
  • the input operation for setting the color of the polygon is an operation for specifying at least one of the amount of displacement of the object 5 and the period, and is referred to as a color selection operation hereinafter.
  • the displacement amount of the object 5 may be referred to as a displacement amount
  • the displacement period of the object 5 may be referred to as a displacement period.
  • the polygon data generation unit 23A can generate polygon data of a color based on the color selection operation accepted by the acceptance unit 21A. For example, when the color selection operation accepted by the acceptance unit 21A is an operation for changing the color of the polygon according to the displacement amount of the target object 5, the polygon data generation unit 23A determines, based on the displacement amount of the target object 5, Change the color of the polygon.
  • the polygon data generation unit 23A sets the polygon of the portion whose displacement amount is less than the first threshold Th1 as the first color, and sets the polygon of the portion whose displacement amount is not less than the first threshold Th1 and not more than the second threshold Th2 as the second color. Can be color. Further, the polygon data generation unit 23A can set the polygon of the portion whose displacement amount exceeds the second threshold Th2 as the third color.
  • the first color, the second color, and the third color are different colors.
  • the polygon data generation unit 23A divides the displacement amount into three stages and color-codes the polygons, but it is also possible to divide the displacement amount into two stages or four or more stages to perform polygon color classification.
  • the polygon data generation unit 23A when the displacement data includes information on the partial regions to which each three-dimensional point belongs, generates polygon data indicating the displacement amount of each partial region. It is also possible to generate polygon data including the data. In this case, the polygon data generation unit 23A can determine the color of the polygon for each partial area by using the average value of the displacements of the three-dimensional points included in the partial area as the displacement amount of the partial area.
  • the polygon data generation unit 23A can generate a polygon for each partial area by dividing the displacement amount of the partial area into a plurality of stages with a threshold value according to the type of the partial area. ..
  • the polygon data generation unit 23A color-codes the polygon indicating the displacement amount of the side wall, the polygon indicating the displacement amount of the handrail, and the polygon indicating the displacement amount of the door with different thresholds. be able to.
  • the polygon data generation unit 23A determines, based on the displacement period of the target object 5, Change the color of the polygon. For example, when the displacement database 12 is in the state shown in FIG. 3, the polygon data generation unit 23A determines that the polygon based on the displacement data DA 12 , the polygon based on the displacement data DA 23 , the polygon based on the displacement data DA 34 , and the displacement The polygons based on the data DA 45 can have different colors. In this way, the polygon data generation unit 23A can generate polygon data including data of polygons of different colors for each displacement period of the object 5.
  • the polygon data generation unit 23A determines the displacement amount of the target object 5 and The reference color of the polygon and the density of the reference color are changed based on the displacement period. For example, the polygon data generation unit 23A can determine the reference color based on the displacement period of the target object 5, and determine the density of the reference color based on the displacement amount of the target object 5.
  • the polygon data generation unit 23A determines that the polygon based on the displacement data DA 12 , the polygon based on the displacement data DA 23 , the polygon based on the displacement data DA 34 , and the displacement The polygons based on the data DA 45 can have different reference colors. Then, the polygon data generation unit 23A can determine the density of the reference color based on the displacement amount of the target object 5. For example, the polygon data generation unit 23A generates polygons such that the position of the target object 5 with a smaller displacement amount has a lighter color, and the position of the target object 5 with a larger displacement amount has a darker color.
  • the density of the reference color may be two or more levels.
  • the display data generation unit 24A displays, on the display device 2, an image in which a polygon is superimposed on the three-dimensional point group of the object 5 based on the three-dimensional point group data and the polygon data. Generate display data. Further, similarly to the display data generating unit 24, the display data generating unit 24A may also generate display data for displaying on the display device 2 an image of the three-dimensional point cloud of the target object 5 without overlapping polygons. it can.
  • the display data generation unit 24A can also generate display data for displaying an image including a selection button, which is a GUI button for performing a color selection operation, on the display device 2.
  • a selection button which is a GUI button for performing a color selection operation
  • the color selection operation can be performed by operating the selection button.
  • FIGS. 9 to 11 are diagrams showing an example of an image displayed on the display device based on the display data generated by the display data generating device according to the second embodiment. Note that, in FIGS. 9 to 11, for convenience, some of the three-dimensional points included in the three-dimensional point group are not shown, and polygons are simply shown. Further, in the description of FIGS. 9 to 11, it is assumed that the three-dimensional point cloud database 11 is in the state shown in FIG.
  • the image 40A shown in FIG. 9 includes selection buttons 56 and 57 for performing a color selection operation in addition to the object image area 41 and the selection buttons 51 to 55 shown in FIG.
  • the selection button 56 is a GUI button for changing the color of the polygon according to the displacement amount of the object 5.
  • the selection button 57 is a GUI button for changing the color of the polygon according to the displacement period of the object 5.
  • the display data generating unit 24A receives the target object image area 41, the selection buttons 51 to 55, and the selection buttons 56 and 57. Display data for displaying the image 40A shown in FIG.
  • the processing unit 20A of the display data generation device 1A selects two or more of the selection buttons 51 to 55 and the selection buttons 56 and 57. When one or more buttons are selected, display data corresponding to the selected button is generated and output to the display device 2.
  • the processing unit 20A generates display data based on the displacement data specified by the two selection buttons 51 and 52 and the three-dimensional point cloud data specified by the selection button 51.
  • the polygon data generation unit 23A of the processing unit 20A sets the color of the polygon to a color according to the displacement amount of the object 5.
  • the processing unit 20A outputs the generated display data to the display device 2.
  • the display device 2 can display the image 40A shown in FIG.
  • the three-dimensional point group 60 of the object 5 having the object ID “O001” has the object ID “O001”.
  • An image on which polygons 61, 62, 63 indicating the displacement amount of the object 5 are superimposed is displayed.
  • the polygons 61, 62 and 63 are given different colors. In the example shown in FIG. 10, the difference in color is indicated by the difference in hatching for convenience. Further, in the example shown in FIG. 10, the color of the polygon 61 indicates that the displacement amount exceeds 50 mm, the color of the polygon 62 indicates that the displacement amount is 15 mm or more and 50 mm or less, and the color of the polygon 63. Indicates that the displacement amount is less than 15 mm.
  • the data acquisition unit 22A of the display data generation device 1A acquires the three-dimensional point cloud data A 1 of the point cloud ID “G001” from the three-dimensional point cloud database 11 and acquires the acquired three-dimensional points.
  • the group data A 1 is output to the display data generation unit 24A.
  • the data acquisition unit 22A acquires the displacement data DA 12 from the displacement database 12 based on the point group IDs “G001” and “G002” associated with the selection buttons 51 and 52, and acquires the acquired displacement data DA 12 as a polygon.
  • the data is output to the data generator 23A.
  • Polygon data generating unit 23A based on the displacement data DA 12 acquired by the data acquisition unit 22A, and generates the data of the color of the polygon corresponding to the displacement of the object 5 as a polygon data.
  • the display data generation unit 24A generates display data based on the three-dimensional point cloud data acquired by the data acquisition unit 22A and the polygon data generated by the polygon data generation unit 23A.
  • the data acquisition unit 22A of the processing unit 20A determines the displacement data DA specified by the four selection buttons 51, 52, 53, 54. 12 , DA 23 , DA 34 are acquired from the displacement database 12.
  • the data acquisition unit 22A outputs the acquired displacement data DA 12 , DA 23 , DA 34 to the polygon data generation unit 23A. Further, the data acquisition unit 22A of the processing unit 20A acquires the three-dimensional point cloud data A 1 from the three-dimensional point cloud database 11.
  • the polygon data generation unit 23A generates polygon data for each period based on the displacement data DA 12 , DA 23 , DA 34 acquired by the data acquisition unit 22A. Specifically, the polygon data generation unit 23A generates polygon data including polygon data based on the displacement data DA 12 , polygon data based on the displacement data DA 23, and polygon data based on the displacement data DA 34. To do. At this time, the polygon data generation unit 23A sets the reference color of the polygon based on the displacement data DA 12 to the first color, sets the reference color of the polygon based on the displacement data DA 23 to the second color, and based on the displacement data DA 34 . The reference color of the polygon is the third color. The first color, the second color, and the third color are different colors.
  • the display data generation unit 24A generates display data based on the polygon data including the polygon data for each period generated by the polygon data generation unit 23A and the three-dimensional point cloud data A 1 acquired by the data acquisition unit 22A. To generate.
  • the display data output unit 25 outputs the display data generated by the display data generation unit 24A to the display device 2 so that the image 40A shown in FIG. 11 is displayed on the display device 2.
  • polygons 61a, 62a, 63a, 61b, 62b, 63b, 61c, 62c, 63c are arranged in the object image area 41.
  • the polygons 61a, 62a, 63a are polygons indicating the displacement amount of the target object 5 from February 1, 2014 to February 12, 2015.
  • the polygons 61b, 62b, 63b are polygons indicating the displacement amount of the object 5 from February 12, 2015 to February 5, 2016.
  • the polygons 61c, 62c, 63c are polygons indicating the displacement amount of the object 5 from February 5, 2016 to February 21, 2017.
  • the data acquisition unit 22A of the processing unit 20A Since the four selection buttons 51, 52, 53, 54 are selected, the data acquisition unit 22A of the processing unit 20A has the displacement data DA 12 , DA 23 specified by the four selection buttons 51, 52, 53, 54. , DA 34 from the displacement database 12.
  • the data acquisition unit 22A outputs the acquired displacement data DA 12 , DA 23 , DA 34 to the polygon data generation unit 23A. Further, the data acquisition unit 22A of the processing unit 20A acquires the three-dimensional point cloud data A 1 from the three-dimensional point cloud database 11.
  • the polygon data generation unit 23A determines the color and displacement amount for each displacement period. Polygon data including polygon data having a corresponding color density is generated. Specifically, the polygon data generation unit 23A generates polygon data including polygon data based on the displacement data DA 12 , polygon data based on the displacement data DA 23, and polygon data based on the displacement data DA 34. To do.
  • the polygon data generation unit 23A sets the reference color of the polygons 61a, 61b, 61c based on the displacement data DA 12 to the first color, and sets the reference color of the polygons 62a, 62b, 62c based on the displacement data DA 23 to the second color. To color. Further, the polygon data generation unit 23A sets the reference color of the polygons 63a, 63b, 63c based on the displacement data DA 34 to the third color. Further, the polygon data generation unit 23A sets the color of each polygon to a darkness according to the displacement amount.
  • the displacement amount indicated by the polygon 61a is less than the first threshold Th1
  • the displacement amount indicated by the polygon 61b is not less than the first threshold Th1 and not more than the second threshold Th2
  • the displacement amount indicated by the polygon 61c is the second. It is assumed that the threshold value Th2 is exceeded.
  • the polygon data generation unit 23A makes the color of the polygon 61b darker than the color of the polygon 61a and makes the color of the polygon 61c darker than the color of the polygon 61b.
  • the display data generation unit 24A generates display data based on the polygon data including the polygon data for each period generated by the polygon data generation unit 23A and the three-dimensional point cloud data A 1 acquired by the data acquisition unit 22A. To generate.
  • the display data output unit 25 outputs the display data generated by the display data generation unit 24A to the display device 2.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of processing of the display data generating device according to the second embodiment.
  • the processing unit 20A of the display data generation device 1A determines whether or not there is a period selection operation on the input device 3 (step S20). In the processing of step S20, the processing unit 20A determines that there is a period selection operation on the input device 3 when, for example, two or more selection buttons 51 to 55 shown in FIG. 9 are operated. ..
  • step S20 determines whether or not there is a period selection operation (step S20: Yes).
  • step S21 the processing unit 20A determines that the input device 3 has a color selection operation when, for example, one or more selection buttons 56 and 57 shown in FIG. 9 are operated. ..
  • step S21: No the processing unit 20A performs the first display data generation process (step S22).
  • the process of step S22 is the same as the process of steps S11 to S13 shown in FIG.
  • step S21: Yes the processing unit 20A determines whether the selection target by the color selection operation is the displacement amount (step S23). When the processing unit 20A determines that the selection target by the color selection operation is not the displacement amount (step S23: No), the processing unit 20A determines that the selection target by the color selection operation is the displacement period, and performs the third display data generation process. Perform (step S24).
  • the process of step S24 is the process of steps S40 to S42 shown in FIG. 14, and will be described later.
  • step S23: Yes the processing unit 20A determines whether the selection target by the color selection operation is the displacement period (step S25). When it is determined that the selection target by the color selection operation is the displacement period (step S25: Yes), the processing unit 20A performs the fourth display data generation process (step S26).
  • the process of step S26 is the process of steps S50 to S52 shown in FIG. 15, and will be described later.
  • the fourth display data generation process is performed when the selection target by the color selection operation is the displacement amount and the displacement period.
  • step S27 When it is determined that the selection target by the color selection operation is not the displacement period (step S25: No), the processing unit 20A performs the second display data generation process (step S27).
  • the process of step S27 is the process of steps S30 to S32 shown in FIG. 13, and will be described later.
  • the processing unit 20A outputs the generated display data to the display device 2 (step S28).
  • step S28 ends, or when it is determined that there is no period selection operation (step S20: No), the processing unit 20A ends the processing shown in FIG.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of the second display data generation process according to the second embodiment.
  • the processing unit 20A acquires three-dimensional point cloud data and displacement data based on the point cloud ID associated with the operated selection button among the selection buttons 51 to 55 shown in FIG. 9 (Ste S30). Then, the processing unit 20A generates polygon data including polygon data of a color corresponding to the displacement amount, based on the displacement data acquired in step S30 (step S31).
  • the processing unit 20A generates display data based on the three-dimensional point cloud data acquired in step S30 and the polygon data generated in step S31 (step S32), and ends the processing shown in FIG. ..
  • the display data generated in the process of step S32 is for displaying on the display device 2 an image in which the displacement amount of the target object 5 is shown on the three-dimensional point group of the target object 5 and the polygon of the color corresponding to the displacement amount is superimposed. Data.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of the third display data generation process according to the second embodiment. Since the process of step S40 shown in FIG. 14 is the same as the process of step S30 shown in FIG. 13, description thereof will be omitted.
  • the processing unit 20A generates polygon data including polygon data of a color corresponding to the displacement period based on the displacement data acquired in step S40 (step S41). Then, the processing unit 20A generates display data based on the three-dimensional point cloud data acquired in step S40 and the polygon data generated in step S41 (step S42), and ends the processing shown in FIG.
  • the display data generated in the process of step S42 is for displaying on the display device 2 an image in which the three-dimensional point group of the target object 5 indicates the displacement amount of the target object 5 and the polygon of the color corresponding to the displacement period is superimposed. Data.
  • FIG. 15 is a flowchart showing an example of the fourth display data generation process according to the second embodiment. Since the process of step S50 shown in FIG. 15 is the same as the process of step S30 shown in FIG. 13, description thereof will be omitted.
  • the processing unit 20A generates polygon data including polygon data of a reference color corresponding to the displacement period and a darkness corresponding to the displacement amount, based on the displacement data acquired in step S50 ( Step S51). Then, the processing unit 20A generates display data based on the three-dimensional point cloud data acquired in step S50 and the polygon data generated in step S51 (step S52), and ends the processing shown in FIG.
  • the display data generated in the process of step S52 superimposes a polygon having a reference color corresponding to the displacement period and a darkness corresponding to the displacement amount on the three-dimensional point group of the target object 5 indicating the displacement amount of the target object 5. This is data for displaying an image on the display device 2.
  • a hardware configuration example of the display data generating device 1A according to the second embodiment is the same as that of the display data generating device 1 shown in FIG.
  • the processor 101 can execute the function of the processing unit 20A by reading and executing the display data generation program stored in the memory 102 that functions as the storage unit 10.
  • the polygon data generation unit 23A of the display data generation device 1A sets the colors of the polygons 61, 62, 63 to the displacement amount of the target object 5 based on the displacement data of the target object 5. Change the color to suit. Thereby, the displacement amount of the target object 5 can be more intuitively grasped. Further, when the object 5 is a social infrastructure facility, priorities can be given to locations to be manually inspected before the inspection of the social infrastructure facility, and the inspection work can be performed efficiently.
  • the polygon data generation unit 23A sets the colors of the polygons 61a, 62a, 63a, 61b, 62b, 63b, 61c, 62c, 63c based on the displacement data of the target object 5 according to the displacement period of the target object 5. Change to. As a result, the displacement of the target object 5 for each period can be intuitively grasped, and for example, a secular change can be analyzed.
  • the polygon data generation unit 23A based on the displacement data, the polygons 61a, 62a, 63a, 61b, 62b having the reference color according to the displacement period of the object 5 and the darkness according to the displacement amount of the object 5, It can be generated as polygon data which is data of 63b, 61c, 62c and 63c.
  • the colors of the polygons 61a, 62a, 63a, 61b, 62b, 63b, 61c, 62c, 63c are set according to the displacement period and the displacement amount. It can be grasped easily.
  • Embodiment 3 The display data generation device of the third embodiment is different from the display data generation device 1A of the second embodiment in that the displacement amount of the object can be displayed in characters.
  • configurations similar to those of the display data generation device 1A according to the second embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted, and configurations different from the display data generation device 1A according to the second embodiment are mainly described. It shall be.
  • FIG. 16 is a diagram showing a configuration example of a display data generation device according to the third exemplary embodiment of the present invention.
  • the display data generation device 1B according to the third embodiment includes a storage unit 10 and a processing unit 20B.
  • the processing unit 20B differs from the processing unit 20A in that it includes a reception unit 21B and a display data generation unit 24B instead of the reception unit 21A and the display data generation unit 24A.
  • the reception unit 21B can further receive an input operation to the input device 3 for displaying the character information indicating the displacement amount in the object image area 41.
  • the input operation for displaying the character information indicating the displacement amount in the target object image area 41 is an operation of selecting a polygon displayed in the target object image area 41, and will be referred to as a character display operation hereinafter.
  • the display data generation unit 24B displays on the display device 2 an image including character information in which the displacement amount indicated by the polygon on which the character display operation is performed is represented by characters. Generate data.
  • the display data generation unit 24B obtains the displacement amount indicated by the polygon from the polygon data obtained from the polygon data generation unit 23A, but obtains the displacement amount indicated by the polygon from the displacement data obtained by the data acquisition unit 22A. You can also
  • the displacement database 12 stored in the storage unit 10 can also include data indicating the amount of displacement between the three-dimensional point groups.
  • the displacement database 12 can include data indicating the displacement amount for each partial area.
  • the displacement database 12 can also include data indicating the displacement amount for each three-dimensional point.
  • the display data generation unit 24B can obtain the displacement amount from the displacement database 12.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of an image displayed on the display device based on the display data generated by the display data generating device according to the third embodiment.
  • the processing unit 20B causes the displacement amount indicated by the polygon 61 to be represented by a character. Display information in a tooltip.
  • the processing unit 20B determines that the character display operation has been performed, and is located at the position of the cursor 71 when the mouse is clicked.
  • the polygon is specified as the polygon specified by the character display operation.
  • the polygon designated by the character display operation will be referred to as a designated polygon.
  • the processing unit 20B displays the image 72 including the character information representing the displacement amount indicated by the designated polygon by characters in the object image area 41.
  • the image 72 shown in FIG. 17 includes the characters “+100 mm”, indicating that the side wall of the object 5 is displaced by 100 mm in the protruding direction.
  • the display data generation unit 24B of the processing unit 20B specifies the displacement amount indicated by the designated polygon from the polygon data or the displacement data, and generates an image including the specified displacement amount.
  • the displacement amount indicated by the designated polygon is the average displacement amount of the region indicated by the designated polygon, but the displacement of the three-dimensional point at the same position or the closest position to the position designated by the character display operation in the designated polygon. It may be the amount.
  • FIG. 18 is a flowchart showing an example of processing of the display data generating device according to the third embodiment.
  • the processing unit 20B of the display data generation device 1B determines whether or not there is a character display operation on the input device 3 (step S60). When it is determined that the character display operation is performed (step S60: Yes), the processing unit 20B identifies the polygon designated by the character display operation (step S61). For example, in the example shown in FIG. 17, the polygon 61 is specified as the polygon designated by the character display operation.
  • the processing unit 20B generates character information representing the displacement amount indicated by the polygon by characters (step S62), and generates display data for displaying the image to which the character information is added on the display device 2 (step S63). .. Then, the processing unit 20B outputs the display data generated in step S63 to the display device 2 (step S64). When step S64 ends, or when it is determined that there is no character display operation on the input device 3 (step S60: No), the processing unit 20B ends the process illustrated in FIG.
  • the hardware configuration example of the display data generation device 1B according to the third embodiment is the same as that of the display data generation device 1 shown in FIG.
  • the processor 101 can execute the function of the processing unit 20B by reading and executing the display data generation program stored in the memory 102 that functions as the storage unit 10.
  • the display data generation device 1B includes the reception unit 21B that receives a character display operation on the input device 3.
  • the character display operation is an example of the specific operation.
  • the display data generation unit 24B provides the character information representing the displacement amount indicated by the polygon designated by the character display operation in characters, and the three-dimensional point cloud of the object 5. Display data for displaying the image added to the image in which the polygon is superimposed on the display device 2 is generated. Accordingly, the display data generation device 1B can intuitively grasp the displacement of the target object 5 and can generate the display data for displaying the image 40A including the character indicating the specific displacement amount on the display device 2. .
  • the character display operation is performed by the mouse operation, but the polygon designation method is not limited to the above example as long as the polygon can be designated.
  • the display data generation device 1B may be configured to be able to specify a polygon with a trackball, a stylus pen, or another pointing device such as a touch panel.
  • 1, 1A, 1B Display data generation device 2 display device, 3 input device, 4 3D point cloud measuring device, 5 object, 10 storage unit, 11 3D point cloud database, 12 displacement database, 20, 20A, 20B Processing unit 21, 21A, 21B reception unit, 22, 22A data acquisition unit, 23, 23A polygon data generation unit, 24, 24A, 24B display data generation unit, 25 display data output unit, 40, 40A, 72 image, 41 Target image area, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 selection button, 60 3D point group, 61, 61a, 61b, 61c, 62, 62a, 62b, 62c, 63, 63a, 63b, 63c polygons, 71 cursor, A 1, A 2, A 3, A 4, A 5, B 1, B 2 3 -D point cloud data, DA 12, DA 23, DA 34, DA 45, DB 12 displacement data.

Abstract

表示データ生成装置（１）は、データ取得部（２２）と、ポリゴンデータ生成部（２３）と、表示データ生成部（２４）と、を備える。データ取得部（２２）は、対象物（５）の３次元点群データと、対象物（５）の変位に関する変位データとを取得する。ポリゴンデータ生成部（２３）は、データ取得部（２２）によって取得された変位データに基づいて、対象物（５）の変位量を示すポリゴンのデータであるポリゴンデータを生成する。表示データ生成部（２４）は、データ取得部（２２）によって取得された３次元点群データとポリゴンデータ生成部（２３）によって生成されたポリゴンデータとに基づいて、対象物（５）の３次元点群にポリゴンを重畳した画像を表示装置（２）に表示する表示データを生成する。

Description

表示データ生成装置、表示データ生成方法、および表示データ生成プログラム
　本発明は、対象物の３次元点群の画像を表示装置に表示する表示データを生成する表示データ生成装置、表示データ生成方法、および表示データ生成プログラムに関するものである。
　従来、トンネル、道路、橋、および住宅といった対象物の３次元点群に基づく画像を表示装置に表示する表示データを生成する技術が知られている。例えば、特許文献１には、時系列の複数の空中写真から時系列の２つの３次元点群データを作成し、かかる２つの３次元点群データ間の差分の大きさに応じた色を対象物の静止画に重畳する技術が提案されている。
特開２０１６－１５１４１４号公報
　しかしながら、上記従来の技術では、対象物の画像を２次元的に表示するものであるため、対象物の変位が直感的に把握しづらいといった課題がある。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、対象物の変位を直感的に把握可能な画像を表示装置に表示する表示データを生成する表示データ生成装置を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の表示データ生成装置は、データ取得部と、ポリゴンデータ生成部と、表示データ生成部と、を備える。データ取得部は、対象物の３次元点群データと、対象物の変位に関する変位データとを取得する。ポリゴンデータ生成部は、データ取得部によって取得された変位データに基づいて、対象物の変位量を示すポリゴンのデータであるポリゴンデータを生成する。表示データ生成部は、データ取得部によって取得された３次元点群データとポリゴンデータ生成部によって生成されたポリゴンデータとに基づいて、対象物の３次元点群にポリゴンを重畳した画像を表示装置に表示する表示データを生成する。
　本発明によれば、対象物の変位を直感的に把握可能な画像を表示装置に表示する表示データを生成することができる、という効果を奏する。
本発明の実施の形態１にかかる表示データ生成装置の構成例を示す図 実施の形態１にかかる３次元点群データベースのデータテーブルの一例を示す図 実施の形態１にかかる変位データベースのデータテーブルの一例を示す図 実施の形態１にかかる表示データ生成装置によって生成される表示データに基づいて表示装置に表示される画像の一例を示す図 実施の形態１にかかる表示データ生成装置によって生成される表示データに基づいて表示装置に表示される画像の一例を示す図 実施の形態１にかかる表示データ生成装置の処理の一例を示すフローチャート 実施の形態１にかかる表示データ生成装置のハードウェア構成の一例を示す図 本発明の実施の形態２にかかる表示データ生成装置の構成例を示す図 実施の形態２にかかる表示データ生成装置によって生成される表示データに基づいて表示装置に表示される画像の一例を示す図 実施の形態２にかかる表示データ生成装置によって生成される表示データに基づいて表示装置に表示される画像の一例を示す図 実施の形態２にかかる表示データ生成装置によって生成される表示データに基づいて表示装置に表示される画像の一例を示す図 実施の形態２にかかる表示データ生成装置の処理の一例を示すフローチャート 実施の形態２にかかる第２の表示データ生成処理の一例を示すフローチャート 実施の形態２にかかる第３の表示データ生成処理の一例を示すフローチャート 実施の形態２にかかる第４の表示データ生成処理の一例を示すフローチャート 本発明の実施の形態３にかかる表示データ生成装置の構成例を示す図 実施の形態３にかかる表示データ生成装置によって生成される表示データに基づいて表示装置に表示される画像の一例を示す図 実施の形態３にかかる表示データ生成装置の処理の一例を示すフローチャート
　以下に、本発明の実施の形態にかかる表示データ生成装置、表示データ生成方法、および表示データ生成プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１にかかる表示データ生成装置の構成例を示す図である。図１に示す表示データ生成装置１は、入力装置３への入力を受け付け、入力装置３への入力に基づいて、対象物５の３次元点群に対象物５の変位量を示すポリゴンを重畳した画像を表示装置２に表示する表示データを生成する。対象物５は、例えば、トンネル、道路、橋、および住宅といった構造物である。なお、対象物５は、構造物に限定されず、地表などであってもよい。
　表示データ生成装置１は、記憶部１０と、処理部２０とを備える。処理部２０は、記憶部１０から取得したデータに基づいて、対象物５の３次元点群に対象物５の変位量を示すポリゴンを重畳した画像を表示装置２に表示する表示データを生成する。
　記憶部１０は、３次元点群データベース１１と、変位データベース１２とを含む。３次元点群データベース１１には、３次元点群計測装置４によって計測日時毎に得られる対象物５の３次元点群データが含まれる。３次元点群データは、対象物５を３次元点群で表すデータである。３次元点群は、複数の３次元点からなる集合である。３次元点群データには、複数の３次元点のデータが含まれており、各３次元点のデータには、３次元点の３次元における位置を示すデータが含まれる。例えば、３次元点のデータには、３次元点のＸＹＺ軸座標系における座標を示すデータが含まれる。
　３次元点群計測装置４は、撮像装置によって得られる対象物５の撮像データまたはレーザスキャナ装置によって得られる計測データから３次元点群データを生成する。例えば、３次元点群計測装置４は、対象物５の表面との間をレーザパルスが往復する時間および波長の位相差を計測し且つレーザパルスが発射した方向を計測することによって対象物５の形状を検出し、検出した形状を３次元点群のデータである３次元点群データとして出力する。なお、図１では、対象物５を１つ示しているが、３次元点群計測装置４は、複数の対象物５の各々を計測し、かかる計測結果に基づく３次元点群データを出力することができる。
　図２は、実施の形態１にかかる３次元点群データベースのデータテーブルの一例を示す図である。図２に示すように、３次元点群データベース１１のデータテーブルには、「対象物ＩＤ（Identifier）」、「点群ＩＤ」、「計測日時」、および「３次元点群データ」が互いに関連付けられたデータが含まれる。
　「対象物ＩＤ」は、各対象物５に固有の識別情報である。「点群ＩＤ」は、対象物５の各３次元点群データに固有の識別情報である。「計測日時」は、３次元点群データを得るために３次元点群計測装置４によって対象物５が計測された日時である。「３次元点群データ」は、３次元点群計測装置４によって得られる３次元点群データである。
　図２に示す例では、対象物ＩＤ「Ｏ００１」の３次元点群データとして、３次元点群データＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５が含まれ、対象物ＩＤ「Ｏ００２」の３次元点群データとして、３次元点群データＢ１，Ｂ２などが含まれていることを示している。
　３次元点群データＡ１は、２０１４年２月１日に３次元点群計測装置４によって計測された対象物５の３次元点群のデータである。３次元点群データＡ２は、２０１５年２月１２日に３次元点群計測装置４によって計測された対象物５の３次元点群のデータである。３次元点群データＡ３は、２０１６年２月５日に３次元点群計測装置４によって計測された対象物５の３次元点群のデータである。
　３次元点群データＡ４は、２０１７年２月２１日に３次元点群計測装置４によって計測された対象物５の３次元点群のデータである。３次元点群データＡ５は、２０１８年２月１７日に３次元点群計測装置４によって計測された対象物５の３次元点群のデータである。３次元点群データＢ１は、２０１４年３月１日に３次元点群計測装置４によって計測された他の対象物５の３次元点群のデータである。３次元点群データＢ２は、２０１５年３月１日に３次元点群計測装置４によって計測された他の対象物５の３次元点群のデータである。
　このように、３次元点群データベース１１には、３次元点群計測装置４によって計測日時毎に得られる３次元点群データが含まれるが、３次元点群データベース１１に含まれる３次元点群データは、３次元点群計測装置４以外の装置によって生成されてもよい。
　図１に戻って、記憶部１０の説明を続ける。記憶部１０に記憶される変位データベース１２には、対象物５の変位に関する変位データが含まれる。変位データは、例えば、計測日時が異なる２つの３次元点群データ間の差分を示す差分データである。
　図３は、実施の形態１にかかる変位データベースのデータテーブルの一例を示す図である。図３に示すように、変位データベース１２のデータテーブルには、「対象物ＩＤ」、「変位前データ」、「変位後データ」、および「変位データ」が互いに関連付けられたデータが含まれる。
　「対象物ＩＤ」は、図２に示す対象物ＩＤと同じである。「変位前データ」は、対象物５の変位前の３次元点群を示す３次元点群データである変位前データの点群ＩＤを示す。「変位後データ」は、対象物５の変位後の３次元点群を示す３次元点群データである変位後データの点群ＩＤを示す。なお、変位前データは、変位後データよりも計測日時が古い３次元点群データである。また、以下において、説明の便宜上、変位前データに含まれる各３次元点の位置を変位前の位置と記載し、変位後データに含まれる各３次元点の位置を変位後の位置と記載する場合がある。
　「変位データ」は、変位前データと変位後データとの差分に関するデータである。かかる変位データは、３次元点群の変位に関するデータを含む。
　例えば、変位データＤＡ１２は、３次元点群データＡ１と３次元点群データＡ２との間の差分を示すデータを含む。かかる変位データＤＡ１２には、例えば、３次元点群データＡ１に含まれる各３次元点の位置を示す位置データと、３次元点群データＡ１に含まれる各３次元点の変位前の位置から３次元点群データＡ２に含まれる複数の３次元点のうち対応する３次元点の変位後の位置までのベクトルを示す各３次元点のベクトルデータが含まれる。かかる３次元点のベクトルデータは、各３次元点の変位前の位置を基準とした相対位置のデータであり、例えば、ＸＹＺ軸座標における座標で表される。
　例えば、３次元点群データＡ１，Ａ２の各々に３次元点Ｐ１～Ｐｎの位置を示すデータが含まれているとする。ｎは２以上の整数である。この場合、変位データＤＡ１２には、３次元点群データＡ１に含まれる各３次元点Ｐ１～Ｐｎの位置を示す位置データと、各３次元点Ｐ１～Ｐｎの各々について変位前の位置を基準とする変位後の相対位置を示すベクトルデータとが含まれる。
　ここで、３次元点群データＡ１に含まれる３次元点Ｐ１の位置が「ｘ１，ｙ１，ｚ１」であり、３次元点群データＡ２に含まれる３次元点Ｐ１の位置が「ｘ２，ｙ２，ｚ２」であるとする。この場合、変位データＤＡ１２には、３次元点Ｐ１の位置データとして「ｘ１，ｙ１，ｚ１」のデータが含まれ、３次元点Ｐ１のベクトルデータとして、「ｘ３，ｙ３，ｚ３」のデータが含まれる。なお、ｘ３＝ｘ１－ｘ２、ｙ３＝ｙ１－ｙ２、およびｚ３＝ｚ１－ｚ２である。
　同様に、変位データＤＡ２３は、３次元点群データＡ２と３次元点群データＡ３との間の差分を示すデータを含み、変位データＤＡ３４は、３次元点群データＡ３と３次元点群データＡ４との間の差分を示すデータを含む。また、変位データＤＡ４５は、３次元点群データＡ４と３次元点群データＡ５との間の差分を示すデータを含む。また、変位データＤＢ１２は、３次元点群データＢ１と３次元点群データＢ２との間の差分を示すデータを含む。
　なお、変位データは、各３次元点の変位を示すデータに代えて、各３次元点の変位前後の位置を示すデータであってもよい。この場合、例えば、変位データＤＡ１２には、３次元点群データＡ１に含まれる各３次元点の位置と３次元点群データＡ２に含まれる複数の３次元点のうち対応する３次元点の位置とを関連付けたデータが含まれる。例えば、３次元点群データＡ１，Ａ２の各々に３次元点Ｐ１～Ｐｎの位置を示すデータが含まれているとする。ｎは２以上の整数である。この場合、変位データＤＡ１２には各３次元点Ｐ１～Ｐｎの変位前の位置と変位後の位置とが関連付けられたデータが含まれる。
　ここで、３次元点群データＡ１に含まれる３次元点Ｐ１の位置が「ｘ１，ｙ１，ｚ１」であり、３次元点群データＡ２に含まれる３次元点Ｐ１の位置が「ｘ２，ｙ２，ｚ２」であるとする。この場合、変位データＤＡ１２には、３次元点Ｐ１のデータとして、対象物５の変位前の「ｘ１，ｙ１，ｚ１」のデータと、対象物５の変位前の「ｘ２，ｙ２，ｚ２」のデータとが含まれる。
　なお、変位データは、各３次元点が属する部分領域の情報を含んでいてもよい。例えば、変位データは、各３次元点の識別情報に、対応する部分領域の識別情報を関連付けるデータを含んでいてもよい。部分領域は、３次元点群を予め設定された規則に基づいて分割した領域である。例えば、対象物５が集合住宅である場合、部分領域は、側壁、手摺り、扉、階段、または窓などである。処理部２０は、対象物５の３次元点群を複数の部分領域に分割する処理、および部分領域の識別情報を各３次元点に関連付ける処理を行うこともできる。例えば、処理部２０は、ＤＮＮ（Deep　Neural　Network）などの機械学習器によって生成された計算モデルによって、対象物５の３次元点群を複数の部分領域に分割する処理を行うことができる。
　図１に戻って、処理部２０の説明を続ける。処理部２０は、記憶部１０から対象物５の３次元点群データおよび変位データを取得する。処理部２０は、取得した変位データに基づいて、対象物５の変位量を示すポリゴンのデータであるポリゴンデータを生成する。そして、処理部２０は、３次元点群データとポリゴンデータとに基づいて、対象物５の３次元点群にポリゴンを重畳した画像を表示装置２に表示する表示データを生成する。
　処理部２０は、受付部２１と、データ取得部２２と、ポリゴンデータ生成部２３と、表示データ生成部２４と、表示データ出力部２５とを備える。受付部２１は、入力装置３への利用者の操作を受け付ける。
　また、データ取得部２２は、３次元点群計測装置４によって生成された計測日時毎の３次元点群データを対象物ＩＤおよび計測日時に関連付けて３次元点群データベース１１に追加する。また、データ取得部２２は、受付部２１によって受け付けられた操作に応じたデータを記憶部１０から取得する。
　例えば、受付部２１によって受け付けられた操作が対象物５を特定するための入力操作であるとする。この場合、データ取得部２２は、入力操作によって特定された対象物５の対象物ＩＤに関連付けられた３次元点群データのうち最も新しい３次元点群データを３次元点群データベース１１から取得する。例えば、３次元点群データベース１１のデータテーブルが図２に示す状態であり、入力操作によって特定された対象物５が対象物ＩＤ「Ｏ００１」の対象物５である場合、データ取得部２２は、３次元点群データＡ５を３次元点群データベース１１から取得する。
　また、受付部２１によって受け付けられた操作が３次元点群データの点群ＩＤを特定するための入力操作であるとする。この場合、データ取得部２２は、入力操作によって特定された点群ＩＤに関連付けられた３次元点群データを３次元点群データベース１１から取得する。例えば、データ取得部２２は、３次元点群データベース１１のデータテーブルが図２に示す状態であり、且つ入力操作で特定された点群ＩＤが「Ｇ００１」である場合、点群ＩＤ「Ｇ００１」に関連付けられた３次元点群データＡ１を３次元点群データベース１１から取得する。
　また、データ取得部２２は、入力操作で特定された点群ＩＤが複数ある場合、特定された複数の点群ＩＤに関連付けられた３次元点群データのうち最も古い３次元点群データを３次元点群データベース１１から取得する。例えば、データ取得部２２は、３次元点群データベース１１のデータテーブルが図２に示す状態であり、且つ入力操作で特定された点群ＩＤが「Ｇ００１」と「Ｇ００２」である場合、２つの３次元点群データＡ１，Ａ２のうち最も古い３次元点群データＡ１を３次元点群データベース１１から取得する。
　また、データ取得部２２は、入力操作で特定された点群ＩＤが複数ある場合、特定された複数の点群ＩＤに対応する変位データを変位データベース１２から取得する。例えば、データ取得部２２は、３次元点群データベース１１のデータテーブルが図２に示す状態であり、且つ入力操作で特定された点群ＩＤが「Ｇ００１」と「Ｇ００２」である場合、変位データＤＡ１２を変位データベース１２から取得する。また、データ取得部２２は、３次元点群データベース１１のデータテーブルが図２に示す状態であり、且つ入力操作で特定された点群ＩＤが「Ｇ００１」と「Ｇ００３」である場合、変位データＤＡ１２，ＤＡ２３を変位データベース１２から取得する。
　ポリゴンデータ生成部２３は、データ取得部２２によって取得された変位データに基づいて、ポリゴンデータを生成する。例えば、ポリゴンデータ生成部２３は、各３次元点の位置を示す位置データと各３次元点のベクトルデータとが変位データに含まれる場合、位置データとベクトルデータとから各３次元点の変位後の位置を算出する。なお、変位データに含まれる各３次元点の位置を示す位置データは、各３次元点の変位前の位置を示すデータである。
　ポリゴンデータ生成部２３は、変位データをポリゴンデータに変換する。例えば、ポリゴンデータ生成部２３は、各３次元点の変位前の位置を示すデータと各３次元点の変位後の位置を示すデータとから、３つ以上の３次元点を結ぶ多角形のポリゴンを複数含むポリゴンデータを生成する。例えば、ポリゴンデータ生成部２３は、各３次元点と隣接する複数の３次元点とを線で結ぶことによって、多角形のポリゴンを複数含むポリゴンデータを生成することができる。
　また、ポリゴンデータ生成部２３は、変位前の位置の３次元点を含む面と変位後の位置の３次元点を含む面とで囲まれる領域のポリゴンのデータを含むポリゴンデータを生成することができる。例えば、ポリゴンデータ生成部２３は、変位前の位置の３次元点から得られる複数の第１ポリゴンと、変位後の位置の３次元点から得られる複数の第２ポリゴンとを生成する。そして、ポリゴンデータ生成部２３は、複数の第１ポリゴンのうち端部にある第１ポリゴンの３次元点と複数の第２ポリゴンのうち端部にある第２ポリゴンの３次元点とから複数の第３ポリゴンを生成する。
　なお、ポリゴンデータ生成部２３は、対象物５の変位量を示すポリゴンのデータをポリゴンデータとして生成することができればよく、ポリゴンデータの生成は上述した例に限定されない。例えば、ポリゴンデータ生成部２３は、変位データに各３次元点が属する部分領域の情報が含まれている場合、各部分領域の変位量を示すポリゴンのデータを含むポリゴンデータを生成することもできる。
　表示データ生成部２４は、データ取得部２２によって取得された３次元点群データとポリゴンデータ生成部２３によって生成されたポリゴンデータとに基づいて、対象物５の３次元点群にポリゴンを重畳した画像を表示装置２に表示する表示データを生成する。また、表示データ生成部２４は、対象物５の３次元点群の画像であってポリゴンを重畳しない画像を表示装置２に表示する表示データを生成することもできる。
　表示データ出力部２５は、表示データ生成部２４によって生成された表示データを表示装置２へ出力する。表示装置２は、表示データ出力部２５から取得した表示データに基づいて、対象物５の３次元点群にポリゴンを重畳した画像または対象物５の３次元点群の画像であってポリゴンを重畳しない画像を表示することができる。なお、表示装置２は、例えば、ＬＣＤ（Liquid　Crystal　Display）またはＯＥＬ（Organic　Electro-Luminescence）を含む。
　ここで、表示データ出力部２５から取得した表示データによって表示装置２に表示される画像について説明する。図４および図５は、実施の形態１にかかる表示データ生成装置によって生成される表示データに基づいて表示装置に表示される画像の一例を示す図である。なお、図４および図５において、便宜上、３次元点群に含まれる一部の３次元点は図示されておらず、また、ポリゴンは簡易的に表されている。また、図４および図５の説明では、３次元点群データベース１１が図２に示す状態であるものとする。
　図４に示す画像４０は、対象物５の３次元点群６０を表示する対象物画像領域４１と、対象物画像領域４１に表示する画像を選択するための選択ボタン５１，５２，５３，５４，５５とを含む。選択ボタン５１は、点群ＩＤ「Ｇ００１」に関連付けられたＧＵＩ（Graphical　User　Interface）ボタンであり、入力装置３への操作によって選択ボタン５１が選択されると、受付部２１によって点群ＩＤ「Ｇ００１」の情報が受け付けられる。同様に、選択ボタン５２は、点群ＩＤ「Ｇ００２」に関連付けられたＧＵＩボタンであり、選択ボタン５３は、点群ＩＤ「Ｇ００３」に関連付けられたＧＵＩボタンである。また、選択ボタン５４は、点群ＩＤ「Ｇ００４」に関連付けられたＧＵＩボタンであり、選択ボタン５５は、点群ＩＤ「Ｇ００５」に関連付けられたＧＵＩボタンである。
　表示データ生成装置１のデータ取得部２２は、受付部２１によって対象物５を特定するための入力装置３への入力操作が受け付けられた場合、入力操作によって特定される対象物５の対象物ＩＤに関連付けられた３次元点群データのうち最も新しい３次元点群データを３次元点群データベース１１から取得する。データ取得部２２は、入力操作によって特定される対象物５が対象物ＩＤ「Ｏ００１」の対象物である場合、３次元点群データＡ５を３次元点群データベース１１から取得する。
　また、データ取得部２２は、入力操作によって特定される対象物５の３次元点群データの計測日時および点群ＩＤのデータを３次元点群データベース１１から取得する。図２に示すように、計測日時および点群ＩＤのデータは、「２０１４／２／１」および「Ｇ００１」のデータ、「２０１５／２／１２」および「Ｇ００２」のデータ、「２０１６／２／５」および「Ｇ００３」のデータ、「２０１７／２／２１」および「Ｇ００４」のデータ、および「２０１８／２／１７」および「Ｇ００５」のデータを含む。
　表示データ生成部２４は、受付部２１によって対象物５を特定するための入力装置３への入力操作が受け付けられた場合、データ取得部２２によって取得される３次元点群データと、計測日時および対象物ＩＤのデータとに基づいて、表示データを生成する。例えば、表示データ生成部２４は、入力操作によって特定される対象物５の対象物ＩＤが「Ｏ００１」である場合、図４に示す画像４０を表示装置２に表示する表示データを生成する。なお、選択ボタン５１～５５は、計測日時および点群ＩＤのデータに基づいて生成される。
　表示データ生成装置１の処理部２０は、図４に示す画像４０が表示装置２に表示されている状態において、選択ボタン５１～５５のうち１以上のボタンが選択された場合、選択されたボタンに応じた表示データを生成して表示装置２に出力する。
　例えば、図４に示す画像４０が表示装置２に表示されている状態において、２つの選択ボタン５１，５２が選択されたとする。この場合、処理部２０は、２つの選択ボタン５１，５２で特定される変位データＤＡ１２と選択ボタン５１で特定される３次元点群データＡ１とに基づく表示データを生成し、生成した表示データを表示装置２へ出力する。これにより、表示装置２は、図５に示す画像４０を表示することができる。
　図５に示す画像４０の対象物画像領域４１には、対象物ＩＤ「Ｏ００１」の対象物５の３次元点群６０に、対象物ＩＤ「Ｏ００１」の対象物５の変位量を示すポリゴン６１，６２，６３が重畳された画像が表示されている。図５に示す例では、対象物５は集合住宅である。ポリゴン６１は、対象物５の側壁の変位量を示す。ポリゴン６２は、対象物５の廊下の手摺りの変位量を示す。ポリゴン６３は、対象物５の扉の変位量を示す。
　以下、図５に示す画像４０を表示装置２に表示させる表示データを生成する処理について具体的に説明する。表示データ生成装置１のデータ取得部２２は、２つの選択ボタン５１，５２を選択するための入力装置３への入力操作が受け付けられた場合、選択ボタン５１に関連付けられた点群ＩＤ「Ｇ００１」の３次元点群データＡ１を３次元点群データベース１１から取得し、取得した３次元点群データＡ１を表示データ生成部２４へ出力する。また、データ取得部２２は、選択ボタン５１，５２に関連付けられた点群ＩＤ「Ｇ００１」および「Ｇ００２」に基づき、変位データＤＡ１２を変位データベース１２から取得し、取得した変位データＤＡ１２をポリゴンデータ生成部２３へ出力する。
　ポリゴンデータ生成部２３は、データ取得部２２によって取得された変位データＤＡ１２に基づいて、ポリゴンデータを生成し、生成したポリゴンデータを表示データ生成部２４へ出力する。表示データ生成部２４は、データ取得部２２によって取得された３次元点群データＡ１とポリゴンデータ生成部２３によって生成されたポリゴンデータとに基づいて、２０１４年２月１日に計測された対象物５の３次元点群に、２０１４年２月１日から２０１５年２月１２日までの対象物５の変位量を示すポリゴンを重畳した画像を表示装置２に表示する表示データを生成する。表示データ出力部２５は、表示データ生成部２４によって生成された表示データを表示装置２へ出力することで、図５に示す画像が表示装置２に表示される。
　なお、対象物画像領域４１に表示されるポリゴン６１，６２，６３は、着色されている。そのため、画像４０の閲覧者は、ポリゴン６１，６２，６３と３次元点群６０とを互いに区別可能に視認することができる。なお、ポリゴン６１，６２，６３は半透過の画像であってもよい。
　つづいて、表示データ生成装置１の動作を、フローチャートを用いて説明する。図６は、実施の形態１にかかる表示データ生成装置の処理の一例を示すフローチャートである。
　図６に示すように、表示データ生成装置１の処理部２０は、２つの選択ボタンが操作されたか否かを判定する（ステップＳ１０）。例えば、処理部２０は、図４に示す選択ボタン５１～５５のうち２つの選択ボタンが操作されたか否かを判定する。処理部２０は、２つの選択ボタンが操作されたと判定した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、操作された選択ボタンに関連付けられた点群ＩＤに基づき、３次元点群データおよび変位データを取得する（ステップＳ１１）。
　処理部２０は、ステップＳ１１で取得した変位データに基づいて、対象物５の変位量を示すポリゴンのデータであるポリゴンデータを生成する（ステップＳ１２）。そして、処理部２０は、ステップＳ１１で取得した３次元点群データと、ステップＳ１２で生成したポリゴンデータとに基づいて、対象物５の３次元点群に対象物５の変位量を示すポリゴンを重畳した画像を表示装置２に表示するための表示データを生成する（ステップＳ１３）。
　処理部２０は、ステップＳ１３で生成した表示データを表示装置２に出力する（ステップＳ１４）。処理部２０は、ステップＳ１４の処理が終了した場合、または２つの選択ボタンが操作されていないと判定した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、図６に示す処理を終了する。
　図７は、実施の形態１にかかる表示データ生成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図７に示すように、表示データ生成装置１は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、インタフェース回路１０３とを備えるコンピュータを含む。
　プロセッサ１０１、メモリ１０２およびインタフェース回路１０３は、バス１０４によって互いにデータの送受信が可能である。記憶部１０は、メモリ１０２によって実現される。表示データ出力部２５は、インタフェース回路１０３によって実現される。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶された表示データ生成プログラムを読み出して実行することによって、受付部２１、データ取得部２２、ポリゴンデータ生成部２３、および表示データ生成部２４の機能を実行する。プロセッサ１０１は、処理回路の一例であり、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＤＳＰ（Digital　Signal　Processer）、およびシステムＬＳＩ（Large　Scale　Integration）のうち一つ以上を含む。
　メモリ１０２は、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）、およびＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically　Erasable　Programmable　Read　Only　Memory）のうち一つ以上を含む。また、メモリ１０２は、コンピュータが読み取り可能なプログラムが記録された記録媒体を含む。かかる記録媒体は、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルメモリ、光ディスク、コンパクトディスク、およびＤＶＤ（Digital　Versatile　Disc）のうち一つ以上を含む。なお、表示データ生成装置１は、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）およびＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）などの集積回路を含んでいてもよい。
　なお、データ取得部２２は、入力操作で特定された点群ＩＤが複数ある場合、特定された複数の点群ＩＤに関連付けられた３次元点群データのうち最も新しい３次元点群データを３次元点群データベース１１から取得することもできる。この場合、表示データ生成部２４は、特定された複数の点群ＩＤに関連付けられた３次元点群データと、ポリゴンデータ生成部２３によって生成されたポリゴンデータとに基づいて、表示データを生成することができる。
　また、変位データは、上述した例に限定されない。例えば、変位データの位置データは、変位後の対象物５の３次元点群データに含まれる各３次元点の位置を示すデータであってもよい。また、変位データのベクトルデータは、３次元点の変位前の位置から変位後の位置までのベクトルを示すデータであってもよい。
　また、上述した例では、計測日時が連続する３次元点群データ間の変位データが３次元点群データベース１１に含まれるが、計測日時が連続しない３次元点群データ間の変位データが３次元点群データベース１１に含まれてもよい。また、変位データは、変位量を示すポリゴンのデータであるポリゴンデータを生成することができるデータであればよく、上述した例に限定されない。
　また、表示データ生成装置１は、ネットワークを介して互いに通信可能に接続される端末装置とサーバとを含む構成であってもよい。この場合、端末装置には、処理部２０が設けられ、サーバには、記憶部１０が設けられる。サーバは、端末装置からの要求に応じた３次元点群データおよび変位データをネットワーク経由で端末装置へ送信する。端末装置は、サーバから取得した３次元点群データおよび変位データに基づいて、表示データを生成し、生成した表示データを表示装置２へ出力することができる。
　また、ポリゴンデータ生成部２３は、変位量が閾値未満である３次元点は、ポリゴンを生成するための３次元点から除外することもできる。これにより、微小な変位量の３次元点によってポリゴンが生成されることを防止することができる。ポリゴンデータ生成部２３は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸のそれぞれの変位量の二乗和平方根を演算することで３次元点の変位を求めることができる。
　以上のように、実施の形態１にかかる表示データ生成装置１は、データ取得部２２と、ポリゴンデータ生成部２３と、表示データ生成部２４とを備える。データ取得部２２は、対象物５の３次元点群データと、対象物５の変位に関する変位データとを取得する。ポリゴンデータ生成部２３は、データ取得部２２によって取得された変位データに基づいて、対象物５の変位量を示すポリゴン６１，６２，６３のデータであるポリゴンデータを生成する。表示データ生成部２４は、データ取得部２２によって取得された３次元点群データとポリゴンデータ生成部２３によって生成されたポリゴンデータとに基づいて、対象物５の３次元点群６０にポリゴン６１，６２，６３を重畳した画像４０を表示装置２に表示する表示データを生成する。これにより、対象物５の変位を直感的に把握可能な画像４０を表示装置２に表示する表示データを生成することができる。また、表示データ生成装置１は、トンネルまたは橋梁などの社会インフラ設備を対象物５とし、かかる社会インフラ設備の経年変化箇所を表示する表示データを生成することができる。そのため、例えば、社会インフラ設備を点検する前に、表示データ生成装置１によって生成される表示データによって、危険度の高い変状を容易に把握することができ、点検作業の時間とコストを削減することができる。
　また、表示データ生成装置１は、３次元点群計測装置４によって計測日時毎に得られる３次元点群データと、対象物５の変位に関する変位データとを記憶する記憶部１０を備える。データ取得部２２は、記憶部１０から３次元点群データを取得すると共に、取得した３次元点群データが計測された計測日時からの対象物５の変位または計測日時までの対象物５の変位に関する変位データを記憶部１０から取得する。これにより、対象物画像領域４１に表示される３次元点群のデータである３次元点群データが計測された計測日時からの対象物５の変位、または、対象物画像領域４１に表示される３次元点群のデータである３次元点群データが計測された計測日時までの対象物５の変位を容易に把握することができる。
実施の形態２．
　実施の形態２の表示データ生成装置は、対象物の変位の量および期間の少なくとも一方に基づいてポリゴンの色を変更することができる点で、実施の形態１にかかる表示データ生成装置１と異なる。以下においては、実施の形態１にかかる表示データ生成装置１と同様の構成については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１にかかる表示データ生成装置１と異なる構成について主に説明するものとする。
　図８は、本発明の実施の形態２にかかる表示データ生成装置の構成例を示す図である。図８に示すように、実施の形態２にかかる表示データ生成装置１Ａは、記憶部１０と、処理部２０Ａとを備える。処理部２０Ａは、受付部２１、データ取得部２２、ポリゴンデータ生成部２３、および表示データ生成部２４に代えて、受付部２１Ａ、データ取得部２２Ａ、ポリゴンデータ生成部２３Ａ、および表示データ生成部２４Ａを備える点で、処理部２０と異なる。
　受付部２１Ａは、受付部２１の機能に加え、さらに、ポリゴンの色を設定するための入力装置３への入力操作を受け付けることができる。ポリゴンの色を設定するための入力操作は、対象物５の変位の量および期間の少なくとも一方を特定する操作であり、以下、色選択操作と記載する。また、対象物５の変位の量を変位量と記載し、対象物５の変位の期間を変位期間と記載する場合がある。
　ポリゴンデータ生成部２３Ａは、受付部２１Ａによって受け付けられた色選択操作に基づく色のポリゴンのデータをポリゴンデータとして生成することができる。例えば、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、受付部２１Ａによって受け付けられた色選択操作が対象物５の変位量によってポリゴンの色を変更するための操作である場合、対象物５の変位量に基づいて、ポリゴンの色を変更する。
　ポリゴンデータ生成部２３Ａは、変位量が第１閾値Ｔｈ１未満である部分のポリゴンを第１の色とし、変位量が第１閾値Ｔｈ１以上且つ第２閾値Ｔｈ２以下である部分のポリゴンを第２の色とすることができる。また、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、変位量が第２閾値Ｔｈ２を超える部分のポリゴンを第３の色とすることができる。第１の色、第２の色、および第３の色は互いに異なる色である。
　このように、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、変位量を３段階に分けてポリゴンの色分けを行うが、変位量を２段階または４段階以上に分けてポリゴンの色分けを行うこともできる。
　また、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、ポリゴンデータ生成部２３と同様に、変位データに各３次元点が属する部分領域の情報が含まれている場合、各部分領域の変位量を示すポリゴンのデータを含むポリゴンデータを生成することもできる。この場合、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、部分領域に含まれる複数の３次元点の変位の平均値を部分領域の変位量として、部分領域毎のポリゴンの色を決定することができる。
　ポリゴンデータ生成部２３Ａは、例えば、部分領域毎のポリゴンを生成する場合、部分領域の変位量を部分領域の種別に応じた閾値で複数段階に分けて部分領域毎のポリゴンを生成することができる。例えば、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、対象物５が集合住宅である場合、側壁の変位量を示すポリゴン、手摺の変位量を示すポリゴン、および扉の変位量を示すポリゴンを互いに異なる閾値で色分けすることができる。
　また、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、受付部２１Ａによって受け付けられた色選択操作が対象物５の変位期間によってポリゴンの色を変更するための操作である場合、対象物５の変位期間に基づいて、ポリゴンの色を変更する。例えば、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、変位データベース１２が図３に示す状態である場合、変位データＤＡ１２に基づくポリゴンと、変位データＤＡ２３に基づくポリゴンと、変位データＤＡ３４に基づくポリゴンと、変位データＤＡ４５に基づくポリゴンとを互いに異なる色にすることができる。このように、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、対象物５の変位期間毎に異なる色のポリゴンのデータを含むポリゴンデータを生成することができる。
　また、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、受付部２１Ａによって受け付けられた色選択操作が対象物５の変位量および変位期間によってポリゴンの色を変更するための操作である場合、対象物５の変位量および変位期間に基づいて、ポリゴンの基準色および基準色の濃さを変更する。例えば、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、対象物５の変位期間に基づいて基準色を決定し、対象物５の変位量に基づいて基準色の濃さを決定することができる。
　例えば、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、変位データベース１２が図３に示す状態である場合、変位データＤＡ１２に基づくポリゴンと、変位データＤＡ２３に基づくポリゴンと、変位データＤＡ３４に基づくポリゴンと、変位データＤＡ４５に基づくポリゴンとを互いに異なる基準色にすることができる。そして、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、対象物５の変位量に基づいて基準色の濃さを決定することができる。例えば、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、対象物５の変位量が小さい箇所ほど色が薄くなり、対象物５の変位量が大きい箇所ほど色が濃くなるようにポリゴンを生成する。なお、基準色の濃さは、２段階以上であればよい。
　表示データ生成部２４Ａは、表示データ生成部２４と同様に、３次元点群データとポリゴンデータとに基づいて、対象物５の３次元点群にポリゴンを重畳した画像を表示装置２に表示する表示データを生成する。また、表示データ生成部２４Ａは、表示データ生成部２４と同様に、対象物５の３次元点群の画像であってポリゴンを重畳しない画像を表示装置２に表示する表示データを生成することもできる。
　また、表示データ生成部２４Ａは、色選択操作を行うためのＧＵＩボタンである選択ボタンを含む画像を表示装置２に表示する表示データを生成することができる。これにより、色選択操作を選択ボタンへの操作によって行うことができる。
　ここで、表示データ生成装置１Ａの表示データ出力部２５から取得した表示データによって表示装置２に表示される画像について説明する。なお、以下においては、対象物５において、１つの側壁、１つの手摺り、および１つの扉のみに変位が生じているものとする。
　図９～図１１は、実施の形態２にかかる表示データ生成装置によって生成される表示データに基づいて表示装置に表示される画像の一例を示す図である。なお、図９～図１１において、便宜上、３次元点群に含まれる一部の３次元点は図示されておらず、また、ポリゴンは簡易的に表されている。また、図９～図１１の説明では、３次元点群データベース１１が図２に示す状態であるものとする。
　図９に示す画像４０Ａは、図４に示す対象物画像領域４１および選択ボタン５１～５５に加え、色選択操作を行うための選択ボタン５６，５７を含む。選択ボタン５６は、ポリゴンを対象物５の変位量に応じた色にするためのＧＵＩボタンである。選択ボタン５７は、ポリゴンの色を対象物５の変位期間に応じた色にするためのＧＵＩボタンである。
　表示データ生成部２４Ａは、受付部２１Ａによって対象物５を特定するための入力装置３への入力操作が受け付けられた場合、対象物画像領域４１、選択ボタン５１～５５、および選択ボタン５６，５７を含む図９に示す画像４０Ａを表示装置２に表示する表示データを生成する。
　表示データ生成装置１Ａの処理部２０Ａは、図９に示す画像４０Ａが表示装置２に表示されている状態において、選択ボタン５１～５５のうち２つ以上のボタンと、選択ボタン５６，５７のうち１つ以上のボタンが選択された場合、選択されたボタンに応じた表示データを生成して表示装置２に出力する。
　例えば、図９に示す画像４０Ａが表示装置２に表示されている状態において、２つの選択ボタン５１，５２と、選択ボタン５６とが選択されたとする。この場合、処理部２０Ａは、２つの選択ボタン５１，５２で特定される変位データと選択ボタン５１で特定される３次元点群データとに基づく表示データを生成する。このとき、処理部２０Ａのポリゴンデータ生成部２３Ａは、ポリゴンの色を対象物５の変位量に応じた色とする。処理部２０Ａは、生成した表示データを表示装置２へ出力する。これにより、表示装置２は、図１０に示す画像４０Ａを表示することができる。
　図１０に示す画像４０Ａの対象物画像領域４１には、図５に示す画像４０と同様に、対象物ＩＤ「Ｏ００１」の対象物５の３次元点群６０に、対象物ＩＤ「Ｏ００１」の対象物５の変位量を示すポリゴン６１，６２，６３が重畳された画像が表示されている。ポリゴン６１，６２，６３は、互いに異なる色が付されている。図１０に示す例では、色の違いを便宜上ハッチングの違いで示している。また、図１０に示す例では、ポリゴン６１の色は、変位量が５０ｍｍを超えていることを示し、ポリゴン６２の色は、変位量が１５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることを示し、ポリゴン６３の色は、変位量が１５ｍｍ未満であることを示している。
　以下、図９に示す画像４０Ａを表示装置２に表示させる表示データを生成する処理について具体的に説明する。表示データ生成装置１Ａのデータ取得部２２Ａは、データ取得部２２と同様に、点群ＩＤ「Ｇ００１」の３次元点群データＡ１を３次元点群データベース１１から取得し、取得した３次元点群データＡ１を表示データ生成部２４Ａへ出力する。また、データ取得部２２Ａは、選択ボタン５１，５２に関連付けられた点群ＩＤ「Ｇ００１」および「Ｇ００２」に基づき、変位データＤＡ１２を変位データベース１２から取得し、取得した変位データＤＡ１２をポリゴンデータ生成部２３Ａへ出力する。
　ポリゴンデータ生成部２３Ａは、データ取得部２２Ａによって取得された変位データＤＡ１２に基づいて、対象物５の変位量に応じた色のポリゴンのデータをポリゴンデータとして生成する。表示データ生成部２４Ａは、データ取得部２２Ａによって取得された３次元点群データとポリゴンデータ生成部２３Ａによって生成されたポリゴンデータとに基づいて、表示データを生成する。
　次に、図９に示す画像４０Ａが表示装置２に表示されている状態において、４つの選択ボタン５１，５２，５３，５４と選択ボタン５７とが選択された場合について説明する。
　処理部２０Ａのデータ取得部２２Ａは、４つの選択ボタン５１，５２，５３，５４と選択ボタン５７とが選択された場合、４つの選択ボタン５１，５２，５３，５４で特定される変位データＤＡ１２，ＤＡ２３，ＤＡ３４を変位データベース１２から取得する。データ取得部２２Ａは、取得した変位データＤＡ１２，ＤＡ２３，ＤＡ３４をポリゴンデータ生成部２３Ａへ出力する。また、処理部２０Ａのデータ取得部２２Ａは、３次元点群データＡ１を３次元点群データベース１１から取得する。
　ポリゴンデータ生成部２３Ａは、データ取得部２２Ａによって取得された変位データＤＡ１２，ＤＡ２３，ＤＡ３４に基づいて、期間毎のポリゴンデータを生成する。具体的には、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、変位データＤＡ１２に基づくポリゴンのデータと、変位データＤＡ２３に基づくポリゴンのデータと、変位データＤＡ３４に基づくポリゴンのデータとを含むポリゴンデータを生成する。このとき、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、変位データＤＡ１２に基づくポリゴンの基準色を第１の色にし、変位データＤＡ２３に基づくポリゴンの基準色を第２の色にし、変位データＤＡ３４に基づくポリゴンの基準色を第３の色にする。第１の色、第２の色、および第３の色は互いに異なる色である。
　表示データ生成部２４Ａは、ポリゴンデータ生成部２３Ａによって生成された期間毎のポリゴンのデータを含むポリゴンデータと、データ取得部２２Ａによって取得された３次元点群データＡ１とに基づいて表示データを生成する。表示データ出力部２５は、表示データ生成部２４Ａによって生成された表示データを表示装置２へ出力することで、図１１に示す画像４０Ａが表示装置２に表示される。
　図１１に示す画像４０Ａの対象物画像領域４１には、３次元点群に、期間毎の変位量を示すポリゴンが重畳された状態の画像が配置される。具体的には、対象物画像領域４１には、ポリゴン６１ａ，６２ａ，６３ａ，６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６１ｃ，６２ｃ，６３ｃが配置される。ポリゴン６１ａ，６２ａ，６３ａは、２０１４年２月１日から２０１５年２月１２日までの対象物５の変位量を示すポリゴンである。ポリゴン６１ｂ，６２ｂ，６３ｂは、２０１５年２月１２日から２０１６年２月５日までの対象物５の変位量を示すポリゴンである。ポリゴン６１ｃ，６２ｃ，６３ｃは、２０１６年２月５日から２０１７年２月２１日までの対象物５の変位量を示すポリゴンである。
　次に、図９に示す画像４０Ａが表示装置２に表示されている状態において、４つの選択ボタン５１，５２，５３，５４と選択ボタン５６，５７とが選択された場合について説明する。この場合、処理部２０Ａによって生成される表示データに基づいて表示装置２に表示される画像において、図１１に示す対象物画像領域４１で表示されるポリゴン６１ａ，６２ａ，６３ａ，６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６１ｃ，６２ｃ，６３ｃの色の濃さは、変位量に応じた濃さである。
　処理部２０Ａのデータ取得部２２Ａは、４つの選択ボタン５１，５２，５３，５４が選択されているため、４つの選択ボタン５１，５２，５３，５４で特定される変位データＤＡ１２，ＤＡ２３，ＤＡ３４を変位データベース１２から取得する。データ取得部２２Ａは、取得した変位データＤＡ１２，ＤＡ２３，ＤＡ３４をポリゴンデータ生成部２３Ａへ出力する。また、処理部２０Ａのデータ取得部２２Ａは、３次元点群データＡ１を３次元点群データベース１１から取得する。
　ポリゴンデータ生成部２３Ａは、データ取得部２２Ａによって取得された変位データＤＡ１２，ＤＡ２３，ＤＡ３４に基づいて、選択ボタン５６，５７が選択されているため、変位期間毎の色および変位量に応じた色の濃さのポリゴンのデータを含むポリゴンデータを生成する。具体的には、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、変位データＤＡ１２に基づくポリゴンのデータと、変位データＤＡ２３に基づくポリゴンのデータと、変位データＤＡ３４に基づくポリゴンのデータとを含むポリゴンデータを生成する。
　例えば、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、変位データＤＡ１２に基づくポリゴン６１ａ，６１ｂ，６１ｃの基準色を第１の色にし、変位データＤＡ２３に基づくポリゴン６２ａ，６２ｂ，６２ｃの基準色を第２の色にする。また、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、変位データＤＡ３４に基づくポリゴン６３ａ，６３ｂ，６３ｃの基準色を第３の色にする。さらに、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、各ポリゴンの色を変位量に応じた濃さにする。
　例えば、ポリゴン６１ａで示される変位量が第１閾値Ｔｈ１未満であり、ポリゴン６１ｂで示される変位量が第１閾値Ｔｈ１以上且つ第２閾値Ｔｈ２以下であり、ポリゴン６１ｃで示される変位量が第２閾値Ｔｈ２を超えるとする。この場合、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、ポリゴン６１ａの色よりもポリゴン６１ｂの色が濃くなり、ポリゴン６１ｂの色よりもポリゴン６１ｃの色が濃くなるようにする。
　表示データ生成部２４Ａは、ポリゴンデータ生成部２３Ａによって生成された期間毎のポリゴンのデータを含むポリゴンデータと、データ取得部２２Ａによって取得された３次元点群データＡ１とに基づいて表示データを生成する。表示データ出力部２５は、表示データ生成部２４Ａによって生成された表示データを表示装置２へ出力する。
　つづいて、表示データ生成装置１Ａの動作を、フローチャートを用いて説明する。図１２は、実施の形態２にかかる表示データ生成装置の処理の一例を示すフローチャートである。
　図１２に示すように、表示データ生成装置１Ａの処理部２０Ａは、入力装置３へ期間選択操作があるか否かを判定する（ステップＳ２０）。かかるステップＳ２０の処理において、処理部２０Ａは、例えば、図９に示す選択ボタン５１～５５のうち２つ以上の選択ボタンが操作された場合に、入力装置３へ期間選択操作があると判定する。
　処理部２０Ａは、期間選択操作があると判定した場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、色選択操作があるか否かを判定する（ステップＳ２１）。かかるステップＳ２１の処理において、処理部２０Ａは、例えば、図９に示す選択ボタン５６，５７のうち１つ以上の選択ボタンが操作された場合に、入力装置３へ色選択操作があると判定する。
　処理部２０Ａは、色選択操作がないと判定した場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、第１の表示データ生成処理を行う（ステップＳ２２）。かかるステップＳ２２の処理は、図６に示すステップＳ１１～Ｓ１３の処理と同じである。
　処理部２０Ａは、色選択操作があると判定した場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、色選択操作による選択対象が変位量であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。処理部２０Ａは、色選択操作による選択対象が変位量ではないと判定した場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、色選択操作による選択対象が変位期間であると判定し、第３の表示データ生成処理を行う（ステップＳ２４）。かかるステップＳ２４の処理は、図１４に示すステップＳ４０～Ｓ４２の処理であり、後述する。
　処理部２０Ａは、色選択操作による選択対象が変位量であると判定した場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、色選択操作による選択対象が変位期間であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。処理部２０Ａは、色選択操作による選択対象が変位期間であると判定した場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、第４の表示データ生成処理を行う（ステップＳ２６）。かかるステップＳ２６の処理は、図１５に示すステップＳ５０～Ｓ５２の処理であり、後述する。なお、第４の表示データ生成処理は、色選択操作による選択対象が変位量および変位期間である場合に行われる。
　処理部２０Ａは、色選択操作による選択対象が変位期間ではないと判定した場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、第２の表示データ生成処理を行う（ステップＳ２７）。かかるステップＳ２７の処理は、図１３に示すステップＳ３０～Ｓ３２の処理であり、後述する。処理部２０Ａは、ステップＳ２２，Ｓ２４，Ｓ２６，Ｓ２７のいずれかの処理が終了した場合、生成した表示データを表示装置２へ出力する（ステップＳ２８）。処理部２０Ａは、ステップＳ２８の処理が終了した場合、または期間選択操作がないと判定した場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）、図１２に示す処理を終了する。
　次に、図１２に示すステップＳ２７の第２の表示データ生成処理について説明する。図１３は、実施の形態２にかかる第２の表示データ生成処理の一例を示すフローチャートである。
　図１３に示すように、処理部２０Ａは、図９に示す選択ボタン５１～５５のうち操作された選択ボタンに関連付けられた点群ＩＤに基づき、３次元点群データおよび変位データを取得する（ステップＳ３０）。そして、処理部２０Ａは、ステップＳ３０で取得した変位データに基づいて、変位量に応じた色のポリゴンのデータを含むポリゴンデータを生成する（ステップＳ３１）。
　次に、処理部２０Ａは、ステップＳ３０で取得した３次元点群データと、ステップＳ３１で生成したポリゴンデータとに基づいて、表示データを生成し（ステップＳ３２）、図１３に示す処理を終了する。ステップＳ３２の処理で生成される表示データは、対象物５の３次元点群に対象物５の変位量を示し且つ変位量に応じた色のポリゴンを重畳した画像を表示装置２に表示するためのデータである。
　次に、図１２に示すステップＳ２４の第３の表示データ生成処理について説明する。図１４は、実施の形態２にかかる第３の表示データ生成処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１４に示すステップＳ４０の処理は、図１３に示すステップＳ３０の処理と同様の処理であるため、説明を省略する。
　図１４に示すように、処理部２０Ａは、ステップＳ４０で取得した変位データに基づいて、変位期間に応じた色のポリゴンのデータを含むポリゴンデータを生成する（ステップＳ４１）。そして、処理部２０Ａは、ステップＳ４０で取得した３次元点群データと、ステップＳ４１で生成したポリゴンデータとに基づいて、表示データを生成し（ステップＳ４２）、図１４に示す処理を終了する。ステップＳ４２の処理で生成される表示データは、対象物５の３次元点群に対象物５の変位量を示し且つ変位期間に応じた色のポリゴンを重畳した画像を表示装置２に表示するためのデータである。
　次に、図１２に示すステップＳ２６の第４の表示データ生成処理について説明する。図１５は、実施の形態２にかかる第４の表示データ生成処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１５に示すステップＳ５０の処理は、図１３に示すステップＳ３０の処理と同様の処理であるため、説明を省略する。
　図１５に示すように、処理部２０Ａは、ステップＳ５０で取得した変位データに基づいて、変位期間に応じた基準色且つ変位量に応じた濃さのポリゴンのデータを含むポリゴンデータを生成する（ステップＳ５１）。そして、処理部２０Ａは、ステップＳ５０で取得した３次元点群データと、ステップＳ５１で生成したポリゴンデータとに基づいて、表示データを生成し（ステップＳ５２）、図１５に示す処理を終了する。ステップＳ５２の処理で生成される表示データは、対象物５の３次元点群に対象物５の変位量を示し且つ変位期間に応じた基準色且つ変位量に応じた濃さのポリゴンを重畳した画像を表示装置２に表示するためのデータである。
　なお、実施の形態２にかかる表示データ生成装置１Ａのハードウェア構成例は、図７に示す表示データ生成装置１と同じである。プロセッサ１０１は、記憶部１０として機能するメモリ１０２に記憶された表示データ生成プログラムを読み出して実行することによって、処理部２０Ａの機能を実行することができる。
　以上のように、実施の形態２にかかる表示データ生成装置１Ａのポリゴンデータ生成部２３Ａは、対象物５の変位データに基づいて、ポリゴン６１，６２，６３の色を対象物５の変位量に応じた色に変更する。これにより、対象物５の変位量をより直感的に把握することができる。また、対象物５を社会インフラ設備とした場合に、社会インフラ設備の点検前に人手で検査する箇所に優先順位をつけることができ、点検作業を効率化する運用もできる。
　また、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、対象物５の変位データに基づいて、ポリゴン６１ａ，６２ａ，６３ａ，６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６１ｃ，６２ｃ，６３ｃの色を対象物５の変位期間に応じた色に変更する。これにより、対象物５の期間毎の変位を直感的に把握することができ、例えば、経年的な変化を分析することができる。
　また、ポリゴンデータ生成部２３Ａは、変位データに基づいて、対象物５の変位期間に応じた基準色且つ対象物５の変位量に応じた濃さのポリゴン６１ａ，６２ａ，６３ａ，６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６１ｃ，６２ｃ，６３ｃのデータであるポリゴンデータとして生成することができる。このように、ポリゴン６１ａ，６２ａ，６３ａ，６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６１ｃ，６２ｃ，６３ｃの色を変位期間と変位量に応じて設定するようにしたことで、経年的な変化と変化の度合いを容易に把握することができる。
実施の形態３．
　実施の形態３の表示データ生成装置は、対象物の変位量を文字で表示することができる点で、実施の形態２にかかる表示データ生成装置１Ａと異なる。以下においては、実施の形態２にかかる表示データ生成装置１Ａと同様の構成については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態２にかかる表示データ生成装置１Ａと異なる構成について主に説明するものとする。
　図１６は、本発明の実施の形態３にかかる表示データ生成装置の構成例を示す図である。図１６に示すように、実施の形態３にかかる表示データ生成装置１Ｂは、記憶部１０と、処理部２０Ｂとを備える。処理部２０Ｂは、受付部２１Ａおよび表示データ生成部２４Ａに代えて、受付部２１Ｂおよび表示データ生成部２４Ｂを備える点で、処理部２０Ａと異なる。
　受付部２１Ｂは、受付部２１Ａの機能に加え、さらに、変位量を示す文字情報を対象物画像領域４１に表示するための入力装置３への入力操作を受け付けることができる。変位量を示す文字情報を対象物画像領域４１に表示するための入力操作は、対象物画像領域４１に表示されるポリゴンを選択する操作であり、以下、文字表示操作と記載する。
　表示データ生成部２４Ｂは、文字表示操作が受付部２１Ｂによって受け付けられた場合、文字表示操作が行われたポリゴンで示される変位量を文字で表す文字情報を含む画像を表示装置２に表示する表示データを生成する。なお、表示データ生成部２４Ｂは、ポリゴンデータ生成部２３Ａから取得されるポリゴンデータからポリゴンで示される変位量を得るが、データ取得部２２Ａによって取得された変位データからポリゴンで示される変位量を得ることもできる。
　また、記憶部１０に記憶される変位データベース１２には、３次元点群間の変位量を示すデータを含めることができる。例えば、変位データベース１２には、部分領域毎の変位量を示すデータを含めることができる。また、変位データベース１２には、３次元点毎の変位量を示すデータを含めることもできる。この場合、表示データ生成部２４Ｂは、変位データベース１２から変位量を得ることができる。
　ここで、図１０に示す画像４０Ａが表示装置２に表示されている状態において、ポリゴン６１が選択された場合の動作を説明する。図１７は、実施の形態３にかかる表示データ生成装置によって生成される表示データに基づいて表示装置に表示される画像の一例を示す図である。
　図１０に示す画像４０Ａが表示装置２に表示されている状態において、ポリゴン６１が選択された場合、図１７に示すように、処理部２０Ｂは、ポリゴン６１で示される変位量を文字で表す文字情報をツールチップ表示する。処理部２０Ｂは、入力装置３に含まれるマウスによってカーソル７１が移動され、マウスがクリックされた場合に、文字表示操作が行われたと判定し、マウスがクリックされたときのカーソル７１の位置にあるポリゴンを文字表示操作で指定されたポリゴンとして特定する。以下、文字表示操作で指定されたポリゴンを指定ポリゴンと記載する。
　そして、処理部２０Ｂは、指定ポリゴンで示される変位量を文字で表す文字情報を含む画像７２を対象物画像領域４１に表示する。図１７に示す画像７２には、「＋１００ｍｍ」の文字が含まれており、対象物５の側壁が突出する方向に１００ｍｍだけ変位したことを示している。処理部２０Ｂの表示データ生成部２４Ｂは、指定ポリゴンで示される変位量をポリゴンデータまたは変位データから特定し、特定した変位量を含む画像を生成する。なお、指定ポリゴンで示される変位量は、指定ポリゴンで示される領域の平均変位量であるが、指定ポリゴンのうち文字表示操作で指定された位置と同一位置または最も近い位置の３次元点の変位量であってもよい。
　つづいて、表示データ生成装置１Ｂの動作を、フローチャートを用いて説明する。図１８は、実施の形態３にかかる表示データ生成装置の処理の一例を示すフローチャートである。
　図１８に示すように、表示データ生成装置１Ｂの処理部２０Ｂは、入力装置３へ文字表示操作があるか否かを判定する（ステップＳ６０）。処理部２０Ｂは、文字表示操作があると判定した場合（ステップＳ６０：Ｙｅｓ）、文字表示操作で指定されるポリゴンを特定する（ステップＳ６１）。例えば、図１７に示す例では、文字表示操作で指定されるポリゴンとしてポリゴン６１が特定される。
　次に、処理部２０Ｂは、ポリゴンで示される変位量を文字で表す文字情報を生成し（ステップＳ６２）、文字情報を追加した画像を表示装置２に表示する表示データを生成する（ステップＳ６３）。そして、処理部２０Ｂは、ステップＳ６３で生成した表示データを表示装置２へ出力する（ステップＳ６４）。処理部２０Ｂは、ステップＳ６４が終了した場合、または入力装置３へ文字表示操作がないと判定した場合（ステップＳ６０：Ｎｏ）、図１８に示す処理を終了する。
　なお、実施の形態３にかかる表示データ生成装置１Ｂのハードウェア構成例は、図７に示す表示データ生成装置１と同じである。プロセッサ１０１は、記憶部１０として機能するメモリ１０２に記憶された表示データ生成プログラムを読み出して実行することによって、処理部２０Ｂの機能を実行することができる。
　以上のように、実施の形態３にかかる表示データ生成装置１Ｂは、入力装置３への文字表示操作を受け付ける受付部２１Ｂを備える。文字表示操作は、特定操作の一例である。表示データ生成部２４Ｂは、受付部２１Ｂによって文字表示操作が受け付けられた場合に、文字表示操作で指定されるポリゴンで示される変位量を文字で表す文字情報を、対象物５の３次元点群にポリゴンを重畳した画像に追加した画像を表示装置２に表示する表示データを生成する。これにより、表示データ生成装置１Ｂは、対象物５の変位を直感的に把握可能で且つ具体的な変位量を表す文字を含む画像４０Ａを表示装置２に表示する表示データを生成することができる。
　なお、上述した例では、マウス操作によって文字表示操作を行う例を説明したが、ポリゴンを指定することができればよく、ポリゴンの指定方法は上述した例に限定されない。例えば、表示データ生成装置１Ｂは、トラックボール、スタイラスペン、またはタッチパネルなどの他のポインティングデバイスによってポリゴンを指定することができる構成であってもよい。
　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。
　１，１Ａ，１Ｂ　表示データ生成装置、２　表示装置、３　入力装置、４　３次元点群計測装置、５　対象物、１０　記憶部、１１　３次元点群データベース、１２　変位データベース、２０，２０Ａ，２０Ｂ　処理部、２１，２１Ａ，２１Ｂ　受付部、２２，２２Ａ　データ取得部、２３，２３Ａ　ポリゴンデータ生成部、２４，２４Ａ，２４Ｂ　表示データ生成部、２５　表示データ出力部、４０，４０Ａ，７２　画像、４１　対象物画像領域、５１，５２，５３，５４，５５，５６，５７　選択ボタン、６０　３次元点群、６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６３，６３ａ，６３ｂ，６３ｃ　ポリゴン、７１　カーソル、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ｂ１，Ｂ２　３次元点群データ、ＤＡ１２，ＤＡ２３，ＤＡ３４，ＤＡ４５，ＤＢ１２　変位データ。

Claims (8)

  1. 　対象物の３次元点群データと、前記対象物の変位に関する変位データとを取得するデータ取得部と、
    　前記データ取得部によって取得された変位データに基づいて、前記対象物の変位量を示すポリゴンのデータであるポリゴンデータを生成するポリゴンデータ生成部と、
    　前記データ取得部によって取得された前記３次元点群データと前記ポリゴンデータ生成部によって生成された前記ポリゴンデータとに基づいて、前記対象物の３次元点群に前記ポリゴンを重畳した画像を表示装置に表示する表示データを生成する表示データ生成部と、を備える
    　ことを特徴とする表示データ生成装置。
  2. 　前記ポリゴンデータ生成部は、
    　前記変位データに基づいて、前記変位量に応じた色のポリゴンのデータを前記ポリゴンデータとして生成する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の表示データ生成装置。
  3. 　前記ポリゴンデータ生成部は、
    　前記変位データに基づいて、前記変位の期間に応じた色のポリゴンのデータを前記ポリゴンデータとして生成する
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示データ生成装置。
  4. 　前記ポリゴンデータ生成部は、
    　前記変位データに基づいて、前記変位の期間に応じた基準色且つ前記変位量に応じた濃さのポリゴンのデータを前記ポリゴンデータとして生成する
    　ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の表示データ生成装置。
  5. 　入力装置への特定操作を受け付ける受付部を備え、
    　前記表示データ生成部は、
    　前記受付部によって前記特定操作が受け付けられた場合に、前記特定操作で指定されるポリゴンで示される変位量を文字で表す文字情報を前記画像に追加した画像を前記表示装置に表示するデータを前記表示データとして生成する
    　ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の表示データ生成装置。
  6. 　３次元点群計測装置によって計測日時毎に得られる３次元点群データと、前記対象物の変位に関する変位データとを記憶する記憶部を備え、
    　前記データ取得部は、
    　前記記憶部から前記３次元点群データを取得すると共に、取得した前記３次元点群データが計測された計測日時からの前記対象物の変位に関する変位データ、または、取得した前記３次元点群データが計測された計測日時までの前記対象物の変位に関する変位データを前記記憶部から取得する
    　ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の表示データ生成装置。
  7. 　コンピュータが実行する表示データ生成方法であって、
    　対象物の３次元点群データと、前記対象物の変位に関する変位データとを取得するデータ取得ステップと、
    　前記データ取得ステップによって取得された変位データに基づいて、前記対象物の変位量を示すポリゴンのデータであるポリゴンデータを生成するポリゴンデータ生成ステップと、
    　前記データ取得ステップによって取得された前記３次元点群データと前記ポリゴンデータ生成ステップによって生成された前記ポリゴンデータとに基づいて、前記対象物の３次元点群に前記ポリゴンを重畳した画像を表示装置に表示する表示データを生成する表示データ生成ステップと、を含む
    　ことを特徴とする表示データ生成方法。
  8. 　対象物の３次元点群データと、前記対象物の変位に関する変位データとを取得するデータ取得ステップと、
    　前記データ取得ステップによって取得された変位データに基づいて、前記対象物の変位量を示すポリゴンのデータであるポリゴンデータを生成するポリゴンデータ生成ステップと、
    　前記データ取得ステップによって取得された前記３次元点群データと前記ポリゴンデータ生成ステップによって生成された前記ポリゴンデータとに基づいて、前記対象物の３次元点群に前記ポリゴンを重畳した画像を表示装置に表示する表示データを生成する表示データ生成ステップと、をコンピュータに実行させる
    　ことを特徴とする表示データ生成プログラム。
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