WO2023013037A1

WO2023013037A1 - 点群データ処理装置、点群データ処理方法及びプログラム

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Publication number: WO2023013037A1
Application number: PCT/JP2021/029321
Authority: WO
Inventors: 真由子渡邊; 隆一谷田; 勇五十嵐; 英明木全
Original assignee: 日本電信電話株式会社
Priority date: 2021-08-06
Filing date: 2021-08-06
Publication date: 2023-02-09
Also published as: JPWO2023013037A1

Abstract

三次元空間における複数の測定位置において任意の測定時刻に測定された複数の点群データを記憶する点群データ記憶部と、いずれか１つの測定時刻に対応する前記点群データと、当該測定時刻の以前に測定された点群データとを時系列順に統合した際の点の所在を示す所在データと、所在データごとに付与する参照データであって所在データによって示される点が含まれていた点群データを特定する参照データとを含むマージ点群データを点群データ記憶部が記憶する点群データに基づいて時系列順に生成するマージ点群データ生成部とを備える。

Description

点群データ処理装置、点群データ処理方法及びプログラム

　本発明は、点群データ処理装置、点群データ処理方法及びプログラムに関する。

　近年、点群データは、様々な分野において利用されており、点群データを共通の規格によって扱うために、例えば、現在、Ｇ－ｐｃｃ(Geometry based Point Cloud Compression)という規格の検討が進められている。Ｇ－ｐｃｃでは、２^ｎ×２^ｎ×２^ｎのボクセル単位で、点群データに含まれる点の占有状態をＯｃｔｒｅｅ（以下、八分木という）の構造で表現し、表現した八分木の構造を符号化の対象としている（例えば、非特許文献１参照）。これにより、共通の規格の下で、点群データに含まれる点に対して様々な処理を行い易くしている。

　ところで、点群データについては、異なる時刻、異なる位置で測定して取得された複数の点群データを統合したいという要求がある。例えば、建物の四方の位置から建物方向の点群データを取得し、取得した４つの点群データを統合して建物と周辺構造物の点群データを生成したいといった要求がある。既に取得済みの点群データと、新たに取得した点群データとをマージして最新の点群データに更新したいといった要求もある。既に取得済みの点群データの中から任意の時刻の点群データや任意の測定位置における点群データを生成し、生成した点群データを建物や街の時間的な変化を観察するのに役立てたいといった要求もある。

"Information technology - MPEG I (Coded Representation of Immersive Media) - Part9: Geometry-based Point Cloud Compression)", ISO/IEC 23090-9, ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11, 2019.

　上記したＧ－ｐｃｃでは、ＨＥＶＣ（High Efficiency Video Coding）などの画像符号化の規格と同様に、どの場所で、いつ取得された点群データであるかを考慮するといったことはなされていない。そのため、上記のような要求を満たすことができていないという問題がある。

　全ての測定位置において、全ての時刻の点群データが取得されているわけではない。そのため、上記したような時間的な変化を観察するような場合、大量に存在する複数の点群データから、複数の時刻の各々について、各々の時刻以前の複数の点群データを統合して、時刻ごとの点群データを生成することになる。この場合、その都度、複数の点群データを読み込んで、測定された時刻を参照して時系列順に並べる処理を行う必要があり、この処理に多くの時間を要するという問題がある。

　上記事情に鑑み、本発明は、任意の時刻及び任意の測定位置で取得された複数の点群データを統合する際に要する時間を短縮することを可能にする技術の提供を目的としている。

　本発明の一態様は、三次元空間における複数の測定位置において任意の測定時刻に測定された複数の点群データを記憶する点群データ記憶部と、いずれか１つの前記測定時刻に対応する前記点群データと、当該測定時刻の以前に測定された前記点群データとを時系列順に統合した際の点の所在を示す所在データと、前記所在データごとに付与する参照データであって前記所在データによって示される点が含まれていた前記点群データを特定する参照データとを含むマージ点群データを前記点群データ記憶部が記憶する前記点群データに基づいて時系列順に生成するマージ点群データ生成部と、を備える点群データ処理装置である。

　本発明の一態様は、三次元空間における複数の測定位置において任意の測定時刻に測定された複数の点群データを点群データ記憶部に記憶させ、マージ点群データ生成部が、いずれか１つの前記測定時刻に対応する前記点群データと、当該測定時刻の以前に測定された前記点群データとを時系列順に統合した際の点の所在を示す所在データと、前記所在データごとに付与する参照データであって前記所在データによって示される点が含まれていた前記点群データを特定する参照データとを含むマージ点群データを前記点群データ記憶部が記憶する前記点群データに基づいて時系列順に生成する、点群データ処理方法である。

　本発明の一態様は、コンピュータを三次元空間における複数の測定位置において任意の測定時刻に測定された複数の点群データを記憶する点群データ記憶手段、いずれか１つの前記測定時刻に対応する前記点群データと、当該測定時刻の以前に測定された前記点群データとを時系列順に統合した際の点の所在を示す所在データと、前記所在データごとに付与する参照データであって前記所在データによって示される点が含まれていた前記点群データを特定する参照データとを含むマージ点群データを前記点群データ記憶手段が記憶する前記点群データに基づいて時系列順に生成するマージ点群データ生成手段、として機能させるためのプログラムである。

　この発明によれば、任意の時刻及び任意の測定位置で取得された複数の点群データを統合する際に要する時間を短縮することが可能になる。

第１の実施形態の点群データ処理装置の構成を示すブロック図である。第１の実施形態の点群データ記憶部が記憶する点群データのファイル名及びデータ形式の一例を示す図である。第１の実施形態におけるマージ点群データのデータ形式の一例を示す図である。第１の実施形態における参照リストデータのデータ形式の一例を示す図である。第１の実施形態のマージ点群データと参照リストデータの生成処理の流れを示す図である。第１の実施形態のマージ点群データと参照リストデータの生成処理の一例を示す図（その１）である。第１の実施形態のマージ点群データと参照リストデータの生成処理の一例を示す図（その２）である。第１の実施形態のマージ点群データと参照リストデータの生成処理における繰り返し処理を説明するための図である。第１の実施形態の点群データの生成処理の流れを示す図である。第１の実施形態の点群データの生成処理の一例を示す図である。第２の実施形態の点群データ処理装置の構成を示すブロック図である。第２の実施形態の符号化処理部が行う八分木符号化を説明するための図である。第２の実施形態における符号化点群データのデータ形式の一例を示す図である。第２の実施形態の点群データ記憶部が記憶する点群データのファイル名の一例を示す図である。第２の実施形態におけるマージ点群データと参照リストデータの生成処理の一例を示す図である。第２の実施形態の点群データの生成処理の流れを示す図（その１）である。第２の実施形態の点群データの生成処理の流れを示す図（その２）である。第２の実施形態の点群データの生成処理において行われるタイルマージ処理のサブルーチンの流れを示す図である。第２の実施形態における点群データの生成処理の一例を示す図（その１）である。第２の実施形態における点群データの生成処理の一例を示す図（その２）である。

（第１の実施形態）
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態による点群データ処理装置１の構成を示すブロック図である。点群データ処理装置１は、点群データ取得部１１、点群データ記憶部１２、マージ点群データ生成部１３、マージ点群データ記憶部１４、参照リスト生成部１５、参照リスト記憶部１６及び点群データ生成部１７を備える。

　点群データ取得部１１は、例えば、点群データを生成する三次元レーザスキャナーなどの測定装置に接続し、点群データ処理装置１のユーザの操作を受けて、ユーザが指定する点群データを測定装置から取得する。点群データ記憶部１２は、点群データ取得部１１が取得した点群データを記憶する。点群データ記憶部１２は、図２に示すように、複数の点群データをファイルの形式で記憶する。図２では、一例として、点群データのファイル名がそれぞれ「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿ＤＡＴＡ１」、「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿０００１」、「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿Ｆｉｌｅ１」という点群データのファイルを点群データ記憶部１２が記憶している例を示している。

　符号３０の枠内は、「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿ＤＡＴＡ１」のファイルに含まれているデータを示しており、符号３１の枠内は、「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿０００１」のファイルに含まれているデータを示しており、符号３２は、「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿Ｆｉｌｅ１」のファイルに含まれているデータを示している。点群データは、符号３０，３１，３２の各々の枠内によって示すように、測定が行われた時刻を示す測定時刻データと、点群データに含まれる複数の点の各々の位置を三次元座標系のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標値によって示した座標データとを含んでいる。図２に示す例では、例えば、符号３０の枠内の「ｔ_０」、符号３１の枠内の「ｔ_１」、符号３２の枠内の「ｔ_２」が測定時刻データである。符号３０の枠内の「ｘ_０１，ｙ_０１，ｚ_０１」，「ｘ_０２，ｙ_０２，ｚ_０２」，…、符号３１の枠内の「ｘ_１１，ｙ_１１，ｚ_１１」，「ｘ_１２，ｙ_１２，ｚ_１２」，…、符号３２の枠内の「ｘ_２１，ｙ_２１，ｚ_２１」，「ｘ_２２，ｙ_２２，ｚ_２２」，…が座標データである。

　測定時刻データは、年、月、日、時、分、秒で表される時刻を示すデータであり、以下、「時刻」という場合、年、月、日、時、分、秒で表される時を示すものとする。複数の点群データの各々に含まれる点の位置を示すＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標値は、同一の三次元座標系における座標値である。

　点群データに含まれている測定時刻データが示す時刻は、点群データに複数の点が含まれていることから、厳密に点群データに含まれる各点が測定された時刻を示しているのではなく、例えば、測定装置において点群データのファイルが生成された時刻を示している。点群データの各々は、異なる測定装置によって生成された点群データであってもよい。そのため、測定時刻が、同一の時刻である点群データが存在する場合がある。三次元空間における点群データに含まれる点が存在する範囲（以下、点群データの範囲という）の大きさは、多くの場合、点群データの各々において異なる大きさであるが、同一の大きさになる場合もある。点群データの範囲の位置は、同一の位置になる場合もあれば、異なる位置になる場合もある。異なる位置である場合、点群データの範囲の一部が他の点群データの範囲と重複している場合もある。例えば、同一の建物の形状の時間的な変化を測定する場合、固定された位置に設置された測定装置によって測定する範囲の大きさが同一になるように測定される。この場合、当該測定装置から得られる複数の点群データは、測定時刻が異なる複数の点群データであって、各々の点群データの範囲が同一の位置、かつ同一の大きさの点群データになる。

　点群データのファイルのファイルフォーマットとして、例えば、「．ｐｌｙ」形式や「．ｃｓｖ」形式などを適用することができ、いずれか１つのファイルフォーマットが点群データ処理装置１の処理対象のファイルフォーマットとして予め定められる。複数の点群データのファイルには、それぞれ異なるファイル名が付与される。図２では、一例として、「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿」という共通の文字に、それぞれ「ＤＡＴＡ１」，「０００１」，「Ｆｉｌｅ１」という文字が付加された例を示している。

　図２に示すように、点群データ記憶部１２が記憶する点群データのファイル名は、様々であるため、点群データを測定時刻の順に並べる場合には、複数の点群データを読み込んで、点群データの各々に含まれている測定時刻データが示す測定時刻を参照する必要がある。マージ点群データ生成部１３は、全部マージを示す情報を含む生成指示データを取り込むと、点群データ記憶部１２が記憶する全ての点群データに含まれている測定時刻データを参照して点群データを時系列順に並べる。ここで、時系列順とは、最も早い時刻に生成された点群データ、すなわち、最も古い点群データを先頭とする時系列順であり、以下、時系列順という場合、同様の順番を示すものとする。マージ点群データ生成部１３は、時系列順において先頭の点群データに対して時系列順に１つずつ点群データを統合、すなわち、マージすることを繰り返し、１つの点群データをマージするごとにマージ点群データを生成する。マージ点群データ生成部１３は、１つの点群データのファイル名が関連付けられた個別マージを示す情報を含む生成指示データを取り込むと、既に生成してあるマージ点群データに、生成指示データに含まれている個別マージを示す情報に関連付けられているファイル名の点群データをマージして新たなマージ点群データを生成する。

　マージ点群データ記憶部１４は、マージ点群データ生成部１３が生成するマージ点群データを記憶する。マージ点群データのデータ形式は、例えば、図３に示すデータ形式であり、「マージ基準時刻」、「座標データ」、「参照データ」の項目を有する。「マージ基準時刻」には、最後にマージした点群データに含まれている測定時刻データが示す時刻が書き込まれる。「座標データ」の項目には、マージされた点群データの座標データが書き込まれる。「参照データ」の項目には、マージされた座標データの各々が、どの点群データのファイルに含まれていたかを特定することが可能なデータである参照データが書き込まれる。図３では、点群データのファイル名のうち共通の文字列である「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿」を除いた残りの文字列である「ＤＡＴＡ１」，「０００１」，「Ｆｉｌｅ１」の文字列が参照データとして書き込まれる例を示している。参照データは、どの点群データのファイルに含まれていたかを特定することが可能なデータであれば、どのようなデータであってもよく、例えば、点群データのファイル名の全てを参照データとしてもよい。

　参照リスト生成部１５は、マージ点群データ記憶部１４が記憶するマージ点群データから参照リストデータを生成する。参照リストデータのデータ形式は、例えば、図４に示すデータ形式であり、「マージ基準時刻」、「参照データ」の項目を有する。「マージ基準時刻」の項目には、参照リスト生成部１５が参照リストデータを生成する際に参照したマージ点群データの「マージ基準時刻」の項目に書き込まれている時刻が書き込まれる。「参照データ」の項目には、参照リスト生成部１５が参照リストデータを生成する際に参照したマージ点群データの「参照データ」の項目に書き込まれている参照データのうち異なる参照データが時系列順に書き込まれる。

　図３に示すマージ点群データの場合、参照リスト生成部１５は、例えば、以下のようにして異なる参照データを時系列順に選択する。参照リスト生成部１５は、マージ点群データの「参照データ」の項目の１行目の参照データ「ＤＡＴＡ１」を１番目の参照データとして選択し、次に、マージ点群データの「参照データ」の項目の２行目を先頭として下方向に１行ずつ移動して、直前に選択した参照データと異なる参照データを検出する。参照リスト生成部１５は、異なる参照データを検出すると、検出した参照データを２番目の参照データとして選択する。図３の例では、２番目の参照データとして、参照リスト生成部１５は、「０００１」を選択することになる。その後、参照リスト生成部１５は、同様の処理を最後の行まで繰り返し行う。これにより、参照リスト生成部１５が選択した参照データは、「ＤＡＴＡ１」，「０００１」，「Ｆｉｌｅ１」となり、それぞれが異なる参照データであって時系列順に並んだ参照データとなる。

　参照リスト記憶部１６は、参照リスト生成部１５が生成した参照リストデータを記憶する。点群データ生成部１７は、点群データ処理装置１のユーザの操作を受けて、ユーザが指定する時刻指定データを取り込む。点群データ生成部１７は、取り込んだ時刻指定データが示す時刻に対応する参照リストデータを参照リスト記憶部１６から検出する。点群データ生成部１７は、検出した参照リストデータの「参照データ」の項目に書き込まれている参照データに基づいて、点群データ記憶部１２から点群データを時系列順に読み出す。点群データ生成部１７は、読み出した点群データを時系列順にマージして時刻指定データによって指定された時刻に対応する点群データを生成する。

（第１の実施形態におけるマージ点群データと参照リストデータの生成処理）
　次に、図５から図８を参照しつつ点群データ処理装置１によるマージ点群データと参照リストデータの生成処理について説明する。図５は、点群データ処理装置１によるマージ点群データと参照リストデータの生成処理の流れを示すフローチャートである。

　図５に示す処理が開始される前に、点群データ取得部１１は、Ｎ＋１個の点群データを取得し、取得した点群データを点群データ記憶部１２に書き込んでいるものとする。ここで、Ｎは、１以上の整数である。

　マージ点群データ生成部１３は、点群データ処理装置１のユーザの操作を受けて、ユーザが指定する生成指示データを取り込む（ステップＳａ１）。ここでは、ユーザは、全部マージを示す情報を含む生成指示データをマージ点群データ生成部１３に与えているものとする。マージ点群データ生成部１３は、取り込んだ生成指示データに含まれている情報が、全部マージを示す情報であるか、または、個別マージを示す情報であるかを判定する（ステップＳａ２）。

　上記したように、生成指示データには、全部マージを示す情報が含まれているため、マージ点群データ生成部１３は、生成指示データに含まれている情報が、全部マージを示す情報であると判定する（ステップＳａ２、全部マージ）。マージ点群データ生成部１３は、点群データ記憶部１２から全ての点群データ、すなわち、Ｎ＋１個の点群データを読み出す。マージ点群データ生成部１３は、読み出したＮ＋１個の点群データに含まれている測定時刻データを参照して、点群データを時系列順に並べる（ステップＳａ３）。ここで、マージ点群データ生成部１３が、時系列順に並べたＮ＋１個の点群データを点群データＡ_０，Ａ_１，…，Ａ_Ｎとする。この場合、先頭の点群データＡ_０が、最も早い時刻に生成された点群データになる。なお、Ｎ＋１個の点群データのうち幾つかは、同一の測定時刻になる場合もあり、この場合、同一の測定時刻の点群データが連続して並ぶことになる。

　マージ点群データ生成部１３は、時系列順の最初の２つの点群データＡ_０と、点群データＡ_１とをマージしてマージ点群データＢ_１を生成する。例えば、点群データＡ_０と、点群データＡ_１とが、図６（ａ）に示すような点群データであるとする。点群データＡ_０のファイル名は、「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿ＤＡＴＡ１」であり、測定時刻データは、「ｔ_０」であるとする。点群データＡ_０は、１つの点ｐ_０１を含んでおり、点ｐ_０１の、座標データは、「ｘ_０１，ｙ_０１，ｚ_０１」であるとする。点群データＡ_１のファイル名は、「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿０００１」であり、測定時刻データは、「ｔ_１」であるとする。なお、ここでは、ｔ_１＞ｔ_０としているが、上記したように点群データに含まれている測定時刻データが示す時刻が同一時刻である場合もあるため、ｔ_０＝ｔ_１になる場合もある。点群データＡ_１は、３つの点ｐ_１１，ｐ_１２，ｐ_１３を含んでおり、点ｐ_１１の、座標データは、「ｘ_１１，ｙ_１１，ｚ_１１」であり、点ｐ_１２の座標データは、「ｘ_１２，ｙ_１２，ｚ_１２」であり、点ｐ_１３の座標データは、「ｘ_１３，ｙ_１３，ｚ_１３」であるとする。

　ここで、点ｐ_１１，ｐ_１２，ｐ_１３の各々の位置を中心とする予め定められる一定の大きさの範囲に、点ｐ_０１が存在していないものとする。この場合、マージ点群データ生成部１３が、点群データＡ_０と点群データＡ_１とをマージして生成するマージ点群データＢ_１は、図６（ｂ）に示すように４つの点ｐ_０１，ｐ_１１，ｐ_１２，ｐ_１３を含むことになる。したがって、マージ点群データ生成部１３は、図６（ｃ）に示すように、「マージ基準時刻」の項目に、時系列順において後になる点群データＡ_１の測定時刻データが示す時刻「ｔ_１」を書き込み、「座標データ」の項目に、４つの点ｐ_０１，ｐ_１１，ｐ_１２，ｐ_１３の座標データを時系列順で書き込む。マージ点群データ生成部１３は、「参照データ」の項目に、点ｐ_０１，ｐ_１１，ｐ_１２，ｐ_１３の各々が含まれていた点群データを特定する参照データである「ＤＡＴＡ１」，「０００１」，「０００１」，「０００１」を書き込んで、新たなマージ点群データＢ_１を生成する。

　マージ点群データ生成部１３は、マージ点群データＢ_１を生成すると、生成したマージ点群データＢ_１をマージ点群データ記憶部１４に書き込んで記憶させる。マージ点群データ生成部１３は、マージ点群データＢ_１のマージ点群データ記憶部１４への書き込みを終了すると、参照リスト生成開始信号を参照リスト生成部１５に出力する（ステップＳａ４）。

　参照リスト生成部１５は、マージ点群データ生成部１３から参照リスト生成開始信号を受けると、マージ点群データ記憶部１４からマージ点群データＢ_１を読み出す。参照リスト生成部１５は、読み出したマージ点群データＢ_１を参照して参照リストデータＲ_１を生成する。参照リスト生成部１５は、図６（ｄ）に示すように、参照リストデータのデータ形式において、「マージ基準時刻」の項目に、参照するマージ点群データＢ_１の「マージ基準時刻」の項目に書き込まれている時刻「ｔ_１」を書き込む。参照リスト生成部１５は、「参照データ」の項目に、参照するマージ点群データＢ_１の「参照データ」の項目に書き込まれている参照データであって異なる参照データである「ＤＡＴＡ１」，「０００１」の２つを時系列順に書き込む。これにより、参照リスト生成部１５は、参照リストデータＲ_１を生成する。

　参照リスト生成部１５は、参照リストデータＲ_１を生成すると、生成した参照リストデータＲ_１を参照リスト記憶部１６に書き込んで記憶させる。参照リスト生成部１５は、参照リストデータＲ_１の参照リスト記憶部１６への書き込みを終了すると、参照リスト生成終了信号をマージ点群データ生成部１３に出力する（ステップＳａ５）。

　マージ点群データ生成部１３が、参照リスト生成部１５から参照リスト生成終了信号を受けると、次に、点群データＡ_２～Ａ_Ｎの各々に対してステップＳａ６～Ｓａ８の処理が繰り返し行われる。マージ点群データ生成部１３は、ｎ＝２を初期値として、マージ点群データ記憶部１４からマージ点群データＢ_ｎ－１を読み出す。ここで、ｎは、２以上、Ｎ以下の整数である。

　マージ点群データ生成部１３は、読み出したマージ点群データＢ_ｎ－１と、点群データＡ_ｎとをマージし、新たなマージ点群データＢ_ｎを生成する。例えば、ｎ＝２の場合、マージ点群データ生成部１３は、マージ点群データＢ_１と、点群データＡ_２とをマージしてマージ点群データＢ_２を生成する。ここで、点群データＡ_２のファイル名は、「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿Ｆｉｌｅ１」であり、測定時刻データは、「ｔ_２」であるとする。なお、ｔ_２≧ｔ_１である。点群データＡ_２は、３つの点ｐ_２１，ｐ_２２，ｐ_２３を含んでおり、点ｐ_２１の、座標データは、「ｘ_２１，ｙ_２１，ｚ_２１」であり、点ｐ_２２の座標データは、「ｘ_２２，ｙ_２２，ｚ_２２」であり、点ｐ_２３の座標データは、「ｘ_２３，ｙ_２３，ｚ_２３」であるとする。

　マージ点群データＢ_１は、上記したように、点群データＡ_０と、点群データＡ_１とをマージした点群データである。図７（ａ）は、点群データＡ_０、点群データＡ_１、点群データＡ_２を時系列順に並べた図である。ここで、点群データＡ_２の点ｐ_２３の座標データ「ｘ_２３，ｙ_２３，ｚ_２３」の位置を中心とする予め定められる一定の範囲に点群データＡ_０の点ｐ_０１の座標データ「ｘ_０１，ｙ_０１，ｚ_０１」の位置が存在し、点群データＡ_２の点ｐ_２２の座標データ「ｘ_２２，ｙ_２２，ｚ_２２」の位置を中心とする予め定められる一定の大きさの範囲に、点群データＡ_１の点ｐ_１２の座標データ「ｘ_１２，ｙ_１２，ｚ_１２」の位置が存在しているとする。

　このように、時系列順において後になる方の点を中心とした予め定められる一定の大きさの範囲に、時系列順において前になる方の点が存在している場合、マージ点群データ生成部１３は、時系列順において前になる方の点の座標データをマージの対象とせずに、時系列順において後になる方の点の座標データをマージの対象とする。したがって、マージ点群データ生成部１３は、図７（ｂ）に示すように、マージ点群データＢ_１と、点群データＡ_２とをマージして点ｐ_１１，ｐ_１３，ｐ_２１，ｐ_２２，ｐ_２３を含むマージ点群データＢ_２を生成する。マージ点群データ生成部１３は、例えば、以下のようにして、マージ点群データＢ_２を生成する。

　マージ点群データ生成部１３は、マージ点群データＢ_１からマージの対象としない座標データ「ｘ_０１，ｙ_０１，ｚ_０１」，「ｘ_１２，ｙ_１２，ｚ_１２」の各々と、各々に対応する参照データ「ＤＡＴＡ１」と「０００１」とを削除する。マージ点群データ生成部１３は、マージ点群データＢ_１の「座標データ」の項目に、マージの対象とする点群データＡ_２の点ｐ_２１，ｐ_２２，ｐ_２３の座標データである「ｘ_２１，ｙ_２１，ｚ_２１」、「ｘ_２２，ｙ_２２，ｚ_２２」、「ｘ_２３，ｙ_２３，ｚ_２３」を、既に書き込まれている「ｘ_１１，ｙ_１１，ｚ_１１」，「ｘ_１３，ｙ_１３，ｚ_１３」の後の行になるように書き込んで追加する。

　マージ点群データ生成部１３は、「座標データ」の項目に追加した点ｐ_２１，ｐ_２２，ｐ_２３の座標データの各々の参照データである「Ｆｉｌｅ１」を、各々に対応する「参照データ」の項目の行に書き込む。マージ点群データ生成部１３は、マージ点群データＢ_１の「マージ基準時刻」の項目を点群データＡ_２に含まれている測定時刻データが示す時刻「ｔ_２」に書き換える。このようにして、マージ点群データ生成部１３は、マージ点群データＢ_１から図７（ｃ）に示すマージ点群データＢ_２を生成する（ステップＳａ６）。

　マージ点群データ生成部１３は、マージ点群データＢ_ｎを生成すると、マージ点群データ記憶部１４が記憶するマージ点群データＢ_ｎ－１を削除して、生成したマージ点群データＢ_ｎをマージ点群データ記憶部１４に書き込む。これにより、マージ点群データ記憶部１４が記憶するマージ点群データが、マージ点群データＢ_ｎ－１からマージ点群データＢ_ｎに置き換えられることになる。マージ点群データ生成部１３は、マージ点群データＢ_ｎのマージ点群データ記憶部１４への書き込みを終了すると、参照リスト生成開始信号を参照リスト生成部１５に出力する（ステップＳａ７）。

　参照リスト生成部１５は、マージ点群データ生成部１３から参照リスト生成開始信号を受けると、マージ点群データ記憶部１４からマージ点群データＢ_ｎを読み出す。参照リスト生成部１５は、読み出したマージ点群データＢ_ｎを参照して参照リストデータＲ_ｎを生成する。ｎ＝２の場合、参照リスト生成部１５は、図７（ｄ）に示ように、参照リストデータのデータ形式において、「マージ基準時刻」の項目に、参照するマージ点群データＢ_２の「マージ基準時刻」の項目に書き込まれている時刻「ｔ_２」を書き込む。参照リスト生成部１５は、「参照データ」の項目に、参照するマージ点群データＢ_２の「参照データ」の項目に書き込まれている参照データであって異なる参照データである「０００１」，「Ｆｉｌｅ１」の２つを時系列順に書き込む。これにより、参照リスト生成部１５は、参照リストデータＲ_２を生成する。

　参照リスト生成部１５は、参照リストデータＲ_ｎを生成すると、生成した参照リストデータＲ_ｎを参照リスト記憶部１６に書き込んで記憶させる。参照リスト生成部１５は、参照リストデータＲ_ｎの参照リスト記憶部１６への書き込みを終了すると、参照リスト生成終了信号をマージ点群データ生成部１３に出力する（ステップＳａ８）。

　マージ点群データ生成部１３は、参照リスト生成部１５から参照リスト生成終了信号を受けると、その時点での「ｎ」の値に「１」を加えた値を、新たな「ｎ」の値とし、その後、ｎ＝Ｎになるまで、図８に示すように、ステップＳａ６～Ｓａ８の処理が繰り返し行われる（ループＬａ１ｓ～Ｌａ１ｅ）。「ｎ」が「Ｎ＋１」になると処理は、終了する。処理が終了した際に、参照リスト記憶部１６は、参照リストデータＲ_１～Ｒ_Ｎを記憶することになり、マージ点群データ記憶部１４は、マージ点群データ生成部１３が最後に生成したマージ点群データＢ_Ｎを記憶することになる。

（第１の実施形態において新たな点群データを１つ追加する場合の処理）
　点群データ取得部１１は、点群データ処理装置１のユーザの操作を受けて、ユーザが指定する１つの新たな点群データＡ_Ｍを測定装置から取得する。点群データ取得部１１は、取得した点群データＡ_Ｍを点群データ記憶部１２に書き込んで記憶させる。

　マージ点群データ生成部１３は、点群データ処理装置１のユーザの操作を受けて、新たに追加された点群データＡ_Ｍのファイル名が関連付けられた個別マージの情報を含む生成指示データを取り込む（ステップＳａ１）。マージ点群データ生成部１３は、取り込んだ生成指示データに含まれている情報が、全部マージを示す情報であるか、または、個別マージを示す情報であるかを判定する（ステップＳａ２）。

　上記したように、生成指示データには、個別マージを示す情報が含まれているため、マージ点群データ生成部１３は、生成指示データに含まれている情報が、個別マージを示す情報であると判定する（ステップＳａ２、個別マージ）。

　マージ点群データ生成部１３は、生成指示データに含まれている個別マージを示す情報に関連付けられているファイル名に対応する点群データＡ_Ｍを点群データ記憶部１２から読み出す。マージ点群データ生成部１３は、マージ点群データ記憶部１４が記憶するマージ点群データＢ_Ｎを読み出し、読み出したマージ点群データＢ_Ｎの「マージ基準時刻」の項目に書き込まれている時刻を読み出す。ここで、マージ点群データＢ_Ｎの「マージ基準時刻」の項目に書き込まれている時刻が「ｔ_Ｎ」であるとする。マージ点群データ生成部１３は、点群データＡ_Ｍに含まれている測定時刻データを読み出す。ここで、点群データＡ_Ｍに含まれている測定時刻データが示す時刻は「ｔ_Ｍ」であるとする。

　マージ点群データ生成部１３は、マージ点群データＢ_Ｎのマージ基準時刻「ｔ_Ｎ」が、点群データＡ_Ｍの測定時刻データが示す時刻「ｔ_Ｍ」以前の時刻であるか否か、すなわちｔ_Ｍ≧ｔ_Ｎであるか否かを判定する（ステップＳａ９）。

　通常は、新たに点群データ記憶部１２に追加される点群データＡ_Ｍは、時刻ｔ_Ｎよりも後の時刻に生成された点群データになるが、例えば、ユーザが、ｔ_Ｎの時刻よりも前の時刻に生成された点群データＡ_Ｍを測定装置に保存していた場合、ｔ_Ｎの時刻よりも前の時刻に生成された点群データＡ_Ｍが点群データ記憶部１２に記録されてしまう場合も想定される。このような場合、参照リスト記憶部１６が記憶する参照リストデータを改めて生成する必要がある。そのため、マージ点群データ生成部１３は、マージ点群データＢ_Ｎのマージ基準時刻「ｔ_Ｎ」が、生成指示データに含まれている点群データＡ_Ｍの測定時刻データが示す時刻「ｔ_Ｍ」以前の時刻でない、すなわちｔ_Ｍ＜ｔ_Ｎであると判定した場合（ステップＳａ９、Ｎｏ）、測定時刻が、最新のマージ点群データＢ_Ｎのマージ基準時刻よりも前の時刻になっている点群データが追加されている旨のエラーのメッセージを出力して、ユーザに参照リストデータを改めて生成する必要がある旨を促す（ステップＳａ１０）。

　ユーザは、出力されたエラーのメッセージを参照して、改めて参照リストデータを生成する必要があると判断した場合、改めて全部マージを示す情報を含む生成指示データをマージ点群データ生成部１３に与える。これにより、ステップＳａ３～ステップＳａ８の処理が行われ、点群データＡ_Ｍを加えた、正しい時系列順の参照理リストデータが生成されることになる。これに対して、ユーザは、出力されたエラーのメッセージを参照して、改めて参照リストデータを生成する必要がないと判断した場合、誤って点群データ記憶部１２に記録した点群データＡ_Ｍを点群データ記憶部１２から削除する。

　一方、マージ点群データ生成部１３は、マージ点群データＢ_Ｎのマージ基準時刻「ｔ_Ｎ」が、点群データＡ_Ｍの測定時刻データが示す時刻「ｔ_Ｍ」以前の時刻である、すなわちｔ_Ｍ≧ｔ_Ｎであると判定した場合（ステップＳａ９、Ｙｅｓ）、マージ点群データＢ_Ｎと、点群データＡ_Ｍとをマージして新たなマージ点群データＢ_Ｍを生成する（ステップＳａ１１）。ここで、ステップＳａ９の判定基準として、ｔ_Ｍ＝ｔ_Ｎを含めているのは、マージ点群データＢ_Ｎのマージ基準時刻「ｔ_Ｎ」と同一時刻の点群データを、マージ点群データＢ_Ｎとマージしても、マージ点群データＢ_Ｎの「参照データ」の項目に書き込まれる参照データの時系列順は正しい順番で維持されるためである。

　マージ点群データ生成部１３は、マージ点群データＢ_Ｍを生成すると、マージ点群データ記憶部１４が記憶するマージ点群データＢ_Ｎを削除して、生成したマージ点群データＢ_Ｍをマージ点群データ記憶部１４に書き込む。これにより、マージ点群データ記憶部１４が記憶するマージ点群データが、マージ点群データＢ_Ｎからマージ点群データＢ_Ｍに置き換えられることになる。マージ点群データ生成部１３は、マージ点群データＢ_Ｍのマージ点群データ記憶部１４への書き込みを終了すると、参照リスト生成開始信号を参照リスト生成部１５に出力する（ステップＳａ１２）。

　参照リスト生成部１５は、マージ点群データ生成部１３から参照リスト生成開始信号を受けると、マージ点群データ記憶部１４からマージ点群データＢ_Ｍを読み出す。参照リスト生成部１５は、読み出したマージ点群データＢ_Ｍを参照して、ステップＳａ５，Ｓａ８の処理と同様の手順により参照リストデータＲ_Ｍを生成する。参照リスト生成部１５は、参照リストデータＲ_Ｍを生成すると、生成した参照リストデータＲ_Ｍを参照リスト記憶部１６に書き込んで記憶させ（ステップＳａ１３）、その後、処理を終了する。

（第１の実施形態における点群データを生成する処理）
　次に、図９及び図１０を参照しつつ点群データ生成部１７による処理について説明する。図９は、点群データ生成部１７による処理の流れを示すフローチャートである。図９に示す処理が行われる前に、図５に示す処理が終了しており、参照リスト記憶部１６は、少なくともＮ個の参照リストデータＲ_１～Ｒ_Ｎを記憶しているものとする。点群データ生成部１７は、点群データ処理装置１のユーザの操作を受けて、ユーザが指定する時刻指定データを取り込む（ステップＳｂ１）。

　点群データ生成部１７は、取り込んだ時刻指定データが示す時刻に一致する時刻、または、当該時刻に最も近い時刻が「マージ基準時刻」の項目に書き込まれている参照リストデータＲ_ｉを、取り込んだ時刻指定データが示す時刻に対応する参照リストデータとして参照リスト記憶部１６から検出する（ステップＳｂ２）。ここで、ｉは、１～Ｎのいずれかの整数である。なお、時刻指定データが示す時刻の前後の時刻において、時刻指定データが示す時刻に最も近い時刻が「マージ基準時刻」の項目に書き込まれている参照リストデータＲ_ｉが２つ以上存在する場合、点群データ生成部１７は、いずれか１つを選択してもよいし、ユーザにいずれか１つを選択させるためのメッセージを出力するようにしてもよい。

　ここで、点群データ生成部１７が取り込んだ時刻指定データが示す時刻が「ｔ_２」であり、点群データ生成部１７は、参照リスト記憶部１６から、図１０（ａ）に示す「マージ基準時刻」の項目に「ｔ_２」が書き込まれている参照リストデータＲ_２を検出したとする。

　点群データ生成部１７は、検出した参照リストデータＲ_ｉの「参照データ」の項目に書き込まれている参照データを１行目から順に最終行まで選択し、選択した参照データの順番で、参照データの各々に対応する点群データを点群データ記憶部１２から読み出す。これにより、点群データ生成部１７は、時系列順に並んだ点群データを取得することになる（ステップＳｂ３）。参照リストデータＲ_２の場合、点群データ生成部１７は、「参照データ」の項目の１行目の参照データ「０００１」に対応するファイル名が「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿０００１」である点群データＡ_１を最初に点群データ記憶部１２から読み出す。点群データ生成部１７は、次に、「参照データ」の項目の２行目の参照データ「Ｆｉｌｅ１」に対応するファイル名が「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿Ｆｉｌｅ１」である点群データＡ_２を点群データ記憶部１２から読み出す。

　点群データ生成部１７は、マージ点群データ生成部１３が行うマージの処理と同様に、読みだした点群データを時系列順にマージして時刻指定データが示す時刻に対応する点群データを生成する（ステップＳｂ４）。参照リストデータＲ_２の場合、点群データ生成部１７は、図１０（ｂ）に示すように、点群データＡ_１と、点群データＡ_２とを読み出すことになる。点群データＡ_２の点ｐ_２２の位置を中心とした予め定められる一定の大きさの範囲には、点群データＡ_１の点ｐ_１２が存在している。そのため、点群データ生成部１７は、点群データＡ_１と、点群データＡ_２とをマージする際に、時系列順において後になる方の点ｐ_２２をマージ対象とし、図１０（ｃ）に示すように、点ｐ_１１、点ｐ_１３、点ｐ_２１、点ｐ_２２、点ｐ_２３を含む点群データを時刻ｔ_２に対応する点群データとして生成する。

　上記の第１の実施形態の点群データ処理装置１において、点群データ記憶部１２は、三次元空間における複数の測定位置において任意の測定時刻に測定された複数の点群データを記憶する。マージ点群データ生成部１３は、いずれか１つの測定時刻に対応する点群データと、当該測定時刻の以前に測定された点群データとを時系列順に統合した際の点の所在を示す所在データ、すなわち、点の位置を示す座標データと、所在データごとに付与する参照データであって所在データによって示される点が含まれていた点群データを特定する参照データとを含むマージ点群データを点群データ記憶部１２が記憶する点群データに基づいて時系列順に生成する。参照リスト生成部１５は、マージ点群データ生成部１３が生成するマージ点群データに含まれている参照データから異なる参照データを時系列順に選択し、時系列順に選択した参照データを含む参照リストデータを複数の点群データの各々の測定時刻ごとに生成する。

　点群データ生成部１７に与えられる時刻指定データが示す時刻以前の点群データを全てマージすれば、時刻指定データが示す時刻に対応する点群データを生成することが可能である。ただし、この場合、時刻指定データが示す時刻が、新しい時刻になるほど、マージする点群データの数が増加するため、マージに要する時間が増えることになる。これに対して、第１の実施形態の点群データ処理装置１では、マージ対象の点群データと、マージする順番とを示した参照リストデータを点群データの測定時刻ごとに予め生成しており、更に、点群データを追加するごとに参照リストデータを生成する。そのため、任意の時刻に対応する点群データを生成したい場合に、生成してある参照リストデータの中から任意の時刻に対応する参照リストデータを選択することにより、マージに必要な点群データと、マージの順番とを特定することができる。したがって、第１の実施形態の点群データ処理装置１において、任意の時刻及び任意の測定位置で取得された複数の点群データを統合する際に要する時間を短縮することが可能になる。

　また、上記の第１の実施形態の点群データ処理装置１には、以下のような優位性がある。上記したように任意の領域の任意の時刻における点の所在を示すデータは、複数の点群データをマージして生成することができる。ただし、この場合に、全ての組合せの点の所在を示すデータを保存しておくことは効率的ではない。また、点群データなどのセンサデータは、時間の経過に応じてデータが蓄積され、容量が増加し続けることから、従来におけるセンサデータの一般的な取り扱い方の考え方からすると、必要な特徴量を抽出したり、必要な処理を行ったりした後に、センサデータを破棄することになる。第１の実施形態の点群データ処理装置１が生成するマージ点群データについても、このような従来におけるセンサデータの一般的な取り扱い方の考え方からすると、任意の領域の任意の時刻におけるマージ点群データを生成したら元の点群データを破棄するというのが一般的な取り扱い方になる。これに対して、上記の第１の実施形態の点群データ処理装置１は、任意の領域の任意の時刻における点の所在を示すデータ、すなわちマージ点群データ自体を保存するのではなく、元の点群データを保存した上で、任意の領域の任意の時刻における点の所在を示すデータを構成する点群データの関係性を参照リストデータとして保存しておく構成を備えている。このような構成にしたことにより、第１の実施形態では、上記したように処理時間を短縮することを可能にしていることに加え、元の点群データと、参照リストデータとを保存しておくようにしているので、全ての組合せの点の所在を示すデータを保存しなくてもよい構成になっている。また、例えば、利用用途が変更されるなどの条件の変更に合わせてマージ手法が変更された場合などにも、第１の実施形態の構成では、保存してある元の点群データから所望のデータを生成することが可能になっているという点においても、従来における考え方と比較して優位性がある。

（第２の実施形態）
　図１１は、第２の実施形態による点群データ処理装置１ａの構成を示すブロック図である。第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、以下、異なる構成について説明する。点群データ処理装置１ａは、点群データ取得部１１、符号化処理部１８、点群データ記憶部１２ａ、マージ点群データ生成部１３ａ、マージ点群データ記憶部１４ａ、参照リスト生成部１５ａ、参照リスト記憶部１６、点群データ生成部１７ａ及び復号化処理部１９を備える。

　符号化処理部１８は、例えば、点群データを八分木符号化した符号化点群データを生成するエンコーダである。符号化処理部１８は、点群データ処理装置１ａのユーザの操作を受けて、ユーザが指定する定義データを取り込むと、取り込んだ定義データにしたがって、点群データ取得部１１が取得して出力する点群データに対して八分木符号化の処理を行う。

　符号化処理部１８が行う八分木符号化の処理について、図１２を参照しつつ説明する。図１２（ａ）に示すように、符号１００で示される三次元空間（以下、三次元空間１００という）が同一の大きさの立方体で隙間なく分割されているものとする。以下、この立方体の各々をタイルという。なお、図１２（ａ）では、４×４×４の３６個のタイルで三次元空間１００を示しているが、タイルは、上下左右に無限に続いているものとする。

　タイルの位置は、例えば、三次元空間１００において予め定められるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の三次元座標系の座標値によって表される。具体的には、タイルの形状である立方体の予め定められる１つの頂点の位置、または、立方体の中心の位置が、タイルの位置を示すタイル基準位置として定められる。なお、符号化処理部１８が取り込む定義データにおいて、タイルの各々のタイル基準位置を示す座標データ（以下、タイル基準位置データという）と、タイルのサイズ、すなわち、１つのタイルを構成する立方体の１辺の長さを示すデータとが定義されている。符号化処理部１８は、定義データを参照することにより、タイルごとのタイル基準位置と、１つのタイルのサイズとを特定することができる。

　点群データ取得部１１が出力する点群データに含まれる各点は、三次元空間１００のいずれかの位置に存在することになり、この点群データが存在する範囲が、符号４０で示される範囲であるとする（以下、この点群データを、点群データ４０という）。符号化処理部１８は、図１２（ｂ）に示すように、点群データ４０の範囲の全部、または、一部を含むタイル群１０１を選択する。点群データ４０の形状は、様々であるため、符号化処理部１８が選択するタイル群１０１の形状は、点群データ４０の形状に応じた形状になる。図１２（ｂ）に示すように、タイル群１０１の形状が、３×３×３のタイルから上部の３つのタイルが欠けた形状である場合、タイル群１０１は、２４個のタイルを含むことになる。符号化処理部１８は、タイル群１０１に含まれる２４個のタイルの各々に対して、以下に説明する八分木符号化を行う。

　例えば、符号化処理部１８は、タイル群１０１に含まれる１つのタイルであるタイル１０１－１に対して八分木符号化を行う場合、図１２（ｃ）に示すように、タイル１０１－１の各辺を１／２にすることにより８個の同一の大きさの立方体に分割する。以下、タイルを八分割した立方体の各々をブロックといい、以下で説明するブロックを更に八分割した立方体の各々もブロックという。タイル１０１－１は、ブロック１０１－１－１～１０１－１－８という８つのブロックに分割されることになる。

　符号化処理部１８は、ブロック１０１－１－１～１０１－１－８の中で、点群データ４０のいずれかの点を含むブロックに対して、更に、八分割を行う。例えば、ブロック１０１－１－５に、点群データ４０のいずれかの点が含まれる場合、符号化処理部１８は、図１２（ｄ）に示すように、ブロック１０１－１－５を、更に、八分割する。このように、符号化処理部１８は、ブロックに含まれる点が１つになり、更に、その１つの点の位置が、ブロックの代表点の位置になるまで、点群データ４０の点を含むブロックを再帰的に八分割することを繰り返す。ここで、ブロックの代表点の位置とは、例えば、ブロックの中心の位置である。

　図１２（ｄ）に示すように、符号化処理部１８がブロック１０１－１－５を、更に、八分割し、八分割したブロックの１つであるブロック１０１－１－５－３に含まれる点が１つになり、更に、その１つの点の位置がブロック１０１－１－５－３の代表点の位置になったとする。この場合、ブロック１０１－１－５－３に含まれる点の位置を、図１２（ｅ）に示すように、タイル１０１－１に対応する根ノード２０１－１を根とする八分木構造によって表すことができることになる。

　ブロック１０１－１－５－３は、タイル１０１－１の５番目のブロックであるブロック１０１－１－５であって、更に、ブロック１０１－１－５の３番目のブロックである。この位置を、点が存在するブロックの位置のビットを１とする８個のビット列で表すと、一階層目のブロック１０１－１－５に対応する内部ノード２０１－１－５は、５番目のビットが１である［０００１００００］で表される。二階層目のブロック１０１－１－５－３に対応する葉ノード２０１－１－５－３は、３番目のビットが１である［０００００１００］で表されることになる。一階層目の［０００１００００］を１０進数で表すと「１６」になる。二階層目の［０００００１００］を１０進数で表すと「４」になる。

　実際には、点群データ４０に含まれる点は、数多く存在するため、一階層目のブロック１０１－１－１～１０１－１－８の幾つかに点が存在することになり、二階層目以下の各階層のブロックの幾つかにも点が存在することになる。例えば、一階層目のブロック１０１－１－１～１０１－１－８の全てに点が存在する場合、ビット列は、「１１１１１１１１」になり１０進数で表すと「２５５」になる。したがって、一階層目における点の所在を１０進数で表す場合、１～２５５のいずれかの値で表されることになる。二階層目以下の階層における点の所在も、一階層目と同様に、１～２５５のいずれかの値で表されることになる。このようにして、最下層に至るまでの各々の階層における内部ノード、または、葉ノードを１～２５５のいずれかの値で表すことを繰り返すことにより、点群データ４０における全ての点の所在を、１～２５５のいずれかの値の組み合わせによって表すことができることになる。

　符号化処理部１８は、１～２５５のいずれかの値の組み合わせを一階層目から順に可変長符号化していくことにより、タイル１０１－１に対する八分木符号化の符号化データ（以下、八分木符号化データという）を生成する。なお、Ｇ－ｐｃｃでは、あるブロックに対して八分木符号化を行う場合に、近隣の符号化済みのブロックの八分木符号化の状況に応じて符号化テーブルを切り替えて八分木符号化を行う。そのため、符号化処理部１８は、Ｇ－ｐｃｃの規定による八分木符号化を行う場合、点を含まないブロック、すなわち、値が「０」のノードを考慮する必要があり、０を含めた０～２５５のいずれかの値の組み合わせを一階層目から順に可変長符号化していくことになる。符号化処理部１８は、タイル群１０１に含まれる全てのタイルに対して、上記の八分木符号化を行うことにより、点群データ４０に対する符号化点群データを生成することができる。符号化処理部１８が生成する符号化点群データは、点群データ取得部１１が出力する点群データ４０の点を表す座標データよりもデータ量が削減されたデータになる。

　符号化処理部１８は、例えば、点群データ取得部１１が出力する点群データＡ_ｎを取り込んだ場合、上記した八分木符号化により、例えば、図１３に示すデータ形式の符号化点群データＣ_ｎを生成する。ここで、ｎは、０～Ｎのいずれかの整数である。符号化点群データＣ_ｎは、「測定時刻」、「点群データヘッダ情報」、「タイルヘッダ情報」、「符号化データ」の項目を有する。

　「測定時刻」の項目には、点群データＡ_ｎに含まれている測定時刻データが示す時刻が書き込まれる。「点群データヘッダ情報」の項目には、点群データ４０の範囲の全部、または、一部を含むタイル群の範囲を示すデータが書き込まれる。「タイルヘッダ情報」には、符号化処理部１８が、八分木符号化を行ったタイルの各々を識別することができる「タイルＣ_ｎ，１」などのタイル識別情報と、当該タイル識別情報が示すタイルの位置を示す座標値である（ｘ_Ｔ－０１，ｙ_Ｔ－０１，ｚ_Ｔ－０１）などのタイル基準位置データとが関連付けて書き込まれる。

　「符号化データ」の項目には、符号化処理部１８が八分木符号化したタイルごとの八分木符号化データが書き込まれる。なお、八分木符号化データの各々は、「タイルヘッダ情報」の項目のタイル識別情報に関連付けられており、例えば、符号化点群データＣ_ｎにおいて、タイル識別情報「タイルＣ_ｎ，１」を指定することにより、「符号化データ」の項目の「タイルＣ_ｎ，１」に対応する八分木符号化データを検出することができるようになっている。

　点群データ記憶部１２ａは、符号化処理部１８が生成した符号化点群データを記憶する。点群データ記憶部１２ａは、図１４に示すように、複数の符号化点群データをファイルの形式で記憶する。図１４では、一例として、ファイル名がそれぞれ「Ｃｏｄｅｄ＿ＤＡＴＡ１」、「Ｃｏｄｅｄ＿０００１」、「Ｃｏｄｅｄ＿Ｆｉｌｅ１」という符号化点群データのファイルを点群データ記憶部１２が記憶している例を示している。例えば、「Ｃｏｄｅｄ＿ＤＡＴＡ１」が、第１の実施形態のファイル名が「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿ＤＡＴＡ１」である点群データが八分木符号化された符号化点群データのファイル名であり、「Ｃｏｄｅｄ＿０００１」が、第１の実施形態のファイル名が「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿０００１」である点群データが八分木符号化された符号化点群データのファイル名であり、「Ｃｏｄｅｄ＿Ｆｉｌｅ１」が、第１の実施形態のファイル名が「Ｐｏｉｎｔｃｌｏｕｄ＿Ｆｉｌｅ１」の点群データが八分木符号化された符号化点群データのファイル名であるものとする。

　マージ点群データ生成部１３ａは、全部マージを示す情報を含む生成指示データを取り込むと、点群データ記憶部１２ａが記憶する全ての符号化点群データの「測定時刻」の項目に書き込まれている時刻を参照して符号化点群データを時系列順に並べる。マージ点群データ生成部１３ａは、時系列順において先頭の符号化点群データに対して時系列順に１つずつ符号化点群データをマージすることを繰り返し、１つの符号化点群データをマージするごとにマージ点群データを生成する。マージ点群データ生成部１３ａは、１つの符号化点群データのファイル名が関連付けられた個別マージを示す情報を含む生成指示データを取り込むと、既に生成してあるマージ点群データに、生成指示データに含まれている個別マージを示す情報に関連付けられているファイル名の符号化点群データをマージして新たなマージ点群データを生成する。

　マージ点群データ記憶部１４ａは、マージ点群データ生成部１３ａが生成するマージ点群データを記憶する。参照リスト生成部１５ａは、マージ点群データ記憶部１４ａが記憶するマージ点群データから参照リストデータを生成する。なお、参照リスト生成部１５ａが生成する参照リストデータのデータ形式は、図４に示した第１の実施形態の参照リスト生成部１５が生成する参照リストデータのデータ形式と同一である。

　点群データ生成部１７ａは、点群データ処理装置１ａのユーザの操作を受けて、ユーザが指定する定義データと、時刻指定データと、範囲指定データとを取り込む。点群データ生成部１７ａは、取り込んだ時刻指定データが示す時刻に対応する参照リストデータを参照リスト記憶部１６から検出する。点群データ生成部１７ａは、検出した参照リストデータの「参照データ」の項目に書き込まれている参照データに基づいて、点群データ記憶部１２ａから符号化点群データを時系列順に読み出す。点群データ生成部１７ａは、取り込んだ定義データにしたがって、読みだした符号化点群データのうち範囲指定データが示す範囲内に点を含む符号化点群データをマージ対象とする。点群データ生成部１７ａは、マージ対象とした符号化点群データを時系列順にマージして時刻指定データによって指定された時刻及び範囲指定データが示す範囲に対応する符号化点群データを生成する。

　復号化処理部１９は、例えば、八分木符号化された符号化点群データから元の点群データを復号化するデコーダである。復号化処理部１９は、点群データ処理装置１ａのユーザの操作を受けて、ユーザが指定する定義データを取り込むと、取り込んだ定義データにしたがって点群データ生成部１７ａが生成した符号化点群データから元の点群データを復元する復号化の処理を行う。

（第２の実施形態におけるマージ点群データと参照リストデータの生成処理）
　第２の実施形態におけるマージ点群データと参照リストデータの生成処理は、点群データ記憶部１２ａに、符号化処理部１８によって符号化されたＮ＋１個の符号化点群データが書き込まれている前提で行われる。第２の実施形態におけるマージ点群データと参照リストデータの生成処理において、以下に示す点が異なる他は、図５に示した第１の実施形態のマージ点群データ生成部１３が行うマージ点群データを生成する処理と同様の処理が、マージ点群データ生成部１３ａによって行われ、第１の実施形態の参照リスト生成部１５が行う参照リストデータの生成する処理と同様の処理が、参照リスト生成部１５ａによって行われる。

　第１の実施形態と第２の実施形態において異なる点は、第１の実施形態では、マージする対象が点群データであるのに対して、第２の実施形態では、マージする対象が符号化点群データになる点である。第１の実施形態及び第２の実施形態の両方において、マージする対象は、共に点群データの点の所在を示すデータという点では、共通しているが、第１の実施形態では、点群データの点の位置を示す座標データを対象としてマージする処理が行われていた。これに対して、第２の実施形態では、符号化点群データの「点群データヘッダ情報」の項目に書き込まれている範囲を示すデータと、「タイルヘッダ情報」の項目に書き込まれているタイル識別情報及びタイル基準位置データと、「符号化データ」の項目に書き込まれている八分木符号化データとを対象としてマージする処理が行われる。

　第２の実施形態におけるステップＳａ３の処理では、マージ点群データ生成部１３ａは、点群データ記憶部１２ａから全ての符号化点群データ、すなわち、Ｎ＋１個の符号化点群データを読み出し、読み出したＮ＋１個の符号化点群データの「測定時刻」の項目に書き込まれている時刻を参照して、符号化点群データを時系列順に並べるという処理を行う。ここで、時系列順に並べられたＮ＋１個の符号化点群データを、符号化点群データＣ_０，Ｃ_１，・・・，Ｃ_Ｎとする。上記したように、符号化点群データＣ_０，Ｃ_１，・・・，Ｃ_Ｎの各々は、点群データＡ_０，Ａ_１，…，Ａ_Ｎの各々が符号化処理部１８によって八分木符号化されたデータである。

　例えば、符号化点群データＣ_０，Ｃ_１の各々が、図１５（ａ）に示す符号化点群データＣ_０，Ｃ_１であり、ｔ_１≧ｔ_０であるとする。符号化点群データＣ_０，Ｃ_１の各々のファイル名は、「Ｃｏｄｅｄ＿ＤＡＴＡ１」、「Ｃｏｄｅｄ＿０００１」であるとする。第２の実施形態におけるステップＳａ４の処理では、マージ点群データ生成部１３ａは、符号化点群データＣ_０，Ｃ_１をマージして図１５（ｂ）に示すマージ点群データＤ_１を生成する処理を行う。図１５（ｂ）に示すように、マージ点群データＤ_１は、「マージ基準時刻」、「点群データヘッダ情報」、「タイルヘッダ情報」、「参照データ」、「符号化データ」の項目を有する。

　「マージ基準時刻」には、最後にマージした符号化点群データの「測定時刻」の項目の時刻が書き込まれる。したがって、マージ点群データＤ_１の場合、符号化点群データＣ_１の「測定時刻」の項目に書き込まれている「ｔ_１」が書き込まれる。「点群データヘッダ情報」の項目には、符号化点群データＣ_０の「点群データヘッダ情報」の項目に書き込まれているタイルＣ_０，１の範囲と、符号化点群データＣ_１の「点群データヘッダ情報」の項目に書き込まれているタイルＣ_１，１，Ｃ_１，２，Ｃ_１，３の範囲とを統合したタイルＣ_０，１，Ｃ_１，１，Ｃ_１，２，Ｃ_１，３範囲を示すデータが書き込まれる。「タイルヘッダ情報」の項目には、符号化点群データＣ_０の「タイルヘッダ情報」の項目に書き込まれているタイル識別情報及びタイル基準位置データと、符号化点群データＣ_１の「タイルヘッダ情報」の項目に書き込まれているタイル識別情報及びタイル基準位置データとが時系列順で書き込まれる。

　「参照データ」の項目には、タイル識別情報によって特定されるタイルＣ_０，１，Ｃ_１，１，Ｃ_１，２，Ｃ_１，３の各々が、どの符号化点群データのファイルに含まれていたかを特定することが可能なデータである参照データが書き込まれる。図１５（ｂ）では、符号化点群データＣ_０，Ｃ_１のファイル名のうち共通の文字である「Ｃｏｄｅｄ＿」を除いた残りの文字である「ＤＡＴＡ１」，「０００１」の文字が参照データとして書き込まれる例を示している。参照データは、どの符号化点群データのファイルに含まれていたかを特定することが可能なデータであれば、どのようなデータであってもよく、例えば、符号化点群データのファイル名の全てを参照データとしてもよい。「符号化データ」の項目には、符号化点群データＣ_０の「符号化データ」の項目に書き込まれている八分木符号化データと、符号化点群データＣ_１の「符号化データ」の項目に書き込まれている八分木符号化データとが書き込まれる。

　第２の実施形態におけるステップＳａ５の処理では、参照リスト生成部１５ａは、マージ点群データＤ_１の「マージ基準時刻」の項目と、「参照データ」の項目とから図１５（ｃ）に示す参照リストデータＲ_１を生成する処理を行う。参照リスト生成部１５ａは、図１５（ｃ）に示すように、参照リストデータのデータ形式において、「マージ基準時刻」の項目に、マージ点群データＤ_１の「マージ基準時刻」の項目に書き込まれている時刻を書き込む。参照リスト生成部１５ａは、「参照データ」の項目に、第１の実施形態の参照リスト生成部１５と同様の手順により、マージ点群データＤ_１の「タイルヘッダ情報」の項目から選択した異なる参照データを時系列順に書き込む。これにより、参照リスト生成部１５ａは、参照リストデータＲ_１を生成する。すなわち、参照リスト生成部１５ａが生成する参照リストデータＲ_１には、時刻ｔ_１におけるマージ点群データＤ_１によって表される点が、どの符号化点群データに含まれているかという情報が記録されていることになる。

　第２の実施形態におけるループＬａ１ｓ～Ｌａ１ｅの繰り返し処理は、符号化点群データＣ_２～Ｃ_Ｎの各々に対して行われることになる。第２の実施形態におけるステップＳａ６の処理は、マージ点群データ生成部１３ａが、符号化点群データＣ_ｎと、マージ点群データＤ_ｎ－１とをマージしてマージ点群データＤ_ｎを生成する処理になる。

　すなわち、マージ点群データ生成部１３ａは、マージ点群データＤ_ｎ－１の「タイルヘッダ情報」と「符号化データ」の項目の各々に、符号化点群データＣ_ｎの「タイルヘッダ情報」と「符号化データ」の項目の各々に書き込まれているデータを時系列順に追加する。マージ点群データ生成部１３ａは、追加したタイル識別情報及びタイル基準位置データに対応する参照データを「参照データ」の項目の対応する行に書き込む。マージ点群データ生成部１３ａは、「点群データヘッダ情報」の項目に対して、マージ点群データＤ_ｎ－１の「点群データヘッダ情報」の項目に書き込まれている範囲を示すデータと、符号化点群データＣ_ｎの「点群データヘッダ情報」の項目に書き込まれている範囲を示すデータとを統合した範囲を示すデータを書き込む。マージ点群データ生成部１３ａは、「マージ基準時刻」の項目に対して、符号化点群データＣ_ｎの「測定時刻」の項目に書き込まれている時刻を書き込む。これにより、マージ点群データ生成部１３ａは、新たなマージ点群データＤ_ｎを生成する。

　なお、上記したマージ点群データ生成部１３ａが、ステップＳａ４の処理において符号化点群データＣ_０と符号化点群データＣ_１とをマージする場合及び、ステップＳａ６の処理においてマージ点群データＤ_ｎ－１と符号化点群データＣ_ｎとをマージする場合、２つのマージ対象のデータの「タイルヘッダ情報」の項目に書き込まれているタイル基準位置データが同一の位置を示す場合もある。この場合、マージ点群データ生成部１３ａは、時系列順において後になる方のデータの「タイルヘッダ情報」の項目に書き込まれているタイル基準位置データと、当該タイル基準位置データに対応するタイル識別情報とをマージ対象とする。マージ点群データ生成部１３ａは、更に、マージ対象としたタイル識別情報に対応する八分木符号化データをマージ対象とする。マージ点群データ生成部１３ａは、マージ対象としたタイル基準位置データと、タイル識別情報と、八分木符号化データとを含むようにマージ点群データを生成する。

　例えば、図１５（ａ）の符号化点群データＣ_１のタイルＣ_１，１のタイル基準位置データが（ｘ_Ｔ－０２，ｙ_Ｔ－０２，ｚ_Ｔ－０２）ではなく、符号化点群データＣ_０のタイルＣ_０，１のタイル基準位置データと同一の（ｘ_Ｔ－０１，ｙ_Ｔ－０１，ｚ_Ｔ－０１）であるとする。この場合、マージ点群データ生成部１３ａが生成するマージ点群データＤ_１は、「タイルヘッダ情報」の項目において、タイルＣ_０，１のタイル識別情報と、当該タイル識別情報に対応するタイル基準位置データ（ｘ_Ｔ－０１，ｙ_Ｔ－０１，ｚ_Ｔ－０１）を含まないことになり、「参照データ」の項目の参照データ「ＤＡＴＡ１」を含まないことになり、「符号化データ」の項目の（タイルＣ_０，１の八分木符号化データ）を含まないことになる。「点群データヘッダ情報」の項目は、（タイルＣ_１，１,Ｃ_１，２,Ｃ_１，３の範囲を示すデータ）になる。

　第２の実施形態におけるステップＳａ７の処理は、マージ点群データ生成部１３ａが、マージ点群データ記憶部１４ａが記憶するマージ点群データＤ_ｎ－１を、新たに生成したマージ点群データＤ_ｎに置き換える処理になる。第２の実施形態におけるステップＳａ８の処理は、参照リスト生成部１５ａが、マージ点群データ記憶部１４ａが記憶するマージ点群データＤ_ｎから参照リストデータＲ_ｎを生成する処理である。この処理は、上記したマージ点群データ生成部１３ａがマージ点群データＤ_１から参照リストデータＲ_１を生成した処理と同様の手順によって行われる。

　点群データ処理装置１ａのユーザは、個別マージを示す情報を含む生成指示データをマージ点群データ生成部１３ａに与える場合、個別マージを示す情報に対して、点群データ記憶部１２ａに新たに追加された符号化点群データＣ_Ｍのファイル名を関連付けることになる。ここで、符号化点群データＣ_Ｍは、例えば、点群データＡ_Ｍが符号化処理部１８によって八分木符号化された符号化点群データである。第２の実施形態におけるステップＳａ９の処理では、マージ点群データ生成部１３ａは、マージ点群データＤ_Ｎの「マージ基準時刻」の項目に書き込まれている時刻が、符号化点群データＣ_Ｍの「測定時刻」の項目に書き込まれている時刻以前の時刻であるか否かの判定を行うことになる。第２の実施形態におけるステップＳａ１１～ステップＳａ１３の処理は、上記した第２の実施形態におけるステップＳａ６～Ｓａ８の処理と同様の手順によって行われる。

　すなわち、第２の実施形態におけるステップＳａ１１の処理において、マージ点群データ生成部１３ａは、マージ点群データ記憶部１４ａが記憶するマージ点群データＤ_Ｎと、符号化点群データＣ_Ｍとをマージしてマージ点群データＤ_Ｍを生成する処理を行う。第２の実施形態におけるステップＳａ１２の処理において、マージ点群データ生成部１３ａは、マージ点群データ記憶部１４ａが記憶するマージ点群データＤ_Ｎを、新たに生成したマージ点群データＤ_Ｍに置き換える処理を行う。第２の実施形態におけるステップＳａ１３の処理において、参照リスト生成部１５ａは、マージ点群データＤ_Ｍから参照リストデータＲ_Ｍを生成する処理を行う。

（第２の実施形態における点群データを生成する処理）
　次に、図１６から図２０を参照しつつ点群データ生成部１７ａと復号化処理部１９による処理について説明する。図１６及び図１７は、点群データ生成部１７ａと復号化処理部１９による処理の流れを示すフローチャートである。図１８は、図１６及び図１７に示す処理において行われるタイルマージ処理のサブルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。

　図１６に示す処理が行われる前に、上記した第２の実施形態におけるマージ点群データと参照リストデータの生成処理が終了しており、参照リスト記憶部１６は、少なくともＮ個の参照リストデータＲ_１～Ｒ_Ｎを記憶しているものとする。

　点群データ生成部１７ａと復号化処理部１９は、点群データ処理装置１ａのユーザの操作を受けて、ユーザが指定する定義データを取り込む。点群データ生成部１７ａは、更に、点群データ処理装置１ａのユーザの操作を受けて、ユーザが指定する時刻指定データと、範囲指定データとを取り込む（ステップＳｃ１）。

　点群データ生成部１７ａは、取り込んだ時刻指定データが示す時刻に一致する時刻、または、当該時刻に最も近い時刻が「マージ基準時刻」の項目に書き込まれている参照リストデータＲ_ｉを、取り込んだ時刻指定データが示す時刻に対応する参照リストデータとして参照リスト記憶部１６から検出する（ステップＳｃ２）。ここで、ｉは、１～Ｎのいずれかの整数である。なお、時刻指定データが示す時刻の前後の時刻において、時刻指定データが示す時刻に最も近い時刻が「マージ基準時刻」の項目に書き込まれている参照リストデータＲ_ｉが２つ以上存在する場合、点群データ生成部１７ａは、いずれか１つを選択してもよいし、ユーザにいずれか１つを選択させるためのメッセージを出力するようにしてもよい。

　ここで、点群データ生成部１７ａが取り込んだ時刻指定データが示す時刻が「ｔ_２」であり、点群データ生成部１７ａは、参照リスト記憶部１６から、図１９（ａ）に示す「マージ基準時刻」の項目に「ｔ_２」が書き込まれている参照リストデータＲ_２を検出したとする。

　点群データ生成部１７ａは、検出した参照リストデータＲ_ｉの「参照データ」の項目に書き込まれている参照データに対応する符号化点群データを時系列順に点群データ記憶部１２ａから読み出す（ステップＳｃ３）。点群データ生成部１７ａが点群データ記憶部１２ａから時系列順に読み出した符号化点群データを、符号化点群データＣ_ｉ，０，Ｃ_ｉ，１，…，Ｃ_ｉ，Ｋとする。ここで、Ｋは、０以上の整数である。

　参照リストデータＲ_２の場合、点群データ生成部１７ａは、「参照データ」の項目の１行目の参照データ「ＤＡＴＡ１」に対応するファイル名が「Ｃｏｄｅｄ＿ＤＡＴＡ１」である符号化点群データＣ_０を最初に点群データ記憶部１２ａから読み出す。点群データ生成部１７ａは、次に、「参照データ」の項目の２行目の参照データ「０００１」に対応するファイル名が「Ｃｏｄｅｄ＿０００１」である符号化点群データＣ_１を点群データ記憶部１２ａから読み出す。点群データ生成部１７ａは、更に、「参照データ」の項目の３行目の参照データ「Ｆｉｌｅ１」に対応するファイル名が「Ｃｏｄｅｄ＿Ｆｉｌｅ１」である符号化点群データＣ_２を点群データ記憶部１２ａから読み出す。ここで、符号化点群データＣ_０，Ｃ_１は、それぞれ図１９（ｂ），（ｃ）に示すデータであり、符号化点群データＣ_２は、図２０（ｂ）に示すデータであるとする。

　点群データ生成部１７ａは、ｋを「０」に初期化する（ステップＳｃ４）。点群データ生成部１７ａは、符号化点群データＣ_ｉ，ｋ，Ｃ_{ｉ，ｋ＋１}を選択する（ステップＳｃ５）。点群データ生成部１７ａは、選択した符号化点群データＣ_ｉ，ｋ，Ｃ_{ｉ，ｋ＋１}の各々の「点群データヘッダ情報」の項目に書き込まれている範囲を示すデータに基づいて、符号化点群データＣ_ｉ，ｋ，Ｃ_{ｉ，ｋ＋１}の各々の範囲の一部、または、全部が、範囲指定データが示す範囲に存在しているか否かを判定する（ステップＳｃ６）。

　点群データ生成部１７ａは、符号化点群データＣ_ｉ，ｋ，Ｃ_{ｉ，ｋ＋１}の両方の範囲の一部及び、全部が、範囲指定データが示す範囲に存在していないと判定した場合（ステップＳｃ６、両方とも存在しない）、ｋに「２」を加えた値を新たなｋとする（ステップＳｃ７）。ここで、符号化点群データＣ_ｉ，ｋ，Ｃ_{ｉ，ｋ＋１}の両方の範囲の一部及び、全部が、範囲指定データが示す範囲に存在していない場合とは、符号化点群データＣ_ｉ，ｋの範囲と、範囲指定データが示す範囲とにおいて、重複する範囲が存在せず、かつ符号化点群データＣ_{ｉ，ｋ＋１}の範囲と、範囲指定データが示す範囲とにおいて、重複する範囲が存在しない場合である。

　点群データ生成部１７ａは、新たなｋが、ｋ＞Ｋであるか否かを判定する（ステップＳｃ８）。点群データ生成部１７ａは、ｋ＞Ｋであると判定した場合（ステップＳｃ８、Ｙｅｓ）、対象無しである旨、すなわち、時刻指定データ及び範囲指定データの両方に対応する点群データが存在しない旨のメッセージを出力して（ステップＳｃ９）、処理を終了する。

　一方、点群データ生成部１７ａは、ｋ＞Ｋでないと判定した場合（ステップＳｃ８、Ｎｏ）、処理を、ステップＳｃ５の処理に進めて、時系列順において、次の２つの符号化点群データＣ_ｉ，ｋ，Ｃ_{ｉ，ｋ＋１}を選択する。なお、ｋ＝Ｋの場合、点群データ生成部１７ａは、その後に行うステップＳｃ５の処理において、符号化点群データＣ_{ｉ，Ｋ＋１}は存在しないため、符号化点群データＣ_ｉ，Ｋのみを選択することになる。この場合、点群データ生成部１７ａは、ステップＳｃ６の処理において、符号化点群データＣ_ｉ，Ｋの範囲の一部、または、全部が、範囲指定データが示すに存在しているか否かを判定する処理を行うことになる。点群データ生成部１７ａは、符号化点群データＣ_ｉ，Ｋの範囲の一部、または、全部が、範囲指定データが示す範囲に存在していると判定した場合、処理をステップＳｃ１０に進める。一方、点群データ生成部１７ａは、符号化点群データＣ_ｉ，Ｋの範囲の一部及び、全部が、範囲指定データが示す範囲に存在していないと判定した場合、処理をステップＳｃ７に進め、その後、処理は終了することになる。

　ステップＳｃ６の処理において、点群データ生成部１７ａは、符号化点群データＣ_ｉ，ｋ，Ｃ_{ｉ，ｋ＋１}のいずれか一方の範囲の一部、または、全部が、範囲指定データが示す範囲に存在していると判定した場合（ステップＳｃ４、一方が存在する）、範囲指定データが示す範囲に存在している方の符号化点群データを符号化点群データＥとする（ステップＳｃ１０）。その後、処理は、図１６及び図１７の接続点Ａによって示されるように、図１７のステップＳｃ１３の処理に進められる。

　ステップＳｃ６の処理において、点群データ生成部１７ａは、符号化点群データＣ_ｉ，ｋ，Ｃ_{ｉ，ｋ＋１}の両方の範囲の一部、または、全部が、範囲指定データが示す範囲に存在していると判定した場合（ステップＳｃ４、両方が存在する）、図１８に示すサブルーチンの処理であって、符号化点群データＣ_ｉ，ｋ，Ｃ_{ｉ，ｋ＋１}を対象とするタイルマージ処理を行う（ステップＳｃ１１）。

　図１８に示すフローチャートを参照しつつ、符号化点群データＣ_ｉ，ｋ，Ｃ_{ｉ，ｋ＋１}を対象とするタイルマージ処理について説明する。点群データ生成部１７ａは、処理対象の２つの符号化点群データである符号化点群データＣ_ｉ，ｋ，Ｃ_{ｉ，ｋ＋１}の「タイルヘッダ情報」の項目のタイルヘッダ基準位置データと、定義データが示すタイルのサイズとに基づいて、範囲指定データが示す範囲に、範囲の一部、または、全部が存在するタイルのタイル識別情報と、タイル基準位置データとの組み合わせを、符号化点群データＣ_ｉ，ｋ，Ｃ_{ｉ，ｋ＋１}の各々の「タイルヘッダ情報」の項目から全て検出する（ステップＳｄ１）。

　点群データ生成部１７ａは、検出したタイル識別情報と、タイル基準位置データとの組み合わせの中で、タイル基準位置データが示す位置が同一である組み合わせが存在するか否かを判定する（ステップＳｄ２）。点群データ生成部１７ａは、タイル基準位置データが示す位置が同一である組み合わせが存在すると判定した場合（ステップＳｄ２、Ｙｅｓ）、タイル基準位置データが示す位置が同一である組み合わせのうち、時系列順において後になる方の符号化点群データ、すなわち、符号化点群データＣ_{ｉ，ｋ＋１}のタイル識別情報と、タイル基準データとの組み合わせ及び当該タイル識別情報に対応する八分木符号化データを含むように符号化点群データＣ_ｉ，ｋと、符号化点群データＣ_{ｉ，ｋ＋１}とをマージして、新たな符号化点群データを生成する（ステップＳｄ３）。

　一方、点群データ生成部１７ａは、タイル基準位置データが示す位置が同一である組み合わせが存在しないと判定した場合（ステップＳｄ２、Ｎｏ）、符号化点群データＣ_ｉ，ｋと、符号化点群データＣ_{ｉ，ｋ＋１}とをマージして、新たな符号化点群データを生成する（ステップＳｄ４）。

　点群データ生成部１７ａは、生成した新たな符号化点群データの「測定時刻」の項目に対して、時系列順において後の符号化点群データＣ_{ｉ，ｋ＋１}の「測定時刻」の項目に書き込まれていた時刻を書き込み（ステップＳｄ５）、サブルーチンの処理を終了する。点群データ生成部１７ａは、ステップＳｃ１１のサブルーチンの処理において新たに生成した符号化点群データを、符号化点群データＥとする（ステップＳｃ１２）。その後、処理は、図１６及び図１７の接続点Ａによって示されるように、図１７のステップＳｃ１３の処理に進められる。

　例えば、図１９（ｂ）に示す符号化点群データＣ_０と、図１９（ｃ）に示す符号化点群データＣ_１との場合に、ステップＳｃ１１の処理、すなわち、符号化点群データＣ_０と、符号化点群データＣ_１とを対象とする図１８に示すタイルマージ処理が行われるとする。ここで、符号化点群データＣ_０の「タイルヘッダ情報」の項目のタイルＣ_０，１及び符号化点群データＣ_１の「タイルヘッダ情報」の項目のタイルＣ_１，１，Ｃ_１，２の範囲の一部、または、全部が、範囲指定データが示す範囲に存在しているとする。一方、符号化点群データＣ_１の「タイルヘッダ情報」の項目のタイルＣ_１，３の範囲の一部及び、全部が、範囲指定データが示す範囲に存在していないとする。この場合、点群データ生成部１７ａは、ステップＳｄ１の処理において、タイルＣ_０，１と、タイルＣ_１，１と、タイルＣ_１，２とを検出するが、タイルＣ_１，３を検出しないことになる。

　点群データ生成部１７ａは、検出したタイルＣ_０，１と、タイルＣ_１，１と、タイルＣ_１，２のタイル基準位置の各々が異なる位置であるため、ステップＳｄ２の判定処理において「Ｎｏ」の判定をする。ステップＳｄ２の後に行うステップＳｄ４の処理において、点群データ生成部１７ａは、符号化点群データＣ_０のタイルＣ_０，１と、符号化点群データＣ_１のタイルＣ_１，１，Ｃ_１，２とをマージした上で、ステップＳｄ５の処理を行うことにより、図２０（ａ）に示す符号化点群データＥを生成する。

　図２０（ａ）に示すように、符号化点群データＣ_０，Ｃ_１が、タイルマージ処理によりマージされた符号化点群データＥにおいて、「測定時刻」の項目には、時系列順において後になる符号化点群データＣ_１の「測定時刻」の項目に書き込まれている「ｔ_１」が書き込まれる。「点群データヘッダ情報」の項目には、点群データ生成部１７ａがステップＳｄ１の処理において検出したタイルＣ_０，１，Ｃ_１，１，Ｃ_１，２の範囲を示すデータが書き込まれる。

　「タイルヘッダ情報」の項目には、点群データ生成部１７ａがステップＳｄ１の処理において検出したタイルＣ_０，１，Ｃ_１，１，Ｃ_１，２の各々のタイル識別情報と、タイル基準位置データとが書き込まれる。「符号化データ」の項目には、タイルＣ_０，１，Ｃ_１，１，Ｃ_１，２の各々のタイル識別情報に対応する八分木符号化データが書き込まれる。

　次に、図１７を参照しつつ、ステップＳｃ１３以降の処理について説明する。点群データ生成部１７ａは、ｋに「１」を加えた値を新たな「ｋ」とする（ステップＳｃ１３）。点群データ生成部１７ａは、新たなｋが、ｋ＞Ｋであるか否かを判定する（ステップＳｃ１４）。点群データ生成部１７ａは、ｋ＞Ｋでないと判定した場合（ステップＳｃ１４、Ｎｏ）、新たなｋに基づいて選択する符号化点群データＣ_ｉ，ｋの「点群データヘッダ情報」の項目に書き込まれている範囲を示すデータを参照し、符号化点群データＣ_ｉ，ｋの範囲の一部、または、全部が、範囲指定データが示す範囲に存在しているか否かを判定する（ステップＳｃ１５）。

　点群データ生成部１７ａは、符号化点群データＣ_ｉ，ｋの範囲の一部及び、全部が、範囲指定データが示す範囲に存在していないと判定した場合（ステップＳｃ１５、Ｎｏ）、処理を、ステップＳｃ１３に進める。一方、点群データ生成部１７ａは、符号化点群データＣ_ｉ，ｋの範囲の一部、または、全部が、範囲指定データが示す範囲に存在していると判定した場合（ステップＳｃ１５、Ｙｅｓ）、図１８に示すサブルーチンの処理であって、符号化点群データＣ_ｉ，ｋ，Ｅを対象とするタイルマージ処理を行う（ステップＳｃ１６）。点群データ生成部１７ａは、ステップＳｃ１６のサブルーチンの処理において新たに生成した符号化点群データを、符号化点群データＥとする（ステップＳｃ１７）。その後、処理は、ステップＳｃ１３の処理に進められる。

　例えば、図２０（ａ）に示す符号化点群データＥと、図２０（ｂ）に示す符号化点群データＣ_２との場合に、ステップＳｃ１６の処理、すなわち、符号化点群データＥと、符号化点群データＣ_２とを対象とする図１８に示すタイルマージ処理が行われるとする。ここで、符号化点群データＣ_２の「タイルヘッダ情報」の項目のタイルＣ_２，１，Ｃ_２，２の範囲の一部、または、全部が、範囲指定データが示す範囲に存在しているとする。この場合、点群データ生成部１７ａは、ステップＳｄ１の処理において、符号化点群データＥのタイルＣ_０，１，Ｃ_１，１，Ｃ_１，２と、符号化点群データＣ_２のタイルＣ_２，１，Ｃ_２，２とを検出することになる。

　点群データ生成部１７ａは、検出したタイルＣ_１，１の基準位置データが示す位置と、タイルＣ_２，１のタイル基準位置データが示す位置とが共に（ｘ_Ｔ－０２，ｙ_Ｔ－０２，ｚ_Ｔ－０２）であるため、ステップＳｄ２の処理において「Ｙｅｓ」の判定をする。その後に行われるステップＳｄ３の処理において、点群データ生成部１７ａは、時系列順において後になる方のタイルＣ_２，１の方を含めるように、符号化点群データＥと、符号化点群データＣ_２とをマージした上で、ステップＳｄ５の処理を行うことにより、図２０（ｃ）に示す符号化点群データＥを生成する。

　図２０（ｃ）に示すように、図２０（ａ）に示す符号化点群データＥと、図２０（ｂ）に示す符号化点群データＣ_１とが、タイルマージ処理によってマージされた符号化点群データＥにおいて、「測定時刻」の項目には、時系列順において後になる符号化点群データＣ_２の「測定時刻」の項目に書き込まれている「ｔ_２」が書き込まれる。「点群データヘッダ情報」の項目には、ステップＳｄ１の処理において、点群データ生成部１７ａが検出したタイルＣ_０，１，Ｃ_１，１，Ｃ_１，２，Ｃ_２，１Ｃ_２，２から、ステップＳｄ３の処理においてマージの対象としなかったタイルＣ_１，１を除いた残りのタイルＣ_０，１，Ｃ_１，２，Ｃ_２，１，Ｃ_２，２の範囲を示すデータが書き込まれる。「タイルヘッダ情報」の項目には、タイルＣ_０，１，Ｃ_１，２，Ｃ_２，１，Ｃ_２，２の各々のタイル識別情報と、タイル基準位置データとが書き込まれる。「符号化データ」の項目には、タイルＣ_０，１，Ｃ_１，２，Ｃ_２，１，Ｃ_２，２の各々のタイル識別情報に対応する八分木符号化データが書き込まれる。

　ステップＳｃ１４の処理において、点群データ生成部１７ａは、ｋ＞Ｋであると判定した場合（ステップＳｃ１４、Ｙｅｓ）、点群データ生成部１７ａは、最後に生成した符号化点群データＥを復号化処理部１９に出力する。復号化処理部１９は、点群データ生成部１７ａが出力する符号化点群データＥを取り込み、定義データにしたがって、取り込んだ符号化点群データＥに対する復号化処理を行う。復号化処理を行うことにより、符号化点群データＥに含まれている八分木符号化データによって示されている各点のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標値が復元されることになる。復号化処理部１９は、復元した各点のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標値と、符号化点群データの「測定時刻」の項目に書き込まれている時刻を含む点群データを生成し、生成した点群データを外部に出力する（ステップＳｃ１８）。外部に出力された点群データが、時刻指定データ及び範囲指定データに対応する点群データになる。

　上記の第２の実施形態の点群データ処理装置１ａにおいて、点群データ記憶部１２ａは、点群データの範囲に一部、または、全部が含まれるタイルごとに各点が八分木符号化により符号化された符号化点群データを記憶しており、符号化点群データは、点群データに含まれる点を含むタイルの位置を示すタイル基準位置データであって所在データであるタイル基準位置データを含むタイルヘッダ情報を有する。

　これにより、第２の実施形態の点群データ処理装置１ａでは、第１の実施形態の点群データ処理装置１が奏する効果に加えて、以下のような効果を奏する。すなわち、点群データ処理装置１ａでは、点群データを八分木符号化した符号化点群データをマージ処理の対象としている。符号化点群データは、八分木符号化していることから、点が存在する範囲をタイル単位で特定することができるようになっている。そのため、点群データ処理装置１ａは、時刻指定データ示す時刻に対応する参照リストデータを用いてマージする符号化点群データを絞り込んだ上で、更に、符号化点群データにおける点が存在するタイルの範囲を示した点群データヘッダ情報に基づいて、範囲指定データが示す範囲の範囲内に点が存在する符号化点群データを絞り込む。その上で、点群データ処理装置１ａは、絞り込んだ符号化点群データのタイルの中で、範囲指定データが示す範囲の範囲内に点が存在するタイルを絞り込む。

　点群データ処理装置１ａは、絞り込んだタイルの中で、同一の位置のタイルが存在する場合、時系列順の後の方のタイルをマージ対象として、タイル単位でマージすることにより、マージした符号化点群データを生成する。したがって、第２の実施形態の点群データ処理装置１ａは、マージする対象のデータ量を、第１の実施形態の点群データ処理装置１に比べて削減することができる。言い換えると、第２の実施形態の点群データ処理装置１ａは、第１の実施形態の点群データ処理装置１のように、点群データに含まれる複数の点の各々の座標データに基づいてマージを行うのではなく、タイルヘッダ情報に示されているタイルの位置を示すタイル基準位置データに基づいてタイル単位でマージを行っている。タイルの各々には、複数の点が含まれる場合が多いことから、タイル単位でマージするということは、複数の点をまとめてマージしているということにもなる。そうすると、第２の実施形態の点群データ処理装置１ａは、複数の点をまとめてマージしていることから、点ごとにマージを行う第１の実施形態の点群データ処理装置１よりも少ない時間でマージを行うことが可能になっている。マージに要する時間を短縮することができるということは、すなわち、参照リストデータの生成に要する時間、及び、参照リストデータに基づいて点群データを生成する際に要する時間を短縮することを可能にしていることになる。したがって、第２の実施形態の点群データ処理装置１ａは、任意の時刻及び任意の測定位置で取得された複数の点群データを統合する際に要する時間を、第１の実施形態の点群データ処理装置１よりも短縮することが可能になる。

　上記の第２の実施形態では、符号化処理部１８は、ブロックに含まれる点が１つになり、更に、その１つの点の位置が、ブロックの代表点の位置になるまで八分割することを繰り返すようにしている。これに対して、符号化処理部１８は、ブロックに含まれる点の数が、予め定められる所定の数になるまで八分割するようにし、点の数が所定の数になった最下層のブロックに含まれる各点の相対座標を示す座標データを、当該最下層のブロックを示す八分木符号化データに関連付けて符号化点群データを生成するようにしてもよい。上記した第２の実施形態において説明した八分木符号化は、復号によって点の位置を完全に再現する可逆符号化の八分木符号化である。これに対して、符号化処理部１８は、非可逆符号化の八分木符号化を行うようにしてもよい。非可逆符号化の八分木符号化を行う場合、符号化処理部１８は、点の数が所定の数になった最下層のブロックを、更に、同一の大きさの複数の立方体で分割することにより量子化し、最下層のブロックに含まれる各点の位置を、量子化した立方体の代表点、例えば、当該立方体の中心の位置で近似する。符号化処理部１８は、近似した位置を示す情報を当該最下層のブロックを示す八分木符号化データに関連付けて符号化点群データを生成することになる。

　上記の第２の実施形態では、マージ点群データ生成部１３ａは、図１５（ｂ）に示すデータ形式のマージ点群データを生成するようにしている。これに対して、マージ点群データ生成部１３ａは、第１の実施形態のマージ点群データ生成部１３が生成するデータ形式のマージ点群データ、すなわち、図３に示すデータ形式のマージ点群データを生成するようにしてもよい。図３に示すデータ形式のマージ点群データを生成する場合、マージ点群データの「座標データ」の項目には、図１５（ｂ）に示すデータ形式のマージ点群データにおける「タイルヘッダ情報」の項目のタイル基準位置データが書き込まれることになる。この場合、点群データ処理装置１ａは、第２の実施形態の参照リスト生成部１５ａに替えて、第１の実施形態の参照リスト生成部１５を備えることにより、参照リストデータを生成することができることになる。

　上記の第２の実施形態では、定義データを、点群データ生成部１７ａ、符号化処理部１８及び復号化処理部１９に与えるようにしている。これに対して、予め定義データを定めておき、点群データ生成部１７ａ、符号化処理部１８及び復号化処理部１９の各々の内部の記憶領域に、予め定めた定義データを記憶させて、各々の内部の記憶領域に記憶されている定義データを、点群データ生成部１７ａ、符号化処理部１８及び復号化処理部１９が参照するようにしてもよい。

　上記の第２の実施形態では、符号化処理部１８は、例えば、図１３に示すデータ形式の符号化点群データを生成しているが、図１３に示すデータ形式は一例であり、符号化処理部１８は、例えば、Ｇ－ｐｃｃのデータ形式の符号化点群データを生成するようにしてもよい。

（点群データに測定時刻データが含まれていない場合の処理（その１））
　上記の第１及び第２の実施形態では、点群データ取得部１１が取得する点群データの各々のデータ形式を、図２に示すように、測定時刻データを含むデータ形式としている。これに対して、点群データのデータ形式は、測定時刻データを含まないデータ形式であってもよい。この場合、例えば、点群データ処理装置１のユーザは、点群データのファイル名と、測定時刻データが示す時刻とを対応付けた別のファイルを所有しており、当該ファイルを参照しつつ、点群データ取得部１１が取得する点群データのファイルを指定する操作をする際に、当該点群データに対応する測定時刻を示すデータを指定して点群データ取得部１１に与える操作を行うようにしてもよい。これにより、点群データ取得部１１は、点群データと、当該点群データの測定時刻を示すデータとを対応付けることが可能になる。この対応付けは、図２に示すように点群データの先頭に、当該点群データに対応する測定時刻データを書き込む対応付けであってもよいし、点群データと、当該点群データに対応する測定時刻データとを組み合わせて１つのファイルとするような対応付けであってもよい。

（点群データに測定時刻データが含まれていない場合の処理（その２））
　点群データに測定時刻データが含まれていない場合、第１及び第２の実施形態において、以下のような処理を行うようにしてもよい。まず、第１の実施形態の場合の処理について説明する。点群データ記憶部１２は、測定時刻データが含まれていない点群データを記憶する。ユーザは、全部マージを示す情報を含む生成指示データに対して、更に、点群データの各々の時系列順を示すデータを含めてマージ点群データ生成部１３に与える。マージ点群データ生成部１３は、生成指示データを取り込み、ステップＳａ２の処理において、取り込んだ生成指示データに含まれている情報が全部マージを示す情報であると判定した場合、生成指示データに含まれている点群データの各々の時系列順を示すデータを読み出す。

　マージ点群データ生成部１３は、読み出した点群データの各々の時系列順を示すデータが示す順番で、点群データ記憶部１２から点群データを読み出し、読み出した点群データを時系列順に並べる。その後、ステップＳａ４以降の処理が行われる。ステップＳａ５及びステップＳａ８の処理において、参照リスト生成部１５は、参照リストデータＲ_ｉ（ここで、ｉは、１～Ｎの整数のいずれかである）を生成するごとに、参照リストデータＲ_ｉに対して時刻を示すデータを付与することをユーザに促すメッセージを出力する。ユーザは、当該メッセージを参照すると、参照リスト記憶部１６に書き込まれている参照リストデータＲ_ｉの「マージ基準時刻」の項目に、当該参照リストデータＲ_ｉに対応する時刻を書き込む操作を行う。

　この場合、マージ点群データＢ_１～Ｂ_Ｎの「マージ基準時刻」の項目には、データが書き込まれないことになる。そのため、マージ点群データ生成部１３は、ステップＳａ２の処理において生成指示データに含まれている情報が、個別マージを示す情報であると判定した場合、ステップＳａ９、Ｓａ１０の処理を行わない。マージ点群データ生成部１３は、ステップＳａ９、Ｓａ１０の処理を行わない代わりに、個別マージを示す情報に関連付けられているファイル名に対応する点群データＡ_Ｍの測定時刻が、マージ点群データ記憶部１４に記憶されているマージ点群データＢ_Ｎにマージされた点群データＡ_１～Ａ_Ｎの各々の測定時刻以前の時刻であるとみなして、ステップＳａ１１～Ｓａ１３の処理を行う。この場合も、参照リスト生成部１５は、ステップＳａ１３において、参照リストデータＲ_Ｍを生成した際に、参照リストデータＲ_Ｍに対して時刻を示すデータを付与することをユーザに促すメッセージを出力する。ユーザは、当該メッセージを参照すると、参照リスト記憶部１６に書き込まれている参照リストデータＲ_Ｍの「マージ基準時刻」の項目に、当該参照リストデータＲ_Ｍに対応する時刻を書き込む操作を行う。

　次に、第２の実施形態の場合の処理について説明する。符号化処理部１８は、点群データ取得部１１が出力する点群データに測定時刻データが含まれていないため「測定時刻」の項目にデータが書き込まれていない符号化点群データを生成して点群データ記憶部１２ａに書き込むことになる。第１の実施形態と同様に、ユーザは、全部マージを示す情報を含む生成指示データに対して、更に、符号化点群データの各々の時系列順を示すデータを含めてマージ点群データ生成部１３ａに与える。マージ点群データ生成部１３ａは、生成指示データを取り込み、ステップＳａ２の処理において、取り込んだ生成指示データに含まれている情報が全部マージを示す情報であると判定した場合、生成指示データに含まれている符号化点群データの各々の時系列順を示すデータを読み出す。

　マージ点群データ生成部１３ａは、読み出した符号化点群データの各々の時系列順を示すデータが示す順番で、点群データ記憶部１２ａから符号化点群データを読み出し、読み出した符号化点群データを時系列順に並べる。その後、第２の実施形態におけるステップＳａ４以降の処理が行われる。その後の処理は、上記した第１の実施形態の処理と同様に、参照リスト生成部１５ａが、参照リストデータＲ_ｉを生成するごとに、参照リストデータＲ_ｉに対して時刻を示すデータを付与することをユーザに促すメッセージを出力する。ユーザは、当該メッセージを参照すると、参照リスト記憶部１６に書き込まれている参照リストデータＲ_ｉの「マージ基準時刻」の項目に、当該参照リストデータＲ_ｉに対応する時刻を書き込む操作を行う。

　第２の実施形態において、生成指示データに個別マージを示す情報が含まれている場合、マージ点群データ生成部１３ａは、第１の実施形態と同様に、ステップＳａ９，Ｓａ１０の処理を行わず、個別マージを示す情報に関連付けられているファイル名に対応する符号化点群データＣ_Ｍの測定時刻が、マージ点群データ記憶部１４ａに記憶されているマージ点群データＤ_Ｎにマージされた符号化点群データＣ_１～Ｃ_Ｎの各々の測定時刻以前の時刻であるとみなして、第２の実施形態におけるステップＳａ１１～Ｓａ１３の処理を行う。なお、第１及び第２の実施形態において、参照リスト生成部１５，１５ａは、参照リストデータＲ_ｉに対して時刻を示すデータを付与することをユーザに促すメッセージを出力する際、参照リストデータＲ_ｉの「参照データ」の項目の最後の行の参照データをメッセージに含めて出力するようにしてもよい。このようにすることで、ユーザは、メッセージに含まれている参照データに基づいて、参照リストデータＲ_ｉの「マージ基準時刻」の項目に書き込む時刻に対応する点群データ、または、符号化点群データのファイル名を容易に特定することが可能になる。

（第１及び第２の実施形態のその他の構成例について）
　上記の第１及び第２の実施形態では、点群データに含まれている測定時刻データが示す時刻は、例えば、測定装置において点群データが生成された時刻であるとしている。これに対して、点群データに含まれている測定時刻データが示す時刻は、以下のような時刻であってもよい。例えば、点群データによっては、点の座標データごとに、当該点が測定された測定時刻が関連付けられていることもある。このような場合、マージ点群データ生成部１３は、点群データのファイルに含まれる各点の測定時刻のうち最も早い時刻、または、最も遅い時刻、または、最も早い時刻と最も遅い時刻を平均した時刻のいずれかを当該点群データのファイルの測定時刻としてもよい。

　上記の第１及び第２の実施形態では、点群データ取得部１１が取得する点群データのファイルフォーマットは、予め定められるとしており、マージ点群データ生成部１３、点群データ生成部１７及び符号化処理部１８は、予め定められたファイルフォーマットにしたがって点群データに含まれているデータを参照するものとしている。これに対して、点群データ取得部１１が複数のファイルフォーマットの点群データを取得する場合、マージ点群データ生成部１３、点群データ生成部１７及び符号化処理部１８は、例えば、「．ｐｌｙ」や「．ｃｓｖ」などのファイル名に付与される拡張子に応じて異なる読み出し処理を行って、点群データに含まれているデータを取得するようにしてもよい。

　上記の第１及び第２の実施形態において、マージ点群データ生成部１３，１３ａ、参照リスト生成部１５，１５ａ及び点群データ生成部１７，１７ａとして、例えば、トランスコーダなどが適用される。トランスコーダを適用する場合において、第１の実施形態において、マージ点群データ生成部１３と参照リスト生成部１５を、１台のトランスコーダにより実現するようにしてもよく、第２の実施形態において、マージ点群データ生成部１３ａと参照リスト生成部１５ａを、１台のトランスコーダにより実現するようにしてもよい。

　上記の第１及び第２の実施形態において、点群データは、点の位置を示す座標データを含むようにしているが、更に、点の色を示すデータ、例えば、赤、青、緑の各々の光の強度値を示すデータや、反射強度を示すデータなどを含んでいてもよい。なお、マージ点群データ生成部１３、点群データ生成部１７、符号化処理部１８及び復号化処理部１９は、座標データが示す位置が同じ点であっても、色や反射強度が異なる点については、異なる点として処理を行うことになる。

　上記したように、第１の実施形態及び第２の実施形態の両方において、マージする対象は、共に点群データの点の所在を示すデータという点では、共通している。すなわち、上記の第１の実施形態では、点の所在を示す所在データとして、点の位置を示す座標データを適用し、座標データに参照データを属性情報として関連付けるようにしている。第２の実施形態では、点の所在を示す所在データとして、点を含むタイルの位置を示すタイル基準位置データを適用し、タイル基準位置データに参照データを属性情報として関連付けるようにしている。これらに加えて、点の所在を示す所在データとして、点を含むメッシュやポリゴン等の構造物の位置を示すデータを適用し、当該データに対して参照データを属性情報として関連付けるようにしてもよい。

　上記の第１の実施形態において、マージ点群データ生成部１３及び点群データ生成部１７は、２つの点群データをマージする場合、時系列順において後の方の点群データの点を中心とする予め定められる一定の大きさの範囲に、時系列順において前の方の点群データの点が存在する場合、時系列順において後の方の点群データの点をマージ対象とする選択処理を行っている。マージ点群データ生成部１３が、当該選択処理を行うことにより、参照リスト生成部１５が生成する参照リストデータに含まれている参照データの数を減らすことができ、それにより、点群データ生成部１７が、点群データをマージする際の点群データの数を減らすことができるという効果がある。ただし、マージ点群データ生成部１３及び点群データ生成部１７の両方において、上記のような同様の処理を行わなくても、点群データ生成部１７の方において行うことにより、ユーザが所望する点群データを得ることができる。そのため、マージ点群データ生成部１３は、上記の選択処理を行わないようにしてもよい。第２の実施形態においても、マージ点群データ生成部１３ａは、２つの符号化点群データをマージする場合、２つの符号化点群データに、タイル基準位置が同一の位置であるタイルが存在する場合、時系列順において後の方のタイルをマージ対象とする選択処理を行っているが、上記と同様の理由から、マージ点群データ生成部１３ａは、当該選択処理を行わないようにしてもよい。

　上記の第１及び第２の実施形態において、「時刻」とは、年、月、日、時、分、秒で表される時を示すものとしているが、時、分、秒の単位まで含まない、年、月、日で表される時を示すものとしてもよく、この場合、例えば、測定時刻データなどの時刻を示すデータは、年、月、日の単位の値を含むデータになる。

　上述した実施形態における点群データ処理装置１，１ａをコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

　以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

　複数の点群データに対する処理を行う技術に適用することが可能である。

１…点群データ処理装置、１１…点群データ取得部、１２…点群データ記憶部、１３…マージ点群データ生成部、１４…マージ点群データ記憶部、１５…参照リスト生成部、１６…参照リスト記憶部、１７…点群データ生成部

Claims

　三次元空間における複数の測定位置において任意の測定時刻に測定された複数の点群データを記憶する点群データ記憶部と、
　いずれか１つの前記測定時刻に対応する前記点群データと、当該測定時刻の以前に測定された前記点群データとを時系列順に統合した際の点の所在を示す所在データと、前記所在データごとに付与する参照データであって前記所在データによって示される点が含まれていた前記点群データを特定する参照データとを含むマージ点群データを前記点群データ記憶部が記憶する前記点群データに基づいて時系列順に生成するマージ点群データ生成部と、
　を備える点群データ処理装置。
　前記マージ点群データ生成部が生成する前記マージ点群データに含まれている前記参照データから異なる前記参照データを時系列順に選択し、時系列順に選択した前記参照データを含む参照リストデータを複数の前記点群データの各々の前記測定時刻ごとに生成する参照リスト生成部
　を備える請求項１に記載の点群データ処理装置。
　前記三次元空間を予め定められる同一の大きさの立方体に分割し、分割した前記立方体の各々がタイルとして予め定められており、
　前記点群データ記憶部が記憶する前記点群データは、当該点群データの範囲に一部、または、全部が含まれる前記タイルごとに各点が八分木符号化により符号化された符号化点群データであり、前記符号化点群データは、前記点群データに含まれる点を含む前記タイルの位置を示すタイル基準位置データであって前記所在データであるタイル基準位置データを含むタイルヘッダ情報を有する、
　請求項２に記載の点群データ処理装置。
　時刻を指定する時刻指定データと、範囲を示す範囲指定データとを受け、受けた前記時刻指定データが示す時刻に対応する測定時刻の前記参照リストデータを選択し、選択した前記参照リストデータに含まれている前記参照データに対応する前記符号化点群データを前記点群データ記憶部から読み出し、読み出した前記符号化点群データに含まれている前記タイルヘッダ情報と、前記範囲指定データとに基づいて、読み出した前記符号化点群データをタイル単位で時系列順に統合して、前記時刻指定データが示す時刻及び前記範囲指定データが示す範囲に対応する符号化点群データを生成する点群データ生成部と、
　前記点群データ生成部が生成する前記符号化点群データを復号化した点群データを生成する復号化処理部と、
　を備える請求項３に記載の点群データ処理装置。
　前記点群データ記憶部が記憶する前記符号化点群データは、更に、前記符号化点群データの範囲を示す点群データヘッダ情報を含んでおり、
　前記点群データ生成部は、
　前記点群データヘッダ情報と、前記範囲指定データとに基づいて、前記点群データ記憶部から読み出した前記符号化点群データの中から前記範囲指定データが示す範囲に点を含む前記符号化点群データを選択し、選択した前記符号化点群データを、前記タイルヘッダ情報と、前記範囲指定データとに基づいて、タイル単位で時系列順に統合して、前記時刻指定データが示す時刻及び前記範囲指定データが示す範囲に対応する符号化点群データを生成する、
　請求項４に記載の点群データ処理装置。
　前記点群データ生成部は、
　前記符号化点群データをタイル単位で時系列順に統合する際、前記タイル基準位置データが示す位置が同一である前記タイルが存在する場合、時系列順において後の方の前記符号化点群データに含まれるタイルをマージ対象として、前記符号化点群データをタイル単位で時系列順に統合する、
　請求項４または請求項５に記載の点群データ処理装置。
　三次元空間における複数の測定位置において任意の測定時刻に測定された複数の点群データを点群データ記憶部に記憶させ、
　マージ点群データ生成部が、いずれか１つの前記測定時刻に対応する前記点群データと、当該測定時刻の以前に測定された前記点群データとを時系列順に統合した際の点の所在を示す所在データと、前記所在データごとに付与する参照データであって前記所在データによって示される点が含まれていた前記点群データを特定する参照データとを含むマージ点群データを前記点群データ記憶部が記憶する前記点群データに基づいて時系列順に生成する、
　点群データ処理方法。
　コンピュータを
　三次元空間における複数の測定位置において任意の測定時刻に測定された複数の点群データを記憶する点群データ記憶手段、
　いずれか１つの前記測定時刻に対応する前記点群データと、当該測定時刻の以前に測定された前記点群データとを時系列順に統合した際の点の所在を示す所在データと、前記所在データごとに付与する参照データであって前記所在データによって示される点が含まれていた前記点群データを特定する参照データとを含むマージ点群データを前記点群データ記憶手段が記憶する前記点群データに基づいて時系列順に生成するマージ点群データ生成手段、
　として機能させるためのプログラム。