(57)【要約】【課題】異なる時点での三次元計測により得られた三次元データ間の差分を抽出する際に、差分の抽出精度を劣化させることなく、演算量の増大を抑制する。【解決手段】三次元データ処理装置１３０は、画像認識部１３３および差分抽出部１３５を備える。基準データおよび比較データは、互いに異なる時点での三次元計測により得られた三次元データである。画像認識部１３３は、比較データを得るための三次元計測と並行して撮影された画像から、基準データを得るための三次元計測が行われた時点に存在する地物が比較データを得るための三次元計測が行われた時点でも存在するかどうかを判定する。差分抽出部１３５は、画像認識部１３３の判定結果によって広狭の異なる範囲内で比較データを調整することにより、基準データと比較データとの位置合わせを行ってから、基準データと比較データとの差分を抽出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある時点での三次元計測により得られた三次元データである基準データと、前記基準データとは異なる時点での三次元計測により得られた三次元データである比較データとの差分を抽出する三次元データ処理装置において、
前記比較データを得るための三次元計測と並行して撮影された画像から、前記基準データを得るための三次元計測が行われた時点で存在する地物が前記比較データを得るための三次元計測が行われた時点でも存在するかどうかを判定する画像認識部と、
前記画像認識部の判定結果によって広狭の異なる範囲内で前記基準データと前記比較データとの少なくともいずれかを調整することにより、前記基準データと前記比較データとの位置合わせを行ってから、前記基準データと前記比較データとの差分を抽出する差分抽出部と
を備える三次元データ処理装置。
【請求項２】
前記差分抽出部は、前記画像認識部により前記地物が前記比較データを得るための三次元計測が行われた時点でも存在すると判定された場合、前記基準データと前記比較データとにおける前記地物の位置を一致させる調整をしてから前記範囲内での調整をすることにより、前記基準データと前記比較データとの位置合わせを行う請求項１に記載の三次元データ処理装置。
【請求項３】
前記差分抽出部は、前記画像認識部により前記地物として前記比較データを得るための三次元計測が行われた時点でも存在すると判定された物の数に応じて前記範囲を設定する請求項１または２に記載の三次元データ処理装置。
【請求項４】
前記差分抽出部は、前記画像認識部により前記地物として前記比較データを得るための三次元計測が行われた時点でも存在すると判定された物の数を段階分けし、前記地物の数が多い段階ほど、前記範囲を狭く設定する請求項１から３のいずれか１項に記載の三次元データ処理装置。
【請求項５】
前記画像認識部は、パターンマッチングにより、前記画像から前記地物を検出する請求項１から４のいずれか１項に記載の三次元データ処理装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の三次元データ処理装置と、
前記比較データを得るための三次元計測を行うレーザスキャナと、
前記レーザスキャナによる三次元計測と並行して前記画像を撮影するカメラと
を備える三次元データ計測機。
【請求項７】
ある時点での三次元計測により得られた三次元データである基準データと、前記基準データとは異なる時点での三次元計測により得られた三次元データである比較データとの差分を抽出する三次元データ処理方法において、
カメラが、前記比較データを得るための三次元計測と並行して画像を撮影し、
計算機が、前記画像から、前記基準データを得るための三次元計測が行われた時点で存在する地物が前記比較データを得るための三次元計測が行われた時点でも存在するかどうかを判定し、判定結果によって広狭の異なる範囲内で前記基準データと前記比較データとの少なくともいずれかを調整することにより、前記基準データと前記比較データとの位置合わせを行ってから、前記基準データと前記比較データとの差分を抽出する三次元データ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元データ処理装置、三次元データ計測機および三次元データ処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているように、近年、道路管理台帳の高精度化等の需要から、道路周辺の地物の三次元計測を行う需要があり、ＭＭＳが開発されている。「ＭＭＳ」は、Ｍｏｂｉｌｅ  Ｍａｐｐｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍの略語である。ＭＭＳでは、計測車両に三次元計測装置が搭載されており、計測車両の走行中に道路、および、道路周辺の地物を計測して三次元の点群データを取得することで、三次元の地図データを生成することができる。
【０００３】
非特許文献１に記載されているように、ＭＭＳの応用技術として、三次元地図である静的情報に、車両、天候、渋滞および事故等の動的情報を紐付けたダイナミックマップの開発が行われており、車両の自動運転技術等への活用が期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０４６１５号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】日経パソコン編集部、“ダイナミックマップ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２８年７月１９日、ＩＴｐｒｏ、［平成２８年１０月１１日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｉｔｐｒｏ．ｎｉｋｋｅｉｂｐ．ｃｏ．ｊｐ／ａｔｃｌ／ｋｅｙｗｏｒｄ／１５／０５０９００００２／０６２１０００１１／＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
静的情報に動的情報を紐付けるためには、三次元の地図データから動的情報を抽出する必要がある。動的情報を抽出するため、基準となる三次元の地図データである基準地図データと、基準地図データと同じ場所で異なる時刻に得られた三次元の地図データである比較地図データとを比較し、時間経過による変化点を抽出する技術が開発されている。
【０００７】
時間経過による変化点は、基準地図データおよび比較地図データの差分に該当する。上記技術では、以下の手順で差分が抽出される。
（１）基準地図データの点群と比較地図データの点群とを比較し、点群の特徴が類似している箇所である類似箇所の抽出を行う。
（２）類似箇所の抽出後、両地図データの照合を行う。照合では、一方の地図データに対して、もう一方の地図データを平行移動または回転する処理を繰り返す。このとき、平行移動および回転の度に、両地図データにおける類似箇所の位置の一致具合を数値化する。
（３）（２）で数値化した類似箇所の位置の一致具合から、基準地図データおよび比較地図データが重なったかを判定する。このとき、重なった地図データにおいて、位置が大きく異なる点群を、差分として抽出する。
【０００８】
上記技術では、基準地図データおよび比較地図データ間の差分である変化点の数が多いほど、基準地図データおよび比較地図データの照合の演算量が増大し、照合が困難となる。
【０００９】
本発明は、異なる時点での三次元計測により得られた三次元データ間の差分を抽出する際に、差分の抽出精度を劣化させることなく、演算量の増大を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る三次元データ処理装置は、
ある時点での三次元計測により得られた三次元データである基準データと、前記基準データとは異なる時点での三次元計測により得られた三次元データである比較データとの差分を抽出する三次元データ処理装置であり、
前記比較データを得るための三次元計測と並行して撮影された画像から、前記基準データを得るための三次元計測が行われた時点で存在する地物が前記比較データを得るための三次元計測が行われた時点でも存在するかどうかを判定する画像認識部と、
前記画像認識部の判定結果によって広狭の異なる範囲内で前記基準データと前記比較データとの少なくともいずれかを調整することにより、前記基準データと前記比較データとの位置合わせを行ってから、前記基準データと前記比較データとの差分を抽出する差分抽出部とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、基準データと比較データとの差分を抽出する際に、画像認識機能を活用することで、差分の抽出精度を劣化させることなく、演算量の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係る計測車両の構成を示す図。
【図２】実施の形態１に係る三次元データ計測機の構成を示す図。
【図３】実施の形態１に係る三次元データ計測機の構成を示すブロック図。
【図４】実施の形態１に係る三次元データ処理装置の差分抽出部の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。なお、本発明は、以下に説明する実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、以下に説明する実施の形態は、部分的に実施されても構わない。
【００１４】
実施の形態１．
本実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。
【００１５】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を参照して、本実施の形態に係る計測車両１００の構成を説明する。
【００１６】
計測車両１００は、三次元データ計測機１０１と、計測台車１０２とを備える。
【００１７】
三次元データ計測機１０１は、画像認識機能と三次元計測機能との両方を有する装置である。
【００１８】
計測台車１０２は、本実施の形態では車両であるが、道路上を移動する機能を有する移動体であれば、車両以外の移動体で代替されてもよい。
【００１９】
図２および図３を参照して、本実施の形態に係る三次元データ計測機１０１の構成を説明する。
【００２０】
三次元データ計測機１０１は、レーザスキャナ１１０と、カメラ１２０と、三次元データ処理装置１３０とを備える。レーザスキャナ１１０およびカメラ１２０は、それぞれ三次元データ処理装置１３０に電気的に接続されている。
【００２１】
三次元データ計測機１０１は、図示していない移動体通信網等のネットワークを介して、データサーバ２００と通信可能である。
【００２２】
三次元データ処理装置１３０は、計算機である。三次元データ処理装置１３０は、プロセッサ１４１を備えるとともに、メモリ１４２および図示していない通信装置といった他のハードウェアを備える。プロセッサ１４１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
【００２３】
三次元データ処理装置１３０は、機能要素として、データ記録部１３１と、第１データ生成部１３２と、画像認識部１３３と、第２データ生成部１３４と、差分抽出部１３５とを備える。データ記録部１３１、第１データ生成部１３２、画像認識部１３３、第２データ生成部１３４および差分抽出部１３５の機能は、ソフトウェアにより実現される。
【００２４】
プロセッサ１４１は、各種処理を行うＩＣである。「ＩＣ」は、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。プロセッサ１４１は、例えば、ＣＰＵである。「ＣＰＵ」は、Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔの略語である。
【００２５】
メモリ１４２は、例えば、フラッシュメモリまたはＲＡＭである。「ＲＡＭ」は、Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙの略語である。
【００２６】
図示していないが、通信装置は、レーザスキャナ１１０、カメラ１２０およびデータサーバ２００から各種データを受信するレシーバと、レーザスキャナ１１０、カメラ１２０およびデータサーバ２００に各種データを送信するトランスミッタとを含む。通信装置は、例えば、通信チップまたはＮＩＣである。「ＮＩＣ」は、Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄの略語である。
【００２７】
三次元データ処理装置１３０は、ハードウェアとして、入力装置およびディスプレイを備えていてもよい。
【００２８】
入力装置は、例えば、マウス、キーボードまたはタッチパネルである。
【００２９】
ディスプレイは、例えば、ＬＣＤである。「ＬＣＤ」は、Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙの略語である。
【００３０】
メモリ１４２には、データ記録部１３１、第１データ生成部１３２、画像認識部１３３、第２データ生成部１３４および差分抽出部１３５の機能を実現するプログラムである三次元データ処理プログラムが記憶されている。三次元データ処理プログラムは、プロセッサ１４１に読み込まれ、プロセッサ１４１によって実行される。メモリ１４２には、ＯＳも記憶されている。「ＯＳ」は、Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍの略語である。プロセッサ１４１は、ＯＳを実行しながら、三次元データ処理プログラムを実行する。なお、三次元データ処理プログラムの一部または全部がＯＳに組み込まれていてもよい。
【００３１】
三次元データ処理プログラムおよびＯＳは、補助記憶装置に記憶されていてもよい。補助記憶装置は、例えば、フラッシュメモリまたはＨＤＤである。「ＨＤＤ」は、Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅの略語である。補助記憶装置に記憶されている三次元データ処理プログラムおよびＯＳは、メモリ１４２にロードされ、プロセッサ１４１によって実行される。
【００３２】
三次元データ処理装置１３０は、プロセッサ１４１を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、三次元データ処理プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ１４１と同じように、各種処理を行うＩＣである。
【００３３】
データ記録部１３１、第１データ生成部１３２、画像認識部１３３、第２データ生成部１３４および差分抽出部１３５の処理の結果を示す情報、データ、信号値および変数値は、メモリ１４２、補助記憶装置、または、プロセッサ１４１内のレジスタまたはキャッシュメモリに記憶される。
【００３４】
三次元データ処理プログラムは、磁気ディスクおよび光ディスクといった可搬記録媒体に記憶されてもよい。
【００３５】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図３を参照して、本実施の形態に係る三次元データ計測機１０１の動作を説明する。三次元データ計測機１０１の動作は、本実施の形態に係る三次元データ処理方法に相当する。
【００３６】
三次元データ処理装置１３０は、基準データと比較データとの差分を抽出する。基準データは、ある時点での三次元計測により得られた三次元データである。三次元データは、具体的には、三次元の点群データである。比較データは、基準データとは異なる時点での三次元計測により得られた三次元データである。ここでは、基準データを得るための三次元計測が行われた時点を「基準時点」、比較データを得るための三次元計測が行われた時点を「比較時点」と称する。比較時点は、本実施の形態では基準時点よりも後の時点であるが、基準時点よりも前の時点であってもよい。
【００３７】
レーザスキャナ１１０は、比較データを得るための三次元計測を行う。具体的には、レーザスキャナ１１０は、計測台車１０２の周辺の三次元計測を行う。レーザスキャナ１１０は、三次元計測の結果をスキャンデータとして第１データ生成部１３２へ出力する。
【００３８】
カメラ１２０は、レーザスキャナ１１０による三次元計測と並行して画像を撮影する。具体的には、カメラ１２０は、計測台車１０２の周辺の画像を撮影する。カメラ１２０は、撮影した画像を撮影データとして画像認識部１３３へ出力する。
【００３９】
データサーバ２００は、三次元データ処理装置１３０で取得および処理された三次元の点群データ等を保存し、無線通信等でデータ記録部１３１へ送信する。
【００４０】
データ記録部１３１は、データサーバ２００から、パターン画像データと、パターンマッチング情報付きの基準データとを受信する。データ記録部１３１は、パターン画像データを画像認識部１３３へ、パターンマッチング情報付きの基準データを差分抽出部１３５へ出力する。また、データ記録部１３１は、受信したパターン画像データと、パターンマッチング情報付きの基準データとをメモリ１４２に保存する。
【００４１】
パターン画像データは、比較データを得るための三次元計測が行われる以前に、また、パターンマッチング情報付きの基準データは、基準データと比較データとの差分の抽出が行われる以前に、データ記録部１３１に保存される必要がある。
【００４２】
パターン画像データは、本実施の形態では、基準時点においてカメラ１２０により撮影された画像であるが、カメラ１２０とは異なる手段により得られた画像であってもよい。基準データは、本実施の形態では、基準時点におけるレーザスキャナ１１０による三次元計測の結果から得られた三次元の点群データであるが、レーザスキャナ１１０とは異なる手段により得られた三次元データであってもよい。
【００４３】
本実施の形態において、パターン画像データは、基準データを得るための三次元計測が行われた日時以降に形状および位置が変化している可能性が低い地物の画像である。パターン画像データの好適な例としては、信号機の画像、および、道路標識の画像がある。
【００４４】
第１データ生成部１３２は、スキャンデータの入力を受ける。第１データ生成部１３２は、スキャンデータから三次元の点群データを生成し、第２データ生成部１３４へ出力する。
【００４５】
画像認識部１３３は、パターン画像データと、撮影データとの入力を受ける。画像認識部１３３は、画像認識の手法により、カメラ１２０から入力された撮影データから、事前にデータ記録部１３１によりメモリ１４２に保存されているパターン画像データにマッチしている箇所を抽出する。画像認識部１３３は、抽出した箇所の位置情報をパターンマッチング情報として第２データ生成部１３４へ出力する。画像認識の手法としては、テンプレートマッチング法等、任意の手法を用いることができる。
【００４６】
このように、画像認識部１３３は、比較データを得るための三次元計測と並行して撮影された画像から、基準時点に存在する地物が比較時点でも存在するかどうかを判定する。画像認識部１３３は、任意の手法により、画像から地物を検出してよいが、本実施の形態では、パターンマッチングにより、画像から地物を検出する。
【００４７】
第２データ生成部１３４は、パターンマッチング情報と、三次元の点群データとの入力を受ける。第２データ生成部１３４は、三次元の点群データにパターンマッチング情報を紐付けて、パターンマッチング情報付きの比較データを生成し、差分抽出部１３５へ出力する。パターンマッチング情報の紐付けは、パターンマッチング情報に含まれるマッチング箇所の位置情報と、三次元の点群データに含まれる各点データが持っている位置情報とを比較して行われる。三次元の各点データに対しては、パターン画像データに該当する地物か否かを区別するパラメータであるパターン該当フラグが定義されている。パターンマッチング情報に含まれるマッチング箇所の位置情報と一致する点データに対応するパターン該当フラグは有効、その他は無効に設定される。
【００４８】
差分抽出部１３５は、パターンマッチング情報付きの基準データと、パターンマッチング情報付きの比較データとの入力を受ける。差分抽出部１３５は、基準データと、比較データとの地物の位置情報を照合し、位置が一致しない点群データを、差分三次元点群データとしてメモリ１４２に保存する。メモリ１４２に保存された差分三次元点群データは、適宜外部に出力される。
【００４９】
図４を参照して、差分抽出部１３５の具体的な動作を説明する。
【００５０】
ステップＳ１では、パターンマッチング地物個数取得処理が行われる。ステップＳ２では、パターンマッチング地物個数判定処理が行われる。ステップＳ３からステップＳ６では、照合範囲代入処理が行われる。ステップＳ７では、照合初期設定処理が行われる。ステップＳ８では、比較データ移動回転処理が行われる。ステップＳ９では、一致度計算処理が行われる。ステップＳ１０では、終了フラグ判定処理が行われる。ステップＳ１１では、差分抽出処理が行われる。
【００５１】
ステップＳ１において、差分抽出部１３５は、第２データ生成部１３４の出力である比較データに紐付けられたパターンマッチング情報をもとに、パターンマッチングにより検出された地物の数Ｎを取得する。
【００５２】
ステップＳ２において、差分抽出部１３５は、ステップＳ１で取得したＮの値が０であるか、１であるか、２であるか、それとも３以上であるかを判定する。Ｎの値が０の場合は、ステップＳ３の照合範囲代入処理が行われる。Ｎの値が１の場合は、ステップＳ４の照合範囲代入処理が行われる。Ｎの値が２の場合は、ステップＳ５の照合範囲代入処理が行われる。Ｎの値が３以上の場合は、ステップＳ６の照合範囲代入処理が行われる。なお、ステップＳ２における判定条件に、パターンマッチングにより検出された地物の幾何学的な配置関係等の条件が加えられてもよい。また、処理の分岐数が、４つではなく、３つ以下または５つ以上でもよい。
【００５３】
ステップＳ３からステップＳ６において、差分抽出部１３５は、ステップＳ８で行う比較データの移動および回転の振れ幅の上限値を設定する。上限値が大きいほど、移動および回転の範囲が大きくなり、範囲が大きいほど、繰り返し処理を行う回数が多くなるため、計算量が多くなる。ステップＳ３からステップＳ６では、Ｎの個数により、異なる上限値が設定される。
【００５４】
ここでは、パターン画像データとして、形状および位置の変化の可能性が低い地物の画像が選ばれているため、パターン該当フラグが有効の点データは、パターン該当フラグが無効の点データに比べ、差分三次元点群データに入る確率が低い。そのため、パターンマッチングにより検出された地物の位置情報を用いることで、後の照合に要する処理数を制限することができる。
【００５５】
ステップＳ７において、差分抽出部１３５は、同一三次元空間上に、基準データと、比較データとを配置する。ステップＳ２でＮが０以外と判定されている場合、すなわち、パターンマッチングにより検出された地物がある場合は、その地物が重なるように基準データと、比較データとが配置される。
【００５６】
ステップＳ８において、差分抽出部１３５は、ステップＳ３からステップＳ６のいずれかで設定した上限値を超えない範囲で、比較データを移動または回転させる。なお、比較データではなく、基準データが移動または回転させられてもよいし、基準データと比較データとの両方が移動または回転させられてもよい。
【００５７】
ステップＳ９において、差分抽出部１３５は、基準データと、比較データとにおける点群データの一致度を計算する。
【００５８】
ステップＳ１０において、差分抽出部１３５は、終了フラグが有効であるか、それとも無効であるかを判定する。終了フラグが有効の場合は、ステップＳ１１の差分抽出処理が行われる。終了フラグが無効の場合は、ステップＳ８の比較データ移動回転処理が再び行われる。終了フラグは、ステップＳ９で計算された一致度が一定の値以下になった場合に有効に設定されるものとする。なお、終了フラグは、一致度以外に、ステップＳ８の比較データ移動回転処理の繰り返し回数、基準データと比較データとの一致度の極限値、または、これらの複合条件に基づいて設定されてもよい。
【００５９】
ステップＳ１１において、差分抽出部１３５は、ステップＳ１０までで重ねた基準データと、比較データとにおいて、重ならない点群データを差分として抽出する。
【００６０】
このように、差分抽出部１３５は、画像認識部１３３の判定結果によって広狭の異なる範囲内で比較データを調整することにより、基準データと比較データとの位置合わせを行ってから、基準データと比較データとの差分を抽出する。具体的には、差分抽出部１３５は、画像認識部１３３により基準時点に存在する地物が比較時点でも存在すると判定された場合、ステップＳ７で基準データと比較データとにおける地物の位置を一致させる調整をしてから、ステップＳ８で上記範囲内での調整をすることにより、基準データと比較データとの位置合わせを行う。そして、差分抽出部１３５は、ステップＳ９以降で基準データと比較データとの差分を抽出する。なお、差分抽出部１３５は、基準データと比較データとの位置合わせを行う際に、比較データを調整する代わりに、基準データを調整してもよいし、基準データと比較データとの両方を調整してもよい。すなわち、差分抽出部１３５は、基準データと比較データとの少なくともいずれか調整すればよい。
【００６１】
本実施の形態では、差分抽出部１３５は、画像認識部１３３により基準時点に存在する地物として比較時点でも存在すると判定された物の数に応じて、比較データの調整の範囲を設定する。具体的には、差分抽出部１３５は、画像認識部１３３により基準時点に存在する地物として比較時点でも存在すると判定された物の数を段階分けし、当該地物の数が多い段階ほど、ステップＳ８における比較データの調整の範囲を狭く設定する。なお、本実施の形態では、４段階の段階分けが行われるが、３段階以下、あるいは、５段階以上の段階分けが行われてもよい。
【００６２】
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
本実施の形態では、基準データと比較データとの差分を抽出する際に、画像認識機能を活用することで、差分の抽出精度を劣化させることなく、演算量の増大を抑制することができる。
【００６３】
本実施の形態では、三次元データ計測機１０１が、画像認識、三次元データ生成、および、複数三次元データの差分抽出を行うための計算機である三次元データ処理装置１３０と、道路上の地物の位置情報を取得するためのレーザスキャナ１１０と、道路上の地物を撮影するカメラ１２０とを備える。三次元データ処理装置１３０は、事前に入力されたパターン画像データをもとに、撮影データから地物の画像を抽出する画像認識部１３３を備える。三次元データ処理装置１３０は、さらに、三次元データの点群に含まれる各点の位置情報と、パターンマッチングにより検出された地物の位置情報とを紐付ける第１データ生成部１３２を備える。三次元データ処理装置１３０は、さらに、事前に生成されたパターンマッチング情報付きの三次元データと、計測により得られたパターンマッチング情報付きの三次元データとを比較することで、時間経過により生じた差分を抽出する差分抽出部１３５を備える。差分抽出部１３５は、比較する三次元データ間で一致する地物の有無によって、比較する三次元データの照合範囲に制限をかけることで演算量の増大を抑える。このような構成を採用したことにより、本実施の形態では、三次元データの照合が困難となるような、差分を多く含む三次元データについても、照合の計算量を低減し、かつ、照合の成立性を確保することができる。
【００６４】
本実施の形態では、ＭＭＳにおける三次元地図生成に画像認識技術を採り入れることで、三次元地図間で位置および形状の変化が少ない地物を検出することができる。そして、そのような時間経過による変化が少ない地物の有無または個数等の情報から、照合処理における繰り返し処理の回数に制限をかけることで、処理時間の短縮、および、処理の発散の防止を可能とし、変化点の抽出精度の劣化を抑制することができる。
【００６５】
＊＊＊他の構成＊＊＊
三次元データ処理装置１３０は、計測車両１００の外部に設置されてもよい。また、三次元データ処理装置１３０は、複数の計算機で構成され、各計算機で処理を分担してもよい。
【００６６】
本実施の形態では、データ記録部１３１、第１データ生成部１３２、画像認識部１３３、第２データ生成部１３４および差分抽出部１３５の機能がソフトウェアにより実現されるが、変形例として、データ記録部１３１、第１データ生成部１３２、画像認識部１３３、第２データ生成部１３４および差分抽出部１３５の機能がソフトウェアとハードウェアとの組み合わせにより実現されてもよい。すなわち、データ記録部１３１、第１データ生成部１３２、画像認識部１３３、第２データ生成部１３４および差分抽出部１３５の機能の一部が専用の電子回路により実現され、残りがソフトウェアにより実現されてもよい。この変形例について、主に本実施の形態との差異を説明する。
【００６７】
専用の電子回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣである。「ＧＡ」は、Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略語である。「ＦＰＧＡ」は、Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略語である。「ＡＳＩＣ」は、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔの略語である。
【００６８】
プロセッサ１４１、メモリ１４２および専用の電子回路を、総称して「プロセッシングサーキットリ」という。つまり、データ記録部１３１、第１データ生成部１３２、画像認識部１３３、第２データ生成部１３４および差分抽出部１３５の機能がソフトウェアにより実現されるか、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせにより実現されるかに関わらず、データ記録部１３１、第１データ生成部１３２、画像認識部１３３、第２データ生成部１３４および差分抽出部１３５の機能は、プロセッシングサーキットリにより実現される。
【００６９】
三次元データ処理装置１３０の「装置」を「方法」に読み替え、データ記録部１３１、第１データ生成部１３２、画像認識部１３３、第２データ生成部１３４および差分抽出部１３５の「部」を「工程」に読み替えてもよい。あるいは、三次元データ処理装置１３０の「装置」を「プログラム」、「プログラムプロダクト」または「プログラムを記録したコンピュータ読取可能な媒体」に読み替え、データ記録部１３１、第１データ生成部１３２、画像認識部１３３、第２データ生成部１３４および差分抽出部１３５の「部」を「手順」または「処理」に読み替えてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１００  計測車両、１０１  三次元データ計測機、１０２  計測台車、１１０  レーザスキャナ、１２０  カメラ、１３０  三次元データ処理装置、１３１  データ記録部、１３２  第１データ生成部、１３３  画像認識部、１３４  第２データ生成部、１３５  差分抽出部、１４１  プロセッサ、１４２  メモリ、２００  データサーバ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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