JP7715538B2 - Location information processing device and location information processing method - Google Patents
Location information processing device and location information processing methodInfo
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Description
本発明は、位置情報処理装置及び位置情報処理方法に関する。 The present invention relates to a location information processing device and a location information processing method.
従来、自動車又は鉄道等の車両が走行する走行経路及び周辺の環境の位置を、計測車両を用いて3次元点群として計測することが行われている。計測された3次元点群に基づいて、例えば、道路及び周辺の環境を含む高精度な地図が作成されている。 Conventionally, the route traveled by vehicles such as automobiles or trains and the location of the surrounding environment are measured as a three-dimensional point cloud using a measurement vehicle. Based on the measured three-dimensional point cloud, a high-precision map including, for example, roads and the surrounding environment is created.
図1(A)は、計測車両を示す図であり、図1(B)は、計測車両を用いて計測が行われている様子を示す図である。 Figure 1(A) shows a measurement vehicle, and Figure 1(B) shows how measurements are being taken using the measurement vehicle.
計測車両100は、GNSS装置101と、IMU装置102と、オドメトリ装置103と、レーザスキャナ104と、カメラ105とを有する。GNSS装置101は、GNSSの測位衛星からの電波を受信して、計測車両100の位置及び姿勢を推定する。IMU装置102は、計測車両100に配置された加速度計及び角速度計の出力に基づいて、計測車両100の位置及び姿勢を推定する。オドメトリ装置103は、計測車両100の速度と、角速度計の出力とに基づいて、計測車両100の位置及び姿勢を推定する。計測車両100の位置及び姿勢は、GNSS装置101、IMU装置102及びオドメトリ装置103の計測結果に基づいて推定される。計測車両100の位置及び姿勢は、例えば、所定の位置を原点とする世界座標系で表される。 The measurement vehicle 100 has a GNSS device 101, an IMU device 102, an odometry device 103, a laser scanner 104, and a camera 105. The GNSS device 101 receives radio waves from GNSS positioning satellites and estimates the position and attitude of the measurement vehicle 100. The IMU device 102 estimates the position and attitude of the measurement vehicle 100 based on the outputs of an accelerometer and a gyroscope arranged on the measurement vehicle 100. The odometry device 103 estimates the position and attitude of the measurement vehicle 100 based on the speed of the measurement vehicle 100 and the outputs of the gyroscope. The position and attitude of the measurement vehicle 100 are estimated based on the measurement results of the GNSS device 101, the IMU device 102, and the odometry device 103. The position and attitude of the measurement vehicle 100 are expressed, for example, in a world coordinate system with a predetermined position as the origin.
計測車両100は、所定の走行経路を走行しながら、所定の周期を有する計測時刻に、レーザスキャナ104を用いて、計測車両100の周囲に向けてレーザを走査し、走行経路及び周辺の環境を表す多数の位置について、計測車両100に対する相対的な距離及び方位を計測する。また、計測車両100は、走行経路及び周辺の環境を、カメラ105を用いて撮影する。 While traveling along a predetermined route, the measurement vehicle 100 uses a laser scanner 104 to scan the area around the measurement vehicle 100 with a laser at measurement times having a predetermined cycle, measuring the relative distance and orientation of multiple positions representing the route and surrounding environment relative to the measurement vehicle 100. The measurement vehicle 100 also photographs the route and surrounding environment using a camera 105.
また、計測車両100は、GNSS装置101と、IMU装置102と、オドメトリ装置103とを用いて、レーザを走査した時点における計測車両100の位置及び姿勢を計測する。 In addition, the measurement vehicle 100 uses the GNSS device 101, the IMU device 102, and the odometry device 103 to measure the position and orientation of the measurement vehicle 100 at the time of laser scanning.
走行経路及び周辺の環境の位置は、レーザ走査により計測された計測車両100に対する相対的な距離及び方位と、レーザ走査時における計測車両100の位置及び姿勢情報とに基づいて、世界座標系で表される。 The position of the travel route and surrounding environment is expressed in the world coordinate system based on the relative distance and direction to the measurement vehicle 100 measured by laser scanning, and the position and attitude information of the measurement vehicle 100 during laser scanning.
このようにして、計測車両100の走行経路に沿って、走行経路及び周辺の環境の位置を表す3次元点群が得られる。 In this way, a three-dimensional point cloud representing the position of the travel path and surrounding environment is obtained along the travel path of the measurement vehicle 100.
ここで、トンネル内又は高層ビル等によりGNSSの測位衛星からの電波が計測車両100に対して遮蔽される場合がある。測位衛星からの電波が計測車両100に対して遮蔽されると、計測車両100の位置及び姿勢の精度が低下する場合がある。 Here, radio waves from GNSS positioning satellites may be blocked from the measurement vehicle 100 by tunnels, high-rise buildings, etc. If radio waves from the positioning satellites are blocked from the measurement vehicle 100, the accuracy of the position and attitude of the measurement vehicle 100 may decrease.
レーザ走査により計測される計測車両100に対する走行経路及び周辺の環境の位置の計測精度は高いと考えられるが、レーザ走査時における計測車両100の位置及び姿勢の精度が低下することにより、走行経路の周辺の環境の位置を表す3次元点群の位置の精度は低下する。そこで、計測された3次元点群の位置を補正することが提案されている(例えば、特許文献1)。 The measurement accuracy of the travel path and the surrounding environment of the measurement vehicle 100 measured by laser scanning is thought to be high, but as the accuracy of the position and orientation of the measurement vehicle 100 decreases during laser scanning, the accuracy of the position of the 3D point cloud representing the position of the surrounding environment of the travel path decreases. Therefore, it has been proposed to correct the position of the measured 3D point cloud (for example, see Patent Document 1).
走行経路及び周辺の環境は変化し得るので、同じ走行経路及び周辺の環境の位置が、異なるタイミングで計測されることがある。その結果、2つの3次元点群が得られる。 Because the driving path and surrounding environment can change, the same driving path and surrounding environment positions may be measured at different times. As a result, two 3D point clouds are obtained.
しかし、上述したように、主に計測車両100の位置及び姿勢情報の精度に起因して、同じ走行経路について計測された2つの3次元点群の間で、走行経路及び周辺の環境を表す位置が異なることがある。 However, as mentioned above, due mainly to the accuracy of the position and attitude information of the measurement vehicle 100, the positions representing the driving route and the surrounding environment may differ between two 3D point clouds measured for the same driving route.
走行経路及び周辺の環境の変化を調べるには、2つの3次元点群を比較可能となるように、3次元点群を補正する必要がある。 To investigate changes in the driving route and surrounding environment, it is necessary to correct the 3D point clouds so that the two 3D point clouds can be compared.
そこで、本明細書は、別々に計測された2つの3次元点群を比較可能となるように、3次元点群を補正する位置情報処理装置を提供することを課題とする。 The present specification therefore aims to provide a position information processing device that corrects three-dimensional point clouds so that two separately measured three-dimensional point clouds can be compared.
一の実施形態によれば、位置情報処理装置が提供される。この位置情報処理装置は、第1車両に搭載されたレーザスキャナの走査により収集された、第1車両の第1走行経路の周辺の環境の位置を表す第1の3次元点群に対して設定された所定の線状の環境を表す第1基準線と、第2車両に搭載されたレーザスキャナの走査により収集された、第1走行経路と少なくとも部分的に同じ経路を含む第2走行経路の周辺の環境の位置を表す第2の3次元点群に対して設定された、第1基準線と対応する所定の線状の環境を表す第2基準線との間の距離が所定の第1基準距離よりも離間することを開始する開始位置と、第1基準線と対応する所定の線状の環境を表す第2基準線との間の距離が第1基準距離よりも離間している離間区間を決定する区間決定部と、第1基準線の離間区間を形成する複数の第1基準点のそれぞれと、第1の3次元点群に含まれる点とを関連付ける関連付け部と、第1基準線の離間区間を形成する複数の第1基準点のそれぞれと、第2基準線の離間区間を形成する第2基準点とを対応付ける対応付け部と、第1基準線の離間区間を形成する複数の第1基準点のそれぞれについて、当該第1基準点と対応付けられた第2基準点との位置の差を求め、当該位置の差を用いて、当該第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正する第1補正部と、第1基準線の離間区間を形成する複数の第1基準点のそれぞれを、隣接する第1基準点間の距離が維持されるように、開始位置を始点として所定の方向に伸びるように配置して基準直線を生成し、且つ、第2基準線の離間区間を形成する複数の第2基準点のそれぞれを、隣接する第2基準点間の距離が維持されるように、開始位置を始点として基準直線上に配置する、直線生成部と、第1基準線の離間区間を形成する複数の第1基準点のそれぞれについて、当該第1基準点と対応する基準直線上の点との位置の差を求め、当該位置の差を用いて、当該第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正し、且つ、第2基準線の離間区間を形成する複数の第2基準点のそれぞれについて、当該第2基準点と対応する基準直線上の点との位置の差を求め、当該位置の差を用いて、当該第2基準点と関連付けられた第2の3次元点群に含まれる点の位置を補正する第2補正部と、を有することを特徴とする。 According to one embodiment, a position information processing device is provided. The position information processing device is configured to: determine whether a first reference line representing a predetermined linear environment is set for a first three-dimensional point cloud representing the position of the environment surrounding a first travel path of a first vehicle, the first reference line being set for a second three-dimensional point cloud representing the position of the environment surrounding a second travel path that includes at least a portion of the first travel path, the second reference line being set for a second three-dimensional point cloud representing the position of the environment surrounding a second travel path that includes at least a portion of the first travel path, and the second reference line representing the predetermined linear environment is set for a second three-dimensional point cloud representing the position of the environment surrounding a second travel path that includes at least a portion of the first travel path, the second reference line being set for a second three-dimensional point cloud representing the position of the environment surrounding a second travel path that includes at least a portion of the first travel path, and the second reference line being set for a second three-dimensional point cloud representing the position of the environment surrounding a second travel path that includes at least a portion of the first travel path, is greater than a predetermined first reference distance; a section determination unit that determines a separation section in which a distance between a start position of the first reference line and a second reference line that represents a predetermined linear environment corresponding to the first reference line is greater than a first reference distance; an association unit that associates each of a plurality of first reference points that form the separation section of the first reference line with a point included in the first three-dimensional point cloud; an association unit that associates each of a plurality of first reference points that form the separation section of the first reference line with a second reference point that form the separation section of the second reference line; a first correction unit that calculates a difference in position between two reference points and corrects the position of a point included in a first three-dimensional point cloud associated with the first reference point using the difference in position; a straight line generation unit that generates a reference straight line by arranging each of a plurality of first reference points that form a separation section of the first reference line so that the first reference points extend in a predetermined direction from a starting point such that the distance between adjacent first reference points is maintained, and that arranging each of a plurality of second reference points that form a separation section of the second reference line on the reference straight line from the starting point such that the distance between adjacent second reference points is maintained; and a second correction unit that, for each of a plurality of first reference points forming a separation section of one reference line, determines the difference in position between the first reference point and a point on the corresponding reference line, and uses the position difference to correct the position of a point included in a first three-dimensional point cloud associated with the first reference point; and, for each of a plurality of second reference points forming a separation section of a second reference line, determines the difference in position between the second reference point and a point on the corresponding reference line, and uses the position difference to correct the position of a point included in a second three-dimensional point cloud associated with the second reference point.
他の実施形態によれば、位置情報処理方法が提供される。この位置情報処理方法は、第1車両に搭載されたレーザスキャナの走査により収集された、第1車両の第1走行経路の周辺の環境の位置を表す第1の3次元点群に対して設定された所定の線状の環境を表す第1基準線と、第2車両に搭載されたレーザスキャナの走査により収集された、第1走行経路と少なくとも部分的に同じ経路を含む第2走行経路の周辺の環境の位置を表す第2の3次元点群に対して設定された、第1基準線と対応する所定の線状の環境を表す第2基準線との間の距離が所定の第1基準距離よりも離間することを開始する開始位置と、第1基準線と対応する所定の線状の環境を表す第2基準線との間の距離が第1基準距離よりも離間している離間区間を決定し、第1基準線の離間区間を形成する複数の第1基準点のそれぞれと、第1の3次元点群に含まれる点とを関連付け、第1基準線の離間区間を形成する複数の第1基準点のそれぞれと、第2基準線の離間区間を形成する第2基準点とを対応付け、第1基準線の離間区間を形成する複数の第1基準点のそれぞれについて、当該第1基準点と対応付けられた第2基準点との位置の差を求め、当該位置の差を用いて、当該第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正し、第1基準線の離間区間を形成する複数の第1基準点のそれぞれを、隣接する第1基準点間の距離が維持されるように、開始位置を始点として所定の方向に伸びるように配置して基準直線を生成し、且つ、第2基準線の離間区間を形成する複数の第2基準点のそれぞれを、隣接する第2基準点間の距離が維持されるように、開始位置を始点として基準直線上に配置し、第1基準線の離間区間を形成する複数の第1基準点のそれぞれについて、当該第1基準点と対応する基準直線上の点との位置の差を求め、当該位置の差を用いて、当該第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正し、且つ、第2基準線の離間区間を形成する複数の第2基準点のそれぞれについて、当該第2基準点と対応する基準直線上の点との位置の差を求め、当該位置の差を用いて、当該第2基準点と関連付けられた第2の3次元点群に含まれる点の位置を補正することを特徴とする。 According to another embodiment, a position information processing method is provided. This position information processing method includes: determining whether a distance between a first reference line representing a predetermined linear environment set for a first three-dimensional point cloud representing the position of the environment surrounding a first travel path of a first vehicle, the first reference line being set for a second three-dimensional point cloud representing the position of the environment surrounding a second travel path that includes at least a portion of the same path as the first travel path, the second reference line being set for a second three-dimensional point cloud representing the position of the environment surrounding a second travel path that includes at least a portion of the same path as the first travel path, is greater than a predetermined first reference distance. a start position where the distance between the first reference line and a second reference line representing a corresponding predetermined linear environment is greater than a first reference distance; each of the first reference points forming the separation section of the first reference line is associated with a point included in the first three-dimensional point cloud; each of the first reference points forming the separation section of the first reference line is associated with a second reference point forming the separation section of the second reference line; and each of the first reference points forming the separation section of the first reference line is associated with the first reference point. the method further comprises: generating a reference line by arranging each of a plurality of first reference points forming a separation section of the first reference line so as to extend in a predetermined direction from a starting point such that the distance between adjacent first reference points is maintained; and arranging each of a plurality of second reference points forming a separation section of the second reference line on the reference line from a starting point such that the distance between adjacent second reference points is maintained; for each of the plurality of first reference points forming the separation section of the first reference line, calculating a difference in position between the first reference point and a point on the reference line corresponding to the first reference point; and correcting the position of the point included in the first three-dimensional point cloud associated with the first reference point using the difference in position; and for each of a plurality of second reference points forming a separation section of the second reference line, calculating a difference in position between the second reference point and a point on the reference line corresponding to the second reference point;
上述した本明細書に開示する位置情報処理装置及び位置情報処理方法によれば、別々に計測された2つの3次元点群を比較可能となるように、3次元点群を補正できる。 The position information processing device and position information processing method disclosed in this specification described above can correct three-dimensional point clouds so that two separately measured three-dimensional point clouds can be compared.
以下、本明細書で開示する、位置情報処理装置の好ましい一実施形態を、図を参照して説明する。 Below, a preferred embodiment of the location information processing device disclosed in this specification will be described with reference to the drawings.
図2は、本実施形態の位置情報処理装置10の概略構成図である。位置情報処理装置10は、別々に計測された2つの3次元点群を比較可能となるように、一方の3次元点群を補正する。2つの3次元点群は、少なくとも部分的に同じ経路を含む走行経路において、図1に示すような計測車両により計測された走行経路及び周辺の環境の位置を表す。2つの3次元点群は、異なる計測車両により計測されたものでもよいし、又は、同じ計測車両により異なるタイミングで計測されたものでもよい。 Figure 2 is a schematic diagram of the position information processing device 10 of this embodiment. The position information processing device 10 corrects one of two 3D point clouds measured separately so that they can be compared. The two 3D point clouds represent the driving route and the position of the surrounding environment measured by a measurement vehicle such as that shown in Figure 1 on a driving route that includes at least a partial identical route. The two 3D point clouds may have been measured by different measurement vehicles, or may have been measured at different times by the same measurement vehicle.
位置情報処理装置10は、通信インターフェース(IF)21と、ユーザインターフェース(UI)22と、メモリ23と、プロセッサ24とを有する。通信IF21と、UI22と、メモリ23と、プロセッサ24とは、通信線25を介して接続される。 The position information processing device 10 has a communication interface (IF) 21, a user interface (UI) 22, a memory 23, and a processor 24. The communication IF 21, UI 22, memory 23, and processor 24 are connected via a communication line 25.
通信IF21は、位置情報処理装置10を、ネットワーク(図示せず)に接続するためのインターフェース回路を有する。2つの3次元点群のデータは、例えば、計測車両100から、ネットワークを介して位置情報処理装置10に入力される。 The communication IF 21 has an interface circuit for connecting the position information processing device 10 to a network (not shown). Data of the two 3D point clouds is input to the position information processing device 10, for example, from the measurement vehicle 100 via the network.
UI22は、ユーザの操作を入力して操作信号を生成し、且つ、位置情報処理装置10の処理結果を出力する。UI22は、ユーザの操作を入力する入力装置として、例えば、キーボード、マウス又はタッチパネルを有する。UI22は、処理結果を出力する出力装置として、液晶ディスプレイ又はタッチパネル等の表示装置を有する。 The UI 22 receives user operations, generates operation signals, and outputs the processing results of the position information processing device 10. The UI 22 has an input device, such as a keyboard, mouse, or touch panel, for inputting user operations. The UI 22 has a display device, such as an LCD display or touch panel, as an output device for outputting the processing results.
メモリ23は、記憶部の一例であり、例えば、揮発性の半導体メモリ及び不揮発性の半導体メモリを有する。メモリ23は、プロセッサ24が位置情報処理を実行するためのコンピュータプログラム、及び、位置情報処理において生じるデータを記憶する。 Memory 23 is an example of a storage unit and includes, for example, volatile semiconductor memory and non-volatile semiconductor memory. Memory 23 stores computer programs that allow processor 24 to execute location information processing, as well as data generated during location information processing.
また、メモリ23は、第1計測車両に搭載されたレーザスキャナの走査により収集された、第1計測車両の第1走行経路の周辺の環境の位置を表す第1の3次元点群のデータ、及び、第2計測車両に搭載されたレーザスキャナの走査により収集された、第1走行経路と少なくとも部分的に同じ経路を含む第2走行経路の周辺の環境の位置を表す第2の3次元点群のデータを記憶する。 The memory 23 also stores first three-dimensional point cloud data representing the position of the environment surrounding the first travel route of the first measurement vehicle, collected by scanning with a laser scanner mounted on the first measurement vehicle, and second three-dimensional point cloud data representing the position of the environment surrounding a second travel route that includes at least a partial path that is the same as the first travel route, collected by scanning with a laser scanner mounted on the second measurement vehicle.
プロセッサ24は、1個又は複数個のCPU(Central Processing Unit)及びその周辺回路を有する。プロセッサ24は、論理演算ユニット、数値演算ユニット又はグラフィック処理ユニットといった他の演算回路を更に有していてもよい。 The processor 24 includes one or more central processing units (CPUs) and their peripheral circuits. The processor 24 may also include other arithmetic circuits such as a logic arithmetic unit, a numerical arithmetic unit, or a graphics processing unit.
位置情報処理装置10が有する機能の全て又は一部は、例えば、プロセッサ24上で動作するコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである。プロセッサ24は、基準線設定部31と、区間決定部32と、関連付け部33と、対応付け部34と、補正部35と、直線生成部36とを有する。又は、プロセッサ24が有する機能モジュールは、プロセッサ24に設けられる、専用の演算回路であってもよい。 All or some of the functions of the position information processing device 10 are functional modules implemented, for example, by a computer program running on the processor 24. The processor 24 includes a reference line setting unit 31, a section determination unit 32, an association unit 33, a correspondence unit 34, a correction unit 35, and a straight line generation unit 36. Alternatively, the functional modules of the processor 24 may be dedicated arithmetic circuits provided in the processor 24.
図3は、位置情報処理装置10の位置情報処理に関する動作フローチャートである。まず、基準線設定部31は、メモリ23から第1の3次元点群及び第2の3次元点群のデータを読み出して、第1の3次元点群に対して、所定の線状の環境を表す第1基準線を設定し、且つ、第2の3次元点群に対して、第1基準線と対応する環境を表す第2基準線を設定する(ステップS101)。図4は、第1基準線R1及び第2基準線R2を示す図である。第1基準線は、第1計測車両により計測された環境の位置又は走行経路に基づいて設定され、第2基準線は、第2計測車両により計測された環境の位置又は走行経路に基づいて設定される。 Figure 3 is an operational flowchart related to the position information processing of the position information processing device 10. First, the reference line setting unit 31 reads the data of the first and second 3D point clouds from the memory 23, sets a first reference line representing a predetermined linear environment for the first 3D point cloud, and sets a second reference line representing an environment corresponding to the first reference line for the second 3D point cloud (step S101). Figure 4 is a diagram showing the first reference line R1 and the second reference line R2. The first reference line is set based on the position or travel route of the environment measured by the first measurement vehicle, and the second reference line is set based on the position or travel route of the environment measured by the second measurement vehicle.
基準線設定部31は、第1の3次元点群に対して、この第1の3次元点群のうちの複数の点を用いて、第1基準線R1を設定し、且つ、第2の3次元点群のうちの複数の点を用いて、第2基準線R2を設定してもよい。 The reference line setting unit 31 may set a first reference line R1 for the first three-dimensional point cloud using multiple points in the first three-dimensional point cloud, and may set a second reference line R2 using multiple points in the second three-dimensional point cloud.
例えば、基準線設定部31は、第1計測車両の走行軌跡を表す位置情報に基づいて決定される所定の領域に含まれる第1の3次元点群のうち、所定の閾値以上のレーザスキャナの反射強度を有する点に基づいて、第1基準線R1を設定し、且つ、第2計測車両の走行軌跡を表す位置情報に基づいて決定される上記所定の領域に含まれる第2の3次元点群のうち、上記所定の閾値以上のレーザスキャナの反射強度を有する点に基づいて、第2基準線R2を設定する。第1計測車両及び第2計測車両が自動車の場合、所定の領域として、第1計測車両及び第2計測車両が走行した道路の中央線が含まれる領域を用いることができる。 For example, the reference line setting unit 31 sets a first reference line R1 based on points in a first three-dimensional point cloud included in a predetermined area determined based on position information representing the travel trajectory of the first measurement vehicle that have a laser scanner reflection intensity equal to or greater than a predetermined threshold, and sets a second reference line R2 based on points in a second three-dimensional point cloud included in the predetermined area determined based on position information representing the travel trajectory of the second measurement vehicle that have a laser scanner reflection intensity equal to or greater than the predetermined threshold. If the first and second measurement vehicles are automobiles, the predetermined area can be an area that includes the center line of the road on which the first and second measurement vehicles traveled.
また、第1計測車両及び第2計測車両が鉄道車両の場合、基準線設定部31は、第1の3次元点群のうち、第1計測車両が走行する軌道を表す点に基づいて、第1基準線R1を設定し、且つ、第2の3次元点群のうち、第2計測車両が走行する軌道を表す点に基づいて、第2基準線R2を設定してもよい。基準線設定部31は、3次元点群を入力して、鉄道車両の軌道を表す点を検出するように学習した識別器を含んで構成されてもいてもよい。この識別器は、3次元点群を入力して、鉄道車両の軌道を表す点を検出する。 Furthermore, when the first measurement vehicle and the second measurement vehicle are railway vehicles, the reference line setting unit 31 may set a first reference line R1 based on points in the first three-dimensional point cloud that represent the track on which the first measurement vehicle is traveling, and may set a second reference line R2 based on points in the second three-dimensional point cloud that represent the track on which the second measurement vehicle is traveling. The reference line setting unit 31 may be configured to include a classifier that receives input of the three-dimensional point cloud and is trained to detect points that represent the track of the railway vehicle. This classifier receives input of the three-dimensional point cloud and detects points that represent the track of the railway vehicle.
また、第1基準線及び第2基準線は、基準線設定部31により設定されるのではなく、ユーザにより与えられてもよい。例えば、第1計測車両及び第2計測車両が鉄道車両であり、第1走行経路及び第2走行経路が同じ軌道を含む場合、第1計測車両により計測された第1の計測車両の走行経路を第1基準線R1とし、第2計測車両により計測された第2計測車両の走行経路を第2基準線R2としてもよい。 Furthermore, the first and second reference lines may be provided by the user rather than being set by the reference line setting unit 31. For example, if the first and second measurement vehicles are railway vehicles and the first and second travel paths include the same track, the travel path of the first measurement vehicle measured by the first measurement vehicle may be set as the first reference line R1, and the travel path of the second measurement vehicle measured by the second measurement vehicle may be set as the second reference line R2.
次に、区間決定部32は、第1基準線R1と第2基準線R2との間の距離が所定の第1基準距離よりも離間することを開始する開始位置と、第1基準線R1と対応する所定の線状の環境を表す第2基準線R2との間の距離が第1基準距離よりも離間している離間区間とを決定する(ステップS102)。区間決定部32は、第1基準線R1と第2基準線R2との間の距離が所定の基準距離よりも離間することを終了する終了位置が存在するならば、この終了位置を決定してもよい。図4に示す例では、開始位置P1と終了位置P2との間に、離間区間Dが設定される。第1基準距離として、例えば、0.1m~3mの距離とすることができる。 Next, the interval determination unit 32 determines a start position where the distance between the first reference line R1 and the second reference line R2 begins to increase beyond a predetermined first reference distance, and a separation interval where the distance between the first reference line R1 and the second reference line R2, which represents the corresponding predetermined linear environment, increases beyond the first reference distance (step S102). If an end position exists where the distance between the first reference line R1 and the second reference line R2 ends to increase beyond the predetermined reference distance, the interval determination unit 32 may determine this end position. In the example shown in FIG. 4, a separation interval D is set between the start position P1 and the end position P2. The first reference distance can be, for example, a distance of 0.1 m to 3 m.
なお、開始位置から伸びている第1基準線R1及び第2基準線R2が、互いに交わらない場合がある。この場合、離間区間は、開始位置から第1基準線R1及び第2基準線R2が離間したまま開放端として終了するまでの区間を意味する。 Note that the first reference line R1 and the second reference line R2 extending from the start position may not intersect with each other. In this case, the separation section refers to the section from the start position where the first reference line R1 and the second reference line R2 remain separated and end as an open end.
次に、関連付け部33は、第1基準線R1の離間区間Dを形成する複数の第1基準点のそれぞれと、第1の3次元点群に含まれる点とを関連付ける(ステップS103)。第1基準線R1は、例えば、第1の3次元点群が計測された計測時間と対応する距離の間隔に基づいて、複数の第1基準点に分割される。または、第1基準線R1は、所定の距離の間隔で、複数の第1基準点に分割されてもよい。 Next, the association unit 33 associates each of the multiple first reference points forming the separation section D of the first reference line R1 with points included in the first three-dimensional point cloud (step S103). The first reference line R1 is divided into multiple first reference points based on, for example, a distance interval corresponding to the measurement time when the first three-dimensional point cloud was measured. Alternatively, the first reference line R1 may be divided into multiple first reference points at a predetermined distance interval.
図5は、関連付け処理を説明する図である。関連付け部33は、例えば、離間区間Dを形成する複数の第1基準点のそれぞれについて、この第1基準点を含み、且つ、第1基準線R1と直交する断面500に含まれる第1の3次元点群の点を、第1基準点と関連付ける。 Figure 5 is a diagram illustrating the association process. For example, for each of the multiple first reference points forming the separation section D, the association unit 33 associates the first reference point with a point of the first three-dimensional point cloud that is included in the cross section 500 that includes the first reference point and is perpendicular to the first reference line R1.
また、第1基準線R1が、第1の3次元点群のうちの複数の点を用いて設定される場合、関連付け部33は、第1基準線R1の離間区間Dを形成する複数の第1基準点のそれぞれについて、この第1基準点が測定された時刻と同じ時刻に位置が測定された、第1の3次元点群に含まれる点を、この第1基準点と関連付けてもよい。第1基準線R1が、第1の3次元点群の複数の点を用いて設定されている場合、第1基準点は、この第1基準点を表す第1の3次元点群の点(自分自身)と関連付けられる。 Furthermore, when the first reference line R1 is set using multiple points in the first three-dimensional point cloud, the associating unit 33 may associate, for each of the multiple first reference points forming the separation section D of the first reference line R1, a point included in the first three-dimensional point cloud whose position was measured at the same time as the first reference point was measured with the first reference point. When the first reference line R1 is set using multiple points in the first three-dimensional point cloud, the first reference point is associated with the point in the first three-dimensional point cloud that represents the first reference point (itself).
次に、対応付け部34は、第1基準線R1の離間区間Dを形成する複数の第1基準点のそれぞれと、第2基準線R2の離間区間Dを形成する第2基準点とを対応付ける(ステップS104)。図6(A)~図6(C)は、対応付け処理を説明する図である。 Next, the association unit 34 associates each of the multiple first reference points that form the separation section D of the first reference line R1 with the second reference points that form the separation section D of the second reference line R2 (step S104). Figures 6(A) to 6(C) are diagrams that explain the association process.
図6(A)に示すように、対応付け部34は、第1基準線R1の離間区間Dを形成する複数の第1基準点のそれぞれについて、この第1基準点に対して最近接の位置にある第2基準点を対応付けてもよい。 As shown in FIG. 6(A), the association unit 34 may associate each of the multiple first reference points forming the separation section D of the first reference line R1 with the second reference point that is closest to the first reference point.
また、図6(B)に示すように、対応付け部34は、離間区間Dを形成する複数の第1基準点のそれぞれについて、この第1基準線R1における離間区間Dの距離L1に対する、開始位置P1からこの第1基準点までの距離l1との比l1/L1と、第2基準線R2における離間区間Dの距離L2に対する、開始位置P1から第2基準点までの距離l2の比l2/L2とが一致する第2基準点を対応付けてもよい。 Furthermore, as shown in FIG. 6(B), the association unit 34 may associate, for each of the multiple first reference points forming the separation section D, a second reference point such that the ratio l1/L1 of the distance l1 from the start position P1 to the first reference point to the distance L1 of the separation section D on the first reference line R1 matches with the ratio l2/L2 of the distance l2 from the start position P1 to the second reference point to the distance L2 of the separation section D on the second reference line R2.
図6(C)に示すように、この対応付け処理が行われた段階では、第1基準点と対応付けられた第2基準線R2上の第2基準点は、第1基準点が表す実際の走行経路及び周辺の環境の位置とは、第2基準線R2に沿ったずれ、及び/又は、第2基準線R2を回転軸とした回転角度のずれがあると考えられる。これらのずれは、後述する処理において補正される。 As shown in Figure 6 (C), once this matching process has been performed, the second reference point on the second reference line R2 that is associated with the first reference point is likely to have a deviation along the second reference line R2 and/or a deviation in the rotation angle around the second reference line R2 as the rotation axis from the actual driving path and the position of the surrounding environment represented by the first reference point. These deviations are corrected in the process described below.
次に、補正部35は、第1基準線R1の離間区間Dを形成する複数の第1基準点のそれぞれについて、この第1基準点と対応付けられた第2基準点との位置の差H(図6(C)参照)を求め、この位置の差H1を用いて、この第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正する(ステップS105)。 Next, for each of the multiple first reference points forming the separation section D of the first reference line R1, the correction unit 35 calculates the position difference H (see Figure 6 (C)) between this first reference point and the associated second reference point, and uses this position difference H1 to correct the positions of the points included in the first three-dimensional point cloud associated with this first reference point (step S105).
第1基準点を、対応付けられた第2基準点へ変換する行列(以下、第1の補正行列ともいう)は、平行移動を表す並進行列と、回転を表す回転行列との組み合わせで表される。位置の差H1を用いた位置の補正は、この第1の補正行列で表すことができる。補正部35は、第1の補正行列を用いて、第1基準線R1の離間区間Dを形成する複数の第1基準点のそれぞれについて、第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正する。第1基準線R1が、第1の3次元点群の複数の点を用いて設定されている場合、第1の補正行列を用いて、第1基準線R1を形成している第1の3次元点群の点の位置も補正される。 The matrix that transforms a first reference point into a corresponding second reference point (hereinafter also referred to as the first correction matrix) is expressed as a combination of a translation matrix that represents parallel movement and a rotation matrix that represents rotation. Position correction using the position difference H1 can be expressed with this first correction matrix. The correction unit 35 uses the first correction matrix to correct the positions of points included in the first three-dimensional point cloud associated with each of the multiple first reference points that form the separation section D of the first reference line R1. When the first reference line R1 is set using multiple points in the first three-dimensional point cloud, the positions of the points in the first three-dimensional point cloud that form the first reference line R1 are also corrected using the first correction matrix.
次に、直線生成部36は、第1基準線R1の離間区間Dを形成する複数の第1基準点のそれぞれを、隣接する第1基準点間の距離が維持されるように、開始位置P1を始点として所定の方向に伸びるように配置して基準直線R3を生成し、且つ、第2基準線R1の離間区間Dを形成する複数の第2基準点のそれぞれを、隣接する第2基準点間の距離が維持されるように、開始位置P1を始点として基準直線R3上に配置する(ステップS106)。複数の第2基準点として、上述した対応付け処理において、第1基準点と対応付けられた点を用いることができる。所定の方向として、任意の方向があらかじめ与えられている。 Next, the line generation unit 36 generates a reference line R3 by positioning each of the multiple first reference points that form the separation section D of the first reference line R1 so that they extend in a predetermined direction from the start position P1 so that the distance between adjacent first reference points is maintained, and also positions each of the multiple second reference points that form the separation section D of the second reference line R1 on the reference line R3 from the start position P1 so that the distance between adjacent second reference points is maintained (step S106). Points that were associated with the first reference points in the association process described above can be used as the multiple second reference points. An arbitrary direction is given in advance as the predetermined direction.
図7は、直線生成処理を説明する図である。離間区間Dを形成する複数の第1基準点のそれぞれは、隣接する第1基準点間の距離が維持された状態で、開始位置P1を始点として所定の方向に伸びる基準直線R3上に配置される。同様に、離間区間Dを形成する複数の第2基準点のそれぞれは、隣接する第2基準点間の距離が維持された状態で、開始位置P1を始点として基準直線R3上に配置される。 Figure 7 is a diagram illustrating the line generation process. Each of the multiple first reference points that form the separation section D is placed on a reference line R3 that extends in a predetermined direction from the starting position P1, while maintaining the distance between adjacent first reference points. Similarly, each of the multiple second reference points that form the separation section D is placed on a reference line R3 that starts from the starting position P1, while maintaining the distance between adjacent second reference points.
次に、補正部35は、第1の3次元点群に含まれる点の位置及び第2の3次元点群に含まれる点の位置を、基準直線R3に基づいて補正する(ステップS107)。図8(A)及び図8(B)は、第1の3次元点群の位置を補正する処理を説明する図である。図8(A)は、位置が補正される前の第1の3次元点群G1及び第1基準線R1を示す。 Next, the correction unit 35 corrects the positions of the points included in the first 3D point cloud and the second 3D point cloud based on the reference line R3 (step S107). Figures 8(A) and 8(B) are diagrams illustrating the process of correcting the positions of the first 3D point cloud. Figure 8(A) shows the first 3D point cloud G1 and the first reference line R1 before their positions are corrected.
補正部35は、第1基準線R1の離間区間Dを形成する複数の第1基準点のそれぞれについて、この第1基準点と対応する基準直線R3上の点との位置の差H2(図7参照)を求め、この位置の差H2を用いて、この第1基準点と関連付けられた、第1の補正行列により補正された第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正し、且つ、第2基準線R2の離間区間Dを形成する複数の第2基準点のそれぞれについて、この第2基準点と対応する基準直線R3上の点との位置の差H3(図7参照)を求め、位置の差H3を用いて、第2基準点3と関連付けられた第2の3次元点群に含まれる点の位置を補正する。 For each of the multiple first reference points forming the separation section D of the first reference line R1, the correction unit 35 calculates the positional difference H2 (see Figure 7) between this first reference point and the corresponding point on the reference line R3, and uses this positional difference H2 to correct the position of the point included in the first three-dimensional point cloud associated with this first reference point and corrected by the first correction matrix; and for each of the multiple second reference points forming the separation section D of the second reference line R2, the correction unit 35 calculates the positional difference H3 (see Figure 7) between this second reference point and the corresponding point on the reference line R3, and uses this positional difference H3 to correct the position of the point included in the second three-dimensional point cloud associated with this second reference point R3.
第1基準点を、対応する基準直線R3上の点へ変換する行列(以下、第2の補正行列ともいう)は、平行移動を表す並進行列と、回転を表す回転行列との組み合わせで表される。位置の差H2を用いた位置の補正は、この第2の補正行列で表すことができる。補正部35は、第2の補正行列を用いて、第1基準線R1の離間区間Dを形成する複数の第1基準点のそれぞれについて、この第1基準点と関連付けられた、第1の補正行列により補正された第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正する。第1基準線R1が、第1の3次元点群の複数の点を用いて設定されている場合、第2の補正行列を用いて、第1基準線R1を形成している第1の3次元点群の点の位置も補正される。 The matrix (hereinafter referred to as the second correction matrix) that transforms the first reference point into a corresponding point on the reference line R3 is expressed as a combination of a translation matrix that represents parallel translation and a rotation matrix that represents rotation. Position correction using the position difference H2 can be expressed with this second correction matrix. The correction unit 35 uses the second correction matrix to correct the positions of points included in the first three-dimensional point cloud that are associated with each of the multiple first reference points that form the separation section D of the first reference line R1 and that have been corrected using the first correction matrix. If the first reference line R1 is set using multiple points in the first three-dimensional point cloud, the positions of the points in the first three-dimensional point cloud that form the first reference line R1 are also corrected using the second correction matrix.
第2基準点を、対応する基準直線R3上の点へ変換する行列(以下、第3の補正行列ともいう)は、平行移動を表す並進行列と、回転を表す回転行列との組み合わせで表される。位置の差H3を用いた位置の補正は、この第3の補正行列で表すことができる。補正部35は、第3の補正行列を用いて、第2基準線R2の離間区間Dを形成する複数の第2基準点のそれぞれについて、この第2基準点と関連付けられた第2の3次元点群に含まれる点の位置を補正する。 The matrix that transforms the second reference point into a corresponding point on the reference line R3 (hereinafter referred to as the third correction matrix) is expressed as a combination of a translation matrix that represents parallel translation and a rotation matrix that represents rotation. Position correction using the position difference H3 can be expressed with this third correction matrix. The correction unit 35 uses the third correction matrix to correct the position of the point included in the second three-dimensional point cloud associated with each of the multiple second reference points that form the separation section D of the second reference line R2.
図8(B)は、第2の補正行列により位置が補正された第1の3次元点群G1及び基準直線R3を示す。第2の補正行列により位置が補正された第1の3次元点群G1の位置は、例えば、基準直線R3をy軸方向とし、開始位置P1を原点とする直角座標系を用いて表すことができる。図8(B)に示すように、第1の3次元点群G1は、基準直線R3の周囲に直線状に配置される。図示していないが、第3の補正行列により位置が補正された第2の3次元点群も、基準直線R3の周囲に直線状に配置される。 Figure 8(B) shows the first three-dimensional point cloud G1 and the reference line R3 whose positions have been corrected using the second correction matrix. The positions of the first three-dimensional point cloud G1 whose positions have been corrected using the second correction matrix can be expressed, for example, using a Cartesian coordinate system in which the reference line R3 is the y-axis direction and the starting position P1 is the origin. As shown in Figure 8(B), the first three-dimensional point cloud G1 is arranged in a straight line around the reference line R3. Although not shown, the second three-dimensional point cloud whose positions have been corrected using the third correction matrix is also arranged in a straight line around the reference line R3.
次に、補正部35は、第1の3次元点群の位置を、基準直線R3に沿って補正する(ステップS108)。補正部35は、第2の補正行列により位置が補正された第1の3次元点群が基準直線R3を含む投影面に投影された第1投影画像を生成する。図9(A)は、第1投影画像900を示す図である。第1投影画像900の画素は、輝度が0~255で表され、点が存在する画素の輝度を255とし、点が存在しない画素の輝度を0としてもよい。この説明は、後述する第2投影画像に対しても適用される。 Next, the correction unit 35 corrects the position of the first three-dimensional point cloud along the reference line R3 (step S108). The correction unit 35 generates a first projected image in which the first three-dimensional point cloud, whose positions have been corrected using the second correction matrix, is projected onto a projection plane including the reference line R3. Figure 9 (A) is a diagram showing the first projected image 900. The pixels of the first projected image 900 have brightness values ranging from 0 to 255, with the brightness of pixels containing points being 255 and the brightness of pixels containing no points being 0. This explanation also applies to the second projected image, which will be described later.
また、補正部35は、第3の補正行列により位置が補正された第2の3次元点群が基準直線R3を含む上記投影面に投影された第2投影画像901を生成する。図9(B)は、第2投影画像901を示す図である。第1投影画像900及び第2投影画像901は、3次元点群が同じ投影面に投影されて形成されるが、図9(A)では、第1の3次元点群のみが投影された画像を示しており、図9(B)では、第2の3次元点群のみが投影された画像を示している。 The correction unit 35 also generates a second projection image 901 in which the second three-dimensional point cloud, whose positions have been corrected using the third correction matrix, is projected onto the projection surface including the reference line R3. Figure 9(B) is a diagram showing the second projection image 901. The first projection image 900 and the second projection image 901 are formed by projecting the three-dimensional point cloud onto the same projection surface, but Figure 9(A) shows an image in which only the first three-dimensional point cloud is projected, and Figure 9(B) shows an image in which only the second three-dimensional point cloud is projected.
そして、補正部35は、基準直線R3と直交する方向に伸び、所定の第2基準距離以上の長さを有する第1直線パターンを第1投影画像900から選択する。ここで、補正部35は、基準直線R3から所定の距離以内に位置し、且つ、基準直線R3と直交する方向に伸び、所定の第2基準距離以上の長さを有する第1直線パターンを第1投影画像900から選択することが好ましい。第2基準距離として、0.5m~5mとすることができる。基準直線R3から所定の距離として、1m~5mとすることができる。図10(A)は、複数の第1直線パターンE1~E9を示す図である。 The correction unit 35 then selects from the first projection image 900 a first line pattern that extends in a direction perpendicular to the reference line R3 and has a length equal to or greater than a predetermined second reference distance. Here, the correction unit 35 preferably selects from the first projection image 900 a first line pattern that is located within a predetermined distance from the reference line R3, extends in a direction perpendicular to the reference line R3, and has a length equal to or greater than the predetermined second reference distance. The second reference distance may be 0.5 m to 5 m. The predetermined distance from the reference line R3 may be 1 m to 5 m. Figure 10(A) is a diagram showing multiple first line patterns E1 to E9.
そして、補正部35は、第1直線パターンと形状が一致する第2直線パターンを、第2投影画像から検出する。図10(A)に示す例では、補正部35は、第1直線パターンE1~E9のそれぞれについて、この第1直線パターンE1~E9に対して所定の範囲の領域から、この第1直線パターンE1~E9と形状が一致する第2直線パターンを第2投影画像901から検出する。上述した第1直線パターン及び第2直線パターンを表す画素は、例えば、Sobelフィルタを用いて投影画像から検出することができる。図10(B)は、複数の第2直線パターンF1~F9を示す図である。図10(A)及び図10(B)に示す例では、第1直線パターンE1と形状が一致する直線パターンとして、第2直線パターンF1が第2投影画像901から検出される。同様に、第1直線パターンE2~E9と形状が一致する直線パターンとして、第2直線パターンF2~F9が第2投影画像901から検出される。 The correction unit 35 then detects second linear patterns whose shapes match those of the first linear patterns from the second projection image. In the example shown in FIG. 10(A), for each of the first linear patterns E1 to E9, the correction unit 35 detects second linear patterns whose shapes match those of the first linear patterns E1 to E9 from the second projection image 901 within a predetermined range of the first linear patterns E1 to E9. Pixels representing the first and second linear patterns described above can be detected from the projection image using, for example, a Sobel filter. FIG. 10(B) is a diagram showing multiple second linear patterns F1 to F9. In the example shown in FIGS. 10(A) and 10(B), the second linear pattern F1 is detected from the second projection image 901 as a linear pattern whose shape matches that of the first linear pattern E1. Similarly, the second linear patterns F2 to F9 are detected from the second projection image 901 as linear patterns whose shapes match those of the first linear patterns E2 to E9.
そして、補正部35は、第2直線パターンF1~F9のそれぞれと、対応する第1直線パターンE1~E9との間の基準直線R3方向の位置の差H4を求め、この位置の差H4を用いて、第1直線パターンE1~E9の位置に対応する基準直線R3上の点の位置、及び、この基準直線R3上の点と対応する第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正する。 The correction unit 35 then calculates the position difference H4 between each of the second line patterns F1 to F9 and the corresponding first line patterns E1 to E9 in the direction of the reference line R3, and uses this position difference H4 to correct the positions of the points on the reference line R3 that correspond to the positions of the first line patterns E1 to E9, as well as the positions of the points included in the first three-dimensional point cloud that are associated with the first reference points that correspond to the points on this reference line R3.
位置の差H4を用いた位置の補正は、第4の補正行列で表すことができる。第4の補正行列は、平行移動を表す並進行列で表される。補正部35は、第4の補正行列を用いて、第1直線パターンE1~E9の位置に対応する基準直線R3上の点の位置、及び、この基準直線R3上の点と対応する第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正する。 Position correction using the position difference H4 can be expressed by a fourth correction matrix. The fourth correction matrix is expressed as a translation matrix representing parallel movement. The correction unit 35 uses the fourth correction matrix to correct the positions of points on the reference line R3 that correspond to the positions of the first line patterns E1 to E9, and the positions of points included in the first three-dimensional point cloud that are associated with the first reference points that correspond to the points on this reference line R3.
なお、第1直線パターンの位置に対応する基準直線R3上の点と対応する第1基準点が、第1の3次元点群に含まれる点と関連づけられていない場合、第1の3次元点群に含まれる点と関連づけられている第1基準点に対する第4の補正行列は、この第1基準点と対応する基準直線R3上の点と近接する一又は二の第1直線パターンの位置に対応する基準直線R3上の点の位置に対する第4の補正行列に基づいて、線形補間又は曲線補間により求められる。 In addition, if the first reference point corresponding to the point on the reference line R3 corresponding to the position of the first straight line pattern is not associated with a point included in the first three-dimensional point cloud, the fourth correction matrix for the first reference point associated with the point included in the first three-dimensional point cloud is obtained by linear interpolation or curved interpolation based on the fourth correction matrix for the position of the point on the reference line R3 corresponding to one or two first straight line pattern positions close to the point on the reference line R3 corresponding to this first reference point.
次に、補正部35は、第1直線パターンE1~E9のうちの隣接する2つの第1直線パターン間に位置する基準直線R3上の点の位置、及び、この基準直線R3上の点と対応する第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の位置を補間補正する(ステップS109)。補間補正として、線形補間又は曲線補間を用いることができる。基準直線R3上の点のうち、この点と隣接する第1直線パターンE1~E9が一つである点については、外挿により、線形補間又は曲線補間が用いられる。この補間補正により、例えば、第1直線パターンE1と第1直線パターンE2との間に位置する基準直線R3上の点の位置、及び、この基準直線R3上の点と対応する第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の位置を補間補正される。同様に、第1直線パターンE2と第1直線パターンE3との間、第1直線パターンE3と第1直線パターンE4との間、第1直線パターンE4と第1直線パターンE5との間、第1直線パターンE5と第1直線パターンE6との間、第1直線パターンE6と第1直線パターンE7との間、第1直線パターンE7と第1直線パターンE8との間、第1直線パターンE8と第1直線パターンE9との間に位置する基準直線R3上の点の位置、及び、この基準直線R3上の点と対応する第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の位置を補間補正される。 Next, the correction unit 35 interpolates and corrects the positions of points on the reference line R3 located between two adjacent first line patterns E1-E9, and the positions of points included in the first three-dimensional point cloud associated with the first reference point corresponding to the point on the reference line R3 (step S109). Linear or curvilinear interpolation can be used as the interpolation correction. For points on the reference line R3 that are adjacent to only one of the first line patterns E1-E9, linear or curvilinear interpolation is used by extrapolation. Through this interpolation correction, for example, the positions of points on the reference line R3 located between the first line pattern E1 and the first line pattern E2, and the positions of points included in the first three-dimensional point cloud associated with the first reference point corresponding to the point on the reference line R3, are interpolated and corrected. Similarly, the positions of points on the reference line R3 located between the first linear pattern E2 and the first linear pattern E3, between the first linear pattern E3 and the first linear pattern E4, between the first linear pattern E4 and the first linear pattern E5, between the first linear pattern E5 and the first linear pattern E6, between the first linear pattern E6 and the first linear pattern E7, between the first linear pattern E7 and the first linear pattern E8, and between the first linear pattern E8 and the first linear pattern E9 are interpolated and corrected, as are the positions of points included in the first three-dimensional point cloud associated with the first reference points corresponding to the points on the reference line R3.
次に、補正部35は、第1の3次元点群の位置を、基準直線R3を軸として回転させて角度を補正する(ステップS110)。補正部35は、第4の補正行列により位置が補正された基準直線R3上の点を含み、且つ、基準直線R3と直交する断面に含まれる、第4の補正行列により位置が補正された第1の3次元点群を表す第1断面画像を生成する。図11(A)は、第1断面画像1100を示す図である。 Next, the correction unit 35 rotates the positions of the first three-dimensional point cloud around the reference line R3 as an axis to correct the angle (step S110). The correction unit 35 generates a first cross-sectional image representing the first three-dimensional point cloud whose positions have been corrected by the fourth correction matrix, and which includes points on the reference line R3 whose positions have been corrected by the fourth correction matrix and is included in a cross section perpendicular to the reference line R3. Figure 11 (A) is a diagram showing the first cross-sectional image 1100.
また、補正部35は、上記断面に含まれる、第3の補正行列により位置が補正された第2の3次元点群を表す第2断面画像を生成する。図11(B)は、第2断面画像1101を示す図である。第1断面画像1100及び第2断面画像1101は、基準直線R3と直交する同じ断面を表しているが、図11(A)では、第1の3次元点群のみが表された画像を示しており、図11(B)では、第2の3次元点群のみ表された画像を示している。第1断面画像1100及び第2断面画像1101の画素は、輝度が0~255で表され、点が存在する画素の輝度を255とし、点が存在しない画素の輝度を0としてもよい。 The correction unit 35 also generates a second cross-sectional image representing a second three-dimensional point cloud included in the cross-section, the positions of which have been corrected by the third correction matrix. FIG. 11(B) is a diagram showing the second cross-sectional image 1101. The first cross-sectional image 1100 and the second cross-sectional image 1101 represent the same cross-section perpendicular to the reference line R3, but FIG. 11(A) shows an image representing only the first three-dimensional point cloud, while FIG. 11(B) shows an image representing only the second three-dimensional point cloud. The pixels of the first cross-sectional image 1100 and the second cross-sectional image 1101 may have brightness values ranging from 0 to 255, with the brightness of pixels containing points being 255 and the brightness of pixels not containing points being 0.
そして、補正部35は、基準直線R3と直交する方向に伸び、所定の第3基準距離以上の長さを有する第3直線パターンを第1断面画像1100から選択する。ここで、補正部35は、基準直線R3から所定の距離以内に位置し、且つ、基準直線R3と直交する方向に伸び、所定の第3基準距離以上の長さを有する第3直線パターンを第1断面画像1100から選択することが好ましい。第3基準距離として、0.5m~5mとすることができる。基準直線R3から所定の距離として、1m~5mとすることができる。 The correction unit 35 then selects from the first cross-sectional image 1100 a third line pattern that extends in a direction perpendicular to the reference line R3 and has a length equal to or greater than a predetermined third reference distance. Here, the correction unit 35 preferably selects from the first cross-sectional image 1100 a third line pattern that is located within a predetermined distance from the reference line R3, extends in a direction perpendicular to the reference line R3, and has a length equal to or greater than the predetermined third reference distance. The third reference distance may be 0.5 m to 5 m. The predetermined distance from the reference line R3 may be 1 m to 5 m.
図12(A)は、第3直線パターンE10、E11を示す図である。第3直線パターンE10と、第3直線パターンE11とは互いに直交している。第3直線パターン及び後述する第4直線パターンを表す画素は、例えば、Sobelフィルタを用いて断面画像から検出することができる。 Figure 12 (A) is a diagram showing the third linear patterns E10 and E11. The third linear patterns E10 and E11 are perpendicular to each other. Pixels representing the third linear pattern and the fourth linear pattern described below can be detected from the cross-sectional image using, for example, a Sobel filter.
そして、補正部35は、第3直線パターンを第2断面画像に投影し、第3直線パターンを基準直線R3を回転軸として回転させて、第3直線パターンと形状が一致する第2断面画像内の第4直線パターンが検出される時の回転角度を求める。ここで、第3直線パターンが投影される第2断面画像は、例えばSobelフィルタを用いて、エッジを表す画素が抽出されている断面画像を用いてもよい。図12(B)は、第4直線パターンF10、F11を示す図である。図12(A)及び図12(B)に示す例では、第3直線パターンE10と形状が一致する直線パターンとして、第4直線パターンF10が第2投影画像901から検出され、第3直線パターンE11と形状が一致する直線パターンとして、第4直線パターンF11が第2投影画像901から検出される。図12(A)及び図12(B)に示す例では、2つの第3直線パターン及び対応する2つの第4直線パターンが検出されていたが、1つの第3直線パターン及び対応する1つの第4直線パターンのみが検出されてもよい。 The correction unit 35 then projects the third line pattern onto the second cross-sectional image and rotates the third line pattern around the reference line R3 as the rotation axis to determine the rotation angle at which a fourth line pattern matching the shape of the third line pattern is detected in the second cross-sectional image. The second cross-sectional image onto which the third line pattern is projected may be a cross-sectional image from which pixels representing edges have been extracted using, for example, a Sobel filter. Figure 12(B) shows fourth line patterns F10 and F11. In the example shown in Figures 12(A) and 12(B), the fourth line pattern F10 is detected from the second projection image 901 as a line pattern matching the shape of the third line pattern E10, and the fourth line pattern F11 is detected from the second projection image 901 as a line pattern matching the shape of the third line pattern E11. In the example shown in Figures 12(A) and 12(B), two third line patterns and two corresponding fourth line patterns are detected, but only one third line pattern and one corresponding fourth line pattern may be detected.
そして、補正部35は、求められた回転角度を用いて、第1断面画像1100に含まれる基準直線R3上の点と対応する第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の基準直線R3周りの角度を補正する。図12(A)及び図12(B)に示す例のように、2つの第3直線パターン及び対応する2つの第4直線パターンが検出された場合、2つの回転角度の平均値を補正に用いてもよい。 The correction unit 35 then uses the determined rotation angle to correct the angle around the reference line R3 of the point included in the first three-dimensional point cloud associated with the first reference point corresponding to the point on the reference line R3 included in the first cross-sectional image 1100. As in the example shown in Figures 12(A) and 12(B), when two third line patterns and two corresponding fourth line patterns are detected, the average value of the two rotation angles may be used for correction.
回転角度を用いた位置の補正は、第5の補正行列で表すことができる。第5の補正行列は、回転を表す回転行列で表される。補正部35は、第5の補正行列を用いて、第1断面画像1100に含まれる基準直線R3上の点と対応する第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の基準直線R3周りの角度を補正する。補正部35は、第1基準線R1上の複数の第1基準点のそれぞれについて、第5の補正行列を求めて、この第5の補正行列を用いて、第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の基準直線R3周りの角度を補正する。 Position correction using the rotation angle can be expressed by a fifth correction matrix. The fifth correction matrix is expressed as a rotation matrix representing rotation. The correction unit 35 uses the fifth correction matrix to correct the angles, about the reference line R3, of points included in the first three-dimensional point cloud associated with first reference points corresponding to points on the reference line R3 included in the first cross-sectional image 1100. The correction unit 35 calculates a fifth correction matrix for each of the multiple first reference points on the first reference line R1, and uses this fifth correction matrix to correct the angles, about the reference line R3, of points included in the first three-dimensional point cloud associated with the first reference points.
次に、補正部35は、第5の補正行列を用いて位置が補正された第1の3次元点群の位置を、第1基準点と第1基準線との関係に戻す補正を実行する(ステップS111)。補正部35は、第5の補正行列を用いて位置が補正された第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の位置を、第1基準点と、この第1基準点と対応する基準直線R3上の点との位置の差H2を用いて補正する。具体的には、補正部35は、第2の補正行列の逆行列を表す第6の補正行列を用いて、第5の補正行列を用いて位置が補正された第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正する。 Next, the correction unit 35 performs a correction to return the positions of the first three-dimensional point cloud, the positions of which have been corrected using the fifth correction matrix, to the relationship between the first reference point and the first reference line (step S111). The correction unit 35 corrects the positions of the points included in the first three-dimensional point cloud associated with the first reference point, the positions of which have been corrected using the fifth correction matrix, using the difference H2 between the positions of the first reference point and the point on the reference line R3 corresponding to this first reference point. Specifically, the correction unit 35 corrects the positions of the points included in the first three-dimensional point cloud associated with the first reference point, the positions of which have been corrected using the fifth correction matrix, using a sixth correction matrix representing the inverse matrix of the second correction matrix.
図13(A)は、位置が補正された第1の3次元点群を、第2の3次元点群と重ねた図を示しており、図13(B)は、補正前の第1の3次元点群を、第2の3次元点群と重ねた図を示す。図13(B)に示すように、補正前の第1の3次元点群に含まれる点のうち、第2の3次元点群と同じ走行経路及び周辺の環境を表す点は、第2の3次元点群とずれている。一方、図13(A)に示すように、上述した補正により、第1の3次元点群に含まれる点のうち、第2の3次元点群と同じ走行経路及び周辺の環境を表す点は、同じ位置になっている。 Figure 13(A) shows a diagram in which the first 3D point cloud whose position has been corrected is overlaid on the second 3D point cloud, and Figure 13(B) shows a diagram in which the first 3D point cloud before correction is overlaid on the second 3D point cloud. As shown in Figure 13(B), among the points included in the first 3D point cloud before correction, points that represent the same driving route and surrounding environment as the second 3D point cloud are shifted from the second 3D point cloud. On the other hand, as shown in Figure 13(A), due to the above-mentioned correction, among the points included in the first 3D point cloud, points that represent the same driving route and surrounding environment as the second 3D point cloud are in the same positions.
上述した本実施形態の位置情報処理装置によれば、別々に計測された2つの3次元点群を比較可能となるように、3次元点群を補正できる。具体的には、第1の3次元点群が基準直線との関係に変換されるので、第1の3次元点群の位置は、第1の3次元点群の基準直線に沿った位置の補正、及び、第1の3次元点群の基準直線の基準直線を回転軸とした角度の補正を用いて、第2の3次元点群と比較可能になる。本実施形態の位置情報処理装置によれば、補正処理の高速化及び高精度化が図れる。 The position information processing device of this embodiment described above can correct three-dimensional point clouds so that two separately measured three-dimensional point clouds can be compared. Specifically, the first three-dimensional point cloud is converted into a relationship with the reference line, so that the position of the first three-dimensional point cloud can be compared with the second three-dimensional point cloud by correcting the position of the first three-dimensional point cloud along the reference line and correcting the angle of the reference line of the first three-dimensional point cloud around the reference line as the axis of rotation. The position information processing device of this embodiment can achieve faster and more accurate correction processing.
位置情報処理装置を用いて、別々に計測された2つの3次元点群を比較可能となることにより、地図データベースの更新、又は、設備の保守を行うことができる。 By using a location information processing device to compare two separately measured 3D point clouds, it is possible to update the map database or perform equipment maintenance.
本発明では、上述した実施形態の位置情報処理装置及び位置情報処理方法は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。また、本発明の技術範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。 In the present invention, the location information processing device and location information processing method of the above-described embodiments can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Furthermore, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments, but extends to the inventions set forth in the claims and their equivalents.
例えば、上述した実施形態では、第2の補正行列により位置が補正された第1の3次元点群及び第3の補正行列により位置が補正された第2の3次元点群を用いて、位置情報処理装置が、更に、第1の3次元点群の基準直線に沿った位置の補正、及び、第1の3次元点群の基準直線の基準直線を回転軸とした角度の補正を行っていたが、第1の3次元点群の基準直線に沿った位置の補正、及び、第1の3次元点群の基準直線の基準直線を回転軸とした角度の補正は、ユーザが手動で行ってもよい。 For example, in the above-described embodiment, the position information processing device further corrects the positions of the first 3D point cloud along the reference line and the angle around the reference line of the first 3D point cloud as the rotation axis using the first 3D point cloud whose positions have been corrected using the second correction matrix and the second 3D point cloud whose positions have been corrected using the third correction matrix. However, the user may manually correct the positions of the first 3D point cloud along the reference line and the angle around the reference line of the first 3D point cloud as the rotation axis.
上述した実施形態では、補正部35は、第1の3次元点群の角度を、基準直線を回転軸として回転させて補正していたが、角度の相違が小さいと推定される場合、この補正は行わなくてもよい。この場合、補正部35は、第4の補正行列を用いて位置が補正された第1基準点と関連付けられた第1の3次元点群に含まれる点の位置を、第6の補正行列を用いて補正する。 In the above-described embodiment, the correction unit 35 corrected the angle of the first three-dimensional point cloud by rotating it around the reference line as the rotation axis, but this correction does not need to be performed if the difference in angle is estimated to be small. In this case, the correction unit 35 corrects, using the sixth correction matrix, the positions of the points included in the first three-dimensional point cloud associated with the first reference point whose position has been corrected using the fourth correction matrix.
10 位置情報処理装置
21 通信インターフェース
22 ユーザインターフェース
23 メモリ
24 プロセッサ
25 通信線
31 基準線設定部
32 区間決定部
33 関連付け部
34 対応付け部
35 補正部
36 直線生成部
REFERENCE SIGNS LIST 10 Position information processing device 21 Communication interface 22 User interface 23 Memory 24 Processor 25 Communication line 31 Reference line setting unit 32 Section determination unit 33 Association unit 34 Correspondence unit 35 Correction unit 36 Straight line generation unit
Claims (12)
前記第1基準線の前記離間区間を形成する複数の第1基準点のそれぞれと、前記第1の3次元点群に含まれる点とを関連付ける関連付け部と、
前記第1基準線の前記離間区間を形成する複数の前記第1基準点のそれぞれと、前記第2基準線の前記離間区間を形成する第2基準点とを対応付ける対応付け部と、
前記第1基準線の前記離間区間を形成する複数の前記第1基準点のそれぞれについて、当該第1基準点と対応付けられた第2基準点との位置の差を求め、当該位置の差を用いて、当該第1基準点と関連付けられた前記第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正する第1補正部と、
前記第1基準線の前記離間区間を形成する複数の前記第1基準点のそれぞれを、隣接する前記第1基準点間の距離が維持されるように、前記開始位置を始点として所定の方向に伸びるように配置して基準直線を生成し、且つ、前記第2基準線の前記離間区間を形成する複数の前記第2基準点のそれぞれを、隣接する前記第2基準点間の距離が維持されるように、前記開始位置を始点として前記基準直線上に配置する、直線生成部と、
前記第1基準線の前記離間区間を形成する複数の前記第1基準点のそれぞれについて、当該第1基準点と対応する前記基準直線上の点との位置の差を求め、当該位置の差を用いて、前記第1補正部によって補正された当該第1基準点と関連付けられた前記第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正し、且つ、前記第2基準線の前記離間区間を形成する複数の前記第2基準点のそれぞれについて、当該第2基準点と対応する前記基準直線上の点との位置の差を求め、当該位置の差を用いて、当該第2基準点と関連付けられた前記第2の3次元点群に含まれる点の位置を補正する第2補正部と、
を有することを特徴とする位置情報処理装置。 a section determination unit that determines a start position at which a distance between a first reference line representing a predetermined linear environment and a corresponding second reference line representing the predetermined linear environment, the first reference line being set for a first three-dimensional point cloud that is collected by scanning with a laser scanner mounted on a first vehicle and that represents the position of the environment around a first traveling route of the first vehicle, and a second three-dimensional point cloud that is collected by scanning with a laser scanner mounted on a second vehicle and that represents the position of the environment around a second traveling route that includes at least a portion of the first traveling route, and that is
an associating unit that associates each of a plurality of first reference points that form the separation section of the first reference line with a point included in the first three-dimensional point cloud;
a correspondence unit that associates each of the plurality of first reference points that form the separated section of the first reference line with a second reference point that forms the separated section of the second reference line;
a first correction unit that calculates a difference in position between each of the first reference points forming the separation section of the first reference line and a second reference point associated with the first reference point, and corrects the position of a point included in the first three-dimensional point cloud associated with the first reference point using the difference in position;
a line generating unit that generates a reference line by arranging each of the plurality of first reference points that form the separated section of the first reference line so as to extend in a predetermined direction from the start position as a starting point so as to maintain a distance between adjacent first reference points, and that arranges each of the plurality of second reference points that form the separated section of the second reference line on the reference line so as to maintain a distance between adjacent second reference points, with the start position as a starting point;
a second correction unit that calculates, for each of a plurality of first reference points forming the separated section of the first reference line, a difference in position between the first reference point and a point on the reference line corresponding to the first reference point, and corrects, using the difference in position, a position of a point included in the first three-dimensional point cloud associated with the first reference point corrected by the first correction unit; and that calculates, for each of a plurality of second reference points forming the separated section of the second reference line, a difference in position between the second reference point and a point on the reference line corresponding to the second reference point, and corrects, using the difference in position, a position of a point included in the second three-dimensional point cloud associated with the second reference point;
A position information processing device comprising:
前記第1車両の走行軌跡を表す位置情報に基づいて決定される所定の領域に含まれる前記第1の3次元点群のうち、所定の閾値以上のレーザスキャナの反射強度を有する点に基づいて、前記第1基準線を設定し、且つ、
前記第2車両の走行軌跡を表す位置情報に基づいて決定される前記所定の領域に含まれる前記第2の3次元点群のうち、所定の閾値以上のレーザスキャナの反射強度を有する点に基づいて、前記第2基準線を設定する、請求項2に記載の位置情報処理装置。 The reference line setting unit
setting the first reference line based on points of the first three-dimensional point cloud included in a predetermined area determined based on position information representing a travel trajectory of the first vehicle, the points having a laser scanner reflection intensity equal to or greater than a predetermined threshold value; and
3. The position information processing device according to claim 2, wherein the second reference line is set based on points among the second three-dimensional point cloud included in the predetermined area determined based on position information representing the travel trajectory of the second vehicle, the points having a laser scanner reflection intensity equal to or greater than a predetermined threshold.
前記基準線設定部は、
前記第1の3次元点群のうち、前記第1車両が走行する軌道を表す点に基づいて、前記第1基準線を設定し、且つ、
前記第2の3次元点群のうち、前記第2車両が走行する軌道を表す点に基づいて、前記第2基準線を設定する、請求項2に記載の位置情報処理装置。 the first vehicle and the second vehicle are railroad vehicles,
The reference line setting unit
setting the first reference line based on points in the first three-dimensional point cloud that represent a trajectory on which the first vehicle travels; and
The position information processing device according to claim 2 , wherein the second reference line is set based on points in the second three-dimensional point cloud that represent a trajectory on which the second vehicle travels.
前記離間区間を形成する複数の第1基準点のそれぞれについて、当該第1基準点を含み、且つ、前記第1基準線と直交する断面に含まれる前記第1の3次元点群の点を、前記第1基準点と関連付ける、請求項1~4の何れか一項に記載の位置情報処理装置。 The associating unit
A position information processing device described in any one of claims 1 to 4, wherein for each of a plurality of first reference points forming the separation section, a point of the first three-dimensional point cloud that includes the first reference point and is included in a cross section perpendicular to the first reference line is associated with the first reference point.
前記第1基準線の前記離間区間を形成する複数の第1基準点のそれぞれについて、当該第1基準点が測定された時刻と同じ時刻に位置が測定された、前記第1の3次元点群に含まれる点を、当該第1基準点と関連付ける、請求項2~4の何れか一項に記載の位置情報処理装置。 The associating unit
A position information processing device described in any one of claims 2 to 4, wherein for each of a plurality of first reference points forming the separation section of the first reference line, a point included in the first three-dimensional point cloud whose position was measured at the same time as the time when the first reference point was measured is associated with the first reference point.
前記第1基準線の前記離間区間を形成する複数の第1基準点のそれぞれについて、当該第1基準点に対して最近接の位置にある前記第2基準点を対応付ける、請求項1~6の何れか一項に記載の位置情報処理装置。 The association unit
A position information processing device according to any one of claims 1 to 6, wherein for each of a plurality of first reference points forming the separation section of the first reference line, the second reference point located closest to the first reference point is associated.
前記離間区間を形成する複数の前記第1基準点のそれぞれについて、前記第1基準線における前記離間区間の距離に対する、前記開始位置から当該第1基準点までの距離との比と、前記第2基準線における前記離間区間の距離に対する、前記開始位置から前記第2基準点までの距離の比とが一致する当該第2基準点を対応づける、請求項1~6の何れか一項に記載の位置情報処理装置。 The association unit
A position information processing device as described in any one of claims 1 to 6, wherein for each of the multiple first reference points that form the separation section, a second reference point is associated with which the ratio of the distance from the starting position to the first reference point to the distance of the separation section on the first reference line matches the ratio of the distance from the starting position to the second reference point to the distance of the separation section on the second reference line.
前記第1直線パターンと形状が一致する第2直線パターンを、前記第2補正部により位置が補正された前記第2の3次元点群が前記投影面に投影された第2投影画像から検出し、
前記第2直線パターンと前記第1直線パターンとの位置の差を求め、当該位置の差を用いて、前記第1直線パターンの位置に対応する前記基準直線上の点の位置、及び、当該基準直線上の点と対応する前記第1基準点と関連付けられた前記第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正する、第3補正部を有する、請求項1~8の何れか一項に記載の位置情報処理装置。 generating a first projection image in which the first three-dimensional point cloud, the positions of which have been corrected by the second correction unit, is projected onto a projection plane including the reference line; and selecting, from the first projection image, a first line pattern that extends in a direction perpendicular to the reference line and has a length equal to or greater than a predetermined second reference distance;
detecting a second line pattern having a shape identical to that of the first line pattern from a second projection image in which the second three-dimensional point cloud, the position of which has been corrected by the second correction unit, is projected onto the projection surface;
9. The position information processing device according to claim 1, further comprising a third correction unit that calculates a difference in position between the second straight line pattern and the first straight line pattern, and corrects, using the difference in position, the position of a point on the reference straight line that corresponds to the position of the first straight line pattern, and the position of a point included in the first three-dimensional point cloud that is associated with the first reference point that corresponds to the point on the reference straight line.
前記基準直線と直交する方向に伸び、所定の第3基準距離以上の長さを有する第3直線パターンを前記第1断面画像から選択し、
前記断面に含まれる、前記第2補正部により補正された前記第2の3次元点群を表す第2断面画像を生成し、
前記第3直線パターンを前記第2断面画像に投影し、前記第3直線パターンを前記基準直線を回転軸として回転させて、前記第3直線パターンと形状が一致する前記第2断面画像内の第4直線パターンが検出される時の回転角度を求め、当該回転角度を用いて、前記第1断面画像に含まれる前記基準直線上の点と対応する前記第1基準点と関連付けられた前記第1の3次元点群に含まれる点の前記基準直線周りの角度を補正する、第4補正部を有する、請求項9に記載の位置情報処理装置。 generating a first cross-sectional image representing the first three-dimensional point cloud, the positions of which have been corrected by the third correction unit, the first cross-sectional image including points on the reference line corrected by the third correction unit and included in a cross-section orthogonal to the reference line;
selecting a third line pattern from the first cross-sectional image, the third line pattern extending in a direction perpendicular to the reference line and having a length equal to or greater than a predetermined third reference distance;
generating a second cross-sectional image representing the second three-dimensional point cloud corrected by the second correction unit and included in the cross-section;
10. The position information processing device according to claim 9, further comprising a fourth correction unit that projects the third line pattern onto the second cross-sectional image, rotates the third line pattern around the reference line as a rotation axis, calculates a rotation angle at which a fourth line pattern in the second cross-sectional image whose shape matches that of the third line pattern is detected, and uses the rotation angle to correct angles around the reference line of points included in the first three-dimensional point cloud that are associated with the first reference point corresponding to a point on the reference line included in the first cross-sectional image.
前記第1基準線の前記離間区間を形成する複数の第1基準点のそれぞれと、前記第1の3次元点群に含まれる点とを関連付け、
前記第1基準線の前記離間区間を形成する複数の前記第1基準点のそれぞれと、前記第2基準線の前記離間区間を形成する第2基準点とを対応付け、
前記第1基準線の前記離間区間を形成する複数の前記第1基準点のそれぞれについて、当該第1基準点と対応付けられた第2基準点との位置の差を求め、当該位置の差を用いて、当該第1基準点と関連付けられた前記第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正し、
前記第1基準線の前記離間区間を形成する複数の前記第1基準点のそれぞれを、隣接する前記第1基準点間の距離が維持されるように、前記開始位置を始点として所定の方向に伸びるように配置して基準直線を生成し、且つ、前記第2基準線の前記離間区間を形成する複数の前記第2基準点のそれぞれを、隣接する前記第2基準点間の距離が維持されるように、前記開始位置を始点として前記基準直線上に配置し、
前記第1基準線の前記離間区間を形成する複数の前記第1基準点のそれぞれについて、当該第1基準点と対応する前記基準直線上の点との位置の差を求め、当該位置の差を用いて、前記補正によって補正された当該第1基準点と関連付けられた前記第1の3次元点群に含まれる点の位置を補正し、且つ、前記第2基準線の前記離間区間を形成する複数の前記第2基準点のそれぞれについて、当該第2基準点と対応する前記基準直線上の点との位置の差を求め、当該位置の差を用いて、当該第2基準点と関連付けられた前記第2の3次元点群に含まれる点の位置を補正する、
ことを特徴とする位置情報処理装置が実行する位置情報処理方法。 Determine a start position where a distance between a first reference line representing a predetermined linear environment set for a first three-dimensional point cloud representing the position of the environment around a first travel path of the first vehicle, the first reference line being set for a first three-dimensional point cloud representing the position of the environment around a first travel path of the first vehicle, the first reference line being set for a second three-dimensional point cloud representing the position of the environment around a second travel path including at least a portion of the same as the first travel path, the second reference line being set for a second three-dimensional point cloud being set for a second vehicle, the second reference line being set for a second three-dimensional point cloud representing the position of the environment around a second travel path including at least a portion of the same as the first travel path, the second reference line being set for a start position where a distance between the first reference line and the second reference line representing the predetermined linear environment set for a second three-dimensional point cloud representing the position of the environment around a second travel path including at least a portion of the same as the first travel path, the second reference line being ... start position where a distance between the first reference line and the second reference line representing the predetermined linear environment set for a second three-dimensional point cloud starts to be greater than a predetermined first reference distance, and a separation section where a distance between the first reference line and the second reference line representing the predetermined linear environment set for a second three-dimensional point cloud is greater than the first reference distance;
associate each of a plurality of first reference points forming the separated section of the first reference line with a point included in the first three-dimensional point cloud;
Corresponding each of the first reference points forming the spaced section of the first reference line to a second reference point forming the spaced section of the second reference line;
for each of the plurality of first reference points forming the separation section of the first reference line, a difference in position between the first reference point and a second reference point associated with the first reference point is calculated, and the difference in position is used to correct the position of a point included in the first three-dimensional point cloud associated with the first reference point;
a reference straight line is generated by arranging each of the plurality of first reference points forming the separated section of the first reference line so as to extend in a predetermined direction from the start position as a starting point, so that the distance between adjacent first reference points is maintained; and a reference straight line is generated by arranging each of the plurality of second reference points forming the separated section of the second reference line so as to maintain the distance between adjacent second reference points, so that the distance between adjacent second reference points is maintained;
for each of a plurality of first reference points forming the separated section of the first reference line, a difference in position between the first reference point and a point on the corresponding reference line is calculated, and the position of a point included in the first three-dimensional point cloud associated with the first reference point corrected by the correction is corrected using the difference in position; and for each of a plurality of second reference points forming the separated section of the second reference line, a difference in position between the second reference point and a point on the corresponding reference line is calculated, and the position of a point included in the second three-dimensional point cloud associated with the second reference point is corrected using the difference in position.
2. A position information processing method executed by a position information processing device.
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