(57)【要約】【課題】効率的に点群情報の更新をすることができる情報処理装置を提供する。【解決手段】サーバ装置１０Ｃは、誤差悪化判定部３２が、少なくとも第１基準点と第２基準点に関する情報を含む既存の点群データを取得し、データ取得部３１が、新たな点群情報を取得する。そして、誤差悪化判定部３２で誤差の悪化を判定し、境界基準点生成部で更新対象領域の境界に境界基準点を生成し、点群マッチング部３４で境界基準点における既存の点群と新たな点群とのマッチングを行う。そして、軌跡補正部３５で境界基準点と既存の基準点との間の走行軌跡の補正を行い、点群補正部３６で走行軌跡の補正に基づいて点群の補正を行う。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１基準点と第２基準点に関する情報を含む第１点群情報を取得する第１取得部と、
前記第１点群情報よりも新たな点群情報である第２点群情報を取得する第２取得部と、
前記第１点群情報のうち前記第１基準点と前記第２基準点の間に含まれる点群を前記第２点群情報に含まれる点群に更新する更新部と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記更新部は、前記第１点群情報と前記第２点群情報との比較結果に基づいて前記更新をすることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記更新部は、予め定められた時期に基づいて前記更新をすることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記更新部は、前記第１基準点と前記第２基準点の間に含まれる前記第１点群情報の更新対象領域の境界に新たな基準点を設定し、前記第１基準点及び前記第２基準点と前記新たな基準点とに基づいて前記第１点群情報に含まれる前記更新対象領域に隣接する領域の点群の絶対位置を補正することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記新たな基準点として、前記第１基準点側の前記境界に第３基準点を設定し、前記第２基準点側の前記境界に第４基準点を設定し、
前記更新部は、前記第１基準点と前記第３基準点との間の点群の絶対位置と、前記第２基準点と前記第４基準点との間の点群の絶対位置と、の補正をする、
ことを特徴とする請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記更新部は、前記第１点群情報の前記更新対象領域に前記第２点群情報を挿入することを特徴とする請求項４または５に記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記更新部は、挿入された前記第２点群情報に含まれる点群の位置を新たな前記基準点に基づいて補正することを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。
【請求項８】
所定の処理を行う情報処理装置で実行される情報処理方法あって、
少なくとも第１基準点と第２基準点に関する情報を含む第１点群情報を取得する第１取得工程と、
前記第１点群情報よりも新たな点群情報である第２点群情報を取得する第２取得工程と、
前記第１点群情報のうち前記第１の基準点と前記第２の基準点の間に含まれる点群を前記第２点群情報に含まれる点群に更新する更新工程と、
を含むことを特徴とする情報処理方法。
【請求項９】
請求項８に記載の情報処理方法をコンピュータにより実行させることを特徴とする情報処理プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の情報処理プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体に搭載されたセンサにより得られたセンサ情報と、当該センサ情報を取得した際の移動体の絶対位置に関する情報と、に基づいて生成された点群情報に所定の処理を行う情報処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両等の移動体にレーザースキャナやカメラといったセンサを搭載し、自身の周辺の情報を収集する移動体が開発されている。この種のセンサで取得された点群の情報は、例えば、車両の自動運転に用いられる高精度な地図の素材として利用されることがある。
【０００３】
ここで、上述したセンサで取得された点群は、その絶対位置の精度が良くない場合が多く、手動による方法などを用いて点群の位置調整といった補正を行っていた。そのため、補正に時間とコストがかかり効率が悪かった。
【０００４】
このような問題に対して、例えば、特許文献１には、同じ走行路を複数回走行し、各走行での点群の結果において位置が変化しない固定物を基準点とし、基準点が重ね合わさるように点群を伸縮する後処理を行うことで、三次元点群の座標位置データを高精度に算出することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−４０８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このようにして補正された点群の情報に基づいて生成された高精度な地図において、例えば道路工事等により、更新する必要が生じた場合は、上記した手動による点群の位置調整をしていた場合は、調整作業の都合上更新の必要な領域のみでなく、例えば全点群を一括で交換するといったような広範囲の更新が必要となってしまい、時間やコストがかかり効率が悪かった。
【０００７】
また、特許文献１では、点群情報の絶対位置の補正については記載があるものの、更新については何ら触れられていない。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題としては、効率的に点群情報の更新をすることが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、少なくとも第１基準点と第２基準点に関する情報を含む第１点群情報を取得する第１取得部と、前記第１点群情報よりも新たな点群情報である第２点群情報を取得する第２取得部と、前記第１点群情報のうち前記第１基準点と前記第２基準点の間に含まれる点群を前記第２点群情報に含まれる点群に更新する更新部と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
請求項８に記載の発明は、所定の処理を行う情報処理装置で実行される情報処理方法あって、少なくとも第１基準点と第２基準点に関する情報を含む第１点群情報を取得する第１取得工程と、前記第１点群情報よりも新たな点群情報である第２点群情報を取得する第２取得工程と、前記第１点群情報のうち前記第１の基準点と前記第２の基準点の間に含まれる点群を前記第２点群情報に含まれる点群に更新する更新工程と、を含むことを特徴としている。
【００１１】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の情報処理方法をコンピュータにより実行させることを特徴としている。
【００１２】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の情報処理プログラムを格納したことを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施例にかかる情報処理装置を備えたシステムの概略構成図である。
【図２】図１に示されたサーバ装置の機能構成図である。
【図３】図２に示されたサーバ装置における点群データの補正方法についての説明図である。
【図４】図２に示された軌跡補正部における走行軌跡の補正方法についての説明図である。
【図５】図２に示されたサーバ装置における情報処理方法のフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施例にかかるサーバ装置の機能構成図である。
【図７】図６に示されたずれ量算出部における動作の説明図である。
【図８】本発明の第３の実施例にかかるサーバ装置の機能構成図である。
【図９】新たな基準点についての説明図である。
【図１０】本発明の第４の実施例にかかるサーバ装置の機能構成図である。
【図１１】境界基準点についての説明図である。
【図１２】図１０に示されたサーバ装置における情報処理方法のフローチャートである。
【図１３】本発明の第５の実施例にかかるサーバ装置の機能構成図である。
【図１４】図１３に示されたサーバ装置における情報処理方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態にかかる情報処理装置を説明する。本発明の一実施形態にかかる情報処理装置は、第１取得部が、少なくとも第１基準点と第２基準点に関する情報を含む第１点群情報を取得し、第２取得部が、第１点群情報よりも新たな点群情報である第２点群情報を取得する。そして、更新部が、第１点群情報のうち第１基準点と第２基準点の間に含まれる点群を第２点群情報に含まれる点群に更新する。このようにすることにより、基準点を基準として点群の更新をすることができる。そのため、全点群を一括で交換するといったような広範囲な更新をすることなく、必要な領域のみの更新をすることが可能となる。
【００１５】
また、更新部は、第１点群情報と第２点群情報との比較結果に基づいて更新をしてもよい。このようにすることにより、例えば第１点群情報と第２点群情報との差異が大きいことを検出して更新することができる。
【００１６】
また、更新部は、予め定められた時期に基づいて更新をしてもよい。このようにすることにより、例えば特定の時期や一定の間隔で更新をすることができる。
【００１７】
また、更新部は、第１基準点と第２基準点の間に含まれる第１点群情報の更新対象領域の境界に新たな基準点を設定し、第１基準点及び第２基準点と新たな基準点とに基づいて第１点群情報に含まれる更新対象領域に隣接する領域の点群の絶対位置を補正してもよい。このようにすることにより、更新対象領域の更新により影響を受ける隣接領域の絶対位置を補正することができる。
【００１８】
また、新たな基準点として、第１基準点側の更新対象領域の境界に第３基準点を設定し、第２基準点側の更新対象領域の境界に第４基準点を設定し、更新部は、第１基準点と第３基準点との間の点群の絶対位置と、第２基準点と第４基準点との間の点群の絶対位置と、の補正をしてもよい。このようにすることにより、２つの新たな基準点と以前から設定されている２つの基準点に基づいて既存の点群の絶対位置の補正をすることができる。
【００１９】
また、更新部は、第１点群情報の更新対象領域に第２点群情報を挿入するようにしてもよい。このようにすることにより、更新対象領域に新たな点群情報を挿入して更新することができる。
【００２０】
また、更新部は、挿入された第２点群情報に含まれる点群の位置を新たな基準点に基づいて補正するようにしてもよい。このようにすることにより、新たな点群情報の絶対位置の精度が良くない場合であっても補正することができる。
【００２１】
また、本発明の一実施形態にかかる情報処理方法は、第１取得工程で、少なくとも第１基準点と第２基準点に関する情報を含む第１点群情報を取得し、第２取得工程で、第１点群情報よりも新たな点群情報である第２点群情報を取得する。そして、更新工程で、第１点群情報のうち第１の基準点と第２の基準点の間に含まれる点群を第２点群情報に含まれる点群に更新する。このようにすることにより、基準点を基準として点群の更新をすることができる。そのため、全点群を一括で交換するといったような広範囲な更新をすることなく、必要な領域のみの更新をすることが可能となる。
【００２２】
また、上述した情報処理方法を、コンピュータにより実行させている。このようにすることにより、コンピュータを用いて、基準点を基準として点群の更新をすることができる。そのため、広範囲な更新をすることなく、必要な領域のみの更新をすることが可能となる。
【００２３】
また、上述した情報処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納してもよい。このようにすることにより、当該プログラムを機器に組み込む以外に単体でも流通させることができ、バージョンアップ等も容易に行える。
【実施例１】
【００２４】
本発明の第１の実施例にかかる情報処理装置を図１〜図８を参照して説明する。本実施例にかかる情報処理装置は、図１ではサーバ装置１０として構成されている。サーバ装置１０は、移動体としての車両Ｖに搭載されているセンサ１で得られたデータ（情報）をインターネット等のネットワークＮを介して取得し、そのデータに含まれる点群の位置情報（絶対位置）を後述する航空写真に基づいて補正する。
【００２５】
センサ１には、ライダ（ＬｉＤＡＲ；Light Detection and Ranging）やＧＰＳ受信機等が含まれる。なお、センサ１は、車両の前方等の周囲を撮像する車載カメラを含めてもよい。
【００２６】
ライダは、電磁波としてレーザ光を出射することで、外界に存在する物体までの距離を離散的に測定する。所定の検知領域において出力方向を変えながらパルス状のレーザを出力し、そのレーザの反射波を受信してセンサ情報を生成する。ライダは、検知領域内に複数パルスのレーザを出力し、この複数パルスのレーザの反射波に基づいて点群を生成する。この時点における点群を構成する各点には、レーザの出力方向と、当該レーザを反射した対象物までの距離と、反射波の強度（反射強度）と、を示す情報がセンサデータとして含まれている。
【００２７】
ＧＰＳ受信機は、公知であるように複数のＧＰＳ衛星から送信される電波を定期的に受信して、現在の位置情報（緯度経度）及び時刻を検出する。即ち、この現在の位置情報が車両Ｖの絶対位置となる。なお、絶対位置の検出には、ＧＰＳ受信機に限らず、ＩＭＵ（慣性計測装置）等の他のセンサ等を利用してもよい。そして、この絶対位置のデータと上述したセンサデータとは関連付けられてサーバ装置１０へ送信される。
【００２８】
図２にサーバ装置１０の機能構成を示す。サーバ装置１０は、点群統合部１１と、軌跡抽出部１２と、基準点取得部１３と、ずれ量算出部１４と、軌跡補正部１５と、点群補正部１６と、を備えている。これらの機能は、サーバ装置１０が有するＣＰＵにおいて、サーバ装置１０が有するハードディスク等の記憶装置に記憶されているプログラム（情報処理プログラム）を実行することにより機能する。
【００２９】
また、サーバ装置１０は、センサデータ２１と、絶対位置データ２２と、航空写真データ２３と、補正後点群データ２４と、が記憶されている。これらのデータは、サーバ装置１０が有するハードディスク等の記憶装置に記憶されている。センサデータ２１と、絶対位置データ２２と、はセンサ１から送信されたデータである。即ち、センサデータ２１はセンサ情報、絶対位置データは絶対位置に関する情報となる。このセンサデータ２１と絶対位置データ２２と、はセンサデータが得られた絶対位置における絶対位置データが関連付けられている。なお、これらのデータはセンサ１から直接取得するに限らず、サーバ装置１０外の他のサーバ装置等から取得するようにしてもよい。
【００３０】
航空写真データ２３は、航空機等の飛翔体からカメラにより地表面を俯瞰した状態で撮影した写真データである。なお、航空写真に限らず、衛星写真や航空ライダ（航空機等の飛翔体にライダを搭載して地表面に向けてレーザ光を照射する）により取得された点群のデータであってもよい。即ち、航空写真データ２３が俯瞰情報となる。
【００３１】
補正後点群データ２４は、後述する点群補正部１６で絶対位置が補正された点群データ（点群の位置が絶対位置となっているデータ）である。即ち、点群データが点群情報となる。
【００３２】
点群統合部１１は、まず、センサデータ２１と絶対位置データ２２に基づいてライダで得られた点群の絶対位置を求め、点群の絶対位置からなる点群データを生成して取得する。即ち、点群統合部１１は、点群データを取得する点群情報取得部として機能する。また、点群統合部１１は、車両Ｖが同じ経路を複数回走行することにより得られた複数回分の点群データを統合する。統合の方法は、例えば絶対位置から得られる車両Ｖの走行軌跡およびその点群について、複数回分の軌跡および点群から代表的な一つを選択する、或いは複数回分の軌跡および点群を平均化する、などの方法が挙げられる。複数回分を統合する際には、統合する点群間で共通に存在する位置で例えばＩＣＰ（Iterative Closest Point）といった手法を用い、点群として不整合がない状態にする。なお、本実施例は、複数回走行せずに１回の走行で得られた点群データに基づいて以下に説明する処理を行ってもよい。１回の走行で得られた点群データの場合は、上述した統合処理は省略することができる。
【００３３】
軌跡抽出部１２は、点群統合部１１が取得した絶対位置データに基づいて車両Ｖの走行軌跡（移動軌跡）を抽出（生成）する。即ち、軌跡抽出部１２は、絶対位置に関する情報として走行軌跡を抽出（取得）する点群情報取得部の一部として機能する。
【００３４】
基準点取得部１３は、後述する基準点を示すデータを取得する。なお、基準点を示すデータは、外部から取得してもよいし、航空写真データ２３に基づいて基準点取得部１３自身で生成することで取得してもよい。或いはオペレータ等が航空写真等を参照して手動で設定してもよい。基準点とは、詳細は後述するが、ずれ量算出部１４で点群データと航空写真データ２３とのずれ量を算出する際に基準とする位置であり、例えば交差点の中心や交差点の角（交差する道路の幅方向の端部を示す線同士が交差する点）などの地図上の特徴地点に設定することができる。
【００３５】
ずれ量算出部１４は、点群統合部１１で統合された点群データと、基準点取得部１３で取得された基準点を示すデータと、航空写真データ２３と、に基づいて基準点における航空写真データ２３と、点群データとのずれ量を算出する。ずれ量算出についての詳細は後述する。ずれ量算出部１４は、俯瞰情報を取得する俯瞰情報取得部として機能する。
【００３６】
軌跡補正部１５は、ずれ量算出部１４で算出されたずれ量に基づいて軌跡抽出部１２で抽出された走行軌跡の補正をする。
【００３７】
点群補正部１６は、軌跡補正部１５で補正された走行軌跡に基づいて点群統合部１１で生成された点群データの絶対位置を補正して補正後点群データ２４を生成する。なお、補正後点群データ２４には、軌跡補正部１５で補正された走行軌跡を含めてもよい。
【００３８】
次に、上述した構成のサーバ装置１０における点群データの補正方法について図３を参照して説明する。図３の左側は、車両Ｖが走行したある経路において取得されたセンサデータ２１（点群）と、絶対位置データ２２に基づく車両Ｖの走行軌跡（図３の破線）と、を示した図である。図３の右側は図３左側の範囲に対応する航空写真である。
【００３９】
ここで、点群データの有する絶対位置は、ＧＰＳにおけるマルチパス等の影響により位置の測定精度が低下する場合がある。一方、基準点に対応する航空写真の位置精度は、ＧＰＳの測定精度よりも高いものもあり、本実施例では、そのような点群データの絶対位置よりも高い位置精度を有する航空写真を用いる。このような航空写真データの例としては国土地理院が提供する地理院地図（空中写真）がある。なお、航空写真の位置精度は、少なくとも基準点における位置精度がセンサ１で取得された絶対位置の位置精度よりも高ければよい。
【００４０】
また、図中のＰ及びＱは基準点である。この基準点ＰＱの絶対位置（緯度経度）は、図３の左側では、点群データに含まれる基準点に対応する点群の絶対位置により求めることができる。図３の右側（航空写真）は、例えばＧｅｏＴＩＦＦ等の位置情報付き画像であって、写真の四隅の緯度経度が含まれている画像である。このような位置情報付きの画像において、精度（解像度）も予め判明しているものとすれば、これらの情報から基準点Ｐ，Ｑの絶対位置（緯度経度）を求めることができる。
【００４１】
そして、ずれ量算出部１４は、それぞれ算出された基準点Ｐ、Ｑにおける絶対位置の差（ずれ量）を求める。即ち、ずれ量算出部１４は、設定された２つの基準点である基準点Ｐ（第１基準点）及び基準点Ｑ（第２基準点）と、当該基準点Ｐ（第１基準点）に対応する航空写真データ２３（俯瞰情報）の絶対位置及び当該基準点Ｑ（第２基準点）に対応する航空写真データ２３（俯瞰情報）の絶対位置と、基準点Ｐ（第１基準点）及び基準点Ｑ（第２基準点）にそれぞれ対応する点群データ（点群情報）に含まれる点群の絶対位置と、のずれ量を算出する算出部として機能する。
【００４２】
そして、軌跡補正部１５は、そのずれ量に基づいて基準点ＰＱ間の走行軌跡を補正し、点群補正部１６は、その走行軌跡の補正結果に基づいて、センサ情報（点群）の絶対位置を補正する。即ち、軌跡補正部１５及び点群補正部１６は、ずれ量算出部１４（算出部）が算出したずれ量に基づいて、基準点Ｐ（第１基準点）及び基準点Ｑ（第２基準点）に挟まれた範囲の点群情報の位置を補正する補正部として機能する。
【００４３】
基準点に基づく走行軌跡の補正について図４を参照して説明する。センサデータ２１及び絶対位置データ２２から取得した基準点ＰＱの絶対位置について（図４（ａ））、航空写真データ２３から算出された基準点Ｐ’Ｑ’の絶対位置とのずれ量を算出する（図４（ｂ））。そして、基準点ＰＱを基準点Ｐ’Ｑ’にそれぞれずらしたものとして基準点ＰＱ間の走行軌跡を例えば線形補間や非線形補間等により補正する（図４（ｃ））。図４（ｃ）では、実線が補正後の走行軌跡、破線が補正前の走行軌跡である。
【００４４】
次に、上述したサーバ装置１０の動作（情報処理方法）について図５のフローチャートを参照して説明する。まず、センサデータ２１と絶対位置データ２２から点群統合部１１で複数回走行分の点群データの統合を行い（ステップＳ１１）、次に、ずれ量算出部１４で基準点における絶対位置のずれ量を算出し（ステップＳ１２）、次に、軌跡補正部１５で基準点間の走行軌跡の補正を行って（ステップＳ１３）、そして、点群補正部１６で点群の補正を行う（ステップＳ１４）。
【００４５】
即ち、ステップＳ１１が点群情報取得工程、ステップＳ１２が算出工程、ステップＳ１３、Ｓ１４が補正工程として機能する。
【００４６】
なお、基準点は、補正のための拘束条件の観点から、上述したように２つ設定することが好ましいが、１つであってもよい。１つの場合は、１つの基準点におけるずれ量を補正量として走行軌跡の補正をすればよい。即ち、ずれ量算出部１４は、設定された基準点に対応する航空写真データ２３（俯瞰情報）の絶対位置と、基準点に対応する点群データ（点群情報）に含まれる点群の絶対位置と、のずれ量を算出すればよい。そして、軌跡補正部１５及び点群補正部１６は、ずれ量算出部１４（算出部）が算出したずれ量に基づいて点群データ（点群情報）に含まれる点群の絶対位置を補正すればよい。
【００４７】
また、基準点は、当該基準点におけるずれ量の算出に関与した点群の補正にのみ用いることが好ましい。例えば図３の場合、基準点Ｐにおけるずれ量算出に用いた点群と、基準点Ｑにおけるずれ量算出に用いた点群と、がそれぞれ異なる車両により取得された場合は、基準点ＰＱ間の補正（線形補間等）は行わない。これは、センサ情報が異なる車両により取得された場合は、ライダ等のセンサ自体の性能やセンサの取付条件等が異なるため、データ間で誤差が生じている可能性があるためである。この場合は、上述した１つの基準点による補正または、同一の車両により得られた点群データに含まれる他の基準点に基づいて補正を行う。
【００４８】
本実施例によれば、サーバ装置１０は、点群統合部１１が、車両Ｖに搭載されたセンサ１により得られたセンサデータと、当該センサデータを取得した際の車両Ｖの絶対位置データと、に基づいて生成された点群データを取得し、ずれ量算出部１４が、上空から地表面を俯瞰した航空写真データを取得する。そして、ずれ量算出部１４が、設定された基準点ＰＱに対応する航空写真データ上の絶対位置と、基準点ＰＱに対応する点群データに含まれる点群の絶対位置と、のずれ量を算出し、軌跡補正部１５が、ずれ量算出部１４で算出したずれ量に基づいて、軌跡抽出部１２が点群データから抽出した走行軌跡を補正し、軌跡補正部１５の補正結果に基づいて点群データの点群の絶対位置を補正する。このようにすることにより、航空写真を基準として、基準点ＰＱにおける絶対位置のずれ量の補正をすることができる。このように既にある航空写真等を利用することができるため、高精度なデータを改めて取得する必要が無く、効率的に点群情報の絶対位置の補正をすることができる。
【００４９】
また、軌跡補正部１５が、ずれ量算出部１４が算出したずれ量に基づいて走行軌跡を補正しているので、当該走行軌跡に基づいて算出される点群の絶対位置を補正することができる。
【００５０】
また、ずれ量算出部１４は、２つの基準点ＰＱにそれぞれ対応する航空写真上の絶対位置と、２つの基準点ＰＱにそれぞれ対応する点群データに含まれる点群の絶対位置と、のずれ量を算出し、軌跡補正部１５が、ずれ量算出部１４で算出したずれ量に基づいて、軌跡抽出部１２が点群データから抽出した走行軌跡を補正し、軌跡補正部１５の補正結果に基づいて点群データの点群の絶対位置を補正しているので、２つの基準点のずれ量に基づいて２つの基準点間の点群の絶対位置の補正をすることができる。
【００５１】
また、少なくとも基準点に対応する航空写真の位置精度が、点群データを生成する際に取得される絶対位置よりも高い位置精度を有している。このようにすることにより、航空写真を基準として点群情報の絶対位置の補正をすることができる。
【実施例２】
【００５２】
次に、本発明の第２の実施例にかかる情報処理装置を図６及び図７を参照して説明する。なお、前述した第１の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００５３】
図６に本実施例にかかる情報処理装置としてのサーバ装置１０Ａの機能構成を示す。図６に示したサーバ装置１０Ａは、点群加工部１７が追加され、ずれ量算出部１４がずれ量算出部１４Ａに変更されている。
【００５４】
点群加工部１７は、点群統合部１１で生成された点群データを上空から俯瞰した状態で見た二次元の画像データに変換する。即ち、点群加工部１７は、点群データ（点群情報）を画像情報に変換する変換部として機能する。
【００５５】
ずれ量算出部１４Ａは、航空写真データ２３及び点群加工部１７で変換された二次元画像データについて例えばエッジ抽出及びぼかし処理等の画像調整を行った後、周知の画像テンプレートマッチング処理を行う。画像テンプレートマッチングにより一致した範囲の例えば中央位置を基準点とし、その基準点における航空写真データ２３と点群データ（二次元画像データ）とのずれ量を算出する。ずれ量算出部１４Ａの処理について図７を参照して説明する。
【００５６】
図７の左端は航空写真である。この航空写真は、第１の実施例と同様に四隅の絶対位置と解像度は予め判明している。即ち、俯瞰情報における基準点を含む所定範囲の画像情報である。図７の左から２番目は航空写真についてエッジ抽出とぼかし処理を行った画像である。
【００５７】
図７の右端は点群データを二次元画像データに変換したものである。この例では地表面にカテゴライズされた点群を画像化しているが、道路地表面から一定の高さまでの点群を抜き出して画像化する、等の別の手法を用いてもよい。図７の右から２番目は右端の二次元画像データについてエッジ抽出とぼかし処理を行った画像である。
【００５８】
そして、航空写真についてエッジ抽出とぼかし処理を行った画像と二次元画像データについてエッジ抽出とぼかし処理を行った画像について測地系を統一し、縮尺率を合わせて、例えば航空写真側をテンプレート画像としてテンプレートマッチングによる比較を行う。そして、一致した画像の範囲に定めた基準点におけるずれ量（縦横方向のずれ、回転角度等）を求める。
【００５９】
即ち、ずれ量算出部１４Ａ（算出部）は、航空写真データ２３（所定範囲の画像情報）と点群データ（点群情報）から変換された画像情報とのテンプレートマッチング（画像マッチング処理）を行って基準点に対応する航空写真データ２３（俯瞰情報）の絶対位置と、基準点に対応する点群データ（点群情報）に含まれる点群の絶対位置と、のずれ量を算出している。
【００６０】
このような画像テンプレートマッチング処理を２か所で行う。つまり、上述した画像テンプレートマッチング処理は例えば図３の基準点Ｑにおけるずれ量の算出に相当するものとすれば、基準点Ｐに相当する航空写真と点群データを二次元画像データに変換した画像についても画像テンプレートマッチング処理を行うことで、第１の実施例で説明した基準点ＰＱ間の走行軌跡の補正と同様の方法により補正をすることができる。
【００６１】
本実施例によれば、点群統合部１１で生成された点群データを二次元画像に変換する点群加工部１７を備えている。また、ずれ量算出部１４Ａは、航空写真データ２３における基準点を含む所定範囲の画像を取得し、その所定範囲の画像と点群データから変換された二次元画像との画像マッチング処理を行って基準点に対応する航空写真の絶対位置と、基準点に対応する点群データに含まれる点群の絶対位置と、のずれ量を算出するようにしている。このようにすることにより、基準点を含む範囲について周知の画像マッチング処理により基準点における縦横方向（緯度経度）のずれだけでなく回転角度のずれも算出することができる。
【実施例３】
【００６２】
次に、本発明の第３の実施例にかかる情報処理装置を図８及び図９を参照して説明する。なお、前述した第１、第２の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００６３】
図８に本実施例にかかる情報処理装置としてのサーバ装置１０Ｂの機能構成を示す。図８に示したサーバ装置１０Ｂは、図６に対して誤差評価部１８が追加され、基準点取得部１３が基準点取得部１３Ａに変更されている。図８の構成は、図６の構成をベースにしているが、図２の構成をベースにしてもよい。
【００６４】
誤差評価部１８は、軌跡補正部１５で補正した走行軌跡の誤差（精度）を評価（判定）する。この評価の内容としては、例えば、補正後の走行軌跡が建物上にあるなど絶対的な位置が正しくない場合や、補正前の走行軌跡と補正後の走行軌跡とのずれが予め定めた閾値以上である場合等が挙げられる。これらの内容を本実施例では、絶対位置の精度が所定以下となる状態としている。即ち、誤差評価部１８は、軌跡補正部１５及び点群補正部１６（補正部）が補正した点群データ（点群情報）の絶対位置の精度を判定する判定部として機能する。
【００６５】
そして、評価の結果、絶対的な位置の異常がある場合や誤差が予め定めた閾値よりも大きい場合、つまり絶対位置の精度が所定以下である場合は、基準点取得部１３Ａに対して、後述する新たな基準点の取得の指示をする。即ち、第３基準点を追加する。また、誤差が閾値よりも小さい場合は、新たな基準点の追加をせずに、第１、第２の実施例と同様に、点群補正部１６において、補正後の走行軌跡に基づいて点群の絶対位置の補正を行う。
【００６６】
基準点取得部１３Ａは、第１の実施例で説明した基準点の取得に加えて、誤差評価部１８の指示に応じて新たな基準点を取得する。新たな基準点について図９を参照して説明する。
【００６７】
図９の上段は、基準点Ｐと基準点Ｑ及びこれらの基準点ＰＱ間を結ぶ走行軌跡を示している。この場合において、軌跡補正部１５により補正された走行軌跡が、誤差評価部１８での評価により、例えば誤差が予め定めた閾値よりも大きい場合は、基準点ＰＱ間の走行軌跡上に新たな基準点Ｒを設定する。この基準点Ｒが第３基準点となる。そして、ずれ量算出部１４Ａは、基準点Ｒに対応する航空写真の絶対位置と、当該基準点Ｒに対応する点群データに含まれる点群の絶対位置と、のずれ量を算出する。
【００６８】
そして、算出された基準点Ｒにおけるずれ量と、既に算出されている基準点Ｐにおけるずれ量に基づいて基準点ＰＲ間の走行軌跡について第１の実施例と同様の方法で軌跡補正部１５により補正をし、基準点ＲＱ間の走行軌跡について第１の実施例と同様の方法で軌跡補正部１５により補正をする。そして、再度補正された走行軌跡について誤差の評価をし、閾値以下になるまで再帰的に新たな基準点を設定する（例えばＰＲ間に新たな基準点を設定する等）。
【００６９】
なお、新たな基準点は補正後の走行軌跡ではなく補正前の走行軌跡に設定する。また、新たな基準点の設定位置としては、２つの基準点の中点、カーブや曲がり角（地形的な変曲点）、基準点の信頼度に応じた重みが反映された位置等が挙げられる。
【００７０】
本実施例によれば、軌跡補正部１５が補正した走行軌跡の誤差を評価する誤差評価部１８を更に備え、誤差評価部が判定した走行軌跡の誤差が閾値よりも大きい場合は、基準点取得部１３Ａは、例えば基準点ＰＱ間に新たな基準点である基準点Ｒを追加し、ずれ量算出部１４Ａは、基準点Ｒに対応する航空写真の絶対位置と、当該基準点Ｒに対応する点群データに含まれる点群の絶対位置と、のずれ量を算出する。そして、軌跡補正部１５は、ずれ量算出部１４Ａが算出した基準点Ｒにおけるずれ量と基準点Ｐにおけるずれ量とに基づいて基準点ＰＲ間の軌跡を補正している。このようにすることにより、例えば基準点ＰＱにおけるずれ量が大きく補正しても十分な精度を確保できない場合であっても、より良い精度にすべく再補正をすることができる。
【００７１】
なお、上述した第１〜第３の実施例では、点群情報取得部が、センサ情報と絶対位置に関する情報を取得して点群情報を生成するような構成を示したが、点群情報を取得するブロック、絶対位置に関する情報を取得するブロック、点群情報を生成するブロックの３つのブロックに分けてもよい。
【実施例４】
【００７２】
次に、本発明の第４の実施例にかかる情報処理装置を図１０〜図１２を参照して説明する。なお、前述した第１〜第３の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００７３】
本実施例は、第１〜第３の実施例の方法で補正された点群が例えば道路工事等による路面状況等の変化によって精度が悪化した場合による更新や、時期による定期的な更新を行う場合の実施例である。
【００７４】
図１０に本実施例にかかる情報処理装置としてのサーバ装置１０Ｃの機能構成を示す。サーバ装置１０Ｃは、データ取得部３１と、誤差悪化判定部３２と、境界基準点生成部３３と、点群マッチング部３４と、軌跡補正部３５と、点群補正部３６と、を備えている。これらの機能は、第１〜第３の実施例と同様に、サーバ装置１０Ｃが有するＣＰＵにおいて、サーバ装置１０Ｃが有するハードディスク等の記憶装置に記憶されているプログラム（情報処理プログラム）を実行することにより機能する。
【００７５】
また、サーバ装置１０Ｃは、補正後点群データ２４と、誤差ＤＢ４１と、更新後点群データ４２と、が記憶されている。第１点群情報としての補正後点群データ２４は、第１の実施例で説明した方法により補正された点群データである（図２参照）。また、補正後点群データ２４には、当該データ生成時に使用した基準点に関する情報を有する。基準点に関する情報とは、基準点の絶対位置に限らず、基準点を示す地図上の特徴地点（交差点の角等）を示す情報であってもよい。
【００７６】
誤差ＤＢ４１は、補正後点群データ２４における現在の精度が所定のエリア毎に格納されているデータベースである。なお、全てのエリアで同じ精度の航空写真データを用いて補正している場合は、データベースではなく単なる精度情報としてもよい。更新後点群データ４２は、後述する点群補正部３６で絶対位置が補正（更新）された点群データである。
【００７７】
データ取得部３１は、例えば車両Ｖや他の車両或いは他のサーバ装置等から新たなセンサデータ及び絶対位置データを取得する。そして、点群統合部１１と同様にセンサデータと絶対位置データに基づいて第２点群情報としての新たな点群データを生成する。即ち、データ取得部３１は、第１点群情報よりも新たな点群情報である第２点群情報を取得する第２取得部として機能する。
【００７８】
なお、データ取得部３１が取得するセンサデータ等は、所定の範囲について取得できればよいので、車両に限定されず例えば路側帯に設置されたライダ等から取得されたデータであってもよい。
【００７９】
誤差悪化判定部３２は、補正後点群データ２４と、データ取得部３１で取得された点群データと、誤差ＤＢ４１と、に基づいて補正後点群データ２４の誤差（精度）が悪化しているか否かを判断する。即ち、誤差悪化判定部３２は、第１点群情報を取得する第１取得部として機能する。
【００８０】
また、誤差悪化判定部３２は、誤差が悪化している場合は、境界基準点生成部３３に後述する境界基準点の生成を指示する。誤差悪化の判定方法としては、例えば、新たな点群データが示す特定地点の絶対位置が、補正後点群データ２４の同じ地点の絶対位置に誤差ＤＢ４１に含まれる当該位置の誤差を考慮した範囲外となっている場合は誤差が悪化したと判断する。具体的には、例えばある地点の補正後点群データ２４の絶対位置が（Ｘ，Ｙ）で、誤差ＤＢ４１の当該位置の誤差が２０ｃｍであった場合、新たな点群データの同じ地点の絶対位置が（Ｘ±２０ｃｍ，Ｙ±２０ｃｍ）を超える場合は誤差が悪化したと判断する。また、誤差悪化の判断はメートル法以外（緯度経度差など）で行なっても構わない。即ち、誤差悪化判定部３２は、第１点群情報と第２点群情報との比較結果に基づいて更新をする更新部の一部として機能する。
【００８１】
境界基準点生成部３３は、誤差悪化判定部３２において誤差が悪化している判断された場合に、新たな点群データの示す領域（更新対象領域）と既存の点群データ（補正後点群データ２４）との境界部分に境界基準点を生成する。境界基準点について図１１を参照して説明する。
【００８２】
図１１の上段は、基準点ＰＱ間に点群データの精度が悪化、つまり誤差が悪化した領域が発生したことを示している。図１１の中段は、新たな点群データの示す領域（更新対象領域）と既存の点群データ（既存の走行軌跡）との境界部分に境界基準点Ｓ１、Ｓ２を設定（生成）したものである。この境界基準点は、第１〜第３の実施例で説明した航空写真データを用いて境界領域の任意の地点に設定すればよい。なお、境界基準点Ｓ１、Ｓ２間は、新たな点群データ（新たな走行軌跡）である。つまり、境界基準点Ｓ１、Ｓ２間には、新たな点群データがそのまま挿入される。
【００８３】
点群マッチング部３４は、境界基準点Ｓ１、Ｓ２を含む既存の点群データと新たな点群データとの境界部分において、既存の点群データと新たな点群データとの点群のマッチングを行う。点群のマッチングには、例えばＩＣＰを用いて同じ位置の点同士を点レベルで一致させる。
【００８４】
軌跡補正部３５は、点群マッチング部３４でマッチング処理が行われた境界基準点Ｓ１と基準点Ｐ間で走行軌跡の補正を行い、同様に境界基準点Ｓ２と基準点Ｑ間で走行軌跡の補正を行う（図１１下段の破線部分）。即ち、更新対象領域に隣接する領域の点群の絶対位置を補正している。本実施例においては、新たな点群データにより境界基準点Ｓ１の絶対位置が既存の点群データと新たな点群データとの間でずれるため、そのずれ量に基づいて第１の実施例と同様に走行軌跡の補正を行う。
【００８５】
点群補正部３６は、軌跡補正部３５で補正された走行軌跡に基づいて既存の点群データの絶対位置を補正して更新後点群データ４２を生成する。なお、更新後点群データ４２においても、軌跡補正部３５で補正された走行軌跡を含めてもよい。
【００８６】
以上の説明から明らかなように、新たな基準点として、基準点Ｐ（第１基準点）側の境界に基準点Ｓ１（第３基準点）を設定し、基準点Ｑ（第２基準点）側の境界に基準点Ｓ２（第４基準点）を設定し、境界基準点生成部３３、点群マッチング部３４、軌跡補正部３５、点群補正部３６は、基準点Ｐ（第１基準点）と基準点Ｓ１（第３基準点）との間の点群の絶対位置と、基準点Ｑ（第２基準点）と基準点Ｓ２（第４基準点）との間の点群の絶対位置と、の補正をする更新部として機能している。
【００８７】
次に、上述したサーバ装置１０Ｃの動作（情報処理方法）について図１２のフローチャートを参照して説明する。まず、データ取得部３１で新たな点群データを取得し（ステップＳ２１）、誤差悪化判定部３２で補正後点群データ２４とデータ取得部３１で取得された点群データと誤差ＤＢ４１とに基づいて補正後点群データ２４の誤差が悪化しているか否かを判断する（ステップＳ２２）。判断した結果誤差が悪化している場合は（ステップＳ２２がＹＥＳの場合）、境界基準点生成部３３で境界基準点を生成する（ステップＳ２３）。一方、誤差が悪化していない場合（ステップＳ２２がＮＯの場合）はステップＳ２１に戻る。
【００８８】
次に、境界基準点を生成した後は、点群マッチング部３４で既存の点群データと新たな点群データとの点群のマッチングを行い（ステップＳ２４）、軌跡補正部３５で点群マッチング部３４でマッチング処理が行われた境界基準点Ｓ１と基準点Ｐとの間及び境界基準点Ｓ２と基準点Ｑとの間で走行軌跡の補正を行う（ステップＳ２５）。そして、点群補正部３６で点群マッチング部３４でマッチング処理が行われた境界基準点Ｓ１と、基準点Ｐ間で走行軌跡の補正を行い、同様に境界基準点Ｓ２と基準点Ｑ間で走行軌跡の補正を行う（ステップＳ２６）。
【００８９】
即ち、ステップＳ２１が第２取得工程、ステップＳ２２が第１取得工程、ステップＳ２３〜Ｓ２６が更新工程として機能する。
【００９０】
なお、図１１の説明では、点群精度が悪化した部分のみを新たな点群データで更新しているが、新たな点群データとして基準点ＰＱ間のデータが取得されている場合であれば、基準点ＰＱ間を新たな点群データで置き換えて更新してもよい。
【００９１】
また、境界基準点Ｓ１、Ｓ２間についても、第１の実施例のように、航空写真データに基づいて走行軌跡や点群の補正をしてもよい。
【００９２】
本実施例によれば、サーバ装置１０Ｃは、誤差悪化判定部３２が、少なくとも第１基準点と第２基準点に関する情報を含む既存の点群データを取得し、データ取得部３１が、新たな点群情報を取得する。そして、誤差悪化判定部３２で誤差の悪化を判定し、境界基準点生成部で更新対象領域の境界に境界基準点を生成し、点群マッチング部３４で境界基準点における既存の点群と新たな点群とのマッチングを行う。そして、軌跡補正部３５で境界基準点と既存の基準点との間の走行軌跡の補正を行い、点群補正部３６で走行軌跡の補正に基づいて点群の補正を行う。このようにすることにより、基準点を基準として点群の更新をすることができる。そのため、全点群を一括で交換するといったような広範囲な更新をすることなく、必要な領域のみの更新をすることが可能となる。
【００９３】
また、誤差悪化判定部３２は、既存の点群データと新たな点群データとを比較した結果、誤差が悪化したと判断した場合に新たな点群データによる更新をしている。このようにすることにより、既存の点群データと新たな点群データとの差異が大きいことを検出して更新することができる。
【００９４】
また、更新部は、２つの基準点ＰＱ間に含まれる更新対象領域の境界に境界基準点Ｓ１、Ｓ２を設定し、基準点ＰＱと境界基準点Ｓ１、Ｓ２に基づいて基準点Ｐと境界基準点Ｓ１との間の点群の走行軌跡（点群の絶対位置）や基準点Ｑと境界基準点Ｓ２との間の点群の走行軌跡（点群の絶対位置）を補正している。このようにすることにより、更新対象領域の更新により影響を受ける隣接領域の絶対位置を補正することができる。
【００９５】
また、境界基準点生成部は、更新対象領域に新たな点群データを挿入している。このようにすることにより、更新対象領域に新たな点群情報を挿入して更新することができる。
【実施例５】
【００９６】
次に、本発明の第５の実施例にかかる情報処理装置を図１３及び図１４を参照して説明する。なお、前述した第１〜第４の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
【００９７】
図１３に本実施例にかかる情報処理装置としてのサーバ装置１０Ｄの機能構成を示す。図１３に示したサーバ装置１０Ｄは、図１０の誤差悪化判定部３２が更新時期判定部３７に変更され、誤差ＤＢ４１が省略されている。
【００９８】
本実施例では、更新のタイミングがデータ取得部が取得した新たな点群データにより誤差（精度）が悪化したことによるものではなく、例えば１か月毎や季節毎等の所定の時期により行われるものである。更新時期判定部３７は、このような所定の時期（更新時期）か否かを判定して、更新時期と判断された場合は、境界基準点生成部３３等による更新処理を行わせる。即ち、予め定められた時期に基づいて更新をする。境界基準点生成部３３以降の処理は第４の実施例と同様である。
【００９９】
図１４は、本実施例にかかるサーバ装置１０Ｄの動作（情報処理方法）のフローチャートである。図１４において、ステップＳ３１は図１２のステップＳ２１、ステップＳ３３は図１２のステップＳ２３、ステップＳ３４は図１２のステップＳ２４、ステップＳ３５は図１２のステップＳ２５、ステップＳ３６は図１２のステップＳ２６と同様である。
【０１００】
ステップＳ３２は、更新時期判定部３７が更新時期か否かを判定し、更新時期である場合（ＹＥＳの場合）はステップＳ３３に進み、更新時期でない場合（ＮＯの場合）はステップＳ３１に戻る。
【０１０１】
本実施例によれば、更新時期判定部３７は、予め定められた更新時期に基づいて点群データの更新をするので、特定の時期や一定の間隔で更新をすることができる。
【０１０２】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の情報処理装置を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１０３】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ  サーバ装置（情報処理装置）
１１             点群統合部（点群情報取得部）
１２             軌跡抽出部
１３             基準点取得部
１４             ずれ量算出部（俯瞰情報取得部、ずれ量算出部）
１５             軌跡補正部（補正部）
１６             点群補正部（補正部）
１７             点群加工部（変換部）
１８             誤差評価部（判定部）
２１             センサデータ（センサ情報）
２２             絶対位置データ（絶対位置に関する情報）
２３             航空写真データ（俯瞰情報）
２４             補正後点群データ
３１             データ取得部（第２取得部）
３２             誤差悪化判定部（第１取得部）
３３             境界基準点生成部（更新部）
３４             点群マッチング部（更新部）
３５             軌跡補正部（更新部）
３６             点群補正部（更新部）
３７             更新時期判定部（更新部）
４１             誤差ＤＢ
４２             更新後点群データ
Ｐ               基準点（第１基準点）
Ｑ               基準点（第２基準点）
Ｒ               基準点（第３基準点）
Ｓ１             境界基準点（第３基準点）
Ｓ２             境界基準点（第４基準点）
Ｖ               車両（移動体）
【図１】
2020056657.tif 000003
【図２】
2020056657.tif 000004
【図３】
2020056657.tif 000005
【図４】
2020056657.tif 000006
【図５】
2020056657.tif 000007
【図６】
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【図７】
2020056657.tif 000009
【図８】
2020056657.tif 000010
【図９】
2020056657.tif 000011
【図１０】
2020056657.tif 000012
【図１１】
2020056657.tif 000013
【図１２】
2020056657.tif 000014
【図１３】
2020056657.tif 000015
【図１４】
2020056657.tif 000016