(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を外部から撮影した撮影画像に対し、前記物体の内部に存在する不可視物を表す三次元グラフィック画像と、前記物体における前記不可視物に沿った断面を表す三次元内部断面画像とを合成する合成画像生成部を備え、
前記不可視物を表す三次元グラフィック画像は、前記不可視物の存在位置に対応する前記撮影画像内の位置に合成され、
前記三次元内部断面画像は、前記断面が前記三次元グラフィック画像で表される前記不可視物から離間した状態で前記不可視物に沿うように合成されることを特徴とする画像合成装置。
【請求項２】
前記画像合成装置は、更に、
前記撮影画像を取得する撮影画像取得部と、
前記三次元グラフィック画像を生成するグラフィック画像生成部と、
前記グラフィック画像生成部により生成された前記三次元グラフィック画像の周囲に前記三次元内部断面画像を付加する断面画像付加部とを有し、
前記合成画像生成部は、
前記断面画像付加部により前記三次元内部断面画像が付加された前記三次元グラフィック画像を、前記撮影画像取得部により取得された前記撮影画像の前記不可視物の存在位置に対応する画像位置に配置して、合成画像を生成する請求項１に記載の画像合成装置。
【請求項３】
前記画像合成装置は、更に、
前記不可視物の存在位置の前記物体の外表面からの深さを判定する深度判定部を有し、
前記合成画像生成部は、
前記深度判定部により判定された深さに対応する前記撮影画像の画像位置に前記三次元グラフィック画像と前記三次元内部断面画像とを配置する請求項２に記載の画像合成装置。
【請求項４】
前記断面画像付加部は、
前記深度判定部により判定された深さに応じて、前記三次元グラフィック画像に付加する前記三次元内部断面画像の深さ方向の範囲を調整する請求項３に記載の画像合成装置。
【請求項５】
前記グラフィック画像生成部は、
前記深度判定部により判定された深さに応じて、生成する前記三次元グラフィック画像のサイズを調整する請求項３に記載の画像合成装置。
【請求項６】
前記画像合成装置は、更に、
前記深度判定部により判定された深さに応じて、前記グラフィック画像生成部により生成された前記三次元グラフィック画像における前記不可視物の色値を調整する色値調整部を有し、
前記断面画像付加部は、
前記色値調整部により色値が調整された後の前記三次元グラフィック画像の周囲に前記三次元内部断面画像を付加する請求項３に記載の画像合成装置。
【請求項７】
前記画像合成装置は、更に、
前記深度判定部により判定された深さに応じて、前記グラフィック画像生成部により生成された前記三次元グラフィック画像における透明度を調整する透明度調整部を有し、
前記断面画像付加部は、
前記透明度調整部により透明度が調整された後の前記三次元グラフィック画像の周囲に前記三次元内部断面画像を付加する請求項３に記載の画像合成装置。
【請求項８】
前記深度判定部は、
前記不可視物の三次元の位置情報を取得し、取得した前記不可視物の三次元の位置情報から、前記不可視物の存在位置の前記外表面からの深さを判定する請求項３に記載の画像合成装置。
【請求項９】
前記撮影画像取得部は、
撮影装置から前記撮影画像を取得し、
前記画像合成装置は、更に、
前記撮影装置の位置及び姿勢を計測する計測部を有し、
前記グラフィック画像生成部は、
前記計測部により計測された前記撮影画像の撮影時の前記撮影装置の位置及び姿勢を解析して、前記三次元グラフィック画像を生成する請求項２に記載の画像合成装置。
【請求項１０】
前記グラフィック画像生成部は、
前記三次元グラフィック画像として、棒状体の三次元グラフィック画像を生成し、
前記断面画像付加部は、
前記棒状体の延びる方向に沿って前記物体の内部がくり抜かれた状態が描画される、前記三次元内部断面画像を、前記棒状体の三次元グラフィック画像の周囲に付加する請求項２に記載の画像合成装置。
【請求項１１】
コンピュータが、物体を外部から撮影した撮影画像に対し、前記物体の内部に存在する不可視物を表す三次元グラフィック画像と、前記物体における前記不可視物に沿った断面を表す三次元内部断面画像とを合成する合成画像生成ステップを備え、
前記合成画像生成ステップにおいて、
前記不可視物を表す三次元グラフィック画像が、前記不可視物の存在位置に対応する前記撮影画像内の位置に合成され、
前記三次元内部断面画像が、前記断面が前記三次元グラフィック画像で表される前記不可視物から離間した状態で前記不可視物に沿うように合成されることを特徴とする画像合成方法。
【請求項１２】
物体を外部から撮影した撮影画像に対し、前記物体の内部に存在する不可視物を表す三次元グラフィック画像と、前記物体における前記不可視物に沿った断面を表す三次元内部断面画像とを合成する合成画像生成ステップをコンピュータに実行させる画像合成プログラムであって、
前記合成画像生成ステップにおいて、
前記不可視物を表す三次元グラフィック画像が、前記不可視物の存在位置に対応する前記撮影画像内の位置に合成され、
前記三次元内部断面画像が、前記断面が前記三次元グラフィック画像で表される前記不可視物から離間した状態で前記不可視物に沿うように合成されることを特徴とする画像合成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画像を合成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、埋設物等の不可視物の位置を確認できる合成画像を生成する画像合成装置がある。
このような画像合成装置では、現地測量を行わなくても、埋設物が埋設されている位置を三次元グラフィック画像（３Ｄグラフィック画像と呼ばれる場合もある。）で確認することができる。
【０００３】
例えば、特許文献１の画像合成装置は、実空間画像を入力する画像入力手段と、画像入力手段の位置及び姿勢を計測する計測手段と、空間モデルを記憶する記憶手段と、演算処理を行い表示画面において遠近法により表示された透視図となるように三次元グラフィック画像を生成する画像生成手段と、実空間画像と遠近法により表示された三次元グラフィック画像とを表示画面に重畳して表示させる表示手段、により構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３３４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の画像合成装置は、管路等の埋設物を表す三次元グラフィック画像を実画像に重畳表示することができるが、埋設物が設置された深さに応じて三次元グラフィック画像の表現を変えることができないため、ユーザは管路の深さを直感的には理解できない（理解するのに時間がかかる）という課題があった。
【０００６】
この発明は、上記の課題を解決することを主な目的としており、埋設物等の不可視物の深さをユーザが直感的に理解（短時間で理解）できるようにすることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る画像合成装置は、
物体を外部から撮影した撮影画像に対し、
前記物体の内部に存在する不可視物を表す三次元グラフィック画像と、
前記物体における前記不可視物に沿った断面を表す三次元グラフィック画像（以下、「断面を表す三次元グラフィック画像」を三次元内部断面画像と記載。）と、
を合成する合成画像生成部を備え、
前記不可視物を表す三次元グラフィック画像は、前記不可視物の存在位置に対応する前記撮影画像内の位置に合成され、
前記三次元内部断面画像は、前記断面が前記三次元グラフィック画像で表される前記不可視物に沿うように合成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、合成画像において不可視物の三次元グラフィック画像の周囲に三次元内部断面画像が配置されるため、ユーザは不可視物の深さを直感的に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る画像合成装置の機能構成例を示す図。
【図２】実施の形態２に係る画像合成装置の機能構成例を示す図。
【図３】実施の形態３に係る画像合成装置の機能構成例を示す図。
【図４】実施の形態４に係る画像合成装置の機能構成例を示す図。
【図５】実施の形態１に係る画像合成装置により生成された合成画像の例を示す図。
【図６】実施の形態１〜４に係る画像合成装置のハードウェア構成例を示す図。
【図７】実施の形態１に係る画像合成装置の動作例を示すフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１〜４では、物体を外部から撮影した撮影画像に対し、物体の内部に存在する不可視物を表す三次元グラフィック画像と、物体における不可視物に沿った断面を表す三次元内部断面画像とを合成する合成画像生成部を備え、不可視物を表す三次元グラフィック画像は、不可視物の存在位置に対応する撮影画像内の位置に合成され、三次元内部断面画像は、断面が三次元グラフィック画像で表される不可視物に沿うように合成される画像合成装置を説明する。
不可視物は、物体の内部に存在し、物体の外部からは目視できない物である。
なお、以下の実施の形態１〜４では、不可視物が配管等の埋設物の場合を例として説明を行う。
また、実施の形態１〜４では、不可視物が内在する物体が、埋設物が埋設されている埋設地（道路等の土地）である場合を例として説明を行う。
【００１１】
また、図に記載した各構成要素は、本発明を説明するために便宜的に分割したものであり、図に示した分割に限定されない。
また、画像合成装置１の実装形態は、図に示した構成、分割、名称等に限定されない。
【００１２】
実施の形態１．
＊＊＊機能構成の説明＊＊＊
図１は、実施の形態１に係る画像合成装置１の機能構成例を示す。
図１に示すように、画像合成装置１は、撮影装置２０及び表示装置３０に接続されている。
撮影装置２０は、不可視物が配置されている物体の外表面、つまり、埋設物が埋設されている埋設地の地表面の撮影を行う。
表示装置３０は、画像合成装置１により生成された合成画像を表示する。
以下、図１を用いて、本実施の形態に係る画像合成装置１の機能構成を説明する。
【００１３】
図１において、撮影画像取得部２は、撮影装置２０から地表面の撮影画像を取得する。
【００１４】
計測部３は、撮影装置２０が地表面を撮影した際の撮影装置２０の位置及び姿勢を計測する。
【００１５】
記憶部４は、空間モデルを記憶する。
空間モデルの詳細は後述する。
【００１６】
深度判定部８は、埋設物の存在位置における地表面からの深さを判定する。
【００１７】
グラフィック画像生成部５は、演算処理を行い、表示装置３０の表示画面において遠近法により表示された透視図となる三次元グラフィック画像を生成する。
より具体的には、グラフィック画像生成部５は、計測部３が計測した撮影装置２０の位置及び姿勢を解析して、不可視物たる埋設物の三次元グラフィック画像を生成する。
【００１８】
断面画像付加部１３は、埋設物の存在位置の地表面からの深さを表す地中の三次元内部断面画像を生成し、埋設物の三次元グラフィック画像の周囲に三次元内部断面画像を付加する。
より具体的には、断面画像付加部１３は、埋設物の形状に沿って埋設地の内部がくり抜かれた状態が描画される三次元内部断面画像を、埋設物の三次元グラフィック画像の周囲に付加する。
例えば、埋設物が埋設管のような棒状体であれば、棒状体の長手方向の形状（両側の形状）に沿って埋設地の内部がくり抜かれた状態が描画される三次元内部断面画像を、グラフィック画像生成部５により生成された棒状体の三次元グラフィック画像の周囲に付加する。
なお、断面画像付加部１３は、深度判定部８により判定された深さに応じて、埋設物の三次元グラフィック画像に付加する三次元内部断面画像の深さ方向の範囲を調整する。
【００１９】
合成画像生成部６は、埋設物の三次元グラフィック画像と三次元内部断面画像とを、埋設物の存在位置に対応する撮影画像内の位置に配置して、合成画像を生成する。
このように、合成画像生成部６は、埋設物の三次元グラフィック画像が、地表面を撮影した撮影画像の埋設物の存在位置に対応する画像位置に配置され、埋設物の形状に沿って埋設地の内部がくり抜かれた状態が描画される、三次元内部断面画像が埋設物の三次元グラフィック画像の周囲に配置されている合成画像を生成する。
なお、合成画像生成部６は、深度判定部８により判定された深さに対応する、撮影画像の画像位置に三次元グラフィック画像と三次元内部断面画像とを配置する。
【００２０】
合成画像出力部１４は、合成画像生成部６により生成された合成画像を表示装置３０に出力する。
【００２１】
＊＊＊ハードウェア構成の説明＊＊＊
図６は、画像合成装置１のハードウェア構成例を示す。
画像合成装置１は、図６に示すように、演算装置６０１と記憶装置６０２と計測装置６０３がバスで接続されたコンピュータである。
図１の計測部３は、撮影装置２０の撮影位置及び姿勢を計測する計測装置６０３で実現することができる。
図１の記憶部４及び後述の図２の閾値保存部９は、記憶装置６０２で実現することができる。
記憶装置６０２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ
Ｄｒｉｖｅ）等である。
図１に示す撮影画像取得部２、グラフィック画像生成部５、合成画像生成部６、深度判定部８、断面画像付加部１３、合成画像出力部１４、図２に示す閾値取得部１０、後述の図３に示す色値調整部１１、後述の図４に示す透明度調整部１２（以下、これらをまとめて「部」と表記する）は、演算装置６０１で実現することができる。
演算装置６０１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサである。
記憶装置６０２には、「部」の機能を実現するプログラムが記憶されている。
このプログラムは、演算装置６０１に読み込まれ、演算装置６０１によって実行される。
更に、記憶装置６０２には、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。
そして、演算装置６０１は、ＯＳの少なくとも一部を実行しながら、「部」の機能を実現するプログラムを実行する。
また、「部」の処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値が、記憶装置６０２、又は、演算装置６０１内のレジスタ又はキャッシュメモリに記憶される。
また、「部」を、ロジックＩＣ、ＧＡ（Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）といった電子回路で実現するようにしてもよい。
【００２２】
なお、図６のハードウェア構成は一例であり、例えば複数の演算装置や記憶装置が連携して、以下に説明する処理を実行してもよい。
すなわち、「部」の一部または全部を、ハードウェアとソフトウェアの組合せ、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはこれらの組合せによって構成してもよい。
【００２３】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
次に、図７のフローチャートに基づき、画像合成装置１の動作例を説明する。
なお、図７に示す手順は、画像合成方法及び画像合成プログラムの例に相当する。
【００２４】
まず、撮影装置２０にて地表面の撮影が行われると、計測部３が、撮影画像取得部２の位置及び姿勢を計測し（Ｓ７０１）、また、撮影画像取得部２が撮影装置２０から撮影画像を取得する（Ｓ７０２）。
なお、計測部３による計測結果は、グラフィック画像生成部５に出力される。
また、撮影画像は、合成画像生成部６に出力される。
【００２５】
次に、グラフィック画像生成部５が、記憶部４から空間モデルを読み込む（Ｓ７０３）。
そして、グラフィック画像生成部５は、空間モデルと計測部３の計測結果（撮影装置２０の位置及び姿勢）を入力として演算処理を行い、埋設物の三次元グラフィック画像を生成する（Ｓ７０４）。
グラフィック画像生成部５が生成する三次元グラフィック画像は、表示画面に表示された場合に遠近法により表示された透視図となる画像である。
グラフィック画像生成部５は、生成した三次元グラフィック画像を断面画像付加部１３に出力する。
【００２６】
次に、深度判定部８は、埋設物の存在位置の深さ（深度）を判定する（Ｓ７０５）。
深度判定部８は、空間モデルから埋設物の深度を判定することができる。
深度判定部８は、判定した埋設物の深度を断面画像付加部１３と合成画像生成部６に通知する。
【００２７】
断面画像付加部１３は、深度判定部８から通知された深度に従った三次元内部断面画像を生成し、グラフィック画像生成部５で生成された三次元グラフィック画像に、生成した三次元内部断面画像を付加する（Ｓ７０６）。
断面画像付加部１３は、三次元内部断面画像の深さを、深度判定部８から通知された深度に応じて調整する。
つまり、断面画像付加部１３は、深度判定部８から通知された深度までくり抜かれた状態が描画される三次元内部断面画像を生成する。
このため、断面画像付加部１３は、埋設物の深度が大きいほど断面画像の深さ方向の範囲を広くし、深度が小さいほど断面画像の深さ方向の範囲を狭くする。
断面画像付加部１３は、三次元グラフィック画像と三次元内部断面画像とを合成画像生成部６に出力する。
【００２８】
最後に、合成画像生成部６は、撮影画像取得部２からの撮影画像に、断面画像付加部１３からの三次元グラフィック画像と三次元内部断面画像とを重畳して、合成画像を生成する（Ｓ７０７）（合成画像生成ステップ）。
そして、合成画像生成部６は、生成した合成画像を合成画像出力部１４に出力する。
合成画像出力部１４は、合成画像を表示装置３０に出力して、表示させる（合成画像出力ステップ）。
【００２９】
例えば、合成画像生成部６は、図５に示すような合成画像を生成する。
図５の合成画像では、埋設管が埋設されている道路を撮影した撮影画像に、埋設管の三次元グラフィック画像が重畳され、また、埋設管の延びる方向に沿って埋設地の内部がくり抜かれた状態を描画する三次元内部断面画像が重畳されている。
具体的には、図５では、符号５０２、５０３及び５０４の面に三次元内部断面画像が付加されている。
【００３０】
＊＊＊計測部３について＊＊＊
ここで、計測部３の詳細を説明する。
前述したように、計測部３は、撮影装置２０が地表面を撮影した際の、撮影装置２０の位置及び姿勢を計測する。
位置は撮影装置２０の３次元空間の位置を表す値である。
値の座標系の例として、緯度、経度、及び標高が挙げられる。
別の例として、平面直角座標系のＸ値とＹ値、及び標高でもよい。
もしくは、屋外や屋内のある位置を原点とした座標系でもよい。
位置の計測方法としては、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）やＧＬＯＮＡＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の衛星測位システムによる測位が挙げられる。
屋内においてはＩＭＥＳ（Ｉｎｄｏｏｒ  ＭＥｓｓａｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の屋内測位システムを使用できる。
姿勢は撮影装置２０の３次元空間の姿勢（傾きや方位）を表す値である。
姿勢の値は回転行列や回転ベクトル等によって表される。
姿勢は、加速度センサと地磁気センサによって計測できる。
加速度センサによって重力加速度を計測することで、傾きを算出できる。
また、地磁気センサによって方位を算出できる。
【００３１】
＊＊＊記憶部４について＊＊＊
記憶部４の詳細を説明する。
記憶部４には、あらかじめ空間モデルのデータを記憶しておく。
空間モデルとは、例えば屋外の埋設管を重畳表示する画像合成装置１の場合、各埋設管の始点位置、終点位置、口径、深度（土被り）等のデータである。
始点位置及び終点位置は、３次元の位置情報である。
座標系は計測部３と同様に、平面位置を表す経緯度やＸ、Ｙ値、及び高さを表す標高等である。
これらのデータにより、グラフィック画像生成部５は三次元グラフィック画像を生成できる。
なお、埋設物の三次元グラフィック画像の描画を可能にするデータであれば、空間モデルはどのようなデータであってもよい。
【００３２】
＊＊＊グラフィック画像生成部５について＊＊＊
グラフィック画像生成部５の詳細を説明する。
グラフィック画像生成部５は、計測部３による撮影装置２０の位置及び姿勢と、記憶部４の空間モデルを使用し、三次元グラフィック画像を生成する。
三次元グラフィック画像の生成方法としては、ＯｐｅｎＧＬ等に代表されるコンピュータにおける三次元グラフィック画像の生成技術を使用できる。
空間モデル内の埋設管の始点位置、終点位置、口径に基づき、三次元グラフィック画像のワールド空間に埋設管をモデリングすることで、埋設管の三次元グラフィック画像を生成できる。
また、三次元グラフィック画像を生成（レンダリング）する際に、三次元グラフィック画像のカメラ位置及び姿勢を、計測部３による位置及び姿勢の値を使用することと、画角を撮影装置２０の画角と同じ値に設定することで、撮影装置２０の位置及び姿勢で撮影した際の埋設管の三次元グラフィック画像を生成できる。
以上のことから、合成画像生成部６によって、グラフィック画像生成部５で生成された三次元グラフィック画像を撮影画像取得部２で取得した実空間画像（撮影画像）と重畳することで、実際には視認できない埋設管の三次元グラフィック画像を実空間画像（撮影画像）に表示することができる。
【００３３】
＊＊＊深度判定部８について＊＊＊
深度判定部８の詳細を説明する。
深度判定部８は、記憶部４の空間モデルに基づき、埋設管の深度を断面画像付加部１３に通知する。
深度は空間モデル内の深度データ（土被り）を使用できる。
なお、空間モデルに深度データが存在しない場合は、深度判定部８は、空間モデルの始点及び終点位置、及び地面の標高データを用いて深度を算出してもよい。
【００３４】
＊＊＊断面画像付加部１３について＊＊＊
断面画像付加部１３の詳細を説明する。
断面画像付加部１３は、グラフィック画像生成部５が生成した三次元グラフィック画像の周囲に、深度判定部８で判定された深度に対応する三次元内部断面画像を付加する。
具体的には、断面画像付加部１３は、図５の符号５０２、５０３及び５０４のように、埋設管の形状に沿って埋設地の内部がくり抜かれたと仮定した状態を描画する擬似的な断面画像を付加する。
なお、くり抜かれた状態に対応する画像を描画しているとユーザが認識できればよく、必ずしもくり抜かれた状態に対応する断面の全てを描画するように構成する必要はなく上記説明の場合に限定されない。
例えば三次元内部断面画像として、埋設管の両側の断面を表す、即ち複数の二次元断面図を描画するようにしてもよい。
図５では、符号５０２、５０３及び５０４の面のみ断面画像が付加され、符号５０１と符号５０５の面には断面画像が付加されていない。
このように不可視物の周囲の一部に断面画像が付加されていない箇所があっても、くり抜かれたいずれかの面に断面画像が付加されていれば、不可視物の三次元グラフィック画像の周囲に三次元内部断面画像が付加されているものとする。
なお、断面画像付加部１３は、断面画像を付加する位置を、記憶部４による埋設管の位置データを用いて特定する。
また、断面画像付加部１３は、断面画像の深度を、深度判定部８から通知される深度を用いて特定する。
また、断面画像には、断面であることが直感的に理解できるように、例えばコンクリートや地層を表すようなテクスチャを使用してもよい。
【００３５】
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上のように、実施の形態１では、埋設物の深度に応じて深さ方向の範囲を変化させた断面画像を付加した三次元グラフィック画像を撮影画像と重畳表示できるため、ユーザが直感的に、従来よりも短時間で埋設物の深さを理解することができる。
実施の形態１に係る画像合成装置１で生成される合成画像の例である図５では、管路の付近に断面図が重畳表示されているため、ユーザが直感的に、従来よりも短時間で管路の深さを理解することができる。
【００３６】
なお、上記実施の形態においては、画像合成装置１として撮影装置２０及び表示装置３０を含まない構成を例に説明したが、上記構成に限定されず、例えば撮影装置２０および表示装置３０の少なくともいずれかを含む画像合成装置を構成してもよい。
撮影装置２０を含む場合、例えば撮影装置２０が撮影画像取得部２の機能を含むといった構成が可能である。
表示装置３０を含む場合、例えば表示装置３０が合成画像出力部１４の機能を含むといった構成が可能である。以下の各実施の形態においても同様である。
【００３７】
実施の形態２．
＊＊＊機能構成の説明＊＊＊
図２は、実施の形態２に係る画像合成装置１の機能構成例を示す。
図２を用いて、本実施の形態に係る画像合成装置の機能構成を説明する。
【００３８】
図２では、図１と比較して、閾値保存部９と閾値取得部１０が追加されている。
また、本実施の形態では、グラフィック画像生成部５と深度判定部８の動作が実施の形態１と異なっている。
図２に示す他の要素は、図１に示したものと同じであるため、説明を省略する。
【００３９】
閾値取得部１０は、ユーザから閾値を取得する。
閾値保存部９は、閾値取得部１０がユーザから取得した閾値を記憶する。
そして、閾値保存部９は、記憶している閾値を深度判定部８に出力する。
【００４０】
本実施の形態では、深度判定部８は、埋設物の深度と閾値保存部９に保存されている閾値とを比較し、埋設物の深度が閾値よりも大きい（深い）場合は、グラフィック画像生成部５に埋設物の三次元グラフィック画像のサイズを小さくするよう指示する。
【００４１】
グラフィック画像生成部５は、深度判定部８から指示があった場合は、埋設物の三次元グラフィック画像のサイズを小さくする。
グラフィック画像生成部５は、埋設物の三次元グラフィック画像を複数のサイズで生成することができ、深度判定部８により判定された深さに応じて、生成する三次元グラフィック画像のサイズを調整する。
グラフィック画像生成部５は、例えば、図５に示す埋設管の三次元グラフィック画像のサイズを調整する。
【００４２】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
次に、実施の形態１との差異を中心にして、本実施の形態に係る画像合成装置１の動作を説明する。
なお、以下で説明していない事項は、実施の形態１と同じである。
【００４３】
撮影画像取得部２、計測部３及び記憶部４の動作は実施の形態１と同じであるため、説明を省略する。
【００４４】
深度判定部８は、閾値保存部９の閾値と埋設物の深度とを比較し、埋設物の深度が閾値よりも大きい場合は、グラフィック画像生成部５に埋設物の三次元グラフィック画像のサイズを既定サイズよりも小さくするよう指示する。
一方、埋設物の深度が閾値以下である場合は、深度判定部８はグラフィック画像生成部５に指示を行わない。
【００４５】
グラフィック画像生成部５は、深度判定部８から指示があった場合は、埋設物の三次元グラフィック画像のサイズを既定サイズよりも小さくする。
埋設物の三次元グラフィック画像の生成方法は、実施の形態１と同じである。
【００４６】
断面画像付加部１３は、実施の形態１と同様に三次元グラフィック画像に三次元内部断面画像を付加する。
このとき、グラフィック画像生成部５から出力された三次元グラフィック画像のサイズが既定サイズより小さい場合は、グラフィック画像生成部５から出力された三次元グラフィック画像のサイズに合わせて三次元内部断面画像のサイズも小さくする。
【００４７】
合成画像生成部６及び合成画像出力部１４の動作は実施の形態１と同じである。
つまり、合成画像生成部６は、撮影画像に三次元グラフィック画像と三次元内部断面画像を重畳して合成画像を生成し、合成画像出力部１４が合成画像を表示装置３０に表示させる。
【００４８】
また、閾値保存部９に２以上の閾値を設定してもよい。
例えば、グラフィック画像生成部５がサイズ１、サイズ２、サイズ３という３段階（サイズ１のサイズが最も大きく、サイズ３のサイズが最も小さい）で三次元グラフィック画像のサイズを調整できるのであれば、閾値保存部９に閾値１と閾値２（閾値２の方が深度が大きい）を設定する。
そして、深度判定部８は、埋設物の深度が閾値１よりも小さい（浅い）場合は、グラフィック画像生成部５にサイズ１で三次元グラフィック画像を生成するよう指示する。
また、深度判定部８は、埋設物の深度が閾値１と閾値２の間である場合は、グラフィック画像生成部５にサイズ２で三次元グラフィック画像を生成するよう指示する。
また、深度判定部８は、埋設物の深度が閾値２よりも大きい（深い）場合は、グラフィック画像生成部５にサイズ３で三次元グラフィック画像を生成するよう指示する。
このように、多段階の閾値を設け、深度に応じてグラフィック画像のサイズを多段階で調整するようにしてもよい。
【００４９】
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上のように、実施の形態２では、埋設物の深度が大きいほど三次元グラフィック画像のサイズを小さくし、深度が小さいほど三次元グラフィック画像のサイズを大きくして、三次元グラフィック画像を画像重畳して出力することができるので、ユーザが直感的に、従来よりも短時間で埋設物の深さを理解することができる。
【００５０】
実施の形態３．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図３は、実施の形態３に係る画像合成装置１の機能構成例を示す。
図３を用いて、本実施の形態に係る画像合成装置の機能構成を説明する。
【００５１】
図３では、図２と比較して、色値調整部１１が追加されている。
また、本実施の形態では、深度判定部８の動作が実施の形態２と異なっている。
図３に示す他の要素は、図２に示したものと同じであるため、説明を省略する。
【００５２】
本実施の形態では、深度判定部８は、埋設物の深度と閾値保存部９に保存されている閾値とを比較し、比較結果に基づいて、色値調整部１１に三次元グラフィック画像の色値を指示する。
【００５３】
色値調整部１１は、深度判定部８により判定された深さに応じて、三次元グラフィック画像における埋設物の色値を調整する。
具体的には、三次元グラフィック画像における埋設物の色値を深度判定部８から指示された色値にする。
色値調整部１１は、例えば、図５に示す埋設管の色値を調整する。
【００５４】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
次に、実施の形態２との差異を中心にして、本実施の形態に係る画像合成装置１の動作を説明する。
以下で説明していない事項は、実施の形態１、２と同じである。
なお、以下では、色値調整部１１は、三次元グラフィック画像の色値を、「明るい色」と「暗い色」という２色で調整するものとする。
【００５５】
図３の撮影画像取得部２、計測部３、記憶部４、グラフィック画像生成部５、閾値取得部１０、閾値保存部９、合成画像生成部６の動作は図２と同じであるため、説明を省略する。
【００５６】
深度判定部８は、閾値保存部９の閾値と埋設物の深度とを比較する。
そして、深度判定部８は、例えば埋設物の深度が閾値よりも大きければ三次元グラフィック画像の色を「明るい色」にするよう色値調整部１１に指示し、深度が閾値以下であれば、三次元グラフィック画像の色を「暗い色」にするよう色値調整部１１に指示する。
色値調整部１１は、深度判定部８からの指示に従って、三次元グラフィック画像の色値を調整し、色値が調整された三次元グラフィック画像を断面画像付加部１３に出力する。
断面画像付加部１３は、色値調整部１１により色値が調整された後の三次元グラフィック画像の周囲に三次元内部断面画像を付加する。
【００５７】
なお、本実施の形態でも、実施の形態２の三次元グラフィック画像のサイズと同様に、色値を多段階で調整するようにしてもよい。
【００５８】
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上のように、実施の形態３では、埋設物の深度が大きいほど三次元グラフィック画像の色に明るい色を採用し、深度が小さいほど三次元グラフィック画像の色に暗い色を採用する等して、三次元グラフィック画像を画像重畳して出力することができるので、ユーザが直感的に、従来よりも短時間で管路の深さを理解することができる。
【００５９】
実施の形態４．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図４は、実施の形態４に係る画像合成装置１の機能構成例を示す。
図４を用いて、本実施の形態に係る画像合成装置の機能構成を説明する。
【００６０】
図４では、図３に示した色値調整部１１の代わりに透明度調整部１２が設けられている。
また、本実施の形態では、深度判定部８の動作が実施の形態３と異なっている。
図４に示す他の要素は、図３に示したものと同じであるため、説明を省略する。
【００６１】
本実施の形態では、深度判定部８は、埋設物の深度と閾値保存部９に保存されている閾値とを比較し、比較結果に基づいて、透明度調整部１２に三次元グラフィック画像の透明度を指示する。
【００６２】
透明度調整部１２は、深度判定部８により判定された深さに応じて、三次元グラフィック画像における埋設物の透明度を調整する。
具体的には、三次元グラフィック画像における埋設物の透明度を深度判定部８から指示された透明度にする。
透明度調整部１２は、例えば、図５に示す埋設管の透明度を調整する。
【００６３】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
次に、実施の形態３との差異を中心にして、本実施の形態に係る画像合成装置１の動作を説明する。
以下で説明していない事項は、実施の形態１〜３と同じである。
なお、以下では、透明度調整部１２は、三次元グラフィック画像の透明度を、「高透明度」と「低透明度」の２つで調整するものとする。
【００６４】
図４の撮影画像取得部２、計測部３、記憶部４、グラフィック画像生成部５、閾値取得部１０、閾値保存部９、合成画像生成部６の動作は図２と同じであるため、説明を省略する。
【００６５】
深度判定部８は、閾値保存部９の閾値と埋設物の深度とを比較する。
そして、深度判定部８は、例えば埋設物の深度が閾値よりも大きければ三次元グラフィック画像の透明度を「高透明度」とするよう透明度調整部１２に指示し、深度が閾値以下であれば、三次元グラフィック画像の色の透明度を「低透明度」とするよう透明度調整部１２に指示する。
透明度調整部１２は、深度判定部８からの指示に従って、三次元グラフィック画像の透明度を調整し、透明度が調整された三次元グラフィック画像を断面画像付加部１３に出力する。
断面画像付加部１３は、透明度調整部１２により透明度が調整された後の三次元グラフィック画像の周囲に三次元内部断面画像を付加する。
【００６６】
なお、本実施の形態でも、実施の形態２の三次元グラフィック画像のサイズと同様に、透明度を多段階で調整するようにしてもよい。
【００６７】
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上のように、実施の形態４では、埋設物の深度が大きいほど三次元グラフィック画像の色の透明度を増やし、深度が小さいほど三次元グラフィック画像の色の透明度を下げて、三次元グラフィック画像を画像重畳して出力することができるので、ユーザが直感的に、短時間で管路の深さを理解できる。
【００６８】
＊＊＊その他＊＊＊
なお、実施の形態１〜４では、不可視物が地中の埋設物である例を説明した。
不可視物は、物体の内部に存在し、物体の外部からは目視できない物であれば、地中の埋設物に限定されない。
不可視物には、地中ではなく、例えば壁中や天井裏等に存在し、外部から視認できない物も含まれる。
不可視物は、管路のみならず、電線や通信ケーブル等でもよい。
なお、不可視物が地中ではなく例えば壁中にある場合は、不可視物の存在位置の深さは、壁の表面から不可視物までの距離である。
【００６９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、２つ以上を組み合わせて実施しても構わない。
あるいは、これらの実施の形態のうち、１つを部分的に実施しても構わない。
あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
【００７０】
また、上記各実施の形態の図において実線及び矢印でやり取りされる情報等の内容は、装置の内部構成の分割の仕方によってその属性が変わることがある。
また、上記各実施の形態に記載した以外の情報等を含んでいてもよい。
【００７１】
また、各実施の形態において説明した各種処理は、（１）実質的に等価（または相当する）処理（または動作）に変形して実装する、（２）実質的に等価な複数の処理に分割して実装する、など本発明の課題及び効果の範囲で各種変形が可能である。
さらに、本発明は、これらの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。
【符号の説明】
【００７２】
１  画像合成装置、２  撮影画像取得部、３  計測部、４  記憶部、５  グラフィック画像生成部、６  合成画像生成部、８  深度判定部、９  閾値保存部、１０  閾値取得部、１１  色値調整部、１２  透明度調整部、１３  断面画像付加部、１４  合成画像出力部、２０  撮影装置、３０  表示装置。
【図１】
0006494413.tif 000002
【図２】
0006494413.tif 000003
【図３】
0006494413.tif 000004
【図４】
0006494413.tif 000005
【図５】
0006494413.tif 000006
【図６】
0006494413.tif 000007
【図７】
0006494413.tif 000008