(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
格子点上に配置された距離データに基づいて表面形状のガウス曲率及び平均曲率を算出するガウス曲率・平均曲率算出過程と、この算出結果に基づいて前記表面形状をＰＩＴ、ＰＥＡＫ、ＦＬＡＴ、ＢＯＵＮＤＡＲＹの表面形状に分割する表面形状分割過程と、前記表面形状がＢＯＵＮＤＡＲＹである点集合をホーフ（Ｈｏｕｇｈ）変換して高頻度の直線のみを抽出する直線抽出過程と、前記直線集合を組合せて作成される面内部の表面形状がＦＬＡＴであるか否かを判定して幾何形状を抽出する幾何形状抽出過程と、前記抽出された幾何形状を高さ方向に積み重ねて３次元情報を計測する３次元情報計測過程とを有することを特徴とする３次元情報計測方法。
【請求項２】
前記表面形状分割過程は、前記距離データの各Ｘi，Ｙj，Ｚi,jについてガウス曲率Ｋ、平均曲率Ｈを算出し、この算出結果を基に、Ｋ＞δ１（所定値）ならば表面形状のタイプはＴＹＰＥ＝ＢＯＵＮＤＡＲＹ、−δ１≦Ｋ≦δ１ならばＴＹＰＥ＝ＦＬＡＴ、Ｋ＜−δ１かつδ２（所定値）≦Ｈ（Ｓ２０６）ならばＴＹＰＥ＝ＰＩＴ、Ｋ＜−δ１かつＨ＜δ２ならばＴＹＰＥ＝ＰＥＡＫとし、当該表面形状のタイプ情報を付加した距離データを距離データ情報格納領域に一時格納することを特徴とする請求項１に記載の３次元情報計測方法。
【請求項３】
前記直線抽出過程は、高さＺの値が、ｈ（所定の高さ）−△ｈ（高さ差）≦Ｚ＜ｈを満たし、かつ前記ＴＹＰＥがＴＹＰＥ＝ＢＯＵＮＤＡＲＹの点集合（Ｘ，Ｙ）を生成し、前記点集合（Ｘ，Ｙ）をホーフ（Ｈｏｕｇｈ）変換し、前記変換したホーフ（Ｈｏｕｇｈ）空間内で高頻度の点（θ，ρ）を抽出し、前記直線情報（θ，ρ）を直線情報格納領域に一時格納し、前記処理をθ＝０からθ＝２πまで繰り返すことを特徴とする請求項１又は２に記載の３次元情報計測方法。
【請求項４】
前記幾何形状抽出過程は、前記抽出した直線の組合せからなる面の集合Ｒを生成し、前記面の個数を｜Ｒ｜とし、面集合Ｒ内の全ての面に対して、面内部の点がＴＹＰＥ＝ＦＡＬＴまたはＢＯＵＮＤＡＲＹである割合Ｃを算出し、δ４（所定値）≦Ｃならば面集合として形状情報格納領域に一時格納する処理を、｜Ｒ｜回繰り返すことを特徴とする請求項２又は３に記載の３次元情報計測方法。
【請求項５】
格子点上に配置された距離データに基づいて表面形状のガウス曲率及び平均曲率を算出し、この算出結果に基づいて前記表面形状をＰＩＴ、ＰＥＡＫ、ＦＬＡＴ、ＢＯＵＮＤＡＲＹの表面形状に分割し、前記表面形状がＢＯＵＮＤＡＲＹである点集合をホーフ（Ｈｏｕｇｈ）変換して高頻度の直線のみを抽出し、前記直線集合を組合せて作成される面内部の表面形状がＦＬＡＴであるか否かを判定して幾何形状を抽出し、前記抽出された幾何形状を高さ方向に積み重ねて３次元情報（３次元構造モデル）を計測（構築）する３次元情報計測方法（３次元構造モデル構築方法）における処理手順を、コンピュータが実行可能なプログラムとして記憶した記録媒体であって、格子点上に配置された距離データに基づいて表面形状のガウス曲率及び平均曲率を算出するガウス曲率・平均曲率算出処理手順と、前記距離データの各（Ｘi，Ｙj，Ｚi,j）についてガウス曲率Ｋ、平均曲率Ｈを算出し、この算出結果を基に、Ｋ＞δ１（所定値）ならば表面形状のタイプはＴＹＰＥ＝ＢＯＵＮＤＡＲＹ、−δ１≦Ｋ≦δ１ならばＴＹＰＥ＝ＦＬＡＴ、Ｋ＜−δ１かつδ２（所定値）≦ＨならばＴＹＰＥ＝ＰＩＴ、Ｋ＜−δ１かつＨ＜δ２ならばＴＹＰＥ＝ＰＥＡＫとし、当該表面形状のタイプ情報を付加した距離データを距離データ情報格納領域に一時格納する表面形状分割処理手順と、高さＺの値が、ｈ（所定の高さ）−△ｈ（高さ差）≦Ｚ＜ｈを満たし、かつ前記ＴＹＰＥがＴＹＰＥ＝ＢＯＵＮＤＡＲＹの点集合（Ｘ，Ｙ）を生成し、前記点集合（Ｘ，Ｙ）をホーフ（Ｈｏｕｇｈ）変換し、前記変換したホーフ（Ｈｏｕｇｈ）空間内で高頻度の点（θ，ρ）を抽出し、前記直線情報（θ，ρ）を直線情報格納領域に一時格納し、この処理をθ＝０からθ＝２πまで繰り返す直線抽出過程処理手順と、前記抽出した直線の組合せからなる面の集合Ｒを生成し、前記面の個数を｜Ｒ｜とし、面集合Ｒ内の全ての面に対して、面内部の点がＴＹＰＥ＝ＦＡＬＴまたはＢＯＵＮＤＡＲＹである割合Ｃを算出し、δ４≦Ｃならば面集合として形状情報格納領域に一時格納する処理を、｜Ｒ｜回繰り返す幾何形状抽出処理手順と、前記抽出された幾何形状を高さ方向に積み重ねて３次元情報を計測する３次元情報計測処理手順を、コンピュータが実行可能なプログラムとして記憶した記録媒体。
【請求項６】
格子点上に配置された距離データに基づいて表面形状のガウス曲率及び平均曲率を算出するガウス曲率・平均曲率算出手段と、この算出結果に基づいて前記表面形状をＰＩＴ、ＰＥＡＫ、ＦＬＡＴ、ＢＯＵＮＤＡＲＹの表面形状に分割する表面形状分割手段と、前記表面形状がＢＯＵＮＤＡＲＹである点集合をホーフ（Ｈｏｕｇｈ）変換して高頻度の直線のみを抽出する直線抽出手段と、前記直線集合を組合せて作成される面内部の表面形状がＦＬＡＴであるか否かを判定して幾何形状を抽出する幾何形状抽出手段と、前記抽出された幾何形状を高さ方向に積み重ねて３次元情報を計測する３次元情報計測手段とを有することを特徴とする３次元情報計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、３次元構造モデルの構築／利用を行うコンピュータグラフィック（ＣＧ）、キャド（ＣＡＤ）の分野、構造物の測定を行うリモートセンシング、写真測量の分野、及びデジタル化された建物情報、デジタル地図情報を利用する地図情報システム（ＧＩＳ）分野などの３次元情報計測方法（３次元仮想空間構築技術）に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建造物の３次元モデル（以降、３Ｄモデルと称する）を作成する方法として現在最も一般的な手法は、コンパレー夕などの特殊な装置を利用して複数枚の航空写真に写っている構造物の特徴点を人手により対応付けし、ステレオ視の原理に基づき３Ｄモデルを構築するものである。
【０００３】
また、簡易的な３Ｄモデルの構築方法として、２次元デジタル（２Ｄデジタル）地図の建物の外枠形状に距離データから抽出した高さ情報を付加し、多角柱の３Ｄモデルを構築する方法がある。
【０００４】
さらに、格子点上に配置された距離データ（以降、ＤＥＭと称する）から構造物領域を自動抽出し、その抽出したＤＥＭと航空写真や基本パターンモデルとを半自動的に対応付けし、その対応付け情報を基に３Ｄモデルを構築する手法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ステレオ視の原理に基づき３Ｄモデルを構築する場合、複数枚の航空写真に写っている建造物の特徴点を対応付けるには膨大な時間を要する。従って、大量の建造物からなる３次元都市のモデル化は現実的ではない。
【０００６】
同様に、ＤＥＭから自動抽出した構造物と航空写真や基本モデルとを対応付けし、その対応付け情報を基に半自動的に３Ｄモデルを構築する手法の場合、従来はＤＥＭに内在する誤差や雑音の影響のために精度良く幾何学的形状を自動抽出できず、人手による修正が大幅に必要であった。従って、前述の手法よりも多少の作業効率は計れるものの不十分であった。
【０００７】
一方、簡易的な３Ｄモデル構築技術により構築したモデルは、建物の屋上部分などの精度が極端に悪い。つまり、建物の屋上には、看板、空調施設、ソーラーパネル、給水塔等の多様な構造物か存在する。都市型シミュレーション（特に、ビル風対策、日照権調査、防災など）や都市基礎調査などの実施のためには、簡易的な３Ｄモデルでは不十分であった。
【０００８】
本発明の目的は、一般的に人手作業により行われていた３次元構造モデルの獲得手法を自動化することによって、３Ｄモデル構築の作業を格段に効率化することが可能な技術を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、建物の屋上にある看板、空調施設、ソーラーパネル、給水塔等の多様な構造物とを精度良く個々に抽出することが可能な技術を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、都市部の建造物の多くは水平面と直線とでモデル化できることに着目し、水平面と直線とでモデル化できる建造物を３次元構造モデルとして自動獲得することが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１２】
（１）格子点上に配置された距離データに基づいて表面形状のガウス曲率及び平均曲率を算出するガウス曲率・平均曲率算出過程と、この算出結果に基づいて前記表面形状をＰＩＴ、ＰＥＡＫ、ＦＬＡＴ、ＢＯＵＮＤＡＲＹの表面形状に分割する表面形状分割過程と、前記表面形状がＢＯＵＮＤＡＲＹである点集合をホーフ（Ｈｏｕｇｈ）変換して高頻度の直線のみを抽出する直線抽出過程と、前記直線集合を組合せて作成される面内部の表面形状がＦＬＡＴであるか否かを判定して幾何形状を抽出する幾何形状抽出過程と、前記抽出された幾何形状を高さ方向に積み重ねて３次元情報を計測する３次元情報計測過程とを有する３次元情報計測方法である。
【００１３】
（２）前記手段（１）の３次元情報計測方法において、前記表面形状分割過程は、前記距離データの各Ｘi，Ｙj，Ｚi,jについてガウス曲率Ｋ、平均曲率Ｈを算出し、この算出結果を基に、Ｋ＞δ１（所定値）ならば表面形状のタイプはＴＹＰＥ＝ＢＯＵＮＤＡＲＹ、−δ１≦Ｋ≦δ１ならばＴＹＰＥ＝ＦＬＡＴ、Ｋ＜−δ１かつδ２（所定値）≦Ｈ（Ｓ２０６）ならばＴＹＰＥ＝ＰＩＴ、Ｋ＜−δ１かつＨ＜δ２ならばＴＹＰＥ＝ＰＥＡＫとし、当該表面形状のタイプ情報を付加した距離データを距離データ情報格納領域に一時格納する方法である。
【００１４】
（３）前記手段（１）又は（２）の３次元情報計測方法において、前記直線抽出過程は、高さＺの値が、ｈ（所定の高さ）−△ｈ（高さ差）≦Ｚ＜ｈを満たし、かつ前記ＴＹＰＥがＴＹＰＥ＝ＢＯＵＮＤＡＲＹの点集合（Ｘ，Ｙ）を生成し、前記点集合（Ｘ，Ｙ）をホーフ（Ｈｏｕｇｈ）変換し、前記変換したホーフ（Ｈｏｕｇｈ）空間内で高頻度の点（θ，ρ）を抽出し、前記直線情報（θ，ρ）を直線情報格納領域に一時格納し、前記処理をθ＝０からθ＝２πまで繰り返す方法である。
【００１５】
（４）前記手段（２）又は（３）の３次元情報計測方法において、前記幾何形状抽出過程は、前記抽出した直線の組合せからなる面の集合Ｒを生成し、前記面の個数を｜Ｒ｜とし、面集合Ｒ内の全ての面に対して、面内部の点がＴＹＰＥ＝ＦＡＬＴまたはＢＯＵＮＤＡＲＹである割合Ｃを算出し、δ４（所定値）≦Ｃならば面集合として形状情報格納領域に一時格納する処理を、｜Ｒ｜回繰り返す方法である。
【００１６】
（５）格子点上に配置された距離データに基づいて表面形状のガウス曲率及び平均曲率を算出し、この算出結果に基づいて前記表面形状をＰＩＴ、ＰＥＡＫ、ＦＬＡＴ、ＢＯＵＮＤＡＲＹの表面形状に分割し、前記表面形状がＢＯＵＮＤＡＲＹである点集合をホーフ（Ｈｏｕｇｈ）変換して高頻度の直線のみを抽出し、前記直線集合を組合せて作成される面内部の表面形状がＦＬＡＴであるか否かを判定して幾何形状を抽出し、前記抽出された幾何形状を高さ方向に積み重ねて３次元情報（３次元構造モデル）を計測（構築）する３次元情報計測方法（３次元構造モデル構築方法）における処理手順を、コンピュータが実行可能なプログラムとして記憶した記録媒体であって、格子点上に配置された距離データに基づいて表面形状のガウス曲率及び平均曲率を算出するガウス曲率・平均曲率算出処理手順と、前記距離データの各（Ｘi，Ｙj，Ｚi,j）についてガウス曲率Ｋ、平均曲率Ｈを算出し、この算出結果を基に、Ｋ＞δ１（所定値）ならば表面形状のタイプはＴＹＰＥ＝ＢＯＵＮＤＡＲＹ、−δ１≦Ｋ≦δ１ならばＴＹＰＥ＝ＦＬＡＴ、Ｋ＜−δ１かつδ２（所定値）≦ＨならばＴＹＰＥ＝ＰＩＴ、Ｋ＜−δ１かつＨ＜δ２ならばＴＹＰＥ＝ＰＥＡＫとし、当該表面形状のタイプ情報を付加した距離データを距離データ情報格納領域に一時格納する表面形状分割処理手順と、高さＺの値が、ｈ（所定の高さ）−△ｈ（高さ差）≦Ｚ＜ｈを満たし、かつ前記ＴＹＰＥがＴＹＰＥ＝ＢＯＵＮＤＡＲＹの点集合（Ｘ，Ｙ）を生成し、前記点集合（Ｘ，Ｙ）をホーフ（Ｈｏｕｇｈ）変換し、前記変換したホーフ（Ｈｏｕｇｈ）空間内で高頻度の点（θ，ρ）を抽出し、前記直線情報（θ，ρ）を直線情報格納領域に一時格納し、この処理をθ＝０からθ＝２πまで繰り返す直線抽出過程処理手順と、前記抽出した直線の組合せからなる面の集合Ｒを生成し、前記面の個数を｜Ｒ｜とし、面集合Ｒ内の全ての面に対して、面内部の点がＴＹＰＥ＝ＦＡＬＴまたはＢＯＵＮＤＡＲＹである割合Ｃを算出し、δ４≦Ｃならば面集合として形状情報格納領域に一時格納する処理を、｜Ｒ｜回繰り返す幾何形状抽出処理手順と、前記抽出された幾何形状を高さ方向に積み重ねて３次元情報を計測する３次元情報計測処理手順を、コンピュータが実行可能なプログラムとして記憶した記録媒体である。
【００１７】
（６）格子点上に配置された距離データに基づいて表面形状のガウス曲率及び平均曲率を算出するガウス曲率・平均曲率算出手段と、この算出結果に基づいて前記表面形状をＰＩＴ、ＰＥＡＫ、ＦＬＡＴ、ＢＯＵＮＤＡＲＹの表面形状に分割する表面形状分割手段と、前記表面形状がＢＯＵＮＤＡＲＹである点集合をホーフ（Ｈｏｕｇｈ）変換して高頻度の直線のみを抽出する直線抽出手段と、前記直線集合を組合せて作成される面内部の表面形状がＦＬＡＴであるか否かを判定して幾何形状を抽出する幾何形状抽出手段と、前記抽出された幾何形状を高さ方向に積み重ねて３次元情報を計測する３次元情報計測手段とを有する３次元情報計測装置である。
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による３次元構造モデル構築装置（３次元情報測定装置）の概略構成を示すブロック構成である。
本実施形態の３次元構造モデル構築装置は、格子点上に配置された距離データ（以降、ＤＥＭと称する）から３次元構造モデルを自動構築する装置であり、図１に示すように、外部記憶装置１、中央演算処理装置２、内部一時記憶装置３から構成されている。
【００１９】
前記外部記憶装置１は、格子点上に配置された距離データであるＤＥＭｌ０１と本発明装置により構築される３次元構造モデル（３Ｄ  ＭＯＤＥＬ）１０２を有する。
【００２０】
前記中央演算処理装置２は、ＤＥＭ１０ｌの距離データを基にガウス曲率、平均曲率を算出し、その算出結果に基づきＤＥＭ１０ｌの表面形状をＰＩＴ、ＰＥＡＫ、ＦＬＡＴ、ＢＯＵＮＤＡＲＹに分割する表面形状分割部２０１と、当該表面形状がＢＯＵＮＤＡＲＹである点集合をホーフ（Ｈｏｕｇｈ）変換し高頻度の直線のみを抽出する直線抽出部２０２と、当該直線集合の組合せで作成される面内部の表面形状かＦＬＡＴであるか否かを判定し、幾何形状を抽出する幾何形状抽出部２０３と、当該幾何形状を高さ方向に積み重ねて３次元構造モデルを構築する３次元モデル構築部２０４とを有する。
【００２１】
前記内部一時記憶装置３は、表面形状分割部２０１から出力されるデータを一時格納するＤＥＭ情報格納領域３０１と、直線抽出部２０２から出力されるデータを一時格納する直線情報格納領域３０２と、幾何形状抽出部２０３から出力されるデータを一時格納する形状情報格納領域３０３とを有する。
【００２２】
図２は、本実施形態の３次元構造モデル構築装置全体の動作を説明するためのフローチャートである。
本実施形態の３次元構造モデル構築装置は、図２に示すように、格子点上に配置された距離データであるＤＥＭ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を読み込み（Ｓｌ）、当該ＤＥＭの表面形状をＰＩＴ、ＰＥＡＫ、ＦＬＡＴ、ＢＯＵＮＤＡＲＹの表面形状に分割する（Ｓ２）。
【００２３】
次に、高さ（Ｚ方向）の高い方から低い方向ヘ一定間隔（△ｈ：高さ差）毎に以下の処理を高さが０になるまで繰り返す（Ｓ３〜Ｓ７）。まず、Ｚ方向の高さをｈに設定し（Ｓ３）、その高さｈが０又はそれより大きいか（０≦ｈ）を検出し（Ｓ４）、０≦ｈであれば、一定間隔内に含まれる点でかつ表面形状がＢＯＵＮＤＡＲＹの点集合から直線を抽出し（Ｓ５）、当該直線の組合せから構成される面内部の表面形状がＦＬＡＴである幾何形状を抽出する（Ｓ６）。最後に、当該幾何形状を高さ方向に積み重ねて３次元構造モデルを構築し（Ｓ８）、出力する（Ｓ９）。
【００２４】
図３は、表面形状分割部２０１の処理の流れを示すフローチャートである。これは前記ステップＳ２に相当する。
先ず、読み込んだＤＥＭの各Ｘｉ，Ｙｊ，Ｚｉ，ｊについてガウス曲率Ｋ、平均曲率Ｈを算出する（Ｓ２０１）。それぞれの計算式、数１の式、数２の式、数３の式、数４の式、数５の式を以下に示す。
【００２５】
【数１】
Ｋ＝ａｃ−ｂ２
【００２６】
【数２】
Ｈ＝ａ＋ｃ
【００２７】
【数３】
ａ＝（Ｚｉ＋１，ｊ−２Ｚｉ，ｊ＋Ｚｉ−１，ｊ）／ｄ２
【００２８】
【数４】
ｂ＝（Ｚｉ＋１，ｊ＋１−Ｚｉ＋１，ｊ−１−Ｚｉ−１，ｊ＋１＋Ｚｉ−１，ｊ−１）／４ｄ２
【００２９】
【数５】
ｃ＝（Ｚｉ，ｊ＋１−２Ｚｉ，ｊ＋Ｚｉ，ｊ−１）／ｄ２
次に、当該算出結果を基に、ガウス曲率Ｋが所定値δ１よりも大きい（Ｋ＞δ１）（Ｓ２０２）ならば表面形状のタイプはＴＹＰＥ＝ＢＯＵＮＤＡＲＹ（Ｓ２０３）、−δ１≦Ｋ≦δ１ならば（Ｓ２０４）、ＴＹＰＥ＝ＦＬＡＴ（Ｓ２０５）、Ｋ＜−δ１かつ平均曲率Ｈが所定値δ２と等しいか、またはそれよりも大きい（δ２≦Ｈ）（Ｓ２０６）ならば、ＴＹＰＥ＝ＰＩＴ（Ｓ２０７）、Ｋ＜−δ１かつＨ＜δ２ならば、ＴＹＰＥ＝ＰＥＡＫ（Ｓ２０８）とし、当該表面形状のタイプ情報を付加したＤＥＭをＤＥＭ情報格納領域３０１に一時格納する（Ｓ２０９）。
【００３０】
図４は、直線抽出部２０２の処理の流れを示すフローチャートである。前記のステップＳ５に相当する。高さ（Ｚの値）がｈ（所定値）−△ｈ（高さの差）≦Ｚ＜ｈを満たし、かつ前記ＴＹＰＥがＴＹＰＥ＝ＢＯＵＮＤＡＲＹの点集合（Ｘ，Ｙ）を生成し（Ｓ５０１）、当該点集合（Ｘ，Ｙ）をホーフ（Ｈｏｕｇｈ）変換し（Ｓ５０２）、当該変換したホーフ（Ｈｏｕｇｈ）空間内で高頻度の点（θ，ρ）、すなわち、直線Ｘｃｏｓθ＋Ｙｓｉｎθ＝ρを抽出し（Ｓ５０５）、当該直線情報（θ，ρ）を直線情報格納領域３０２に一時格納する（Ｓ５０６）。この処理はθ＝０からθ＝２πまで繰り返す（Ｓ５０３〜Ｓ５０７）。
【００３１】
図５は、幾何形状抽出部２０３の処理の流れを示すフローチャートである。前記のステップＳ６に相当する。前記で抽出した直線の組合せからなる面の集合Ｒを生成し（Ｓ６０１）、当該面の個数を｜Ｒ｜とすると、｜Ｒ｜回以下の処理を繰り返す（Ｓ６０２〜Ｓ６０７）。面集合Ｒ内の全ての面に対して、面内部の点がＴＹＰＥ＝ＦＡＬＴ又はＢＯＵＮＤＡＲＹである割合Ｃを算出し（Ｓ６０３）、δ４（所定値）≦Ｃ（Ｓ６０５）ならば面集合ＳＲとして形状情報格納領域３０３に一時格納する（Ｓ６０６）。
【００３２】
図６は、３次元モデル構築部２０４の処理イメージを示す図である。前記のステップＳ８に相当する。（ａ）は高さｈ１の面と高さｈ２の面とを重ねているイメージを示す。（ｂ）は当該面の各頂点から垂線を降ろすことにより構築される３次元構造モデルである。
【００３３】
図７は、ＤＥＭ１０１の一実施例を示した図であり、図８は、図７に示すＤＥＭ１０１を表面形状分割部２０１により分割した状態を示す図である。黒色の部分がＢＯＵＮＤＡＲＹを示し、灰色の部分がＦＬＡＴである。
【００３４】
図９は、ある高さ（Ｚ）の一定区間内にあるＢＯＵＮＤＡＲＹを示す点集合を示す図であり、図１０は、前記図９に示したＢＯＵＮＤＡＲＹを示す点集合を基に直線抽出部２０２により抽出した直線を示した図である。
【００３５】
図１１は、前記図１０に示した直線の組合せからなる面の中で、ＦＡＬＴ及びＢＯＵＮＤＡＲＹの点を含む割合の高いものを抽出し、幾何形状を抽出する幾何形状抽出部２０３により抽出された幾何形状を示す図である。図中の直線の交点座標及び交点の連結情報か形状情報格納領域３０３に一時格納される。
【００３６】
図１２は、前記図７のＤＥＭ１０１を本実施形態の３次元構造モデル構築装置により自動構築した３次元モデル１０２を示した図である。
【００３７】
本実施例では、都市部にあるビルの３次元モデル化の一例を示した。しかし、水平面と直線とでモデル化できる対象であれば、特にビルに限定されることなく、本手法は有効に機能し、精度良く３次元モデルを構築できることは言うまでもない。
【００３８】
以上、本発明を実施形態（実施例）に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更し得ることは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、水平面と直線とでモデル化できる建造物を３次元構造モデルとして自動獲得するので、３次元構造モデル構築の作業を格段に効率化できる。
また、建物の屋上にある看板、空調施設、ソーラーパネル、給水塔等の多様な構造物と主たる構造物とを精度良く個々に抽出することもできる。
【００４０】
また、自動構築した３次元モデルはオフジェクト化されているため、既存のデジタル地図に容易に追加利用できる。
また、当該構築した３次元モデルは地図上の座標を持ち合わせるため、特願平１１−４７９５０の「テクスチャマッピング方法及び装置ならびに記録媒体」で述べられている手法を用いて自動的にテクスチャマッピングされたリアリティの高い３次元モデルも構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による３次元構造モデル構築装置の概略構成を示すブロック構成図である。
【図２】本実施形態の３次元構造モデル構築装置全体の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本実施形態の表面形状分割部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】本実施形態の直線抽出部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本実施形態の幾何形状抽出部の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本実施形態の３次元モデル構築部のディスプレイ上に表示した処理イメージを示す図である。
【図７】本実施形態のＤＥＭの一実施例のディスプレイ上に表示した図である。
【図８】図７に示すＤＥＭを表面形状分割部により分割した状態をディスプレイ上に表示した図である。
【図９】本実施形態のある高さ（Ｚ）の一定区間内にあるＢＯＵＮＤＡＲＹを示す点集合をディスプレイ上に表示した図である。
【図１０】図９に示したＢＯＵＮＤＡＲＹを示す点集合を基に直線抽出部により抽出した直線をディスプレイ上に表示した図である。
【図１１】図１０に示した直線の組合せからなる面の中で、ＦＡＬＴ及びＢＯＵＮＤＡＲＹの点を含む割合の高いものを抽出し、幾何形状を抽出する幾何形状抽出部により抽出された幾何形状をディスプレイ上に表示した図である。
【図１２】図７のＤＥＭを本実施形態の３次元構造モデル構築装置により自動構築した３次元モデルをディスプレイ上に表示した図である。
【符号の説明】
１…外部記憶装置、２…中央演算処理装置（ＣＰＵ）、３…内部一時記憶装置、１０１…格子点上の距離データ（主にＤＥＭ）、１０２…３次元モデルデータ、２１０…表面形状分割部、２０２…直線抽出部、２０３…幾何形状抽出部、２０４…３次元モデル構築部、３１０…ＤＥＭ情報格納領域、３０２…直線情報格納領域、３０３…形状情報格納領域。
【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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