(57)【要約】      （修正有）【課題】見易い画像を提供することができる色情報決定装置および画像生成装置を提供する。【解決手段】第１取得部と、決定部と、により色情報決定装置が構成される。第１取得部は、距離計を含む計測器によって計測され、第１部分を含む対象物に含まれる複数の点のそれぞれの位置を表す複数の点データを含み、対象物の３次元形状を表す点群データと、点群データが計測されたときの距離計の対象物に対する位置関係に関する情報と、を取得する。決定部は、第１部分の位置、形状及び大きさの少なくともいずれかに基づく配置情報と、距離計の位置関係に関する情報と、に基づいて複数の点データのそれぞれについて色情報を決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
距離計を含む計測器によって計測され、第１部分を含む対象物に含まれる複数の点のそれぞれの位置を表す複数の点データを含み、前記対象物の３次元形状を表す点群データと、
前記点群データが計測されたときの前記距離計の前記対象物に対する位置関係に関する情報と、
を取得する第１取得部と、
前記第１部分の位置、形状及び大きさの少なくともいずれかに基づく配置情報と、前記距離計の前記位置関係に関する前記情報と、に基づいて前記複数の点データのそれぞれについて色情報を決定する決定部と、
を備えた色情報決定装置。
【請求項２】
前記対象物は、第１延在方向に延在した部分を有し、
前記第１部分は、前記第１延在方向を基準にした方向に基づいて配置される請求項１記載の色情報決定装置。
【請求項３】
前記第１延在方向を基準にした前記方向は、前記第１延在方向に対して平行な方向、および、前記第１延在方向に対して垂直な方向のいずれかである請求項２記載の色情報決定装置。
【請求項４】
前記決定部は、
前記第１部分の前記配置情報と、前記距離計の前記位置関係に関する前記情報と、に基づいて基準方向を算出する計測方向決定部と、
前記基準方向に基づいて前記色情報を決定する色情報決定部と、
を含む請求項１〜３のいずれか１つに記載の色情報決定装置。
【請求項５】
前記色情報は、前記点群データが計測されたときの前記距離計の位置と前記基準方向とによって算出される平面と、前記複数の点のそれぞれと、の間の距離に基づいて決定される請求項４記載の色情報決定装置。
【請求項６】
距離計を含む計測器によって計測され、対象物に含まれる複数の点のそれぞれの位置を表す複数の点データを含み、前記対象物の３次元形状を表す点群データを取得する第１取得部と、
前記点群データから算出され前記対象物の前記３次元形状を表す複数の面の１つの上に基準点を指定する指定部と、
前記複数の面の前記１つに基づく平面と、前記複数の点のそれぞれと、の間の距離に応じて前記複数の点データのそれぞれについて色情報を決定する決定部と、
を備えた色情報決定装置。
【請求項７】
前記決定部は、
前記基準点と前記複数の面とに基づいて基準方向を算出する計測方向決定部と、
前記基準方向に基づいて前記色情報を決定する色情報決定部と、
を含む請求項６記載の色情報決定装置。
【請求項８】
前記基準方向は、前記複数の面の前記１つの法線の方向に基づいて算出される請求項６または７に記載の色情報決定装置。
【請求項９】
前記複数の面の前記１つに基づく前記平面は、前記基準方向に基づいて算出される請求項７または８に記載の色情報決定装置。
【請求項１０】
前記複数の点は、第１点と、第２点と、第１点と第２点との間に位置する第３点と、を含み、
前記第１点と前記第３点との間の距離は、第１距離であり、
前記第２点と前記第３点との間の距離は、前記第１距離であり、
前記複数の点データは、前記第１点に対応する第１点データと、前記第２点に対応する第２点データと、前記第３点に対応する第３点データと、を含み、
前記第１点データについて決定される色は、前記第２点データについて決定される色と同じであり、
前記第３点データについて決定される色は、前記第２点データについて決定される色と同じである請求項１〜９のいずれか１つに記載の色情報決定装置。
【請求項１１】
前記複数の点は、前記第１点と前記第３点との間に位置する第４点をさらに含み、
前記第１点と前記第４点との間の距離は、前記第１距離よりも短く、
前記複数の点データは、前記第４点に対応する第４点データをさらに含み、
前記第４点データについて決定される色は、前記第１点データについて決定される前記色とは異なる請求項１０記載の色情報決定装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１つに記載の色情報決定装置と、
前記色情報が決定された前記点群データに基づいて、３次元空間内の第１位置から第１方向に沿って前記対象物を見た第１画像を生成する表示画像生成部と、
を備えた画像生成装置。
【請求項１３】
第２取得部をさらに備え、
前記計測器は、前記対象物を撮像する撮像機をさらに含み、
前記第２取得部は、前記撮像機によって前記対象物の撮像領域が撮像された第２画像と、前記第２画像が撮像されたときの前記対象物に対する前記撮像機の位置関係と、を取得し、
前記撮像機の前記位置関係は、前記撮像機の前記対象物に対する位置と、前記撮像機から前記撮像領域へ向かう第２方向と、を含み、
前記表示画像生成部は、前記第１位置と前記撮像機の前記位置との間の距離が第１閾値以下であり、前記第１方向と前記第２方向との間の角度に基づく値が第２閾値以下である場合に、前記第１画像と前記第２画像とを重畳させる請求項１２記載の画像生成装置。
【請求項１４】
前記計測器と前記撮像機の位置関係は、予め規定されている請求項１３記載の画像生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、色情報決定装置および画像生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物の３次元形状を計測したデータを用いて、画像を生成することができる。このような画像を用いて、例えば、対象物のうちの任意の部分の形状を確認することができる。このような画像において、見易い画像を提供することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２２３５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、見易い画像を提供することができる色情報決定装置および画像生成装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、第１取得部と、決定部と、を備えた色情報決定装置が提供される。前記第１取得部は、距離計を含む計測器によって計測され、第１部分を含む対象物に含まれる複数の点のそれぞれの位置を表す複数の点データを含み、前記対象物の３次元形状を表す点群データと、前記点群データが計測されたときの前記距離計の前記対象物に対する位置関係に関する情報と、を取得する。前記決定部は、前記第１部分の位置、形状及び大きさの少なくともいずれかに基づく配置情報と、前記距離計の前記位置関係に関する前記情報と、に基づいて前記複数の点データのそれぞれについて色情報を決定する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態に係る色情報決定装置を例示するブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る色情報決定装置を例示する模式図である。
【図３】第１の実施形態に係る色情報決定装置の処理を例示するフローチャートである。
【図４】点群データを例示する模式図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｃ）は、色情報が割り付けられた点群データを例示する模式図である。
【図６】第１の実施形態に係る画像生成装置を例示するブロック図である。
【図７】第１の実施形態に係る画像生成装置の処理を例示するフローチャートである。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｃ）は、表示画像生成部における処理を例示する模式図である。
【図９】第２の実施形態に係る色情報決定装置を例示するブロック図である。
【図１０】第２の実施形態に係る色情報決定装置の処理を例示するフローチャートである。
【図１１】計測対象面群の算出を例示するフローチャートである。
【図１２】計測対象面群の算出を例示する模式図である。
【図１３】第２の実施形態に係る画像生成装置を例示するブロック図である。
【図１４】第２の実施形態に係る画像生成装置の処理を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係る色情報決定装置を例示するブロック図である。  
図１に表したように、本実施形態に係る色情報決定装置１０１は、第１取得部１と、決定部２と、を含む。決定部２は、計測方向決定部２１と色情報決定部２２とを含む。本実施形態に係る色情報決定装置１０１は、対象物の３次元形状を表す点群データに対して色情報を決定する装置である。例えば、色情報決定装置１０１は、点群データに色情報を割り付ける。
【０００９】
点群データは、例えば、レーザスキャナやレーザレンジファインダ等の測域センサ（距離計）を有する計測器を用いて計測される。  
第１取得部１は、計測された点群データと、計測時の距離計（計測器）の位置と、計測時の距離計（計測器）の姿勢と、を取得する。  
決定部２は、後述の計測対象物と、取得された距離計の姿勢と、の関係に応じて、点群データに色情報を割り付ける。
【００１０】
例えば、色情報が割り付けられた点群データに基づいて、対象物の３次元形状を表す形状データをディスプレイ等に表示することができる。これにより、見易く色付けされた画像を得ることができる。例えば、使用者は、このような画像上において、形状データによって表された形状上の２点を計測基準点として選択する。形状データに基づいて、選択された２点間の距離を算出することができる。これにより、使用者は、点群データが計測された対象物の、例えば任意の部分の寸法や長さを得ることができる。
【００１１】
実施形態に係る装置（色情報決定装置、および、後述の画像生成装置）に含まれる各ブロックには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどを含む演算装置を用いることができる。実施形態に係る装置の一部または全部には、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路またはＩＣ（Integrated Circuit）チップセットを用いることができる。図示した各ブロックに個別の回路を用いてもよいし、一部または全部を集積した回路を用いてもよい。各ブロック同士が一体として設けられてもよいし、一部のブロックが別に設けられてもよい。また、各ブロックのそれぞれにおいて、その一部が別に設けられてもよい。集積化には、ＬＳＩに限らず、専用回路または汎用プロセッサを用いてもよい。また、取得部には有線又は無線を介して外部と通信する入出力インターフェースや入出力端子を用いることができる。
【００１２】
図示した各ブロックは、通信網を介して、直接的、または間接的に、相互に通信可能な形態となっている。例えば、各ブロックは、形状データ等を相互に送受信することが可能である。通信網の種類は、任意である。例えば、各ブロックは、建物内に設置されたＬＡＮ（Local Area Network）を介して、相互に通信可能な形態であってもよい。また、各ブロックは、インターネット等のネットワーク（クラウド）を介して、相互に通信可能な形態であってもよい。なお、実施形態の説明において例示するブロック図は、実施形態に係る装置（色情報決定装置および画像生成装置）の要部構成の一例であり、必ずしも実際のプログラムモジュールの構成とは一致しない場合がある。各ブロックは、別々の装置であって、別々に設置されていてもよい。
【００１３】
図２は、第１の実施形態に係る色情報決定装置の使用状況を例示する模式図である。  
３次元形状が計測される対象物６０は、第１部分Ｐ１を含む。  
図２に表したように、対象物６０は、Ｚ軸方向（第１延在方向）に延在する。例えば、対象物６０の形状は、Ｚ軸方向に延在する筒状の部分を含む。第１部分Ｐ１は、Ｚ軸方向に対して例えば垂直な方向、または、Ｚ軸方向に対して例えば平行な方向、を基準として配置された部材等である。なお、Ｚ軸方向に対して垂直な方向をＸ軸方向とし、Ｚ軸方向およびＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。
【００１４】
３次元空間では、Ｘ軸方向はＺ軸を回転軸とした回転方向に対して自由度を有するため、任意に決定してもよい。例えば、後述する計測対象物が繰り返し現れる方向をＸ軸方向とすることが望ましい。または、具体的な計測対象物が決まっている場合、その対象物が有する部分（例えば必ず存在すると想定される部分）を基準として、Ｘ軸方向を設定することが望ましい。例えば、エレベータ昇降路の場合には、エレベータ扉の足元に存在する敷居が伸びる方向をＸ軸方向とするなどが考えられる。
【００１５】
図２に表した例では、対象物６０は、エレベータ昇降路（エレベータ昇降路の内部）であり、第１部分Ｐ１は、エレベータ昇降路内に設置されたブラケット６１である。この例では、エレベータ昇降路は、さらに、レール６２と、壁６３と、壁６４と、を含む。
【００１６】
壁６３および壁６４は、互いに対向するエレベータ昇降路の内壁面であり、Ｚ軸方向に延在する。レール６２は、エレベータ籠の進行方向を制御するために取り付けられた部材であり、Ｚ軸方向に延在する。ブラケット６１は、レールを支えるために壁面に取り付けられる部材である。例えば、複数のブラケット６１がエレベータ昇降路内においてＺ軸方向に沿って繰り返し配置される。
【００１７】
例えば、使用者は、計測された３次元の点群データを用いて、ブラケット６１間の距離等を計測する。この場合のブラケット６１のように、寸法や長さ等の計測の対象に係る部分を「計測対象物」と称する。第１部分Ｐ１は、換言すると、計測対象物である。
【００１８】
使用者は、３次元の形状データを用いて、壁６３と壁６４との間の距離、または、壁６３とレール６２との間の距離などを計測してもよい。この場合、計測対象物は、壁６３、壁６４およびレール６２のいずれかである。但し、計測対象物は、上記の例に限られず、例えば対象物６０のうちの任意の部分を計測対象物（第１部分）として選択することができる。
【００１９】
なお、以下の実施形態の説明では、説明の便宜上、対象物６０がエレベータ昇降路（以下、昇降路）およびその内部に設けられた部材等である場合について説明する。
【００２０】
例えば、距離計７１を有する計測器７５が昇降路内に設置される。例えば、計測器７５は、エレベータ籠の上に設置される。移動可能なエレベータ籠上に設置されることで、計測器７５は、昇降路内を広範囲に亘って計測することができる。例えば、距離計７１の計測器７５全体における配置は、予め規定されている。
【００２１】
距離計７１は、３次元距離計測装置（測域センサ）であり、具体的には、レーザレンジファインダ等が用いられる。例えば、距離計７１は、昇降路内にレーザ光を照射し、照射したレーザ光の反射光を測定する。これにより、距離計７１は、距離計７１から対象物６０との間の距離を測定する。距離計７１は、例えば、対象物６０上の複数の点（領域）にレーザ光を照射する。これにより、距離計７１は、対象物６０上の複数の点のそれぞれと距離計７１との間の距離を測定する。
【００２２】
距離計７１には、ステレオカメラを用いてもよい。ステレオカメラを用いた場合には、画像に基づいて、画像上の各画素において、対象物の奥行を推定する。これにより、３次元点群を得ることができる。
【００２３】
このようにして距離計７１によって対象物６０の３次元形状を表す点群データを得ることができる。なお、実施形態における点群データの取得方法は、上記の距離計７１を用いる方法に限られない。
【００２４】
点群データは、複数の点データを含む。複数の点データのそれぞれは、対象物６０上の複数の点のそれぞれの位置を表す位置情報である。なお、点群データは、計測対象物上の点に関する点データを含む。  
色情報決定装置１０１は、上記のような複数の点データのそれぞれについて色情報を決定する。これにより、複数の点データのそれぞれに色が割り付けられる。
【００２５】
次に、色情報決定装置１０１の各ブロックについて順に説明する。  
図３は、第１の実施形態に係る色情報決定装置の処理を例示するフローチャートである。  
第１取得部１は、距離計７１（計測器７５）から昇降路の３次元形状を表現する点群データを取得する（ステップＳ１０１）。
【００２６】
さらに、第１取得部１は、点群データが計測されたときの距離計７１（計測器７５）の対象物６０に対する位置関係の情報を取得する。この位置関係の情報は、距離計７１の位置の情報と、距離計７１の姿勢の情報と、を含む。例えば、第１取得部１は、計測開始時の距離計７１の位置データと、計測開始時の距離計７１の姿勢データと、を取得する。
【００２７】
位置の情報は、例えば、第１取得部１で取得される点群データが定義されている座標系の原点を基準とした場合の３次元座標として表される。また例えば、計測開始時の距離計７１の位置を原点としてもよい。
【００２８】
ここで、距離計７１の姿勢データとは、距離計７１の向きの情報である。姿勢データは、第１取得部１で取得される点群データが定義されている座標系における３つのベクトル（以下、３つの姿勢ベクトル）によって表される。この３つのベクトルは、距離計７１の物理的な向きと対応しているとする。
【００２９】
以下説明の便宜上、３つの姿勢ベクトルのそれぞれの方向を、Ｘ’方向、Ｙ’方向、Ｚ’方向とする。すなわち、３つの姿勢ベクトルをＸ’、Ｙ’及びＺ’と表す。ここで、Ｘ’方向は、距離計７１の上方を示すベクトルと、距離計７１の前方向を示すベクトルと、を含む平面の法線ベクトルに沿った方向である。Ｙ’方向は、距離計７１の上方を示すベクトルに沿った方向である。Ｚ’方向は距離計７１の前方向を示すベクトルに沿った方向である。なお、距離計７１の前方向とは、例えば、距離計７１から距離計７１が距離を計測する計測領域（計測点）へ向かう方向をいう。
【００３０】
以下では、簡単のため、Ｚ’方向が昇降路の天井方向を向いているとし、Ｘ’方向がＸ軸方向を向いているとする。つまり、距離計７１の昇降路に対する向きが定められている場合について説明する。ここで、距離計７１の昇降路に対する向きは、Ｚ’方向（距離計７１の向きを示すベクトル）と、前述のＺ軸方向（昇降路の形状を示すベクトル）と、の関係、及び、Ｘ’方向とＸ軸方向との関係により定まる。すなわち、以下の説明では、Ｚ’方向とＺ軸方向とが互いに平行であり、Ｘ’方向とＸ軸方向とが互いに平行であるとする。位置データも、同様に、第１取得部１で取得される点群データが定義されている座標系によって定義されているとする。これにより、距離計７１の昇降路に対する位置および距離計７１の昇降路に対する向き（姿勢）が取得される。
【００３１】
なお、第１取得部１は、上記の点群データ、姿勢データおよび位置データの少なくともいずれかを記憶した外部記憶からデータを取得してもよい。外部記憶装置は、ハードディスクやＣＤなどの記憶メディアに限られず、通信網で接続されたサーバを含む。
【００３２】
姿勢データおよび位置データの取得は、外部記憶からの取得および計測器７５からの取得、に限られない。例えば、点群データの位置座標を対象に主成分分析を行い、固有値に対応する主軸を、固有値が大きい順に、姿勢ベクトルＸ’、Ｙ’、Ｚ’としてもよい。同様に、点群データの位置座標を平均したものを計測器の位置としてもよい。
【００３３】
例えば、計測の対象に係る計測対象物は、色情報決定装置１０１の外部から指定される。例えば、使用者が、昇降路の壁面（壁６３や壁６４等）、ブラケット６１およびレール６２などからいずれかを選択する。これにより、計測対象物が指定される。
【００３４】
計測方向決定部２１は、まず、指定された計測対象物に対応する計測対象情報を取得する（ステップＳ１０２）。その後、計測方向決定部２１は、計測対象情報に基づいて基準方向（基準方向ベクトル）を決定する（ステップＳ１０３）。基準方向ベクトルは、色情報決定部２２が点群データの色情報を決定するときの基準となるベクトルである。
【００３５】
まず、ステップＳ１０２において取得される計測対象情報は、計測対象物の昇降路における位置、計測対象物の形状、及び計測対象物の大きさの少なくともいずれかに基づく配置の情報である。
【００３６】
具体的には、例えば、ブラケット６１が計測対象物として指定された場合、昇降路内には、複数の計測対象物（ブラケット６１）が並んでいる。例えば、計測対象物は、特定の方向に向かって所定の間隔で配置されている。このとき、計測対象情報は、計測対象物が繰り返し配置されている方向を示すベクトルである。例えば、使用者は、計測現場に距離計７１を設置する際に、距離計７１から見て各計測対象物が繰り返し並んでいる方向を確認することができる。そして、その方向が計測対象情報として記録される。その後、寸法計測を行う際には、計測対象情報と、姿勢ベクトルと、に基づいて基準方向ベクトルが求められる。  
壁６３とレール６２との間の距離を測定する場合には、計測対象物（第１部分）として、例えば壁６３が指定される。このとき、計測対象情報は、壁６３（第１部分）からレール６２（第２部分）へ向かう方向を示すベクトルである。例えば、計測対象情報は、壁６３及びレール６２が延在する第１方向Ｄｚに対して垂直な第２方向Ｄｘを示すベクトルである。また、この第２方向Ｄｘは、壁６３（第１部分）からレール６２（第２部分）へ向かう方向を示す。
【００３７】
例えば、図２に関して説明したように、計測対象物の昇降路における配置は、Ｚ軸方向に応じて規定されている。そして、距離計７１の向き（Ｚ’方向）は、例えばＺ軸方向に対して平行である。これにより、距離計７１から見たときの各計測対象物が並ぶ方向等を得ることができる。すなわち、計測対象情報を得ることができる。
【００３８】
計測対象情報は、距離計７１の配置に応じた姿勢データによって決定される座標系上に定義される。  
計測対象情報を正確に与えることは難しい場合があるが、実利用を考えた場合、計測対象情報は大まかに定義されていれば良い。
【００３９】
例えば、距離計７１の前方に向かう方向に沿って計測対象物が並んでいる場合には、Ｚ’方向のベクトルを計測対象情報としてもよい。距離計７１の前方に向かう方向と距離計７１の上方に向かう方向との中間付近の方向に沿って計測対象物が並んでいる場合には、Ｙ’方向のベクトルとＺ’方向のベクトルとの和を計測対象情報としてもよい。
【００４０】
昇降路内では、事前に計測対象物や計測対象情報がわかっている。さらに、昇降路内では、姿勢データがある程度再現されるように距離計７１が設置可能である。このような場合には、計測対象情報を再利用可能である。姿勢データの再現のためには、例えば、距離計７１の特定の部分とエレベータの扉方向との位置関係などを予め決めておく。事前に距離計７１の昇降路に対する設置方法を決めることで、姿勢データを再現することができる。
【００４１】
以下に、基準方向ベクトル「v_base」の算出手順の例を示す。  
（ステップＳ１０２）  
使用者等によって、計測対象物が指定される。例えばプルダウンメニューなどの選択機能を有するＧＵＩ（Graphical User Interface）等を用いて、計測対象物を選択することにより、計測対象物の指定が行われる。計測対象物が指定されたら、計測方向決定部２１は、指定された計測対象物に対応する計測対象情報を選択する。
【００４２】
（ステップＳ１０３）  
計測対象情報として与えられた方向ベクトルｖを、姿勢データの座標系から点群データの座標系に変換する。
【００４３】
これには、まず、回転行列Ｒを求める。回転行列Ｒは、例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚで表される姿勢からＸ’、Ｙ’、Ｚ’で表される姿勢への回転行列として求められる。これを用いた以下の式によって、第１取得部１で取得された姿勢ベクトルを基底とする座標系から、点群データの座標系への変換を行うことができる。  
v_base＝Ｒｖ
このように、基準方向ベクトルv_baseは、計測対象情報（方向ベクトルｖ）に座標変換が行われたベクトルである。
【００４４】
以上、説明したように、計測対象物の昇降路内の配置情報と、距離計７１の昇降路に対する位置姿勢（距離計７１の対象物６０に対する位置関係）と、に基づいて計測対象情報および基準方向ベクトルが与えられる。
【００４５】
その後、色情報決定部２２は、基準方向ベクトルと位置データとによって定義される平面から点群データによって表された各点の位置までの距離を求める（ステップＳ１０４）。その後、色情報決定部２２は、ステップＳ１０４で求められた値に応じて、点群データに色情報を割り付ける（ステップＳ１０５）。点群データによって表された複数の点のそれぞれについての処理は、互いに同様である。そこで以下では、ある１点（第１点）についての処理を示す。
【００４６】
（ステップＳ１０４）  
基準方向ベクトルと位置データとによって定義される平面の方程式を用いて、第１点までの距離base_distを算出する。平面は、例えば、基準方向ベクトルに対して垂直な平面である。
【００４７】
（ステップＳ１０５）  
色付けの際の基準距離として、予め定められた基準距離color_base（第１距離）が与えられる。基準距離color_baseの値は、任意である。この基準距離color_baseを用いて、以下のような式により、距離の値を１．０までの値に正規化する。正規化された値に基づいて、第１点に割り当てる色を決定する。  
color_base’＝ｍｏｄ（color_base，base_dist）／base_dist
ここで、ｍｏｄ（ａ，ｂ）は、ａをｂで除算したときの剰余を求める関数である。  
０．０〜１．０の間に色の基準を設定する。例えば、色の基準として、複数の基準値と、各基準値に対応する色と、を設定する。設定された色の基準を参照して第１点の色を決定する。
【００４８】
具体的には、算出値（color_base’）が基準値のいずれかと同じであれば、その基準値に対応する色を第１点の色として採用する。算出値が基準値のいずれとも異なる場合は、当該算出値よりも大きい基準値のうち当該算出値に最も近い基準値と、当該算出値よりも小さい値のうち当該算出値に最も近い基準値と、を用いた線形補間により色を求める。
【００４９】
例えば、色の基準の基準値を、０．０、０．３３、および０．６６とする。０．０に対応する色を（Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青））＝（２５５，０，０）とし、０．３３に対応する色を（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，２５５，０）とし、０．６６に対応する色を（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，０，２２５）とする。基準値同士の間の値の色については、当該値よりも大きい基準値の色と、当該値よりも小さい基準値の色と、に基づいて線形補間により求める。
【００５０】
例えば、color_base’＝０．２の場合には、０．２から０．０までの距離および０．２から０．３３までの距離に応じて、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（２５５，０，０）と（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（０，２５５，０）とをブレンドすることで、色が決定される。  
図４は、点群データを例示する模式図である。  
点群データによって表された複数の点は、例えば、第１〜第４点Ｄ１〜Ｄ４を含む。  
第１〜第４点Ｄ１〜Ｄ４は、直線状に配置されている。例えば、第１〜第４点Ｄ１〜Ｄ４は、ステップＳ１０４において定義された平面の法線の方向に並んでいる。
【００５１】
第３点Ｄ３は、第１点Ｄ１と第２点Ｄ２との間に位置する。第４点Ｄ４は、第１点Ｄ１と第３点Ｄ３との間に位置する。  
第１点Ｄ１と第３点Ｄ３との間の距離Ｌａは、基準距離color_baseである。第２点Ｄ２と第３点Ｄ３との間の距離Ｌｂは、基準距離color_baseである。すなわち、第３点Ｄ３は、第１点Ｄ１と第２点Ｄ２とを結ぶ線分の中点に位置する。  
第１点Ｄ１と第４点Ｄ４との間の距離Ｌｃは、基準距離color_baseよりも短い。
【００５２】
点群データは、第１〜第４点データを含む。第１〜第４点データは、それぞれ、第１〜第４点Ｄ１〜Ｄ４に対応する。
【００５３】
第１点Ｄ１（第１点データ）について決定される色は、第２点Ｄ２（第２点データ）について決定される色と同じである。  
第３点Ｄ３（第３点データ）について決定される色は、第２点Ｄ２（第２点データ）について決定される色と同じである。  
第４点Ｄ４（第４点データ）について決定される色は、第１点Ｄ１（第１点データ）について決定される色とは異なる。  
このように、割り付けられる色情報は周期性を有する。すなわち、決定部で割り付けられる色は、あらかじめ定められた距離で同一の色に戻る。
【００５４】
以上説明したようにして、複数の点（複数の点データ）のそれぞれに色が割り付けられる。これにより、色情報に対応して対象物６０上の各点に色が割り付けられる。なお、色の基準を等間隔に設ける必要はなく、色の基準のピッチを任意に調整してもよい。また、色の基準として設定される色も任意である。
【００５５】
なお、計測対象情報が１つのベクトルである場合を説明したが、これに限るものではない。２つ以上のベクトルを同時に評価しても良い。例えば、四方の壁を計測対象物とした場合には、互いに向かい合う壁と交差するようなベクトルが２つ得られる。その場合には、それぞれの計測対象情報についてbase_distを算出し、最も値の小さいもの、または最も値の大きいものを最終的なbase_distとして色を割り付けることとしても良い。
【００５６】
また、上記では、計測対象情報を点群データの座標系に変換することで処理を行ったが、これに限るものではない。点群データの各点の座標ｐを姿勢データの座標系に変換することとしても良い。この場合、変換後の座標ｐ’は、位置データをｔ、回転行列Ｒを、Ｘ’、Ｙ’、Ｚ’で表される姿勢からＸ、Ｙ、Ｚで表される姿勢への回転行列とした場合に、以下の式で求めることができる。  
ｐ’＝Ｒ（ｐ−ｔ）
計測対象情報はそのまま基準方向ベクトルとなり、base_distを求めるための平面は基準方向ベクトルと原点によって定義される。
【００５７】
近年の社会インフラの老朽化の進行に伴い、それらの維持管理、および修繕に対する要求が増加している。それは身近なインフラの１つであるエレベータにおいても例外ではなく、リプレースに対する需要が増大している。リプレースの際には、すでにリプレース前のエレベータを構成する設備が存在している。それらを新規の設備で入れ替えるために、既存設備の寸法を計測して、エレベータ昇降路に適した建材を決定する。しかしながら、建物の利便性の観点から稼働中のエレベータを長時間停止しておくことは難しい。そのため、計測作業を行うことが可能なのは限られた熟練の技術者のみとなっていた。
【００５８】
これに対し、ある地点から対象物までの３次元距離が計測できるレーザレンジファインダなどの機材を用いて、エレベータ昇降路内の３次元形状データ（形状データ）を取得するという方法がある。このような機材を用いた方法は、３次元計測と呼ばれる。この方法には、エレベータを停止する時間が短くてすむ、熟練の技術が必要ない、リプレース計画を立てる段階でエレベータ昇降路内の形状を再確認できるなどの利点がある。
【００５９】
ところで、リプレースのために最終的に必要なデータは寸法であるため、３次元計測の場合には、のちほど形状データから寸法が計測される。一般的なリプレース作業においては、壁面間の内寸や、レールから壁面までの距離、レールを支えるために壁面に一定間隔で取り付けられるブラケット間の距離などが測られることになる。つまり、おおよそ同一に近い方向を向いた面を繰り返し計測することになる。このようなシチュエーションは、エレベータ昇降路内に限らず、工場内の配管を把持するガイドや、工場内のレールを固定する固定具など、さまざまな場所に現れる。
【００６０】
前述したように、ディスプレイに表示された形状データ上において、計測基準点を選択するなどの方法によって、計測を行うことができる。このとき、設定された計測基準点によって計測される寸法を明確にするため、計測基準点を端点とする線分を定義し、ディスプレイに表示することが多い。寸法計測は複数回行われるため、計測基準点の組合せを明確にする意味でもこの方法は有用である。
【００６１】
このように、形状データから寸法を得ようとする場合には、ディスプレイに表示されたレンダリング結果から計測位置を決定する。しかし、形状データのみからでは、距離感や形状の傾き具合などを把握しにくい場合がある。すなわち、計測対象の識別が難しい場合がある。
【００６２】
これに対して、昇降路内をカメラによって撮像する方法がある。撮像された画像と形状データとを併せて表示することで、計測対象の識別が容易となる。しかし、計測対象がカメラの視点から隠れている場合や、計測対象がカメラの画角の外に位置する場合には、画像は助けにならない。
【００６３】
視点からの距離に応じて、点群に色付けを行う参考例の方法もある。色付けを行うことによって、視点からの距離が互いに異なる２点は、互いに異なる色で表示される。これにより、計測対象の識別を容易とすることができる。しかしながら、寸法計測を考えた場合、計測対象に適した色付けを行わないと、かえって計測対象が識別しづらくなってしまう。例えば、視線ベクトルに対して直交する法線ベクトルを持つ２つの平面間の距離を計測したい場合、単純に視点からの距離に基づいて色づけを行うと、２つの平面は単色で着色されない。このため、却って計測対象が見難くなってしまう。
【００６４】
これに対して、実施形態では、計測器の昇降路に対する位置関係や、計測対象物の昇降路における配置情報（すなわち計測対象情報）に基づいて、基準方向ベクトルが算出される。そして、基準方向ベクトルに基づいて点群データに色情報が割り付けられる。これにより、複数存在する計測対象物のうち選択された計測対象物またはその一部の前後関係を、色で表現することが可能となる。
【００６５】
図５（ａ）〜図５（ｃ）は、色情報が割り付けられた点群データを例示する模式図である。  
例えば、図５（ａ）に示したような第１位置Ｃ１（視点）を設定する。例えば、点群データに基づいて、第１位置Ｃ１から昇降路をＺ軸方向に沿って見た画像が生成される。  
図５（ｂ）および図５（ｃ）は、実施形態に係る色情報決定装置１０１によって色情報が割り付けられた点群データに基づいて生成された画像を例示する。図５（ｂ）および図５（ｃ）において、ハッチングの濃度は、画像の色を表す。すなわち、ハッチングの濃度が互いに異なる領域は、互いに異なる色で表示されている領域を意味する。
【００６６】
例えば、壁６３からレール６２までの距離が計測される場合を考える。このとき、例えば、使用者は、計測対象物として壁６３を選択する。この場合、計測対象情報（または基準方向ベクトル）が示す方向は、例えば、図５（ａ）に示した方向Ｄｂとなる。方向Ｄｂは、例えば、Ｚ軸方向に対して垂直な方向である。この方向Ｄｂに基づいて色情報が点群データに割り付けられる。これにより、例えば、図５（ｂ）に示すような画像が得られる。図５（ｂ）では、Ｘ軸方向に沿った凹凸やＹ軸方向に沿った凹凸が把握しやすいように、色が付されている。例えば、壁６３の色は、レール６２の色と異なるため、壁６３とレール６２との前後関係が把握しやすい。
【００６７】
例えば、ブラケット６１同士の間の距離が計測される場合を考える。このとき、例えば、使用者は、計測対象物としてブラケット６１を選択する。この場合、計測対象情報（または基準方向ベクトル）が示す方向は、例えば、図５（ａ）に示した方向Ｄｃとなる。方向Ｄｃは、例えば、Ｚ軸方向に対して平行な方向である。この方向Ｄｃに基づいて色情報が点群データに割り付けられる。これにより、例えば、図５（ｃ）に示すような画像が得られる。図５（ｃ）では、Ｚ軸方向に沿った凹凸が把握しやすいように、色が付されている。例えば、壁６３には、Ｚ軸方向に沿って周期的に色が付されている。そして、１つのブラケット６１は、例えば単色で表される。これにより、２つのブラケット６１の位置が把握しやすい。
【００６８】
実施形態によれば、面の傾きや、繰り返し現れる計測箇所の前後関係が把握しやすくなる。これにより、見易い画像を提供することができる。また、距離計７１の姿勢ベクトル、昇降路の延在方向（Ｚ軸方向）を示すベクトル、計測対象物の配置を示すベクトル（計測対象情報）などの複数の種類のベクトルを１つの座標系において適切に処理することが難しいことがある。これに対して、前述のステップＳ１０１〜Ｓ１０５によれば、これらを適切に処理して色情報を割り付けることができる。
【００６９】
図６は、第１の実施形態に係る画像生成装置を例示するブロック図である。  
図７は、第１の実施形態に係る画像生成装置の処理を例示するフローチャートである。
図６に表したように、本実施形態に係る画像生成装置２０１は、色情報決定装置１０１と、表示画像生成部３と、第２取得部４と、を含む。  
画像生成装置２０１に含まれる色情報決定装置１０１には、図１〜図５に関して説明した色情報決定装置と同様の説明を適用することができる。
【００７０】
この例では、計測器７５は、撮像機７３（カメラ）をさらに含む（図２を参照）。得られた点群データに基づいて、第１画像が生成される。第１画像は、例えば、使用者に表示される表示画像である。
【００７１】
例えば、撮像機７３と距離計７１との位置関係は、予め規定されている。計測器７５の全体における撮像機７３の配置は、予め規定されている。撮像機７３は、昇降路（対象物６０）の少なくとも一部を撮像する。例えば、撮像機７３は、複数の画像（以下、第２画像という）を撮像する。
【００７２】
まず、ステップＳ１０６において、第２取得部４は、撮像機７３によって撮像された第２画像と、当該第２画像が撮像された時の撮像機７３の対象物６０に対する位置関係の情報を取得する。この位置関係の情報は、撮像機７３の位置の情報（位置データ）と、撮像機７３の姿勢の情報（姿勢データ）と、を含む。ここで、撮像機７３の姿勢データとは、撮像機７３の向きの情報である。
【００７３】
姿勢データおよび位置データを得る方法としては、ジャイロやＧＰＳなどのセンサを組み合わせる方法や、カメラ画像から撮像機７３自身の運動（計測器７５の運動）を推定する方法、これらを組み合わせる方法などがある。これにより、撮像機７３の昇降路に対する位置、および、撮像機７３の昇降路に対する向き（姿勢）、が取得される。
【００７４】
例えば、姿勢データは、撮像機７３の前方向を示すベクトル（ベクトルＺ’）と、撮像機７３の上方向を示すベクトル（ベクトルＹ’）と、これらのベクトルを含む平面の法線ベクトル（ベクトルＸ’）と、によって表される。なお、撮像機７３の前方向とは、撮像機７３から撮像機７３が撮像する領域（撮像領域）へ向かう方向をいう。例えば、撮像機７３の姿勢データは、距離計７１の姿勢データと同じ座標系によって表される。
【００７５】
このように、第２取得部４は、第２画像、撮像時の姿勢データおよび位置データを取得する。以下では、撮像機７３によって撮像された第２画像と、当該第２画像が撮像された時の撮像機７３の姿勢データと、当該第２画像が撮像された時の撮像機７３の位置データと、の組を、センサ画像データと称する。例えば、第２取得部４は、複数のセンサ画像データを取得する。センサ画像データの数は、取得された第２画像の数と同じである。
【００７６】
ステップＳ１０７〜Ｓ１０９において、表示画像生成部３は、色情報が決定された（割り付けられた）点群データに基づいて、第１画像を生成する。  
まず、表示画像生成部３に第１画像を生成するための視点の情報が入力される。そして、表示画像生成部３は、与えられた視点においてＣＧレンダリングを行う。
【００７７】
視点の情報は、視点の位置（第１位置Ｃ１）と、視線の向きと、を含む。視点の位置（第１位置Ｃ１）は、３次元空間内の任意の位置でよい。視点の向きは、例えば、視線方向（第１方向Ｄａ）のベクトル（ＬｏｏｋＡｔベクトル）と、視点から見た上方向を示すベクトル（Ｕｐベクトル）と、によって表される。第１画像は、第１位置Ｃ１から第１方向Ｄａに沿って対象物６０を見た画像である。
【００７８】
以下に、表示画像生成部３における処理の流れを示す。  
（ステップＳ１０７）  
表示画像生成部３は、与えられた視点に対応するセンサ画像データが存在するかを判定する。具体的には、表示画像生成部３は、第２取得部４で取得した複数のセンサ画像データのなかに、予め定められた基準に適合するセンサ画像データが存在するかを調べる。
【００７９】
予め定められた基準は、例えば、２つの値（第１値および第２値）について定められた基準である。表示画像生成部３は、第１値が予め定められた第１閾値以下であり、かつ、第２値が予め定められた第２閾値以下であるときに、センサ画像データが基準に適合していると判定する。
【００８０】
ここで、第１値は、撮像機７３の位置データと、視点の位置と、に基づく値である。具体的には、第１値は、視点の位置（第１位置Ｃ１）と、撮像機７３の位置と、の間の距離である。  
第２値は、視点の向きと、撮像機７３の姿勢データと、に基づく値である。第２値は、少なくとも、第１方向（視線方向）と第２方向（撮像機７３の前方向）との間の角度に基づく。具体的には、第２値は、以下の第１〜第３角度によって定義される。第１角度は、視点のＬｏｏｋＡｔベクトルと、撮像機７３のベクトルＺ’と、のなす角度である。第２角度は、視点のＵｐベクトルと、撮像機７３のベクトルＹ’と、のなす角度である。第３角度は、ＬｏｏｋＡｔベクトルおよびＵｐベクトルに対して垂直なベクトルと、撮像機７３のベクトルＸ’とのなす角度である。例えば、第２値は、第１角度、第２角度および第３角度の総和として定義される。第２値は、第１角度、第２角度および第３角度の最大値として定義されてもよい。なお、第１閾値の値、および、第２閾値の値は、任意である。
【００８１】
基準に適合するセンサ画像データが存在する場合、表示画像生成部３は、ステップＳ１０８に進む。基準に適合するセンサ画像データが存在しない場合、表示画像生成部３は、ステップＳ１０９に進む。
【００８２】
（ステップＳ１０８）  
図８（ａ）〜図８（ｃ）は、表示画像生成部における処理を例示する模式図である。  
図８（ａ）に表したように、ステップＳ１０８において、表示画像生成部３は、センサ画像データの第２画像を、ビューボリューム７６内に配置してレンダリングする。これにより、例えば、図８（ｂ）に示すような画像７７が生成される。なお、この時のビューボリューム７６は、撮像機７３の画角や焦点距離等から求められる。画像認識の分野で一般的に行われるカメラキャリブレーションにより撮像機７３の内部パラメータを求め、それに基づいてビューボリューム７６を設定してもよい。
【００８３】
（ステップＳ１０９）  
図７に表したように、表示画像生成部３は、ステップＳ１０７の後またはステップＳ１０８の後に、ステップＳ１０９を行う。表示画像生成部３は、視点の情報に基づいて、色が割り付けられた点群データ７８をレンダリングする。このとき、ステップＳ１０８によって画像７７が生成されている場合には、表示画像生成部３は、画像７７に点群データ７８を追記する。追記する際には、アルファブレンディングによって、ステップＳ１０８の結果と、点群データ７８のレンダリングの結果と、をブレンドしてもよい。例えば、図８（ｃ）のような画像が得られる。なお、この時に用いられるビューボリュームは、ステップＳ１０８と同様の方法で求められる。つまり、ステップＳ１０９で用いられるビューボリュームは、撮像機７３のパラメータから求められたビューボリュームと共通である。この場合、センサ画像データの第２画像が示す場所と、点群をレンダリングした結果が示す場所とは同じとなる。これにより、第２画像から対象物６０のテクスチャなどの視覚的な情報を得ることができるとともに、点群データに割り付けられた色から対象物６０の奥行を把握することができる。
【００８４】
以上説明したように、ステップＳ１０８およびステップＳ１０９によって、点群データをレンダリングして得られる第１画像と、撮像機７３によって撮像された第２画像と、が重畳される。第２画像によって、計測箇所に関するイメージを把握することができる。さらに、点群の色によって２次元画像からは把握することができない奥行感を把握することが可能となる。
【００８５】
（第２の実施形態）  
図９は、第２の実施形態に係る色情報決定装置を例示するブロック図である。  
図１０は、第２の実施形態に係る色情報決定装置の処理を例示するフローチャートである。  
図９に表したように、本実施形態に係る色情報決定装置１０２は、第１取得部１ｂと、決定部２ｂと、指定部５と、を含む。決定部２ｂは、計測方向決定部２１ｂと、色情報決定部２２と、を含む。
【００８６】
第１取得部１ｂは、第１の実施形態に関して説明した第１取得部１と同様に、点群データ等を取得する（ステップＳ１０１）。さらに、第１取得部１ｂは、点群データから算出された表面データを取得する（ステップＳ２０１）。表面データは、対象物６０の３次元形状を表す複数の面に関する情報を含む。表面データは、点群データを良く近似する。
【００８７】
例えば、表面データは、複数の３角形面によって３次元形状を表現する。各３角形面には、一意な面ＩＤが定義されている。３次元形状は、４角形以上の多角形面によって表現されてもよく、曲面などによってパラメトリック表現されてもよい。この場合には、多角形面や曲面などを３角形面に変換すればよい。
【００８８】
表面データは、例えば、点群データと同様に、外部の記憶装置から取得される。外部から表面データが取得されない場合、点群データから３角形面を構成することで、表面データを生成することができる。例えば、レーザレンジファインダによって点が得られている場合、レーザレンジファインダのディテクタを用いて面を構成する方法がある。また、ステレオカメラの奥行推定によって点が得られている場合、ピクセルの隣接関係を用いて面を構成する方法がある。この他にも、点群から面を直接推定する方法など、種々の方法がある。
【００８９】
使用者は、例えば入力デバイスを介して、指定部５に計測したい箇所に関する情報を入力する。指定部５は、使用者の入力に基づいて、計測基準点を指定する（ステップＳ２０２）。計測基準点は、表面データの複数の面のうちの１つの上に指定される。指定部５における処理には、ＣＧ分野で用いられるポリゴンデータのピッキング処理が用いられる。なお、入力デバイスには、タッチペン、タッチパネル、マウス、またはキーボードなど任意のデバイスが用いられる。
【００９０】
計測方向決定部２１ｂは、指定部５によって指定された計測基準点と、表面データと、に基づいて、基準方向ベクトルを算出する(ステップＳ２０３)。第２の実施形態では、第１の実施形態に関して説明したような計測対象物の指定は行われない。  
以下にステップＳ２０３の詳細について説明する。  
まず、指定部５で指定された計測基準点から計測対象面群を算出する。計測対象面群とは、計測基準点が含まれる三角形面の近傍でかつ平面とみなせる三角形面の面ＩＤの集合である。
【００９１】
図１１は、計測対象面群の算出を例示するフローチャートである。  
図１２は、計測対象面群の算出を例示する模式図である。  
図１１に示したステップＳ１２０１において、計測基準点を含む３角形面（以下、第１面Ｆ１という）の面ＩＤをスタック１に追加する。  
その後、スタック１から１つの面ＩＤを１つ取り出し（ステップＳ１２０２）、評価済み面リストにステップＳ１２０２において取り出された面ＩＤを追加する（ステップＳ１２０３）。
【００９２】
その後、探索対象面Ｆ２を算出する（ステップＳ１２０４）。探索対象面Ｆ２は、ステップＳ１２０２において取り出した面ＩＤに対応する３角形面（探索基準面Ｆ３）と稜線を共有し、かつ、評価済み面リストに面ＩＤが登録されていない３角形面である。例えば、複数の探索対象面Ｆ２（探索対象面群）が算出される。
【００９３】
その後、探索対象面群から未評価の探索対象面Ｆ２を１つ選択し（ステップＳ１２０５）、選択された面の面ＩＤを評価済み面リストに追加する（ステップＳ１２０６）。選択された探索対象面Ｆ２の法線ベクトルＶｎ２と、探索基準面Ｆ３の法線ベクトルＶｎ３とのなす角度θｎを算出する（ステップＳ１２０７）。  
その後、角度θｎが予め定められた閾値以下であるかを判定する（ステップＳ１２０８）。角度θｎが閾値よりも大きい場合には、ステップＳ１２１０に進む。角度θｎが閾値以下の場合には、探索対象面Ｆ２の向きが探索基準面Ｆ３の向きと同じであると見なして、ステップＳ１２０９に進む。ステップＳ１２０９では、当該探索対象面Ｆ２の面ＩＤをスタック１と計測対象面群に追加する。
【００９４】
その後、探索対象面群に含まれる全ての探索対象面Ｆ２が評価済みであるかを判定する（ステップＳ１２１０）。未評価の探索対象面Ｆ２が存在する場合には、ステップＳ１２０５からステップＳ１２１０までの処理を繰り返す。未評価の探索対象面Ｆ２が存在しない場合には、ステップＳ１２１１に進む。ステップＳ１２１１では、スタック１が空であるかを判定する。スタック１が空でない場合は、ステップＳ１２０２からステップＳ１２１１までの処理を繰り返す。スタック１が空である場合は、処理を終了する。
【００９５】
以上のように、図１１のフローチャートに従って処理を繰り返す。これにより、計測対象面群が得られる。１つの計測基準点につき最低１セットの計測対象面群が算出される。
【００９６】
求められた計測対象面群から基準方向ベクトルを算出する。基準方向ベクトルは、以下の式により求められる。
【数１】
2017036998.tif 000003
「Ｎ」は、計測対象面群に含まれる面の数である。「ｉ」は、計測対象面群に含まれる面の通し番号である。「v_normali」は、計測対象面群に含まれるｉ番目の面の正規化された法線ベクトルである。基準方向ベクトルは、例えば、計測基準点を含む第１面Ｆ１の法線の方向に基づいて算出されたベクトルである。
【００９７】
基準方向ベクトル（v_base）の算出方法は、上記に限られない。基準方向ベクトルの算出には、面群の代表ベクトルを決定する種々の方法が利用可能である。 例えば、計測対象面群に含まれる面を構成する頂点の位置座標に対して主成分分析を行う。そして、最小の固有値に対応する主軸を基準方向ベクトルとしてもよい。例えば、計測対象面群に含まれる面を構成する頂点に対して２次以上の多項式を当てはめる。その多項式曲面への計測基準点の写像の位置における法線ベクトルを基準方向ベクトルとしてもよい。
【００９８】
その後、図１０に表したように、基準方向ベクトルによって定義される平面（計測対象面群に対応する平面）と、点群データによって表された各点と、の間の距離を求める（ステップＳ１０４）。例えば、基準方向ベクトルに沿って測った距離が求められる。その後、ステップＳ１０４で求められた値に応じて、点群データに色情報を割り付ける（ステップＳ１０５）。
【００９９】
すなわち、色情報決定部２２は、第１面Ｆ１を含む平面と、対象物６０上の複数の点のそれぞれと、の間の距離に応じて点群データに色情報を割り付ける。ここで、第１面Ｆ１を含む平面は、例えば、表面データの複数の面の一部である。当該一部は、第１面Ｆ１を含み、実質的に平面と見なすことができる。なお、ステップＳ１０４、ステップＳ１０５には、第１の実施形態に関する説明との同様の説明を適用可能である。
【０１００】
以上によれば、使用者が計測のために１点を指示した段階で、一定方向に向けて配置されている計測対象物が見やすくなるような色付けが、例えば自動的に行われる。このため、もう一方の計測基準点の入力が容易になる。また、同じ計測対象物を測り続ける限り、計測対象物は、例えば常に見やすく色づけされている。このため、一定方向に向けて配置されている計測対象物の連続計測が容易となる。
【０１０１】
図１３は、第２の実施形態に係る画像生成装置を例示するブロック図である。  
図１４は、第２の実施形態に係る画像生成装置の処理を例示するフローチャートである。  
図１３に表したように、本実施形態に係る画像生成装置２０２は、色情報決定装置１０２と、表示画像生成部３と、第２取得部４と、を含む。  
画像生成装置２０２に含まれる色情報決定装置１０２には、図９〜図１２に関して説明した色情報決定装置と同様の説明を適用することができる。  
表示画像生成部３および第２取得部４には、第１の実施形態に係る画像生成装置２０１と同様の説明を適用することができる。
【０１０２】
図１４に示したステップＳ１０１〜ステップＳ１０５は、図１０に関して説明したステップＳ１０１〜ステップＳ１０５と同様である。これらの処理によって、点群データに色情報が割り付けられる。
【０１０３】
さらに、画像生成装置２０２は、ステップＳ１０６〜ステップＳ１０９を実行する。画像生成装置２０２におけるステップＳ１０６〜ステップＳ１０９は、図７に関して説明した処理と同様である。
【０１０４】
以上により、使用者が指定した計測基準点の情報に基づいて、点群データに色情報が割り付けられ、使用者に見易い画像を表示することができる。さらに、点群データをレンダリングして得られる画像とカメラ画像とが重畳される。これにより、さらに対象物の形状の把握が容易となり、計測基準点の設定が容易となる。
【０１０５】
以上、実施形態として色情報決定装置および画像生成装置を例示して説明したが、実施形態は、この色情報決定装置における処理や画像生成装置における処理をコンピュータに実行させるためのプログラムの形態であってもよい。または、実施形態は、このプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の形態であってもよい。
【０１０６】
上記の記録媒体としては、具体的には、ＣＤ-ＲＯＭ（-Ｒ／-ＲＷ）、光磁気ディスク、ＨＤ（ハードディスク）、ＤＶＤ-ＲＯＭ（-Ｒ／-ＲＷ／-ＲＡＭ）、ＦＤ（フレキシブルディスク）、フラッシュメモリ、メモリカードや、メモリスティック及びその他各種ＲＯＭやＲＡＭ等が想定できる。
【０１０７】
実施形態によれば、見易い画像を提供することができる色情報決定装置および画像生成装置が提供できる。
【０１０８】
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
【０１０９】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、第１取得部、第２取得部、決定部、計測方向決定部、色情報決定部、表示画像生成部、指定部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。  
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０１１０】
その他、本発明の実施の形態として上述した色情報決定装置および画像表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての色情報決定装置および画像表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０１１１】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０１１２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１３】
１、１ｂ…第１取得部、  ２、２ｂ…決定部、  ３…表示画像生成部、  ４…第２取得部、  ５…指定部、  ２１、２１ｂ…計測方向決定部、  ２２…色情報決定部、  ６０…対象物、  ６１…ブラケット、  ６２…レール、  ６３、６４…壁、  ７１…距離計、  ７３…撮像機、  ７５…計測器、  ７６…ビューボリューム、  ７７…画像、  ７８…点群データ、  １０１、１０２…色情報決定装置、  ２０１、２０２…画像生成装置、  Ｃ１…第１位置、  Ｄ１〜Ｄ４  第１〜第４点、  Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃ…方向、  Ｆ１…第１面、  Ｆ２…探索対象面、  Ｆ３…探索基準面、  Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ…距離、  Ｐ１…第１部分、  Ｓ１０１〜Ｓ１０９、Ｓ１２０１〜Ｓ１２１１、Ｓ２０１〜Ｓ２０３…ステップ、  Ｖｎ２、Ｖｎ３…法線ベクトル
【図１】
2017036998.tif 000004
【図２】
2017036998.tif 000005
【図３】
2017036998.tif 000006
【図４】
2017036998.tif 000007
【図５】
2017036998.tif 000008
【図６】
2017036998.tif 000009
【図７】
2017036998.tif 000010
【図８】
2017036998.tif 000011
【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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【図１４】
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