(57)【要約】【課題】レーザースキャナによる点群データの測定において、光学的な反射体によって欠測する点群データを利用する。【解決手段】点群データを受け付ける点群データ受付部３０１と、前記点群データ受付部３０１が受け付けた点群データから三次元点群モデルを作成する三次元点群モデル作成部３０２と、前記三次元点群モデル作成部３０２によって作成された三次元点群モデルのデータ欠測箇所を探索するデータ欠測箇所探索部３０３と、前記データ欠測箇所探索部３０３が探索したデータ欠測箇所の形状が予め定めた特定の形状であるかを判定するデータ欠測箇所判定部３０４と、前記特定の形状であると判定されたデータ欠測箇所の三次元座標を算出する反射体位置算出部３０５とを備える反射体位置算出装置３００。【選択図】図３
2019219238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
点群データを受け付ける点群データ受付部と、
前記点群データ受付部が受け付けた点群データから三次元点群モデルを作成する三次元点群モデル作成部と、
前記三次元点群モデル作成部によって作成された三次元点群モデルのデータ欠測箇所を探索するデータ欠測箇所探索部と、
前記データ欠測箇所探索部が探索したデータ欠測箇所の形状が予め定めた特定の形状であるかを判定するデータ欠測箇所判定部と、
前記特定の形状であると判定された前記データ欠測箇所の三次元座標を反射体の位置として算出する反射体位置算出部と
を備える反射体位置算出装置。
【請求項２】
前記反射体が立体形状の対象物の頂点の位置に設置されており、
前記反射体位置算出部は、前記対象物の前記データ欠測箇所に隣接する前記対象物の面における前記点群データに基づき、前記頂点の三次元座標を前記反射体の位置として算出する請求項１に記載の反射体位置算出装置。
【請求項３】
前記面が３面以上交差する点が前記反射体の光学中心の位置として算出される請求項２に記載の反射体位置算出装置。
【請求項４】
前記データ欠測箇所探索部は、前記三次元点群モデルのデータ欠測箇所が探索できなかった場合、光学的な反射体は存在しないと判断する請求項１〜３のいずれか一項に記載の反射体位置算出装置。
【請求項５】
前記データ欠測箇所判定部は、前記データ欠測箇所の形状を前記特定の形状と判定できなかった場合、光学的な反射体は存在しないと判断する請求項１〜４いずれか一項に記載の反射体位置算出装置。
【請求項６】
レーザースキャナの各機能部を動作させる制御信号を生成することで、レーザースキャナを制御するレーザースキャナ制御部を備える請求項１〜５のいずれか一項に記載の反射体位置算出装置。
【請求項７】
前記データ欠測箇所探索部が前記三次元点群モデルのデータ欠測箇所が探索できなかった場合、または前記データ欠測箇所判定部が前記データ欠測箇所の形状を前記特定の形状と判定できなかった場合、前記レーザースキャナ制御部は、レーザースキャナに点群データの取得範囲を変更させた上で、再度レーザースキャンを行わせ、計測された点群データを反射体位置算出装置へ送信させる請求項６に記載の反射体位置算出装置。
【請求項８】
前記特定の形状が鍵型形状である請求項１〜７のいずれか一項に記載の反射体位置算出装置。
【請求項９】
点群データを受け付ける点群データ受付ステップと、
前記点群データ受付部が受け付けた点群データから三次元点群モデルを作成する三次元点群モデル作成ステップと、
前記三次元点群モデル作成部によって作成された三次元点群モデルのデータ欠測箇所を探索するデータ欠測箇所探索ステップと、
前記データ欠測箇所探索部が探索したデータ欠測箇所の形状が予め定めた特定の形状であるかを判定するデータ欠測箇所判定ステップと、
前記特定の形状であると判定されたデータ欠測箇所の三次元座標を算出する反射体位置算出ステップと
を有する反射体位置算出方法。
【請求項１０】
コンピュータに読み取らせて実行させる反射体位置算出用プログラムであって、
コンピュータを
点群データを受け付ける点群データ受付部と、
前記点群データ受付部が受け付けた点群データから三次元点群モデルを作成する三次元点群モデル作成部と、
前記三次元点群モデル作成部によって作成された三次元点群モデルのデータ欠測箇所を探索するデータ欠測箇所探索部と、
前記データ欠測箇所探索部が探索したデータ欠測箇所の形状が予め定めた特定の形状であるかを判定するデータ欠測箇所判定部と、
前記特定の形状であると判定されたデータ欠測箇所の三次元座標を算出する反射体位置算出部と
を備える反射体位置算出装置として機能させる反射体位置算出用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点群データを用いた測量の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
測量対象（ターゲット）の点群データを得る装置として、レーザースキャナが知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、特定の点までの距離または特定の点の位置を測定する測量装置が照射するレーザー光を反射するものとして、反射プリズムが知られている（例えば、特許文献２および３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許  第５４６６８０７号公報
【特許文献２】特開２０００−２２１０３２号公報
【特許文献３】特開平０７−３０６０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
測量対象（ターゲット）の点群データを得る装置であるレーザースキャナは、測量対象にレーザースキャン用パルスレーザー光を照射することにより、測量対象の概形を三次元座標情報が付与された点群データとして得ることで、三次元計測を実現している。しかし、反射プリズム等の光学的な反射体に対して、パルスレーザー光を照射すると、強い反射光が生じ、受光素子を飽和させてしまう場合がある。受光素子が飽和した場合、飽和時のみならず、その直後に測定する点群データまでもが欠測してしまう。そのため、点群データが欠測した箇所は、特徴的な鍵型形状となる。本発明は、光学的な反射体をレーザースキャンしたことによる欠測箇所が、特徴的な特定の形状（例えば鍵型形状）となることを利用し、光学的な反射体の位置を特定する測量方法の技術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】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、点群データを受け付ける点群データ受付部と、前記点群データ受付部が受け付けた点群データから三次元点群モデルを作成する三次元点群モデル作成部と、前記三次元点群モデル作成部によって作成された三次元点群モデルのデータ欠測箇所を探索するデータ欠測箇所探索部と、前記データ欠測箇所探索部が探索したデータ欠測箇所の形状が予め定めた特定の形状であるかを判定するデータ欠測箇所判定部と、前記特定の形状であると判定された前記データ欠測箇所の三次元座標を反射体の位置として算出する反射体位置算出部とを備える反射体位置算出装置である。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記反射体が立体形状の対象物の頂点の位置に設置されており、前記反射体位置算出部は、前記対象物の前記データ欠測箇所に隣接する前記対象物の面における前記点群データに基づき、前記頂点の三次元座標を前記反射体の位置として算出することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記面が３面以上交差する点が前記反射体の光学中心の位置として算出されることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記データ欠測箇所探索部は、前記三次元点群モデルのデータ欠測箇所が探索できなかった場合、光学的な反射体は存在しないと判断することを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記データ欠測箇所判定部は、前記データ欠測箇所の形状を前記特定の形状と判定できなかった場合、光学的な反射体は存在しないと判断することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明において、レーザースキャナの各機能部を動作させる制御信号を生成することで、レーザースキャナを制御するレーザースキャナ制御部を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記データ欠測箇所探索部が前記三次元点群モデルのデータ欠測箇所が探索できなかった場合、または前記データ欠測箇所判定部が前記データ欠測箇所の形状を前記特定の形状と判定できなかった場合、前記レーザースキャナ制御部は、レーザースキャナに点群データの取得範囲を変更させた上で、再度レーザースキャンを行わせ、計測された点群データを反射体位置算出装置へ送信させることを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発明において、前記特定の形状が鍵型形状であることを特徴とする。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、点群データを受け付ける点群データ受付ステップと、前記点群データ受付部が受け付けた点群データから三次元点群モデルを作成する三次元点群モデル作成ステップと、前記三次元点群モデル作成部によって作成された三次元点群モデルのデータ欠測箇所を探索するデータ欠測箇所探索ステップと、前記データ欠測箇所探索部が探索したデータ欠測箇所の形状が予め定めた特定の形状であるかを判定するデータ欠測箇所判定ステップと、前記特定の形状であると判定されたデータ欠測箇所の三次元座標を算出する反射体位置算出ステップとを有する反射体位置算出方法である。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、コンピュータに読み取らせて実行させる反射体位置算出用プログラムであって、コンピュータを点群データを受け付ける点群データ受付部と、前記点群データ受付部が受け付けた点群データから三次元点群モデルを作成する三次元点群モデル作成部と、前記三次元点群モデル作成部によって作成された三次元点群モデルのデータ欠測箇所を探索するデータ欠測箇所探索部と、前記データ欠測箇所探索部が探索したデータ欠測箇所の形状が予め定めた特定の形状であるかを判定するデータ欠測箇所判定部と、前記特定の形状であると判定されたデータ欠測箇所の三次元座標を算出する反射体位置算出部とを備える反射体位置算出装置として機能させる反射体位置算出用プログラム。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、レーザースキャナによる点群データの計測を行うことで、光学的な反射体の位置を特定することが可能となる。例えば、レーザースキャナによって、反射プリズムを有する測定対象の点群データ計測中に、データの欠測箇所があった場合、データの欠測箇所の形状から反射プリズムによるものか否かを判別することで、反射プリズムの位置を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態の概念図である。
【図２】レーザースキャナのブロック図である。
【図３】反射体位置算出装置のブロック図である。
【図４】鍵型形状である点群データ欠測箇所の図である。
【図５】処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
１．第１の実施形態
（概要）
本実施形態では、点群データ計測用のレーザースキャナが、光学的な反射体をレーザースキャンした場合に発生する特徴的な欠測箇所の形状から、光学的な反射体の存在を特定し、その位置を算出する技術を示す。ここでは、光学的な反射体を反射プリズムとして説明をする。
【００１８】
図１は、本実施形態の概念図である。図１には、レーザースキャナ１００が測定対象物２００をレーザースキャンし、得られた点群データから反射体位置算出装置３００が処理を行う様子が示されている。ここで測定対象物２００は、反射プリズム２０１を備える物体であって、レーザースキャナ１００による測定対象である。
【００１９】
（レーザースキャナの構成）
レーザースキャナ１００は、測定対象をパルスレーザー光の照射によってレーザースキャン（走査）し、その反射光を検出することで、測定対象の概形を三次元座標が付与された点群データとして得るものである。
【００２０】
図２には、図１に示すレーザースキャナ１００のブロック図が示されている。レーザースキャナ１００は、レーザースキャン制御部１０１、記憶部１０２、通信部１０３および制御信号受付部１０４を備える。
【００２１】
レーザースキャン制御部１０１は、レーザースキャナ１００が測定対象の点群データを得るために行う動作の制御をする。記憶部１０２は、レーザースキャンにより得られた点群データ、レーザースキャナ１００の動作に必要な制御プログラム、および各種のデータ等を記憶する。通信部１０３は、外部装置との間で信号の送受信を行うものであって、各種データの送受信を可能にするものである。外部信号制御部１０４は、通信部１０３が受信した外部装置からの信号（本実施形態においては、反射体位置算出装置３００からのレーザースキャン実施命令および点群データ送信命令）を制御信号として受け付け、各機能部を動作させる。
【００２２】
なお、レーザースキャナに係る技術については、特開２０１０−１５１６８２号公報、特開２００８−２６８００４号公報、米国特許第８７６７１９０号公報等に記載されている。また、レーザースキャナとして、米国公開公報ＵＳ２０１５／０２９３２２４号公報に記載されているような、スキャンを電子式に行う形態ものも採用可能である。
【００２３】
（測定対象物の構成）
測定対象物２００は、レーザースキャナ１００によってレーザースキャンされる対象であり、例えば測量用のターゲットである。本実施形態では、測定対象物２００は、静止する物体であって、光学的な反射体として、反射プリズム２０１を備える。なお、本実施形態のような本発明の実施において、測定対象は静止していてもよいし、移動していてもよい。
【００２４】
本実施形態においては、測定対象物２００は立方体（六面体）であり、この頂点の位置に反射プリズム２０１が固定されている。そして、上記頂点の位置と反射プリズム２０１の光学中心（反射中心）の位置が一致するように設定されている。なお、測定対象物２００として、三角錐、四角錐、五角錐等の多面体を用い、その頂点の位置に反射プリズム２０１を配置する構成も可能である。この場合も多面体の当該頂点の位置と反射プリズム２０１の光学中心の位置を一致させる。
【００２５】
（反射体位置算出装置の構成）
反射体位置算出装置３００は、レーザースキャナ１００の行うレーザースキャンによって得られる点群データから光学的な反射体である反射プリズムの位置を算出するものである。また、反射体位置算出装置３００は、各種のＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、およびインターフェースから構成されるものであって、汎用のコンピュータやタブレットの一部として構成されるものであっても、専用の装置として構成されるものであってもよい。
【００２６】
図３には、図１に示す反射体位置算出装置３００のブロック図が示されている。反射体位置算出装置３００は、点群データ受付部３０１、三次元点群モデル作成部３０２、データ欠測箇所探索部３０３、データ欠測箇所判定部３０４、反射体位置算出部３０５、記憶部３０６、通信部３０７およびレーザースキャナ制御部３０８を備える。
【００２７】
反射体位置算出装置３００の各機能部は、例えば、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）に代表されるＰＬＤ（Programmable Logic Device）などの電子回路により構成される。また、一部の機能を専用のハードウェアで構成し、他の一部を汎用のマイコンにより構成することも可能である。
【００２８】
そして、反射体位置算出装置３００の各機能部を専用のハードウェアで構成するのか、ＣＰＵにおけるプログラムの実行によりソフトウェア的に構成するのかは、要求される演算速度、コスト、消費電力等を勘案して決定される。なお、機能部を専用のハードウェアで構成することとソフトウェア的に構成することは、特定の機能を実現するという観点からは、等価である。
【００２９】
また、反射体位置算出装置３００は、レーザースキャナ１００に備えられる装置（反射体位置算出装置３００を機能部として構成する場合も含む）であってもよいし、レーザースキャナ１００とは別個の装置としてよい。どちらの場合であっても、本発明の実施を妨げない。
【００３０】
点群データ受付部３０１は、レーザースキャナ１００から測定対象物２００の点群データを受け付ける。三次元点群モデル作成部３０２は、点群データ受付部３０１が受け付けた点群データから、測定対象物２００の三次元点群モデルを作成する。なお、ここで作成される三次元点群モデルは、点群データを結合させた多面体として作成される。
【００３１】
データ欠測箇所探索部３０３は、三次元点群モデル作成部３０２が作成した三次元点群モデルのデータ欠測箇所を探索する。データ欠測箇所判定部３０４は、データ欠測箇所探索部３０３が探索したデータ欠測箇所に対して、その形状が反射プリズム２０１からの反射光に起因する鍵型形状であるかを判定する。
【００３２】
なお、鍵型形状である点群データ欠測箇所の一例を図４に示す。図４は、本実施形態において測定対象とされる測定対象物２００をレーザースキャンした場合のデータ欠測箇所の形状を示している。図４に示すように、反射プリズム２０１が存在する場所に加えて、反射プリズム２０１の中心部を通過した以降の点群データが欠測している。これは、反射プリズム２０１の中心部に存在する光学的中心をレーザースキャンしたためである。光学的な中心は、光の屈折による見かけのプリズム中心位置であって、その反射光が最も強くなる箇所である。そのため、光学的中心付近をレーザースキャンすると、受光素子が飽和し、回復までの時間が発生するため、反射プリズム２０１が存在する場所のみならず、その後の点群データも欠測する。したがって、点群データ欠測箇所は、反射プリズム２０１が存在する場所に加え、反射プリズム２０１の中心部の下部分となり、この点群データ欠測箇所形状は鍵型形状となる。
【００３３】
ここでは、反射プリズム２０１からの反射光に起因する点群データの欠測（欠落）が鍵型の形状で発生する場合を示したが、受光素子の種類や動作条件、反射プリズムの種類、レーザースキャンの方式や速度等によって、鍵型でない場合も有り得る。例えば、矩形状、逆三角形状、紡錘型等の形状で点群データの欠測が生じる場合も有り得る。よって、予め使用する反射体とレーザースキャンの組み合わせ生じる点群データ欠測箇所の形状を調べ、特定しておく。
【００３４】
反射体位置算出部３０５は、データ欠測箇所判定部３０４が鍵型形状であると判定したデータ欠測箇所の三次元座標を算出する。データ欠測箇所の三次元座標の算出は、データが欠測していない周囲の点群データ（１面あたり最低３点）から連立方程式を３式以上作成し、その連立方程式を解くことで各面の平面の方程式を求める。そして、この各面の平面の方程式を連立方程式として解いて、共通する（ｘ、ｙ、ｚ）を求めることで三次元座標を求めることで行うことができる。ここで算出されたデータ欠測箇所の三次元座標は、反射プリズム等の光学的な反射体の座標となる。
【００３５】
本実施形態のように、測定対象物２００は立方体（六面体）であり、反射プリズム２０１の光学的中心と測定対象物２００の頂点の位置は一致させてある場合は、測定対象物２００の頂点部分を中心として点群データが欠測する。よって、この場合は、点群データが欠側した鍵型形状の部分周囲の３面の平面の方程式を求め、この３つの面の交点を求めることで、反射プリズム２０１の光学的中心の三次元座標が算出される。
【００３６】
なお、反射体位置算出部３０５が、データ欠測箇所判定部３０４が鍵型形状であると判定したデータ欠測箇所の三次元座標を算出する方法としては、上記の平面の方程式を使って算出する方法に限定されない。例えば、点群データの欠測箇所付近に存在する正常に計測された点群データを、欠測した点群データの最外部に位置する点として複数仮定し、仮定された複数の点の位置関係より、反射プリズム等の光学的中心を算出してもよい。また、この方法に平面の方程式を併用してもよい。
【００３７】
さらに、反射体位置算出部３０５は、反射プリズム等の光学的中心の位置を厳密に算出せずに、概算で算出することも考えられる。この場合、反射体位置算出装置３００は、他の装置（例えば、トータルステーション）に、光学的な反射体の概算位置の情報を与える。そして、光学的な反射体の概算位置の情報を得た装置は、その情報に基づいた処理（例えば、反射プリズムの概算位置を中心に行う精密な計測）を行うことができる。
【００３８】
反射体位置算出装置３００は、記憶部３０６および通信部３０７を備える。記憶部３０６は、レーザースキャナ１００から受け付けた点群データ、反射体位置算出装置３００の動作に必要な制御プログラム、および各種のデータ等を記憶する。通信部３０７は、外部装置との間で信号の送受信を行うものであって、各種データの送受信を可能にするものである。
【００３９】
レーザースキャナ制御部３０８は、レーザースキャナ１００の各機能部を動作させる制御信号を生成することで、レーザースキャナ１００を制御する。例えば、レーザースキャナ制御部３０８は、レーザースキャナ１００にレーザースキャン実施や点群データの送信等を行わせる制御信号を生成する。
【００４０】
（処理の一例）
本実施形態において、反射体位置算出装置３００が行う処理の一例を図５に示す。ここでは、レーザースキャナ１００により、反射プリズム２０１を備える測定対象物２００のレーザースキャンが行われ、その点群データが既に得られているものとする。また、測定対象物２００の頂点の位置に反射プリズム２０１の光学的中心が一致するように、反射プリズム２０１が固定されているものとする。
【００４１】
まず、反射体位置算出装置３００は、点群データ受付部３０１により、レーザースキャナ１００から測定対象物２００の点群データを受け付ける（ステップＳ１０１）。なお、レーザースキャナ１００にレーザースキャンの実施や点群データを送信させることは、レーザースキャナ制御部３０８の機能によって実施可能である。
【００４２】
次に、三次元点群モデル作成部３０２により、ステップＳ１０１で受け付けた測定対象物２００の点群データから三次元点群モデルを作成する（ステップＳ１０２）。次に、データ欠測箇所探索部３０３により、ステップＳ１０２で作成された測定対象物２００の三次元点群モデルから点群データが欠測している箇所を探索する（ステップＳ１０３）。
【００４３】
次に、データ欠測箇所判定部３０４により、ステップＳ１０３で探索された点群データ欠測箇所の形状が鍵型形状であるかを判定する（ステップＳ１０４）。最後に、反射体位置算出部３０５により、ステップＳ１０４で鍵型形状であることが確認された点群データ欠測箇所の三次元座標（反射プリズム２０１の三次元座標）を求め（ステップＳ１０５）、処理を終了する。
【００４４】
上記ステップＳ１０５では、点群データの欠測箇所の周囲の点群データから、測定対象物２００に備えられる反射プリズム２０１が配置された頂点の位置の座標が算出され、反射プリズム２０１の光学的中心の位置データが得られる。
【００４５】
（変形例１）
上述の処理（ステップＳ１０１〜１０５）では、測定対象物２００が反射プリズム２０１を備えることを前提として説明した。しかし、測定対象物２００が反射プリズム２０１を備えていない場合や点群データ取得範囲に測定対象物２００がない場合も、有り得る。それらの場合の処理の一例を図６に示す。図６に示すように、ステップＳ１０３において、点群データの欠測箇所が見つからなければ、データ欠測箇所探索部３０３は、点群データ取得範囲には反射プリズムが存在しないと結論付けて、処理を終える。また、ステップＳ１０３において、反射プリズム２０１の存在以外の要因によって、点群データの欠測箇所が探索できたとしても、ステップＳ１０４において、その欠測箇所の形状が鍵型形状でなければ、反射プリズム２０１の存在以外の要因によって、点群データの欠測箇所が発生しており、データ欠測箇所判定部３０４は、点群データ取得範囲には反射プリズムが存在しないと結論付けて、処理を終える。
【００４６】
なお、測定対象物２００が反射プリズム２０１を備えていても、その他の要因により、点群データの欠測箇所がなかった場合や点群データの欠測箇所が鍵型形状となっていなかった場合にも、本変形例の処理を行うことが考えられる。
【００４７】
（変形例２）
本変形例における処理の一例を図７に示す。本変形例は、図７に示すように、ステップＳ１０３およびステップＳ１０４において、計測した点群データ取得範囲に反射プリズム２０１が存在しないとされた場合、反射体位置算出装置３００は、レーザースキャナ制御部３０８により、レーザースキャナ１００に計測した点群データ取得範囲以外の点群データ取得範囲があるか照会する。そして、計測した点群データ取得範囲以外の点群データ取得範囲があれば、レーザースキャナ１００に点群データ取得範囲を変更させた上で、レーザースキャンさせ（ステップＳ１０６）、再度ステップＳ１０１からやり直す処理となる。また、計測した点群データ取得範囲以外の点群データ取得範囲がなければ、点群データ取得範囲には反射プリズムが存在しないと結論付けて、処理を終える。
【００４８】
上述のように、レーザースキャナ１００に対する、点群データ取得範囲の照会、点群データ取得範囲の変更、およびレーザースキャンさせるには、レーザースキャナ制御部３０８の機能によって実施できる。つまり、レーザースキャナ制御部３０８は、レーザースキャナ１００に対して、点群データ取得範囲の照会、点群データ取得範囲の変更およびレーザースキャンの実施をさせる制御信号を生成し、通信部３０７よりレーザースキャナ１００へ送信することで、レーザースキャナ１００に応答または実施させる。ここで、レーザースキャナ１００に点群データ取得範囲を変更させる方法としては、例えば、パルスレーザー光の照射距離を変更させることが考えられる。
【００４９】
本変形例の処理を採用することで、光学的な反射体の位置がまったく不明な状態であっても、探索することができるようになる。また、点群データ取得範囲を変更しても、反射プリズムが見つけられなかった場合は、変形例１同様の処理を行ってもよい。
【００５０】
２．第２の実施形態
第１の実施形態によれば、レーザースキャン時における点群データの欠測に基づき、反射プリズム２０１の存在を推定できる。このことを利用して本実施形態では、反射プリズム２０１の再レーザースキャンを行い、反射プリズム２０１の点群データを取得する。以下、処理の一例を説明する。
【００５１】
本実施形態では、図５のステップＳ１０４において、所定の形状の点群データの欠測箇所があった場合に、レーザースキャナ１００から見たその方向を取得する。これにより、反射プリズム２０１の概略の方向が推定される。
【００５２】
点群データの欠測から反射プリズム２０１の方向を推定したら、その方向に狙いを絞っての再レーザースキャンを行う。この際、照射強度を弱めて、あるいは受光経路に減光フィルターを挿入した状態で、上記の点群データの欠測が生じた方向を中心に範囲を狭めた再度のレーザースキャンを行う。この再度のレーザースキャンにより、反射プリズム２０１に係る点群データを得る。
【００５３】
この方法によれば、測定対象物２００がなく、反射プリズム２０１を単体で用いた場合にも対応できる。
【００５４】
３．第３の実施形態
本実施形態は、点群データの欠測を検出する他の技術に関する。本実施形態では、対象物から反射したレーザースキャン光の受光素子として、フォトダイオードを用いる。この場合、光を受けると、受光素子であるフォトダイオードに光電流が流れ、それにより受光が検出される。
【００５５】
この際、フォトダイオードの出力を監視することで、反射プリズム等の光学的な反射体からの反射光に起因する点群データの欠測を判定できる。すなわち、光学的な反射体から反射したレーザースキャン光があると、フォトダイオードがオーバーロードとなり、光入射に対応した光電流が得られなくなる。この状態を検出することで、光学的な反射体からの強い反射光に起因する点群データの欠測の状態を判別できる。この手法は、単独で用いることもできるし、点群データの欠測箇所の形状を判定する技術に組み合わせて用いることもできる。
【００５６】
４．その他
本発明は、レーザースキャナとトータルステーションを複合化した測量装置に備えることで、光学的な反射体を備える移動体（例えば、ＵＡＶ）を自動視準および追尾することにおいても、利用することができる。
【００５７】
（優位性）
本発明の優位性は、レーザースキャナによるレーザースキャンにより、光学的な反射体の三次元座標を特定可能となることが挙げられる。これにより、点群データ計測のためのレーザースキャンと同時に光学的な反射体の位置が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、点群データを用いた測量技術に利用可能である。
【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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