(57)【要約】【課題】地物の三次元位置を計測できるようにすることを目的とする。【解決手段】撮影部２１１は、第１地点での第１撮影によって第１画像を得て、第２地点での第２撮影によって第２画像を得る。第１画像と第２画像とのそれぞれには計測対象が映っている。位置姿勢計測部２１２は、第１撮影時と第２撮影時とのそれぞれにカメラ２０６の三次元位置と三次元姿勢とを計測する。計測箇所受付部２３１は、第１画像をタッチパネル２０５に表示し、第１画像の中の計測箇所を受け付ける。対応箇所特定部２３２は、第１撮影時と第２撮影時とのそれぞれにおけるカメラ２０６の三次元位置と三次元姿勢とに基づいて、第２画像の中の対応箇所を特定する。対象位置算出部２３３は、第１画像の中の計測箇所と第２画像の中の対応箇所とに基づいて、計測対象の三次元位置を算出する。【選択図】図２
2020122697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラと計測センサとディスプレイとを備える三次元計測装置であって、
第１地点で前記カメラを用いて行われる第１撮影によって、計測対象が映った第１画像を得て、第２地点で前記カメラを用いて行われる第２撮影によって、前記計測対象が映った第２画像を得る撮影部と、
前記第１撮影時に前記計測センサを用いて前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とを計測し、前記第２撮影時に前記計測センサを用いて前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とを計測する位置姿勢計測部と、
前記第１画像を前記ディスプレイに表示し、前記第１画像の中で前記計測対象が映っている箇所である計測箇所を受け付ける計測箇所受付部と、
前記第１撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢と、前記第２撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とに基づいて、前記第２画像の中で前記計測箇所に対応する箇所である対応箇所を特定する対応箇所特定部と、
前記第１画像の中の前記計測箇所と前記第２画像の中の前記対応箇所とに基づいて、前記計測対象の三次元位置を算出する対象位置算出部と
を備える三次元計測装置。
【請求項２】
前記対応箇所特定部は、
前記第１撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢と、前記第２撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢と、前記第１画像の中の前記計測箇所とに基づいて、前記第２画像におけるエピポーラ線を算出し、
算出されたエピポーラ線が記された状態で前記第２画像を前記ディスプレイに表示し、
表示された第２画像に記されたエピポーラ線上で指定される箇所を前記対応箇所として受け付ける
請求項１に記載の三次元計測装置。
【請求項３】
前記対応箇所特定部は、
前記第１撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢と、前記第２撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢と、前記第１画像の中の前記計測箇所とに基づいて、前記第２画像におけるエピポーラ線を算出し、
前記第２画像におけるエピポーラ線に位置する複数の画素から、前記第１画像の中の前記計測箇所に位置する画素と合致する画素を前記対応箇所として特定する
請求項１に記載の三次元計測装置。
【請求項４】
前記対象位置算出部は、
前記第１撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢と、前記第２撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢と、前記第１画像の中の前記計測箇所と前記第２画像の中の前記対応箇所との視差とに基づいて、前記計測対象の前記三次元位置を算出する
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の三次元計測装置。
【請求項５】
前記対象位置算出部は、
前記第１撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢と前記第１画像の中の前記計測箇所とに基づいて第１視線ベクトルを算出し、前記第２撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢と前記第２画像の中の前記対応箇所とに基づいて第２視線ベクトルを算出し、前記第１視線ベクトルと前記第２視線ベクトルとの交点の三次元座標値を前記計測対象の前記三次元位置として算出する
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の三次元計測装置。
【請求項６】
前記第１撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とに基づいて、前記第１画像に映っている範囲の三次元点群である第１点群を表す第１点群データを取得し、前記第２撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とに基づいて、前記第２画像に映っている範囲の三次元点群である第２点群を表す第２点群データを取得する点群取得部と、
取得された第１点群データと前記第１撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とに基づいて前記第１点群を前記第１画像に投影し、取得された第２点群データと前記第２撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とに基づいて前記第２点群を前記第２画像に投影する点群投影部と、
前記第１点群から前記第１画像の中の第１特徴部分に対応する第１特徴点群を検出し、検出された第１特徴点群が前記第１特徴部分に投影されるように前記第１撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とを補正し、前記第２点群から前記第２画像の中の第２特徴部分に対応する第２特徴点群を検出し、検出された第２特徴点群が前記第２特徴部分に投影されるように前記第２撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とを補正する位置姿勢補正部とを備える
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の三次元計測装置。
【請求項７】
前記点群取得部は、
前記第１撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とを含む第１点群要求データを情報管理装置へ送信し、前記情報管理装置から前記第１点群データを受信し、
前記第２撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とを含む第２点群要求データを前記情報管理装置へ送信し、前記情報管理装置から前記第２点群データを受信する請求項６に記載の三次元計測装置。
【請求項８】
三次元位置および三次元姿勢を計測する計測センサと、
第１撮影時に計測対象が映った第１画像を得るとともに、第１撮影時の位置とは異なる位置で第２撮影時に前記計測対象が映った第２画像を得るカメラと、
前記第１画像と前記第２画像とのそれぞれに、計測箇所を指定するマーカを表示するディスプレイと、
外部の情報管理装置との通信によって、位置が既知の三次元点群情報を得て、前記計測センサの計測情報に基づいて、前記三次元点群情報を前記第１画像と前記第２画像とに投影し、前記三次元点群情報の位置合わせを行い、前記第１画像の中の前記マーカによる前記計測箇所の指定点と、前記第２画像の中の前記マーカによる前記計測箇所の指定点とに基づいて、前記計測箇所の三次元位置を算出するプロセッサと、
を備える三次元計測装置。
【請求項９】
第１地点でカメラを用いて行われる第１撮影によって、計測対象が映った第１画像を得て、第２地点で前記カメラを用いて行われる第２撮影によって、前記計測対象が映った第２画像を得る撮影処理と、
前記第１撮影時に計測センサを用いて前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とを計測し、前記第２撮影時に前記計測センサを用いて前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とを計測する位置姿勢計測処理と、
前記第１画像をディスプレイに表示し、前記第１画像の中で前記計測対象が映っている箇所である計測箇所を受け付ける計測箇所受付処理と、
前記第１撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢と、前記第２撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とに基づいて、前記第２画像の中で前記計測箇所に対応する箇所である対応箇所を特定する対応箇所特定処理と、
前記第１画像の中の前記計測箇所と前記第２画像の中の前記対応箇所とに基づいて、前記計測対象の三次元位置を算出する対象位置算出処理と
をコンピュータに実行させるための三次元計測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元計測に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地物の三次元データは、車両の位置を高精度に推定するために用いられる。
特許文献１には、地物の三次元データを用いて車両の位置を高精度に推定する方法が開示されている。
【０００３】
特許文献２から特許文献７については実施の形態において言及する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１１６０１４号公報
【特許文献２】特許第５５８２６９１号公報
【特許文献３】特許第４３４４８６９号公報
【特許文献４】特許第４１３２０６８号公報
【特許文献５】特許第４６１９９６２号公報
【特許文献６】特許第４５６８８４５号公報
【特許文献７】特許第３９６６４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、地物の三次元位置を計測できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の三次元計測装置は、カメラと計測センサとディスプレイとを備える。
第１地点で前記カメラを用いて行われる第１撮影によって、計測対象が映った第１画像を得て、第２地点で前記カメラを用いて行われる第２撮影によって、前記計測対象が映った第２画像を得る撮影部と、
前記第１撮影時に前記計測センサを用いて前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とを計測し、前記第２撮影時に前記計測センサを用いて前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とを計測する位置姿勢計測部と、
前記第１画像を前記ディスプレイに表示し、前記第１画像の中で前記計測対象が映っている箇所である計測箇所を受け付ける計測箇所受付部と、
前記第１撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢と、前記第２撮影時における前記カメラの三次元位置と三次元姿勢とに基づいて、前記第２画像の中で前記計測箇所に対応する箇所である対応箇所を特定する対応箇所特定部と、
前記第１画像の中の前記計測箇所と前記第２画像の中の前記対応箇所とに基づいて、前記計測対象の三次元位置を算出する対象位置算出部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、地物の三次元位置を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１における三次元計測システム１００の構成図。
【図２】実施の形態１における三次元計測装置２００の構成図。
【図３】実施の形態１における情報管理装置３００の構成図。
【図４】実施の形態１における三次元計測方法のフローチャート。
【図５】実施の形態１における第１地点処理（Ｓ１１０）のフローチャート。
【図６】実施の形態１における計測箇所受付処理（Ｓ１２０）のフローチャート。
【図７】実施の形態１における第２地点処理（Ｓ１３０）のフローチャート。
【図８】実施の形態１における対応箇所特定処理（Ｓ１４０）のフローチャート。
【図９】実施の形態１における対象位置算出処理（Ｓ１５０）のフローチャート。
【図１０】実施の形態１における三次元計測方法の第１具体例を示す図。
【図１１】実施の形態１における三次元計測方法の第２具体例を示す図。
【図１２】実施の形態１における対応箇所特定処理（Ｓ１４０）の別例のフローチャート。
【図１３】実施の形態１における対象位置算出処理（Ｓ１５０）の別例のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態および図面において、同じ要素または対応する要素には同じ符号を付している。説明した要素と同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。
【００１０】
実施の形態１．
三次元計測システム１００について、図１から図１３に基づいて説明する。
【００１１】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１に基づいて、三次元計測システム１００の構成を説明する。
三次元計測システム１００は、物体の三次元位置を計測するためのシステムである。
【００１２】
三次元計測システム１００は、情報管理センサ１０１と三次元計測装置２００とを備える。情報管理センサ１０１は、情報管理装置３００を備える。
三次元計測装置２００と情報管理装置３００とは、ネットワーク１０２を介して互いに通信する。
【００１３】
図２に基づいて、三次元計測装置２００の構成を説明する。
三次元計測装置２００は、プロセッサ２０１とメモリ２０２と補助記憶装置２０３と通信装置２０４とタッチパネル２０５とカメラ２０６と計測センサ２０７といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。
三次元計測装置２００を実現するコンピュータの具体例は、スマートフォンまたはタブレットＰＣである。ＰＣはパーソナルコンピュータの略称である。但し、その他の種類のコンピュータが三次元計測装置２００として使用されてもよい。
【００１４】
プロセッサ２０１は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、またはＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。
メモリ２０２は揮発性の記憶装置である。メモリ２０２は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ２０２はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。メモリ２０２に記憶されたデータは必要に応じて補助記憶装置２０３に保存される。
補助記憶装置２０３は不揮発性の記憶装置である。例えば、補助記憶装置２０３は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、またはフラッシュメモリである。補助記憶装置２０３に記憶されたデータは必要に応じてメモリ２０２にロードされる。
通信装置２０４は、レシーバおよびトランスミッタである。例えば、通信装置２０４は、通信チップまたはＮＩＣである。ＮＩＣはＮｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄの略称である。
タッチパネル２０５は、ディスプレイを有する入出力装置である。三次元計測装置２００は、タッチパネル２０５とは別の種類の入出力装置を備えてもよい。例えば、三次元計測装置２００は、タッチパネル２０５の代わりに、ディスプレイおよびテンキーなどを備えてもよい。
カメラ２０６は、デジタルカメラである。
計測センサ２０７は、三次元計測装置２００の位置および姿勢を計測するための１つ以上のセンサである。例えば、計測センサ２０７は、ＧＰＳセンサ、ジャイロセンサおよび加速度センサなどである。ＧＰＳセンサはＧＰＳ受信機またはＧＰＳモジュールとも呼ばれる。ＧＰＳはＧｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍの略称である。
【００１５】
三次元計測装置２００は、撮影部２１１と位置姿勢計測部２１２と点群取得部２１３と位置姿勢補正部２２２と点群投影部２２１と計測箇所受付部２３１と対応箇所特定部２３２と対象位置算出部２３３といった要素を備える。これらの要素はソフトウェアで実現される。
【００１６】
補助記憶装置２０３には、撮影部２１１と位置姿勢計測部２１２と点群取得部２１３と位置姿勢補正部２２２と点群投影部２２１と計測箇所受付部２３１と対応箇所特定部２３２と対象位置算出部２３３としてコンピュータを機能させるための三次元計測プログラムが記憶されている。三次元計測プログラムは、メモリ２０２にロードされて、プロセッサ２０１によって実行される。
さらに、補助記憶装置２０３にはＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）が記憶されている。ＯＳの少なくとも一部は、メモリ２０２にロードされて、プロセッサ２０１によって実行される。
つまり、プロセッサ２０１は、ＯＳを実行しながら、三次元計測プログラムを実行する。
三次元計測プログラムを実行して得られるデータは、メモリ２０２、補助記憶装置２０３、プロセッサ２０１内のレジスタ、または、プロセッサ２０１内のキャッシュメモリといった記憶装置に記憶される。
【００１７】
メモリ２０２は記憶部２９０として機能する。但し、他の記憶装置が、メモリ２０２の代わりに、又は、メモリ２０２と共に、記憶部２９０として機能してもよい。
【００１８】
三次元計測装置２００は、プロセッサ２０１を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。複数のプロセッサは、プロセッサ２０１の役割を分担する。
【００１９】
三次元計測プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータ読み取り可能に記録（格納）することができる。
【００２０】
図３に基づいて、情報管理装置３００の構成を説明する。
情報管理装置３００は、プロセッサ３０１とメモリ３０２と補助記憶装置３０３と通信装置３０４と入出力インタフェース３０５といったハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線を介して互いに接続されている。
情報管理装置３００を実現するコンピュータの具体例は、データベースサーバである。但し、その他の種類のコンピュータが情報管理装置３００として使用されてもよい。
【００２１】
プロセッサ３０１は、演算処理を行うＩＣであり、他のハードウェアを制御する。例えば、プロセッサ３０１はＣＰＵ、ＤＳＰまたはＧＰＵである。
メモリ３０２は揮発性の記憶装置である。メモリ３０２は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。例えば、メモリ３０２はＲＡＭである。メモリ３０２に記憶されたデータは必要に応じて補助記憶装置３０３に保存される。
補助記憶装置３０３は不揮発性の記憶装置である。例えば、補助記憶装置３０３は、ＲＯＭ、ＨＤＤまたはフラッシュメモリである。補助記憶装置３０３に記憶されたデータは必要に応じてメモリ３０２にロードされる。
通信装置３０４は、レシーバおよびトランスミッタである。例えば、通信装置３０４は通信チップまたはＮＩＣである。
入出力インタフェース３０５は入出力装置が接続されるポートである。例えば、入出力インタフェース３０５はＵＳＢ端子であり、入力装置はキーボードおよびマウスであり、出力装置はディスプレイである。ＵＳＢはＵｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓの略称である。
【００２２】
情報管理装置３００は、要求受付部３１１と点群抽出部３１２と点群応答部３１３といった要素を備える。これらの要素はソフトウェアで実現される。
【００２３】
補助記憶装置３０３には、要求受付部３１１と点群抽出部３１２と点群応答部３１３としてコンピュータを機能させるための情報管理プログラムが記憶されている。情報管理プログラムは、メモリ３０２にロードされて、プロセッサ３０１によって実行される。
さらに、補助記憶装置３０３にはＯＳが記憶されている。ＯＳの少なくとも一部は、メモリ３０２にロードされて、プロセッサ３０１によって実行される。
つまり、プロセッサ３０１は、ＯＳを実行しながら、情報管理プログラムを実行する。
情報管理プログラムを実行して得られるデータは、メモリ３０２、補助記憶装置３０３、プロセッサ３０１内のレジスタ、または、プロセッサ３０１内のキャッシュメモリといった記憶装置に記憶される。
【００２４】
メモリ３０２および補助記憶装置３０３は点群データベース３９０として機能する。
点群データベース３９０は、三次元点群データを管理するためのデータベースである。
三次元点群データは、三次元点群を表す。三次元点群データの形式は、例えば、ＬＡＳファイルである。ＬＡＳファイルとは、航空機または車両で計測されたＬＩＤＡＲデータを格納するための業界標準のバイナリ形式を指す。ＬＩＤＡＲは、Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ、または、Ｌａｓｅｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇの略称である。
三次元点群は、１つ以上の三次元点である。
１つの三次元点は、１つの地点に対応する。各三次元点は三次元座標値を有する。
【００２５】
情報管理装置３００は、プロセッサ３０１を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。複数のプロセッサは、プロセッサ３０１の役割を分担する。
【００２６】
情報管理プログラムは、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体にコンピュータ読み取り可能に記録（格納）することができる。
【００２７】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
三次元計測システム１００の動作は三次元計測方法に相当する。また、三次元計測方法の手順は三次元計測プログラムの手順に相当する。
【００２８】
図４に基づいて、三次元計測方法を説明する。
ステップＳ１１０において、撮影部２１１は、第１地点でカメラ２０６を用いて行われる第１撮影によって、第１画像を得る。
第１撮影は、第１地点でカメラ２０６を用いて行われる撮影である。
第１画像は、計測対象が映った画像であり、第１撮影によって得られる。
【００２９】
また、位置姿勢計測部２１２は、第１撮影時に計測センサ２０７を用いて、カメラ２０６の三次元位置と三次元姿勢とを計測する。
三次元位置は、三次元座標値で表される。
三次元姿勢は、ロール角とピッチ角とヨー角とで表される。
【００３０】
図５に基づいて、第１地点処理（Ｓ１１０）の手順を説明する。
図５の説明において、三次元計測装置２００を「スマートフォン」と称する。
【００３１】
ステップＳ１１１において、利用者は、スマートフォンを持って第１地点に移動し、スマートフォンのカメラ２０６を計測対象に向け、撮影操作を行う。
そして、撮影部２１１は、カメラ２０６を動作させることによって、第１撮影を行う。これにより、第１画像が得られる。
【００３２】
ステップＳ１１２において、位置姿勢計測部２１２は、計測センサ２０７を動作させる。これにより、第１撮影時における三次元計測装置２００の三次元位置と、第１撮影時における三次元計測装置２００の三次元姿勢とが計測される。
そして、位置姿勢計測部２１２は、第１撮影時における三次元計測装置２００の三次元位置にカメラ２０６の位置オフセットを加算する。これにより、第１撮影時におけるカメラ２０６の三次元位置が算出される。カメラ２０６の位置オフセットは、記憶部２９０に予め登録されている。
さらに、位置姿勢計測部２１２は、第１撮影時における三次元計測装置２００の三次元姿勢にカメラ２０６の姿勢オフセットを加算する。これにより、第１撮影時におけるカメラ２０６の三次元姿勢が算出される。カメラ２０６の姿勢オフセットは、記憶部２９０に予め登録されている。
【００３３】
ステップＳ１１３において、点群取得部２１３は、第１撮影時におけるカメラ２０６の三次元位置と第１撮影時におけるカメラ２０６の三次元姿勢とに基づいて、第１点群データを取得する。
第１点群データは、第１点群を表す。
第１点群は、第１画像に映っている範囲の三次元点群である。
【００３４】
点群取得部２１３は、第１点群データを次のように取得する。
まず、点群取得部２１３は、通信装置２０４を用いて、第１点群要求データを情報管理装置３００へ送信する。第１点群要求データは、第１撮影時におけるカメラ２０６の三次元位置と、第１撮影時におけるカメラ２０６の三次元姿勢と、第１撮影時におけるカメラパラメータと、を含む。例えば、カメラパラメータは、焦点距離、画像サイズまたは画素サイズである。
次に、要求受付部３１１は、通信装置３０４を用いて、第１点群要求データを受信する。
次に、点群抽出部３１２は、要求受付部３１１からの第１点群要求データに基づいて、点群データベース３９０から第１点群データを抽出する。
次に、点群応答部３１３は、通信装置３０４を用いて、点群抽出部３１２からの第１点群データを三次元計測装置２００へ送信する。なお、カメラの位置からの奥行き方向に制限をかけることで、三次元点群データのデータ量を抑えることができる。制限の一例は、カメラ中心から奥行き１０メートル以内である。
そして、点群取得部２１３は、通信装置２０４を用いて、第１点群データを受信する。
【００３５】
第１点群データの抽出について説明する。
点群抽出部３１２は、第１画像平面に投影される三次元点群の点群データを点群データベース３９０から抽出する。抽出される点群データが第１点群データである。
第１画像平面への三次元点群の投影についてステップＳ１１４で説明する。
【００３６】
第１点群データの取得時に第１撮影が行われてもよい。具体例を以下に説明する。
利用者がスマートフォンのタッチパネル２０５を操作してアプリケーションを起動すると、カメラ画像を定期的に取得できるようになる。その状態から、定期的に（例えば、数秒に１回）、カメラ２０６の概略位置およびカメラ２０６の概略姿勢が送付されるタイミングで第１点群要求データが出る。第１撮影要求データが送付され、第１点群がタッチパネル２０５のディスプレイに表示される。位置姿勢の微調整が終わった後、メッセージ“ターゲット選択”がディスプレイに表示され、ターゲット選択用ゲートがディスプレイに現れる。利用者は、ゲート内にターゲットを収め、ディスプレイに表示されるメッセージ“第１撮影ＯＫ？”をクリックする。これにより、カメラ２０６によって第１撮影が行われて第１画像が得られ、第１撮影時が確定する。第１撮影時刻と第１画像はメモリ２０２に一時記憶される。その後、後述する第２撮影が行われる。
利用者がタッチパネル２０５の点群取得ボタンを押してもよい。点群取得ボタンが押されると、スマートフォンのカメラ２０６が起動し、撮影が開始される。その状態で、利用者は、タッチパネル２０５の撮影ボタンを通じて撮影指示を入力する。すると、カメラ２０６によって第１撮影が行われて第１画像が得られ、第１撮影時が確定する。第１撮影時刻と第１画像はメモリ２０２に一時記憶される。そして、第１点群要求データが発生する。
【００３７】
ステップＳ１１４において、点群投影部２２１は、通信装置２０４から取得された第１点群データと、第１撮影時におけるカメラ２０６の三次元位置と、第１撮影時におけるカメラ２０６の三次元姿勢とに基づいて、第１点群を第１画像に投影する。
【００３８】
第１画像への第１点群の投影について説明する。
第１画像への第１点群の投影は、第１画像平面への第１点群の投影に相当する。
第１画像平面は、第１画像に対応する画像平面である。
画像平面は、画像に対応する三次元平面である。画像平面は、カメラの位置からカメラの視線方向に焦点距離離れた地点を含み、カメラの視線方向と直交する。画像平面の大きさは、カメラのパラメータによって決まる。
各三次元点は、カメラから三次元点への視線ベクトルと画像平面との交点に投影される。視線ベクトルはＬＯＳベクトルともいう。ＬＯＳはＬｉｎｅ  Ｏｆ  Ｓｉｇｈｔの略称である。
【００３９】
ステップＳ１１４では、特許文献４または特許文献５に開示されている技術を利用することができる。
特許文献４には、デジタル画像面における対象点の投影点について開示されている（図３参照）。
特許文献５には、三次元点群データをカメラの画像平面に対して投影する投影変換処理が開示されている。
【００４０】
ステップＳ１１５において、位置姿勢補正部２２２は、第１点群から第１画像の中の第１特徴部分に対応する第１特徴点群を検出する。
第１特徴部分は、第１画像に含まれる特徴部分である。例えば、特徴部分はエッジ部分である。特徴部分の具体例は、路肩のエッジである。
第１特徴点群は、第１点群データにおける第１特徴部分を表す三次元点群である。
【００４１】
ステップＳ１１５では、特許文献２および特許文献３に開示されている技術を利用することができる。
特許文献２には、点群が表すエッジ部分を特定すること、および、各エッジが路肩、歩道、壁面またはポールであることが開示されている（図２１参照）。特許文献３にも同様の開示がされている。
【００４２】
ステップＳ１１６において、位置姿勢補正部２２２は、検出された第１特徴点群が第１特徴部分に投影されているか判定する。
例えば、位置姿勢補正部２２２は、第１画像の中の第１特徴部分と第１画像に投影されている第１特徴点群との位置のずれ量を算出し、算出されたずれ量を誤差閾値と比較する。ずれ量が誤差閾値以下である場合、位置姿勢補正部２２２は、第１特徴点群が第１特徴部分に投影されていると判定する。
第１特徴点群が第１特徴部分に投影されている場合、第１地点処理（Ｓ１１０）は終了する。
第１特徴点群が第１特徴部分に投影されていない場合、処理はステップＳ１１７に進む。
【００４３】
ステップＳ１１６では、特許文献５に開示されている技術を利用することができる。
特許文献５には、画像に投影された点群が形成する段差と画像に映った段差とのマッチングについて開示されている（図１３参照）。
【００４４】
ステップＳ１１７において、位置姿勢補正部２２２は、第１撮影時におけるカメラ２０６の三次元位置と第１撮影時におけるカメラ２０６の三次元姿勢との少なくとも一方を補正する。
具体的には、位置姿勢補正部２２２は、第１撮影時におけるカメラ２０６の三次元位置に位置補正量を加算する。また、位置姿勢補正部２２２は、第１撮影時におけるカメラ２０６の三次元姿勢に姿勢補正量を加算する。位置補正量と姿勢補正量とのそれぞれは、規定値であってもよいし、第１特徴部分と第１特徴点群との位置のずれ量に基づいて算出される値であってもよい。また、利用者が、第１特徴部分と第１特徴点群との位置のずれ量をディスプレイで見て、カメラ２０６の位置姿勢を補正しても構わない。
ステップＳ１１７の後、処理はステップＳ１１４に進む。
【００４５】
図４に戻り、ステップＳ１２０から説明を続ける。
ステップＳ１２０において、計測箇所受付部２３１は、第１画像をタッチパネル２０５のディスプレイに表示し、計測箇所を受け付ける。
計測箇所は、第１画像の中で計測対象が映っている箇所であり、利用者によって指定される。
【００４６】
図６に基づいて、計測箇所受付処理（Ｓ１２０）の手順を説明する。
図６の説明において、三次元計測装置２００を「スマートフォン」と称する。
【００４７】
ステップＳ１２１において、計測箇所受付部２３１は、タッチパネル２０５のディスプレイに第１画像を表示させる。
【００４８】
ステップＳ１２２において、計測箇所受付部２３１は、表示された第１画像に第１点群を重畳させる。
具体的には、点群投影部２２１が第１点群を第１画像に投影する（図５のステップＳ１１４を参照）。そして、計測箇所受付部２３１は、第１点群の各三次元点を第１画像の中の投影箇所に描画する。
【００４９】
計測箇所受付部２３１は、特許文献５に開示されている技術を利用することができる。  特許文献５には、光学画像に重畳された三次元点群データが開示されている（図１３参照）。
【００５０】
ステップＳ１２３において、利用者は、スマートフォンのタッチパネル２０５を操作することによって、第１画像の中の計測箇所を指定する。
そして、計測箇所受付部２３１は、タッチパネル２０５を介して、計測箇所の指定を受け付ける。
【００５１】
図４に戻り、ステップＳ１３０から説明を続ける。
ステップＳ１３０において、撮影部２１１は、第２地点でカメラ２０６を用いて行われる第２撮影によって、第２画像を得る。
第２地点は、第１地点とは異なる地点である。例えば、第２地点は、利用者がスマートフォンを構えたまま徒歩で横方向に数メートル移動した地点である。
第２撮影は、第２地点でカメラ２０６を用いて行われる撮影である。
第２画像は、第１画像の中の計測対象が映った画像であり、第２撮影によって得られる。
【００５２】
また、位置姿勢計測部２１２は、第２撮影時に計測センサ２０７を用いて、カメラ２０６の三次元位置と三次元姿勢とを計測する。
【００５３】
図７に基づいて、第２地点処理（Ｓ１３０）の手順を説明する。
図７の説明において、三次元計測装置２００を「スマートフォン」と称する。
【００５４】
ステップＳ１３１において、利用者は、スマートフォンを持って第２地点に移動し、スマートフォンのカメラ２０６を計測対象に向け、撮影操作を行う。
そして、撮影部２１１は、カメラ２０６を動作させることによって、第２撮影を行う。これにより、第２画像が得られる。
【００５５】
ステップＳ１３２において、位置姿勢計測部２１２は、計測センサ２０７を動作させる。これにより、第２撮影時における三次元計測装置２００の三次元位置と、第２撮影時における三次元計測装置２００の三次元姿勢とが計測される。
そして、位置姿勢計測部２１２は、第２撮影時における三次元計測装置２００の三次元位置にカメラ２０６の位置オフセットを加算する。これにより、第２撮影時におけるカメラ２０６の三次元位置が算出される。カメラ２０６の位置オフセットは、記憶部２９０に予め登録されている。
さらに、位置姿勢計測部２１２は、第２撮影時における三次元計測装置２００の三次元姿勢にカメラ２０６の姿勢オフセットを加算する。これにより、第２撮影時におけるカメラ２０６の三次元姿勢が算出される。カメラ２０６の姿勢オフセットは、記憶部２９０に予め登録されている。
【００５６】
ステップＳ１３３において、点群取得部２１３は、第２撮影時におけるカメラ２０６の三次元位置と第２撮影時におけるカメラ２０６の三次元姿勢とに基づいて、第２点群データを取得する。
第２点群データは、第２点群を表す。
第２点群は、第２画像に映っている範囲の三次元点群である。
【００５７】
第２点群データを取得する方法は、第１点群データを取得する方法と同じである（図５のステップＳ１１３を参照）。つまり、点群取得部２１３は、通信装置２０４を用いて、情報管理装置３００から第２点群データを取得する。
【００５８】
第２点群データの取得時に第２撮影が行われてもよい。具体例を以下に説明する。
移動ステレオ方式のため、利用者は、第２地点に移動してカメラ２０６の位置姿勢を決める。その後、第１点群要求データと同様に第２点群要求データが出る。そして、第２地点への利用者の移動が完了し、第２点群がタッチパネル２０５のディスプレイに表示される。位置姿勢の微調整およびターゲット選択が終わった段階で、利用者は、ディスプレイに表示されるメッセージ“第２撮影ＯＫ？”をクリックする。これにより、カメラ２０６によって第２撮影が行われて第２画像が得られ、第２撮影時が確定する。第２撮影時刻と第２画像はがメモリ２０２に一時記憶される。
利用者がタッチパネル２０５の点群取得ボタンを押してもよい。点群取得ボタンが押されると、スマートフォンのカメラ２０６が起動し、撮影が開始される。その状態で、利用者は、タッチパネル２０５の撮影ボタンを通じて撮影指示を入力する。すると、カメラ２０６によって第２撮影が行われて第２画像が得られ、第２撮影時が確定する。第２撮影時刻と第２画像はメモリ２０２に一時記憶される。そして、第２点群要求データが発生する。
【００５９】
ステップＳ１３４において、点群投影部２２１は、取得された第２点群データと、第２撮影時におけるカメラ２０６の三次元位置と、第２撮影時におけるカメラ２０６の三次元姿勢とに基づいて、第２点群を第２画像に投影する。
【００６０】
第２点群を第２画像に投影する方法は、第１点群を第１画像に投影する方法と同じである（図５のステップＳ１１４を参照）。
【００６１】
ステップＳ１３５において、位置姿勢補正部２２２は、第２点群から第２画像の中の第２特徴部分に対応する第２特徴点群を検出する。
第２特徴部分は、第２画像に含まれる特徴部分である。例えば、特徴部分はエッジ部分である。特徴部分の具体例は、路肩のエッジである。
第２特徴点群は、第２点群データにおける第２特徴部分を表す三次元点群である。
【００６２】
第２特徴点群を検出する方法は、第１特徴点群を検出する方法と同じである（図５のステップＳ１１５を参照）。つまり、位置姿勢補正部２２２は、特許文献２および特許文献３に開示されている技術を利用することによって、第２特徴点群を検出することができる。
【００６３】
ステップＳ１３６において、位置姿勢補正部２２２は、検出された第２特徴点群が第２特徴部分に投影されているか判定する。判定方法は、ステップＳ１１６における方法と同じである（図５参照）。
第２特徴点群が第２特徴部分に投影されている場合、第２地点処理（Ｓ１３０）は終了する。
第２特徴点群が第２特徴部分に投影されていない場合、処理はステップＳ１３７に進む。
【００６４】
ステップＳ１３７において、位置姿勢補正部２２２は、第２撮影時におけるカメラ２０６の三次元位置と第２撮影時におけるカメラ２０６の三次元姿勢との少なくとも一方を補正する。補正方法は、ステップＳ１１７における方法と同じである（図５参照）。
ステップＳ１３７の後、処理はステップＳ１３４に進む。
【００６５】
図４に戻り、ステップＳ１４０から説明を続ける。
ステップＳ１４０において、対応箇所特定部２３２は、第１撮影時と第２撮影時とのそれぞれにおけるカメラ２０６の三次元位置と、第１撮影時と第２撮影時とのそれぞれにおけるカメラ２０６の三次元姿勢とに基づいて、第２画像の中の対応箇所を特定する。
対応箇所は、第２画像の中で計測箇所に対応する箇所である。言い換えると、対応箇所は、第２画像の中で第１画像の中の計測箇所に映っている地点と同じ地点が映っている箇所である。つまり、第１画像の中の計測箇所と第２画像の中の対応箇所とのそれぞれには、計測対象が映っている。
【００６６】
図８に基づいて、対応箇所特定処理（Ｓ１４０）の手順を説明する。
図８の説明において、三次元計測装置２００を「スマートフォン」と称する。
【００６７】
ステップＳ１４１において、対応箇所特定部２３２は、第１撮影時と第２撮影時とのそれぞれにおけるカメラ２０６の三次元位置と、第１撮影時と第２撮影時とのそれぞれにおけるカメラ２０６の三次元姿勢と、第１画像の中の計測箇所とに基づいて、第２画像におけるエピポーラ線を算出する。
【００６８】
ステップＳ１４１では、特許文献２、特許文献３または特許文献４に開示されている技術を利用することができる。
特許文献２には、カメラ位置姿勢に基づいてエピポーラ線を算出する第１のエピポーラ線算出処理が開示されている（図１６参照）。特許文献３にも同様の開示がされている。
特許文献４には、エピポーラ拘束線の算出方法が開示されている（図３参照）。
【００６９】
ステップＳ１４２において、対応箇所特定部２３２は、算出されたエピポーラ線が記された状態で、第２画像をタッチパネル２０５のディスプレイに表示する。
【００７０】
ステップＳ１４３において、対応箇所特定部２３２は、表示された第２画像に第２点群を重畳させる。重畳方法は、ステップＳ１２２における方法と同じである（図６参照）。
【００７１】
ステップＳ１４４において、利用者は、スマートフォンのタッチパネル２０５を操作することによって、表示された第２画像に記されたエピポーラ線上で対応箇所を指定する。
そして、対応箇所特定部２３２は、タッチパネル２０５を介して、対応箇所の指定を受け付ける。
【００７２】
図４に戻り、ステップＳ１５０を説明する。
ステップＳ１５０において、対象位置算出部２３３は、第１画像の中の計測箇所と第２画像の中の対応箇所とに基づいて、計測対象の三次元位置を算出する。
【００７３】
図９に基づいて、対象位置算出処理（Ｓ１５０）の手順を説明する。
ステップＳ１５１において、対象位置算出部２３３は、第１撮影時と第２撮影時とのそれぞれにおけるカメラ２０６の三次元位置と、第１撮影時と第２撮影時とのそれぞれにおけるカメラ２０６の三次元姿勢とに基づいて、第１画像の中の計測箇所と第２画像の中の対応箇所との視差を算出する。
【００７４】
ステップＳ１５２において、対象位置算出部２３３は、算出された視差に基づいて、計測対象の三次元位置を算出する。
【００７５】
対象位置算出処理（Ｓ１５０）では、特許文献４、特許文献６または特許文献７に開示されている技術を利用することができる。
特許文献４には、視差を利用することによって物体の形状を三次元的に復元する三次元復元手段が開示されている（図２参照）。
特許文献６には、視差を利用することによって三次元モデルを作成するＧＩＳモデル作成部が開示されている（図１参照）。特許文献７にも同様の開示がされている。
【００７６】
図１０に基づいて、三次元計測方法の第１具体例を説明する。
図１０において、三次元計測装置２００を「スマートフォン１１２」と称する。
利用者は、第１地点１１３でスマートフォン１１２を計測対象１１１に向けて、撮影操作を行う。計測対象１１１は、電信柱から垂れ下がっている電線である。
撮影部２１１は、撮影範囲１１０を撮影することによって、第１画像１１４を得る。第１画像１１４には計測対象１１１が映っている。
計測箇所受付部２３１は、第１画像１１４をタッチパネル２０５に表示する。表示された第１画像１１４には三次元点群が重畳されている（図示省略）。利用者は、第１画像１１４に三次元点群が重畳されていることを確認する。
利用者は、タッチパネル２０５を操作することによって、第１画像１１４の中の計測箇所に、計測箇所を指定するためのマーカ１１５を設定する。マーカ１１５は、ダブルクリック等によって設定される。マーカ１１５の大きさは可変であり、計測箇所受付部２３１は、マーカ１１５の大きさを適切に調整する。
なお、図１０に示したマーカ１１５は十字形状であるが、マーカ１１５は丸形状であってもよいし、四角形状または矢尻形状などの多角形状であってもよい。
計測箇所受付部２３１は、第１画像１１４の中のマーカ１１５の位置を計測箇所として受け付ける。
ここでのマーカ１１５の位置は、マーカ１１５における特定の指定点の位置を意味する。マーカ１１５における特定の指定点は予め適宜に設定すればよい。例えば、マーカ１１５が十字形状または丸形状であれば、マーカ１１５の中心を特定の指定点とすればよい。また、マーカ１１５が四角形状であれば、マーカ１１５の中心またはマーカ１１５の四隅のいずれかを特定の指定点とすればよい。また、マーカ１１５が矢尻形状であれば、マーカ１１５の先端を特定の指定点とすればよい。
利用者は、スマートフォン１１２を持って第２地点１１６に移動する。
利用者は、第２地点１１６でスマートフォン１１２を計測対象１１１に向けて、撮影操作を行う。
撮影部２１１は、撮影範囲１１０を撮影することによって、第２画像１１７を得る。第２画像１１７には計測対象１１１が映っている。
対応箇所特定部２３２は、第２画像１１７をタッチパネル２０５に表示する。表示された第２画像１１７にはエピポーラ線１１８が記されている。さらに、表示された第２画像１１７には三次元点群が重畳されている（図示省略）。
利用者は、タッチパネル２０５を操作することによって、エピポーラ線１１８上の対応箇所にマーカ１１９を設定する。マーカ１１９は、ダブルクリック等によって設定される。マーカ１１９の大きさは可変であり、対応箇所特定部２３２は、マーカ１１９の大きさを適切に調整する。
対応箇所特定部２３２は、エピポーラ線１１８上のマーカ１１９の位置を対応箇所として受け付ける。
対象位置算出部２３３は、マーカ１１５が設定された計測箇所とマーカ１１９が設定された対応箇所との視差を利用して、計測対象１１１の三次元位置を算出する。これにより、電信柱から垂れ下がっている電線の最も低い部分の三次元座標値が得られる。
【００７７】
図１１に基づいて、三次元計測方法の第２具体例を説明する。
図１１において、三次元計測装置２００を「スマートフォン１１２」と称する。
利用者は、第１地点１１３でスマートフォン１１２を計測対象１１１に向けて、撮影操作を行う。計測対象１１１は、道路に新たに標示された路面マーカ（道路標示）である。
撮影部２１１は、撮影範囲１１０を撮影することによって、第１画像１１４を得る。第１画像１１４には計測対象１１１が映っている。
計測箇所受付部２３１は、第１画像１１４をタッチパネル２０５に表示する。表示された第１画像１１４には三次元点群が重畳されている（図示省略）。利用者は、第１画像１１４に三次元点群が重畳されていることを確認する。
利用者は、タッチパネル２０５を操作することによって、第１画像１１４の中の計測箇所にマーカ１１５を設定する。マーカ１１５は、ダブルクリック等によって設定される。マーカ１１５の大きさは可変であり、計測箇所受付部２３１は、マーカ１１５の大きさを適切に調整する。
計測箇所受付部２３１は、第１画像１１４の中のマーカ１１５の位置を計測箇所として受け付ける。
利用者は、スマートフォン１１２を持って第２地点１１６に移動する。
利用者は、第２地点１１６でスマートフォン１１２を計測対象１１１に向けて、撮影操作を行う。
撮影部２１１は、撮影範囲１１０を撮影することによって、第２画像１１７を得る。第２画像１１７には計測対象１１１が映っている。
対応箇所特定部２３２は、第２画像１１７をタッチパネル２０５に表示する。表示された第２画像１１７にはエピポーラ線１１８が記されている。さらに、表示された第２画像１１７には三次元点群が重畳されている（図示省略）。
利用者は、タッチパネル２０５を操作することによって、エピポーラ線１１８上の対応箇所にマーカ１１９を設定する。マーカ１１９は、ダブルクリック等によって設定される。マーカ１１９の大きさは可変であり、対応箇所特定部２３２は、マーカ１１９の大きさを適切に調整する。
対応箇所特定部２３２は、エピポーラ線１１８上のマーカ１１９の位置を対応箇所として受け付ける。
対象位置算出部２３３は、マーカ１１５が設定された計測箇所とマーカ１１９が設定された対応箇所との視差を利用して、計測対象１１１の三次元位置を算出する。これにより、道路に新たに標示された路面マーカ（道路標示）の三次元座標値が得られる。
【００７８】
＊＊＊実施例の説明＊＊＊
三次元計測装置２００が点群データベース３９０を備えてもよい。
その場合、点群取得部２１３が、情報管理装置３００の点群抽出部３１２の代わりに、点群データベース３９０から、第１点群データと第２点群データとを抽出する。情報管理装置３００は不要となる。
【００７９】
三次元計測装置２００は、位置姿勢補正部２２２を備えなくてもよい。
その場合、対象位置算出部２３３は、位置姿勢計測部２１２によって計測されたカメラ２０６の三次元位置と三次元姿勢とを用いて、計測対象の三次元位置を算出する。
【００８０】
計測箇所受付部２３１は、タッチパネル２０５に表示させる画像に三次元点群を重畳しなくてもよい。
【００８１】
対応箇所特定部２３２は、利用者の指定を受けずに、対応箇所を自動で特定してもよい。
図１２に基づいて、対応箇所を自動で特定するための対応箇所特定処理（Ｓ１４０）の手順を説明する。
ステップＳ１４１において、対応箇所特定部２３２は、第２画像におけるエピポーラ線を算出する。算出方法は、図８に基づいて説明した通りである。
【００８２】
ステップＳ１４２において、対応箇所特定部２３２は、第２画像におけるエピポーラ線に位置する複数の画素から、第１画像の中の計測箇所に位置する画素と合致する画素を特定する。特定される画素が位置する箇所が対応箇所である。
【００８３】
対応箇所特定処理（Ｓ１４０）では、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献６または特許文献７に開示されている技術を利用することができる。
特許文献２には、エピポーラ線上を探索することによって画像平面Ａの特徴点に対応する画像平面Ｂの対応点を求める第１の対応点探索処理が開示されている（図１６参照）。特許文献３にも同様の開示がされている。
特許文献４には、エピポーラ拘束線上の画像を第１地点での第１画像と対比することによって双方の画像で同一となる部分を特定する画像マッチング手段が開示されている（図４参照）。
特許文献６には、二地点の画像上で互いに対応する注視点を特定するＧＩＳモデル作成部が開示されている（図１参照）。特許文献７にも同様の開示がされている。
【００８４】
対象位置算出部２３３は、計測対象の三次元位置を視線ベクトルに基づいて算出してもよい。
図１３に基づいて、視線ベクトルに基づいて計測対象の三次元位置を算出するための三次元位置算出処理（Ｓ１５０）の手順を説明する。
ステップＳ１５１において、対象位置算出部２３３は、第１撮影時におけるカメラ２０６の三次元位置と、第１撮影時におけるカメラ２０６の三次元姿勢と、第１画像の中の計測箇所とに基づいて、第１視線ベクトルを算出する。
第１視線ベクトルは、第１撮影時におけるカメラ２０６の視線ベクトルであり、第１画像平面における計測箇所を通る。
第１画像平面は、第１画像に対応する三次元平面である。
【００８５】
ステップＳ１５２において、対象位置算出部２３３は、第２撮影時におけるカメラ２０６の三次元位置と、第２撮影時におけるカメラ２０６の三次元姿勢と、第２画像の中の計測箇所とに基づいて、第２視線ベクトルを算出する。
第２視線ベクトルは、第２撮影時におけるカメラ２０６の視線ベクトルであり、第２画像平面における対応箇所を通る。
第２画像平面は、第２画像に対応する三次元平面である。
【００８６】
ステップＳ１５３において、対象位置算出部２３３は、第１視線ベクトルと第２視線ベクトルとの交点の三次元座標値を算出する。
算出される三次元座標値が計測対象の三次元位置である。
【００８７】
三次元位置算出処理（Ｓ１５０）では、特許文献２に開示されている技術を利用することができる。
特許文献２には、２つのＬＯＳベクトルの交点が示す三次元座標を計測対象点の三次元座標として算出する画像三次元復元処理が開示されている（図１５参照）。
【００８８】
三次元計測装置２００は、以下のような構成であってもよい。
三次元計測装置２００は、カメラ２０６と計測センサ２０７とディスプレイとプロセッサ２０１とを備える。例えば、ディスプレイはタッチパネル２０５である。
計測センサ２０７は、三次元位置および三次元姿勢を計測する。
カメラ２０６は、第１撮影時に計測対象が映った第１画像を得るとともに、第１撮影時の位置とは異なる位置で第２撮影時に前記計測対象が映った第２画像を得る。
ディスプレイは、前記第１画像と前記第２画像とのそれぞれに、計測箇所を指定するマーカを表示する。
プロセッサ２０１は、外部の情報管理装置との通信によって、位置が既知の三次元点群情報を得る。プロセッサ２０１は、前記計測センサの計測情報に基づいて、前記三次元点群情報を前記第１画像と前記第２画像とに投影する。プロセッサ２０１は、前記三次元点群情報の位置合わせを行う。プロセッサ２０１は、前記第１画像の中の前記マーカによる前記計測箇所の指定点と、前記第２画像の中の前記マーカによる前記計測箇所の指定点とに基づいて、前記計測箇所の三次元位置を算出する。
【００８９】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
既存の三次元点群が存在する屋内外において、概略の位置情報と概略の姿勢情報とカメラ画像とを用いて、既存の三次元点群と同じ精度で物体の三次元位置を計測することができる。
既存の三次元点群は、レーザおよび画像などを使って予め計測された三次元点群である。既存の三次元点群は点群データベース３９０に相当する。
概略の位置情報は、計測センサ２０７を用いて計測されたカメラ２０６の三次元位置に相当する。
概略の姿勢情報は、計測センサ２０７を用いて計測されたカメラ２０６の三次元姿勢に相当する。
カメラ画像は、第１画像と第２画像とに相当する。
【００９０】
＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊
実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜に変更してもよい。
【００９１】
実施の形態で説明された各装置は、複数の装置で実現されてもよい。つまり、実施の形態で説明された各装置は、システムとして実現されてもよい。
実施の形態で説明された装置の各要素は、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで実現されてもよい。
各要素の名称における「部」は、「処理」または「工程」と読み替えてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１００  三次元計測システム、１０１  情報管理センサ、１０２  ネットワーク、１１０  撮影範囲、１１１  計測対象、１１２  スマートフォン、１１３  第１地点、１１４  第１画像、１１５  マーカ、１１６  第２地点、１１７  第２画像、１１８  エピポーラ線、１１９  マーカ、２００  三次元計測装置、２０１  プロセッサ、２０２  メモリ、２０３  補助記憶装置、２０４  通信装置、２０５  タッチパネル、２０６  カメラ、２０７  計測センサ、２１１  撮影部、２１２  位置姿勢計測部、２１３  点群取得部、２２１  点群投影部、２２２  位置姿勢補正部、２３１  計測箇所受付部、２３２  対応箇所特定部、２３３  対象位置算出部、２９０  記憶部、３００  情報管理装置、３０１  プロセッサ、３０２  メモリ、３０３  補助記憶装置、３０４  通信装置、３０５  入出力インタフェース、３１１  要求受付部、３１２  点群抽出部、３１３  点群応答部、３９０  点群データベース。
【図１】
2020122697.tif 000003
【図２】
2020122697.tif 000004
【図３】
2020122697.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2020122697.tif 000011
【図１０】
2020122697.tif 000012
【図１１】
2020122697.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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