(57)【要約】【課題】点群データを圧縮する際に点群データによる再現性の低下を抑制する【解決手段】座標点群のデータを圧縮するデータ圧縮装置であって、座標点群は、三次元座標で表される座標点の集合により少なくとも１つの対象物における表面の三次元形状を示し、エッジ抽出部と、除外部とを備える。エッジ抽出部は、座標点群の中から、表面において形状、輝度および色調の少なくとも１つの変化が大きい箇所であるエッジの付近に位置する座標点を、変化が大きいことを示す予め設定されたエッジ抽出条件に基づいて抽出する。除外部は、エッジ抽出部により抽出された座標点よりも、エッジ抽出部により抽出されなかった座標点の方を多く除外することにより座標点群のデータを圧縮する。【選択図】図１
2017163256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座標点群のデータを圧縮するデータ圧縮装置であって、
前記座標点群は、三次元座標で表される座標点の集合により少なくとも１つの対象物における表面の三次元形状を示し、
前記座標点群の中から、前記表面において形状、輝度および色調の少なくとも１つの変化が大きい箇所であるエッジの付近に位置する前記座標点を、前記変化が大きいことを示す予め設定されたエッジ抽出条件に基づいて抽出するエッジ抽出部と、
前記エッジ抽出部により抽出された前記座標点よりも、前記エッジ抽出部により抽出されなかった前記座標点の方を多く除外することにより前記座標点群のデータを圧縮する除外部と
を備えるデータ圧縮装置。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ圧縮装置であって、
前記エッジ抽出部は、
前記座標点群を構成する複数の前記座標点のそれぞれについて、前記座標点の位置における前記表面の法線ベクトルを算出する法線ベクトル算出部と、
前記座標点群の中から１つの前記座標点を対象点として順次選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記対象点のそれぞれについて、前記対象点と、前記対象点の付近に位置する少なくとも１つの前記座標点とを含むように予め設定されたエッジ抽出領域を設定する領域設定部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点の前記法線ベクトルと、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点の前記法線ベクトルとが成す角度である法線ベクトル角度を算出する角度算出部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点のうち前記法線ベクトル角度が予め設定された判定角度以下となる前記座標点の数である判定用点数が少ないことを示す予め設定された点数判断条件を前記エッジ抽出条件として、前記点数判断条件が成立しているか否かを判断する点数判断部とを備え、
前記エッジ抽出部は、前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記点数判断条件が成立していると前記点数判断部が判断した場合に、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点を、前記エッジの付近に位置する前記座標点として抽出するデータ圧縮装置。
【請求項３】
請求項１に記載のデータ圧縮装置であって、
前記エッジ抽出部は、
前記座標点群の中から１つの前記座標点を対象点として順次選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記対象点のそれぞれについて、前記対象点と、前記対象点の付近に位置する少なくとも１つの前記座標点とを含むように予め設定されたエッジ抽出領域を設定する領域設定部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点および前記座標点の重心を算出する重心算出部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記重心算出部により算出された前記重心と前記対象点との距離である重心距離が大きいことを示す予め設定された距離判断条件を前記エッジ抽出条件として、前記距離判断条件が成立しているか否かを判断する距離判断部とを備え、
前記エッジ抽出部は、前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記距離判断条件が成立していると前記距離判断部が判断した場合に、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点を、前記エッジの付近に位置する前記座標点として抽出するデータ圧縮装置。
【請求項４】
請求項１に記載のデータ圧縮装置であって、
前記エッジ抽出部は、
前記座標点群を構成する複数の前記座標点のそれぞれについて、前記座標点の位置における前記表面の法線ベクトルを算出する法線ベクトル算出部と、
前記座標点群の中から１つの前記座標点を対象点として順次選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記対象点のそれぞれについて、前記選択部により選択された前記対象点と、前記対象点の付近に位置する少なくとも１つの前記座標点とを含むように予め設定されたエッジ抽出領域を設定する領域設定部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点を、前記対象点の法線ベクトルに直交する平面である射影面に射影する射影部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記射影面上において、輝度または色調の変化が大きい箇所が存在することを示す予め設定された輝度色調判断条件を前記エッジ抽出条件として、前記輝度色調判断条件が成立しているか否かを判断する輝度色調判断部とを備え、
前記エッジ抽出部は、前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記輝度色調判断条件が成立していると前記輝度色調判断部が判断した場合に、前記対象点を、前記エッジの付近に位置する前記座標点として抽出するデータ圧縮装置。
【請求項５】
請求項４に記載のデータ圧縮装置であって、
前記輝度色調判断部は、
前記射影面上に射影された前記エッジ抽出領域を複数のエッジ判定領域に分割する分割部と、
前記複数のエッジ判定領域のそれぞれについて、前記エッジ判定領域に含まれる前記座標点の輝度または色調を示すように予め設定された輝度色調特徴量を算出する特徴量算出部とを備え、
前記輝度色調判断部は、前記輝度色調特徴量が予め設定された輝度色調判定値以上である前記エッジ判定領域が１つ以上あり、且つ、前記輝度色調特徴量が前記輝度色調判定値未満である前記エッジ判定領域が１つ以上あることを前記輝度色調判断条件とするデータ圧縮装置。
【請求項６】
座標点群のデータを圧縮するデータ圧縮方法であって、
前記座標点群は、三次元座標で表される座標点の集合により少なくとも１つの対象物における表面の三次元形状を示し、
前記座標点群の中から、前記表面において形状、輝度および色調の少なくとも１つの変化が大きい箇所であるエッジの付近に位置する前記座標点を、前記変化が大きいことを示す予め設定されたエッジ抽出条件に基づいて抽出するエッジ抽出手順と、
前記エッジ抽出手順により抽出された前記座標点よりも、前記エッジ抽出手順により抽出されなかった前記座標点の方を多く除外することにより前記座標点群のデータを圧縮する除外手順と
を備えるデータ圧縮方法。
【請求項７】
三次元座標で表される座標点の集合により少なくとも１つの対象物における表面の三次元形状を示す座標点群のデータを圧縮するために、コンピュータを、
前記座標点群の中から、前記表面において形状、輝度および色調の少なくとも１つの変化が大きい箇所であるエッジの付近に位置する前記座標点を、前記変化が大きいことを示す予め設定されたエッジ抽出条件に基づいて抽出するエッジ抽出部、及び、
前記エッジ抽出部により抽出された前記座標点よりも、前記エッジ抽出部により抽出されなかった前記座標点の方を多く除外することにより前記座標点群のデータを圧縮する除外部
として機能させるためのデータ圧縮プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、対象物における表面の三次元形状を示す座標点群のデータを圧縮するデータ圧縮装置、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１のように、レーザスキャナを搭載した計測車両で対象道路を走行することにより対象道路の座標点群データを計測するモービルマッピングシステムが知られている。近年、３Ｄレーザースキャナ、ＵＡＶおよびモービルマッピングシステム等のように三次元点群データを生成するデバイスの普及により、大量の点群データを利用する状況が増えてきている。ＵＡＶは、Unmanned Aerial Vehicleの略である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２３２２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーザスキャナの精度の向上と、点群データを計測する領域の拡大とにより、点群データのデータ量が増大する一方である。そのため、現状では、点群データの受け渡しは、ローカルの外付けハードディスク等に点群データを保存して行われている。さらに、点群データを読み込んで表示するシステムを利用する際に、点群データのデータ量の増大に起因して、データの読み込みに失敗したり、表示に時間を要したりする。
【０００５】
上記の問題の解決方法として、通信速度が高速なネットワークを利用して点群データを流通させたり、ハイスペックなハードウェアを用いたりすることが考えられる。しかし、現状のネットワーク環境では、そのトラフィック量のために、大量な点群データの受け渡し及び読み込み処理ができなかったり、導入時の費用対効果が薄かったりするため、上記の問題を解決する事はできない。なお、点群データのサイズを圧縮するために点群データを単純に任意の等間隔で間引いた場合には、データサイズを縮小することができる。しかし、このようにデータを間引くと、点群データにより表される三次元形状が崩れてしまい、三次元形状の細部を上手く表示することができない。
【０００６】
本開示は、点群データを圧縮する際に点群データによる再現性の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様は、座標点群のデータを圧縮するデータ圧縮装置であって、エッジ抽出部と、除外部とを備える。座標点群は、三次元座標で表される座標点の集合により少なくとも１つの対象物における表面の三次元形状を示す。
【０００８】
エッジ抽出部は、座標点群の中から、表面において形状、輝度および色調の少なくとも１つの変化が大きい箇所であるエッジの付近に位置する座標点を、変化が大きいことを示す予め設定されたエッジ抽出条件に基づいて抽出する。除外部は、エッジ抽出部により抽出された座標点よりも、エッジ抽出部により抽出されなかった座標点の方を多く除外することにより座標点群のデータを圧縮する。
【０００９】
このように構成された本開示のデータ圧縮装置は、対象物の表面における形状、輝度および色調の少なくとも１つの変化が大きい箇所の付近に位置する座標点を優先的に残して、座標点群のデータを圧縮する。これにより、本開示のデータ圧縮装置は、座標点群のデータを圧縮する際に、対象物の表面における形状、輝度および色調の少なくとも１つで、座標点群のデータによる再現性の低下を抑制することができる。
【００１０】
本開示の一態様は、エッジ抽出部が、法線ベクトル算出部と、選択部と、領域設定部と、角度算出部と、点数判断部とを備え、エッジ抽出部は、領域設定部により設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、点数判断条件が成立していると点数判断部が判断した場合に、エッジ抽出領域に含まれる対象点を、エッジの付近に位置する座標点として抽出するようにしてもよい。
【００１１】
法線ベクトル算出部は、座標点群を構成する複数の座標点のそれぞれについて、座標点の位置における表面の法線ベクトルを算出する。選択部は、座標点群の中から１つの座標点を対象点として順次選択する。領域設定部は、選択部により選択された対象点のそれぞれについて、対象点と、対象点の付近に位置する少なくとも１つの座標点とを含むように予め設定されたエッジ抽出領域を設定する。
【００１２】
角度算出部は、領域設定部により設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、エッジ抽出領域に含まれる対象点の法線ベクトルと、エッジ抽出領域に含まれる座標点の法線ベクトルとが成す角度である法線ベクトル角度を算出する。
【００１３】
点数判断部は、領域設定部により設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、エッジ抽出領域に含まれる座標点のうち法線ベクトル角度が予め設定された判定角度以下となる座標点の数である判定用点数が少ないことを示す予め設定された点数判断条件をエッジ抽出条件として、点数判断条件が成立しているか否かを判断する。
【００１４】
このように構成された本開示のデータ圧縮装置は、対象物の表面における形状の変化が大きい箇所の付近に位置する座標点を優先的に残して、座標点群のデータを圧縮する。これにより、本開示のデータ圧縮装置は、座標点群のデータを圧縮する際に、対象物の表面における形状で、座標点群のデータによる再現性の低下を抑制することができる。
【００１５】
本開示の一態様は、エッジ抽出部が、選択部と、領域設定部と、重心算出部と、距離判断部とを備え、エッジ抽出部は、領域設定部により設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、距離判断条件が成立していると距離判断部が判断した場合に、エッジ抽出領域に含まれる対象点を、エッジの付近に位置する座標点として抽出するようにしてもよい。
【００１６】
選択部は、座標点群の中から１つの座標点を対象点として順次選択する。領域設定部は、選択部により選択された対象点のそれぞれについて、対象点と、対象点の付近に位置する少なくとも１つの座標点とを含むように予め設定されたエッジ抽出領域を設定する。
【００１７】
重心算出部は、領域設定部により設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、エッジ抽出領域に含まれる対象点および座標点の重心を算出する。距離判断部は、領域設定部により設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、重心算出部により算出された重心と対象点との距離である重心距離が大きいことを示す予め設定された距離判断条件をエッジ抽出条件として、距離判断条件が成立しているか否かを判断する。
【００１８】
このように構成された本開示のデータ圧縮装置は、対象物の表面における形状の変化が大きい箇所の付近に位置する座標点を優先的に残して、座標点群のデータを圧縮する。これにより、本開示のデータ圧縮装置は、座標点群のデータを圧縮する際に、対象物の表面における形状で、座標点群のデータによる再現性の低下を抑制することができる。
【００１９】
本開示の一態様は、エッジ抽出部が、法線ベクトル算出部と、選択部と、領域設定部と、射影部と、輝度色調判断部とを備え、エッジ抽出部は、領域設定部により設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、輝度色調判断条件が成立していると輝度色調判断部が判断した場合に、対象点を、エッジの付近に位置する座標点として抽出するようにしてもよい。
【００２０】
法線ベクトル算出部は、座標点群を構成する複数の座標点のそれぞれについて、座標点の位置における表面の法線ベクトルを算出する。選択部は、座標点群の中から１つの座標点を対象点として順次選択する。領域設定部は、選択部により選択された対象点のそれぞれについて、選択部により選択された対象点と、対象点の付近に位置する少なくとも１つの座標点とを含むように予め設定されたエッジ抽出領域を設定する。
【００２１】
射影部は、領域設定部により設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、エッジ抽出領域に含まれる座標点を、対象点の法線ベクトルに直交する平面である射影面に射影する。
【００２２】
輝度色調判断部は、領域設定部により設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、射影面上において、輝度または色調の変化が大きい箇所が存在することを示す予め設定された輝度色調判断条件をエッジ抽出条件として、輝度色調判断条件が成立しているか否かを判断する。
【００２３】
このように構成された本開示のデータ圧縮装置は、三次元空間内に分布している座標点を二次元平面上に配置することにより、座標点を取り扱うための次元を小さくする。このため、本開示のデータ圧縮装置は、輝度または色調の変化が大きい箇所が存在するか否かを判断するための処理負荷を低減することができる。
【００２４】
本開示の一態様は、輝度色調判断部が、分割部と、特徴量算出部とを備え、輝度色調判断部は、輝度色調特徴量が予め設定された輝度色調判定値以上であるエッジ判定領域が１つ以上あり、且つ、輝度色調特徴量が輝度色調判定値未満であるエッジ判定領域が１つ以上あることを輝度色調判断条件とするようにしてもよい。
【００２５】
分割部は、射影面上に射影されたエッジ抽出領域を複数のエッジ判定領域に分割する。特徴量算出部は、複数のエッジ判定領域のそれぞれについて、エッジ判定領域に含まれる座標点の輝度または色調を示すように予め設定された輝度色調特徴量を算出する。
【００２６】
このように構成された本開示のデータ圧縮装置は、対象物の表面における輝度または色調の変化が大きい箇所の付近に位置する座標点を優先的に残して、座標点群のデータを圧縮する。これにより、本開示のデータ圧縮装置は、座標点群のデータを圧縮する際に、対象物の表面における輝度または色調で、座標点群のデータによる再現性の低下を抑制することができる。
【００２７】
本開示の別の態様は、座標点群のデータを圧縮するデータ圧縮方法であって、エッジ抽出手順と、除外手順とを備える。座標点群は、三次元座標で表される座標点の集合により少なくとも１つの対象物における表面の三次元形状を示す。
【００２８】
エッジ抽出手順は、座標点群の中から、表面において形状、輝度および色調の少なくとも１つの変化が大きい箇所であるエッジの付近に位置する座標点を、変化が大きいことを示す予め設定されたエッジ抽出条件に基づいて抽出する。除外手順は、エッジ抽出手順により抽出された座標点よりも、エッジ抽出手順により抽出されなかった座標点の方を多く除外することにより座標点群のデータを圧縮する。
【００２９】
本開示のデータ圧縮方法は、本開示のデータ圧縮装置にて実行される方法であり、当該方法を実行することで、本開示のデータ圧縮装置と同様の効果を得ることができる。
本開示の更に別の態様は、三次元座標で表される座標点の集合により少なくとも１つの対象物における表面の三次元形状を示す座標点群のデータを圧縮するために、コンピュータを、エッジ抽出部、及び、除外部として機能させるためのデータ圧縮プログラムである。
【００３０】
本開示のデータ圧縮プログラムによって制御されるコンピュータは、本開示のデータ圧縮装置の一部を構成することができ、本開示のデータ圧縮装置と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】データ圧縮装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】データ圧縮処理を示すフローチャートである。
【図３】法線ベクトル算出処理を示すフローチャートである。
【図４】固有ベクトルｖ１，ｖ２，ｖ３を示す図である。
【図５】形状エッジ抽出処理を示すフローチャートである。
【図６】対象点の付近でエッジが形成されていない場合の法線ベクトルを示す図である。
【図７】対象点の付近でエッジが形成されている場合の法線ベクトルを示す図である。
【図８】対象点の付近でエッジが形成されていない場合の重心を示す図である。
【図９】対象点の付近でエッジが形成されている第１の例における重心を示す図である。
【図１０】対象点の付近でエッジが形成されている第２の例における重心を示す図である。
【図１１】輝度エッジ抽出処理を示すフローチャートである。
【図１２】近傍点の射影を説明する図である。
【図１３】エッジ判定領域Ｒｅ１〜Ｒｅ８を示す図である。
【図１４】輝度エッジの判断方法を説明する図である。
【図１５】点群圧縮処理を示すフローチャートである。
【図１６】圧縮前後の座標点群を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に本開示の実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態のデータ圧縮装置１は、図１に示すように、表示部１１と、操作入力部１２と、データ記憶部１３と、データ入出力部１４と、制御部１５とを備える。
【００３３】
表示部１１は、図示しない表示装置を備え、表示装置の表示画面に各種画像を表示する。
操作入力部１２は、図示しないキーボードおよびマウスを介して使用者が行った入力操作を特定するための入力操作情報を出力する。
【００３４】
データ記憶部１３は、各種データを記憶するための記憶装置である。
データ入出力部１４は、有線または無線で接続された外部機器との間でデータの入出力を行う。
【００３５】
制御部１５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスラインなどからなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されている。マイクロコンピュータの各種機能は、ＣＰＵが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、ＲＯＭが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。そして制御部１５は、操作入力部１２およびデータ入出力部１４からの入力に基づいて各種処理を実行し、表示部１１、データ記憶部１３およびデータ入出力部１４を制御する。
【００３６】
このように構成されたデータ圧縮装置１において、制御部１５は、データ圧縮処理を実行する。なお、制御部１５が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。
【００３７】
ここで、制御部１５が実行するデータ圧縮処理の手順を説明する。データ圧縮処理は、データ圧縮処理を実行するために制御部１５に記憶されたデータ圧縮プログラム２０を使用者の入力操作により起動することで実行される。なおデータ圧縮プログラム２０は、データ圧縮装置１に予めインストールされていてもよいし、記録媒体またはネットワークを介してインストールされるようにしてもよい。記録媒体としては、例えば光ディスク、磁気ディスクおよび半導体メモリなどが挙げられる。
【００３８】
データ圧縮処理が実行されると、制御部１５は、図２に示すように、まず、Ｓ１０にて、道路地図データを作成する対象となる道路（以下、対象道路という）を選択するための画像（以下、対象道路選択画像という）を表示部１１の表示画面に表示する。
【００３９】
その後Ｓ２０にて、使用者により選択された対象道路を特定する対象道路特定情報が操作入力部１２から入力されたか否かを判断する。ここで、対象道路特定情報が入力されていない場合には、Ｓ２０の処理を繰り返すことにより、対象道路特定情報が入力するまで待機する。そして、対象道路特定情報が入力されると、Ｓ３０にて、対象道路特定情報により特定される対象道路とその周辺の座標点群データをデータ記憶部１３から取得する。なお、対象道路とその周辺の座標点群データは、データ圧縮処理を開始する前に予めデータ記憶部１３に記憶される。
【００４０】
対象道路とその周辺の座標点群データは、対象道路の三次元形状を表す複数地点の三次元座標の集合であり、例えばモービルマッピングシステム（以下、ＭＭＳ）を利用して取得される。ＭＭＳは、Mobile Mapping Systemの略である。ＭＭＳでは、レーザスキャナを搭載した計測車両で対象道路を走行することにより、対象道路とその周辺の座標点群データを計測する。対象道路とその周辺の座標点群データは、計測車両の現在位置と、レーザスキャナがパルスレーザ光を照射した方向と、パルスレーザ光を照射してから反射レーザ光を検出するまでの時間に基づいて、レーザ光を反射した地点の三次元座標を計測することにより取得される。座標点群データのデータ構造は、テキスト形式でもよいし、既に流通している一般的な点群フォーマット（例えば、ＬＡＳ形式）を用いたものでもよく、その形式を問わない。
【００４１】
次にＳ４０にて、Ｓ３０で取得した座標点群データを、エッジ抽出可能な状態に加工する。具体的には、三次元座標で表される座標値と、色情報または反射強度等の付属情報とにより、座標点群データを構成する複数の点データのそれぞれについて、エッジ抽出可能なデータ形式へ変換し、更に、変換した点データのそれぞれに対して、各点データを識別可能な固有番号を付与する。本実施形態の点データは、少なくとも、（ｘ，ｙ，ｚ）で表される座標値と、輝度を示す付属情報とを含む。以下、Ｓ３０で取得した座標点群データにより表される座標点群を構成する複数の点のそれぞれを座標点という。
【００４２】
そしてＳ５０にて、法線ベクトル算出処理を実行する。ここで、Ｓ５０の法線ベクトル算出処理の手順を説明する。本実施形態の法線ベクトル算出処理では、例えば主成分分析を用いた手法の一つを採用して法線ベクトルを算出する。主成分分析を用いた手法では、後述する対象点と、対象点の付近に位置する１または複数の座標点とを平面に近似し、その平面の法線ベクトルを対象点の法線ベクトルとみなす。
【００４３】
法線ベクトル算出処理が実行されると、制御部１５は、図３に示すように、まずＳ２１０にて、座標点群を構成する複数の座標点の中から、法線ベクトルが算出されていない座標点を１つ選択する。以下、Ｓ２１０で選択された座標点を対象点という。またＳ２２０にて、Ｓ２１０で選択した対象点を中心として予め設定された第１領域半径を有する球状のベクトル算出領域を設定する。
【００４４】
そしてＳ２３０にて、Ｓ２２０で設定されたベクトル算出領域内に含まれる全ての座標点に対して、下式（１），（２），（３）に示す分散Ｖ（ｘ），Ｖ（ｙ），Ｖ（ｚ）と、下式（４），（５），（６）に示す共分散Ｃｏｖ（ｘ，ｙ），Ｃｏｖ（ｙ，ｚ），Ｃｏｖ（ｚ，ｘ）を算出する。なお、下式（１）〜（６）におけるｘｉ，ｙｉ，ｚｉはそれぞれ、座標点のＸ，Ｙ，Ｚ座標の値である。下式（１）〜（６）におけるｎは、ベクトル算出領域内に含まれる座標点の数である。
【００４５】
【数１】
2017163256.tif 000003
【００４６】
さらにＳ２４０にて、Ｓ２３０で算出した分散Ｖ（ｘ），Ｖ（ｙ），Ｖ（ｚ）と共分散Ｃｏｖ（ｘ，ｙ），Ｃｏｖ（ｙ，ｚ），Ｃｏｖ（ｚ，ｘ）を用いて、下式（７）に示す分散共分散行列Ａを作成する。
【００４７】
【数２】
2017163256.tif 000004
【００４８】
そしてＳ２５０にて、下式（８）を用いて、分散共分散行列Ａの固有値λ１，λ２，λ３を算出する。但し、λ１≧λ２≧λ３である。なお、下式（８）における行列Ｅは、下式（９）で表される。
【００４９】
【数３】
2017163256.tif 000005
【００５０】
次にＳ２６０にて、固有値λ１，λ２，λ３のそれぞれに対応する固有ベクトルｖ１，ｖ２，ｖ３を算出する。分散共分散行列の性質により、この３つの固有ベクトルｖ１，ｖ２，ｖ３はそれぞれ直交しており、ベクトル算出領域内に含まれる全ての座標点の形状的な傾向により方向付けられている。さらに、固有値により各固有ベクトルの方向の相関の強さがわかる。つまり、最も相関の弱い固有ベクトルは法線ベクトルとみなすことができる。例えば、図４に示すように、複数の座標点の形状的な傾向が平面ＰＬにより表されているとすると、固有ベクトルｖ１，ｖ２は平面ＰＬに対して平行となり、固有ベクトルｖ３は平面ＰＬに対して垂直となる。
【００５１】
そして、Ｓ２６０の処理が終了すると、図３に示すように、Ｓ２７０にて、固有ベクトルｖ３を、Ｓ２１０で選択された対象点の法線ベクトルとして登録する。その後Ｓ２８０にて、座標点群を構成する全ての座標点が対象点として選択されたか否かを判断する。ここで、全ての座標点が選択されていない場合には、Ｓ２１０に移行する。一方、全ての座標点が選択された場合には、法線ベクトル算出処理を終了する。
【００５２】
そして、法線ベクトル算出処理が終了すると、図２に示すように、Ｓ６０にて、形状エッジ抽出処理を実行する。ここで、Ｓ６０の形状エッジ抽出処理の手順を説明する。本実施形態の形状エッジ抽出処理では、座標点群が構成する物体表面の形状的なエッジを抽出する。一般にエッジ抽出機能は、エッジ検出精度と処理速度により評価されるが、本開示におけるエッジ抽出の目的は、見かけの形状を損なわずに座標点群データのデータ数を削減することであるため、厳密にエッジを抽出する必要はなく、同時にエッジ周辺を抽出してしまっても何ら問題ない。そのため、処理速度に重点を置き、処理を簡略化することによりエッジを含むエッジ周辺の点群を高速に抽出する。
【００５３】
形状エッジ抽出処理が実行されると、制御部１５は、図５に示すように、まずＳ４１０にて、座標点群を構成する複数の座標点の中から座標点を１つ選択する。以下、Ｓ４１０で選択された座標点を対象点という。またＳ４２０にて、Ｓ４１０で選択した対象点を中心として予め設定された第２領域半径を有する球状のエッジ抽出領域を設定する。
【００５４】
そしてＳ４３０にて、Ｓ４１０で選択された対象点の法線ベクトルと、Ｓ４２０で設定されたエッジ抽出領域内に含まれており且つ対象点ではない座標点（以下、近傍点）の法線ベクトルとが成す角度αを算出する。Ｓ４３０では、エッジ抽出領域内に含まれる近傍点のそれぞれについて角度αが算出される。
【００５５】
またＳ４４０にて、角度αが予め設定されたエッジ判定角度以下となる近傍点の数Ｎｊ（以下、判定用点数Ｎｊ）を算出する。そしてＳ４５０にて、判定用点数Ｎｊを、Ｓ４１０で選択された対象点の特徴量ＦＡ１として登録する。
【００５６】
次にＳ４６０にて、エッジ抽出領域内に含まれている複数の座標点の重心（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）を算出する。Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇはそれぞれ下式（１０），（１１），（１２）で算出される。なお、下式（１０）〜（１２）におけるｘ０，ｙ０，ｚ０はそれぞれ、対象点のＸ，Ｙ，Ｚ座標の値である。下式（１０）〜（１２）におけるｘｉ，ｙｉ，ｚｉはそれぞれ、近傍点のＸ，Ｙ，Ｚ座標の値である。下式（１０）〜（１２）におけるｎは、ベクトル算出領域内に含まれる近傍点の数である。
【００５７】
【数４】
2017163256.tif 000006
【００５８】
またＳ４７０にて、Ｓ４１０で選択した対象点と、Ｓ４６０で算出された重心との距離Ｌｊを算出する。そしてＳ４８０にて、距離Ｌｊを、Ｓ４１０で選択された対象点の特徴量ＦＡ２として登録する。
【００５９】
その後Ｓ４９０にて、Ｓ４５０で登録された特徴量ＦＡ１が予め設定された第１エッジ判定値未満であるか否かを判断する。ここで、特徴量ＦＡ１が第１エッジ判定値未満である場合には、Ｓ５１０に移行する。一方、特徴量ＦＡ１が第１エッジ判定値以上である場合には、Ｓ５００に移行する。
【００６０】
例えば図６に示すように、対象点Ｐｓ１の付近でエッジが形成されておらず、対象点Ｐｓ１と近傍点Ｐｎ１，Ｐｎ２，Ｐｎ３，Ｐｎ４，Ｐｎ５，Ｐｎ６，Ｐｎ７，Ｐｎ８とが同一の平面ＰＬ１上に位置しているとする。この場合には、対象点Ｐｓ１の法線ベクトルＶｓ１と、近傍点Ｐｎ１〜Ｐｎ８の法線ベクトルＶｎ１〜Ｖｎ８との成す角度αは０°である。このため、判定用点数Ｎｊ＝８となる。
【００６１】
また図７に示すように、対象点Ｐｓ１１の付近でエッジが形成されており、対象点Ｐｓ１１と近傍点Ｐｎ１１，Ｐｎ１２，Ｐｎ１３，Ｐｎ１４，Ｐｎ１５が同一の平面ＰＬ１１上に位置し、近傍点Ｐｎ１６，Ｐｎ１７，Ｐｎ１８が平面ＰＬ１１に対して垂直な平面ＰＬ１２上に位置しているとする。この場合には、対象点Ｐｓ１１の法線ベクトルＶｓ１１と、近傍点Ｐｎ１１〜Ｐｎ１５の法線ベクトルＶｎ１１〜Ｖｎ１５との成す角度αは０°である。また、法線ベクトルＶｓ１１と、近傍点Ｐｎ１６〜Ｐｎ１７の法線ベクトルＶｎ１６〜Ｖｎ１８との成す角度αは９０°である。このため、判定用点数Ｎｊ＝５となる。
【００６２】
このように、対象点の付近でエッジが形成されていると判定用点数Ｎｊが小さくなるため、特徴量ＦＡ１（すなわち、判定用点数Ｎｊ）によりエッジの有無を判定することができる。
【００６３】
そしてＳ５００に移行すると、Ｓ４８０で登録された特徴量ＦＡ２が予め設定された第２エッジ判定値より大きいか否かを判断する。ここで、特徴量ＦＡ２が第２エッジ判定値より大きい場合には、Ｓ５１０に移行する。一方、特徴量ＦＡ２が第２エッジ判定値以下である場合には、Ｓ５２０に移行する。
【００６４】
例えば図８に示すように、エッジ抽出領域Ｒ２内において対象点Ｐｓ２１と近傍点Ｐｎ２１，Ｐｎ２２，Ｐｎ２３，Ｐｎ２４，Ｐｎ２５，Ｐｎ２６，Ｐｎ２７，Ｐｎ２８とが等間隔で一直線に配置されているとする。なお、対象点Ｐｓ２１の左側に近傍点Ｐｎ２１，Ｐｎ２２，Ｐｎ２３，Ｐｎ２４が位置し、対象点Ｐｓ２１の右側に近傍点Ｐｎ２５，Ｐｎ２６，Ｐｎ２７，Ｐｎ２８が位置している。すなわち、対象点Ｐｓ２１の付近でエッジが形成されていない。この場合には、エッジ抽出領域Ｒ２内に含まれている対象点Ｐｓ２１および近傍点Ｐｎ２１〜Ｐｎ２８の重心Ｇ２と対象点Ｐｓ２１とが一致するため、距離Ｌｊ＝０．０となる。
【００６５】
また図９に示すように、エッジ抽出領域Ｒ３内において対象点Ｐｓ３１と近傍点Ｐｎ３１，Ｐｎ３２，Ｐｎ３３，Ｐｎ３４とが等間隔で一直線に配置されているとする。なお、対象点Ｐｓ３１の左側に近傍点Ｐｎ３１，Ｐｎ３２，Ｐｎ３３，Ｐｎ３４が位置している。すなわち、対象点Ｐｓ３１の付近でエッジが形成されている。この場合には、エッジ抽出領域Ｒ３内に含まれている対象点Ｐｓ３１および近傍点Ｐｎ３１〜Ｐｎ３４の重心Ｇ３と近傍点Ｐｎ３３とが一致するため、距離Ｌｊは０より大きい値（例えば０．５）となる。
【００６６】
また図１０に示すように、エッジ抽出領域Ｒ４内において対象点Ｐｓ４１と近傍点Ｐｎ４１，Ｐｎ４２，Ｐｎ４３，Ｐｎ４４とが等間隔で一直線に配置され、対象点Ｐｓ４１と近傍点Ｐｎ４５，Ｐｎ４６，Ｐｎ４７，Ｐｎ４８とが等間隔で一直線に配置されているとする。なお、対象点Ｐｓ４１の左側に近傍点Ｐｎ４１，Ｐｎ４２，Ｐｎ４３，Ｐｎ４４が位置し、対象点Ｐｓ４１の下側に近傍点Ｐｎ４５，Ｐｎ４６，Ｐｎ４７，Ｐｎ４８が位置している。すなわち、対象点Ｐｓ４１の付近でエッジが形成されている。この場合には、エッジ抽出領域Ｒ４内に含まれている対象点Ｐｓ４１および近傍点Ｐｎ４１〜Ｐｎ４８の重心Ｇ４は、対象点Ｐｓ４１の左下側に位置する。このため、距離Ｌｊは０より大きい値（例えば０．７）となる。
【００６７】
このように、対象点の付近でエッジが形成されていると距離Ｌｊが大きくなるため、特徴量ＦＡ２（すなわち、距離Ｌｊ）によりエッジの有無を判定することができる。
そしてＳ５１０に移行すると、Ｓ４１０で選択した対象点を形状エッジとして登録する。形状エッジとは、座標点群が構成する物体の表面において形状の変化が大きい箇所であり、例えば、段差および端部が挙げられる。具体的には、Ｓ４１０で選択した対象点に対して、形状エッジであることを示す形状エッジ情報を付与する。そしてＳ５１０の処理が終了すると、Ｓ５２０に移行する。
【００６８】
そしてＳ５２０に移行すると、座標点群を構成する全ての座標点が対象点として選択されたか否かを判断する。ここで、全ての座標点が選択されていない場合には、Ｓ４１０に移行する。一方、全ての座標点が選択された場合には、形状エッジ抽出処理を終了する。
【００６９】
そして、形状エッジ抽出処理が終了すると、図２に示すように、Ｓ７０にて、輝度エッジ抽出処理を実行する。ここで、Ｓ７０の輝度エッジ抽出処理の手順を説明する。本実施形態の輝度エッジ抽出処理では、座標点群が構成する物体表面における輝度のエッジを抽出する。輝度エッジの抽出に関しては、画像処理の分野において数多の手法が発明されている。たとえば、Sobelオペレータ、Laplacianオペレータ、Cannyオペレータがある。これらの手法では、ある大きさの小領域を設定し、その小領域の中で計算することにより、輝度的にエッジらしい箇所を抽出する。しかし多くの場合、これらの手法は対象が２次元上に整列していることに基づいているため、そのままでは３次元点群に利用することができない。そこで本実施形態では、これらの画像処理の手法を容易に利用できる形に３次元点群を解釈することにより、画像処理の輝度エッジ抽出手法を用いて輝度エッジを抽出する。
【００７０】
輝度エッジ抽出処理が実行されると、制御部１５は、図１１に示すように、まずＳ６１０にて、座標点群を構成する複数の座標点の中から座標点を１つ選択する。以下、Ｓ６１０で選択された座標点を対象点という。またＳ６２０にて、Ｓ６１０で選択した対象点を中心として予め設定された第３領域半径を有する球状のエッジ抽出領域を設定する。
【００７１】
そしてＳ６３０にて、Ｓ６２０で設定されたエッジ抽出領域内に含まれており且つ対象点ではない座標点（以下、近傍点）の全てを、Ｓ６１０で選択された対象点の法線ベクトルに直交する平面（以下、射影面）に射影する。これにより、対象点が含まれる平面上で近傍点を扱うことができる。例えば図１２に示すように、対象点Ｐｓ５１の法線ベクトルＶｓ５１に直交する平面ＰＬ５に近傍点を射影することにより、近傍点を平面ＰＬ５上で扱うことができる。
【００７２】
Ｓ６３０の処理が終了すると、図１１に示すように、Ｓ６４０にて、射影面上に射影されたエッジ抽出領域を８つのエッジ判定領域Ｒｅ１，Ｒｅ２，Ｒｅ３，Ｒｅ４，Ｒｅ５，Ｒｅ６，Ｒｅ７，Ｒｅ８に分割する。８つのエッジ判定領域Ｒｅ１〜Ｒｅ８は、図１３に示すように、射影面上において対象点を中心Ｏｅとするとともにエッジ抽出領域の境界を円周Ｃｅとする円の内部の領域を、中心角が４５°の扇形で分割することにより形成されている。
【００７３】
次にＳ６５０にて、８つのエッジ判定領域Ｒｅ１〜Ｒｅ８のそれぞれについて、下式（１３）に示す特徴量ＦＡ３を算出する。なお、下式（１３）におけるｌｉは近傍点と対象点との距離であり、下式（１３）におけるＩｉは近傍点の輝度値である。下式（１３）におけるＩｍａｘは、エッジ判定領域Ｒｅ１〜Ｒｅ８に含まれる近傍点の輝度値の最大値である。下式（１３）におけるｎは、エッジ判定領域Ｒｅ１〜Ｒｅ８内に含まれる近傍点の数である。
【００７４】
【数５】
2017163256.tif 000007
【００７５】
そしてＳ６６０にて、特徴量ＦＡ３を用いて予め設定されたエッジ判定条件が成立したか否かを判断する。このエッジ判定条件は、特徴量ＦＡ３が予め設定された第３エッジ判定値以上であるエッジ判定領域が１つ以上あり、且つ、特徴量ＦＡ３が第３エッジ判定値未満であるエッジ判定領域が１つ以上あることである。ここで、エッジ判定条件が成立していない場合には、Ｓ６８０に移行する。一方、エッジ判定条件が成立した場合には、Ｓ６７０にて、Ｓ６１０で選択した対象点を輝度エッジとして登録する。輝度エッジとは、座標点群が構成する物体の表面において輝度の変化が大きい箇所である。具体的には、Ｓ６１０で選択した対象点に対して、輝度エッジであることを示す輝度エッジ情報を付与する。そしてＳ６７０の処理が終了すると、Ｓ６８０に移行する。
【００７６】
例えば図１４に示すように、射影面ＰＬ６において、輝度が低い低輝度領域ＲＩが存在しているとする。この場合において、対象点Ｐｓ６１では、エッジ判定領域Ｒｅ１，Ｒｅ２，Ｒｅ３，Ｒｅ８で特徴量ＦＡ３が第３エッジ判定値以上となり、エッジ判定領域Ｒｅ４〜Ｒｅ７が第３エッジ判定値未満となる。このため、対象点Ｐｓ６１は輝度エッジであると判断される。また、対象点Ｐｓ６２では、エッジ判定領域Ｒｅ１〜Ｒｅ８が第３エッジ判定値以上となる。このため、対象点Ｐｓ６２は輝度エッジでないと判断される。また、対象点Ｐｓ６３では、エッジ判定領域Ｒｅ１，Ｒｅ２，Ｒｅ７，Ｒｅ８で特徴量ＦＡ３が第３エッジ判定値未満となり、エッジ判定領域Ｒｅ３〜Ｒｅ６が第３エッジ判定値以上となる。このため、対象点Ｐｓ６３は輝度エッジであると判断される。
【００７７】
そしてＳ６８０に移行すると、図１１に示すように、座標点群を構成する全ての座標点が対象点として選択されたか否かを判断する。ここで、全ての座標点が選択されていない場合には、Ｓ６１０に移行する。一方、全ての座標点が選択された場合には、輝度エッジ抽出処理を終了する。
【００７８】
そして、輝度エッジ抽出処理が終了すると、図２に示すように、Ｓ８０にて、点群圧縮処理を実行する。ここで、Ｓ８０の点群圧縮処理の手順を説明する。
点群圧縮処理が実行されると、制御部１５は、図１５に示すように、まずＳ８１０にて、座標点群を構成する複数の座標点の中から座標点を１つ選択する。以下、Ｓ８１０で選択された座標点を対象点という。次にＳ８２０にて、疑似乱数を１つ生成する。
【００７９】
そしてＳ８３０にて、Ｓ８１０で選択された対象点がエッジであるか否かを判断する。具体的には、対象点に形状エッジ情報または輝度エッジ情報が付与されている場合に、対象点がエッジであると判断する。ここで、対象点がエッジでない場合には、Ｓ８４０にて、Ｓ８２０で生成した疑似乱数が予め設定された第１記憶判定値と一致しているか否かを判断する。第１記憶判定値は複数設定されている。ここで、疑似乱数が第１記憶判定値と一致している場合には、Ｓ８６０に移行する。一方、疑似乱数が第１記憶判定値と一致していない場合には、Ｓ８７０に移行する。
【００８０】
またＳ８３０にて、対象点がエッジである場合には、Ｓ８５０にて、Ｓ８２０で生成した疑似乱数が予め設定された第２記憶判定値と一致しているか否かを判断する。第２記憶判定値は、第１記憶判定値より多い数となるように複数設定されている。したがって、対象点がエッジである場合は、対象点がエッジでない場合よりも、対象点が記憶データとして登録される確率が高い。ここで、疑似乱数が第２記憶判定値と一致している場合には、Ｓ８６０に移行する。一方、疑似乱数が第２記憶判定値と一致していない場合には、Ｓ８７０に移行する。
【００８１】
そしてＳ８６０に移行すると、Ｓ８１０で選択された対象点を記憶データとして登録する。具体的には、Ｓ８１０で選択した対象点に対して、記憶データであることを示す記憶データ情報を付与する。そしてＳ８６０の処理が終了すると、Ｓ８７０に移行する。
【００８２】
そしてＳ８７０に移行すると、座標点群を構成する全ての座標点が対象点として選択されたか否かを判断する。ここで、全ての座標点が選択されていない場合には、Ｓ８１０に移行する。一方、全ての座標点が選択された場合には、点群圧縮処理を終了する。
【００８３】
そして、点群圧縮処理が終了すると、図２に示すように、Ｓ９０にて、座標点群を構成する全ての座標点のうち、記憶データとして登録されている座標点のデータをデータ記憶部１３に記憶し、データ圧縮処理を終了する。
【００８４】
このように構成されたデータ圧縮装置１は、座標点群のデータを圧縮する。座標点群は、三次元座標で表される座標点の集合により対象道路における表面の三次元形状を示す。
データ圧縮装置１は、座標点群の中から、表面において形状と輝度の変化が大きい箇所であるエッジの付近に位置する座標点を抽出する。データ圧縮装置１は、抽出された座標点よりも、エッジ抽出部により抽出されなかった座標点の方を多く除外することにより座標点群のデータを圧縮する。
【００８５】
このように構成されたデータ圧縮装置１は、対象道路の表面における形状および輝度の変化が大きい箇所の付近に位置する座標点を優先的に残して、座標点群のデータを圧縮する。これにより、データ圧縮装置１は、座標点群のデータを圧縮する際に、対象道路の表面における形状および輝度で、座標点群のデータによる再現性の低下を抑制することができる。
【００８６】
例えば図１６に示すように、画像ＧＲ１は、対象道路と対象道路周辺の構造物の三次元形状を示す座標点群を白色の点で表している。画像ＧＲ２は、形状エッジと輝度エッジ以外の座標点を除外することにより座標点群のデータを圧縮した結果を示す。このように、データ圧縮装置１は、対象道路と対象道路周辺の構造物の形状および輝度で座標点群のデータによる再現性の低下を抑制するとともに、座標点群のデータを大幅に圧縮することができる。このため、データ圧縮装置１は、大量の座標点群のデータを流通させる場合に、座標点群のデータにより表される形状の再現性の低下を抑制した状態で、ネットワーク環境に依存することなく、且つ、ＰＤＡおよびカーナビ等のハードウェアの性能に依存することなく、データの受け渡しとデータの表示とデータの編集を行うことを可能とする。ＰＤＡは、Personal Digital Assistantの略である。
【００８７】
データ圧縮装置１は、座標点群を構成する複数の座標点のそれぞれについて、座標点の位置における対象道路の表面の法線ベクトルを算出する。データ圧縮装置１は、座標点群の中から１つの座標点を対象点として順次選択する。データ圧縮装置１は、選択された対象点のそれぞれについて、対象点と、対象点の付近に位置する少なくとも１つの近傍点とを含むように予め設定されたエッジ抽出領域を設定する。データ圧縮装置１は、設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、エッジ抽出領域に含まれる対象点の法線ベクトルと、エッジ抽出領域に含まれる近傍点の法線ベクトルとが成す角度αを算出する。
【００８８】
データ圧縮装置１は、設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、エッジ抽出領域に含まれる近傍点のうち角度αが予め設定されたエッジ判定角度以下となる近傍点の数である判定用点数Ｎｊが予め設定された第１エッジ判定値未満であるか否かを判断する。
【００８９】
データ圧縮装置１は、設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、判定用点数Ｎｊが第１エッジ判定値未満であると判断した場合に、エッジ抽出領域に含まれる対象点を、形状エッジとして抽出する。
【００９０】
またデータ圧縮装置１は、設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、エッジ抽出領域に含まれる対象点および近傍点の重心（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）を算出する。データ圧縮装置１は、設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、重心（Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ）と対象点との距離Ｌｊが予め設定された第２エッジ判定値より大きいか否かを判断する。
【００９１】
データ圧縮装置１は、設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、距離Ｌｊが第２エッジ判定値より大きいと判断した場合に、エッジ抽出領域に含まれる対象点を、形状エッジとして抽出する。
【００９２】
このように構成されたデータ圧縮装置１は、対象道路の表面における形状の変化が大きい箇所の付近に位置する座標点を優先的に残して、座標点群のデータを圧縮する。これにより、データ圧縮装置１は、座標点群のデータを圧縮する際に、対象道路の表面における形状で、座標点群のデータによる再現性の低下を抑制することができる。
【００９３】
またデータ圧縮装置１は、設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、エッジ抽出領域に含まれる近傍点を、対象点の法線ベクトルに直交する射影面に射影する。データ圧縮装置１は、設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、射影面上に射影されたエッジ抽出領域を８つのエッジ判定領域Ｒｅ１〜Ｒｅ８に分割する。データ圧縮装置１は、８つのエッジ判定領域Ｒｅ１〜Ｒｅ８のそれぞれについて、エッジ判定領域Ｒｅ１〜Ｒｅ８に含まれる近傍点の輝度を示すように予め設定された特徴量ＦＡ３を算出する。データ圧縮装置１は、特徴量ＦＡ３が予め設定された第３エッジ判定値以上であるエッジ判定領域が１つ以上あり、且つ、特徴量ＦＡ３が第３エッジ判定値未満であるエッジ判定領域が１つ以上あるか否かを判断する。データ圧縮装置１は、設定されたエッジ抽出領域のそれぞれについて、特徴量ＦＡ３が予め設定された第３エッジ判定値以上であるエッジ判定領域が１つ以上あり、且つ、特徴量ＦＡ３が第３エッジ判定値未満であるエッジ判定領域が１つ以上あると判断した場合に、エッジ抽出領域に含まれる対象点を、輝度エッジとして抽出する。
【００９４】
このように構成されたデータ圧縮装置１は、対象道路の表面における輝度の変化が大きい箇所の付近に位置する座標点を優先的に残して、座標点群のデータを圧縮する。これにより、データ圧縮装置１は、座標点群のデータを圧縮する際に、対象道路の表面における輝度で、座標点群のデータによる再現性の低下を抑制することができる。またデータ圧縮装置１は、三次元空間内に分布している座標点を二次元平面上に配置することにより、座標点を取り扱うための次元を小さくする。このため、データ圧縮装置１は、輝度の変化が大きい箇所が存在するか否かを判断するための処理負荷を低減することができる。
【００９５】
以上説明した実施形態において、Ｓ５０，Ｓ６０，Ｓ７０がエッジ抽出部およびエッジ抽出手順としての処理の一例に相当し、Ｓ８０が除外部および除外手順としての処理の一例に相当する。また、形状エッジおよび輝度エッジはエッジの一例に相当し、対象道路は対象物の一例に相当し、Ｓ４９０，Ｓ５００，Ｓ６６０の判断条件はエッジ抽出条件に相当する。
【００９６】
また、Ｓ４１０，Ｓ６１０は選択部としての処理に相当し、Ｓ４２０，Ｓ６２０は領域設定部としての処理に相当し、Ｓ５０は法線ベクトル算出部としての処理の一例に相当する。
【００９７】
また、Ｓ４３０は角度算出部としての処理に相当し、Ｓ４９０は点数判断部としての処理に相当し、角度αは法線ベクトル角度に相当し、エッジ判定角度は判定角度に相当し、判定用点数Ｎｊは判定用点数に相当し、Ｓ４９０の判断条件は点数判断条件に相当する。
【００９８】
また、Ｓ４６０は重心算出部としての処理に相当し、Ｓ５００は距離判断部としての処理に相当し、距離Ｌｊは重心距離に相当し、Ｓ５００の判断条件は距離判断条件に相当する。
【００９９】
また、Ｓ６３０は射影部としての処理に相当し、Ｓ６６０は輝度色調判断部としての処理に相当し、Ｓ６６０の判断条件は輝度色調判断条件に相当する。
また、Ｓ６４０は分割部としての処理に相当し、Ｓ６５０は特徴量算出部としての処理に相当し、エッジ判定領域Ｒｅ１〜Ｒｅ８はエッジ判定領域に相当し、特徴量ＦＡ３は輝度色調特徴量、第３エッジ判定値は輝度色調判定値に相当に相当する。
【０１００】
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。
例えば上記実施形態では、対象道路とその周辺の座標点群データを圧縮するものを示したが、座標点群データは、道路の形状を示すものに限定されない。例えば建築物のように、座標点群データにより形状を表すことができるものであればよい。
【０１０１】
また上記実施形態では、主成分分析を用いた手法の一つを採用して法線ベクトルを算出するものを示したが、メッシュを用いるようにしてもよい。メッシュを用いた手法では、対象点を含むような複数のメッシュについて、それらのメッシュの法線を平均したベクトルを対象点の法線ベクトルとみなす。
【０１０２】
また上記実施形態では、対象道路特定情報により特定される対象道路の座標点群データからエッジを抽出するものを示したが、使用者に対象道路を選択させる処理を行うことなく、データ記憶部１３に記憶されている全ての座標点群データからエッジを抽出するようにしてもよい。
【０１０３】
また上記実施形態では、表面において輝度の変化が大きい箇所の付近に位置する座標点を、輝度エッジとして抽出するものを示した。しかし、輝度の代わりに色調の変化が大きい箇所の付近に位置する座標点を、色調エッジとして抽出するようにしてもよい。本実施形態の色調とは、色相、明度および彩度の３つの属性で表されるものである。色調エッジとは、座標点群が構成する物体の表面において色調の変化が大きい箇所である。具体的には、特徴量ＦＡ３の代わりに、エッジ判定領域Ｒｅ１〜Ｒｅ８に含まれる近傍点の色調を示すように予め設定された特徴量を算出するようにしてもよい。
【０１０４】
また上記実施形態では、疑似乱数を用いて、形状エッジまたは輝度エッジに登録された座標点を優先的に残すものを示した。しかし、形状エッジまたは輝度エッジに登録された座標点を全て残し、形状エッジまたは輝度エッジに登録されなかった座標点を全て除外するようにしてもよい。
【０１０５】
上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【０１０６】
なお、本開示は、前述したデータ圧縮装置、データ圧縮方法、データ圧縮装置としてコンピュータを機能させるためのデータ圧縮プログラム、そのデータ圧縮プログラムを記録した記録媒体、等の種々の形態で実現することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１…データ圧縮装置、１３…データ記憶部、１５…制御部、２０…データ圧縮プログラム
【図１】
2017163256.tif 000008
【図２】
2017163256.tif 000009
【図３】
2017163256.tif 000010
【図４】
2017163256.tif 000011
【図５】
2017163256.tif 000012
【図６】
2017163256.tif 000013
【図７】
2017163256.tif 000014
【図８】
2017163256.tif 000015
【図９】
2017163256.tif 000016
【図１０】
2017163256.tif 000017
【図１１】
2017163256.tif 000018
【図１２】
2017163256.tif 000019
【図１３】
2017163256.tif 000020
【図１４】
2017163256.tif 000021
【図１５】
2017163256.tif 000022
【図１６】
2017163256.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月19日(2017.7.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座標点群のデータを圧縮するデータ圧縮装置であって、
前記座標点群は、三次元座標で表される座標点の集合により少なくとも１つの対象物における表面の三次元形状を示し、
前記座標点群の中から、前記表面において形状、輝度および色調の少なくとも１つの変化が大きい箇所であるエッジの付近に位置する前記座標点を、前記変化が大きいことを示す予め設定されたエッジ抽出条件に基づいて抽出するエッジ抽出部と、
前記エッジ抽出部により抽出された前記座標点よりも、前記エッジ抽出部により抽出されなかった前記座標点の方を多く除外することにより前記座標点群のデータを圧縮する除外部と
を備え、
前記エッジ抽出部は、
前記座標点群を構成する複数の前記座標点のそれぞれについて、前記座標点の位置における前記表面の法線ベクトルを算出する法線ベクトル算出部と、
前記座標点群の中から１つの前記座標点を対象点として順次選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記対象点のそれぞれについて、前記対象点と、前記対象点の付近に位置する少なくとも１つの前記座標点とを含むように予め設定されたエッジ抽出領域を設定する領域設定部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点の前記法線ベクトルと、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点の前記法線ベクトルとが成す角度である法線ベクトル角度を算出する角度算出部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点のうち前記法線ベクトル角度が予め設定された判定角度以下となる前記座標点の数である判定用点数が少ないことを示す予め設定された点数判断条件を前記エッジ抽出条件として、前記点数判断条件が成立しているか否かを判断する点数判断部とを備え、
前記エッジ抽出部は、前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記点数判断条件が成立していると前記点数判断部が判断した場合に、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点を、前記エッジの付近に位置する前記座標点として抽出し、
前記エッジ抽出部は、更に、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点および前記座標点の重心を算出する重心算出部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記重心算出部により算出された前記重心と前記対象点との距離である重心距離が大きいことを示す予め設定された距離判断条件を前記エッジ抽出条件として、前記距離判断条件が成立しているか否かを判断する距離判断部とを備え、
前記エッジ抽出部は、前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記距離判断条件が成立していると前記距離判断部が判断した場合に、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点を、前記エッジの付近に位置する前記座標点として抽
出するデータ圧縮装置。
【請求項２】
座標点群のデータを圧縮するデータ圧縮装置であって、
前記座標点群は、三次元座標で表される座標点の集合により少なくとも１つの対象物における表面の三次元形状を示し、
前記座標点群の中から、前記表面において形状、輝度および色調の少なくとも１つの変化が大きい箇所であるエッジの付近に位置する前記座標点を、前記変化が大きいことを示す予め設定されたエッジ抽出条件に基づいて抽出するエッジ抽出部と、
前記エッジ抽出部により抽出された前記座標点よりも、前記エッジ抽出部により抽出されなかった前記座標点の方を多く除外することにより前記座標点群のデータを圧縮する除外部と
を備え、
前記エッジ抽出部は、
前記座標点群を構成する複数の前記座標点のそれぞれについて、前記座標点の位置における前記表面の法線ベクトルを算出する法線ベクトル算出部と、
前記座標点群の中から１つの前記座標点を対象点として順次選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記対象点のそれぞれについて、前記対象点と、前記対象点の付近に位置する少なくとも１つの前記座標点とを含むように予め設定されたエッジ抽出領域を設定する領域設定部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点の前記法線ベクトルと、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点の前記法線ベクトルとが成す角度である法線ベクトル角度を算出する角度算出部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点のうち前記法線ベクトル角度が予め設定された判定角度以下となる前記座標点の数である判定用点数が少ないことを示す予め設定された点数判断条件を前記エッジ抽出条件として、前記点数判断条件が成立しているか否かを判断する点数判断部とを備え、
前記エッジ抽出部は、前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記点数判断条件が成立していると前記点数判断部が判断した場合に、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点を、前記エッジの付近に位置する前記座標点として抽出し、
前記エッジ抽出部は、更に、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点を、前記対象点の法線ベクトルに直交する平面である射影面に射影する射影部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記射影面上において、輝度または色調の変化が大きい箇所が存在することを示す予め設定された輝度色調判断条件を前記エッジ抽出条件として、前記輝度色調判断条件が成立しているか否かを判断する輝度色調判断部とを備え、
前記エッジ抽出部は、前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記輝度色調判断条件が成立していると前記輝度色調判断部が判断した場合に、前記対象点を、前記エッジの付近に位置する前記座標点として抽出するデータ圧縮装置。
【請求項３】
請求項２に記載のデータ圧縮装置であって、
前記輝度色調判断部は、
前記射影面上に射影された前記エッジ抽出領域を複数のエッジ判定領域に分割する分割部と、
前記複数のエッジ判定領域のそれぞれについて、前記エッジ判定領域に含まれる前記座標点の輝度または色調を示すように予め設定された輝度色調特徴量を算出する特徴量算出部とを備え、
前記輝度色調判断部は、前記輝度色調特徴量が予め設定された輝度色調判定値以上である前記エッジ判定領域が１つ以上あり、且つ、前記輝度色調特徴量が前記輝度色調判定値未満である前記エッジ判定領域が１つ以上あることを前記輝度色調判断条件とするデータ圧縮装置。
【請求項４】
座標点群のデータを圧縮するデータ圧縮方法であって、
前記座標点群は、三次元座標で表される座標点の集合により少なくとも１つの対象物における表面の三次元形状を示し、
前記座標点群の中から、前記表面において形状、輝度および色調の少なくとも１つの変化が大きい箇所であるエッジの付近に位置する前記座標点を、前記変化が大きいことを示す予め設定されたエッジ抽出条件に基づいて抽出するエッジ抽出手順と、
前記エッジ抽出手順により抽出された前記座標点よりも、前記エッジ抽出手順により抽出されなかった前記座標点の方を多く除外することにより前記座標点群のデータを圧縮する除外手順と
を備え、
前記エッジ抽出手順は、
前記座標点群を構成する複数の前記座標点のそれぞれについて、前記座標点の位置における前記表面の法線ベクトルを算出する法線ベクトル算出手順と、
前記座標点群の中から１つの前記座標点を対象点として順次選択する選択手順と、
前記選択手順により選択された前記対象点のそれぞれについて、前記対象点と、前記対象点の付近に位置する少なくとも１つの前記座標点とを含むように予め設定されたエッジ抽出領域を設定する領域設定手順と、
前記領域設定手順により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点の前記法線ベクトルと、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点の前記法線ベクトルとが成す角度である法線ベクトル角度を算出する角度算出手順と、
前記領域設定手順により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点のうち前記法線ベクトル角度が予め設定された判定角度以下となる前記座標点の数である判定用点数が少ないことを示す予め設定された点数判断条件を前記エッジ抽出条件として、前記点数判断条件が成立しているか否かを判断する点数判断手順とを備え、
前記エッジ抽出手順は、前記領域設定手順により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記点数判断条件が成立していると前記点数判断手順が判断した場合に、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点を、前記エッジの付近に位置する前記座標点として抽出し、
前記エッジ抽出手順は、更に、
前記領域設定手順により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点および前記座標点の重心を算出する重心算出手順と、
前記領域設定手順により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記重心算出部により算出された前記重心と前記対象点との距離である重心距離が大きいことを示す予め設定された距離判断条件を前記エッジ抽出条件として、前記距離判断条件が成立しているか否かを判断する距離判断手順とを備え、
前記エッジ抽出手順は、前記領域設定手順により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記距離判断条件が成立していると前記距離判断手順が判断した場合に、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点を、前記エッジの付近に位置する前記座標点として抽出するデータ圧縮方法。
【請求項５】
座標点群のデータを圧縮するデータ圧縮方法であって、
前記座標点群は、三次元座標で表される座標点の集合により少なくとも１つの対象物における表面の三次元形状を示し、
前記座標点群の中から、前記表面において形状、輝度および色調の少なくとも１つの変化が大きい箇所であるエッジの付近に位置する前記座標点を、前記変化が大きいことを示す予め設定されたエッジ抽出条件に基づいて抽出するエッジ抽出手順と、
前記エッジ抽出手順により抽出された前記座標点よりも、前記エッジ抽出手順により抽出されなかった前記座標点の方を多く除外することにより前記座標点群のデータを圧縮する除外手順と
を備え、
前記エッジ抽出手順は、
前記座標点群を構成する複数の前記座標点のそれぞれについて、前記座標点の位置における前記表面の法線ベクトルを算出する法線ベクトル算出手順と、
前記座標点群の中から１つの前記座標点を対象点として順次選択する選択手順と、
前記選択手順により選択された前記対象点のそれぞれについて、前記対象点と、前記対象点の付近に位置する少なくとも１つの前記座標点とを含むように予め設定されたエッジ抽出領域を設定する領域設定手順と、
前記領域設定手順により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点の前記法線ベクトルと、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点の前記法線ベクトルとが成す角度である法線ベクトル角度を算出する角度算出手順と、
前記領域設定手順により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点のうち前記法線ベクトル角度が予め設定された判定角度以下となる前記座標点の数である判定用点数が少ないことを示す予め設定された点数判断条件を前記エッジ抽出条件として、前記点数判断条件が成立しているか否かを判断する点数判断手順とを備え、
前記エッジ抽出手順は、前記領域設定手順により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記点数判断条件が成立していると前記点数判断手順が判断した場合に、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点を、前記エッジの付近に位置する前記座標点として抽出し、
前記エッジ抽出手順は、更に、
前記領域設定手順により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点を、前記対象点の法線ベクトルに直交する平面である射影面に射影する射影手順と、
前記領域設定手順により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記射影面上において、輝度または色調の変化が大きい箇所が存在することを示す予め設定された輝度色調判断条件を前記エッジ抽出条件として、前記輝度色調判断条件が成立しているか否かを判断する輝度色調判断手順とを備え、
前記エッジ抽出手順は、前記領域設定手順により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記輝度色調判断条件が成立していると前記輝度色調判断手順が判断した場合に、前記対象点を、前記エッジの付近に位置する前記座標点として抽出するデータ圧縮方法。
【請求項６】
三次元座標で表される座標点の集合により少なくとも１つの対象物における表面の三次元形状を示す座標点群のデータを圧縮するために、コンピュータを、
前記座標点群の中から、前記表面において形状、輝度および色調の少なくとも１つの変化が大きい箇所であるエッジの付近に位置する前記座標点を、前記変化が大きいことを示す予め設定されたエッジ抽出条件に基づいて抽出するエッジ抽出部、及び、
前記エッジ抽出部により抽出された前記座標点よりも、前記エッジ抽出部により抽出されなかった前記座標点の方を多く除外することにより前記座標点群のデータを圧縮する除外部
として機能させるためのデータ圧縮プログラムであって、
前記エッジ抽出部は、
前記座標点群を構成する複数の前記座標点のそれぞれについて、前記座標点の位置における前記表面の法線ベクトルを算出する法線ベクトル算出部と、
前記座標点群の中から１つの前記座標点を対象点として順次選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記対象点のそれぞれについて、前記対象点と、前記対象点の付近に位置する少なくとも１つの前記座標点とを含むように予め設定されたエッジ抽出領域を設定する領域設定部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点の前記法線ベクトルと、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点の前記法線ベクトルとが成す角度である法線ベクトル角度を算出する角度算出部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点のうち前記法線ベクトル角度が予め設定された判定角度以下となる前記座標点の数である判定用点数が少ないことを示す予め設定された点数判断条件を前記エッジ抽出条件として、前記点数判断条件が成立しているか否かを判断する点数判断部とを備え、
前記エッジ抽出部は、前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記点数判断条件が成立していると前記点数判断部が判断した場合に、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点を、前記エッジの付近に位置する前記座標点として抽出し、
前記エッジ抽出部は、更に、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点および前記座標点の重心を算出する重心算出部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記重心算出部により算出された前記重心と前記対象点との距離である重心距離が大きいことを示す予め設定された距離判断条件を前記エッジ抽出条件として、前記距離判断条件が成立しているか否かを判断する距離判断部とを備え、
前記エッジ抽出部は、前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記距離判断条件が成立していると前記距離判断部が判断した場合に、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点を、前記エッジの付近に位置する前記座標点として抽
出するデータ圧縮プログラム。
【請求項７】
三次元座標で表される座標点の集合により少なくとも１つの対象物における表面の三次元形状を示す座標点群のデータを圧縮するために、コンピュータを、
前記座標点群の中から、前記表面において形状、輝度および色調の少なくとも１つの変化が大きい箇所であるエッジの付近に位置する前記座標点を、前記変化が大きいことを示す予め設定されたエッジ抽出条件に基づいて抽出するエッジ抽出部、及び、
前記エッジ抽出部により抽出された前記座標点よりも、前記エッジ抽出部により抽出されなかった前記座標点の方を多く除外することにより前記座標点群のデータを圧縮する除外部
として機能させるためのデータ圧縮プログラムであって、
前記エッジ抽出部は、
前記座標点群を構成する複数の前記座標点のそれぞれについて、前記座標点の位置における前記表面の法線ベクトルを算出する法線ベクトル算出部と、
前記座標点群の中から１つの前記座標点を対象点として順次選択する選択部と、
前記選択部により選択された前記対象点のそれぞれについて、前記対象点と、前記対象点の付近に位置する少なくとも１つの前記座標点とを含むように予め設定されたエッジ抽出領域を設定する領域設定部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点の前記法線ベクトルと、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点の前記法線ベクトルとが成す角度である法線ベクトル角度を算出する角度算出部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点のうち前記法線ベクトル角度が予め設定された判定角度以下となる前記座標点の数である判定用点数が少ないことを示す予め設定された点数判断条件を前記エッジ抽出条件として、前記点数判断条件が成立しているか否かを判断する点数判断部とを備え、
前記エッジ抽出部は、前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記点数判断条件が成立していると前記点数判断部が判断した場合に、前記エッジ抽出領域に含まれる前記対象点を、前記エッジの付近に位置する前記座標点として抽出し、
前記エッジ抽出部は、更に、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記エッジ抽出領域に含まれる前記座標点を、前記対象点の法線ベクトルに直交する平面である射影面に射影する射影部と、
前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記射影面上において、輝度または色調の変化が大きい箇所が存在することを示す予め設定された輝度色調判断条件を前記エッジ抽出条件として、前記輝度色調判断条件が成立しているか否かを判断する輝度色調判断部とを備え、
前記エッジ抽出部は、前記領域設定部により設定された前記エッジ抽出領域のそれぞれについて、前記輝度色調判断条件が成立していると前記輝度色調判断部が判断した場合に、前記対象点を、前記エッジの付近に位置する前記座標点として抽出するデータ圧縮プログラム。