(57)【要約】【課題】道路の周囲、真上に存在する所定の高さ以上の地物の画像を地図上に容易に定義できる形式で得られる走行路上地物画像生成方法を得る。【解決手段】  走行路上地物画像生成装置１は、高密度のレーザデータＬｉを記憶したデータベース１０と出力範囲レーザデータ抽出部２０とレーザデータ表示部４０と切出立体作成・点群読込部６０とレーザオルソ画像作成部９０と表示用画像メモリ７０と画像出力部８０等を備えて、車両にＧＰＳ受信器及び高密度レーザ器を搭載して走行路を走行しながら該高密度レーザ器から対象範囲にスキャニングしながら数センチ間隔でレーザを発射し、得られた高密度のレーザデータ（Ｌｉ）の点群の出力範囲（Ｄｉ）のレーザデータ（ＤＬｉ）に基づく、車両の走行路面から所定高さの範囲に立体空間領域（ＪＤＢｉ）を正射投影したレーザオルソフォト画像を表示部に得る。【選択図】図１
2014041397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両にＧＰＳ受信器及び高密度レーザ器を搭載して走行路を走行しながら該高密度レーザ器から対象範囲にスキャニングしながら数センチ間隔でレーザを発射し、得られた高密度のレーザデータ（Ｌｉ）の点群の出力範囲（Ｄｉ）のレーザデータ（ＤＬｉ）に基づく、前記車両の走行路面から所定高さの範囲に立体空間領域（ＪＤＢｉ）のレーザオルソフォト画像を表示部に得る走行路上地物画像生成方法であって、
表示用の画像メモリと、
前記出力範囲（Ｄｉ）のレーザデータ（ＤＬｉ）の点群を記憶した第１の記憶手段と、
前記ＧＰＳ受信器の移動軌跡（Ｐｉ）を構成する前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）を記憶した第２の記憶手段と、
前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）から前記走行路の面までの長（  Ｈａｉ）よりも長い検索下限値（ｈｓ１）及び前記３次元位置（Ｐｎｉ）より下方となるレーザ点群を検索しない範囲を決めるための検索不要長（ｈｓ２：ｈｓ２≧ｈｓ１）並びに前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）までの前記走行路の面から所定高さ（ｈｓｓ１）を含む立体空間領域形成情報を記憶した第３の記憶手段と、
前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）直下の走行路の面のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）を決定するための検索領域（Ｃｉ）が生成される第４の記憶手段と、
前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）が生成される第５の記憶手段と、
を用意し、
コンピュータが、
（Ａ１）．前記第２の記憶手段から前記出力範囲（Ｄｉ）内の前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）を順次、読み出して、これを前記第４の記憶手段に順次、定義する工程と、
（Ａ２）．前記第４の記憶手段に定義された前記三次元位置（Ｐｎｉ）毎に、垂線（Ｐｚｉ）を定義し、この垂線（Ｐｚｉ）から半径（Ｒｉ）の円柱を前記検索不要長（ｈｓ２）を除く高さ長Ｃｈｉ（Ｃｈｉ＝ｈｓ１−ｈｓ２）の前記検索領域（Ｃｉ）を前記第４の記憶手段に生成する工程と、
（Ａ３）．前記検索領域（Ｃｉ）毎に、該検索領域（Ｃｉ）内の三次元座標を有する前記レーザデータ（ＤＬｉ）を前記１の記憶手段から読み込んで、これを検索領域（Ｃｉ）内のレーザデータ（ＣＬｉ）として格納する工程と、
（Ａ４）．前記検索領域（Ｃｉ）毎に、該検索領域（Ｃｉ）に格納された前記レーザデータ（ＣＬｉ）の点群の内で前記道路面以外の点群を除去して、前記垂線（Ｐｚｉ）に最も近傍のレーザデータを前記３次元位置（Ｐｎｉ）の前記直下のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）と決定する工程と、
（Ａ５）．前記第４の記憶手段に前記三次元位置（Ｐｎｉ）が定義される毎に、該三次元位置（Ｐｎｉ）の二次元座標（ｘ、ｙ）を有する前記直下のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）を検索し、該三次元位置（Ｐｎｉ）をこの検索した直下のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）に更新し、これを三次元位置（Ｐｎｉ´）として前記第５の記憶手段に定義する工程と、
（Ａ６）．前記第５の記憶手段に定義された前記三次元位置（Ｐｎｉ´）と次の三次元位置（Ｐｎｉ´＋１）との間に、前記第３の記憶手段の前記立体空間領域形成情報の所定高さ（ｈｓｓ１）で前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）を形成する工程と、
（Ａ７）．前記第５の記憶手段に生成された前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）内の三次元位置（Ｐｉｎ´）を有する前記レーザデータ（（ＤＬｉ）を前記第１の記憶手段から読み込んで、これを立体空間領域（ＪＤＢｉ）内のレーザデータ（ＪＤＬａｉ）として前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）に格納する工程と、
（Ａ８）．前記表示用の画像メモリのピクセル（Ｇｐｉ）を順次指定し、該指定毎に、このピクセル（Ｇｐｉ）に対応する領域を前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）から検索し、この検索した領域内のレーザデータ（ＪＤＬａｉ）の反射強度の平均を求める工程と、
（Ａ９）．この平均値に応じたグレースケール値を前記表示用の画像メモリのピクセル（Ｇｐｉ）に書き込みすることで前記レーザオルソフォト画像（ＲＧａｉ）を得る工程と
を行うことを特徴とする走行路上地物画像生成方法。
【請求項２】
前記立体空間領域形成情報は、該立体空間領域（ＪＤＢｉ）の下端までの高さ（ｈｓｓ１）及び前記走行路の面から前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）の上端までの高さ（ｈｓｓ２）並びに前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）の横幅（Ｗｉ）とを含み、
前記（Ａ６）の工程は、
前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）の下端までの高さ（ｈｓｓ１）と前記走行路の面から前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）の上端までの高さ（ｈｓｓ２）との差である厚み（ＤＢＨｉ）で、かつ前記横幅（Ｗｉ）で前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）を生成することを特徴とする請求項１記載の走行路上地物画像生成方法。
【請求項３】
前記コンピュータが、
（Ａ１０）．前記立体空間領域形成情報を入力させる画面を前記表示部に表示する工程と、
（Ａ１１）．前記入力された立体空間領域形成情報を前記第３の記憶手段に記憶する工程と
を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の走行路上地物画像生成方法。
【請求項４】
前記低解像度画像（ＴＲｇｉ）が生成される低解像度用の画像メモリを用意し、
コンピュータが、
（Ｂ１）．前記レーザオルソフォト画像を元画像（ＧＤｉ）とし、この元画像（ＧＤｉ）の解像度（縦ｎピクセル×横ｍピクセル）を算出する工程と、
（Ｂ２）．前記算出された元画像（ＧＤｉ）の解像度に対しての所定の低解像度を算出する工程と、
（Ｂ３）．前記算出された低解像度で前記低解像度用の画像メモリを定義する工程と、
（Ｂ４）．前記低解像度用の画像メモリに定義されたピクセル（Ｐｇｉ）を順次、指定し、このピクセル（Ｐｇｉ）に対応する前記元画像（ＧＤｉ）のピクセル領域（Ｇｐｉ）を順次、決定する工程と、
（Ｂ５）．前記元画像（ＧＤｉ）のピクセル領域（Ｇｐｉ）が決定される毎に、このピクセル領域（Ｇｐｉ）を構成するピクセル（ｇＤｐｉ）のいずれかに反射強度に応じた値が「０」が割り付けられている場合は、そのピクセル（ｇＤｐｉ）を除いて、該決定された前記元画像（ＧＤｉ）のピクセル領域（Ｇｐｉ）を構成するピクセル（ｇＤｐｉ）の個数を計数（Ｐｋｉ）する工程と、
（Ｂ６）．前記元画像（ＧＤｉ）のピクセル領域（Ｇｐｉ）が決定される毎に、このピクセル領域（Ｇｐｉ）を構成するピクセル（ｇＤｐｉ）の前記反射強度に応じた値の総計値を求め、この総計値を前記計数（Ｐｋｉ）で平均化した平均値を算出する工程と、
（Ｂ７）．前記元画像（ＧＤｉ）のピクセル領域（Ｇｐｉ）に対しての前記平均値が決定される毎に、前記指定された前記低解像度用の画像メモリのピクセル（Ｐｇｉ）に、この平均値を前記反射強度に応じた前記画像値として割りつけることで前記低解像度画像（ＴＲｇｉ）を生成する工程と
を行うことを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の走行路上地物画像生成方法。
【請求項５】
前記元画像の解像度は、５ｃｍ以下の解像度にされていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の走行路上地物画像生成方法。
【請求項６】
前記立体空間領域は、走行路の上、周囲に設けられた人工物、樹木の枝の領域であることを特徴とする請求項３または４記載の低解像度画像生成方法。
【請求項７】
車両にＧＰＳ受信器及び高密度レーザ器を搭載して走行路を走行しながら該高密度レーザ器から対象範囲にスキャニングしながら数センチ間隔でレーザを発射して、得られた高密度のレーザデータ（Ｌｉ）の点群の出力範囲（Ｄｉ）のレーザデータ（ＤＬｉ）に基づく、前記車両の走行路面から所定高さの範囲に立体空間領域（ＪＤＢｉ）のレーザオルソフォト画像を表示部に得る走行路上地物画像生成プログラムであって、
表示用の画像メモリと、
前記出力範囲（Ｄｉ）のレーザデータ（ＤＬｉ）の点群を記憶した第１の記憶手段と、
前記ＧＰＳ受信器の移動軌跡（Ｐｉ）を構成する前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）を記憶した第２の記憶手段と、
前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）から前記走行路の面までの長（  Ｈａｉ）よりも長い検索下限値（ｈｓ１）及び前記３次元位置（Ｐｎｉ）より下方となるレーザ点群を検索しない範囲を決めるための検索不要長（ｈｓ２：ｈｓ２≧ｈｓ１）並びに前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）までの前記走行路の面から所定高さ（ｈｓｓ１）を含む立体空間領域形成情報を記憶した第３の記憶手段と、
前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）直下の走行路の面のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）を決定するための検索領域（Ｃｉ）が生成される第４の記憶手段と、
前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）が生成される第５の記憶手段と
を用いて、
コンピュータを、
（Ｃ１）．前記第２の記憶手段から前記出力範囲（Ｄｉ）内の前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）を順次、読み出して、これを前記第４の記憶手段に順次、定義する手段、
（Ｃ２）．前記第４の記憶手段に定義された前記三次元位置（Ｐｎｉ）毎に、垂線（Ｐｚｉ）を定義し、この垂線（Ｐｚｉ）から半径（Ｒｉ）の円柱を前記検索不要長（ｈｓ２）を除く高さ長Ｃｈｉ（Ｃｈｉ＝ｈｓ１−ｈｓ２）の前記検索領域（Ｃｉ）を前記第４の記憶手段に生成する手段、
（Ｃ３）．前記検索領域（Ｃｉ）毎に、該検索領域（Ｃｉ）内の三次元座標を有する前記レーザデータ（ＤＬｉ）を前記１の記憶手段から読み込んで、これを検索領域（Ｃｉ）内のレーザデータ（ＣＬｉ）として格納する手段、
（Ｃ４）．前記検索領域（Ｃｉ）毎に、該検索領域（Ｃｉ）に格納された前記レーザデータ（ＣＬｉ）の点群の内で前記道路面以外の点群を除去して、前記垂線（Ｐｚｉ）に最も近傍のレーザデータを前記３次元位置（Ｐｎｉ）の前記直下のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）と決定する手段、
（Ｃ５）．前記第４の記憶手段に前記三次元位置（Ｐｎｉ）が定義される毎に、該三次元位置（Ｐｎｉ）の二次元座標（ｘ、ｙ）を有する前記直下のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）を検索し、該三次元位置（Ｐｎｉ）をこの検索した直下のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）に更新し、これを三次元位置（Ｐｎｉ´）として前記第５の記憶手段に定義する手段、
（Ｃ６）．前記第５の記憶手段に定義された前記三次元位置（Ｐｎｉ´）と次の三次元位置（Ｐｎｉ´＋１）との間に、前記第３の記憶手段の前記立体空間領域形成情報の所定高さ（ｈｓｓ１）で前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）を形成する手段、
（Ｃ７）．前記第５の記憶手段に生成された前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）内の三次元位置（Ｐｉｎ´）を有する前記レーザデータ（（ＤＬｉ）を前記第１の記憶手段から読み込んで、これを立体空間領域（ＪＤＢｉ）内のレーザデータ（ＪＤＬａｉ）として前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）に格納する手段、
（Ｃ８）．前記表示用の画像メモリのピクセル（Ｇｐｉ）を順次指定し、該指定毎に、このピクセル（Ｇｐｉ）に対応する領域を前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）から検索し、この検索した領域内のレーザデータ（ＪＤＬａｉ）の反射強度の平均を求める手段、
（Ｃ９）．この平均値に応じたグレースケール値を前記表示用の画像メモリのピクセル（Ｇｐｉ）に書き込みすることで前記レーザオルソフォト画像（ＲＧａｉ）を得る手段
としての機能を実行させるための走行路上地物画像生成プログラム。
【請求項８】
車両にＧＰＳ受信器及び高密度レーザ器を搭載して走行路を走行しながら該高密度レーザ器から対象範囲にスキャニングしながら数センチ間隔でレーザを発射して、得られた高密度のレーザデータ（Ｌｉ）の点群の出力範囲（Ｄｉ）のレーザデータ（ＤＬｉ）に基づく、前記車両の走行路面から所定高さの範囲に立体空間領域（ＪＤＢｉ）のレーザオルソフォト画像を表示部に得る走行路上地物画像生成装置であって、
表示用の画像メモリと、
前記出力範囲（Ｄｉ）のレーザデータ（ＤＬｉ）の点群を記憶した第１の記憶手段と、
前記ＧＰＳ受信器の移動軌跡（Ｐｉ）を構成する前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）を記憶した第２の記憶手段と、
前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）から前記走行路の面までの長（  Ｈａｉ）よりも長い検索下限値（ｈｓ１）及び前記３次元位置（Ｐｎｉ）より下方となるレーザ点群を検索しない範囲を決めるための検索不要長（ｈｓ２：ｈｓ２≧ｈｓ１）並びに前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）までの前記走行路の面から所定高さ（ｈｓｓ１）を含む立体空間領域形成情報を記憶した第３の記憶手段と、
前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）直下の走行路の面のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）を決定するための検索領域（Ｃｉ）が生成される第４の記憶手段と、
前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）が生成される第５の記憶手段と、
（Ｄ１）．前記第２の記憶手段（５０）から前記出力範囲（Ｄｉ）内の前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）を順次、読み出して、これを前記第４の記憶手段に順次、定義する手段と、
（Ｄ２）．前記第４の記憶手段に定義された前記三次元位置（Ｐｎｉ）毎に、垂線（Ｐｚｉ）を定義し、この垂線（Ｐｚｉ）から半径（Ｒｉ）の円柱を前記検索不要長（ｈｓ２）を除く高さ長Ｃｈｉ（Ｃｈｉ＝ｈｓ１−ｈｓ２）の前記検索領域（Ｃｉ）を前記第４の記憶手段に生成する手段と、
（Ｄ３）．前記検索領域（Ｃｉ）毎に、該検索領域（Ｃｉ）内の三次元座標を有する前記レーザデータ（ＤＬｉ）を前記１の記憶手段から読み込んで、これを検索領域（Ｃｉ）内のレーザデータ（ＣＬｉ）として格納する手段と、
（Ｄ４）．前記検索領域（Ｃｉ）毎に、該検索領域（Ｃｉ）に格納された前記レーザデータ（ＣＬｉ）の点群の内で前記道路面以外の点群を除去して、前記垂線（Ｐｚｉ）に最も近傍のレーザデータを前記３次元位置（Ｐｎｉ）の前記直下のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）と決定する手段と、
（Ｄ５）．前記第４の記憶手段に前記三次元位置（Ｐｎｉ）が定義される毎に、該三次元位置（Ｐｎｉ）の二次元座標（ｘ、ｙ）を有する前記直下のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）を検索し、該三次元位置（Ｐｎｉ）をこの検索した直下のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）に更新し、これを三次元位置（Ｐｎｉ´）として前記第５の記憶手段に定義する手段と、
（Ｄ６）．前記第５の記憶手段に定義された前記三次元位置（Ｐｎｉ´）と次の三次元位置（Ｐｎｉ´＋１）との間に、前記第３の記憶手段の前記立体空間領域形成情報の所定高さ（ｈｓｓ１）で前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）を形成する手段と、
（Ｄ７）．前記第５の記憶手段に生成された前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）内の三次元位置（Ｐｉｎ´）を有する前記レーザデータ（（ＤＬｉ）を前記第１の記憶手段から読み込んで、これを立体空間領域（ＪＤＢｉ）内のレーザデータ（ＪＤＬａｉ）として前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）に格納する手段と、
（Ｄ８）．前記表示用の画像メモリのピクセル（Ｇｐｉ）を順次指定し、該指定毎に、このピクセル（Ｇｐｉ）に対応する領域を前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）から検索し、この検索した領域内のレーザデータ（ＪＤＬａｉ）の反射強度の平均を求める手段と、
（Ｄ９）．この平均値に応じたグレースケール値を前記表示用の画像メモリのピクセル（Ｇｐｉ）に書き込みすることで前記レーザオルソフォト画像（ＲＧａｉ）を得る手段とを有することを特徴とする走行路上地物画像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行路の周囲及び真上に存在する所定の高さ以上の地物の画像を地図上に容易に定義できる形式で得られる走行路上地物画像生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路周囲には電柱で電線、電柱、通信ケーブル、街路樹が設置されていたり、或いは案内盤が設けられたりしている。また、道路周囲の建物には看板が設けられている。さらに、道路の両脇の電柱を跨いで電線、通信ケーブルを引いている場合もある。
【０００３】
このような、道路上地物は、道路管理者の作業員が車両上から目視で点検しているのがほとんどである。
【０００４】
しかし、目視による点検は時間と費用がかかるので、例えば電線に関しては特許文献１に示すように、レーザ計測によって電線の垂れ下がり具合を把握するものもある。
【０００５】
特許文献１は車両にレーザスキャナを搭載し、このレーザスキャナの反射パルスに基づくレーザデータを３次元空間に定義してＺ−Ｙ平面又はＺ−Ｘ平面（横）における電線を定義して、電線を抽出している。このとき、電柱と電柱の間の全体に直方立体を生成し、この直方立体内の点群から電線を検出することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−６８９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、電線というのは周囲だけではない。道路を跨いで両脇の電柱と接続する電線もある。
【０００８】
ところが、特許文献１は道路脇の電柱と電柱との間に直方立体を定義して、この直方立体を横方向から見て電線を検出するものであるから、この直方体では道路を跨ぐ電線は抽出することができない。
【０００９】
一方、地図を表示する地理情報システム（ＧＩＳ）というのがある。この地理情報システムというのは二次元平面（Ｘ−Ｙ平面）に地図を定義している。
【００１０】
これに対して特許文献１の電線はＸ−Ｙ平面に定義したデータではないので、地図上に道路脇及び道路上の電線、通信ケーブル、街灯、樹木等（道路上の地物）を容易に定義できない。
【００１１】
また、道路面から所定の高さに存在する地物のみを抽出したいという要望もある。
【００１２】
しかし、特許文献１は、このような要望には対応できない。
【００１３】
本発明は上記の課題を鑑みてなされたもので、道路の周囲、真上に存在する所定の高さ以上の地物の画像を地図上に容易に定義できる形式で得られる走行路上地物画像生成方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の走行路上地物画像生成方法は、車両にＧＰＳ受信器及び高密度レーザ器を搭載して走行路を走行しながら該高密度レーザ器から対象範囲にスキャニングしながら数センチ間隔でレーザを発射し、得られた高密度のレーザデータ（Ｌｉ）の点群の出力範囲（Ｄｉ）のレーザデータ（ＤＬｉ）に基づく、前記車両の走行路面から所定高さの範囲に立体空間領域（ＪＤＢｉ）のレーザオルソフォト画像を表示部に得る走行路上地物画像生成方法であって、
表示用の画像メモリと、
前記出力範囲（Ｄｉ）のレーザデータ（ＤＬｉ）の点群を記憶した第１の記憶手段と、
前記ＧＰＳ受信器の移動軌跡（Ｐｉ）を構成する前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）を記憶した第２の記憶手段と、
前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）から前記走行路の面までの長（  Ｈａｉ）よりも長い検索下限値（ｈｓ１）及び前記３次元位置（Ｐｎｉ）より下方となるレーザ点群を検索しない範囲を決めるための検索不要長（ｈｓ２：ｈｓ２≧ｈｓ１）並びに前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）までの前記走行路の面から所定高さ（ｈｓｓ１）を含む立体空間領域形成情報を記憶した第３の記憶手段と、
前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）直下の走行路の面のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）を決定するための検索領域（Ｃｉ）が生成される第４の記憶手段と、
前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）が生成される第５の記憶手段と、
を用意し、
コンピュータが、
（Ａ１）．前記第２の記憶手段から前記出力範囲（Ｄｉ）内の前記ＧＰＳ受信器の３次元位置（Ｐｎｉ）を順次、読み出して、これを前記第４の記憶手段に順次、定義する工程と、
（Ａ２）．前記第４の記憶手段に定義された前記三次元位置（Ｐｎｉ）毎に、垂線（Ｐｚｉ）を定義し、この垂線（Ｐｚｉ）から半径（Ｒｉ）の円柱を前記検索不要長（ｈｓ２）を除く高さ長Ｃｈｉ（Ｃｈｉ＝ｈｓ１−ｈｓ２）の前記検索領域（Ｃｉ）を前記第４の記憶手段に生成する工程と、
（Ａ３）．前記検索領域（Ｃｉ）毎に、該検索領域（Ｃｉ）内の三次元座標を有する前記レーザデータ（ＤＬｉ）を前記１の記憶手段から読み込んで、これを検索領域（Ｃｉ）内のレーザデータ（ＣＬｉ）として格納する工程と、
（Ａ４）．前記検索領域（Ｃｉ）毎に、該検索領域（Ｃｉ）に格納された前記レーザデータ（ＣＬｉ）の点群の内で前記道路面以外の点群を除去して、前記垂線（Ｐｚｉ）に最も近傍のレーザデータを前記３次元位置（Ｐｎｉ）の前記直下のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）と決定する工程と、
（Ａ５）．前記第４の記憶手段に前記三次元位置（Ｐｎｉ）が定義される毎に、該三次元位置（Ｐｎｉ）の二次元座標（ｘ、ｙ）を有する前記直下のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）を検索し、該三次元位置（Ｐｎｉ）をこの検索した直下のレーザデータ（ＣＬｐａｉ）に更新し、これを三次元位置（Ｐｎｉ´）として前記第５の記憶手段に定義する工程と、
（Ａ６）．前記第５の記憶手段に定義された前記三次元位置（Ｐｎｉ´）と次の三次元位置（Ｐｎｉ´＋１）との間に、前記第３の記憶手段の前記立体空間領域形成情報の所定高さ（ｈｓｓ１）で前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）を形成する工程と、
（Ａ７）．前記第５の記憶手段に生成された前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）内の三次元位置（Ｐｉｎ´）を有する前記レーザデータ（（ＤＬｉ）を前記第１の記憶手段から読み込んで、これを立体空間領域（ＪＤＢｉ）内のレーザデータ（ＪＤＬａｉ）として前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）に格納する工程と、
（Ａ８）．前記表示用の画像メモリのピクセル（Ｇｐｉ）を順次指定し、該指定毎に、このピクセル（Ｇｐｉ）に対応する領域を前記立体空間領域（ＪＤＢｉ）から検索し、この検索した領域内のレーザデータ（ＪＤＬａｉ）の反射強度の平均を求める工程と、
（Ａ９）．この平均値に応じたグレースケール値を前記表示用の画像メモリのピクセル（Ｇｐｉ）に書き込みすることで前記レーザオルソフォト画像（ＲＧａｉ）を得る工程と
を行うことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように本発明によれば、走行路面から所定の高さに走行路を跨ぐ立体空間領域を生成し、この立体空間領域にレーザデータを格納して、表示用画像メモリのピクセルに対応する立体空間領域のピクセル内のレーザデータの反射強度に応じたグレースケール値を表示用画像メモリのピクセルに割り付けて正射投影したレーザオルソフォト画像を得ている。
【００１６】
このため、道路を跨ぐ電線、道路周囲の電線、樹木の樹冠、看板、街灯のみの写真のような画像を得ることができる。
【００１７】
さらに、元がレーザデータであっても、正射投影したようなレーザオルソフォト画像であるから地図に容易に関連付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態１の高密度レーザデータを用いた走行路上地物画像生成装置１の概略構成図である。
【図２】レーザ計測車両に搭載された測定装置の概略構成図である。
【図３】データベース１０のレーザ点群Ｌｉの説明図である。
【図４】各メッシュレイヤの関係を説明する説明図である。
【図５】視点を測定装置付近に下げて視点方向を前方にして見せたレーザ点群の画像の説明図である。
【図６】電線用の立体空間領域の生成の説明図である。
【図７】動軌跡下道路面点決定部６１０の動作を説明するフローチャートである。
【図８】動軌跡下道路面点決定部６１０の動作を説明するフローチャートである。
【図９】検索範囲Ｃｉの生成を説明する説明図である。
【図１０】電線立体空間領域生成部及び電線領域内点群切出部の処理を説明するフローチャートである。
【図１１】電線立体空間領域生成部及び電線領域内点群切出部の処理を説明するフローチャートである。
【図１２】道路幅Ｗｉの定義を説明する説明図である。
【図１３】電線立体空間領域の生成を説明する説明図である。
【図１４】電線立体空間領域の生成を説明する説明図である。
【図１５】電線立体空間領域のレーザオルソフォト画像を説明する説明図である。
【図１６】道路面を含んだレーザオルソ画像の説明図である。
【図１７】道路立体空間領域へレーザデータの格納を説明する説明図である。
【図１８】道路を上から見たレーザオルソフォト画像の説明図である。
【図１９】低解像度階層化部を設けた場合の走行路上地物画像生成装置の概略構成図である。
【図２０】低解像度階層化部を設けた場合の走行路上地物画像生成装置を説明するフローチャートである。
【図２１】元画像のピクセルと低解像度画像のピクセルの対応関係を説明する説明図である。
【図２２】低解像度画像毎反射強度算出結果テーブル１８０ｉの説明図である。
【図２３】低解像度画像階層化部２２０を用いない通常処理の道路面用のレーザオルソフォト画像ＲＧｂｉの説明図である。
【図２４】図２３の１ｃｍ解像度の道路領域レーザオルソフォト画像ＲＧｂｉを低解像度画像階層化部によって５ｃｍ解像度にした場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に示す本実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構造、配置は下記のものに特定するものではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。図面は模式的なものであり、装置やシステムの構成等は現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００２０】
本実施の形態の高密度レーザデータを用いた走行路上地物画像生成方法（装置）は、航空機、鉄道車両等によって得た高密度レーザデータを用いてもかまわないが、本実施の形態においては、車両に高密度レーザ測定機を取り付けて得た高密度レーザデータを用いた装置として説明する。
【００２１】
図１は本実施の形態１の高密度レーザデータを用いた走行路上地物画像生成装置１の概略構成図である。本実施の形態では、走行路上とは走行路面から所定の高さの領域及び走行路周囲の所定の高さを含むとする。
【００２２】
また、走行路上の地物とは、道路面から所定高さにある電線、通信ケーブル、看板、建物、樹木の樹幹、街灯、信号、案内板等を含むとする。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態１の走行路上地物画像生成装置１（コンピュータシステム：表示部、キーボード、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、グラフィックアクセラレータ等から構成されている）は、高密度のレーザデータＬｉ（ｘ、ｙ、ｚ、反射強度ｉｎ、発射時間、受信時間）を記憶したデータベース１０を備えている。
【００２４】
また、プログラム構成は出力範囲レーザデータ抽出部２０と、レーザデータ表示部４０と、切出立体作成・点群読込部６０と、レーザオルソ画像作成部９０と、表示用画像メモリ７０と、画像出力部８０等からなっていてＲＯＭに記憶されてＲＡＭに読み出されて実行される。
【００２５】
すなわち、これらのプログラムによって、車両にＧＰＳ受信器及び高密度レーザ器を搭載して走行路を走行しながら該高密度レーザ器から対象範囲にスキャニングしながら数センチ間隔でレーザを発射し、得られた高密度のレーザデータ（Ｌｉ）の点群の出力範囲（Ｄｉ）のレーザデータ（ＤＬｉ）に基づく、車両の走行路面から所定高さの範囲に立体空間領域（ＪＤＢｉ）を正射投影したレーザオルソフォト画像を表示部に得る。
【００２６】
前述の高密度のレーザデータＬｉは、例えば図１に示すレーザ計測車両２によって計測する。
【００２７】
レーザ計測車両２は例えば図２に示すように、車両の上に高密度レーザースキャナ２ａ、２ｂ、２ｃ（単に高密度レーザ器ともいう）と、ＧＰＳ受信機２ｄ等を備えた測定装置を搭載している。また、カメラを複数備えてもよい。これらのレーザスキャナは、到達距離が８０ｍ〜１００ｍの範囲であり、傾斜４５度で周囲１８０度、２７０度又は３６０度の範囲を計測する。
【００２８】
そして、取得した高密度のレーザデータＬｉは、レーザを照射した対象物のスポット点の三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）と、レーザデータＬｉの発射時間と、受信時間と、反射強度Ｉｎ等から構成されている。また、ＧＰＳデータ（移動軌跡ともいう）も取得する。これらはＲＯＭ３に格納される。
【００２９】
なお、ＧＰＳデータは、レーザデータＬｉに対応させてもよい。また、レーザデータＬｉはデータ量が多いので複数ファイルに分けて保存している。
【００３０】
さらに、レーザ計測車両２には、取得したデータを記録する記録部（図示せず）と、ハイブリット慣性航法装置等（図示せず）を備えており、自動車の位置・姿勢を取得することができる。これらのハイブリット慣性航法装置で取得した位置、姿勢は移動軌跡Ｐｉの各三次元位置Ｐｎｉに対応させて保存してもよい。
【００３１】
このハイブリット慣性航法装置の位置、姿勢と、ＧＰＳ位置等を用いて前述の対象物のスポット点の三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）を求めている。
【００３２】
また、前述のレーザスキャナ２ａ〜２ｃは、水平方向に４５度傾けて配置され、各々ピッチ間隔は０，５ｃｍ、１ｃｍ、２ｃｍ、３ｃｍ、４ｃｍ又は５ｃｍにされている。
【００３３】
すなわち、データベース１０には、図３に示すように、レーザデータＬｉ（Ｌ１、Ｌ２、・・）がその三次元座標（ｘ、ｙ、ｚ）と、反射強度と、発射時間等が対応させられて記憶されている。
【００３４】
出力範囲レーザデータ抽出処理部２０は、入力された最小メッシュサイズ（１ｃｍ×１ｃｍ、１０ｃｍ×１０ｃｍ又は１ｍ×１ｍ）を読み込み（本実施の形態では１ｍ×１ｍ）、この最小メッシュサイズ（１ｍ×１ｍ）をメモリ２１ａに生成し、これを基準にして、メッシュ（格子）が１０倍、１００倍・・の上位メッシュレイヤをメモリ２１ｂ、２１ｃ・・・に作成する（図４参照）。
【００３５】
そして、データベース１０に記憶されている高密度のレーザデータＬｉ（（ｘ、ｙ、ｚ）、反射強度ｉｎ、）を最小メッシュレイヤ（上記座標系と同じ）の該当のメッシュに格納し、この最小メッシュに対して上位メッシュレイヤに最小メッシュレイヤの高密度のレーザデータを間引いて格納する（例えば、１／１０）。
【００３６】
また、出力範囲レーザデータ抽出部２０は、入力された出力範囲Ｄｉを読み込み、この出力範囲Ｄｉに対応するレーザデータＬｉの点群をメモリ２１ａ（最小メッシュ）から読み出してメモリ３０に格納する（これを出力範囲レーザデータＤＬｉの点群という）。
【００３７】
レーザデータ表示部４０は、入力した視点ＳＣｉ（位置）、方向Ｈｃｉを読み込みこの視点ＳＣｉ（位置）に対応するメッシュレイヤ（２１ａ又は２１ｂ・・・）を選択して、方向Ｈｃｉで投影したレーザデータＤＬｉ（元データともいう）を読み込み、画像出力部５０に出力させてレーザ点群を表示させる（図５参照）。
【００３８】
この出力範囲レーザデータ抽出処理部２０については図面を用いて詳細に後述する。
【００３９】
切出立体作成・点群読込部６０は、メモリ５０の移動軌跡ＰｉであるＧＰＳ受信器の移動軌跡Ｐａｉ又はＧＰＳ受信器から車両高さを引いて、これを移動軌跡Ｐｂｉとして読み込む（例えば２．５ｍ間隔）。本実施の形態では、ＧＰＳ受信器の移動軌跡Ｐａｉとして説明する。
【００４０】
そして、移動軌跡Ｐｉ（Ｐａｉ）の各三次元位置Ｐｎａｉの直下のレーザデータＣＤＬｐａｉをメモリ３０から検索する。
【００４１】
この検索されたレーザデータＣＤＬｐａｉの三次元座標を、移動軌跡Ｐａｉを構成する三次元位置Ｐｎａｉ´としてメモリ６８０に定義する。つまり、移動軌跡Ｐａｉを構成する三次元位置Ｐａｉ（ｘ、ｙ、ｚ）をレーザデータＣＤＬｐａｉの三次元座標に変更（更新）する。
【００４２】
そして、入力された道路幅Ｗｉ等を各Ｐｎａｉ´との間に順次、生成して立体空間領域Ｊｉを生成する。本実施の形態では電線を一例とするので、立体空間領域Ｊｉを電線立体空間領域ＪＤＢｉと称する。
【００４３】
図６は電線用の立体生成の説明図である。
【００４４】
前述の電線立体空間領域ＪＤＢｉは、図６に示すように、道路面から電線立体空間領域ＪＤＢｉの下限端Ｚｓｓ１までの距離ｈｓｓ１（例えば４ｍ）と、道路面から電線立体空間領域ＪＤＢｉの最上端Ｚｓｓ２までの距離ｈｓｓ２（例えば６ｍ）と、横幅Ｗｉとで構成される。下限端Ｚｓｓ１（距離ｈｓｓ１）と、最上端Ｚｓｓ２（距離ｈｓｓ２）との差を厚みＤＢＨｉとしている。
【００４５】
なお、電線立体空間領域ＪＤＢｉの下限端Ｚｓｓ１、最上端Ｚｓｓ２はメモリ６８０における座標系のＺ値を示している。
【００４６】
そして、出力範囲レーザデータＤＬｉの電線立体空間領域ＪＤＢｉ内に含まれる点群をメモリ３０から読み出して格納する。この電線立体空間領域ＪＤＢｉに格納された出力範囲レーザデータＤＬｉを本実施の形態では、レーザデータＪＤＬａｉという。
【００４７】
前述の移動軌跡の三次元位置Ｐｎａｉ´の決定方法及び電線立体空間領域ＪＤＢｉの作成方法については後述する。
【００４８】
レーザオルソ画像作成部９０は、入力された解像度（５ｃｍ以下）で表示用画像メモリ７０を定義（５ｃｍ以下の解像度）する。そして、メモリ６８０の電線立体空間領域ＪＤＢｉ（Ｊ１、Ｊ２・・・）を順に引き当て、引き当てる毎に前述の表示用画像メモリ７０のピクセルを順に指定して、このピクセルに対応する電線立体空間領域ＪＤＢｉの領域（メッシュともいう）に格納されているレーザデータＪＤＬａｉの反射強度Ｉｎｉを読み込む。
【００４９】
そして、この反射強度に応じたグレースケール値を、そのピクセル（表示用画像メモリ７０）に割り付けてレーザオルソフォト画像を得る。これを本実施の形態ではこれを元画像ＧＤｉともいう。つまり、表示用画像メモリ７０のピクセルに対応する電線立体空間領域ＪＤＢｉのピクセル内のレーザデータの反射強度に対応するグレースケール値を表示用画像メモリ７０のピクセルに直接割り付けているから正射投影したような画像（レーザオルソフォト画像と称する）となる。
【００５０】
従って、このレーザオルソフォト画像のピクセルは二次元座標で示されることになるから地図上（二次元座標で定義）に容易に関連付けることができる。
【００５１】
元画像ＧＤｉは、例えば電線用は電線用のレーザオルソフォト画像ＧＲｇａｉと称し、道路面用は道路用のレーザオルソフォト画像ＧＲｇｂｉと称する。
【００５２】
つまり、電線立体空間領域ＪＤＢｉ（Ｊ１、Ｊ２・・・）を順に引き当て、引き当てる毎に元画像ＧＤｉを生成しているので、結果として電線立体空間領域ＪＤＢｉを連結した元画像ＧＤｉ（出力範囲Ｄｉ）を得ている。
【００５３】
画像出力部８０は、レーザデータ表示部４０（レーザ点群表示用画像メモリを含む）からのレーザ点群（図５参照）又は表示用画像メモリ７０の元画像ＧＤｉを表示部１００に出力して表示させる。
【００５４】
切出立体作成・点群読込部６０は、移動軌跡下道路面点決定部６１０と、電線領域生成部６５０と、電線領域内点群切出部６７０とを備えて、図６に示すように電線立体空間領域ＪＤＢｉを道路上から所定高さに跨ぐように生成し、この電線立体空間領域ＪＤＢｉにメモリ３０からレーザデータを読み出して格納する（ＪＤＬａｉ）。
【００５５】
また、道路面点検索用パラメータが記憶されたメモリ６２０と、ＧＰＳ受信器の移動軌跡Ｐａｉの三次元位置Ｐｎａｉの直下の道路面におけるレーザ点ＣＤＬｐａｉ（Ｐｎａｉ´）を求めるための検索範囲Ｃｉが生成されるメモリ６４０（道路面点検索ボックス用メモリともいう）と、直下のレーザ点ＣＤＬｐａｉが記憶されるメモリ６３０と、電線領域用パラメータが記憶されるメモリ６６０と、電線立体空間領域ＪＤＢｉが生成されるメモリ６８０（電線領域切出立体用メモリともいう）等を用いている。
【００５６】
前述の道路面点検索用パラメータは、検索範囲Ｒｉ（半径例えば半径１５ｃｍ、１２．５ｃｍ又は２０ｃｍ・・：本実施の形態では１５ｃｍ）と、ＧＰＳ受信器からの下方検索下限距離ｈｓ１（例えば３ｍ）と、ＧＰＳ受信器からの下方検索不要距離hs2（１ｍ）等からなる（図９参照）。
【００５７】
また、電線領域用パラメータは、道路面から電線立体空間領域ＪＤＢｉの下限端Ｚｓｓ１までの距離ｈｓｓ１（例えば４ｍ）と、道路面から電線立体空間領域ＪＤＢｉの最上端Ｚｓｓ２までの距離ｈｓｓ２（例えば６ｍ）と、横幅Ｗｉ等から構成されている（図１３参照）。
【００５８】
以下に移動軌跡下道路面点決定部６１０を図７、図８のフローチャートを用いて説明する。なお、本実施の形態ではメモリ５０には車両上に搭載されたＧＰＳ受信器の移動軌跡Ｐａｉが記憶されているとして説明する。
【００５９】
また、図７に示すように、移動軌跡直下道路面点決定部６１０は道路面点からの水平方向の検索範囲Ｒｉと、ＧＰＳ受信器からの下方検索下限距離ｈｓ１（例えば３ｍ）と、ＧＰＳ受信器からの下方検索不要距離hs2（１ｍ）とを入力するための画面（図示せず）を表示する（Ｓ６１）。
【００６０】
前述のＧＰＳ受信器からの下方検索下限距離ｈｓ１（例えば３ｍ）は、道路面からのＧＰＳ受信器の高さが２ｍの場合は、３ｍとして入力する。これは、ＧＰＳデータが高さ方向に±１ｍ程度の誤差を有する可能性があるためであり、検索範囲Ｃｉは道路面から±１ｍの円柱Ｃｉとなるようにするためである。なお、道路面下からの１ｍの距離を下方検索距離ｈｓ３と称する。
【００６１】
次に、この検索範囲Ｒｉ（例えば１５ｃｍ）と、ＧＰＳ受信器からの下方検索下限距離ｈｓ１（例えば３ｍ）と、ＧＰＳ受信器からの下方検索不要距離hs2（例えば１ｍ）とを読み込んでメモリ６２０に記憶する（Ｓ６２：図９参照）。
【００６２】
この、検索範囲Ｒｉ（例えば１５ｃｍ）とＧＰＳ受信器からの下方検索下限距離ｈｓ１（例えば３ｍ）とＧＰＳ受信器からの下方検索不要距離hs2とを総称して道路面点検索用パラメータと称する。また、ＧＰＳ受信器からの下方検索下限距離ｈｓ１（例えば３ｍ）とＧＰＳ受信器からの下方検索不要距離hs2とを総称して垂直方向検索範囲と称する。
【００６３】
なお、道路面点検索用パラメータの各値は任意であり、移動軌跡直下道路面点直下決定部６１０が画面１００に道路点検索用パラメータの入力画面（図示せず）を表示させて入力させる。
【００６４】
次に、移動軌跡直下道路面点直下決定部６１０はメモリ６２０に記憶されているＧＰＳ受信器の移動軌跡Ｐｉの各三次元位置Ｐａｉ（ｘ、ｙ、ｚ：２．５ｍ毎））を読み込んで、道路面点検索ボックス用のメモリ６４０の順次、格納する（Ｓ６３：図９参照）。図９に示すように、道路面点検索ボックス用のメモリ６４０は三次元座標系が定義されている。
【００６５】
次に、読み込んだ三次元位置Ｐｎａｉ（ｘ、ｙ、ｚ）を中心にして道路面点水平検索範囲Ｒｉの円柱ＣＣｉを道路面点検索ボックス用のメモリ６４０に生成する（Ｓ６５：図９参照）。
【００６６】
次に、メモリ６２０の道路面点検索用パラメータを読み込んで、三次元位置Ｐａｉ（ｘ、ｙ、ｚ）から垂直に下方検索下限距離ｈｓ１（例えば３ｍ）をとる、道路面点検索ボックス用のメモリ６４０における三次元座標上のＺ値を、下方の検索下限高ＺＳ１として定義する（Ｓ６６：図９参照）。このとき、三次元位置Ｐａｉのｘ、ｙ座標も利用して定義している。
【００６７】
そして、ＧＰＳ受信器の移動軌跡Ｐｉの三次元位置Ｐａｉから垂直に下方検索不要距離hs2（例えば１ｍ）をとる、道路面点検索ボックス用のメモリ６４０における三次元座標上のＺ値を道路面点検索ボックスＣｉ（検索範囲Ｃｉともいう）の検索上限高ＺＳ２として定義する（Ｓ６７ａ：図９参照）。このとき、三次元位置Ｐａｉのｘ、ｙ座標も利用して定義している。
【００６８】
そして、下方検索下限距離ｈｓ１から下方検索不要距離hs2を減算した値Ｃｈｉを求め、検索上限高ＺＳ２からＣｈｉをとるメモリ６４０の座標系におけるＺ値（検索下限高ＺＳ１）を求めて、この三次元位置をメモリ６４０に定義する（Ｓ６７ｂ）。
【００６９】
次に、Ｃｈｉの範囲（検索下限高ＺＳ１、検索上限高ＺＳ２）で検索範囲Ｒｉの円柱を検索範囲Ｃｉとする（Ｓ６７ｃ）。
【００７０】
すなわち、図９に示すように、ＧＰＳ受信器から１ｍ下方に半径１５ｃｍ（Ｒｉ）の２ｍの円柱上の検索範囲Ｃｉが生成されたことになる。
【００７１】
次に、図８に示すように、移動軌跡直下道路面点直下決定部６１０はメモリ３０からこの検索範囲Ｃｉ内に含まれるレーザデータＤＬｉの点群（１個含む）をメモリ６４０の検索範囲Ｃｉに全て読み込む（Ｓ７１）。この検索範囲Ｃｉに読み込まれたレーザデータＤＬｉをＣＤＬｉと称する。
【００７２】
そして、この検索範囲Ｃｉの全てのレーザデータＣＤＬｉに対してメディアンフィルタをかけてノイズを除去して三次元位置Ｐａｉ直下の道路面のＺ値を有するレーザデータＣＤＬｐｉを決定する（Ｓ７２）。つまり、Ｃｉ内の全てのレーザデータＣＤＬｉのＺ値を取得して、高さの順番で並び替え（ソート）した上で全データのうちで中央値を三次元位置Ｐａｉ直下の道路面のＺ値を有するレーザデータＣＤＬｐｉと決定する。
【００７３】
また、メディアンフィルタ以外に例えば、最頻値による処理で決定してもよい。これにより、道路面上のレーザ点群ＣＤＬｐｉのみとすることができる。
【００７４】
次に、ＧＰＳ受信器の移動軌跡Ｐｉの三次元位置Ｐｎａｉから検索範囲Ｃｉに垂線ＰＺｉを引き、これに交わるレーザ点群ＣＤＬｉ（１個含む）が存在しているかどうかを判定する（Ｓ７３）。
【００７５】
ステップＳ７３においてレーザデータＣＤＬｉが存在すると判定した場合（Ｙｅｓ）は、そのレーザデータＣＤＬｉをＧＰＳ受信器の移動軌跡Ｐｉの三次元位置Ｐｎａｉ直下の道路面上のレーザデータＣＤＬｐａｉと決定して（Ｓ７５）、メモリ６３０に対応させて記憶（Ｐｉ、Ｐｎａｉ、ＣＤＬｐａｉ）する（Ｓ７６）。つまり、ＧＰＳ受信器の移動軌跡Ｐｉの三次元位置ＰｎａｉをＣＤＬｐａｉの座標値に更新することになる。
【００７６】
また、ステップＳ７３においてＧＰＳ受信器の移動軌跡Ｐｉを構成する三次元位置Ｐｎａｉの直下にレーザ点群ＣＤＬｉが存在しないと判定した場合は（ＮＯ）、垂線ＰＺｉに最も近傍（水平距離）のレーザ点群ＣＤＬｉを道路面上のレーザ点ＣＤＬｐａｉとして決定し（Ｓ７４）、処理をステップＳ７５に移す。
【００７７】
そして、ＧＰＳ受信器の移動軌跡Ｐｉの三次元位置Ｐｎａｉが他にあるかどうかを判断する（Ｓ７６）。ステップＳ７６においてＧＰＳ受信器の移動軌跡Ｐｉの三次元位置Ｐｎａｉが他にある場合は、次の三次元位置（Ｐｎａｉ＋１）に更新して処理を図８のステップＳ６４に戻す（Ｓ７７）。
【００７８】
次に、電線領域領域生成部６５０及び電線領域内点群切出部６７０の動作を図１０及び図１１のフローチャートを用いて以下に説明する。
【００７９】
電線領域内点群切出部９２は、電線検索上限値ｈｓｓ２（例えば６ｍ）と、電線検索下限値ｈｓｓ１（例えば４ｍ：電線検索不要領域ともいう）と、道路幅Ｗｉ（例えば８ｍ）とを（総称して電線領域用パラメータともいう）入力させるための画面を表示させてこれらを入力させる（Ｓ８１）。
【００８０】
次に、この電線領域用パラメータ（ｈｓｓ１、ｈｓｓ２、Ｗｉ）を読み込んで、メモリ６３０に記憶する（Ｓ８２）。
【００８１】
次に、メモリ６３０からＧＰＳ受信器の移動軌跡Ｐｉの三次元位置Ｐｎａｉの直下のレーザデータＣＤＬｐｉのｘ、ｙ、ｚ座標値を順次読み込んで、これを三次元位置Ｐｎａｉの直下の道路面上（走行路ともいう）の三次元位置Ｐｎａｉ´として電線領域内切出用メモリ６８０（三次元座標系が定義されている）に定義する（Ｓ８３）。
【００８２】
次に、これらの三次元位置（Ｐｎａｉ´−１、Ｐｎａｉ´、Ｐｎａｉ´＋１、Ｐｎａｉ´＋２、・・・）に道路幅Ｗｉを定義する（Ｓ８４）。
【００８３】
道路幅Ｗｉの定義は、図１２に示すように三次元位置Ｐｎａｉ´同士を直線Ｐｎｎｉで結び、この直線Ｐｎｎｉを直角に横切るようにして定義する。
【００８４】
そして、電線領域内切出用メモリ６８０に定義された道路面上移動軌跡の三次元位置Ｐｎａｉ´を設定する（Ｓ８５）。
【００８５】
次に、この三次元位置Ｐｎａｉ´を基準にして垂線Ｆｉを引いて、メモリ６６０の電線検索上限値ｈｓｓ２を電線領域内切出用メモリ６８０における座標値に変換し（検索上限高Ｚｓｓ２）、かつ電線検索下限値ｈｓｓ１を電線領域内切出用メモリ６８０における座標値に変換し（検索上限高Ｚｓｓ１）、これらの三次元位置をメモリ６８０に定義する（Ｓ８６）。
【００８６】
次に、ステップＳ８４で定義された道路幅Ｗｉを垂線Ｆｉ上を平行移動させて検索上限高Ｚｓｓ２、検索上限高Ｚｓｓ１に定義する（Ｓ８８）。図１３においては検索上限高Ｚｓｓ１に定義された道路幅ＷｉをＷｉ´、検索上限高Ｚｓｓ２に定義された道路幅ＷｉをＷｉ´´と記載している。
【００８７】
次に、道路面上移動軌跡の三次元位置Ｐｎａｉ´の次の三次元位置Ｐｎａｉ´＋１に対してＷｉ´、Ｗｉ´´とを定義したかどうかを判断する（Ｓ８９）。
【００８８】
ステップＳ８９で次の三次元位置Ｐｎａｉ´＋１に対してＷｉ´、Ｗｉ´´を定義していないと判断した場合は、道路面上移動軌跡の三次元位置Ｐｎａｉ´を次の道路面上移動軌跡の三次元位置Ｐｎａｉ´＋１に更新して処理をステップＳ８５に戻して、次の三次元位置Ｐｎａｉ´＋１の上にＷｉ´、Ｗｉ´´を定義させる。
【００８９】
ステップＳ８９において、次の三次元位置Ｐｎａｉ´＋１に対してＷｉ´、Ｗｉ´´とを定義したと判定した場合は、図１１に示すように、三次元位置Ｐｎａｉ´の幅Ｗｉ´及び幅Ｗｉ´´と、次の三次元位置Ｐｎａｉ´＋１のＷｉ´、Ｗｉ´´とで囲まれる立体空間領域（Ｑ１、Ｑ２、・・・Ｑ８）を電線立体空間領域ＪＤＢｉとして定義する（Ｓ９１：図１４参照）。点Ｑ１、Ｑ２、・・・Ｑ８は三次元座標値で定義される。
【００９０】
すなわち、図１４に示すように、道路面上に例えば間隔４ｍの距離を有して厚み２ｍ、幅８ｍ、奥行き２．５ｍの電線立体空間領域ＪＤＢｉがメモリ６８０に定義（生成）される。
【００９１】
次に、電線領域内点群切出部６７０は、メモリ６８０に生成された電線立体空間領域ＪＤＢｉ内の座標値を有する出力範囲レーザデータＤＬｉをメモリ３０からメモリ６８０に全て読み込んで（切り出し）格納する（Ｓ９２ａ）。この点群を電線立体空間領域内レーザデータＪＤＬａｉと称する。
【００９２】
次に、電線領域内点群切出部６７０は、電線立体空間領域内にレーザデータＪＤＬａｉを全て読み込んだことを電線領域生成部６５０に知らせる（Ｓ９２ｂ）。
【００９３】
次に、電線領域生成部６５０は電線領域内点群切出部６７０から電線立体空間領域内にレーザデータＪＤＬａｉを全て読み込んだことが知らせられると、三次元位置Ｐｎａｉ´＋１の他に三次元位置Ｐｎａｉ´＋２があるかどうかを判断する（Ｓ９３）。
【００９４】
ステップＳ９３において、三次元位置Ｐｎａｉ´＋１の他に三次元位置Ｐｎａｉ´＋２があると判断した場合は、三次元位置Ｐｎａｉ´を三次元位置Ｐｎａｉ´＋１に更新し、かつ三次元位置Ｐｎａｉ´＋１を三次元位置Ｐｎａｉ´＋２に更新し処理を図１０のステップＳ８５に戻して新たに電線立体空間領域ＪＤＢｉがメモリ６８０を連結させて生成する（Ｓ９４）。
【００９５】
この電線立体空間領域ＪＤＢｉに格納された電線立体空間領域内のレーザデータＪＤＬａｉをレーザオルソ画像部７０が読み込んで、表示用の画像メモリ７０に電線立体空間領域内のレーザデータＪＤＬａｉの反射強度に応じたグレースケール値を割り当てて前述の元画像ＧＤｉを生成する（図１５参照）。
【００９６】
より具体的には、レーザオルソ画像生成部９０は、表示用の画像メモリ７０のピクセルＧｐｉを指定し、電線立体空間領域ＪＤＢｉの最上面（Ｘ−Ｙ平面）におけるピクセルＧｐｉに対応する領域を指定し、この領域内を構成するピクセルｇＤｍｉの個数を求め、かつｇＤｍｉ（最上面（Ｘ−Ｙ平面）〜最下面（Ｘ−Ｙ））に存在するレーザデータの各々の反射強度の合計を求め、この合計値を個数で平均化し、この平均値に対応したグレースケール値を表示用の画像メモリ７０のピクセルＧｐｉに割り付ける（書き込む）。そして、画像出力部８０がこのレーザオルソフォト画像Ｒｇｂｉを画面に表示させる。
【００９７】
前述の図１５を説明するに当たって、図１６を用いて説明する。図１６は道路面を含んだレーザオルソ画像である。図１５は道路面からＺｓｓ１の高さにある電線立体空間領域のレーザオルソ画像（出力範囲Ｄｉ）である。
【００９８】
図１５に示すように電線立体空間領域内の地物（電線、樹冠・・）が抽出されている。
【００９９】
すなわち、道路上脇の電柱にかけられた電線、樹木上部のみがレーザオルソ画像ＧＲｇａｉとして表示されるので、例えば高さを電線離隔距離（道路面から所定の高さ；安全を確保する高さ）とした場合は、電線離隔距離以上の電線のみがオルソ画像として表示されることになるから、容易に危険な電線があるエリアがあるかを目視判断できる。
【０１００】
ここで、道路面を含んだレーザオルソ画像の生成について説明する。
【０１０１】
＜実施の形態２＞
道路面を含んだレーザオルソ画像を生成するには、メモリ６２０の道路面点検索パラメータの検索垂直範囲は、道路面の点ｈ０から例えば下方１ｍをｈ１、上１ｍをｈ２として（総称してこの検索垂直範囲をｈｉと称する）記憶しておくのが好ましい。このような検索垂直範囲ｈｉとするのは、道路は中央が盛り上がっていて、かつ垂直方向に１ｍ程度のＧＰＳ誤差があるためである。また、高さｈｉが１ｍとされている場合は下方を２０ｃｍ、上方を８０ｃｍとして定義する。また、５０ｃｍにしてもよい。
【０１０２】
従って、移動軌跡下道路面点決定部６１０、電線領域決定部６５０は図１７に示すように道路面の点ｈｏを基準にした道路幅Ｗｉの道路立体空間領域をメモリ６８０に生成し、電線領域内点群切出部６７０がメモリ３０からこの道路立体空間領域内のレーザデータを読み込む。
【０１０３】
そして、レーザオルソ画像作成部９０が上記のようにして道路を上から見たレーザオルソフォト画像を生成して表示させる（図１８参照）。
【０１０４】
＜実施の形態３＞
上記の元画像は以下のように低解像度画像階層化部２２０を設けてもかまわない。
【０１０５】
図１９は低解像度階層化部を設けた場合の走行路上地物画像生成装置の概略構成図である。低解像度画像階層化部２２０は、複数種低解像度計算部１１０と、階層用メモリ確保部１２０と、対応元画像ピクセル領域決定部１４０と、領域内反射強度有りピクセル数算出部１５０と、領域毎反射強度算出部１６０と、低解像度毎レーザオルソ画像作成部１７０と、元画像更新部２００等を備えている。
【０１０６】
なお、本実施の形態は道路面を含むレーザオルソ画像を元画像として説明する
図２０は低解像度階層化部を設けた場合の走行路上地物画像生成装置を説明するフローチャートである。
【０１０７】
この低解像度画像階層化部２２０の各部の動作を図２０のフローチャートを用いて説明する。
【０１０８】
前述の表示用画像像メモリ８０に生成される元画像ＧＤｉはｎ×ｍのピクセル群であり、これらのピクセルｇＤｐｉにはレーザデータの反射強度に対応したグレースケール値が割り付けられる。複数種低解像度計算部１１０は、オペレータによる低解像度画像生成指示が入力する毎に、元画像ＧＤｉの解像度ｇｉを算出する（Ｓ１）。例えば、表示用画像メモリ８０の元画像ＧＤｉの解像度ｇｉは１ｃｍ解像度（例えばｎ×ｍ：８０００×６０００））を求める。
【０１０９】
そして、これらの画像サイズｇｋｉを階層用メモリ確保部１２０に知らせ、
階層用メモリ確保部１２０は、複数種低解像度計算部１１０からの画像サイズｇｋｉの低解像度画像メモリ領域（１３０ａ、１３０ｂ、・・・：１３０ｉ）を階層画像メモリ部１３０に確保する（図２０のＳ２）。
【０１１０】
すなわち、複数種低解像度計算部１１０は幅と高さが元画像の１／Kのサイズの低解像度画像メモリ領域を確保している。
【０１１１】
対応元画像ピクセル領域決定部１４０は、階層用画像メモリ確保部１２０に低解像度メモリ領域（１３０ａ又は１３０ｂ・・・）が生成される毎に、この低解像度メモリ領域のピクセルＰｇｉ（ｓ、ｔ）に対応する表示用画像メモリ７０における元画像ＧＤｉのピクセル領域Ｇｐｉを順次、決定する（図２０のＳ３：図２１参照）。
【０１１２】
領域毎反射強度有りピクセル数算出部１５０は、低解像度画像生成指示に伴って、メモリ１８０に後述する低解像度画像毎反射強度算出結果テーブル１８０ｉ（１／２低解像度、１／４低解像度、・・）を生成する。
【０１１３】
そして、決定した元画像ＧＤｉのピクセル領域Ｇｐｉ内に含まれる反射強度ありの（グレースケール値）ピクセルｇＤｐｉの個数Ｎｉをカウンタ（図示せず）によって算出し、これを低解像度画像毎反射強度算出結果テーブル１８０ｉに記憶する（図２２参照）。このとき、反射強度なしの（グレースケール値：「０」）ピクセルｇＤｐｉはカウントさせない（図２０のＳ４）。
【０１１４】
領域毎反射強度算出部１６０は、対応元画像ピクセル領域決定部１４０で決定した元画像ＧＤｉのピクセル領域Ｇｐｉ内のピクセルｇＤｐｉのグレースケール値ｓｉを反射強度Ｉｎｉとして読み込み、各反射強度を合計（ΣＩｎ）する。
【０１１５】
そして、元画像ＧＤｉのピクセル領域Ｇｐｉに対応するカウント値Ｐｋｉで合計反射強度（ΣＩｎ）を割り、これを低解像度用画像メモリ領域１３０ｉのピクセルＰｇｉの反射強度ＧＰＩｎｉとして算出し（図２０のＳ５ａ）、低解像度毎反射強度算出結果テーブル１８０ｉに記憶する（図２０のＳ５ｂ）。
【０１１６】
次に、領域毎反射強度算出部１６０は、低解像度用画像メモリ領域１３０ｉの全ピクセルＰｇｉの反射強度ＧＰＩｎｉを求めたかどうかを判断し、求めていない場合はピクセルＰｇｉを更新して処理をＳ４に戻す（図２０のＳ６）低解像度毎レーザオルソ画像作成部１７０は、表示用画像メモリ１３０の全Ｐｇｉについて元画像に基づく反射強度を計算した場合は、その低解像度画像の低解像度画像毎反射強度算出結果テーブル１８０ｉを引き当て、対応する低解像度画像メモリ領域１３０ｉ（１３０ａ又は１３０ｂ、・・・）のピクセルＰｇｉ（ｓ、ｔ）にリンク付けされている反射強度ＰＧＩｎｉ（グレースケール値）を割り付けて低解像度画像ＴＲｇｉを作成する（図２０のＳ７）。
【０１１７】
本実施の形態では、低解像度画像ＴＲｇｉは、例えば電線用の低解像度レーザオルソフォト画像ＴＲｇａｉと、道路面用の低解像度レーザオルソフォト画像ＴＲｇｂｉ等がある。
【０１１８】
元画像更新部２００は、低解像度画像メモリ部１３０を監視し、低解像度画像ＴＲｇｉが新たに作成されたかどうかを判定する（図２０のＳ８）、低解像度画像ＴＲｇｉが低解像度画像メモリ部１３０に生成された場合は、これを読み出して、表示用画像メモリ８０の元画像ＧＤｉをこの低解像度画像ＴＲｇｂｉに更新する（図２０のＳ９ａ）。
【０１１９】
画像出力部８０は表示用画像メモリ７０の元画像を表示する（Ｓ９ｂ）。
【０１２０】
なお、画像選択部１９０は、オペレータが指定した低解像度画像ＴＲｇｉを階層画像メモリ部１３０から選択して表示用画像メモリ７０に記憶して画像出力部８０により表示させる。
【０１２１】
図２３は低解像度画像階層化部２２０を用いない通常処理の道路面用のレーザオルソフォト画像ＲＧｂｉの説明図であり、１ｃｍ解像度の元画像ＤＧｉを示している。
【０１２２】
図２４は図２３の１ｃｍ解像度の道路領域レーザオルソフォト画像ＲＧｂｉを低解像度画像階層化部によって５ｃｍ解像度にした場合の説明図である。
【０１２３】
図２３と図２４とを比較すると、図２４は全体的にあかるくなって、画像上部の点字ブロックが判別しやすい。
【０１２４】
すなわち、本実施の形態の低解像度画像階層化部２２０が５ｃｍ解像度の道路面用の低解像度レーザオルソフォト画像ＴＲｇｂｉのピクセルＰｇｉに対応する元画像のピクセル領域Ｇｐｉを構成するピクセルｇＤｐｉに反射強度（グレースケール値）が「０」のピクセルｇＤｐｉが存在する場合は、その反射強度（グレースケール値）なしピクセルｇＤｐｉの数を減算し、この減算値でピクセルＰｇｉに対応する元画像のピクセル領域Ｇｐｉの合計反射強度を割り（平均化）、この値を５ｃｍ解像度の画像メモリ領域のピクセルＰｇｉに割り付けて（書き込む）、低解像度画像ＴＲｇｉを作成している。
【０１２５】
このため、図２４に示すように全体的にあかるくなり、画像上部の点字ブロックも判別しやすい画像となっている。
【０１２６】
つまり、本実施の形態の処理を用いた場合は、出力範囲Ｄｉが広範囲であっても劣化がない。
【０１２７】
なお、上記実施の形態では道路として説明したが、線路であってもかまわない。
【０１２８】
また、画像メモリにレーザオルソ画像が生成される毎に、このビデオメモリに記憶して、後日、希望のレーザオルソ出力範囲Ｄｉを表示又は印刷してもよい。
【０１２９】
なお、上記実施の形態では道路として説明したが、線路であってもかまわない。
【０１３０】
また、画像メモリにレーザオルソ画像が生成される毎に、このビデオメモリに記憶して、後日、希望のレーザオルソ出力範囲Ｄｉを表示又は印刷してもよい。
【０１３１】
なお、上記実施の形態の立体空間領域は、道路面からの高さに応じて色別表示してもかまわない。
【符号の説明】
【０１３２】
１０  データベース
２０  出力範囲レーザデータ抽出部
４０  レーザデータ表示部
６０  切出立体生成・点群読込部
７０  表示用画像メモリ
８０  画像出力部
９０  レーザオルソ画像作成部
１３０  画像メモリ部
２２０  低解像度画像階層化部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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