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JP7598994B2 - 3D image generating method, 3D image generating device, guidance device, and program - Google Patents
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3D image generating method, 3D image generating device, guidance device, and program Download PDF

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Description

本発明は、三次元画像の生成方法、三次元画像生成装置、ガイダンス装置、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a method for generating a three-dimensional image, a three-dimensional image generating device, a guidance device, and a program.

特許文献1には、建築作業現場において、施工段階の出来型形状を把握するために、三次元スキャナを用いて建築現場の出来型表面の三次元データを点群データとして立体的に計測し、施工段階前に実際の出来型形状に応じた建築計画の変更を行う技術が記載されている。 Patent Document 1 describes a technology that uses a 3D scanner to measure the 3D data of the surface of the completed form at a construction site in three dimensions as point cloud data in order to grasp the shape of the completed form at the construction stage, and then modifies the construction plan according to the actual shape of the completed form before the construction stage.

特開2007-277813号公報JP 2007-277813 A

上記文献に記載されたような建築現場で利用される三次元画像は、形状が把握できればよいが、例えば、文化財などの建造物を歴史の継承として後世に残すために三次元画像を生成するような場合においては、形状だけでなく、風合いや色合い、情景を実物により近づけて表現されることが望まれる。 The 3D images used at construction sites as described in the above document are sufficient if they allow the shape to be grasped, but when generating 3D images to preserve cultural assets or other buildings as historical legacy for future generations, it is desirable to represent not only the shape but also the texture, color, and scenery as closely as possible to the real thing.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、構造物の風合いや色合いを表現できる三次元画像の生成技術を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide a technology for generating three-dimensional images that can express the texture and color of structures.

本発明の各側面では、上述した課題を解決するために、それぞれ以下の構成を採用する。 In order to solve the above-mentioned problems, each aspect of the present invention adopts the following configuration.

第一の側面は、三次元画像の生成方法に関する。
第一の側面に係る三次元画像の生成方法は、
測定装置の設置位置を水平方向および鉛直方向の少なくとも一方を異ならせた状態で、構造物を複数回測定することにより、前記構造物の互いに異なる部分の形状および色を示す複数の点群データを生成する点群データ生成工程と、
前記複数の点群データを処理することにより、前記構造物の三次元画像を生成する三次元画像生成工程と、
を含み、
前記点群データ生成工程において、前記構造物より高い位置に配置される前記測定装置間の間隔は、前記構造物より低い位置に配置される前記測定装置間の間隔よりも広くなるようにし、
前記測定装置は、3Dレーザスキャナであり、
前記点群データ生成工程において、前記構造物より高い位置に配置される前記3Dレーザスキャナは、レーザの照射間隔を、前記構造物より低い位置に配置される前記3Dレーザスキャナよりも粗くして、スキャニングを行い、前記点群データを生成する。
The first aspect relates to a method for generating a three-dimensional image.
A method for generating a three-dimensional image according to a first aspect of the present invention comprises the steps of:
a point cloud data generating step of measuring the structure a plurality of times while varying the installation position of a measuring device in at least one of the horizontal and vertical directions to generate a plurality of point cloud data representing shapes and colors of different portions of the structure;
a three-dimensional image generating step of generating a three-dimensional image of the structure by processing the plurality of point cloud data;
Including,
In the point cloud data generating step, an interval between the measuring devices arranged at a position higher than the structure is set to be wider than an interval between the measuring devices arranged at a position lower than the structure;
The measuring device is a 3D laser scanner,
In the point cloud data generation process, the 3D laser scanner positioned at a position higher than the structure performs scanning with a coarser laser irradiation interval than the 3D laser scanner positioned at a position lower than the structure, and generates the point cloud data.

第二の側面は、三次元画像生成装置に関する。
第二の側面に係る三次元画像生成装置は、上記第一の側面の三次元画像の生成方法により生成される、測定装置の設置位置を水平方向および鉛直方向の少なくとも一方を異ならせた状態で、構造物を複数回測定することにより、前記構造物の互いに異なる部分の形状および色を示す複数の点群データを取得する点群データ取得手段と、
前記複数の点群データを処理することにより、前記構造物の三次元画像を生成する三次元画像生成手段と、を有し、
前記構造物より高い位置に配置される前記測定装置間の間隔は、前記構造物より低い位置に配置される前記測定装置間の間隔よりも広くなるようにし、
前記測定装置は、3Dレーザスキャナであり、
前記構造物より高い位置に配置される前記3Dレーザスキャナは、レーザの照射間隔を、前記構造物より低い位置に配置される前記3Dレーザスキャナよりも粗くして、スキャニングを行わせ、
前記点群データ取得手段は、前記3Dレーザスキャナが生成した前記点群データを取得する。
The second aspect relates to a three-dimensional image generating apparatus.
A three-dimensional image generating device according to a second aspect includes a point cloud data acquisition means for acquiring a plurality of point cloud data representing shapes and colors of different portions of a structure by measuring the structure a plurality of times while varying at least one of the horizontal and vertical directions of an installation position of a measuring device, the point cloud data being generated by the three-dimensional image generating method according to the first aspect;
a three-dimensional image generating means for generating a three-dimensional image of the structure by processing the plurality of point cloud data,
The distance between the measuring devices arranged at a position higher than the structure is set to be greater than the distance between the measuring devices arranged at a position lower than the structure;
The measuring device is a 3D laser scanner;
The 3D laser scanner arranged at a position higher than the structure performs scanning by making the laser irradiation interval coarser than the 3D laser scanner arranged at a position lower than the structure;
The point cloud data acquisition means acquires the point cloud data generated by the 3D laser scanner.

第三の側面は、ガイダンス装置に関する。
第三の側面に係るガイダンス装置は、上記第一の側面の三次元画像の生成方法を実行するために、作業者に三次元画像の生成方法のガイダンスを提示する提示手段を有する。
A third aspect relates to a guidance device.
A guidance device according to a third aspect includes a presenting means for presenting guidance on a method of generating a three-dimensional image to an operator in order to execute the method of generating a three-dimensional image according to the first aspect.

なお、本発明の他の側面としては、上記第二および第三の側面の装置を実現させるための少なくとも1つのコンピュータに実行させるプログラムであってもよいし、このようなプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体であってもよい。この記録媒体は、非一時的な有形の媒体を含む。
このコンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されたとき、コンピュータに、各装置上で、その処理方法を実施させるコンピュータプログラムコードを含む。
Another aspect of the present invention may be a program executed by at least one computer to realize the apparatus according to the second and third aspects, or a computer-readable recording medium having such a program recorded thereon. This recording medium includes a non-transitory tangible medium.
The computer program includes computer program code which, when executed by a computer, causes the computer to carry out the processing method on each device.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 In addition, any combination of the above components, and any transformation of the present invention into a method, device, system, recording medium, computer program, etc., are also valid aspects of the present invention.

また、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、などでもよい。 Furthermore, the various components of the present invention do not necessarily have to be independent entities, but may be formed as a single member by multiple components, one component may be formed from multiple components, one component may be part of another component, or part of one component may overlap with part of another component, etc.

また、本発明の方法およびコンピュータプログラムには複数の手順を順番に記載しているが、その記載の順番は複数の手順を実行する順番を限定するものではない。このため、本発明の方法およびコンピュータプログラムを実施するときには、その複数の手順の順番は内容的に支障のない範囲で変更できる。 In addition, although the method and computer program of the present invention describe multiple steps in a sequential order, the order does not limit the order in which the multiple steps are executed. Therefore, when implementing the method and computer program of the present invention, the order of the multiple steps can be changed to the extent that does not interfere with the content.

さらに、本発明の方法およびコンピュータプログラムの複数の手順は個々に相違するタイミングで実行されることに限定されない。このため、ある手順の実行中に他の手順が発生すること、ある手順の実行タイミングと他の手順の実行タイミングとの一部ないし全部が重複していること、などでもよい。 Furthermore, the multiple steps of the method and computer program of the present invention are not limited to being executed at different times. Therefore, a step may occur while another step is being executed, or the execution timing of a step may overlap in part or in whole with the execution timing of another step, etc.

上記各側面によれば、構造物の風合いや色合いを表現できる三次元画像の生成技術を提供できる。 The above aspects provide a technology for generating 3D images that can express the texture and color of structures.

本実施形態の画像処理システムのシステム構成を概念的に示す図である。1 is a diagram conceptually illustrating a system configuration of an image processing system according to an embodiment of the present invention. 三次元画像生成装置を実現するコンピュータの構成の一例を示す図である。FIG. 1 illustrates an example of the configuration of a computer that realizes a three-dimensional image generating device. 三次元画像生成装置の論理的な構成を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing a logical configuration of the three-dimensional image generating device. 三次元画像の生成方法の工程を説明するフローチャートである。1 is a flow chart illustrating steps of a method for generating a three-dimensional image. 複数の測定装置の配置の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of an arrangement of a plurality of measuring devices. 複数の点群データの重複部分を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an overlapping portion of a plurality of point cloud data; 点群データの重複部分の削除方法を説明するための図である。11A and 11B are diagrams for explaining a method of deleting overlapping portions of point cloud data. 点群データの重複部分の削除方法を説明するための図である。11A and 11B are diagrams for explaining a method of deleting overlapping portions of point cloud data. 点群データの重複部分の削除方法を説明するための図である。11A and 11B are diagrams for explaining a method of deleting overlapping portions of point cloud data. 点群データの重複部分の削除方法を説明するための図である。11A and 11B are diagrams for explaining a method of deleting overlapping portions of point cloud data. 点群データの重複部分の削除方法を説明するための図である。11A and 11B are diagrams for explaining a method of deleting overlapping portions of point cloud data. 点群データの重複部分の削除方法を説明するための図である。11A and 11B are diagrams for explaining a method of deleting overlapping portions of point cloud data. 複数の測定装置の高さを千鳥状に配置した例と、同じ高さで配置したときの比較例とを示す図である。1A and 1B are diagrams showing an example in which a plurality of measuring devices are arranged in a staggered manner at different heights, and a comparative example in which the measuring devices are arranged at the same height. 構造物より高い位置と低い位置に測定装置を配置する例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example in which measuring devices are placed at positions higher and lower than a structure. ガイダンス装置の論理的な構成を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing a logical configuration of the guidance device. 測定装置のレーザの照射方向について説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a laser irradiation direction of the measuring device. 測定装置の設置位置による測定範囲を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a measurement range depending on an installation position of a measurement device. 測定装置の設置位置による測定範囲を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a measurement range depending on an installation position of a measurement device. 測定装置の設置位置による測定範囲を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a measurement range depending on an installation position of a measurement device. 測定装置の設置位置による測定範囲を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a measurement range depending on an installation position of a measurement device. 測定装置の設置位置による測定範囲を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a measurement range depending on an installation position of a measurement device. 測定装置の設置例を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining an example of installation of a measuring device. 測定装置の設置例を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining an example of installation of a measuring device. 測定装置の設置例を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining an example of installation of a measuring device.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. Note that in all drawings, similar components are given similar reference numerals and descriptions are omitted where appropriate.

(第1の実施の形態)
図1は、本実施形態の画像処理システム1のシステム構成を概念的に示す図である。なお、以下の各図において、本発明の本質に関わらない部分の構成については省略してあり、図示されていない。
画像処理システム1は、構造物を複数の測定装置5を用いて得られた計測データを用いて三次元画像を生成する三次元画像生成装置100を備えている。測定装置5は、例えば、3Dレーザスキャナであり、3Dデジタル計測を行い、点群データを出力する。点群データは、構造物の三次元の形状を示す複数点のデータの集合であり、各点の位置を示す計測データ(相対的または絶対的な座標情報)と、各点の色情報を含む。
(First embodiment)
1 is a diagram conceptually showing the system configuration of an image processing system 1 according to the present embodiment. Note that in the following drawings, configurations of parts that are not related to the essence of the present invention are omitted and are not shown.
The image processing system 1 includes a three-dimensional image generating device 100 that generates a three-dimensional image of a structure using measurement data obtained by using a plurality of measuring devices 5. The measuring devices 5 are, for example, 3D laser scanners that perform 3D digital measurement and output point cloud data. The point cloud data is a collection of data of a plurality of points that indicate the three-dimensional shape of the structure, and includes measurement data (relative or absolute coordinate information) that indicates the position of each point, and color information of each point.

測定装置5で計測された点群データは、通信ネットワーク3を介して記憶装置110に格納されてもよいし、測定装置5の記録媒体に格納されてもよい。三次元画像生成装置100は、記憶装置110または記録媒体から点群データを読み出せる。 The point cloud data measured by the measuring device 5 may be stored in the storage device 110 via the communication network 3, or may be stored in a recording medium of the measuring device 5. The three-dimensional image generating device 100 can read the point cloud data from the storage device 110 or the recording medium.

後述する本実施形態の三次元画像生成装置100の各機能は、コンピュータによって実現される。図2は、三次元画像生成装置100を実現するコンピュータ60の構成の一例を示す図である。 The functions of the 3D image generating device 100 of this embodiment, which will be described later, are realized by a computer. Figure 2 is a diagram showing an example of the configuration of a computer 60 that realizes the 3D image generating device 100.

コンピュータ60は、CPU(Central Processing Unit)62、メモリ64、メモリ64にロードされた三次元画像生成装置100の構成要素を実現するプログラム80、そのプログラム80を格納するストレージ66、I/O(Input/Output)68、および通信ネットワーク接続用のインタフェース(通信I/F)70を備える。 The computer 60 comprises a CPU (Central Processing Unit) 62, a memory 64, a program 80 that realizes the components of the 3D image generating device 100 loaded into the memory 64, a storage 66 that stores the program 80, an I/O (Input/Output) 68, and an interface (communication I/F) 70 for connecting to a communication network.

CPU62、メモリ64、ストレージ66、I/O68、通信I/F70は、バス69を介して互いに接続され、CPU62により三次元画像生成装置100全体が制御される。ただし、CPU62などを互いに接続する方法は、バス接続に限定されない。 The CPU 62, memory 64, storage 66, I/O 68, and communication I/F 70 are connected to each other via a bus 69, and the entire 3D image generating device 100 is controlled by the CPU 62. However, the method of connecting the CPU 62 and other components to each other is not limited to bus connection.

メモリ64は、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などのメモリである。ストレージ66は、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)、またはメモリカードなどの記憶装置である。 Memory 64 is memory such as RAM (Random Access Memory) or ROM (Read Only Memory). Storage 66 is a storage device such as a hard disk, SSD (Solid State Drive), or memory card.

ストレージ66は、RAMやROMなどのメモリであってもよい。ストレージ66は、コンピュータ60の内部に設けられてもよいし、コンピュータ60がアクセス可能であれば、コンピュータ60の外部に設けられ、コンピュータ60と有線または無線で接続されてもよい。あるいは、コンピュータ60に着脱可能に設けられてもよい。 Storage 66 may be a memory such as a RAM or a ROM. Storage 66 may be provided inside computer 60, or may be provided outside computer 60 and connected to computer 60 by wire or wirelessly as long as computer 60 can access it. Alternatively, storage 66 may be provided detachably on computer 60.

CPU62が、ストレージ66に記憶されるプログラム80をメモリ64に読み出して実行することにより、以下に説明する図3の三次元画像生成装置100の各ユニットの各機能を実現できる。 The CPU 62 reads the program 80 stored in the storage 66 into the memory 64 and executes it to realize the functions of each unit of the 3D image generating device 100 in FIG. 3, which will be described below.

I/O68は、コンピュータ60と他の入出力装置間のデータおよび制御信号の入出力制御を行う。他の入出力装置とは、たとえば、コンピュータ60に接続されるキーボード、タッチパネル、マウス、およびマイクロフォンなどの入力装置72と、ディスプレイ、プリンタ、およびスピーカなどの出力装置74と、これらの入出力装置とコンピュータ60のインタフェースとを含む。さらに、I/O68は、他の記録媒体の読み取りまたは書き込み装置(不図示)とのデータの入出力制御を行ってもよい。 The I/O 68 controls the input and output of data and control signals between the computer 60 and other input and output devices. The other input and output devices include, for example, input devices 72 such as a keyboard, touch panel, mouse, and microphone connected to the computer 60, output devices 74 such as a display, printer, and speaker, and interfaces between these input and output devices and the computer 60. Furthermore, the I/O 68 may control the input and output of data with other recording medium reading or writing devices (not shown).

通信I/F70は、コンピュータ60と外部の装置との通信を行うためのネットワーク接続用インタフェースである。通信I/F70は、有線回線と接続するためのネットワークインタフェースでもよいし、無線回線と接続するためのネットワークインタフェースでもよい。たとえば、三次元画像生成装置100を実現するコンピュータ60は、通信I/F70により通信ネットワーク3を介して各測定装置5と接続されてもよい。 The communication I/F 70 is a network connection interface for communication between the computer 60 and an external device. The communication I/F 70 may be a network interface for connecting to a wired line or a network interface for connecting to a wireless line. For example, the computer 60 that realizes the three-dimensional image generating device 100 may be connected to each measuring device 5 via the communication I/F 70 through the communication network 3.

後述する図3の本実施形態の三次元画像生成装置100の各構成要素は、図2のコンピュータ60のハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。以下説明する各実施形態の三次元画像生成装置100を示す機能ブロック図は、ハードウェア単位の構成ではなく、論理的な機能単位のブロックを示している。 Each component of the 3D image generating device 100 of this embodiment shown in FIG. 3, which will be described later, is realized by any combination of hardware and software of the computer 60 shown in FIG. 2. Those skilled in the art will understand that there are various variations in the realization method and device. The functional block diagram showing the 3D image generating device 100 of each embodiment described below shows logical functional unit blocks, rather than a hardware unit configuration.

三次元画像生成装置100は、複数のコンピュータ60により構成されてもよいし、仮想サーバにより実現されてもよい。あるいは、SaaS(Software as a Service)により、利用者の端末にサーバコンピュータ上で動作しているアプリケーションの利用を提供する形態であってもよい。 The three-dimensional image generating device 100 may be configured with multiple computers 60, or may be realized by a virtual server. Alternatively, it may be in a form in which SaaS (Software as a Service) provides the user's terminal with access to an application running on a server computer.

本実施形態のプログラム80は、三次元画像生成装置100を実現させるためのコンピュータ60に、以下の手順を実行させるように記述されている。コンピュータが実行する手順は、測定装置5の設置位置を水平方向および鉛直方向の少なくとも一方を異ならせた状態で、構造物を複数回測定することにより、構造物の互いに異なる部分の形状および色を示す複数の点群データを取得する手順、および、複数の点群データを処理することにより、構造物の三次元画像を生成する手順、を含む。 The program 80 of this embodiment is written to cause the computer 60 to execute the following procedures to realize the three-dimensional image generating device 100. The procedures executed by the computer include a procedure for acquiring multiple point cloud data indicating the shapes and colors of different parts of the structure by measuring the structure multiple times with the installation position of the measuring device 5 being changed in at least one of the horizontal and vertical directions, and a procedure for generating a three-dimensional image of the structure by processing the multiple point cloud data.

本実施形態のコンピュータプログラム80は、コンピュータ60で読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。記録媒体は特に限定されず、様々な形態のものが考えられる。また、プログラム80は、記録媒体からコンピュータ60のメモリ64にロードされてもよいし、通信ネットワーク3を通じてコンピュータ60にダウンロードされ、メモリ64にロードされてもよい。 The computer program 80 of this embodiment may be recorded on a recording medium readable by the computer 60. The recording medium is not particularly limited, and various forms are possible. The program 80 may be loaded from the recording medium into the memory 64 of the computer 60, or may be downloaded to the computer 60 via the communication network 3 and loaded into the memory 64.

コンピュータプログラム80を記録する記録媒体は、非一時的な有形のコンピュータ60が使用可能な媒体を含み、その媒体に、コンピュータ60が読み取り可能なプログラムコードが埋め込まれる。コンピュータプログラム80が、コンピュータ60上で実行されたとき、コンピュータ60に、三次元画像生成装置100を実現させる。 The recording medium on which the computer program 80 is recorded includes a non-transitory, tangible medium usable by the computer 60, in which program code readable by the computer 60 is embedded. When the computer program 80 is executed on the computer 60, it causes the computer 60 to realize the three-dimensional image generating device 100.

図3は、本実施形態の三次元画像生成装置100の論理的な構成を示す機能ブロック図である。三次元画像生成装置100は、点群データ取得部102と、画像生成部104と、備える。
点群データ取得部102は、測定装置5の設置位置を水平方向および鉛直方向の少なくとも一方を異ならせた状態で、構造物を複数回測定された結果得られる、構造物の互いに異なる部分の形状および色を示す複数の点群データを取得する。
画像生成部104は、複数の点群データを処理することにより、構造物の三次元画像を生成する。
ただし、点群データ取得部102が取得する構造物の互いに異なる部分とは、構造物の互いに異なる部分だけでなく、同じ部分を含んでもよい。
3 is a functional block diagram showing the logical configuration of the 3D image generating device 100 of this embodiment. The 3D image generating device 100 includes a point cloud data acquisition unit 102 and an image generating unit 104.
The point cloud data acquisition unit 102 acquires multiple point cloud data indicating the shapes and colors of different parts of the structure, obtained as a result of measuring the structure multiple times while changing the installation position of the measuring device 5 in at least one of the horizontal and vertical directions.
The image generator 104 processes a plurality of point cloud data to generate a three-dimensional image of the structure.
However, the different parts of the structure acquired by the point cloud data acquisition unit 102 may include not only different parts of the structure but also the same parts.

実施形態において「取得」とは、自装置が他の装置や記録媒体に格納されているデータまたは情報を取りに行くこと(能動的な取得)、および、自装置に他の装置から出力されるデータまたは情報を入力すること(受動的な取得)の少なくとも一方を含む。能動的な取得の例は、他の装置にリクエストまたは問い合わせしてその返信を受信すること、および、他の装置や記録媒体にアクセスして読み出すことなどがある。また、受動的な取得の例は、配信(または、送信、プッシュ通知など)される情報を受信することなどがある。さらに、「取得」とは、受信したデータまたは情報の中から選択して取得すること、または、配信されたデータまたは情報を選択して受信することであってもよい。 In the embodiment, "acquisition" includes at least one of the following: the device itself goes to retrieve data or information stored in another device or recording medium (active acquisition), and the device itself inputs data or information output from another device (passive acquisition). Examples of active acquisition include making a request or inquiry to another device and receiving a reply, and accessing and reading information from another device or recording medium. Examples of passive acquisition include receiving information that is distributed (or transmitted, push notification, etc.). Furthermore, "acquisition" may mean selecting and acquiring data or information from received data or information, or selecting and receiving distributed data or information.

本実施形態において、好ましくは、構造物は、文化財、寺社仏閣、世界遺産(世界遺産委員会認定)、産業遺産(国際産業遺産保存委員会認定)、近代化産業遺産(経済産業省認定)、土木遺産(土木学会選奨)、景勝地、地形、あるいは、今後後世に残す必要がある建造物および景勝地の少なくともいずれか一つを含む歴史的建造物および遺跡を含む。この場合、本実施形態の三次元画像生成装置100により生成される三次元画像は、構造物の風合い、色合いを後世に伝えるためのものである。一般的な建築現場では構造物の測量が目的であるため、三次元画像により形状が把握できればよい。これに対し、本実施形態では、構造物の形状、風合いを後世に伝えることが目的であるため、形状だけでなく、風合い、色合い、情景が三次元画像に表現されることが好ましい。 In this embodiment, the structure preferably includes a cultural property, a temple, a shrine, a world heritage site (recognized by the World Heritage Committee), an industrial heritage site (recognized by the International Committee for the Conservation of Industrial Heritage), a modern industrial heritage site (recognized by the Ministry of Economy, Trade and Industry), a civil engineering heritage site (recommended by the Japan Society of Civil Engineers), a scenic spot, a topography, or a historical building and ruins including at least one of a building and a scenic spot that need to be preserved for future generations. In this case, the three-dimensional image generated by the three-dimensional image generating device 100 of this embodiment is intended to convey the texture and color of the structure to future generations. At a typical construction site, the purpose is to survey the structure, so it is sufficient if the shape can be grasped from the three-dimensional image. In contrast, in this embodiment, the purpose is to convey the shape and texture of the structure to future generations, so it is preferable that not only the shape but also the texture, color, and scene are expressed in the three-dimensional image.

また、文化財などの歴史的な木造建築では、屋根や庇、天井などの下の複数の梁や小梁が格子状に配置され,これらの梁や小梁の背面に直接レーザがあたらない。また、和室においては、床の間、天袋、欄間、落とし掛け、書棚など、いりくんだ複雑な形状が多いため、レーザの死角が多数発生する。本実施形態では、このような死角をなくすための方法を提供する。 In addition, in historical wooden buildings such as cultural properties, multiple beams and small beams are arranged in a lattice pattern under the roof, eaves, ceiling, etc., and the laser does not directly hit the backs of these beams and small beams. Furthermore, Japanese-style rooms often have complicated shapes such as a tokonoma alcove, a top drawer, a transom, a drop-down hanging, and a bookshelf, which creates many blind spots for the laser. This embodiment provides a method for eliminating such blind spots.

図4は、本実施形態の三次元画像の生成方法の工程を説明するフローチャートである。
本実施形態の三次元画像の生成方法は、点群データ生成工程(ステップS101)と、三次元画像生成工程(ステップS103)とを含む。
ステップS101の点群データ生成工程では、測定装置5の設置位置を水平方向および鉛直方向の少なくとも一方を異ならせた状態で、構造物を複数回測定することにより、構造物の互いに異なる部分の形状および色を示す複数の点群データを生成する。
ステップS103の三次元画像生成工程では、複数の点群データを処理することにより、構造物の三次元画像を生成する。
FIG. 4 is a flow chart illustrating the steps of the method for generating a three-dimensional image according to the present embodiment.
The three-dimensional image generating method of this embodiment includes a point cloud data generating step (step S101) and a three-dimensional image generating step (step S103).
In the point cloud data generation process of step S101, the structure is measured multiple times while varying the installation position of the measuring device 5 in at least one of the horizontal and vertical directions, thereby generating multiple point cloud data representing the shapes and colors of different parts of the structure.
In the three-dimensional image generating process of step S103, a three-dimensional image of the structure is generated by processing a plurality of point cloud data.

図16は、測定装置5のレーザの照射方向について説明する図である。測定装置5は、水平方向に360度の範囲(図16(a))でレーザの照射角度を変えるとともに、鉛直方向については、水平位置を0度として天頂方向に90度、下方は-60度の範囲(図16(b))でレーザの照射角度を変えながら測定対象物をスキャンする。図16(c)は測定装置5の測定範囲全体を示している。 Figure 16 is a diagram explaining the laser irradiation direction of the measuring device 5. The measuring device 5 changes the laser irradiation angle in a range of 360 degrees in the horizontal direction (Figure 16(a)), and in the vertical direction, it scans the measurement object while changing the laser irradiation angle in a range of 90 degrees toward the zenith and -60 degrees downward, with the horizontal position being 0 degrees (Figure 16(b)). Figure 16(c) shows the entire measurement range of the measuring device 5.

上記したように、文化財などの歴史的な木造建築では、屋根や庇などの下の複数の梁や小梁が多数配置されることから、これらの梁や小梁の背面に直接レーザが当たらない死角が発生する。以下、図面を用いて本発明の測定装置5の設置方法により、これらの死角を効率よく削減する例を説明する。 As mentioned above, in historical wooden buildings such as cultural properties, multiple beams and small beams are arranged under the roof and eaves, resulting in blind spots where the laser does not directly hit the backs of these beams and small beams. Below, we will use the drawings to explain an example of how to efficiently reduce these blind spots using a method for installing the measuring device 5 of the present invention.

図17~図21は、屋根の縦断面図である。図17に示すような屋根の下に小梁10がある例では、測定装置5aを屋根の下の位置Laに設置した場合、太線部分が、レーザ照射可能な範囲、すなわち、測定可能な範囲を示している。それ以外の領域は、死角となっている。 Figures 17 to 21 are vertical cross-sectional views of a roof. In an example where there are small beams 10 under the roof as shown in Figure 17, when the measuring device 5a is installed at position La under the roof, the bold line indicates the range where the laser can be irradiated, i.e., the measurable range. The rest of the area is a blind spot.

図18の例では、図17の測定装置5aの位置Laと水平方向は同じ位置で、鉛直方向により低い位置Lbに測定装置5bを設置した場合の例を示している。測定装置5bの測定範囲(図中、太線で示す)は、図17の測定装置5aの測定範囲より広範囲をカバーしている。ただし、測定装置5bの点群密度は、測定装置5aの点群密度より低くなる。 The example of Figure 18 shows a case where measuring device 5b is installed at a position Lb that is the same horizontal position as position La of measuring device 5a in Figure 17, but lower vertically. The measurement range of measuring device 5b (shown by the bold line in the figure) covers a wider range than the measurement range of measuring device 5a in Figure 17. However, the point cloud density of measuring device 5b is lower than the point cloud density of measuring device 5a.

図19の例では、図17の測定装置5aの位置と水平方向と鉛直方向の両方を変えた位置Lcに測定装置5cを設置した場合の例を示している。測定装置5cの測定範囲は、図中、太線で示されている。図19の例では、図17の例と点群密度は略同じである。 The example of Figure 19 shows an example in which measuring device 5c is installed at position Lc, which is different in both the horizontal and vertical directions from the position of measuring device 5a in Figure 17. The measurement range of measuring device 5c is indicated by a thick line in the figure. In the example of Figure 19, the point cloud density is approximately the same as the example of Figure 17.

図20の例では、図19の測定装置5cの位置Lcと水平方向は同じ位置で、鉛直方向により低く、かつ、図18の測定装置5bより高い位置Ldに測定装置5dを設置した場合の例を示している。測定装置5dの測定範囲は、図中、太線で示されている。図20の測定装置5dの点群密度は、測定装置5a、5b、5cの中間の値である。 The example in FIG. 20 shows a case where measuring device 5d is installed at a position Ld that is the same horizontal position as position Lc of measuring device 5c in FIG. 19, lower in the vertical direction, and higher than measuring device 5b in FIG. 18. The measurement range of measuring device 5d is shown by a thick line in the figure. The point cloud density of measuring device 5d in FIG. 20 is an intermediate value between measuring devices 5a, 5b, and 5c.

これらの組み合わせを考える。位置Lbの測定装置5bと位置Ldの測定装置5dを組み合わせた場合、小梁10ならびに小梁10の間の屋根の下面を網羅できる。他の組み合わせでは、死角がそれぞれ残る。ただし、測定装置5bと測定装置5dの組み合わせは、他の組み合わせに比べて点群密度が低くなる。そこで、位置Laの測定装置5aと位置Lcの測定装置5cにより、上記の組み合わせの点群密度の低いところを補完するスキャンを行うことができる。 Consider these combinations. When measuring device 5b at position Lb is combined with measuring device 5d at position Ld, it is possible to cover the joists 10 and the underside of the roof between the joists 10. In other combinations, blind spots remain. However, the combination of measuring device 5b and measuring device 5d has a lower point cloud density than other combinations. Therefore, using measuring device 5a at position La and measuring device 5c at position Lc, a scan can be performed to complement the low point cloud density areas of the above combinations.

一方、図21に示すように、測定装置5aの位置を、鉛直方向に少し下げた位置Leとした場合の比較例では、測定装置5aと測定装置5dで測定対象を全体的に網羅することができる。しかしながら、この例では、点群が重なっている部分が、主に小梁10の下面のみとなる。つまり、小梁10の下面のみの点群密度が高くなるため、他の部分との点群密度の濃淡が明確になってしまう。そのため、風合いを表現することが重要である本発明の測定対象である文化財などの歴史的な構造物の場合には、好ましくない。 On the other hand, in a comparative example in which measuring device 5a is positioned at position Le, slightly lower in the vertical direction, as shown in FIG. 21, measuring device 5a and measuring device 5d can cover the entire measurement target. However, in this example, the overlapping part of the point cloud is mainly only on the underside of the beam 10. In other words, the point cloud density is high only on the underside of the beam 10, and the difference in point cloud density with other parts becomes clear. For this reason, it is not preferable for historical structures such as cultural properties, which are the measurement targets of the present invention, where it is important to express the texture.

図5は、複数の測定装置5の配置の一例を示す図である。
複数の測定装置5は、その設置位置を水平方向および鉛直方向を異ならせて配置されている。ここで、測定装置5は必ずしも複数台なくてもよく、測定装置5の複数の設置場所に、少なくとも1台の測定装置5を移動させて測定を行ってもよい。つまり、複数の測定装置5とは、複数の設置場所に設置される測定装置5を意味しており、測定に使用される測定装置5の台数を意味するものではない。複数の測定装置5のうち、スキャニングは1台ずつ順番に行ってもよいし、所定台数で同時に行ってもよい。
FIG. 5 is a diagram showing an example of an arrangement of a plurality of measuring devices 5. As shown in FIG.
The multiple measuring devices 5 are arranged at different installation positions in the horizontal and vertical directions. Here, the number of measuring devices 5 does not necessarily need to be multiple, and at least one measuring device 5 may be moved to multiple installation locations to perform measurements. In other words, multiple measuring devices 5 means measuring devices 5 installed at multiple installation locations, and does not mean the number of measuring devices 5 used for measurement. Scanning may be performed on the multiple measuring devices 5 one by one in sequence, or a predetermined number of measuring devices may be simultaneously performed.

測定装置5の配置方法は以下に例示される。
(1)対象(以下、測定対象ということもある)の一面に対して、比較的低い視点から測定できる位置に、一面から所定の距離離れた位置に、隣り合う測定装置5のスキャニング領域(点群データ)が重なるように、間隔を空けて複数並べる。
(2)(1)の死角をなくすために、(1)より高い視点から測定できる位置に、(1)と同じ所定の距離一面から離して複数配置する。
(3)さらに、(1)の死角をなくすために、(1)より一面からさらに離れた位置で、かつ、斜めの視点から測定できる位置に配置する。配置する位置は、対象の両サイドでもよく、対象の付随物を測定できる位置でもよい。高さは、(1)と(2)の間の高さでもよい。一面との距離は、(1)の測定装置5のスキャニング領域と(3)の測定装置5のスキャニング領域の少なくとも一部が重なる程度離す距離がよい。
(4)対象の周囲の付随物を測定するために、(3)よりさらに一面から離れた位置に複数配置する。複数の測定装置5はそれぞれ高さを変えてもよい。一面との距離は、(3)の測定装置5のスキャニング領域と(4)の測定装置5のスキャニング領域の少なくとも一部が重なる程度離す距離がよい。
(5)(4)の死角をなくすために、さらに測定装置5を、(4)よりさらに一面から離れた位置に複数配置してもよい。複数の測定装置5はそれぞれ高さを変えてもよい。一面との距離は、(4)の測定装置5のスキャニング領域と(5)の測定装置5のスキャニング領域の少なくとも一部が重なる程度離す距離がよい。以下、測定対象とその付随物が測定されるまで(5)を繰り返す。なお,死角とは測定対象の構造物の形状に起因して生じる部分以外にも、測定装置5自身の死角(自身の足元、三脚類、図16(b)の下方-60度から-90度(地面まで)の範囲)も含む。
The method of arranging the measuring device 5 is exemplified below.
(1) Multiple measuring devices 5 are arranged at intervals so that the scanning areas (point cloud data) of adjacent measuring devices 5 overlap, at positions that allow measurement from a relatively low viewpoint on one side of the target (hereinafter also referred to as the measurement target), and at a predetermined distance from the one side.
(2) In order to eliminate blind spots of (1), place multiple sensors at a specified distance from one side as in (1) at a location where measurements can be taken from a higher viewpoint than (1).
(3) Furthermore, in order to eliminate the blind spot of (1), it is placed at a position farther away from the first surface than (1) and at a position where it can be measured from an oblique viewpoint. The position may be on both sides of the object, or in a position where the object's accessories can be measured. The height may be between (1) and (2). The distance from the first surface should be such that the scanning area of the measuring device 5 of (1) and the scanning area of the measuring device 5 of (3) at least partially overlap.
(4) In order to measure objects around the target object, a plurality of measuring devices 5 are placed at positions further away from the surface than (3). The heights of the plurality of measuring devices 5 may be different. The distance from the surface is preferably such that the scanning area of the measuring device 5 in (3) and the scanning area of the measuring device 5 in (4) overlap at least partially.
(5) In order to eliminate the blind spots of (4), a plurality of measuring devices 5 may be placed at positions further away from the one surface than (4). The heights of the plurality of measuring devices 5 may be different. The distance from the one surface is preferably such that the scanning area of the measuring device 5 of (4) and the scanning area of the measuring device 5 of (5) at least partially overlap. (5) is repeated until the measurement target and its associated objects are measured. Note that the blind spots include not only the areas caused by the shape of the structure to be measured, but also the blind spots of the measuring device 5 itself (its own feet, tripods, and the range from -60 degrees to -90 degrees (to the ground) below in FIG. 16(b)).

図5の例で具体的に説明する。例えば、4つの測定装置5aは、比較的低い視点から測定できる位置に配置されており、門の庇の下、柱の内側、門の形状を測定する。測定装置5aの配置数は,庇の下の小梁と小梁の空きの空間の死角をなくすことが望ましい。2つの測定装置5bは、測定装置5aの死角を補填するために測定装置5aより高い視点から測定できる位置に配置されている。2つの測定装置5cも、測定装置5aの死角を補填するために、測定装置5aより斜め後方の低い視点から測定できる位置に配置されており、門の外側、柱の外側、土塀の瓦の下を測定する。4つの測定装置5dも、測定装置5a、5b,5cの死角を補填するために、測定装置5a、5b,5cの斜め後方のより低い視点から測定できる位置に配置されており、門の前の階段のステップ(踏面、踊り場)や蹴上を測定する。4つの測定装置5eは、測定装置5a、5b、5c、5dの死角を補填するために、測定装置5a、5b、5c、5dの斜め後方のより低い視点から測定できる位置に配置されている。 A specific example will be given using the example of Figure 5. For example, the four measuring devices 5a are arranged in positions that allow measurement from a relatively low viewpoint, and measure the shape of the gate, the inside of the pillars, and the underside of the eaves. It is desirable to arrange the number of measuring devices 5a so as to eliminate the blind spots of the small beams under the eaves and the empty space of the small beams. The two measuring devices 5b are arranged in positions that allow measurement from a higher viewpoint than the measuring device 5a in order to compensate for the blind spot of the measuring device 5a. The two measuring devices 5c are also arranged in positions that allow measurement from a lower viewpoint diagonally behind the measuring device 5a in order to compensate for the blind spot of the measuring device 5a, and measure the outside of the gate, the outside of the pillars, and under the tiles of the earthen wall. The four measuring devices 5d are also arranged in positions that allow measurement from a lower viewpoint diagonally behind the measuring devices 5a, 5b, and 5c in order to compensate for the blind spots of the measuring devices 5a, 5b, and 5c, and measure the steps (treads, landings) and risers of the stairs in front of the gate. The four measuring devices 5e are positioned so that they can measure from a lower viewpoint diagonally behind the measuring devices 5a, 5b, 5c, and 5d in order to compensate for the blind spots of the measuring devices 5a, 5b, 5c, and 5d.

このように、複数の測定装置5は、位置を変えるとともに、高さを変えることで、木造建築の梁の裏側や、複雑にいりくんだ形状などによる死角を効果的になくすことができる。また、測定装置5の測定方向については、例えば、図16(b)のように鉛直方向に240度測定してもよいし、所定の範囲に測定方向(言い換えるとレーザの照射角度)を限定してもよい。例えば、屋外での測定の場合には、測定装置5の天頂方向に構造物や樹木などが存在していないことが明らかな場合、天頂方向を測定範囲から除外してもよい。測定範囲を限定することで点群データの容量を削減できる。ただし、測定範囲を部分的に除外した場合、点群データ同士の結合が困難となる場合もある。そのため、点群データ同士の結合に影響を及ぼさない範囲で測定範囲を限定することがより好ましい。 In this way, by changing the position and height of the multiple measuring devices 5, blind spots due to the back side of the beams of a wooden building or complex shapes can be effectively eliminated. In addition, the measurement direction of the measuring device 5 may be, for example, 240 degrees vertically as shown in FIG. 16(b), or the measurement direction (in other words, the laser irradiation angle) may be limited to a predetermined range. For example, in the case of outdoor measurement, if it is clear that there are no structures or trees in the zenith direction of the measuring device 5, the zenith direction may be excluded from the measurement range. By limiting the measurement range, the volume of point cloud data can be reduced. However, if the measurement range is partially excluded, it may be difficult to combine point cloud data. Therefore, it is more preferable to limit the measurement range to a range that does not affect the combination of point cloud data.

ステップS101の点群データ生成工程において、測定対象を複数の領域に分けて測定して生成された複数の点群データのうち、隣り合う領域を測定した2つの点群データにおいて、隣り合う領域は、部分的に互いに重なっている。言い換えると、生成される2つの点群データにおいて隣り合う領域は、部分的に重なるように測定装置5を配置して測定される。図6(a)に示すように、それぞれ生成された2つの点群データが示す領域(以下、範囲ということもある)R1とR2は、測定対象の同じ箇所を測定した部分(星マークSで示される部分)を含む。言い換えると、この2つの点群データの領域R1とR2は、星マークSで示される部分が重複している。 In the point cloud data generation process of step S101, the measurement object is divided into multiple regions and measured to generate multiple point cloud data. In two pieces of point cloud data that measure adjacent regions, the adjacent regions partially overlap each other. In other words, the measurement device 5 is positioned so that the adjacent regions in the two generated point cloud data partially overlap each other. As shown in FIG. 6(a), the regions (hereinafter sometimes referred to as ranges) R1 and R2 indicated by the two generated point cloud data respectively include a portion where the same location on the measurement object was measured (the portion indicated by the star mark S). In other words, the regions R1 and R2 of the two point cloud data overlap in the portion indicated by the star mark S.

ステップS103の三次元画像生成工程では、この重なっている部分を基準にして2つの点群データを結合させることができる。図6(b)に示すように、図6(a)の2つの点群データの範囲R1とR2は、星マークSで位置合わせをして結合できる。重ねられた部分は、ハッチングで示されている。 In the three-dimensional image generation process in step S103, the two point cloud data can be combined using this overlapping portion as a reference. As shown in FIG. 6(b), the ranges R1 and R2 of the two point cloud data in FIG. 6(a) can be aligned and combined using the star mark S. The overlapping portion is shown by hatching.

具体的な例として、例えば、特に、門の開閉ができない建造物において、門の内側と外側で見通しがきかないような場合に、門の内側と門の外側のそれぞれからスキャニングを行う。スキャニングを行う場合に、スキャニング範囲に共通の部分を含むように測定装置5の位置を選ぶ。門の内側と外側のそれぞれからのスキャニングの結果得られた2つの点群データを、共通の部分を重ねて位置合わせをして結合する。共通の部分は、点群データを重ね合わせる際に目印となるような箇所を選んでもよい。 As a specific example, in the case of a building with a gate that cannot be opened or closed, and where visibility is poor from the inside to the outside of the gate, scanning is performed from both the inside and outside of the gate. When scanning, the position of the measuring device 5 is selected so that the scanning range includes a common part. The two point cloud data obtained as a result of scanning from the inside and outside of the gate are aligned and combined by overlapping the common part. The common part may be selected as a landmark when overlapping the point cloud data.

重複する部分は、複数となるように測定装置5の位置を選ぶのが好ましい。また、重複部分を結合するとき、複数の重複部分のうち、結合精度が最も高いものを選んで結合するのがよい。 It is preferable to select the position of the measuring device 5 so that there are multiple overlapping parts. In addition, when combining the overlapping parts, it is preferable to select from among the multiple overlapping parts the parts with the highest combining accuracy.

このようにして複数の測定装置5により死角をなくすことはできるが、結果として多数の点群データを重ねて三次元画像を生成することとなるため、ノイズも多く発生し、さらに測定対象の風合いや品質を低下させてしまう。 In this way, blind spots can be eliminated by using multiple measuring devices 5, but the result is that a large number of point cloud data are overlapped to generate a three-dimensional image, which generates a lot of noise and further reduces the texture and quality of the object being measured.

そこで、本実施形態では、測定装置5によって得られた点群データをすべては使用せずに、部分的に使用する。ステップS103の三次元画像生成工程において、複数の測定装置5により取得される点群データを結合する際に、重なっている部分の少なくとも一部を削除する。例えば、点群データの重複する部分や不要な部分は画像処理によって削除し、部分的に使用する。これにより、ノイズが低減し、風合いの確保が可能になる。図6(b)で説明すると、2つの点群データの範囲R1とR2が重なっているハッチング部分について、いずれか一方の点群データを削除してもよい。
あるいは、2つの点群データの重複部分について、平均値、中間値など統計処理を行ってもよい。
Therefore, in this embodiment, the point cloud data obtained by the measuring device 5 is used partially, not all of it. In the three-dimensional image generating process of step S103, when combining point cloud data obtained by multiple measuring devices 5, at least a part of the overlapping parts is deleted. For example, overlapping parts and unnecessary parts of the point cloud data are deleted by image processing and used partially. This reduces noise and makes it possible to ensure the texture. As explained with reference to FIG. 6(b), for the hatched part where the ranges R1 and R2 of two point cloud data overlap, one of the point cloud data may be deleted.
Alternatively, statistical processing such as finding the average value or median value may be performed on the overlapping portion of the two point cloud data.

図7~図12を用いて、重複部分の削除方法について説明する。ここでは、測定対象となる構造物が対象A、対象B、対象Cの3つがあるとする。対象Aは、文化財であり、対象Bと対象Cは、例えば、土塀などの付随物であるとする。 The method for removing overlapping parts will be explained using Figures 7 to 12. Here, we assume that there are three structures to be measured: target A, target B, and target C. Target A is a cultural asset, and targets B and C are associated with it, such as earthen walls.

図7に示すように、対象Aを測定するために、6つの測定装置5aが配置され、領域R11、R12の範囲が測定される。次に、図8に示すように、対象Bを測定するために、3つの測定装置5bが配置され、領域R21、R22の範囲が測定される。次に、図9に示すように、対象Cを測定するために、2つの測定装置5cが配置され、領域R31~R34が測定される。 As shown in FIG. 7, six measuring devices 5a are placed to measure object A, and the ranges of regions R11 and R12 are measured. Next, as shown in FIG. 8, three measuring devices 5b are placed to measure object B, and the ranges of regions R21 and R22 are measured. Next, as shown in FIG. 9, two measuring devices 5c are placed to measure object C, and regions R31 to R34 are measured.

このような測定により得られた点群データをすべて重ねると、図10に示すように、各領域が重なる部分が多く存在する。この場合、風合いが損なわれる可能性が高い。そこで、図11に示すように、重複している部分的な点群データを削除する。例えば、領域R21、R33、R34を削除する。 When all the point cloud data obtained by such measurements is overlaid, there are many overlapping areas, as shown in Figure 10. In this case, there is a high possibility that the texture will be lost. Therefore, as shown in Figure 11, the overlapping partial point cloud data is deleted. For example, regions R21, R33, and R34 are deleted.

さらに、図12に示すように、対象Bの測定装置5aによる領域R12内の点群データを削除してもよい。このようにすることで、風合いを確保できる。 Furthermore, as shown in FIG. 12, the point cloud data within region R12 measured by measuring device 5a of object B may be deleted. In this way, the texture can be maintained.

文化財などの構造物において、高所にある欄間、長押、小梁などは、それ自身が影となり、レーザの死角が生まれる。また、長い廊下や通路、通りなどでは、スキャニングの位置の高さが低いと、箪笥の上面、庇の上部などにも多くの死角が発生する。 In cultural properties and other structures, transoms, nageshi, small beams, and other elements that are located high up cast shadows themselves, creating blind spots for the laser. Also, in long corridors, passageways, streets, and the like, if the scanning position is low, many blind spots will also occur on the tops of chests of drawers, the tops of eaves, and so on.

これらの測定には、スキャニング位置の高さを高くする(例えば、7メートルなど)ことにより、高い視点からのスキャニングができるので、死角をなくせる。 For these measurements, the scanning position can be increased in height (e.g., 7 meters), allowing scanning from a high viewpoint and eliminating blind spots.

また、長い廊下や通路、通りなどでは、通路の長手方向に沿って配置される複数の測定装置5のスキャニングの高さを互いに変えるのが好ましい。第1の高さ、第1の高さより高い第2の高さ、第2の高さより高い第3の高さなどを、組み合わせでもよい。例えば、第3の高さ、第1の高さ、第3の高さ、第1の高さ、第2の高さ、第1の高さ、第3の高さなどにスキャニングの高さを変えて複数の測定装置5を、所定の間隔を開けて配置するのが好ましい。上記したように、測定装置5間の所定の間隔は、各測定装置5のスキャン領域が少なくとも部分的に重なるように設定する。 In addition, in long corridors, passages, streets, etc., it is preferable to change the scanning heights of multiple measuring devices 5 arranged along the longitudinal direction of the passage. A first height, a second height higher than the first height, a third height higher than the second height, etc. may be combined. For example, it is preferable to change the scanning heights of multiple measuring devices 5 to a third height, a first height, a third height, a first height, a second height, a first height, a third height, etc., and arrange the measuring devices 5 at a predetermined interval. As described above, the predetermined interval between the measuring devices 5 is set so that the scanning areas of each measuring device 5 at least partially overlap.

図13(a)に示すように、本実施形態の複数の測定装置5は、例えば、第1の高さh1と、第1の高さh1より高い第2の高さh2に、測定装置5の高さを交互に千鳥状に設定する。 As shown in FIG. 13(a), the heights of the multiple measuring devices 5 in this embodiment are set in a staggered pattern, for example, at a first height h1 and a second height h2 that is higher than the first height h1.

ステップS101の点群データ生成工程において、構造物より高い位置に配置される複数の測定装置5間の間隔は、構造物より低い位置に配置される測定装置5間の間隔よりも広くなるようにする。さらに、ステップS101の点群データ生成工程において、構造物より高い位置に配置される測定装置5により取得される点群データの密度は、構造物より低い位置に配置される測定装置5により取得される点群データの密度より低く設定する。 In the point cloud data generation process of step S101, the spacing between multiple measuring devices 5 arranged at a position higher than the structure is set to be wider than the spacing between measuring devices 5 arranged at a position lower than the structure. Furthermore, in the point cloud data generation process of step S101, the density of the point cloud data acquired by the measuring devices 5 arranged at a position higher than the structure is set to be lower than the density of the point cloud data acquired by the measuring devices 5 arranged at a position lower than the structure.

第2の高さh2の位置からスキャニングを行う場合、第1の高さh1の低い位置からスキャニングを行う場合よりも地面に照射されるレーザの角度が鉛直に近くなるため、レーザの照射密度が高くなる。また,レーザの反射強度も高くなる。そのため、第2の高さh2の位置からスキャニングを行う方が、第1の高さh1の位置からスキャニングする場合よりもレーザの照射間隔を粗くでき、結果として同一精度かつ同一範囲の点群データを得るためのスキャン時間も短くできる。高い視点からのスキャンの間に低い視点からのスキャンを組み合わせて千鳥配置にすることで、死角を効果的になくすことができる。 When scanning is performed from the second height h2, the angle of the laser irradiated to the ground is closer to vertical than when scanning is performed from the lower position of the first height h1, resulting in a higher laser irradiation density. The reflection intensity of the laser is also higher. Therefore, when scanning is performed from the second height h2, the laser irradiation interval can be made coarser than when scanning from the first height h1, and as a result, the scanning time to obtain point cloud data of the same accuracy and range can be shortened. By combining scans from a lower viewpoint with scans from a higher viewpoint in a staggered arrangement, blind spots can be effectively eliminated.

例えば、図13(b)のように、第1の高さh1に複数の測定装置5の高さを設定する場合、測定装置5の設置間隔は、図13(a)の2分の1になり、測定装置5の必要台数も5箇所に増加する。これは、高い視点からのスキャンは、スキャニングのカバー範囲が広がり、点群同士の結合が容易となることから、スキャン間隔を大きくできる。結果として、現地でのスキャン作業を短くできる。 For example, as in FIG. 13(b), when the heights of multiple measuring devices 5 are set to the first height h1, the installation interval of the measuring devices 5 becomes half that of FIG. 13(a), and the number of measuring devices 5 required also increases to five. This is because scanning from a high viewpoint widens the scanning coverage area and makes it easier to combine point clouds, allowing the scanning interval to be increased. As a result, the on-site scanning work can be shortened.

同程度の精度の点群データを得る場合であっても、図13(a)の配置の方が、図13(b)の配置より、スキャニング密度を低くでき、スキャン時間も短くできる。よって、得られる点群データのデータ容量も図13(a)の配置の方が削減できる。また、作業工程時間も図13(a)の配置の方が短縮でき、人件費も削減できる。また、後述するように、構造物のスキャニングは屋外で行われるものが多く、その場合、時間がかかると、日照の方角が変わり、影のでき方や光の強さが変わるため、三次元画像の風合いや色合いに影響がでる可能性も高くなるため、作業時間が短い程、好ましい。 Even when obtaining point cloud data of similar accuracy, the arrangement in FIG. 13(a) allows for a lower scanning density and shorter scan time than the arrangement in FIG. 13(b). Therefore, the data volume of the obtained point cloud data can be reduced with the arrangement in FIG. 13(a). Furthermore, the arrangement in FIG. 13(a) also allows for a shorter work process time, which can reduce labor costs. Furthermore, as will be described later, scanning of structures is often performed outdoors, and in such cases, if the work takes a long time, the direction of the sunlight will change, which will affect the way shadows are formed and the intensity of the light, which is likely to affect the texture and color of the three-dimensional image, so the shorter the work time, the better.

また、ステップS101の点群データ生成工程において、少なくとも一部の点群データを生成するとき、測定装置5の高さを構造物より高い位置に配置する。さらに、図14に示すように、ステップS101の点群データ生成工程において、測定装置5の設置位置を、構造物より高い位置(高さh2)と、構造物より低い位置(高さh1)と、が交互に繰り返されるようにする。 In addition, in the point cloud data generation process of step S101, when generating at least a portion of the point cloud data, the measuring device 5 is positioned at a height higher than the structure. Furthermore, as shown in FIG. 14, in the point cloud data generation process of step S101, the installation position of the measuring device 5 is alternately repeated between a position higher than the structure (height h2) and a position lower than the structure (height h1).

図22~図24は、測定装置5の設置例を説明するための図である。図22(a)、図23(a)、図24(a)は上から見た平面図であり、図22(b)、図23(b)、図24(b)はそれぞれ図22(a)、図23(a)、図24(a)の線I-Iから見た断面図である。
図22は、通路の中央に同じ高さで測定装置5aを一列に並べた例であり、これは一般的な測量で用いられる配置例である。この配置例の場合、両脇の土塀と建屋の庇の下は死角となる。
Figures 22 to 24 are diagrams for explaining installation examples of the measuring device 5. Figures 22(a), 23(a), and 24(a) are plan views seen from above, and Figures 22(b), 23(b), and 24(b) are cross-sectional views seen from line II in Figures 22(a), 23(a), and 24(a), respectively.
22 shows an example in which the measuring devices 5a are lined up in a row at the same height in the center of the passage, which is an example of an arrangement commonly used in surveying. In this arrangement, the earthen walls on both sides and under the eaves of the buildings are blind spots.

図23は、庇の下の死角をなくすために同じ高さの測定装置5bを追加した例である。測定装置5の総台数が12台に増加し、スキャン数は、図22の例の6スキャンの2倍の12スキャンになる。このため図23の例では、図22の例に比べて測定範囲は広がるが、ノイズが発生し、測定時間も長くなる。 Figure 23 shows an example in which a measuring device 5b of the same height is added to eliminate blind spots under the eaves. The total number of measuring devices 5 increases to 12, and the number of scans becomes 12, which is twice as many as the 6 scans in the example of Figure 22. Therefore, in the example of Figure 23, the measurement range is wider than in the example of Figure 22, but noise is generated and the measurement time is longer.

図24は、異なる高さに測定装置5を配置した例である。この例では、通路の中央に高さを高くした測定装置5cを配置し、庇の下をスキャンする測定装置5dを配置している。高い位置の測定装置5cにより、スキャニング領域が広がるので全体を測定でき、屋根の上も測定できる。低い位置の測定装置5dにより、庇の下を測定できる。この例では、高い位置の測定装置5cが広範囲をカバーするため、低い位置の測定装置5dの間隔を図23の例の測定装置5bの間隔に比べて広くとることができる。このため、図24の例では、図23の例に比較して少ないスキャン数で、屋根、庇下等の死角もなくしたスキャンが可能になる。 Figure 24 shows an example where measuring devices 5 are placed at different heights. In this example, measuring device 5c is placed at a higher height in the center of the passageway, and measuring device 5d is placed to scan under the eaves. Measuring device 5c in a higher position widens the scanning area, so the entire area can be measured, including the roof. Measuring device 5d in a lower position can measure under the eaves. In this example, measuring device 5c in a higher position covers a wider range, so the spacing between measuring devices 5d in lower positions can be made wider than the spacing between measuring devices 5b in the example of Figure 23. Therefore, in the example of Figure 24, scanning is possible with fewer scans compared to the example of Figure 23, and without blind spots such as on the roof or under the eaves.

以上説明したように、本実施形態によれば、複数の測定装置5の高さを変えて配置して測定して得られる点群データを用いて構造物の三次元画像を生成するので、測定装置5の死角をなくすことができる。また、複数の測定装置5により得られる点群データのうち、部分的に重なっている部分を削除するので、構造物の風合いや色合い、および情景を損なうことなく実物により近い三次元画像を生成できる。 As described above, according to this embodiment, a three-dimensional image of a structure is generated using point cloud data obtained by placing multiple measuring devices 5 at different heights and taking measurements, thereby eliminating blind spots of the measuring devices 5. In addition, partially overlapping parts of the point cloud data obtained by multiple measuring devices 5 are deleted, so a three-dimensional image closer to the real thing can be generated without compromising the texture, color, and scenery of the structure.

測定装置5の高さを高くすることで、スキャニング密度を削減し、スキャン時間を短縮できる。これにより、点群データのデータ容量を削減できる。点群データを転送する場合、転送時間も短くなる。作業効率も向上し、作業コストも低減できる。 By increasing the height of the measuring device 5, the scanning density can be reduced, and the scanning time can be shortened. This allows the data volume of the point cloud data to be reduced. When transferring point cloud data, the transfer time is also shortened. Work efficiency is improved, and work costs can be reduced.

(第2の実施の形態)
本実施形態の三次元画像の生成方法は、上記実施形態とは、点群データ生成工程において、測定条件を規定する点以外は、上記実施形態と同様である。
Second Embodiment
The three-dimensional image generating method of this embodiment is similar to the above embodiment except that measurement conditions are specified in the point cloud data generating step.

構造物の三次元画像の風合いおよび色合いは、スキャニングの環境、例えば、天候、時間帯、季節、太陽の位置および角度、および日差しの有無などに大きく左右される。1箇所あたりのスキャニングは、スキャンする点群密度により異なるが3~15分程度が実用的な範囲である。そのため、特に屋外においては、スキャニング時に、太陽が、雲に隠れたり、雲から出たりするのを繰り返すと、日差しがまちまちとなるため、測定対象の影のでき方、光の当たり方、光の強さが秒単位で異なり、風合いおよび色合いを再現することが難しくなる。また、スキャン数が多くなる場合、時間帯によって影のでき方が異なり、一つの建屋をスキャンしても、午前と午後のスキャンでは影が不自然になり、同様に風合いおよび色合いを再現することが難しくなる。 The texture and color of a 3D image of a structure are greatly affected by the scanning environment, such as the weather, time of day, season, the position and angle of the sun, and the presence or absence of sunlight. Scanning for one location takes about 3 to 15 minutes, depending on the density of the point cloud being scanned. Therefore, especially outdoors, if the sun repeatedly disappears behind and emerges from the clouds during scanning, the sunlight will vary, and the way shadows are formed on the object to be measured, the way the light hits it, and the intensity of the light will differ by the second, making it difficult to reproduce the texture and color. In addition, when there are many scans, the way shadows are formed will differ depending on the time of day, and even if one building is scanned, the shadows will be unnatural between morning and afternoon scans, making it similarly difficult to reproduce the texture and color.

このような課題があるため、本実施形態において、ステップS101の点群データ生成工程は、天候が曇りのときに行うのが好ましく、さらに、屋内であれば雨天でもよい。さらに、ステップS101の点群データ生成工程を行う時間帯を、構造物の部分毎に揃えるのが好ましい。例えば、対象が文化財であれば、構造物のうち、文化財建築の部分と、その付随物である土塀などの部分とを区別して、測定時間帯を部分毎に揃える。 Because of these issues, in this embodiment, the point cloud data generation process in step S101 is preferably performed when the weather is cloudy, and may also be performed on rainy days if indoors. Furthermore, it is preferable to align the time period during which the point cloud data generation process in step S101 is performed for each part of the structure. For example, if the target is a cultural property, the cultural property architectural parts of the structure are distinguished from associated parts such as earthen walls, and the measurement time periods are aligned for each part.

また、ステップS101の点群データ生成工程において、日差しが斜光の場合には、測定装置5の影が写り込まない位置に当該測定装置5を設置する。また、風の強さが所定の風速以下の場合に、屋外の構造物のスキャニングを行うのが好ましい。所定の風速は、例えば、測定装置5が風によって揺れない程度の値(例えば、6m/s)以下であるのが好ましい。 In addition, in the point cloud data generation process of step S101, if the sunlight is oblique, the measuring device 5 is installed in a position where the shadow of the measuring device 5 is not reflected. In addition, it is preferable to perform scanning of outdoor structures when the wind strength is equal to or lower than a predetermined wind speed. The predetermined wind speed is preferably, for example, equal to or lower than a value (e.g., 6 m/s) at which the measuring device 5 is not swayed by the wind.

影の出き方によっては、時間帯を制限したスキャニングがよい。構造物の各部分が、例えば、対象Aおよび対象Bからなる例では、対象Aは「午前のみ」、対象Bは「夕方のみ」に限定する。これにより、対象毎に影のでき方が統一され、また光の強さも統一されることから、風合いおよび色合いを引き出すことができる。また、日が低い場合(所謂、斜光の場合)には、測定装置5の本体や三脚の影が写り込む可能性があるため、測定装置5の配置には、これらの写り込みのない位置を選定する。 Depending on how shadows appear, it may be a good idea to limit scanning to certain times of the day. For example, in an example in which each part of a structure consists of object A and object B, object A can be limited to "mornings only" and object B to "evenings only." This will standardize the way shadows are cast for each object, and also the intensity of the light, bringing out the texture and color. Also, when the sun is low in the sky (in the case of so-called oblique light), there is a possibility that the shadows of the body of the measuring device 5 or the tripod will be reflected in the image, so the position of the measuring device 5 should be selected so that these will not be reflected.

また、屋内においては、窓または開口部からの入光が、風合いおよび色合いに影響を与える可能性がある。影響を与える可能性がある場合には、屋外と同様な対策を行う。また、屋内では、照明を一定にするのが好ましい。 Indoors, light coming in through windows or openings can affect the texture and color. If there is a possibility of this affecting the appearance, take the same measures as outdoors. Indoors, it is preferable to keep the lighting constant.

さらに、ステップS101の点群データ生成工程において、構造物が反射面を含む場合、当該反射面に写り込みがない位置に測定装置5を配置する。 Furthermore, in the point cloud data generation process of step S101, if the structure includes a reflective surface, the measuring device 5 is placed in a position where the reflective surface is not reflected.

例えば、構造物に窓ガラスまたは鏡などの反射面が含まれる場合、当該反射面に写り込んだ物体の像が点群データに含まれてしまう。よって、測定装置5を設置する際、反射面に写り込みがない位置を選ぶ。 For example, if a structure includes a reflective surface such as window glass or a mirror, the image of the object reflected in the reflective surface will be included in the point cloud data. Therefore, when installing the measuring device 5, select a location where there is no reflection on the reflective surface.

以上説明したように、本実施形態によれば、天候や時間帯を考慮して効率よくスキャニングを行うことができる。また、光の強度や影により風合いや色合いを損ねることを防げる。 As described above, this embodiment allows for efficient scanning while taking into account the weather and time of day. It also prevents the texture and color from being damaged by light intensity and shadows.

(第3の実施の形態)
本実施形態は、上記実施形態の三次元画像の生成方法を実行するために、作業者に三次元画像の生成方法のガイダンスを出力するガイダンス装置200を備える点以外は上記実施形態の少なくともいずれか一つと同じである。
Third Embodiment
This embodiment is the same as at least one of the above embodiments except that it is provided with a guidance device 200 that outputs guidance to an operator on the method of generating a three-dimensional image in order to execute the method of generating a three-dimensional image of the above embodiment.

図15は、本実施形態のガイダンス装置200の論理的な構成を示す機能ブロック図である。
本実施形態のガイダンス装置200は、例えば、作業者が現場で使用できるように、携帯型の端末装置により実現されるのが好ましい。ガイダンス装置200は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ノート型パーソナルコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistants)である。これらの端末装置は、上記した図2のコンピュータ60により実現される。あるいは、後述する三次元画像処理用のガイダンスの場合、ガイダンス装置200は、三次元画像生成装置100に含まれてもよい。
FIG. 15 is a functional block diagram showing the logical configuration of a guidance device 200 of the present embodiment.
The guidance device 200 of this embodiment is preferably realized by, for example, a portable terminal device so that a worker can use it on-site. The guidance device 200 is, for example, a smartphone, a tablet terminal, a notebook personal computer, or a PDA (Personal Digital Assistant). These terminal devices are realized by the computer 60 in FIG. 2 described above. Alternatively, in the case of guidance for three-dimensional image processing described later, the guidance device 200 may be included in the three-dimensional image generating device 100.

ガイダンス装置200を実現するプログラム80は、コンピュータ60上で実行されたとき、コンピュータ60に、ガイダンス装置200を実現させる。プログラム80は、作業者に三次元画像の生成方法のガイダンスを提示する手順をコンピュータ60に実行させる。 When the program 80 for realizing the guidance device 200 is executed on the computer 60, it causes the computer 60 to realize the guidance device 200. The program 80 causes the computer 60 to execute a procedure for presenting guidance to the operator on how to generate a three-dimensional image.

本実施形態のガイダンス装置200は、コンピュータ60に、当該ガイダンス装置を実現するアプリケーションプログラムをインストールして実行することにより実現されてよい。あるいは、ガイダンス装置200は、コンピュータ60上でブラウザなどのプログラムを起動し、所定のウェブサイトにアクセスして、ガイダンスの内容を含むコンテンツを表示させることにより実現されてもよい。所定のウェブサイトは、例えば、予めユーザ登録された認証情報(ユーザIDとパスワードなど)を入力してログインすることによりアクセスできるのが好ましい。 The guidance device 200 of this embodiment may be realized by installing and executing an application program that realizes the guidance device on the computer 60. Alternatively, the guidance device 200 may be realized by starting a program such as a browser on the computer 60, accessing a specific website, and displaying content including the contents of the guidance. It is preferable that the specific website can be accessed by logging in by entering authentication information (such as a user ID and password) that has been registered in advance by the user, for example.

ガイダンス装置200は、上記実施形態で説明した三次元画像の生成方法を、作業者に実行させるためのガイダンスを提示する提示部202を備える。 The guidance device 200 includes a presentation unit 202 that presents guidance to the worker to execute the three-dimensional image generation method described in the above embodiment.

ガイダンスは、音声、画像、映像、およびテキストの少なくともいずれか一つを含むコンテンツによって提示される。提示部202は、ガイダンスを、画面を表示するディスプレイ、および音声を出力するスピーカの少なくともいずれか一つを含む出力装置74に出力するとともに、オペレータの操作を受け付ける操作部、例えば、タッチパネル、操作スイッチ、キーボードなどの少なくともいずれか一つを含む入力装置72から、操作を受け付ける。操作部は、ディスプレイに表示される、グラフィカルユーザインタフェース(GUI(Graphical User Interface))も含む。 The guidance is presented by content including at least one of audio, images, video, and text. The presentation unit 202 outputs the guidance to an output device 74 including at least one of a display for displaying a screen and a speaker for outputting audio, and also accepts operations from an operation unit that accepts operations from an operator, such as an input device 72 including at least one of a touch panel, an operation switch, a keyboard, and the like. The operation unit also includes a graphical user interface (GUI (Graphical User Interface)) that is displayed on the display.

ガイダンス内容は、現場で作業者が測定作業を行う際に必要な手順や注意点、三次元画像処理の際に必要な手順や注意点を含む。 The guidance includes the necessary procedures and precautions for workers to take when performing measurement work on-site, as well as the necessary procedures and precautions for 3D image processing.

<死角をなくすためのガイダンス>
文化財と、その付随物の対象ごとに測定装置5の設置位置をアナウンスする。
具体的には、まず、文化財の周囲に、所定間隔を開けて、測定装置5を、高さを変えて配置することをアナウンスする。間隔および高さの設定の推奨値をアナウンスしてもよい。スキャニング密度と時間の推奨値をアナウンスしてもよい。
<Guidance for eliminating blind spots>
The installation positions of the measuring devices 5 for each cultural property and its associated objects are announced.
Specifically, first, an announcement is made that the measuring devices 5 are to be placed around the cultural property at a predetermined interval and at different heights. Recommended interval and height settings may also be announced. Recommended scanning density and time may also be announced.

次に付随物の周囲に、所定間隔を開けて、測定装置5を、高さを変えて配置することをアナウンスする。間隔および高さの設定の推奨値をアナウンスしてもよい。スキャニング密度と時間の推奨値をアナウンスしてもよい。構造物より高い位置と、低い位置の両方に測定装置5を配置するのが好ましいことをアナウンスする。 Then, announce that measuring devices 5 will be placed around the structure at different heights with a set distance between them. Recommended spacing and height settings may be announced. Recommended scanning density and time may be announced. Announce that it is preferable to place measuring devices 5 both higher and lower than the structure.

また、高い位置と低い位置を交互に配置するのが好ましいことをアナウンスする。さらに、構造物より高い位置に配置される測定装置5間の間隔は、構造物より低い位置に配置される測定装置5間の間隔よりも広くなるようにすることをアナウンスする。さらに、構造物より高い位置に配置される測定装置5により取得される点群データの密度を、構造物より低い位置に配置される測定装置5により取得される点群データの密度より低く設定するようにアナウンスする。 It is also announced that it is preferable to alternate between high and low positions. Furthermore, it is announced that the distance between measuring devices 5 placed at a position higher than the structure should be wider than the distance between measuring devices 5 placed at a position lower than the structure. Furthermore, it is announced that the density of the point cloud data acquired by measuring devices 5 placed at a position higher than the structure should be set lower than the density of the point cloud data acquired by measuring devices 5 placed at a position lower than the structure.

測定対象の選択(例えば、文化財および付随物のうちのいずれかを選択)画面を提示し、当該選択を促し、選択を受け付けた後、対応する測定装置5の設置位置のガイダンスを選択して提示してもよい。上記実施形態で説明したように、文化財が対象の場合と、付随物が対象の場合で、測定装置5の配置方法や、スキャニング密度や時間の推奨値が変更されて提示される。 A screen for selecting the measurement target (e.g., selecting either a cultural property or ancillary objects) may be presented, the selection may be prompted, and after the selection is accepted, guidance on the installation location of the corresponding measurement device 5 may be selected and presented. As described in the above embodiment, the placement method of the measurement device 5 and the recommended values for scanning density and time are changed and presented depending on whether the target is a cultural property or ancillary objects.

他の例では、構造物の種別(門、階段、参道、鳥居、本堂など)の選択を受け付け、受け付けた構造物の種別に応じた測定装置5の設置位置を提案するガイダンスを行ってもよい。また、構造物に梁があるか否かを受け付け、梁がある場合は、梁の裏側を測定できるように測定装置5を配置し、ガイダンスを提示してもよい。 In another example, the system may accept a selection of the type of structure (gate, staircase, approach to a temple, torii gate, main hall, etc.) and provide guidance suggesting a location to install the measuring device 5 according to the type of structure accepted. Also, the system may accept whether or not the structure has beams, and if so, position the measuring device 5 so that the back side of the beam can be measured and provide guidance.

例えば、図5のような構造物の門を測定する場合、はじめに、門の前の下方、1列に測定装置5を配置することをアナウンスする。次に、門の屋根の裏側の梁の裏の死角をなくすために、最初に配置した測定装置5より高い位置に測定装置5を配置することをアナウンスする。さらに、門から離れた位置から門の外観を測定できる位置に測定装置5を配置することをアナウンスしてもよい。また、階段の場合、階段の各ステップと蹴上部分を測定できる位置に測定装置5の高さを変えて、測定装置5を配置することをアナウンスしてもよい。 For example, when measuring a gate of a structure as shown in Figure 5, it is first announced that measuring devices 5 will be placed in a row below and in front of the gate. Next, it is announced that measuring devices 5 will be placed at a higher position than the first one placed in order to eliminate blind spots behind the beams on the underside of the gate's roof. It may also be announced that measuring devices 5 will be placed in positions that allow the appearance of the gate to be measured from a position away from the gate. In the case of stairs, it may also be announced that measuring devices 5 will be placed at different heights in positions that allow the measurement of each step and the rise of the stairs.

<風合い、色合いを確保するためのガイダンス>
測定日時の天気予報を提示し、曇りが最も好ましく、次に雨天が好ましいことをアナウンスする。また、測定日の曇りの時間帯と、当該時間帯に屋外を測定するのが好ましいことをアナウンスする。あるいは、測定日の雨天の時間帯と、当該時間帯は屋内を測定するのが好ましいことをアナウンスする。
<Guidance for ensuring texture and color>
The weather forecast for the measurement date and time is presented, announcing that cloudy weather is most preferable, followed by rainy weather. Also, the cloudy hours on the measurement date and the fact that it is preferable to measure outdoors during those hours are announced. Alternatively, the rainy hours on the measurement date and the fact that it is preferable to measure indoors during those hours are announced.

具体的には、提示部202は、オペレータに測定日時と測定場所の入力を受け付ける画面を表示し、入力を促すメッセージを出力し、オペレータの画面操作により入力を受け付ける。そして、入力された測定日時と測定場所から天気予報のウェブサイトにアクセスして天気予報の情報を取得する。そして、取得した天気予報の情報を提示するとともに、ガイダンスを提示する。 Specifically, the presentation unit 202 displays a screen for receiving input of the measurement date and time and measurement location to the operator, outputs a message prompting input, and receives input through the operator's screen operation. Then, the presentation unit 202 accesses a weather forecast website based on the input measurement date and time and measurement location to obtain weather forecast information. Then, the presentation unit 202 presents the obtained weather forecast information and also provides guidance.

また、晴天や曇りなどの天候によって測定装置5によるスキャニング密度や時間の推奨値を変更してもよい。さらに、天気予報から風速の情報も取得してもよい。測定日時の風速が所定値以上の場合、屋外の測定には向かないことをアナウンスしてもよい。あるいは、時間帯によって風速が異なる場合、所定値未満の時間帯に屋外を測定することを推奨するメッセージを提示してもよい。 The recommended scanning density and time of the measuring device 5 may also be changed depending on the weather, such as sunny or cloudy. Furthermore, wind speed information may also be obtained from a weather forecast. If the wind speed at the measurement date and time is equal to or greater than a predetermined value, an announcement may be made that outdoor measurement is not suitable. Alternatively, if the wind speed varies depending on the time of day, a message may be displayed recommending that outdoor measurement be performed during a time period when the wind speed is less than the predetermined value.

測定日時が、斜光の時間帯の場合、測定装置5本体や三脚の影が写り込まない位置に測定装置5の設置場所を選ぶようにアナウンスする。天候が晴天の場合や屋内の場合、構造物に反射面(窓ガラスや鏡)があるか否かの選択を受け付け、反射面がある場合、反射面に写り込みがない位置に測定装置5の設置場所を選ぶようにアナウンスする。 If the measurement date and time is during a time period with oblique light, an announcement is made to select a location for installing the measuring device 5 in a position where the shadow of the measuring device 5 itself or the tripod will not be reflected in the image. If the weather is fine or the measurement is indoors, the user is asked to select whether or not the structure has a reflective surface (window glass or mirror), and if there is a reflective surface, an announcement is made to select a location for installing the measuring device 5 in a position where the shadow will not be reflected in the reflective surface.

<三次元画像生成の画像処理のガイダンス>
上記実施形態で図7~図12を用いて説明した、複数の測定装置5から取得される点群データの重複部分の削除方法をガイダンスしてもよい。ガイダンス装置200は、点群データの重複部分を検出する検出部(不図示)をさらに備えてもよい。
<Guidance on image processing for 3D image generation>
7 to 12 in the above embodiment, the guidance device 200 may provide guidance on a method for deleting overlapping portions of point cloud data acquired from a plurality of measuring devices 5. The guidance device 200 may further include a detection unit (not shown) that detects overlapping portions of point cloud data.

点群データの重複部分削除のガイダンスは、以下の構成としてもよい。例えば、提示部202は、現場で測定装置5から取得した測定値から点群データを生成する際に、測定装置5の測定位置から重複部分を求め、重複部分の点群データを削除するか否かを問合せるメッセージを出力し、削除するか否かの操作を受け付け、削除するとの操作を受け付けた場合に、重複部分の削除処理を行う構成としてもよい。 The guidance for deleting overlapping portions of the point cloud data may be configured as follows. For example, when generating point cloud data from measurement values acquired on-site from the measuring device 5, the presentation unit 202 may be configured to find overlapping portions from the measurement positions of the measuring device 5, output a message inquiring whether or not to delete the point cloud data of the overlapping portions, accept an operation as to whether or not to delete, and perform a process of deleting the overlapping portions if an operation to delete is accepted.

この構成によれば、点群データを生成時に重複部分を削除できるので、三次元画像生成装置100の点群データ取得部102が取得する点群データのデータ容量を削減できる。測定装置5から三次元画像生成装置100へのデータ転送容量を削減できるので転送時間を短縮できる。あるいは、測定装置5から点群データを書き込む記録媒体のデータ容量を削減でき、記録媒体とのデータの書き込みまたは読み込み時間を削減できる。 With this configuration, overlapping portions can be deleted when generating point cloud data, so the data volume of the point cloud data acquired by the point cloud data acquisition unit 102 of the 3D image generation device 100 can be reduced. The data transfer volume from the measuring device 5 to the 3D image generation device 100 can be reduced, so the transfer time can be shortened. Alternatively, the data volume of the recording medium to which the point cloud data is written from the measuring device 5 can be reduced, so the time required to write or read data to or from the recording medium can be reduced.

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
たとえば、上記実施形態の三次元画像の生成方法を現場で実行する前に、事前に測定条件および測定装置5の設置位置およびスキャニング密度、時間などの計画を立てるスキャニング計画工程をさらに含んでもよい。そして、上記実施形態のガイダンス装置200の提示部202は、当該スキャニング計画工程をオペレータに実行させるためのガイダンスをさらに提示してもよい。つまり、提示部202は、事前にスキャニング計画を立てる際に必要な内容を含むガイダンスを提示してもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, these are merely examples of the present invention, and various configurations other than those described above can also be adopted.
For example, the method for generating a three-dimensional image according to the above embodiment may further include a scanning planning step of planning the measurement conditions, the installation position of the measuring device 5, the scanning density, time, and the like in advance before the method is performed on-site. The presentation unit 202 of the guidance device 200 according to the above embodiment may further present guidance for causing the operator to perform the scanning planning step. In other words, the presentation unit 202 may present guidance including the contents required for making a scanning plan in advance.

このスキャニング計画工程において、本実施形態の測定条件と、上記実施形態の測定装置5の設置位置とを適切に組み合わせる。事前に、対象毎にスキャニングを実行する時間帯を考慮するのが好ましい。例えば、対象毎にスキャニングを実行する時間帯の制約条件を考慮する。事前に天気予報により天候を予測し、スキャニング計画を立てるのが好ましい。例えば、屋外で、文化財建築そのものの測定対象である対象Aと、文化財の付随物である土塀などの対象Bと、屋内の対象Cをスキャニングする場合、午前中、曇りで午後晴天の天気予報である場合、午前中に対象Aと対象Bをスキャニングし、午後に対象Cをスキャニングするよう計画を立てる。 In this scanning planning process, the measurement conditions of this embodiment and the installation position of the measuring device 5 of the above embodiment are appropriately combined. It is preferable to consider in advance the time period during which scanning is performed for each target. For example, the constraints on the time period during which scanning is performed for each target are considered. It is preferable to predict the weather using a weather forecast in advance and create a scanning plan. For example, when scanning target A, which is the measurement target of the cultural property building itself, target B such as an earthen wall that is an accessory to the cultural property, and target C indoors outdoors, if the weather forecast is cloudy in the morning and sunny in the afternoon, a plan is made to scan targets A and B in the morning and target C in the afternoon.

また、対象Aと対象Bのスキャニング計画は、測定装置5の設置位置およびスキャニングの精度や時間を、測定対象そのものである対象Aと付随物である対象Bとをそれぞれ区別して計画を立てる。 In addition, the scanning plans for targets A and B are made by distinguishing between the installation position of the measuring device 5 and the scanning accuracy and time for target A, which is the measurement target itself, and target B, which is an accessory.

以上、実施形態および実施例を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 The present invention has been described above with reference to embodiments and examples, but the present invention is not limited to the above embodiments and examples. Various modifications that can be understood by a person skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

以下、参考形態の例を付記する。
1. 測定装置の設置位置を水平方向および鉛直方向の少なくとも一方を異ならせた状態で、構造物を複数回測定することにより、前記構造物の互いに異なる部分の形状および色を示す複数の点群データを生成する点群データ生成工程と、
前記複数の点群データを処理することにより、前記構造物の三次元画像を生成する三次元画像生成工程と、
を含む、三次元画像の生成方法。
2. 1.に記載の三次元画像の生成方法において、
前記点群データ生成工程において、隣り合う前記部分を測定した2つの前記点群データにおいて、前記隣り合う2つの前記部分は、部分的に互いに重なっている三次元画像の生成方法。
3. 2.に記載の三次元画像の生成方法において、
前記三次元画像生成工程において、複数の前記測定装置により取得される前記点群データを結合する際に、前記重なっている部分の少なくとも一部を削除する、三次元画像の生成方法。
4. 1.から3.のいずれか一つに記載の三次元画像の生成方法において、
前記点群データ生成工程において、少なくとも一部の前記点群データを生成するとき、前記測定装置の高さを前記構造物より高い位置に配置する、三次元画像の生成方法。
5. 4.に記載の三次元画像の生成方法において、
前記点群データ生成工程において、前記測定装置の設置位置を、前記構造物より高い位置と、前記構造物より低い位置と、が交互に繰り返されるようにする、三次元画像の生成方法。
6. 1.から5.のいずれか一つに記載の三次元画像の生成方法において、
前記点群データ生成工程において、前記構造物より高い位置に配置される前記測定装置間の間隔は、前記構造物より低い位置に配置される前記測定装置間の間隔よりも広くなるようにする、三次元画像の生成方法。
7. 6.に記載の三次元画像の生成方法において、
前記点群データ生成工程において、前記構造物より高い位置に配置される前記測定装置により取得される前記点群データの密度は、前記構造物より低い位置に配置される前記測定装置により取得される前記点群データの密度より低く設定する、三次元画像の生成方法。
8. 1.から7.のいずれか一つに記載の三次元画像の生成方法において、
前記点群データ生成工程は、天候が曇りのときに行う、三次元画像の生成方法。
9. 1.から8.のいずれか一つに記載の三次元画像の生成方法において、
前記点群データ生成工程を行う時間帯を、前記構造物の部分毎に揃える、三次元画像の生成方法。
10. 1.から9.のいずれか一つに記載の三次元画像の生成方法において、
前記点群データ生成工程において、
日差しが斜光の場合には、前記測定装置の影が写り込まない位置に当該測定装置を設置する、三次元画像の生成方法。
11. 1.から10.のいずれか一つに記載の三次元画像の生成方法において、
前記点群データ生成工程において、
前記構造物が反射面を含む場合、当該反射面に写り込みがない位置に前記測定装置を配置する、三次元画像の生成方法。
12. 1.から11.のいずれか一つに記載の三次元画像の生成方法において、
前記構造物は、文化財、寺社仏閣、世界遺産(世界遺産委員会認定)、産業遺産(国際産業遺産保存委員会認定)、近代化産業遺産(経済産業省認定)、土木遺産(土木学会選奨)、景勝地、地形、あるいは、今後後世に残す必要がある建造物および景勝地の少なくともいずれか一つを含む歴史的建造物および遺跡を含み、
前記三次元画像は、前記構造物の風合い、色合いを後世に伝えるためのものである、三次元画像の生成方法。
Below, examples of reference forms are given.
1. A point cloud data generation process for generating a plurality of point cloud data representing shapes and colors of different portions of the structure by measuring the structure a plurality of times while varying at least one of the horizontal and vertical installation positions of a measuring device;
a three-dimensional image generating step of generating a three-dimensional image of the structure by processing the plurality of point cloud data;
A method for generating a three-dimensional image, comprising:
2. In the method for generating a three-dimensional image according to 1.
A method for generating a three-dimensional image, wherein in the point cloud data generation step, in two pieces of point cloud data obtained by measuring adjacent portions, the two adjacent portions partially overlap each other.
3. In the method for generating a three-dimensional image according to 2.,
A three-dimensional image generating method, comprising the steps of: deleting at least a part of the overlapping portion when combining the point cloud data acquired by the plurality of measuring devices in the three-dimensional image generating step.
4. In the method for generating a three-dimensional image according to any one of 1 to 3,
A three-dimensional image generating method, comprising: disposing the measuring device at a position higher than the structure when generating at least a portion of the point cloud data in the point cloud data generating step.
5. In the method for generating a three-dimensional image according to 4.,
A three-dimensional image generating method, wherein in the point cloud data generating step, the installation position of the measuring device is alternately repeated between a position higher than the structure and a position lower than the structure.
6. In the method for generating a three-dimensional image according to any one of 1 to 5,
A method for generating a three-dimensional image, wherein, in the point cloud data generation process, the distance between the measuring devices arranged at a position higher than the structure is wider than the distance between the measuring devices arranged at a position lower than the structure.
7. In the method for generating a three-dimensional image according to 6.,
A method for generating a three-dimensional image, wherein, in the point cloud data generation process, the density of the point cloud data acquired by the measuring device positioned at a position higher than the structure is set to be lower than the density of the point cloud data acquired by the measuring device positioned at a position lower than the structure.
8. In the method for generating a three-dimensional image according to any one of 1 to 7,
The point cloud data generating step is performed when the weather is cloudy.
9. In the method for generating a three-dimensional image according to any one of 1 to 8,
A method for generating a three-dimensional image, comprising: aligning a time period during which the point cloud data generation process is performed for each part of the structure.
10. In the method for generating a three-dimensional image according to any one of 1. to 9.,
In the point cloud data generating step,
A method for generating a three-dimensional image, comprising the steps of: when the sunlight is oblique, placing the measuring device in a position where the shadow of the measuring device is not captured.
11. In the method for generating a three-dimensional image according to any one of 1. to 10.,
In the point cloud data generating step,
A method for generating a three-dimensional image, in which, when the structure includes a reflective surface, the measuring device is positioned at a position where the reflective surface is not reflected.
12. In the method for generating a three-dimensional image according to any one of 1. to 11.,
The structure includes at least one of cultural properties, temples and shrines, world heritage sites (certified by the World Heritage Committee), industrial heritage sites (certified by the International Committee for the Conservation of Industrial Heritage), modern industrial heritage sites (certified by the Ministry of Economy, Trade and Industry), civil engineering heritage sites (recommended by the Japan Society of Civil Engineers), scenic spots, topography, or historical buildings and ruins that need to be preserved for future generations,
The three-dimensional image generating method is intended to convey the texture and color of the structure to future generations.

13. 1.から12.のいずれか一つに記載の三次元画像の生成方法により生成される、測定装置の設置位置を水平方向および鉛直方向の少なくとも一方を異ならせた状態で、構造物を複数回測定することにより、前記構造物の互いに異なる部分の形状および色を示す複数の点群データを取得する点群データ取得手段と、
前記複数の点群データを処理することにより、前記構造物の三次元画像を生成する三次元画像生成手段と、を備える、三次元画像生成装置。
14. コンピュータに、13.に記載の三次元画像生成装置を実現させるためのプログラム。
15. 1.から12.のいずれか一つに記載の三次元画像の生成方法を実行するために、作業者に三次元画像の生成方法のガイダンスを提示する提示手段を備える、ガイダンス装置。
16. コンピュータに、15.に記載のガイダンス装置を実現させるためのプログラム。
13. A point cloud data acquisition means for acquiring a plurality of point cloud data representing shapes and colors of different portions of a structure by measuring the structure a plurality of times while varying at least one of the horizontal and vertical installation positions of a measuring device, the point cloud data being generated by the three-dimensional image generating method according to any one of 1. to 12.;
and a three-dimensional image generating means for generating a three-dimensional image of the structure by processing the plurality of point cloud data.
14. A program for causing a computer to realize the three-dimensional image generating device according to 13.
15. A guidance device comprising a presentation means for presenting guidance on a method of generating a three-dimensional image to an operator in order to carry out the method of generating a three-dimensional image according to any one of 1. to 12.
16. A program for causing a computer to realize the guidance device according to 15.

1 画像処理システム
3 通信ネットワーク
5、5a、5b、5c、5d、5e 測定装置
10 小梁
60 コンピュータ
62 CPU
64 メモリ
66 ストレージ
68 I/O
69 バス
70 通信I/F
72 入力装置
74 出力装置
80 プログラム
100 三次元画像生成装置
102 点群データ取得部
104 画像生成部
110 記憶装置
200 ガイダンス装置
202 提示部
A、B、C 対象
h1、h2 高さ
La、Lb、Lc、Ld、Le 位置
R1、R2、R11、R12、R21、R22、R31、R32、R33、R34 領域
S 星マーク
S101 点群データ生成工程
S103 三次元画像生成工程
1 Image processing system 3 Communication network 5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e Measuring device 10 Beam 60 Computer 62 CPU
64 Memory 66 Storage 68 I/O
69 Bus 70 Communication I/F
72 Input device 74 Output device 80 Program 100 Three-dimensional image generating device 102 Point cloud data acquisition unit 104 Image generating unit 110 Storage device 200 Guidance device 202 Presentation unit A, B, C Object h1, h2 Height La, Lb, Lc, Ld, Le Position R1, R2, R11, R12, R21, R22, R31, R32, R33, R34 Area S Star mark S101 Point cloud data generating process S103 Three-dimensional image generating process

Claims (11)

測定装置の設置位置を水平方向および鉛直方向の少なくとも一方を異ならせた状態で、構造物を複数回測定することにより、前記構造物の互いに異なる部分の形状および色を示す複数の点群データを生成する点群データ生成工程と、
前記複数の点群データを処理することにより、前記構造物の三次元画像を生成する三次元画像生成工程と、
を含み、
前記点群データ生成工程において、前記構造物より高い位置に配置される前記測定装置間の間隔は、前記構造物より低い位置に配置される前記測定装置間の間隔よりも広くなるようにし、
前記測定装置は、3Dレーザスキャナであり、
前記点群データ生成工程において、前記構造物より高い位置に配置される前記3Dレーザスキャナは、レーザの照射間隔を、前記構造物より低い位置に配置される前記3Dレーザスキャナよりも粗くして、スキャニングを行い、前記点群データを生成する、三次元画像の生成方法。
a point cloud data generating step of measuring the structure a plurality of times while varying the installation position of a measuring device in at least one of the horizontal and vertical directions to generate a plurality of point cloud data representing shapes and colors of different portions of the structure;
a three-dimensional image generating step of generating a three-dimensional image of the structure by processing the plurality of point cloud data;
Including,
In the point cloud data generating step, an interval between the measuring devices arranged at a position higher than the structure is set to be wider than an interval between the measuring devices arranged at a position lower than the structure;
The measuring device is a 3D laser scanner,
A method for generating three-dimensional images, wherein in the point cloud data generation process, the 3D laser scanner positioned at a position higher than the structure performs scanning with a coarser laser irradiation interval than the 3D laser scanner positioned at a position lower than the structure, and generates the point cloud data.
請求項1に記載の三次元画像の生成方法において、
前記点群データ生成工程において、隣り合う前記部分を測定した2つの前記点群データにおいて、前記隣り合う2つの前記部分は、部分的に互いに重なっている三次元画像の生成方法。
2. The method for generating a three-dimensional image according to claim 1,
A method for generating a three-dimensional image, wherein in the point cloud data generation step, in two pieces of point cloud data obtained by measuring adjacent portions, the two adjacent portions partially overlap each other.
請求項2に記載の三次元画像の生成方法において、
前記三次元画像生成工程において、複数の前記測定装置により取得される前記点群データを結合する際に、前記重なっている部分の少なくとも一部を削除する、三次元画像の生成方法。
The method for generating a three-dimensional image according to claim 2,
A three-dimensional image generating method, comprising the steps of: deleting at least a part of the overlapping portion when combining the point cloud data acquired by the plurality of measuring devices in the three-dimensional image generating step.
請求項1から3のいずれか一項に記載の三次元画像の生成方法において、
前記点群データ生成工程において、少なくとも一部の前記点群データを生成するとき、前記測定装置の高さを前記構造物より高い位置に配置する、三次元画像の生成方法。
The method for generating a three-dimensional image according to any one of claims 1 to 3,
A three-dimensional image generating method, comprising: disposing the measuring device at a position higher than the structure when generating at least a portion of the point cloud data in the point cloud data generating step.
請求項1からのいずれか一項に記載の三次元画像の生成方法において、
前記点群データ生成工程は、天候が曇りのときに行う、三次元画像の生成方法。
The method for generating a three-dimensional image according to any one of claims 1 to 4 ,
The point cloud data generating step is performed when the weather is cloudy.
請求項1からのいずれか一項に記載の三次元画像の生成方法において、
前記点群データ生成工程を行う時間帯を、前記構造物の部分毎に揃える、三次元画像の生成方法。
The method for generating a three-dimensional image according to any one of claims 1 to 5 ,
A method for generating a three-dimensional image, comprising: aligning a time period during which the point cloud data generation process is performed for each part of the structure.
請求項1からのいずれか一項に記載の三次元画像の生成方法において、
前記構造物は、文化財、寺社仏閣、世界遺産、産業遺産、近代化産業遺産、土木遺産、景勝地、地形、あるいは、今後後世に残す必要がある建造物および景勝地の少なくともいずれか一つを含む歴史的建造物および遺跡を含み、
前記三次元画像は、前記構造物の風合い、色合いを後世に伝えるためのものである、三次元画像の生成方法。
The method for generating a three-dimensional image according to any one of claims 1 to 6 ,
The structure includes at least one of cultural properties, temples and shrines, world heritage sites, industrial heritage sites, modern industrial heritage sites, civil engineering heritage sites, scenic spots, topography, or historical buildings and ruins that need to be preserved for future generations,
The three-dimensional image generating method is intended to convey the texture and color of the structure to future generations.
請求項1からのいずれか一項に記載の三次元画像の生成方法により生成される、測定装置の設置位置を水平方向および鉛直方向の少なくとも一方を異ならせた状態で、構造物を複数回測定することにより、前記構造物の互いに異なる部分の形状および色を示す複数の点群データを取得する点群データ取得手段と、
前記複数の点群データを処理することにより、前記構造物の三次元画像を生成する三次元画像生成手段と、を備え、
前記構造物より高い位置に配置される前記測定装置間の間隔は、前記構造物より低い位置に配置される前記測定装置間の間隔よりも広くなるようにし、
前記測定装置は、3Dレーザスキャナであり、
前記構造物より高い位置に配置される前記3Dレーザスキャナは、レーザの照射間隔を、前記構造物より低い位置に配置される前記3Dレーザスキャナよりも粗くして、スキャニングを行わせ、
前記点群データ取得手段は、前記3Dレーザスキャナが生成した前記点群データを取得する、三次元画像生成装置。
a point cloud data acquisition means for acquiring a plurality of point cloud data representing shapes and colors of different portions of a structure by measuring the structure a plurality of times while varying at least one of an installation position of a measuring device in a horizontal direction and a vertical direction, the point cloud data being generated by the three-dimensional image generating method according to any one of claims 1 to 7;
a three-dimensional image generating means for generating a three-dimensional image of the structure by processing the plurality of point cloud data,
The distance between the measuring devices arranged at a position higher than the structure is set to be greater than the distance between the measuring devices arranged at a position lower than the structure;
The measuring device is a 3D laser scanner,
The 3D laser scanner arranged at a position higher than the structure performs scanning by making the laser irradiation interval coarser than the 3D laser scanner arranged at a position lower than the structure;
The point cloud data acquisition means of the three-dimensional image generating device acquires the point cloud data generated by the 3D laser scanner.
コンピュータに、請求項に記載の三次元画像生成装置を実現させるためのプログラム。 A program for causing a computer to realize the three-dimensional image generating device according to claim 8 . 請求項1からのいずれか一項に記載の三次元画像の生成方法を実行するために、作業者に三次元画像の生成方法のガイダンスを提示する提示手段を備える、ガイダンス装置。 A guidance device comprising: a presentation unit that presents guidance of a three-dimensional image generating method to an operator in order to execute the three-dimensional image generating method according to any one of claims 1 to 7 . コンピュータに、請求項10に記載のガイダンス装置を実現させるためのプログラム。 A program for causing a computer to realize the guidance device according to claim 10 .
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