(57)【要約】【課題】、ユーザが補正操作を行わずに、地表面を抽出することが可能な不要物除去システム、不要物除去方法及びプログラムを提供することを目的とする。【解決手段】対象エリアのデータから地表の不要物を除去する不要物除去システム１は、対象エリアの点群データを取得し、対象エリアを撮影した画像データを画像解析し、対象エリアの位置情報に基づいて、対象エリアの標高情報を取得し、取得された標高情報に基づいて、地表の高度を把握し、画像解析の結果と、標高情報に基づく地表の高度と異なる部分とに基づいて、不要物を判定し、判定された不要物を点群データから除去する。【選択図】図１
2018042551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象エリアのデータから地表の不要物を除去する不要物除去システムであって、
前記対象エリアの点群データを取得する点群データ取得手段と、
前記対象エリアを撮影した画像データを画像解析する画像解析手段と、
前記対象エリアの位置情報に基づいて、前記対象エリアの標高情報を取得する標高情報取得手段と、
前記取得された標高情報に基づいて、地表の高度を把握する地表高度把握手段と、
前記画像解析の結果と、前記標高情報に基づく地表の高度と異なる部分とに基づいて、前記不要物を判定する不要物判定手段と、
前記判定された不要物を前記点群データから除去する不要物除去手段と、
を備えることを特徴とする不要物除去システム。
【請求項２】
前記点群データに基づいて、前記対象エリアの３次元座標を把握する３次元座標把握手段と、
を備え、
前記地表高度把握手段は、前記３次元座標の高さ座標の中で、一番低い座標を地表であるとして高度を把握することを特徴とする請求項１に記載の不要物除去システム。
【請求項３】
前記点群データに基づいて、前記対象エリアの３次元座標を把握する３次元座標把握手段と、
を備え、
前記地表高度把握手段は、前記３次元座標の高さ座標を、所定の範囲毎に区切ったときに、個数が一番多い範囲の高さ座標を地表であるとして高度を把握することを特徴とする請求項１に記載の不要物除去システム。
【請求項４】
対象エリアのデータから地表の不要物を除去する不要物除去方法であって、
前記対象エリアの点群データを取得するステップと、
前記対象エリアを撮影した画像データを画像解析するステップと、
前記対象エリアの位置情報に基づいて、前記対象エリアの標高情報を取得するステップと、
前記取得された標高情報に基づいて、地表の高度を把握するステップと、
前記画像解析の結果と、前記標高情報に基づく地表の高度と異なる部分とに基づいて、前記不要物を判定するステップと、
前記判定された不要物を前記点群データから除去するステップと、
を備えることを特徴とする不要物除去方法。
【請求項５】
対象エリアのデータから地表の不要物を除去する不要物除去システムに、
前記対象エリアの点群データを取得するステップ、
前記対象エリアを撮影した画像データを画像解析するステップ、
前記対象エリアの位置情報に基づいて、前記対象エリアの標高情報を取得するステップ、
前記取得された標高情報に基づいて、地表の高度を把握するステップ、
前記画像解析の結果と、前記標高情報に基づく地表の高度と異なる部分とに基づいて、前記不要物を判定するステップ、
前記判定された不要物を前記点群データから除去するステップ、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象エリアのデータから地表の不要物を除去する不要物除去システム、不要物除去方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地表面の３次元データを取得する際、ＬＩＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）を用いた点群処理の技術が利用されている。ＬＩＤＡＲとは、光を用いたリモートセンシング技術の１つである。３次元データの取得に際して、航空機等の飛行体に搭載したＬＩＤＡＲとＧＰＳとを組み合わせることにより、地表面に存在する森林や物体等を点群データとして取得する。このような点群データを取得する際、地表に観測したくない物体等の不要物が存在する場合、この不要物を除去した点群データを、後からユーザが自ら補正する必要があった。【０００３】
例えば、このような点群データの補正方法として、対象エリアにレーザを照射し、このレーザの反射点を３次元座標として取得し、対象エリアの水平面上に多数のグリッドを派生させ、各グリッドの中にある点群データの鉛直座標分布から標高値の最も低い座標を抽出することにより、対象エリアの地形モデルを作成する構成が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−８８１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では、対象エリアの地形モデルを作成することは可能となるものの、この対象エリアの地表面のみを抽出する際、樹木等の不要物をユーザ自らが補正する必要があった。【０００６】
本発明の目的は、取得した点群データから不要物を除去することにより、ユーザが補正操作を行わずに、地表面を抽出することが可能な不要物除去システム、不要物除去方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、以下のような解決手段を提供する。【０００８】
第１の特徴に係る発明は、対象エリアのデータから地表の不要物を除去する不要物除去システムであって、
前記対象エリアの点群データを取得する点群データ取得手段と、
前記対象エリアを撮影した画像データを画像解析する画像解析手段と、
前記対象エリアの位置情報に基づいて、前記対象エリアの標高情報を取得する標高情報取得手段と、
前記取得された標高情報に基づいて、地表の高度を把握する地表高度把握手段と、
前記画像解析の結果と、前記標高情報に基づく地表の高度と異なる部分とに基づいて、前記不要物を判定する不要物判定手段と、
前記判定された不要物を前記点群データから除去する不要物除去手段と、
を備えることを特徴とする不要物除去システムを提供する。【０００９】
第１の特徴に係る発明によれば、対象エリアのデータから地表の不要物を除去する不要物除去システムは、前記対象エリアの点群データを取得し、前記対象エリアを撮影した画像データを画像解析し、前記対象エリアの位置情報に基づいて、前記対象エリアの標高情報を取得し、前記取得された標高情報に基づいて、地表の高度を把握し、前記画像解析の結果と、前記標高情報に基づく地表の高度と異なる部分とに基づいて、前記不要物を判定し、前記判定された不要物を前記点群データから除去する。【００１０】
ここで、第１の特徴に係る発明は、不要物除去システムのカテゴリであるが、方法又はプログラム等の他のカテゴリにおいても、そのカテゴリに応じた同様の作用・効果を発揮する。【００１１】
第２の特徴に係る発明は、前記点群データに基づいて、前記対象エリアの３次元座標を把握する３次元座標把握手段と、
を備え、
前記地表高度把握手段が、前記３次元座標の高さ座標の中で、一番低い座標を地表であるとして高度を把握することを特徴とする第１の特徴に係る発明である不要物除去システムを提供する。【００１２】
第２の特徴に係る発明によれば、第１の特徴に係る発明である不要物除去システムは、前記点群データに基づいて、前記対象エリアの３次元座標を把握し、前記３次元座標の高さ座標の中で、一番低い座標を地表であるとして高度を把握する。【００１３】
第３の特徴に係る発明は、前記点群データに基づいて、前記対象エリアの３次元座標を把握する３次元座標把握手段と、
を備え、
前記地表高度把握手段が、前記３次元座標の高さ座標を、所定の範囲毎に区切ったときに、個数が一番多い範囲の高さ座標を地表であるとして高度を把握することを特徴とする第１の特徴に係る発明である不要物除去システムを提供する。【００１４】
第３の特徴に係る発明によれば、第１の特徴に係る発明である不要物除去システムは、前記点群データに基づいて、前記対象エリアの３次元座標を把握し、前記３次元座標の高さ座標を、所定の範囲毎に区切ったときに、個数が一番多い範囲の高さ座標を地表であるとして高度を把握する。【００１５】
第４の特徴に係る発明は、対象エリアのデータから地表の不要物を除去する不要物除去方法であって、
前記対象エリアの点群データを取得するステップと、
前記対象エリアを撮影した画像データを画像解析するステップと、
前記対象エリアの位置情報に基づいて、前記対象エリアの標高情報を取得するステップと、
前記取得された標高情報に基づいて、地表の高度を把握するステップと、
前記画像解析の結果と、前記標高情報に基づく地表の高度と異なる部分とに基づいて、前記不要物を判定するステップと、
前記判定された不要物を前記点群データから除去するステップと、
を備えることを特徴とする不要物除去方法を提供する。【００１６】
第５の特徴に係る発明は、対象エリアのデータから地表の不要物を除去する不要物除去システムに、
前記対象エリアの点群データを取得するステップ、
前記対象エリアを撮影した画像データを画像解析するステップ、
前記対象エリアの位置情報に基づいて、前記対象エリアの標高情報を取得するステップ、
前記取得された標高情報に基づいて、地表の高度を把握するステップ、
前記画像解析の結果と、前記標高情報に基づく地表の高度と異なる部分とに基づいて、前記不要物を判定するステップ、
前記判定された不要物を前記点群データから除去するステップ、
を実行させるためのプログラムを提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ユーザが補正操作を行わずに、地表面を抽出することが可能な不要物除去システム、不要物除去方法及びプログラムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、不要物除去システム１の概要を示す図である。
【図２】図２は、不要物除去システム１の全体構成図である。
【図３】図３は、コンピュータ１０、飛行体１００の機能ブロック図である。
【図４】図４は、コンピュータ１０、飛行体１００が実行する不要物除去処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、コンピュータ１０が、地表と物体とを認識した画像データの一例を模式的に示す図である。
【図６】図６は、コンピュータ１０が、生成した不要物を除去した画像データの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。
【００２０】
［不要物除去システム１の概要］
本発明の好適な実施形態の概要について、図１に基づいて説明する。図１は、本発明の好適な実施形態である不要物除去システム１の概要を説明するための図である。不要物除去システム１は、コンピュータ１０、飛行体１００から構成される。
【００２１】
なお、図１において、飛行体１００は、１つに限らず複数であってもよい。また、コンピュータ１０は、実在する装置に限らず仮想的な装置であってもよい。また、後述する各処理は、コンピュータ１０又は飛行体１００のいずれか又は双方により実現されてもよい。
【００２２】
コンピュータ１０は、飛行体１００とデータ通信可能なコンピュータ装置である。
【００２３】
飛行体１００は、コンピュータ１０とデータ通信可能なドローンや航空機等の飛行可能な物体である。飛行体１００はＬＩＤＡＲを搭載するとともに、カメラ等の撮像装置を有する。
【００２４】
はじめに、飛行体１００は、対象エリアを飛行し、点群データ、画像データ、位置情報のエリアデータを取得する（ステップＳ０１）。飛行体１００は、ＬＩＤＡＲにより、対象エリアの地表及び地表に存在する物体の点群データを取得する。また、飛行体１００は、対象エリアの画像を撮影し、画像データを取得する。また、飛行体１００は、対象エリアの位置情報をＧＰＳ等から取得する。
【００２５】
飛行体１００は、エリアデータを、コンピュータ１０に送信する（ステップＳ０２）。
【００２６】
コンピュータ１０は、エリアデータを受信する。コンピュータ１０は、画像データを画像解析し、物体と地表とを認識する（ステップＳ０３）。コンピュータ１０は、画像データのＲＧＢ値により、物体と地表とを認識する。例えば、コンピュータ１０は、地表のＲＧＢ値に基づいて、このＲＧＢ値とは異なるＲＧＢ値の領域を物体として認識する。コンピュータ１０は、識別した物体と地表との境界に輪郭線を引くことにより、物体と地表とを区分けする。この輪郭線は、物体の輪郭を示す。
【００２７】
コンピュータ１０は、位置情報に基づいて、対象エリアの標高情報を取得する（ステップＳ０４）。コンピュータ１０は、例えば、各種データベース等から、対象エリアの位置情報に対応する標高情報を取得する。
【００２８】
コンピュータ１０は、取得した点群データに基づいて、対象エリアの地表の高度を把握する（ステップＳ０５）。コンピュータ１０は、例えば、点群データに基づいて、対象エリアの３次元座標を把握し、この３次元座標の高さ座標の中で一番低い座標を地表である高度として把握する。また、コンピュータ１０は、例えば、把握された３次元座標の高さ座標を、所定の範囲毎に区切ったときに、個数が一番多い範囲の高さ座標を地表である高度として把握する。
【００２９】
コンピュータ１０は、点群データから把握した地表の高度と、位置情報から取得した標高情報とに基づいて、地表に存在する物体等の不要物を判定する（ステップＳ０６）。例えば、コンピュータ１０は、地表の標高と、点群データの３次元座標の高さ座標とを比較し、高さに誤差がある部分を抽出する。そして、コンピュータ１０は、画像データで識別した物体の輪郭と、この誤差が合致するか否かを判定する。
【００３０】
コンピュータ１０は、判定された不要物を点群データから除去する（ステップＳ０７）。コンピュータ１０は、誤差が合致した場合、除去すべき対象として、この物体に該当する点群データを、取得した点群データから除去し、輪郭線の高さを平面で滑らかにつなげて、除去した点群データを生成する。
【００３１】
以上が、不要物除去システム１の概要である。
【００３２】
［不要物除去システム１のシステム構成］
図２に基づいて、本発明の好適な実施形態である不要物除去システム１のシステム構成について説明する。図２は、本発明の好適な実施形態である不要物除去システム１のシステム構成を示す図である。不要物除去システム１は、コンピュータ１０、飛行体１００、公衆回線網（インターネット網や、第３、第４世代通信網等）５から構成される。なお、飛行体１００は、１つに限らず、複数であってもよい。また、コンピュータ１０は、実在する装置に限らず、仮想的な装置であってもよい。また、後述する各処理は、コンピュータ１０又は飛行体１００のいずれか又は双方により実現されてもよい。
【００３３】
コンピュータ１０は、後述の機能を備えた上述したコンピュータ装置である。
【００３４】
飛行体１００は、後述の機能を備えた上述した物体である。
【００３５】
［各機能の説明］
図３に基づいて、本発明の好適な実施形態である不要物除去システム１の機能について説明する。図３は、コンピュータ１０、飛行体１００の機能ブロック図を示す図である。
【００３６】
コンピュータ１０は、制御部１１として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を備え、通信部１２として、他の機器と通信可能にするためのデバイス、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠したＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）対応デバイスを備える。また、コンピュータ１０は、処理部１３として、各種データ解析デバイス、各種データ処理デバイス等を備える。
【００３７】
コンピュータ１０において、制御部１１が所定のプログラムを読み込むことにより、通信部１２と協働して、データ受信モジュール２０、高度情報取得モジュール２１を実現する。また、コンピュータ１０において、制御部１１が所定のプログラムを読み込むことにより、処理部１３と協働して、画像解析モジュール３０、高度把握モジュール３１、不要物判定モジュール３２、不要物除去モジュール３３、点群データ生成モジュール３４、画像生成モジュール３５を実現する。
【００３８】
飛行体１００は、コンピュータ１０と同様に、制御部１１０として、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備え、通信部１２０として、他の機器と通信可能にするためのＷｉＦｉ対応デバイス等を備える。また、飛行体１００は、飛行部１３０として、プロペラやモータ等の飛行デバイス等を備える。また、飛行体１００は、取得部１４０として、撮像素子やレンズ等の撮影デバイスや、点群データを取得するレーザ、スキャナ、光学系、受光器、電子機器、ＧＰＳ、慣性誘導装置等のＬＩＤＡＲデバイス等を備える。
【００３９】
飛行体１００において、制御部１１０が所定のプログラムを読み込むことにより、通信部１２０と協働して、データ送信モジュール１５０を実現する。また、飛行体１００において、制御部１１０が所定のプログラムを読み込むことにより、飛行部１３０と協働して、飛行モジュール１６０を実現する。また、飛行体１００において、制御部１１０が所定のプログラムを読み込むことにより、取得部１４０と協働して、点群データ取得モジュール１７０、撮影モジュール１７１、位置情報取得モジュール１７２を実現する。
【００４０】
［不要物除去処理］
図４に基づいて、不要物除去システム１が実行する不要物除去処理について説明する。図４は、コンピュータ１０、飛行体１００が実行する不要物除去処理のフローチャートを示す図である。上述した各装置のモジュールが実行する処理について、本処理に併せて説明する。
【００４１】
はじめに、飛行モジュール１６０は、対象エリアを飛行する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において、飛行モジュール１６０は、予め設定されたプログラムに基づいた飛行経路や、図示していない操縦用端末や情報端末等からの飛行指示に基づいて飛行する。
【００４２】
点群データ取得モジュール１７０は、飛行中の対象エリアの点群データを取得する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、点群データ取得モジュール１７０は、ＬＩＤＡＲにより、点群データを取得する。この点群データは、３次元データである。点群データ取得モジュール１７０は、対象エリアの全域に亘って点群データを取得する。すなわち、点群データ取得モジュール１７０は、対象エリアの地表及び地表に存在する物体の点群データを取得する。この点群データは、データ形式として、緯度、経度、標高、ＧＰＳとして示される。なお、点群データは、上述したデータ形式以外のデータであってもよいし、上述したデータ形式のいずれか又は複数の組合わせであってもよい。
【００４３】
撮影モジュール１７１は、飛行中の対象エリアの画像を撮影する（ステップＳ１２）。撮影モジュール１７１は、対象エリアの全景又は対象エリアを所定の区画に分割し、各区画の画像を撮影する。飛行体１００は、画像を撮影することにより、対象エリアの画像を取得する。
【００４４】
位置情報取得モジュール１７２は、自身の位置情報をＧＰＳ等から取得する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において、位置情報取得モジュール１７２は、撮影モジュール１７１が撮影した地点における位置情報を取得する。位置情報取得モジュール１７２は、撮影モジュール１７１が全景を撮影する場合、撮影した全景の中心地の位置情報を取得する。また、位置情報取得モジュール１７２は、撮影モジュール１７１が各区画を撮影する場合、各区画の中心地の位置情報を取得する。位置情報は、例えば、緯度及び経度として取得する。なお、位置情報取得モジュール１７２は、上述した以外の方法により位置情報を取得してもよい。また、位置情報は、緯度及び経度以外の形式であってもよい。
【００４５】
また、上述したステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理は、その順番が異なっていてもよい。例えば、ステップＳ１２の処理を実行した後、ステップＳ１１又はステップＳ１３の処理を実行してもよいし、ステップＳ１３の処理を実行した後、ステップＳ１１又はステップＳ１２の処理を実行してもよい。
【００４６】
データ送信モジュール１５０は、上述したステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理で取得した点群データ、画像データ、位置情報であるエリアデータを、コンピュータ１０に送信する（ステップＳ１４）。
【００４７】
データ受信モジュール２０は、エリアデータを受信する。画像解析モジュール３０は、画像データを画像解析する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において、画像解析モジュール３０は、画像データのＲＧＢ値を抽出する。なお、画像解析モジュール３０は、画像データの特徴量を抽出してもよい。
【００４８】
画像解析モジュール３０は、画像解析の結果に基づいて、画像データに存在する地表と物体とを認識する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６において、画像解析モジュール３０は、色彩の相違に基づいて、地表と物体とを認識する。画像解析モジュール３０は、予め設定された地表のＲＧＢ値に基づいて、地表を認識し、この地表のＲＧＢ値とは異なるＲＧＢ値を有する領域を、物体として認識する。また、画像解析モジュール３０は、一般的な地表のＲＧＢ値に基づいて、地表を認識し、この地表のＲＧＢ値とは異なるＲＧＢ値を有する領域を物体として認識する。また、画像解析モジュール３０は、地表のＲＧＢ値と類似するＲＧＢ値とを認識したとき、この類似するＲＧＢ値の領域と、地表のＲＧＢ値の領域との間に境界が存在するか否かを判定し、境界が存在する場合、この類似するＲＧＢ値の領域を物体として判定し、境界が存在しない場合、この類似するＲＧＢ値の領域を地表として判定する。
【００４９】
なお、画像解析モジュール３０は、特徴量を抽出した場合、予め設定された地表の特徴量に基づいて、地表と物体を認識してもよい。このとき、画像解析モジュール３０は、予め設定された地表の特徴量に基づいて、地表を認識し、この地表の特徴量とは異なる特徴量を有する領域を、物体として認識する。また、画像解析モジュール３０は、予め設定された物体の特徴量に基づいて、物体を認識し、この物体の特徴量とは異なる特徴量を有する領域を物体として認識してもよい。また、画像解析モジュール３０は、特徴量が存在しない領域を地表として認識してもよい。
【００５０】
図５に基づいて、画像解析モジュール３０が地表と物体とを認識した画像データについて説明する。図５は、画像解析モジュール３０が地表と物体とを認識した画像データの一例を模式的に示す図である。図５において、画像解析モジュール３０は、上述した通り、画像データの色彩に基づいて、地表３００と物体３１０とを認識する。図５において、画像解析モジュール３０は、地表３００のＲＧＢ値とは異なるＲＧＢ値の領域を、物体３１０の領域と認識し、地表３００と物体３１０との境界を認識する。画像解析モジュール３０は、この地表３００と物体３１０との境界に、輪郭線３２０を引くことにより、地表３００と物体３１０と区分けする。この輪郭線３２０は、物体３１０の概形であり、物体３１０の輪郭を示す。画像解析モジュール３０は、地表３００と物体３１０との境界が明確になっていない場合、この明確になっていない地点を、境界が明確になっている地点から類推することにより、輪郭線３２０を引いてもよい。
【００５１】
高度情報取得モジュール２１は、位置情報に基づいて、対象エリアの標高情報を取得する（ステップＳ１７）。高度情報取得モジュール２１は、例えば、公共機関、国家機関、民間団体等が管理する各種データベース等から、対象エリアの位置情報に対応する標高情報を取得する。これは、現在の緯度及び経度や住所等に基づいて、対応する標高情報をこの各種データベースから取得することにより実現される。なお、高度情報取得モジュール２１は、直接自身の標高情報を取得してもよいし、上述した例以外の方法により標高情報を取得してもよい。
【００５２】
高度把握モジュール３１は、取得した点群データに基づいて、対象エリアの高さ座標を把握する（ステップＳ１８）。高度把握モジュール３１は、点群データに基づいて、対象エリアの３次元座標を把握する。この３次元座標は、水平方向のＸ座標及びＹ座標、鉛直方向のＺ方向からなる直行座標である。高度把握モジュール３１は、この高さ座標に基づいて、地表及び物体の高度を把握する。高度把握モジュール３１は、例えば、点群データの３次元座標の中で、最も低い座標を地表の高度として把握する。これは、地表に、穴等がない場合に有効である。また、高度把握モジュール３１は、例えば、点群データの３次元座標を所定の範囲毎に区切ったときに、個数が最大の範囲の高さ座標を、地表の高度として把握する。所定の範囲とは、例えば、高さ１０刻み等である。これは、地表と物体とを比較して、地表の面積が一番広い場合に有効である。なお、高度把握モジュール３１は、これ以外の方法により、地表の高度を把握してもよい。なお、高度把握モジュール３１は、上述した例以外の方法により高度を把握してもよい。
【００５３】
不要物判定モジュール３２は、点群データから把握した高度と、位置情報から取得した標高情報とに基づいて、高さに誤差がある部分を抽出する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９において、不要物判定モジュール３２は、点群データから把握した地表及び物体の高度と、位置情報から取得した標高情報とを比較し、誤差が存在する部分を抽出する。
【００５４】
不要物判定モジュール３２は、抽出した誤差が、画像データに引いた輪郭線と合致するか否かを判断する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０において、不要物判定モジュール３２は、抽出した誤差が存在する部分が、この輪郭線と合致するか否かを判定する。
【００５５】
ステップＳ２０において、不要物判定モジュール３２は、合致していないと判定した場合（ステップＳ２０  ＮＯ）、この誤差が、物体によるものではないと判定し、本処理を終了する。例えば、地表の隆起や凹凸等がこの場合に当てはまる。
【００５６】
一方、ステップＳ２０において、不要物判定モジュール３２は、合致していると判定した場合（ステップＳ２０  ＹＥＳ）、この誤差は、物体によるものであると判定し、不要物除去モジュール３３は、この輪郭線で囲われた領域を不要物として点群データから除去する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１において、不要物判定モジュール３２は、画像データにおける輪郭線で囲われた領域に該当する点群データを特定する。不要物判定モジュール３２は、例えば、画像を撮影した地点の位置情報や、画像データにおける位置関係等に基づいて、この領域に該当する点群データの位置を特定する。不要物判定モジュール３２は、特定した点群データを除去する。
【００５７】
点群データ生成モジュール３４は、除去した輪郭の高さを、平面で滑らかにつなげ、不要物を除去した点群データを生成する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２において、点群データ生成モジュール３４は、除去した点群データの領域を、残された点群データにより補完する。点群データ生成モジュール３４は、残された点群データを、平滑につなげる。なお、点群データ生成モジュール３４は、残された点群データの一部又は全部を、除去した点群データの領域に当てはめることにより、不要物を除去して点群データを生成してもよいし、それ以外の方法により生成してもよい。
【００５８】
画像生成モジュール３５は、この不要物を除去した点群データに基づいて、不要物を除去した画像データを生成する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３において、画像生成モジュール３５は、不要物を除去した点群データにおいて、不要物を除去した領域に該当する画像データの位置に、この画像データの地表部分の一部又は全部を重畳させることにより、不要物を除去した画像データを生成する。なお、画像データ生成モジュール３５は、不要物を除去した点群データにおいて、不要物を除去した領域に該当する画像データの位置に存在するデータを除去し、除去した位置に、地表に該当するデータを上書きしてもよい。また、画像生成モジュール３５は、その他の方法により、不要物を除去した画像データを生成してもよい。
【００５９】
図６に基づいて、画像生成モジュール３５が生成する不要物を除去した画像データについて説明する。図６は、画像生成モジュール３５が生成した不要物を除去した画像データの一例を示す図である。図６において、画像生成モジュール３５は、地表４００を生成する。この地表４００は、図５で存在していた物体３１０を除去し、この物体３１０の位置に地表３００の一部を重畳させたものである。画像生成モジュール３５は、図５で示した画像データから不要物である物体３１０を除去し、地表４００のみの画像データを生成する。
【００６０】
以上が、不要物除去処理である。
【００６１】
上述した手段、機能は、コンピュータ（ＣＰＵ、情報処理装置、各種端末を含む）が、所定のプログラムを読み込んで、実行することによって実現される。プログラムは、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ（ＣＤ−ＲＯＭなど）、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭなど）等のコンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供される。この場合、コンピュータはその記録媒体からプログラムを読み取って内部記憶装置又は外部記憶装置に転送し記憶して実行する。また、そのプログラムを、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等の記憶装置（記録媒体）に予め記録しておき、その記憶装置から通信回線を介してコンピュータに提供するようにしてもよい。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述したこれらの実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６３】
１  不要物除去システム、１０  コンピュータ、１００  飛行体
【図１】
2018042551.tif 000003
【図２】
2018042551.tif 000004
【図３】
2018042551.tif 000005
【図４】
2018042551.tif 000006
【図５】
2018042551.tif 000007
【図６】
2018042551.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月21日(2017.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象エリアのデータから地表の不要物を除去する不要物除去システムであって、
前記対象エリアの点群データを取得する点群データ取得手段と、
前記対象エリアを撮影した画像データを画像解析する画像解析手段と、
画像解析の結果に基づいて、地表と物体との境界を認識し、当該境界に輪郭線を引く境界認識手段と、
前記対象エリアの位置情報に基づいて、前記対象エリアの標高情報を取得する標高情報取得手段と、
前記取得された標高情報に基づいて、地表の高度を把握する地表高度把握手段と、
前記点群データに基づいて、前記対象エリアの３次元座標を把握する３次元座標把握手段と、
前記３次元座標に基づく前記対象エリアの高さ座標と、前記標高情報とに基づいて、高さに誤差がある部分を抽出する誤差部分抽出手段と、
前記誤差がある部分と、前記輪郭線とが合致する場合、当該輪郭線に囲われた領域を、前記不要物として判定する不要物判定手段と、
前記判定された不要物を前記点群データから除去する不要物除去手段と、
を備えることを特徴とする不要物除去システム。
【請求項２】
前記地表高度把握手段は、前記３次元座標の高さ座標の中で、一番低い座標を地表であるとして高度を把握することを特徴とする請求項１に記載の不要物除去システム。
【請求項３】
前記地表高度把握手段は、前記３次元座標の高さ座標を、所定の範囲毎に区切ったときに、個数が一番多い範囲の高さ座標を地表であるとして高度を把握することを特徴とする請求項１に記載の不要物除去システム。
【請求項４】
対象エリアのデータから地表の不要物を除去する不要物除去システムが実行する不要物除去方法であって、
前記対象エリアの点群データを取得するステップと、
前記対象エリアを撮影した画像データを画像解析するステップと、
画像解析の結果に基づいて、地表と物体との境界を認識し、当該境界に輪郭線を引くステップと、
前記対象エリアの位置情報に基づいて、前記対象エリアの標高情報を取得するステップと、
前記取得された標高情報に基づいて、地表の高度を把握するステップと、
前記点群データに基づいて、前記対象エリアの３次元座標を把握するステップと、
前記３次元座標に基づく前記対象エリアの高さ座標と、前記標高情報とに基づいて、高さに誤差がある部分を抽出するステップと、
前記誤差がある部分と、前記輪郭線とが合致する場合、当該輪郭線に囲われた領域を、前記不要物として判定するステップと、
前記判定された不要物を前記点群データから除去するステップと、
を備えることを特徴とする不要物除去方法。
【請求項５】
対象エリアのデータから地表の不要物を除去する不要物除去システムに、
前記対象エリアの点群データを取得するステップ、
前記対象エリアを撮影した画像データを画像解析するステップ、
画像解析の結果に基づいて、地表と物体との境界を認識し、当該境界に輪郭線を引くステップ、
前記対象エリアの位置情報に基づいて、前記対象エリアの標高情報を取得するステップ、
前記取得された標高情報に基づいて、地表の高度を把握するステップ、
前記点群データに基づいて、前記対象エリアの３次元座標を把握するステップ、
前記３次元座標に基づく前記対象エリアの高さ座標と、前記標高情報とに基づいて、高さに誤差がある部分を抽出するステップ、
前記誤差がある部分と、前記輪郭線とが合致する場合、当該輪郭線に囲われた領域を、前記不要物として判定するステップ、
前記判定された不要物を前記点群データから除去するステップ、
を実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラム。
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月27日(2018.8.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象エリアのデータから地表の不要物を除去する不要物除去システムであって、
前記対象エリアの点群データを取得する点群データ取得手段と、
前記対象エリアを撮影した画像データを画像解析する画像解析手段と、
画像解析の結果に基づいて、地表と物体との境界を認識し、当該境界に輪郭線を引く境界認識手段と、
前記対象エリアの位置情報に基づいて、前記対象エリアの標高情報を取得する標高情報取得手段と、
前記標高情報に基づいて、地表の高度を把握する地表高度把握手段と、
前記点群データに基づいて、前記対象エリアの３次元座標を把握する３次元座標把握手段と、
前記３次元座標に基づく前記対象エリアの高さ座標と、前記標高情報とに基づいて、高さに誤差がある部分を抽出する誤差部分抽出手段と、
前記誤差がある部分と、前記輪郭線とが合致する場合、当該輪郭線に囲われた領域を、前記不要物として判定する不要物判定手段と、
前記不要物を前記点群データから除去する不要物除去手段と、
を備えることを特徴とする不要物除去システム。
【請求項２】
前記地表高度把握手段は、前記３次元座標の高さ座標の中で、一番低い座標を地表であるとして高度を把握することを特徴とする請求項１に記載の不要物除去システム。
【請求項３】
前記地表高度把握手段は、前記３次元座標の高さ座標を、所定の範囲毎に区切ったときに、個数が一番多い範囲の高さ座標を地表であるとして高度を把握することを特徴とする請求項１に記載の不要物除去システム。
【請求項４】
対象エリアのデータから地表の不要物を除去する不要物除去システムが実行する不要物除去方法であって、
前記対象エリアの点群データを取得するステップと、
前記対象エリアを撮影した画像データを画像解析するステップと、
画像解析の結果に基づいて、地表と物体との境界を認識し、当該境界に輪郭線を引くステップと、
前記対象エリアの位置情報に基づいて、前記対象エリアの標高情報を取得するステップと、
前記標高情報に基づいて、地表の高度を把握するステップと、
前記点群データに基づいて、前記対象エリアの３次元座標を把握するステップと、
前記３次元座標に基づく前記対象エリアの高さ座標と、前記標高情報とに基づいて、高さに誤差がある部分を抽出するステップと、
前記誤差がある部分と、前記輪郭線とが合致する場合、当該輪郭線に囲われた領域を、前記不要物として判定するステップと、
前記不要物を前記点群データから除去するステップと、
を備えることを特徴とする不要物除去方法。
【請求項５】
対象エリアのデータから地表の不要物を除去する不要物除去システムに、
前記対象エリアの点群データを取得するステップ、
前記対象エリアを撮影した画像データを画像解析するステップ、
画像解析の結果に基づいて、地表と物体との境界を認識し、当該境界に輪郭線を引くステップ、
前記対象エリアの位置情報に基づいて、前記対象エリアの標高情報を取得するステップ、
前記標高情報に基づいて、地表の高度を把握するステップ、
前記点群データに基づいて、前記対象エリアの３次元座標を把握するステップ、
前記３次元座標に基づく前記対象エリアの高さ座標と、前記標高情報とに基づいて、高さに誤差がある部分を抽出するステップ、
前記誤差がある部分と、前記輪郭線とが合致する場合、当該輪郭線に囲われた領域を、前記不要物として判定するステップ、
前記不要物を前記点群データから除去するステップ、
を実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラム。
【国際調査報告】
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