(57)【要約】【課題】  施工現場の遠近による距離関係を考慮した施工図作成を可能とする施工図作成支援方法を提供する。【解決手段】  レーザスキャナによって施工図作成対象の三次元点群データを得ると共に、前記施工図作成対象をデジタル写真撮影して二次元カラー画像データを取得する。前記三次元点群データは隣接する各点を結んだ三角形パッチモデルを作成し、前記二次元カラー画像データは前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行って、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成する。両者のモデルを合成し、施工図作成対象の三次元合成モデルを作成し、当該三次元合成モデルの輪郭線を抽出する。抽出した輪郭線をＣＡＤ図面としてデジタル変換することにより、前記輪郭線を施工図面として反映させる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザスキャナによって施工図作成対象の三次元点群データを得ると共に、前記施工図作成対象をデジタル写真撮影して二次元カラー画像データを取得し、
前記三次元点群データは隣接する各点を結んだ三角形パッチモデルを作成し、
前記二次元カラー画像データは前記三次元点群データの計測範囲とのオーバーラップ部分から位置情報を取得して、前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行い、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成し、
前記三角形パッチモデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工図作成対象の三次元合成モデルを作成する工程と、
前記三次元合成モデルの輪郭線を抽出して線画像若しくは当該線画像に基づいた三次元モデルを作成し、
前記線画像若しくは三次元モデルをＣＡＤ図面に変換する工程と、
から成ることを特徴とする施工図作成支援方法。
【請求項２】
レーザスキャナによって施工図作成対象の三次元点群データを得ると共に、前記施工図作成対象をデジタル写真撮影して二次元カラー画像データを取得し、
前記二次元カラー画像データ上において任意に３点以上を選択し、当該選択した各点に、前記三次元点群データに基づく三次元位置情報を与え、
前記選択点の三次元位置情報に基づいて、前記施工図作成対象のデジタル写真撮影時におけるデジタルカメラと前記レーザスキャナとの相対的な位置関係を求め、
求めた相対的位置関係と、選択した点における三次元位置情報とに基づいて、前記点群データの各点のデータに前記カラー画像データの画像データを対応させて施工図作成対象の三次元の色付点群データを作成し、
前記色付点群データの輪郭線を抽出して線画像若しくは当該線画像に基づいた三次元モデルを作成する工程と、
前記三次元点群データから位置情報を取得した前記二次元カラー画像データによって前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行い、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成する工程と、
前記三次元モデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工現場の三次元合成モデルを作成する工程と、
前記三次元合成モデルをＣＡＤ図面に変換する工程と、
から成ることを特徴とする施工図作成支援方法。
【請求項３】
レーザスキャナによって施工現場の三次元点群データを得ると共に、前記施工現場をデジタル写真撮影して二次元カラー画像データを取得し、
前記三次元点群データは隣接する各点を結んだ三角形パッチモデルを作成し、
前記二次元カラー画像データは前記三次元点群データの計測範囲とのオーバーラップ部分から位置情報を取得して、前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行い、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成し、
前記三角形パッチモデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工現場の三次元合成モデルを作成することを特徴とするリプレースモデル作成方法。
【請求項４】
レーザスキャナによって施工現場の三次元点群データを得ると共に、前記施工現場をデジタル写真撮影して二次元カラー画像データを取得し、
前記二次元カラー画像データ上において任意に３点以上を選択し、当該選択した各点に、前記三次元点群データに基づく三次元位置情報を与え、
前記選択点の三次元位置情報に基づいて、前記施工現場のデジタル写真撮影時におけるカメラと前記レーザスキャナとの相対的な位置関係を求め、
求めた相対的位置関係と、選択した点における三次元位置情報とに基づいて、前記点群データの各点のデータに前記カラー画像の画像データを対応させて施工現場の三次元の色付点群データを作成し、
前記色付点群データの輪郭線を抽出して線画像を作成し、当該線画像に基づいた三次元モデルを作成すると共に、前記三次元点群データから位置情報を取得した前記二次元カラー画像データによって前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行い、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成し、
前記三次元モデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工現場の三次元合成モデルを作成することを特徴とするリプレースモデル作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、施工図作成支援方法およびリプレースモデル作成方法に係り、特にレーザスキャナによって得られる三次元点群データや、デジタル写真撮影によって得られるデジタル写真データ等のラスターデータを利用して施工現場の三次元モデルを作成し、施工現場（施工図作成対象）の施工図作成の効率化を図ると共に、リプレース時のスペース検討等に利用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の施工図作成では、コンベックスなどによる手計測を主とした現地計測での結果を基に、顧客などから予め入手した図面を基に追記・修正を行っていた。この現地計測にあたっては、機器の細かな寸法計測は行わず、機器と壁面との間隔などおおまかな位置関係のみを計測していた。
【０００３】
しかし、従来の施工図作成方法では、現場での詳細な位置関係を計測していないことから、施工図作成前段階などで行われるリプレース時のスペース検討などにおいて現状把握の正確性に欠けることに問題があった。
【０００４】
そこで本願出願人は特許文献１のような施工図の作成支援方法を提案している。特許文献１に示す方法は、施工現場をデジタルカメラ等によって撮影し、当該デジタル写真撮影によって得られるラスターデータにラスベク変換を施し、ベクターデータとし、これをＣＡＤ図面に反映させるという方法である。
【０００５】
特許文献１における施工図作成支援方法の工程としては概ね以下の通りである。
まず、デジタルカメラによって施工現場のデジタル写真撮影を行う。次に、当該デジタル写真データをコンピュータ等に取り込み、画像データ（ラスターデータ）として記録する。次に、前記画像データのコントラスト調整を行い、当該画像を白黒画像（例えばグレイスケール）に変換し、当該画像の輪郭線を抽出する。抽出した輪郭線をベクターデータに変換し、線画像とする。前記線画像と、前記デジタル写真データとを重ね合わせ、前記線画像の不要箇所や、余分な部分をオペレータが修正し、修正後の線画像をＣＡＤデータに変換して保存する。
【特許文献１】特開２００１−１０１４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に挙げられる施工図作成支援方法によれば、施工現場の詳細な計測を行うことなく施工現場のＣＡＤ図面を得ることができる。
しかし、特許文献１の施工図作成支援方法は、デジタル写真撮影によって得られた画像データをそのまま線画像として反映させているので、作成可能な図面データとしては中心投影画像によるものに限られてしまい、正射投影画像（オルソ画像）のデータを残すことができないため、遠近による距離関係が図面上では、わかりづらくなってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明では、施工現場の遠近による距離関係（実寸法等）を考慮した施工図作成を可能とする施工図作成支援方法を提供すると共に、施工現場におけるリプレース時のスペース検討等に利用することが可能なリプレースモデルの作成方法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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る施工図作成支援方法は、レーザスキャナによって施工図作成対象の三次元点群データを得ると共に、前記施工図作成対象をデジタル写真撮影して二次元カラー画像データを取得し、前記三次元点群データは隣接する各点を結んだ三角形パッチモデルを作成し、前記二次元カラー画像データは前記三次元点群データの計測範囲とのオーバーラップ部分から位置情報を取得して、前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行い、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成し、前記三角形パッチモデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工図作成対象の三次元合成モデルを作成する工程と、前記三次元合成モデルの輪郭線を抽出して線画像若しくは当該線画像に基づいた三次元モデルを作成し、前記線画像若しくは三次元モデルをＣＡＤ図面に変換する工程と、
から成ることを特徴とする。
【０００９】
また、レーザスキャナによって施工図作成対象の三次元点群データを得ると共に、前記施工図作成対象をデジタル写真撮影して二次元カラー画像データを取得し、前記二次元カラー画像データ上において任意に３点以上を選択し、当該選択した各点に、前記三次元点群データに基づく三次元位置情報を与え、前記選択点の三次元位置情報に基づいて、前記施工図作成対象のデジタル写真撮影時におけるデジタルカメラと前記レーザスキャナとの相対的な位置関係を求め、求めた相対的位置関係と、選択した点における三次元位置情報とに基づいて、前記点群データの各点のデータに前記カラー画像データの画像データを対応させて施工図作成対象の三次元の色付点群データを作成し、前記色付点群データの輪郭線を抽出して線画像若しくは当該線画像に基づいた三次元モデルを作成する工程と、前記三次元点群データから位置情報を取得した前記二次元カラー画像データによって前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行い、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成する工程と、前記三次元モデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工現場の三次元合成モデルを作成する工程と、前記三次元合成モデルをＣＡＤ図面に変換する工程と、から成ることを特徴とすることもできる。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明に係るリプレースモデル作成方法は、レーザスキャナによって施工現場の三次元点群データを得ると共に、前記施工現場をデジタル写真撮影して二次元カラー画像データを取得し、前記三次元点群データは隣接する各点を結んだ三角形パッチモデルを作成し、前記二次元カラー画像データは前記三次元点群データの計測範囲とのオーバーラップ部分から位置情報を取得して、前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行い、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成し、前記三角形パッチモデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工現場の三次元合成モデルを作成することを特徴とする。
【００１１】
また、上記目的を達成するためのリプレースモデル作成方法は、レーザスキャナによって施工現場の三次元点群データを得ると共に、前記施工現場をデジタル写真撮影して二次元カラー画像データを取得し、前記二次元カラー画像データ上において任意に３点以上を選択し、当該選択した各点に、前記三次元点群データに基づく三次元位置情報を与え、前記選択点の三次元位置情報に基づいて、前記施工現場のデジタル写真撮影時におけるカメラと前記レーザスキャナとの相対的な位置関係を求め、求めた相対的位置関係と、選択した点における三次元位置情報とに基づいて、前記点群データの各点のデータに前記カラー画像の画像データを対応させて施工現場の三次元の色付点群データを作成し、前記色付点群データの輪郭線を抽出して線画像を作成し、当該線画像に基づいた三次元モデルを作成すると共に、前記三次元点群データから位置情報を取得した前記二次元カラー画像データによって前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行って、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成し、前記三次元モデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工現場の三次元合成モデルを作成することを特徴とするものであっても良い。
【発明の効果】
【００１２】
上記のような特徴を有する本発明では、レーザスキャナによる三次元点群データ、およびデジタル写真撮影による二次元カラー画像データを利用して、施工図作成対象（施工現場）の三次元モデルを作成し、当該三次元モデルを基礎として施工図を作成するよう支援するため、必要に応じて正射投影画像（オルソ画像）の作成や、異なる視点からの画像を表示することが可能となり、各モデル間の距離を考慮した施工図の作成が可能となる。
【００１３】
また、施工図作成時には、既に三次元モデルが作成されているため、当該三次元モデルを利用して、リプレース時のスペース検討を行うことも可能となる。なお、前記三次元モデルには、レーザスキャナによる計測で得られた実寸法が付与されていることから、スペース検討時のモデルと実際の施工現場との誤差が少ない。
【００１４】
また、三角形パッチモデルとデジタル写真測量モデルとを組み合わせて三次元合成モデルを作成するようにしたことにより、施工現場の三次元モデルの作成を簡易化でき、需要者（顧客）のニーズに応じて迅速な三次元モデルの作成を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の施工図作成支援方法およびリプレースモデル作成方法に係る実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態のみに限定されるものではない。
図１に本発明に使用する装置の配置例を示す。本発明を実施するためのシステムの基本構成は、レーザスキャナ（レーザスキャニングセンサ）１０と、デジタルカメラ１２ａ、１２ｂと、それらの画像データを保管・解析するためのコンピュータ１４と、前記画像データ及び解析結果等を表示するための表示装置１６とから成る。
【００１６】
前記レーザスキャナ１０は、計測対象（施工図及びモデルの作成対象）２２と当該レーザスキャナ１０のセンサ（不図示）との間をレーザパルスが往復する時間を計測することで前記計測対象２２との距離を計測し、同時にレーザビームを発射した方向を計測することで、計測対象２２の形状を三次元点群データとして取得するものである。計測対象２２の三次元点群データ取得に際してレーザスキャナ１０を使用することにより、計測対象２２にレーザ以外触れるものが無いため、計測対象２２に危害を加える虞が無い。また、計測対象２２の寸法を実測する必要がないため、高所等の危険箇所での計測作業を行う必要が無くなり、計測作業に係る危険を回避することができる。当該レーザスキャナ１０は、取得した三次元点群データの保管・解析を行うために、後述するコンピュータ１４に接続されている。
【００１７】
前記デジタルカメラ１２ａ、１２ｂは、汎用のデジタルカメラ等で良く、２台のデジタルカメラ１２ａ、１２ｂはそれぞれ同じ解像度であることが望ましく、高解像度のものが良い。また、前記デジタルカメラ１２ａ、１２ｂは、計測対象２２に対してデジタル写真測量を行うことができるように、双方の撮影範囲２０（２０ａ、２０ｂ）において少なくとも計測対象２２がオーバーラップして写るように基線長（間隔）ｄをあけて設置すると良い。また、前記レーザスキャナ１０との配置関係は、特に限定はしないが、デジタル写真撮影の撮影範囲２０が、前記レーザスキャナ１０の計測範囲１８にオーバーラップするようにすることが望ましい。なお、当該デジタルカメラ１２ａ、１２ｂは、前記レーザスキャナ１０と同様に、取得した二次元カラー画像データの保管・解析を行うために、後述するコンピュータ１４に接続されている。本実施形態で使用するシステム例として、デジタルカメラは２台使用する旨記載したが、撮影範囲がレーザスキャナ１０による計測範囲とオーバーラップするデジタル写真撮影が可能であれば、１台であっても良いし、さらに多くのデジタルカメラを用いるようにしても良い。
【００１８】
前記コンピュータ１４は図２に示すように、少なくとも、前記レーザスキャナ１０によって取得する三次元点群データ（点群データ）や、前記デジタルカメラ１２ａ、１２ｂによって撮影される二次元カラー画像であるデジタル写真データ（カラー画像データ）、およびそれらを基に作成する擬似中心投影画像データや、正射投影画像データ、簡易三次元モデルデータ、詳細三次元モデルデータ（ソリッドモデルデータ）等を保管するメモリ部１４ａと、後述するカメラの姿勢演算や、擬似中心投影画像を作成するための演算、画像対応付けのためのデジタル写真データと三次元点群データとの位置関係の演算（位置演算）、作成した擬似中心投影画像を正射投影画像へ変換するための演算（正射投影演算）等を行う演算部１４ｃと、前記三次元点群データと前記デジタル写真データとを対応付けたり、デジタル写真測量によって作成されるデジタル写真測量モデルと点群データによって作成される三次元モデルとを対応付ける等の処理を行う対応付け部１４ｂと、前記メモリ部１４ａ、対応付け部１４ｂ、演算部１４ｃによって処理されたデータ等を表示装置１６へ表示させるためのデータ制御を行う表示制御部１４ｄと、付属の選択手段および入力手段であるキーボード１４ｈ及びマウス１４ｉによる入力事項を当該コンピュータ１４に認識させるためのユーザーインターフェースであるキーボードインターフェース１４ｅ及びマウスインターフェース１４ｆと、前記レーザスキャナ１０や前記デジタルカメラ１２ａ、１２ｂによって得ることができるデータを取り込むためのハードウェアインターフェース１４ｇとを備え、それぞれバス１４ｊによってデータの流通を行うようにしている。
【００１９】
上記のような構成の装置における施工図作成支援方法およびリプレースモデル作成方法の第１の実施形態は、以下の手順による（図３破線部ａ参照）。
まず、レーザスキャナ１０によって計測対象２２の計測を行い、三次元点群データを得る（図５参照：ステップ１００）。次に、デジタルカメラ１２ａ、１２ｂによって、計測対象２２のデジタル写真撮影を行いカラー画像データを得る（図６参照：ステップ２００）。この際、デジタル写真撮影は、レーザスキャナによって計測を行った計測範囲１８にオーバーラップするようにして撮影する。なお、デジタル写真撮影は、前記のように、レーザスキャナ１０の計測範囲１８にオーバーラップさせて撮影されたデジタル写真撮影の撮影範囲２０に順次オーバーラップさせて撮影範囲を移行するようにすれば（例えば、デジタル写真測量の撮影のようにして連続的にオーバーラップ写真を撮影する）、必ずしも、レーザスキャナ１０の計測範囲１８にオーバーラップした範囲の撮影を行わなくても良い。つまり、図４に示すように、計測対象（施工現場）２２の全体構成は、レーザスキャナ１０によって計測を行い、レーザスキャナ１０の計測範囲が及ばない箇所（構造物の側面や裏側、構造物間等の形状や幅）は、デジタル写真撮影を行うようにする。このため、デジタル写真撮影は、レーザスキャナ１０による計測に比べ多くの箇所で行うこととなる。その際に、各撮影箇所での撮影範囲の少なくとも一部が、他の撮影範囲とオーバーラップするようにしてデジタル写真撮影を行うようにすれば良いのである。
【００２０】
上述のようにして得られた点群データは、メモリ部１４ａに記録されると共に、演算部１４ｃによって処理が成され、隣接する点を直線で結ばれて三角形パッチモデル（簡易モデル）が作成される（図７参照：ステップ１５０）。
【００２１】
また、上述のようにして得られたカラー画像データのうち、前記三次元点群データとオーバーラップする部分に関しては、前記三次元点群データの位置情報を利用して（双方のデータより、同一箇所と認められる点を選択し、当該箇所の位置情報を前記カラー画像データに与えるようにする）、デジタル写真測量の要領で三次元のデジタル写真測量モデルを作成する。前記三次元点群データとオーバーラップしない部分に関しては、既にデジタル写真測量を行ったカラー画像データから順次デジタル写真測量の要領で三次元のデジタル写真測量モデルを作成すれば良い。このような方法により、デジタル写真測量モデルを作成することで、前記レーザスキャナによって計測することができない狭隘部分や、計測対象の裏側部分まで三次元モデルを作成することが可能となる（図８参照：ステップ２１０、２２０）。
【００２２】
次に、前記三角形パッチモデルと、前記デジタル写真測量モデルとを合成することにより、三角形パッチモデルの欠陥部分を前記デジタル写真測量モデルによって補完し、施工現場（計測対象）２２の簡易三次元モデルを作成する（図９参照：ステップ１６０）。なお、前記三角形パッチモデルと、前記デジタル写真測量モデルとの合成は、デジタル写真測量モデルを三角形パッチモデルの欠陥部分にはめ込むようにすれば良く、その作業はオペレータが任意に行うようにしても良いし、双方のモデルから、同一箇所と認められる点を選択することにより、前記対応付け部１４ｂを介して自動的に合成するようにしても良い。なお、前記デジタル写真測量モデルと前記三角形パッチモデルとは、同一座標系によって作成することにより、モデル合成時（はめ込み時）にズレを生じさせることなく作業することができる。
【００２３】
上記のようにして作成された簡易三次元モデルは、当該簡易三次元モデルの輪郭線を抽出し、ラスターデータとして記録されている前記輪郭線をベクターデータに変換する。なお、輪郭線の抽出方法は、オペレータによる手作業や、既知の方法により演算部１４ｃにて自動抽出する等の方法を採ることができる。
【００２４】
ベクターデータに変換された輪郭線は、オペレータが必要な補正（例えば、不要な線の削除や必要な線の追加等）を施すことにより、そのままＣＡＤ図面へ反映させ、施工現場２２の施工図とすることができる（ステップ３１０）。
【００２５】
また、上述のような実施形態においては、簡易三次元モデルを作成した時点で、施工現場２２を擬似的に再現することが可能となり、顧客（需要者）の要求によって当該簡易三次元モデルを用いてリプレース時のスペース検討等を行うことも可能となる（ステップ３００）。
なお、上記実施形態においては、上述のようにして作成したＣＡＤ図面（輪郭線）を基に、ソリッドモデル（面形成によるモデル）を作成することもできる。
【００２６】
次に本発明の施工図作成支援方法およびリプレースモデル作成方法に係る第２の実施形態について説明する（図３一点鎖線部ｂ参照）。
本実施形態を実施するにあたり、使用する機械・器具類は、第１の実施形態と同様であり、レーザスキャナ１０およびデジタルカメラ１２ａ、１２ｂによって取得したデータの処理方法を異にする。
【００２７】
本実施形態の概要は次の通りである。まず、レーザスキャナ１０によって計測対象２２の三次元点群データを得ると共に、前記計測対象２２をデジタル写真撮影して二次元のカラー画像データを取得する（図１０、図１１参照：ステップ１００、２００）。次に、前述のようにして取得したカラー画像データを基にデジタル写真測量を行い、カラー画像データ上の各点の位置情報を得る（ステップ２１０）。次に、前記カラー画像データ上において任意に３点以上を選択し、当該選択した各点に、前記三次元点群データに基づく三次元位置情報を与え、前記選択点の三次元位置情報に基づいて、前記計測対象２２のデジタル写真撮影時におけるデジタルカメラ１２（１２ａ、１２ｂ）と前記レーザスキャナ１０との相対的な位置関係を求める（ステップ２５０）。次に、前記対応付け部１４ｂを介して、求めた相対的位置関係と、選択した点における三次元位置情報とに基づいて、前記点群データの各点のデータに前記カラー画像の画像データを対応させて施工図作成対象の三次元の色付点群データを作成する（図１２参照：ステップ１１０）。
【００２８】
次に、前記色付点群データを基に、ソリッドモデル（詳細三次元モデル）を作成する（図１３参照：ステップ１２０）。色付点群データからソリッドモデルを作成する方法については、任意の方法で良いが、例えば、オペレータの指示により、色付点群データに直接面を貼る加工を施しても良いし、演算部１４ｃを介して第１の実施形態のように、三角形パッチモデルを作成し、そこから滑らかな平面で各点を結ぶように自動制御しても良い。また、色付点群データから輪郭線を抽出し、当該輪郭線をＣＡＤ図面として変換した後に、既知の変換方法によってソリッドモデルを作成するようにしても良い。
【００２９】
上記のようにして色付点群データを基に作成された詳細三次元モデルの欠陥部分に、第１の実施形態に記載したように作成したデジタル写真測量モデルを合成し、施工現場の詳細三次元合成モデルを作成する（ステップ１３０）。
【００３０】
なお、当該モデルは、このままＣＡＤ図面に反映させ、施工現場の施工図とすることができる（ステップ３１０）。このようなモデル作成を行うことにより、モデル表示に必要なデータ要領を大幅に減らすことが可能となる。
また、上記のようにして作成した詳細三次元合成モデルは、第１の実施形態と同様に、リプレース時のスペース検討等にも利用することができる。
【００３１】
さらに、三次元モデルとして施工現場を再現していることより、様々な角度からの図面作成を行うことや、必要に応じて、オルソ画像（図面）の作成を行うことも可能となる。
【００３２】
点群データとデジタル写真データとの対応付けは、以下のようにして行う（以下図１４参照）。
まず、計測対象２２とデジタルカメラ１２との関係として撮影の位置座標や姿勢情報を数式１によって算出する。
【数１】
2005215917.tif 000002
【００３３】
ここで、（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は、図中Ｐ1若しくはＰ2若しくはＰ3で示す計測対象２２の点を示す座標であり、レーザスキャナ１０の計測位置を原点とする三次元座標系で示される。（Ｘ0、Ｙ0、Ｚ0）はＱ0で示すデジタルカメラ１２ａ若しくは１２ｂの焦点位置の座標を前記レーザスキャナ１０の計測位置を原点とする座標系で示すものである。（ｕ、ｖ）はｐ1若しくはｐ2若しくはｐ3で示すデジタル写真データ上の座標（デジタルカメラ１２のＣＣＤ上に映し出される画像の座標）であり、ｆはデジタルカメラ１２の焦点距離を示すものである。なお、上記、Ｐ1、ｐ1、Ｑ0若しくはＰ2、ｐ2、Ｑ0若しくはＰ3、ｐ3、Ｑ0は、いずれもＸＹＺの座標系において直線上に配置されることと想定する。また、ω、φ、κは、ＸＹＺ軸に対するデジタルカメラ１２ａ若しくは１２ｂの傾きを示す。
ここで、ａij（ｉｊは１、２、３のいずれか）と、ω、φ、κとの関係は数式２のように表すことができる。
【数２】
2005215917.tif 000003
【００３４】
上記数式１の計算はコンピュータ１４の演算部１４ｃによって行われる。デジタルカメラ１２ａ、１２ｂの位置情報および姿勢情報である（Ｘ0、Ｙ0、Ｚ0）およびω、φ、κを算出するために必要なデータの入力は次のようにして行われる。
【００３５】
表示装置１６上にデジタル写真データによる画像と、三次元点群データによる画像とを表示する。デジタル写真データから３点以上の任意の点（本実施形態では３点）ｐ1、ｐ2、ｐ3を表示装置１６の画面上でマウス１４ｉ若しくはキーボード１４ｈにより選択する。同画面上に表示された三次元点群データから、ｐ1、ｐ2、ｐ3に対応すると認識できる点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3をマウス１４ｉ若しくはキーボード１４ｈにより指定する。これにより、各点ｐ（ｕ、ｖ）に対応した三次元位置情報である各点Ｐ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を得ることができる。このようにして得た各点の座標情報を演算部１４ｃにて数式１に代入する。なお、選択する点を３点以上とすることにより、少なくとも６つの方程式を得ることができる。よって、これらを連立方程式として解くことにより、前記（Ｘ0、Ｙ0、Ｚ0）およびω、φ、κを算出することが可能となる。
上記数値の算出手段の概念としては、通常のデジタル写真測量の要領と同じである。
【００３６】
上述のようにして、デジタルカメラ１２ａ若しくは１２ｂの姿勢情報および位置座標を算出した後、前記演算部１４ｃにて前記デジタルカメラ１２の姿勢情報および位置情報に対応した擬似中心投影画像を、前記三次元点群データを変換することによって作成する。擬似中心投影画像の作成は、例えば、三次元点群データの座標系において、前記デジタルカメラ１２ａ若しくは１２ｂの姿勢情報および位置座標をデータとして前記演算部１４ｃに与える。前記姿勢情報および位置座標のデータを与えられた演算部１４ｃは、前記原点位置からの計測によって得た三次元点群データを、前記データの姿勢および位置（デジタルカメラ１２の撮影位置）から計測を行ったと仮定した場合の画像に変換する。このようにして得られる画像データを擬似中心投影画像として表示装置１６へ表示するようにすれば良い。
【００３７】
擬似中心投影画像を作成後、前記対応付け部１４ｂにて、前記デジタル写真データと、前記擬似中心投影画像とを重ね合わせて、前記指定した３点の座標以外の各点の座標同士をコンピュータ１４によりそれぞれ自動で対応付ける。これにより、前記擬似中心投影画像としての三次元点群データの各点の座標には、前記デジタル写真データから得ることができる詳細な色情報が付加されることとなる（色付点群データ）。
【００３８】
このように、色付点群データを作成し、それを基にソリッドモデルを作成するようにすることで、機器の形状が明確になると共に、施工現場に配備された配管の種類等の判別も容易になる。このように、色彩を反映したソリッドモデルを作成することにより、施工図作成にかかる労力をより軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
レーザスキャナにより広範囲にわたる三次元計測を可能とすると共に、欠陥部分をデジタル写真測量により補完することが可能なため、施工現場での機器配置図作成及びリプレース検討を始め、遺跡や、重要文化財等の記録モデルの作成や、図面作成を簡易に行う場合に利用することができる。また、さらに広範囲なモデル作成を可能とすれば、都市計画（区画整理等）のためのモデル作成や区画整理図の作成等にも利用することが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明を実施するためのシステム構成を示すブロック図ある。
【図２】本発明のコンピュータにおけるシステムを示すブロック図である。
【図３】本発明の流れを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施をする場合の、計測・撮影の例を示すブロック図である。
【図５】レーザスキャナによる点群データの例を示す図である。
【図６】図５と略同一範囲を撮影したデジタル写真撮影の例を示す図である。
【図７】図５の点群データを三角形パッチモデルに変換した例を示す図である。
【図８】図５の点群データの欠陥部分を図６のデジタル写真を基にデジタル写真測量を行って作成したデジタル写真測量モデルの例を示す図である。
【図９】図７と図８とを合成して作成した三次元合成モデル（簡易合成モデル）の例を示す図である。
【図１０】施工現場（計測対象）をデジタル写真撮影した他の例を示す図である。
【図１１】図１０と略同一範囲をレーザスキャナによって計測した点群データの例を示す図である。
【図１２】図１０と図１１とを合成し、色付点群データを作成した例を示す図である。
【図１３】図１２を基に作成した詳細三次元モデル（ソリッドモデル）の例を示す図である。
【図１４】点群データとデジタル写真データとを対応付ける場合の概念を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０………レーザスキャナ（レーザスキャニングセンサ）、１２ａ、１２ｂ………デジタルカメラ、１４………コンピュータ、１６………表示装置、２２………計測対象（施工現場、施工図作成対象）。
【図１】
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【図２】
2005215917.tif 000005
【図３】
2005215917.tif 000006
【図４】
2005215917.tif 000007
【図１４】
2005215917.tif 000008
【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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【図１３】
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