(57)【要約】【課題】測定や運搬を容易に行うことができ、三次元モデルを作製するのに好適に用いることができる三次元データ取得装置を提供する。【解決手段】位置や姿勢を変化させて連続的に撮像可能とし、撮像エリア４の画像データを取得可能なビデオカメラ２に、レーザー９により測定点６までの距離を測定するレーザー測定器３を回動可能に組み付けて、前記エリア４に所定間隔でレーザー９を走査可能としている。前記レーザー測定器３と測定点６との距離Ｌを距離データとして取得するとともに、前記測定器３のビデオカメラ２に対する角度を角度データとして取得し、これらに基づいて特徴点を設定するとともに、撮像時のビデオカメラ２の相対的位置姿勢変化を算出して、設定された基準位置から見た画像データに各画像データを変換することで、前記撮像対象を点表現で表した三次元点群モデルを作製可能とした。【選択図】　　図７
2004037396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置や姿勢を変化させて連続的に撮像可能とし、撮像対象となる撮像エリアの画像データを取得可能な撮像手段に、レーザーにより測定点までの距離を測定する距離測定手段を回動可能に組み付けて、前記撮像エリアに所定間隔でレーザーを走査可能とし、
前記距離測定手段と測定点との距離を距離データとして取得するとともに、前記距離測定手段の撮像手段に対する角度を角度データとして取得し、
前記撮像手段の位置や角度を変えて撮像された複数の画像データから、撮像エリアの少なくとも一部が共通している画像データの組を選定し、この組を構成する各画像データにおいて、距離データおよび角度データが取得されている部位を含むように、共通の特徴点を設定し、
前記共通の特徴点の各画像上の位置データから、前記組を構成する画像データを撮像した撮像手段の相対的位置姿勢変化を見いだして、
同時に、特徴点の距離データおよび角度データから撮像手段の相対的位置姿勢変化の縮尺を算出して、
設定された基準位置からみた画像データに各画像データおよび測定点データを変換することで、
前記撮像対象を点表現で表した三次元点群モデルを作製可能としたことを特徴とする三次元データ取得装置。
【請求項２】
前記撮像手段がビデオカメラであることを特徴とする請求項１に記載の三次元データ取得装置。
【請求項３】
前記組を構成する各画像データのうち、一の画像データにおいて、前記相対的位置変化の算出に用いた特徴点以外の特徴点を含むエリアを指定エリアとし、
この指定エリアを前記三次元点群モデルに投影して投影エリアとするとともに、この投影エリアを他の画像データに対応させて探索エリアとし、該探索エリア内にて特徴点を探索し、特徴点の三次元座標を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の三次元データ取得装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物を点表現で表した三次元点群モデルを作製可能な三次元データ取得装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、対象物を点表現で表した三次元点群モデルを作製する三次元データ取得装置が開発されている。この三次元データ取得装置としては、対象物の距離と角度を測定できるトータルステーションに、レーザーによる距離測定手段を組み付けた固定式のものが知られている。これによれば、対象物の距離と角度を同時に測定できるほか、その測定結果を自動的に記録することが可能である。また、平面的に対象物を高速に走査できるレーザースキャナを３脚の上に設置したシステムもある。これも対象物の距離と角度を同時に測定できる。さらに、簡易なものとしては、ビデオカメラだけを利用して対象物の画像を移動しながら撮像し、画像データから３次元点群データを算出するシステムがある。しかし、精度が不安定であるため実用的ではなく、さらに精度を高める工夫としてジャイロを装着したシステムもある。これはジャイロにより３次元データ取得装置の位置や姿勢変化を検出して、３次元点群モデルを作成するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような三次元データ取得装置はトータルステーションや大型の平面走査型レーザースキャナ、あるいは高精度ジャイロを備えているため大型化し、前記取得装置の運搬に手間や費用がかかり、組立にも手間がかかるという問題があった。特に、測定対象が遠方（例えば離島など）にある場合には、その問題が顕著であった。
【０００４】
また、測定対象が他の物や測定対象自身の形状により一部掩蔽されている場合には、取得装置の位置や姿勢を変えて測定を行う必要があるが、測定を行うには前記取得装置を地面に三脚等で固定する必要があったため、足場などの条件により取得装置の設置が制限されてしまい、三次元点群モデルを作製するのに十分なデータを得られないおそれがあるという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、測定や運搬を容易に行うことができ、三次元モデルを作製するのに好適に用いることができる三次元データ取得装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、位置や姿勢を変化させて連続的に撮像可能とし、撮像対象となる撮像エリアの画像データを取得可能な撮像手段に、レーザーにより測定点までの距離を測定する距離測定手段を回動可能に組み付けて、前記撮像エリアに所定間隔でレーザーを走査可能とし、前記距離測定手段と測定点との距離を距離データとして取得するとともに、前記距離測定手段の撮像手段に対する角度を角度データとして取得し、前記撮像手段の位置や角度を変えて撮像された複数の画像データから、撮像エリアの少なくとも一部が共通している画像データの組を選定し、この組を構成する各画像データにおいて、距離データおよび角度データが取得されている部位を含むように、共通の特徴点を設定し、前記共通の特徴点の各画像上の位置データから、前記組を構成する画像データを撮像した撮像手段の相対的位置姿勢変化を見いだして、同時に、特徴点の距離データおよび角度データから撮像手段の相対的位置姿勢変化の縮尺を算出して、設定された基準位置からみた画像データに各画像データおよび測定点データを変換することで、前記撮像対象を点表現で表した三次元点群モデルを作製可能としたことを特徴とする三次元データ取得装置である。
【０００６】
この発明によれば、前記撮像手段に前記距離測定手段を組み付けることで、取得された画像データ、距離データおよび角度データから撮像手段の相対的位置変化を算出しているため、撮像対象の三次元点群モデルを作製することができる。これにより、前記取得装置にトータルステーションや大型の平面走査型レーザースキャナが不要となるため、取得装置のコンパクト化を図ることができ携帯に適したものとすることができる。したがって、取得装置の設置に適した足場でなくても撮像を行うことが可能となり、測定や運搬の手間を大きく低減することができる。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載したものであって、前記撮像手段がビデオカメラであることを特徴とする三次元データ取得装置である。
この発明によれば、レーザーの発振周期に追従させて画像データを取得することができ、また、ビデオカメラにより取得した画像データを用いてテクスチャ情報をも取得することができるため、前記取得装置を大型化することなく、前記三次元点群モデルにテクスチャ情報を合成することができ、利便性を高めることができる。
【０００８】
請求項３に記載した発明は、請求項１または請求項２に記載したものであって、前記組を構成する各画像データのうち、一の画像データにおいて、前記相対的位置変化の算出に用いた特徴点以外の特徴点を含むエリアを指定エリアとし、この指定エリアを前記三次元点群モデルに投影して投影エリアとするとともに、この投影エリアを他の画像データに対応させて探索エリアとし、該探索エリア内にて特徴点を探索し、特徴点の三次元座標を算出することを特徴とする三次元データ取得装置である。
【０００９】
この発明によれば、特徴点の探索を、画像データのみならず距離データを用いて行うため、探索精度を高めることができるとともに、探索された特徴点に基づいて三次元点群モデルを修正することができ、三次元点群モデルの精度を高めることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における三次元データ取得装置を図面と共に説明する。
図１は本発明の実施の形態における三次元データ取得装置（以下、適宜「取得装置」という）１の概略構成図である。同図に示したように、前記取得装置１は、撮像手段であるビデオカメラ２にレーザー距離測定器３を回動可能に組み付けて一体化した構造となっている。
【００１１】
前記ビデオカメラ２は、位置や姿勢を変化させて連続的に撮像可能（例えば一秒間に３０フレーム程度）であり、撮像対象となる撮像エリア４を画像データとして取得することが可能である。また、前記レーザー距離測定器３は、前記ビデオカメラ２に回動可能に取り付けられ、前記撮像エリア４内の測定点６の距離を距離データとして、また測定点６、６間の角度を角度データとして取得することが可能である。
【００１２】
このようにビデオカメラ２とレーザー距離測定器３とを用いることにより、撮像対象１１の画像データ５と、撮像対象１１までの距離データ７とを同時に取得することができる。本実施の形態においては、撮像手段として連続的に撮像可能なビデオカメラ２を用いているため、レーザー９の発振周期（例えば１０Ｈｚ）に追従させて画像データ５を取得することができる。また、詳細を後述するように、前記画像データ５からテクスチャ情報を取得することができる。
【００１３】
図２は図１に示したビデオカメラ２による撮像工程を示した説明図である。図２に示したように、ビデオカメラ２の移動経路１２が略直線状となるように移動させながら連続的に撮像エリア４を撮像して画像データ５を取得している。本実施の形態においては、ビデオカメラ２の移動速度を、連続して撮像される撮像エリア４（例えば４Ａ、４Ｂ）の少なくとも一部が重なるように調整している。
【００１４】
図３は図１に示したレーザー距離測定器３による距離測定工程を示した説明図である。レーザー距離測定器３は前記ビデオカメラ２と一体的に移動するとともに、ビデオカメラ２に対して上下方向に回動可能に設けられている。このため、前記撮像エリア４を縦断するようにレーザー９を走査させて、これらの測定点６の距離を測定し、この測定した距離のデータを距離データとして取得できるようにしている。また、図３においては省略しているが、前記レーザー距離測定器３は各撮像エリア４（４Ａ、４Ｂ、、）において幅方向（矢印１２に沿う方向）に所定時間間隔ずらして略扇形（図３参照）に走査することができるようにしている。これにより、前記連続して撮像される２つの撮像エリア４同士が重なる共通エリア８内において、距離データ７が取得される測定点６を設けることが可能となる。この２つの撮像エリア４において距離データ７が取得された測定点６を特徴点１５とする（これについては後述する）。
【００１５】
図４は図３に示したレーザー距離測定器３の距離測定工程のより詳細な説明図である。図４（ａ）はレーザー距離測定器３を用いて、測定点６までの距離Ｌを取得する工程を示した説明図である。また、図４（ｂ）は基準点Ｏを原点とした三次元座標系ｘｙｚであり、図４（ｃ）はこの三次元座標系ｘｙｚにおけるレーザー距離測定器３の三次元座標（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）と対象点６の三次元座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）、レーザー距離測定器３の向きである方向ベクトル（α、β、γ）を示している。撮像対象１１を構成する各点の基準点Ｏからの三次元座標を求めることができれば、三次元点群モデル１０を作製することができる。以下に三次元点群モデル１０の作製工程について説明する。
【００１６】
図５は図１に示した三次元データ取得装置１による三次元点群モデル１０の作製工程を示した全体説明図である。まず、三次元点群モデル１０を作製するのに必要なデータの取得を行う（ステップＳ１）。
【００１７】
より具体的には、以下のように行う。図６は図１に示した三次元データ取得装置１による三次元データ取得工程を示す説明図である。図７は図６に示した三次元データ取得工程のより詳細な説明図である。これらの図に示したように、取得装置１は、撮影対象１１に対して略直線状（緩やかな曲線状）に移動していく。
【００１８】
このとき、前記ビデオカメラ２により連続的に画像データ５を取得する（ステップＳ３）とともにレーザー距離測定器３により距離データ７を取得していく（ステップＳ２）。また、連続する画像データ５は撮像対象１１が入るように移動させるとともに撮像エリア４に共通エリア８を含むように移動させていく。これらの距離データ７および画像データ５から、連続して撮像された画像データ（すなわち共通エリア８を含んでいる画像データ）５を一組（３つ）ずつ選定する。
【００１９】
本実施の形態における三次元データ取得装置１は、従来の設置型の三次元データ取得装置とは異なり、移動しながら撮像を行うことができる。このため、三次元点群モデル１０を作製するには、三次元データ取得装置１の移動経路１２のデータ、つまり平行移動と姿勢角度変化のデータが必要となる。この移動経路１２のデータを画像データ５を基に空間後方解を利用して算出する。そして、連続して撮像された画像データ５から、共通エリア８を含んだ隣接する３枚一組の画像データ５を取り出し、各組において上述した特徴点１５を用いて相互標定を行う。これらの画像データ５に含まれる３枚の画像から３つのペアを生成できるが、その３つのペア全てに対して相互標定を行うことにより、隣接する３枚の画像をそれぞれ撮像した時点でのビデオカメラ２の相対的な位置姿勢変化を算出するのである（ステップＳ４）。
【００２０】
相互標定とは、ある同一の地上点に対応するそれぞれの両像上の点において、その光束が交会するという射影幾何学の原理を用いるものである。この２枚の画像データ５の回転パラメータと移動パラメータを導く、求められる外部標定要素を三次元データ取得装置１の位置姿勢変化とするのである。
【００２１】
相互標定を行うにあたっては、２枚の画像データ５上において対応する特徴点１５を抽出する必要があるが、本実施の形態においては、ステレオマッチング法を用いることにより、特徴点１５の抽出の自動化を図っている。
図８は基準座標系における特徴点１５の座標とこれを撮像した取得装置１の２つの座標系との関係を示した説明図である。図８において、選択される座標系とそれに対応する変量のとり方としては、左側のビデオカメラ２（取得装置１）の座標系を固定する方法を用いる。
【００２２】
図８において、モデル座標系をビデオカメラ２の左の座標系にとる。このとき、左側のビデオカメラ２の投影中心は（０、０、０）であり、ビデオカメラ２の傾きはない。従って、標定要素は右側のビデオカメラ２投影中心（Ｂｘ、Ｂｙ、Ｂｚ）およびビデオカメラ２の傾き（ω、φ、κ）である。Ｂｘを単位長にし、ｂｙ＝Ｂｙ／Ｂｘ、ｂｚ＝Ｂｚ／Ｂｘの変量をとれば、これに傾きの３つの変量を加えて５つの独立な変量となる。
【００２３】
ここで、共面条件式は次のようになる。
【数１】
2004037396.tif 000003
ここで、（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）は次の値をとる。
【数２】
2004037396.tif 000004
標定要素の近似値をκ０、φ０、ω０、ｂｙ０、ｂｚ０とし、その補正量をΔκ、Δφ、Δω、Δｂｙ、Δｂｚとすると、上記の共面条件式は次のように近似値のまわりにテーラー展開され、線形化される。
【数３】
2004037396.tif 000005
上式の微係数および定数項は（Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１）（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）を用いて計算する。この計算により次の観測方程式が得られる。
【数４】
2004037396.tif 000006
上式に最小二乗法をあてはめ、微小補正量Δκ、Δφ、Δω、Δｂｙ、Δｂｚを求め、次の式に近似値を補正し、収束するまで計算を繰り返す。
【数５】
2004037396.tif 000007
以上で標定要素の解を求めることができる。
【００２４】
このようにして、隣接する３枚一組の画像をそれぞれ撮像した時点でのビデオカメラ２の相対的な回転、平行移動経路をそれぞれ算出し、算出した相対的な回転、平行移動経路を、それぞれの共通する時点でオーバーラップさせながら始点から順に連結していくことで、ビデオカメラ２の位置姿勢軌跡（移動経路１２および姿勢変化１３）を導くことができる（ステップＳ５）。なお、算定された測量器の一連の位置姿勢変化は、実際の計測対象物の大きさに対する縮尺係数が決まっていない。そのため、距離データも取得された特徴点について、レーザーにより取得された実距離データを測量器の位置姿勢変化から算定される特徴点までの距離で除する（割る）ことによって、縮尺係数を決定する（ステップＳ６）。そして、三次元点群モデル１０を作製する（ステップＳ７）。
【００２５】
ここで、前記連続した画像データ５における特徴点１５を用いて取得装置１の位置姿勢変化を導くには、取得装置１の移動経路１２は撮像対象１１に対し直線状または略扇型の曲線状であることが望まれる。移動経路１２が極端に変動すると、特徴点の座標も極端に変化するため、特徴点１５の軌跡を捉えることが困難となる。本実施の形態においては、上述したように、移動経路１２の角度変化が２０度以内の扇形（略直線状）になるように移動しており、これにより、特徴点１５の座標変化が緩やかになるようにしている。
【００２６】
また、上述したように、本実施の形態においては、撮像手段としてビデオカメラ２を用いているため、画像データ５からテクスチャ情報を取得して（ステップＳ８）、三次元点群モデル１０にテクスチャ情報を合成することができる。これにより、前記取得装置１を大型化することなく、前記三次元点群モデル１０にテクスチャ情報を合成することができ、利便性を高めることができる。
【００２７】
図１０〜図１３は実施の形態における相互標定による位置姿勢算出手法の精度の検証結果を示している。これらの図において、検証は、ビデオカメラ２の回転軸を固定し、平行移動のみさせながら記録した画像データ５を用いた。
このとき、ビデオカメラ２の回転パラメータの真値は（ω、φ、κ）＝（０．００、０．００、０．００）である。この真値に対して、本実施の形態で行った位置姿勢算出方法を実施例としてその精度を検証した。また、比較例としてビデオカメラ２に３軸姿勢センサジャイロを装着し、直接的に測量器の位置姿勢変化を検出した場合を検証した。なお、用いたジャイロ自体の精度は、ロール角及びピッチ角は±１．５×（計測角度）×１０％であり、ヨー角においては、（計測角度）×１０％＋（ドリフト毎秒２°以下）である。図１０はビデオカメラ２のロール角ωの精度を実施例と比較例とにおける検証結果を示し、図１１はピッチ角φの精度を実施例と比較例とにおける検証結果を示し、図１２はヨー角κの精度を実施例と比較例とにおける検証結果を示している。これらの図において、線Ａは比較例を示し、線Ｂは実施例を示し、線Ｃは真値を示している。
【００２８】
これらの図からわかるように、本実施例における位置姿勢変化の算出手法は比較例であるジャイロを用いた位置姿勢変化と同程度の位置姿勢算出が可能である。つまり、本実施例の画像データ５を用いた位置姿勢算出手法は、ジャイロのような位置姿勢センサを必要としない点で三次元データ取得装置１を軽量化し、携帯性を高めることができる。また、三次元点群モデル１０に合成するテクスチャデータを画像データ５から同時に取得できるため、利便性が増す。
【００２９】
また、上述の検証結果から、ビデオカメラ２のω角に誤差が出やすいことが示された。つまり、位置姿勢算出手法において、探索時間が長時間であったり、探索距離が長距離であったり、もしくは多くの連続画像を使う場合には、ビデオカメラ２のω角の誤差を最小限にすることが必要となる。これは、画像データ５上のどの点をステレオマッチングに使うか（すなわちどの点を特徴点１５として設定するか）に大きく影響される。
【００３０】
図９は実際の点を写真座標に表した時の関係を示した説明図である。図９に示したように、２枚の写真ｌ１、ｌ２において、奥の点の写真座標Ｐ１、Ｐ’１はあまり変化しないが、手前の点の写真座標Ｐ２、Ｐ’２は大きく変化することがわかる。したがって、この図からわかるように、ステレオマッチングに用いる点（特徴点１５）は、三次元座標上において、ビデオカメラ２の主点から奥行き方向に近い点と遠い点の両方を用いれば、ω角を精度よく算出することができる。また、ステレオマッチングに用いる点の分布は一様な平面上ではなく、なるべく奥行き方向に分散するように選ぶのがよい。この点の数としては一組の画像データ５において最小６つの点を設定すれば、ビデオカメラ２の位置姿勢変化を算出することができるが、精度を高めるために１２個以上の点を設定することが望ましい。
【００３１】
また、ステレオマッチングにより三次元点群モデル１０の形状を修正することができる（ステップＳ９）。これについて説明する。図１３は画像データ５のみを用いた特徴点１５の求める場合（比較例）を示した説明図である。図１３に示したように、この場合には、特徴点１５を求めるために、探索エリア１７を幅広く設定する必要がある。図１４（ａ）、図１４（ｂ）は比較例における特徴点１５の探索工程を示した説明図である。これらの図に示したように、画像データ５Ａ、５Ｂに共通する特徴点１５を含むエリア（指定エリア）１４を画像データ５Ａにおいて指定しても、画像データ５Ｂにおいて指定エリア１４を探索するためには、探索エリア１７を幅広く設定する必要があり、探索時間がかかってしまう。また、誤差も大きくなることを避けられない。
【００３２】
これに対し、画像データ５のみならず、レーザー９による距離データ７を用いることによって、特徴点１５の探索を容易にすることができるとともに精度を高めることができる。これについて図１５、図１４（ｃ）、図１４（ｄ）を用いて説明する。図１５は作製した三次元点群モデル１０とレーザー９の距離データとの関係を示した説明図である。図１４（ｃ）、図１４（ｄ）は実施例における特徴点１５の探索工程を示した説明図である。すなわち、図１４（ｄ）に示したように、画像データ５Ａにおいて、特徴点１５を探索し、その周辺のエリアを指定エリア１４として指定するとともに、三次元点群モデル１０において前記指定エリア１４を投影させた投影エリア１８を求める。そして、画像データ５Ｂにおいて、この投影エリア１８に対応するエリアを探索エリア１６とすることにより、比較例における探索エリア１７を探索する場合に比べて容易に探索を行うことができるとともに探索精度を高めることができる。また、このようにして探索した特徴点１５を三次元点群モデル１０に反映させることにより、三次元点群モデル１０の精度をさらに高めることができる。
【００３３】
図１６は実施例（レーザー併用のマッチング）と比較例（画像のみでのマッチング）におけるマッチング成功率と計算時間を示した説明図である。この図に示したように、マッチングの成功率を３０％も高めることができるとともに、計算時間を略半分に低減することができる。
【００３４】
また、取得装置１の移動時に、時間とともに移動した様子を印にし、ビデオカメラ２に計測される時間とその印を利用してフレーム間のＸ軸方向の移動距離を求めることにより、三次元点群モデル１０の精度を高めることができる。また、一度に長距離を測定するのではなく、細かく移動距離や測定距離を分割して、間に中継点を作ることによって、始点と中継点との距離でそれぞれセットごとにモデル１０を幾何補正することによっても三次元点群モデル１０の精度を高めることができる。
【００３５】
以上説明したように、本実施の形態における三次元データ取得装置１においては、大型のトータルステーションやジャイロを用いずに構成しているため、小型化や軽量化を図ることができ、携帯に適した構造にすることができる。よって、取得装置１の設置に適した足場でなくても撮像を行うことが可能となり、測定や運搬の手間を大きく低減することができる。
【００３６】
なお、上述した実施の形態においては、撮像手段としてビデオカメラを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えばデジタルカメラを用いて行ってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明によれば、取得装置のコンパクト化を図ることができ携帯に適したものとすることができる。したがって、取得装置の設置に適した足場でなくても撮像を行うことが可能となり、測定や運搬の手間を大きく低減することができる。
【００３８】
請求項２に記載した発明によれば、レーザーの発振周期に追従させて画像データを取得することができるとともに、前記取得装置を大型化することなく、前記三次元点群モデルにテクスチャ情報を合成することができ、利便性を高めることができる。
【００３９】
請求項３に記載した発明によれば、特徴点の探索精度を高めることができるとともに、探索された特徴点に基づいて精度を三次元点群モデルを修正することができ、三次元点群モデルの精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態における三次元データ取得装置の概略説明図である。
【図２】図１に示したビデオカメラによる撮像工程を示した説明図である。
【図３】図１に示したレーザー距離測定器による距離測定工程を示した説明図である。
【図４】図３に示したレーザー距離測定器の距離測定工程のより詳細な説明図である。
【図５】図１に示した三次元データ取得装置による三次元モデル作製工程を示した全体説明図である。
【図６】図１に示した三次元データ取得装置による三次元データ取得工程を示す説明図である。
【図７】図６に示した三次元データ取得工程のより詳細な説明図である。
【図８】基準座標系における特徴点の座標とこれを撮像した取得装置の２つの座標系との関係を示した説明図である。
【図９】実際の点を写真座標に表した時の関係を示した説明図である。
【図１０】角度ωの精度を実施例と比較例とで比較した検証結果を示した図である。
【図１１】角度φの精度を実施例と比較例とで比較した検証結果を示した図である。
【図１２】角度κの精度を実施例と比較例とで比較した検証結果を示した図である。
【図１３】比較例における特徴点の求め方を示した説明図である。
【図１４】特徴点の探索範囲を実施例と比較例とで比較した説明図である。
【図１５】実施例における特徴点の求め方を示した説明図である。
【図１６】実施例と比較例におけるマッチング成功率と計算時間を示した説明図である。
【符号の説明】
１　三次元データ取得装置
２　ビデオカメラ
３　レーザー距離測定器
４　撮像エリア
５　画像データ
６　測定点
７　距離データ
８　共通エリア
９　レーザー
１０　三次元点群モデル
１１　撮像対象
１２　移動経路
１３　姿勢変化
１４　指定エリア
１５　特徴点
１６、１７　探索エリア
１８　投影エリア
【図１】
2004037396.tif 000008
【図２】
2004037396.tif 000009
【図３】
2004037396.tif 000010
【図４】
2004037396.tif 000011
【図５】
2004037396.tif 000012
【図６】
2004037396.tif 000013
【図７】
2004037396.tif 000014
【図８】
2004037396.tif 000015
【図９】
2004037396.tif 000016
【図１０】
2004037396.tif 000017
【図１１】
2004037396.tif 000018
【図１２】
2004037396.tif 000019
【図１３】
2004037396.tif 000020
【図１４】
2004037396.tif 000021
【図１５】
2004037396.tif 000022
【図１６】
2004037396.tif 000023