JP5376305B2 - Image display method, image display apparatus, and image display program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザスキャナを用いて得られた空間座標点群から、視認しやすい画像を生成して表示させる画像表示方法、及び画像表示装置、並びに画像表示プログラムに関するものである。 The present invention relates to an image display method, an image display apparatus, and an image display program for generating and displaying an easily viewable image from a spatial coordinate point group obtained using a laser scanner.
昨今、カーナビゲーションシステムでは、運転者による認識性を高めるために、平面図からなる地図の画像をディスプレイに表示するだけでなく、運転者の視点で捉えた立体的な画像を表示することにより、平面状の地図が苦手な運転者でも直感的に認識可能な地図情報を提供可能としている。 In recent years, in car navigation systems, in order to enhance the recognition by the driver, not only displays a map image consisting of a plan view on the display, but also displays a three-dimensional image captured from the driver's viewpoint, It is possible to provide map information that can be intuitively recognized even by drivers who are not good at flat maps.
このような３次元の立体的な地図の画像データは、２次元の地図データに、各建物の高さのデータを追加することにより作成可能ではあるが、実際には、建物の高さのデータを収集する作業が困難であって、簡単には作成できなかった。 Such three-dimensional map image data can be created by adding the height data of each building to the two-dimensional map data. It was difficult to collect and could not be created easily.
そこで、２次元の地図データにおいて建物の高さを計測するための目標点となる建物頂部の隅角部をあらかじめ特定しておき、高精度ＧＰＳ(Global Positioning System)を搭載した車両にデジタルカメラなどの撮影手段を搭載して、車両で移動しながら異なる２地点で目標点を撮影して、幾何学手法により目標点の高さを特定する３次元地図データベースの作成方法及び装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。 Therefore, the corner of the top of the building, which is the target point for measuring the height of the building in the two-dimensional map data, is specified in advance, and a digital camera or the like is mounted on a vehicle equipped with high-precision GPS (Global Positioning System). A three-dimensional map database creation method and apparatus has been proposed in which a photographing point is mounted, a target point is photographed at two different points while moving by a vehicle, and the height of the target point is specified by a geometric method. (For example, refer to Patent Document 1).
あるいは、幾何学手法によって建物の高さデータを測定するのではなく、レーザを利用して対象物までの距離を計測することにより立体地図を作成することも提案されている。 Alternatively, it has been proposed to create a three-dimensional map by measuring the distance to an object using a laser instead of measuring the height data of a building by a geometric technique.
特に、レーザを利用して対象物までの距離を計測する場合には、正確な距離を計測できることから、測定の基準となる地点の３次元データ、すなわち、緯度、経度、高さの空間データがわかっていれば、対象物の３次元データを特定でき、このことを利用して３次元ＣＡＤデータを生成することも提案されている。 In particular, when measuring the distance to an object using a laser, an accurate distance can be measured. Therefore, three-dimensional data of a reference point, that is, spatial data of latitude, longitude, and height is obtained. If it is known, it is possible to specify the three-dimensional data of the object, and it has been proposed to generate the three-dimensional CAD data using this.
たとえば、三菱電機株式会社の三菱モービルマッピングシステムでは、図１４に示すように、車両100の天井部分に支持基台110を装着し、この支持基台110に３台のＧＰＳ装置120と、下方に向けてレーザを照射する第１レーザスキャナ130と、上方に向けてレーザを照射する第２レーザスキャナ140と、下方の路面を撮影する第１カメラ150と、前方を撮影する第２カメラ160と、慣性計測装置(IMU)170をそれぞれ所定位置に装着して、走行しながらＧＰＳ装置120あるいは慣性計測装置170で位置情報を逐次取得するとともに、第１レーザスキャナ130で道路面をスキャンし、また、トンネル内を走行している場合には第２レーザスキャナ140でトンネルの内面をスキャンして空間座標のデータを収集している。 For example, in the Mitsubishi mobile mapping system of Mitsubishi Electric Corporation, as shown in FIG. 14, a support base 110 is mounted on the ceiling portion of the vehicle 100, and three GPS devices 120 are mounted on the support base 110. A first laser scanner 130 that irradiates the laser toward the second side, a second laser scanner 140 that irradiates the laser toward the upper side, a first camera 150 that images the road surface below, and a second camera 160 that images the front side. The inertial measurement device (IMU) 170 is mounted at a predetermined position, and the GPS device 120 or the inertial measurement device 170 sequentially acquires position information while traveling, and the road surface is scanned by the first laser scanner 130. When traveling in a tunnel, the second laser scanner 140 scans the inner surface of the tunnel and collects spatial coordinate data.
さらに、第１レーザスキャナ130と第２レーザスキャナ140によるスキャンとともに、第１カメラ150で道路面を撮影し、第２カメラ160で前方の景色を撮影している。 Further, along with the scans by the first laser scanner 130 and the second laser scanner 140, the road surface is photographed by the first camera 150, and the scenery in front is photographed by the second camera 160.
このマッピングシステムでは、車両100で通常走行しながら空間座標のデータを収集できるので、データ収集に要する時間を大幅に削減することができる。 In this mapping system, space coordinate data can be collected while the vehicle 100 normally travels, so the time required for data collection can be greatly reduced.
収集されたデータは空間座標点の集合となっており、これらのデータを用いて所定の視点からの画像投影を行うことにより、図１５に示す点群画像を生成できる。 The collected data is a set of spatial coordinate points, and the point cloud image shown in FIG. 15 can be generated by projecting an image from a predetermined viewpoint using these data.
しかしながら、点群画像では、点と点との間がすけているために、実際には遮蔽されていて見えないはずの点までが表示されるといった遮蔽関係の表現における不具合が生じやすく、良好な視認性が得られない場合があった。 However, in the point cloud image, since there is a gap between the points, it is easy to cause a problem in the expression of the shielding relation such that even the point that is actually shielded and should not be visible is likely to be generated. Visibility could not be obtained.
そこで、第１カメラ150あるいは第２カメラ160で撮影された画像を用い、この画像に点群画像を投影することにより視認性を補っていた。このように生成された画像を用いて対象物の抽出を行い、３次元ＣＡＤデータを生成したり、３次元地図が作成されたりしていた。 Therefore, the image captured by the first camera 150 or the second camera 160 is used, and the visibility is compensated by projecting a point cloud image onto this image. An object is extracted using the image generated in this way, and three-dimensional CAD data is generated or a three-dimensional map is created.
しかしながら、第１カメラあるいは第２カメラで撮影された画像に点群画像を投影させて使用する場合には、第１カメラあるいは第２カメラで撮影された画像をベースとした画像しか表示できず、点群画像が有している利点を十分に利用できていなかった。 However, when a point cloud image is projected onto an image photographed by the first camera or the second camera and used, only an image based on the image photographed by the first camera or the second camera can be displayed. The advantages of point cloud images could not be fully utilized.
すなわち、第１レーザスキャナ及び第２レーザスキャナを用いて取得された空間座標点のデータは、空間の絶対的な位置のデータであるので、視点を変えたとしても各空間座標点の位置自体は不変であり、任意の位置に視点を設定できるが、視点を変えると第１カメラあるいは第２カメラで撮影された画像と点群画像とがずれるため、視点を変えることができなかった。 That is, since the data of the spatial coordinate points acquired using the first laser scanner and the second laser scanner are data of the absolute position of the space, even if the viewpoint is changed, the position of each spatial coordinate point itself is The viewpoint can be set at an arbitrary position. However, if the viewpoint is changed, the image taken with the first camera or the second camera deviates from the point cloud image, so that the viewpoint cannot be changed.
したがって、視点を変えたい場合には、点群画像として表示するしかなく、良好な視認性が得られないという問題が再度生じることとなっていた。しかも、点群画像では、全体的な雰囲気は表現できても傾きなどの連続的な状態の表現が不可能であり、例えば道路の傾斜状態や凹みの状態などが見えにくいという問題があった。 Therefore, when the viewpoint is to be changed, it is only displayed as a point cloud image, and the problem that good visibility cannot be obtained again occurs. In addition, the point cloud image cannot express a continuous state such as an inclination even if the overall atmosphere can be expressed. For example, there is a problem that it is difficult to see an inclined state of a road or a dent state.
そこで、空間座標点のデータからポリゴンを生成して面を描画しようとしたが、レーザスキャナを用いて空間座標点のデータを取得する際に、照射したレーザが対象物によって吸収または散乱されることによって十分な反射光が得られないと、存在すべき空間座標点が欠損することとなり、この空間座標点の欠損によって面を生成するための適正なポリゴンが生成できないという問題があった。 So, I tried to draw a surface by generating polygons from spatial coordinate point data, but when acquiring spatial coordinate point data using a laser scanner, the irradiated laser is absorbed or scattered by the object. If sufficient reflected light cannot be obtained by this, spatial coordinate points that should exist are lost, and there is a problem that an appropriate polygon for generating a surface cannot be generated due to the loss of the spatial coordinate points.
特に、空間座標点の欠損の発生には規則性がなく、どの空間座標点が欠損しているかを特定する手段がないために、適正なポリゴンが生成できないことが多く、不適正なポリゴンを用いた描画を行うことにより、却って画質の低下を招くおそれがあった。 In particular, the occurrence of missing spatial coordinate points is not regular and there is no way to identify which spatial coordinate points are missing, so it is often impossible to generate appropriate polygons. However, there is a possibility that the image quality is deteriorated by performing the drawing.
そこで、本発明の画像表示方法では、レーザスキャナで順次スキャニングして得られた空間座標点のデータを用いてポリゴンのデータを生成し、このポリゴンのデータを用いて画像を電子計算機のディスプレイに表示させる画像表示方法であって、空間座標点のデータを、レーザスキャナによる１回のスキャンで得られた複数の空間座標点のデータごとにグループ化し、ポリゴンのデータを生成する際に、第１のスキャンで得られた複数の空間座標点の１点と、第１のスキャンの直後に行われた第２のスキャンで得られた複数の空間座標点の１点とそれぞれ結ぶ仮想線であって、各仮想線の長さの総和が極小となる仮想線を設定し、この仮想線に基づいてポリゴンのデータを生成することとした。 Therefore, in the image display method of the present invention, polygon data is generated using spatial coordinate point data obtained by sequential scanning with a laser scanner, and an image is displayed on the display of the electronic computer using the polygon data. In the image display method, the spatial coordinate point data is grouped for each of a plurality of spatial coordinate point data obtained by one scan by the laser scanner, and when generating polygon data, the first A virtual line connecting one point of a plurality of spatial coordinate points obtained by scanning and one point of a plurality of spatial coordinate points obtained by a second scan performed immediately after the first scanning, A virtual line that minimizes the total length of each virtual line is set, and polygon data is generated based on the virtual line.
さらに、本発明の画像表示方法では、全ての空間座標点のデータから、ディスプレイに表示させる画像の生成に必要となる空間座標点のデータをあらかじめ抽出していることにも特徴を有するものである。 Furthermore, the image display method of the present invention is characterized in that data of spatial coordinate points necessary for generating an image to be displayed on the display is extracted in advance from data of all spatial coordinate points. .
また、本発明の画像表示装置では、レーザスキャナで順次スキャニングして得られた空間座標点のデータを記憶する第１の記憶部と、空間座標点のデータから生成されたポリゴンのデータを記憶する第２の記憶部と、ポリゴンのデータを用いてディスプレイに画像を表示させるＣＰＵとを備えた電子計算機からなる画像表示装置であって、空間座標点のデータを、レーザスキャナによる１回のスキャンで得られた複数の空間座標点のデータごとにグループ化しておき、ＣＰＵは、ポリゴンのデータを生成する際に、第１のスキャンで得られた複数の空間座標点の１点と、第１のスキャンの直後に行われた第２のスキャンで得られた複数の空間座標点の１点とそれぞれ結ぶ仮想線を仮定して各仮想線の長さの総和を演算するとともに、この仮想線の長さの総和が極小となる仮想線を特定して、この仮想線に基づいてポリゴンのデータを生成することとした。 In the image display device of the present invention, the first storage unit that stores the data of the spatial coordinate points obtained by sequentially scanning with the laser scanner, and the polygon data generated from the data of the spatial coordinate points are stored. An image display device comprising an electronic computer comprising a second storage unit and a CPU for displaying an image on a display using polygon data, wherein spatial coordinate point data is scanned by a laser scanner once The data is grouped for each of the obtained data of the plurality of spatial coordinate points, and when generating the polygon data, the CPU generates one of the plurality of spatial coordinate points obtained by the first scan and the first data Assuming a virtual line connecting to each of a plurality of spatial coordinate points obtained in the second scan performed immediately after the scan, the sum of the lengths of the virtual lines is calculated and this virtual line is calculated. Total length of the identifies the virtual line becomes the minimum, it was decided to generate polygon data based on the virtual line.
さらに、本発明の画像表示装置では、ＣＰＵが、全ての空間座標点のデータから、ディスプレイに表示させる画像の生成に必要となる空間座標点のデータをあらかじめ抽出していることにも特徴を有するものである。 Furthermore, the image display device according to the present invention is characterized in that the CPU has previously extracted the data of the spatial coordinate points necessary for generating the image to be displayed on the display from the data of all the spatial coordinate points. Is.
また、本発明の画像表示プログラムでは、ＣＰＵとディスプレイを備えた電子計算機に、レーザスキャナで順次スキャニングして得られた空間座標点のデータからポリゴンのデータを生成させて、このポリゴンのデータを用いてディスプレイに画像を表示させる画像表示プログラムであって、空間座標点のデータは、レーザスキャナによる１回のスキャンで得られた複数の空間座標点のデータごとにグループ化しておき、ＣＰＵに、第１のスキャンで得られた複数の空間座標点の１点と、この第１のスキャンの直後に行われた第２のスキャンで得られた複数の空間座標点の１点とそれぞれを結ぶ仮想線の長さの総和を演算させるステップと、ＣＰＵに、仮想線の長さの総和が極小となる仮想線を特定させるステップと、ＣＰＵに、特定された仮想線に基づいてポリゴンのデータを生成させるステップとを有することとした。 In the image display program of the present invention, polygon data is generated from spatial coordinate point data obtained by sequentially scanning with a laser scanner on an electronic computer having a CPU and a display, and the polygon data is used. An image display program for displaying an image on a display, wherein spatial coordinate point data is grouped for each of a plurality of spatial coordinate point data obtained by one scan by a laser scanner, and the CPU An imaginary line connecting one point of a plurality of spatial coordinate points obtained by one scan and one point of a plurality of spatial coordinate points obtained by the second scan performed immediately after the first scan. A step of causing the CPU to calculate the sum of the lengths of the virtual lines, a step of causing the CPU to specify a virtual line that minimizes the sum of the lengths of the virtual lines, and It was decided and a step of generating polygon data based on the virtual line.
さらに、本発明の画像表示プログラムでは、ＣＰＵに、全ての空間座標点のデータから、ディスプレイに表示させる画像の生成に必要となる空間座標点のデータを抽出させるステップを有することにも特徴を有するものである。 Furthermore, the image display program of the present invention is characterized in that the CPU has a step of extracting data of spatial coordinate points necessary for generating an image to be displayed on the display from data of all spatial coordinate points. Is.
本発明によれば、空間座標点のデータからポリゴンのデータを生成する際に、第１のスキャンで得られた複数の空間座標点の１点と、第１のスキャンの直後に行われた第２のスキャンで得られた複数の空間座標点の１点とそれぞれ結ぶ仮想線を仮定し、各仮想線の長さの総和を演算して、この仮想線の長さの総和が最小となる仮想線を特定し、この仮想線に基づいてポリゴンのデータを生成することにより、第１のスキャン及び／または第２のスキャンにおいて空間座標点のデータの欠損が生じたとしても、より最適と思われる仮想線に基づいてポリゴンのデータが生成できる。したがって、ディスプレイに表示される画像に異常が生じにくく、実際の目視による画像に近い視認しやすい画像を生成できる。 According to the present invention, when generating polygon data from spatial coordinate point data, one of the plurality of spatial coordinate points obtained in the first scan and the first performed immediately after the first scan. Assuming a virtual line connecting to each of a plurality of spatial coordinate points obtained by the scan of 2, the sum of the lengths of the virtual lines is calculated, and the virtual line that minimizes the total length of the virtual lines is calculated. By identifying a line and generating polygon data based on this virtual line, even if there is a loss of spatial coordinate point data in the first scan and / or the second scan, it seems more optimal Polygon data can be generated based on virtual lines. Accordingly, it is possible to generate an image that is less likely to cause an abnormality in the image displayed on the display and is easy to visually recognize, which is close to an actual visual image.
しかも、第１カメラあるいは第２カメラで撮影された画像を用いることなく視認しやすい画像を生成できるので、画像の生成に必要なデータをレーザスキャナで順次スキャニングして得られた空間座標点のデータだけとして高速に画像を生成することができ、メモリ容量の少ない電子計算機でも利用可能であって、例えば、カーナビゲーションシステムの３次元の地図データとして用いることもできる。 Moreover, since it is possible to generate an easily viewable image without using an image taken with the first camera or the second camera, data of spatial coordinate points obtained by sequentially scanning data necessary for generating the image with a laser scanner. As a result, an image can be generated at high speed, and can be used in an electronic computer with a small memory capacity. For example, it can be used as three-dimensional map data of a car navigation system.
特に、全ての空間座標点のデータから、ディスプレイに表示させる画像の生成に必要となる空間座標点のデータをあらかじめ抽出して、抽出した空間座標点のデータを用いてポリゴンのデータを生成することによって、より高速に所望の画像を生成できる。 In particular, from the data of all the spatial coordinate points, the data of the spatial coordinate points necessary for generating the image to be displayed on the display is extracted in advance, and the polygon data is generated using the data of the extracted spatial coordinate points Thus, a desired image can be generated at a higher speed.
また、ポリゴンのデータの生成にともなって面が生成されることから、シェーディングによって陰影を付けることにより表面状態を視認しやすくすることができ、例えば道路表面の摩耗の状態の確認、特に轍の形成状態の確認、あるいはマンホール周辺の沈み込みの確認などに利用でき、さらに、表面状態だけでなく断面状態を表示することも可能であって、道路やトンネルの断面形状のデータを抽出することもできる。 In addition, since the surface is generated as the polygon data is generated, the surface state can be easily recognized by shading by shading, for example, confirmation of the state of wear on the road surface, especially formation of wrinkles. It can be used for confirmation of conditions or confirmation of subduction around the manhole, and it is also possible to display not only the surface condition but also the sectional condition, and it is possible to extract the sectional shape data of roads and tunnels. .
さらには、道路設計において必要とされている視距の確認作業にも使用でき、空間座標点のデータさえあれば電子計算機上で視距の自動判定を行うことができる。 Furthermore, it can also be used for the confirmation of the visual distance required in road design, and the visual distance can be automatically determined on the electronic computer as long as there is spatial coordinate point data.
本発明の画像表示方法、及び画像表示装置、並びに画像表示プログラムでは、レーザスキャナを用いてあらかじめ取得された空間座標点のデータを電子計算機のディスプレイに表示させる際に、空間座標点のデータからポリゴンのデータを生成して、このポリゴンのデータを用いてディスプレイに画像を表示させているものである。 In the image display method, the image display apparatus, and the image display program of the present invention, when data of spatial coordinate points acquired in advance using a laser scanner is displayed on a display of an electronic computer, polygon data is converted from the data of spatial coordinate points. This data is generated and an image is displayed on the display using the polygon data.
ここで、空間座標点のデータからポリゴンのデータを生成する場合に、本当ならば存在すべき空間座標点が欠損していることがあり、この空間座標点の欠損に起因して適正なポリゴンが描けなくなっていたが、本発明では空間座標点の欠損が生じている場合でも可能な限り適正なポリゴンを生成することにより、良質な画像を生成可能としているものである。すなわち、ポリゴンの生成の最適化を行っているものである。 Here, when generating polygon data from spatial coordinate point data, there may be missing spatial coordinate points if they are true. Although it has become impossible to draw, in the present invention, it is possible to generate a high-quality image by generating an appropriate polygon as much as possible even when a spatial coordinate point is missing. That is, the generation of polygons is optimized.
なお、空間座標点のデータは、上述した三菱電機株式会社の三菱モービルマッピングシステムで得られたものであり、この三菱モービルマッピングシステムでは、レーザスキャナによって得られた各点のデータを、経度・緯度・高度からなる３次元の位置のデータと、スキャンが開始された時刻のデータと、色のデータとで構成している。なお、色のデータは、３次元の位置のデータで特定される位置を、第１カメラまたは第２カメラで撮影された画像上に対応付けして特定されたデータであって、三菱モービルマッピングシステムの内部処理によって自動的に特定されている。 Note that the spatial coordinate point data was obtained with the above-mentioned Mitsubishi mobile mapping system of Mitsubishi Electric Corporation. In this Mitsubishi mobile mapping system, the data of each point obtained by the laser scanner is converted into longitude and latitude. -It is composed of three-dimensional position data consisting of altitude, time data when scanning is started, and color data. The color data is data specified by associating the position specified by the three-dimensional position data with the image taken by the first camera or the second camera, and is the Mitsubishi mobile mapping system. Automatically identified by internal processing.
空間座標点のデータにおいて、１回のスキャン中に取得された複数の空間座標点は、時刻のデータが全て同一となっている。 In the spatial coordinate point data, the time data is the same for a plurality of spatial coordinate points acquired during one scan.
そこで、時刻のデータを利用して、同一の時刻のデータを有する空間座標点ごとにグループ化でき、グループ単位で空間座標点を取り扱うことにより、ポリゴンのデータの生成を行いやすくすることができる。 Therefore, using the time data, grouping can be performed for each spatial coordinate point having the same time data, and by handling the spatial coordinate point in units of groups, the generation of polygon data can be facilitated.
すなわち、ポリゴンのデータを生成する場合には、レーザスキャナによるスキャンを開始してからｎ回目のスキャンで得られた空間座標点と、ｎ＋１回目のスキャンで得られた空間座標点とを識別でき、これらの空間座標点間でポリゴンのデータの生成を行い、ｎを順番にインクリメントしていくことにより、１画面分のポリゴンのデータを生成することとしている。 That is, when generating polygon data, it is possible to identify the spatial coordinate point obtained by the nth scan from the start of the scan by the laser scanner and the spatial coordinate point obtained by the n + 1th scan, Polygon data is generated between these spatial coordinate points, and n is sequentially incremented to generate polygon data for one screen.
ここで、１回のスキャンで得られた空間座標点の集まりを、「スキャンライン」と呼ぶこととする。 Here, a collection of spatial coordinate points obtained by one scan is referred to as a “scan line”.
ｎ回目のスキャンラインとｎ＋１回目のスキャンラインにおいて、それぞれ空間座標点の欠損が生じていない場合には、各スキャンラインにおける空間座標点の数が同一となるので、空間座標点同士を１対１で対応づけることができ、簡単にポリゴンのデータを生成することができる。 In the n-th scan line and the (n + 1) -th scan line, when there is no missing spatial coordinate point, the number of spatial coordinate points in each scan line is the same. The polygon data can be easily generated.
すなわち、例えば、図１（ａ）に示すように、ｎ回目のスキャンラインSnにおける空間座標点の数と、ｎ＋１回目のスキャンラインSn+1における空間座標点の数がそれぞれ４個の場合には、図１（ｂ）に示すように、端の空間座標点から順番に各空間座標点を結ぶ仮想線を想定することができ、容易にポリゴンのデータを生成できる。 That is, for example, as shown in FIG. 1A, when the number of spatial coordinate points on the nth scan line Sn and the number of spatial coordinate points on the n + 1th scan line Sn + 1 are four, respectively. As shown in FIG. 1B, a virtual line connecting the spatial coordinate points in order from the spatial coordinate point at the end can be assumed, and polygon data can be easily generated.
一方、例えば、図２（ａ）に示すように、ｎ回目のスキャンラインSnではP0、P1、P2、P3の４個の空間座標点を有し、ｎ＋１回目のスキャンラインSn+1ではQ0、Q1、Q2の３個の空間座標点を有する場合には、各点を結ぶ仮想線は、図２（ｂ）、図２（ｃ）、図２（ｄ）に示す３通りが考えられることとなる。 On the other hand, for example, as shown in FIG. 2 (a), the n-th scan line S n P0, P1, P2, has four spatial coordinate points P3, the n + 1 th scan line S n + 1 When there are three spatial coordinate points Q0, Q1, and Q2, there are three possible virtual lines connecting the points as shown in FIGS. 2 (b), 2 (c), and 2 (d). It will be.
すなわち、図２（ｂ）の場合では、仮想線は、４本の線分であるP0−Q0、P1−Q0、P2−Q1、P3−Q2となり、図２（ｃ）の場合では、仮想線は、４本の線分であるP0−Q0、P1−Q1、P2−Q1、P3−Q2となり、図２（ｄ）の場合では、仮想線は、４本の線分であるP0−Q0、P1−Q1、P2−Q2、P3−Q2となる。 That is, in the case of FIG. 2B, the virtual lines are P0-Q0, P1-Q0, P2-Q1, and P3-Q2, which are four line segments. In the case of FIG. Are P0-Q0, P1-Q1, P2-Q1, and P3-Q2 which are four line segments. In the case of FIG. 2D, the virtual line is P0-Q0, which is four line segments. P1-Q1, P2-Q2, and P3-Q2.
これらの３通りの仮想線の組み合わせは、ｎ＋１回目のスキャンラインSn+1において空間座標点の欠損が生じているために、どのパターンの仮想線の組み合わせとしても空間座標点の欠損を完全には補えないが、本発明では、これらの中で最適な組み合わせに最も近いと思われる組み合わせを選択することにより、ディスプレイに表示される画像に異常が生じにくいポリゴンデータを生成可能としている。 In these three combinations of virtual lines, the spatial coordinate points are lost in the (n + 1) th scan line Sn + 1. Therefore, any combination of virtual lines in any pattern completely eliminates the spatial coordinate points. However, in the present invention, it is possible to generate polygon data that is less likely to cause an abnormality in the image displayed on the display by selecting a combination that seems to be the closest to the optimum combination among them.
すなわち、本発明では、想定される仮想線の組み合わせの中で、仮想線の長さの総和ができるだけ小さくなる組み合わせを選択することにより、選択された組み合わせの仮想線を最適な仮想線とし、この仮想線に基づいてポリゴンのデータを生成している。 That is, in the present invention, the virtual line of the selected combination is selected as an optimal virtual line by selecting a combination in which the total of the lengths of the virtual lines is as small as possible from the assumed virtual line combinations. Polygon data is generated based on virtual lines.
なお、仮想線の長さの総和ができるだけ小さくなる組み合わせを特定する際に、想定される仮想線の組み合わせの全てに対して長さの総和を求めることにより、最適と思われる仮想線を特定することができるが、実際問題として、スキャンライン中の空間座標点の数が多くなると、全ての組み合わせの演算に多大な時間を要し、実用的でなくなるおそれがある。 When specifying a combination that minimizes the total length of the virtual lines, specify the virtual line that seems to be optimal by calculating the total length of all possible combinations of virtual lines. However, as a practical matter, if the number of spatial coordinate points in the scan line increases, it takes a lot of time to calculate all combinations, which may be impractical.
具体的に説明すると、図３に示すように、ｎ回目のスキャンラインでは６個の空間座標点を有し、ｎ＋１回目のスキャンラインでは４個の空間座標点を有する場合には、各点を対応づける仮想線の組み合わせの数は10通りであるが、実際のデータで比較的頻繁に出現する181個の空間座標点と、176個の空間座標点との間で仮想線の組み合わせを考える場合には、約15億通りの組み合わせを考えなければならないこととなっている。 More specifically, as shown in FIG. 3, when the nth scan line has 6 spatial coordinate points and the n + 1th scan line has 4 spatial coordinate points, each point is There are 10 combinations of virtual lines to be associated, but when considering virtual line combinations between 181 spatial coordinate points and 176 spatial coordinate points that appear relatively frequently in actual data There are about 1.5 billion combinations to consider.
そこで、本発明では、図４に示すように、各空間座標点を結ぶ仮想線の組み合わせを段階的に想定して、各段階で仮想線の長さの総和が最も小さくなる組み合わせに対して、さらに仮想線の組み合わせ調整を行うこととした。 Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 4, a combination of virtual lines connecting the spatial coordinate points is assumed in stages, and for each combination in which the total sum of the lengths of the virtual lines is the smallest at each stage, Furthermore, it was decided to adjust the combination of virtual lines.
すなわち、ｎ回目のスキャンラインと、ｎ＋１回目のスキャンラインに対して、第１段階では、一方端（図４では右端）の空間座標点から順番に１対１で空間座標点同士を対応づける仮想線を想定するとともに、空間座標点の欠損にともなって１対１の対応付けができない空間座標点は、他方端（図４では左端）の空間座標点でまとめて対応付けする仮想線を想定することとした。すなわち、図４の場合では、ｎ回目のスキャンラインにおける左端の３つの空間座標点を、ｎ＋１回目のスキャンラインにおける左端の１つの空間座標点に結びつける仮想線を想定している。 In other words, for the nth scan line and the (n + 1) th scan line, in the first stage, the virtual coordinate system correlates the spatial coordinate points one by one in order from the spatial coordinate point at one end (the right end in FIG. 4). Assuming a line, a spatial coordinate point that cannot be associated one-to-one with a lack of a spatial coordinate point is assumed to be a virtual line that is collectively associated with the spatial coordinate point at the other end (the left end in FIG. 4). It was decided. That is, in the case of FIG. 4, a virtual line is assumed that connects the leftmost three spatial coordinate points in the nth scan line to the leftmost one spatial coordinate point in the n + 1th scanline.
ここで、図４中の６桁の数字は対応付けインデックスであって、仮想線の結びつけ状態を表している。すなわち、６桁の数字における各桁は、ｎ回目のスキャンラインにおける６個の空間座標点に対応させており、各桁の数字は、ｎ＋１回目のスキャンラインにおける４個の空間座標点のいずれか１つを示すものとしている。 Here, the 6-digit number in FIG. 4 is an association index, which represents a connection state of virtual lines. That is, each digit in the six-digit number corresponds to six spatial coordinate points in the n-th scan line, and each digit is one of the four spatial coordinate points in the n + 1-th scan line. One is shown.
すなわち、「０００１２３」では、６桁目の「０」が、ｎ回目のスキャンラインにおける左端の０番目（右端の空間座標点から６つ目）の空間座標点に、ｎ＋１回目のスキャンラインにおける左端の０番目の空間座標点を結びつける仮想線を設けることを示している。なお、後述するプログラムにおける表現と合わせるために、ここでは「０番目」という表現を用いている。 That is, in “000123”, the sixth digit “0” is the leftmost 0th spatial coordinate point (sixth from the rightmost spatial coordinate point) in the nth scan line, and the leftmost in the n + 1th scanline. It shows that a virtual line connecting the 0th spatial coordinate points is provided. Note that the expression “0th” is used here to match the expression in the program described later.
「０００１２３」の５桁目の「０」は、ｎ回目のスキャンラインにおける０番目の空間座標点の右隣に位置する１番目（右端の空間座標点から５つ目）の空間座標点に、ｎ＋１回目のスキャンラインにおける左端の０番目の空間座標点を結びつける仮想線を設けることを示している。 “0001” in the fifth digit of “000123” is the first spatial coordinate point (fifth from the rightmost spatial coordinate point) located right next to the zeroth spatial coordinate point in the n-th scan line. It shows that a virtual line connecting the 0th spatial coordinate point at the left end of the (n + 1) th scan line is provided.
「０００１２３」の４桁目の「０」は、ｎ回目のスキャンラインにおける１番目の空間座標点の右隣に位置する２番目（右端の空間座標点から４つ目）の空間座標点に、ｎ＋１回目のスキャンラインにおける左端の０番目の空間座標点を結びつける仮想線を設けることを示している。 The fourth digit “0” of “000123” is the second spatial coordinate point (fourth from the rightmost spatial coordinate point) located to the right of the first spatial coordinate point in the nth scan line. It shows that a virtual line connecting the 0th spatial coordinate point at the left end of the (n + 1) th scan line is provided.
「０００１２３」の３桁目の「１」は、ｎ回目のスキャンラインにおける２番目の空間座標点の右隣に位置する３番目（右端の空間座標点から３つ目）の空間座標点に、ｎ＋１回目のスキャンラインにおける０番目の空間座標点の右隣に位置する１番目の空間座標点を結びつける仮想線を設けることを示している。 “0001” in the third digit of “000123” is the third spatial coordinate point (third from the rightmost spatial coordinate point) located to the right of the second spatial coordinate point in the nth scan line. It shows that a virtual line that links the first spatial coordinate point located to the right of the 0th spatial coordinate point in the (n + 1) th scan line is provided.
「０００１２３」の２桁目の「２」は、ｎ回目のスキャンラインにおける３番目の空間座標点の右隣に位置する４番目（右端の空間座標点から２つ目）の空間座標点に、ｎ＋１回目のスキャンラインにおける１番目の空間座標点の右隣に位置する２番目の空間座標点を結びつける仮想線を設けることを示している。 The second digit “2” of “000123” is the fourth spatial coordinate point (second from the rightmost spatial coordinate point) located to the right of the third spatial coordinate point in the n-th scan line. This indicates that a virtual line that connects the second spatial coordinate point located to the right of the first spatial coordinate point in the (n + 1) th scan line is provided.
「０００１２３」の１桁目の「３」は、ｎ回目のスキャンラインにおける４番目の空間座標点の右隣に位置する５番目（右端の空間座標点から１つ目）の空間座標点に、ｎ＋１回目のスキャンラインにおける２番目の空間座標点の右隣に位置する３番目の空間座標点を結びつける仮想線を設けることを示している。 “0001” in the first digit of “000123” is the fifth spatial coordinate point (first from the rightmost spatial coordinate point) located to the right of the fourth spatial coordinate point in the n-th scan line. This indicates that a virtual line that connects the third spatial coordinate point located to the right of the second spatial coordinate point in the (n + 1) th scan line is provided.
第２段階では、まず、スキャンラインにおける左端の１つの空間座標点に結びつけた複数の仮想線のうち、１本の仮想線を減じる。すなわち、図４において、ｎ回目のスキャンラインにおける０番目と１番目の空間座標点を、ｎ＋１回目のスキャンラインにおける０番目の空間座標点に対応づける仮想線を想定する。そして、減じた仮想線の代わりとなる仮想線の位置を右側に順次移動させながら仮想線の長さの総和を求める。ここで、説明の便宜上、順次移動させられる仮想線を「移動仮想線」と称することとする。 In the second stage, first, one imaginary line is subtracted from a plurality of imaginary lines linked to one spatial coordinate point at the left end of the scan line. That is, in FIG. 4, a virtual line is assumed that associates the 0th and 1st spatial coordinate points in the nth scan line with the 0th spatial coordinate point in the (n + 1) th scan line. Then, the total of the lengths of the virtual lines is obtained while sequentially moving the positions of the virtual lines that are substituted for the reduced virtual lines to the right side. Here, for convenience of explanation, virtual lines that are sequentially moved are referred to as “moving virtual lines”.
第２段階で対応づけられた各仮想線の組み合わせのうち、仮想線の長さの総和が最も小さくなる組み合わせを特定し、その特定された仮想線の組み合わせの中における移動仮想線の位置を特定する。この移動仮想線の位置は、空間座標点の欠損を補うために必ず必要となる仮想線であって、この位置には必ず仮想線が設けられるものとする。すなわち、第２段階における３通りの仮想線の組み合わせのうち、１つの仮想線の組み合わせが選択されることとなり、説明の便宜上、ここでは図４中の真ん中の組み合わせが選択されたものとする。 From the combinations of virtual lines associated in the second stage, the combination having the smallest total virtual line length is identified, and the position of the moving virtual line in the identified virtual line combination is identified. To do. The position of the moving virtual line is a virtual line that is absolutely necessary to compensate for the loss of the spatial coordinate point, and a virtual line is always provided at this position. That is, one virtual line combination is selected from the three combinations of virtual lines in the second stage. For convenience of explanation, it is assumed that the middle combination in FIG. 4 is selected here.
なお、移動仮想線を順次移動させながら仮想線の長さの総和を計算する際には、移動仮想線の移動前の長さを減算し、移動後の移動仮想線の長さを加算するだけで、容易に仮想線の長さの総和を演算できる。 When calculating the total length of virtual lines while sequentially moving the moving virtual lines, simply subtract the length before moving the moving virtual lines and add the length of the moving virtual lines after moving. Thus, the total sum of the lengths of the virtual lines can be easily calculated.
次いで、第３段階では、まず、スキャンラインにおける左端の１つの空間座標点に結びつけた複数の仮想線のうち、さらに１本の仮想線を減じる。すなわち、ｎ回目のスキャンラインにおける０番目の空間座標点を、ｎ＋１回目のスキャンラインにおける０番目の空間座標点に結びつける仮想線を想定する。そして、減じた仮想線の代わりとなる新たな移動仮想線の位置を右側に順次移動させながら仮想線の長さの総和を求める。 Next, in the third stage, first, one virtual line is further subtracted from a plurality of virtual lines linked to one spatial coordinate point at the left end of the scan line. That is, a virtual line is assumed that links the 0th spatial coordinate point on the nth scan line to the 0th spatial coordinate point on the (n + 1) th scan line. Then, the total sum of the lengths of the virtual lines is obtained while sequentially moving the positions of the new moving virtual lines, which are substituted for the reduced virtual lines, to the right side.
このとき、第２段階で特定された移動仮想線の位置には必ず仮想線が設けられるものとしながら、新たな移動仮想線の位置を順次移動させながら仮想線の長さの総和を求めることにより、第２段階で特定された移動仮想線の位置以外に移動仮想線が設けられる組み合わせを無視することとする。すなわち、図４の場合では、第２段階の上側及び下側の組み合わせに基づく仮想線の組み合わせを無視することとする。したがって、仮想線の長さの総和が求められる仮想線の組み合わせは、図４の場合で７回とすることができ、計算量をほぼ半減させることができる。 At this time, the virtual line is always provided at the position of the moving virtual line specified in the second stage, and the total length of the virtual line is obtained while sequentially moving the position of the new moving virtual line. The combination in which the moving virtual line is provided in addition to the position of the moving virtual line specified in the second stage is ignored. That is, in the case of FIG. 4, the combination of virtual lines based on the upper and lower combinations in the second stage is ignored. Therefore, the number of combinations of virtual lines for which the sum of the lengths of the virtual lines is obtained can be seven in the case of FIG. 4, and the amount of calculation can be almost halved.
このように、各段階で仮想線の総和が最小となる仮想線の組み合わせを選択しながら仮想線の組み合わせを調整することにより、計算量を大きく削減することができる。 In this way, the amount of calculation can be greatly reduced by adjusting the combination of virtual lines while selecting the combination of virtual lines that minimizes the total sum of virtual lines at each stage.
ただし、この場合には、例えば、図４中の第３段階の一番上の組み合わせが仮に仮想線の総和が最小となるとしても、第２段階において真ん中の組み合わせが選択された場合には、仮想線の総和が真の最小となる仮想線の組み合わせとはならないが、生成された画像においては十分な視認性を有していた。 However, in this case, for example, even if the uppermost combination of the third stage in FIG. 4 has the minimum sum of virtual lines, if the middle combination is selected in the second stage, Although it is not a combination of virtual lines in which the total sum of virtual lines is a true minimum, the generated image has sufficient visibility.
そこで、本発明では、仮想線の長さの総和が極小となる仮想線を特定できればよいこととした。なお、多くの場合において、特定された極小の仮想線の長さの総和が、最小の仮想線の長さの総和であった。 Therefore, in the present invention, it is only necessary to specify a virtual line that minimizes the total length of the virtual lines. In many cases, the sum of the lengths of the specified minimum virtual lines is the sum of the lengths of the minimum virtual lines.
上述した段階的な仮想線の調整は、スキャンラインにおける左端の１つの空間座標点に対して１対１の対応付けがなされる組み合わせとなるまで、すなわち、図４の場合では、第３段階までで終了することとなる。ただし、第Ｎ＋１段階を経ても、第Ｎ段階での仮想線の総和の最小値を更新できなかった場合には、第Ｎ段階において選択された組み合わせを採用するものとし、対応付け手順を終了させることとしている。ゆえに、図４の場合において、第１段階または第２段階での組み合わせが選択されることもありうる。 The above-described step-by-step adjustment of the virtual line is performed until a combination in which one-to-one correspondence is made with respect to one spatial coordinate point at the left end of the scan line, that is, in the case of FIG. Will end. However, if the minimum value of the total sum of the virtual lines in the Nth stage cannot be updated even after the N + 1th stage, the combination selected in the Nth stage is adopted, and the association procedure is terminated. I am going to do that. Therefore, in the case of FIG. 4, a combination in the first stage or the second stage may be selected.
このようにして仮想線の長さの総和が極小となる仮想線が特定されると、その仮想線を指定する対応付けインデックスを記憶して、この対応付けインデックスに基づいてポリゴンのデータを生成し、所定の画像をディスプレイに表示させることとしている。 When a virtual line having a minimum sum of virtual line lengths is identified in this way, an association index for designating the virtual line is stored, and polygon data is generated based on the association index. The predetermined image is displayed on the display.
以下において、上述したように仮想線の長さの総和が極小となる仮想線を特定する方法を「ＯＰＴ」と呼び、全ての仮想線の組み合わせから仮想線の長さの総和が最小となる仮想線を特定する方法を「ＡＬＬ」と呼ぶこととする。また、スキャンラインにおける空間座標点の空間的配置を一切考慮せず、対応付けインデックスができるだけ均等に増加するように仮想線を特定する方法を「ＤＤＡ」と呼ぶこととする。例えば、図３のように、ｎ回目のスキャンラインでは６個の空間座標点を有し、ｎ＋１回目のスキャンラインでは４個の空間座標点を有する場合には、「ＤＤＡ」により得られる対応付けインデックスは「０１１２２３」となる。 In the following, as described above, a method for specifying a virtual line having a minimum total length of virtual lines is referred to as “OPT”, and a virtual line in which the total total length of virtual lines is minimized from a combination of all virtual lines. A method for specifying a line is referred to as “ALL”. In addition, a method for specifying a virtual line so that the correspondence index increases as evenly as possible without considering the spatial arrangement of the spatial coordinate points in the scan line is referred to as “DDA”. For example, as shown in FIG. 3, when the nth scan line has 6 spatial coordinate points and the n + 1th scan line has 4 spatial coordinate points, the correspondence obtained by “DDA” is obtained. The index is “011223”.
上述したように、ＡＬＬの場合では、スキャンライン中の空間座標点の数が多くなると、計算量が膨大となるためにディスプレイへの画像の表示速度が大きく低下することとなって、実用的でなくなり、ＤＤＡの場合では、ディスプレイに画像を高速に表示できる一方で、適正でないポリゴンに基づいて画像が生成されることにより、画質の低下を招くこととなっている。 As described above, in the case of ALL, if the number of spatial coordinate points in the scan line increases, the amount of calculation becomes enormous and the display speed of the image on the display is greatly reduced. In the case of DDA, while an image can be displayed on the display at high speed, an image is generated based on an inappropriate polygon, thereby degrading image quality.
これに対してＯＰＴの場合では、画質はＤＤＡの場合よりもよく、特に、ＡＬＬの場合に近い画質で、ＡＬＬの場合よりも高速に画像を表示でき、ＡＬＬとＤＤＡのいいとこ取りをすることができる。 On the other hand, in the case of OPT, the image quality is better than in the case of DDA, and in particular, the image quality can be displayed at a higher speed than in the case of ALL with the image quality close to that of ALL. Can do.
なお、画質は問わずに高速性能だけを要求するのであればＤＤＡであってもよく、あるいはより高画質を望むのであればＡＬＬであってもよく、ＯＰＴと、ＡＬＬと、ＤＤＡのいずれか１つのモードを適宜選択可能としてもよい。 Note that DDA may be used if only high-speed performance is required regardless of image quality, or ALL may be used if higher image quality is desired, and one of OPT, ALL, and DDA. One mode may be selected as appropriate.
あるいは、計算量または計算に要する時間に応じて、ＡＬＬからＯＰＴへ、さらにはＯＰＴからＤＤＡへと自動的に切り替え可能としてもよい。 Alternatively, it may be possible to automatically switch from ALL to OPT, and further from OPT to DDA, depending on the calculation amount or the time required for calculation.
すなわち、各スキャンライン中の空間座標点の数からＡＬＬの場合の計算量を演算して、この計算量があらかじめ設定した第１の閾値よりも少なければＡＬＬモードで仮想線の特定を行い、そうでない場合には、ＤＤＡモードで仮想線の特定を行い、さらに、ＯＰＴの場合の計算量を演算して、この計算量があらかじめ設定した第２の閾値よりも少なければＯＰＴモードで仮想線の特定を行って対応付けインデックスのデータを生成させるとよい。 That is, the amount of calculation in the case of ALL is calculated from the number of spatial coordinate points in each scan line, and if this amount of calculation is less than the preset first threshold value, the virtual line is specified in the ALL mode. If not, the virtual line is specified in the DDA mode, and the calculation amount in the case of OPT is calculated. If the calculation amount is smaller than the preset second threshold value, the virtual line is specified in the OPT mode. To generate association index data.
なお、多くの場合においてＯＰＴモードでは、ＡＬＬモードとほぼ同等の結果が得られるので、ＡＬＬモードは行わず、まず、ＤＤＡモードで仮想線の特定を行い、次いでＯＰＴの場合の計算量を演算して、この計算量があらかじめ設定した閾値よりも少なければＯＰＴモードで仮想線の特定を行って対応付けインデックスのデータを生成させてもよい。 In many cases, the OPT mode can obtain almost the same result as the ALL mode, so the ALL mode is not performed, the virtual line is first identified in the DDA mode, and then the calculation amount in the OPT mode is calculated. If the amount of calculation is less than a preset threshold value, the virtual line may be specified in the OPT mode to generate association index data.
以下において、本発明の実施形態を、さらに詳説する。本発明の画像表示装置は、図５に示すように、ディスプレイ10を備えた電子計算機20であって、この電子計算機20で本発明の画像表示プログラムを実行することによって所定の画像を表示可能としている。 In the following, embodiments of the present invention will be described in further detail. As shown in FIG. 5, the image display device of the present invention is an electronic computer 20 having a display 10, and a predetermined image can be displayed by executing the image display program of the present invention on the electronic computer 20. Yes.
すなわち、電子計算機20は、演算処理を実行するＣＰＵ21と、所要のプログラムやデータを記憶したハードディスクなどの記憶装置22と、所要のプログラムを展開して実行可能とするとともに、演算にともなって生成されたデータを一時的に記憶するＲＡＭなどで構成されたメモリ装置23を備えている。図５中、24はバスである。 In other words, the electronic computer 20 has a CPU 21 that performs arithmetic processing, a storage device 22 such as a hard disk that stores required programs and data, and can execute the required programs by developing them, and is generated along with the calculations. The memory device 23 includes a RAM or the like for temporarily storing data. In FIG. 5, 24 is a bus.
さらに、電子計算機20にはグラフィックボード25を設けており、このグラフィックボード25とディスプレイ10とをディスプレイ用ケーブル26を介して接続し、所定の画像をディスプレイ10に表示可能としている。 Further, the electronic computer 20 is provided with a graphic board 25. The graphic board 25 and the display 10 are connected via a display cable 26 so that a predetermined image can be displayed on the display 10.
本実施形態では、記憶装置22に画像表示プログラムと、この画像表示プログラムが使用する空間座標点のデータを記憶させている。なお、画像表示プログラムは、実際にはサブルーチンとして機能するプログラムであって、メインルーチンを司っているメインプログラムからの命令に基づいて、ＣＰＵ21に所定の処理を実行させている。以下においては、画像表示プログラムの動作について説明する。 In the present embodiment, the storage device 22 stores an image display program and data of spatial coordinate points used by the image display program. The image display program is actually a program that functions as a subroutine, and causes the CPU 21 to execute predetermined processing based on a command from the main program that controls the main routine. In the following, the operation of the image display program will be described.
なお、本実施形態では、画像表示装置を、ディスプレイ10を備えた電子計算機20で構成しているが、電子計算機20で構成する場合に限定するものではなく、例えばいわゆるカーナビゲーション装置などのようにディスプレイと一体的な装置として構成することもできる。 In the present embodiment, the image display device is configured by the electronic computer 20 provided with the display 10. However, the image display device is not limited to the configuration of the electronic computer 20, and for example, a so-called car navigation device or the like. It can also be configured as a device integrated with the display.
また、本実施形態の画像表示装置では、上述した三菱電機株式会社の三菱モービルマッピングシステムで得られた空間座標点群のデータを記憶装置22にあらかじめ記憶させている。なお、三菱電機株式会社の三菱モービルマッピングシステムにおいて、レーザスキャナは、最大13575点/秒で計測可能としており、車両が時速27Km時で走行する際に地表面を10cm以下のメッシュで計測可能としている。また、レーザの最大到達距離は、対象物のレーザの反射率で異なるが約80m程度である。 Further, in the image display device of the present embodiment, the data of the spatial coordinate point group obtained by the above-described Mitsubishi mobile mapping system of Mitsubishi Electric Corporation is stored in the storage device 22 in advance. In the Mitsubishi mobile mapping system of Mitsubishi Electric Corporation, the laser scanner can measure at a maximum of 13575 points / second, and the ground surface can be measured with a mesh of 10 cm or less when the vehicle travels at 27 km / h. . The maximum reachable distance of the laser is about 80 m although it differs depending on the reflectance of the laser of the object.
記憶装置22に記憶する空間座標点群のデータは、時刻のデータを利用して、同一の時刻のデータを有する空間座標点ごとにグループ化して、スキャンラインごとにデータを読み出せるようにあらかじめ調整している。 The spatial coordinate point group data stored in the storage device 22 is adjusted in advance so that data can be read for each scan line by using time data, grouping for each spatial coordinate point having the same time data. doing.
画像表示プログラムが起動されると、図６のフローチャートに示すように、画像表示プログラムは、視野の設定を行わせる（ステップS101)。 When the image display program is activated, as shown in the flowchart of FIG. 6, the image display program causes the setting of the field of view (step S101).
この視野の設定では、記憶装置22に記憶された空間座標点群のデータに基づいて、ディスプレイ10に点群画像を表示しながら、所望の視野となるように視点の位置を調整している。 In this setting of the visual field, the position of the visual point is adjusted so that a desired visual field is obtained while displaying the point cloud image on the display 10 based on the spatial coordinate point cloud data stored in the storage device 22.
次いで、画像表示プログラムでは、設定された視野に基づいて、図７に示すように、三菱モービルマッピングシステムでの走行軌跡の全体から、視野に含まれる区間の始点と終点のリストを作成する（ステップS102)。 Next, in the image display program, as shown in FIG. 7, based on the set visual field, a list of the start and end points of the section included in the visual field is created from the entire travel locus in the Mitsubishi mobile mapping system (steps). S102).
図７に示すように、視野の中には、複数の区間が存在することもあり、各区間の始点の時刻と終点の時刻をリストアップすることにより、所望のリストを作成している。このように、全ての空間座標点のデータから、ディスプレイ10に表示させる画像の生成に必要となる空間座標点のデータをあらかじめ抽出させておくことにより、計算をより高速化することができる。 As shown in FIG. 7, a plurality of sections may exist in the field of view, and a desired list is created by listing the start time and end time of each section. As described above, by extracting in advance the data of the spatial coordinate points necessary for generating the image to be displayed on the display 10 from the data of all the spatial coordinate points, the calculation can be further speeded up.
次いで、画像表示プログラムでは、ステップS102でリストアップされた区間の単位で以下のループを開始する（ステップS103)。 Next, the image display program starts the following loop in units of sections listed in step S102 (step S103).
まず、画像表示プログラムでは、区間の始点の時刻を含むスキャンラインを検索し、このスキャンラインの番号をSXとする（ステップS104)。 First, in the image display program, a scan line including the time of the start point of the section is searched, and the scan line number is set to SX (step S104).
次いで、画像表示プログラムでは、区間の終点の時刻を含むスキャンラインを検索し、このスキャンラインの番号をSYとする（ステップS105)。 Next, the image display program searches for a scan line including the end point time of the section, and sets the number of this scan line as SY (step S105).
そして、画像表示プログラムでは、スキャンラインSXからスキャンラインSYまで描画を行わせ（ステップS106)、スキャンラインSYまで描画した後に、他にも描画する区間があれば、その区間の描画を同様に開始して、全ての区間の描画を終了させている（ステップS107)。 Then, the image display program draws from the scan line SX to the scan line SY (step S106), and after drawing to the scan line SY, if there is another section to be drawn, start drawing in that section as well. Then, the drawing of all the sections is finished (step S107).
このステップS106での処理が本発明の要部であり、スキャンラインSXからスキャンラインSYまで描画を行わせる際に、隣り合ったスキャンラインSAとスキャンラインSBの間で空間座標点の対応付けの最適化を行い、この最適化された対応付けに基づく対応付けインデックスを用いてポリゴンのデータを生成し、画像の表示を行っている。 The processing in this step S106 is the main part of the present invention. When drawing from the scan line SX to the scan line SY, the spatial coordinate points are associated between the adjacent scan lines SA and SB. Optimization is performed, polygon data is generated using an association index based on the optimized association, and an image is displayed.
図８は、ＤＤＡモードのフローチャートであって、まず、あらかじめ、スキャンラインSA中の空間座標点の数をＭ、スキャンラインSB中の空間座標点の数をＮとする。ここで、本実施形態では、Ｍは１〜180であり、ＮはＮ＞Ｍであって、２〜181としている。 FIG. 8 is a flowchart of the DDA mode. First, assume that the number of spatial coordinate points in the scan line SA is M and the number of spatial coordinate points in the scan line SB is N in advance. Here, in the present embodiment, M is 1 to 180, N is N> M, and 2 to 181.
まず、画像表示プログラムでは、整数変数Ｘ及び整数変数Ｙを「０」に初期化し、整数変数DXを「Ｍ−１」に初期化し、整数変数DYを「Ｎ−１」に初期化し、整数変数Ｅを「−DY」に初期化している（ステップS201）。 First, in the image display program, the integer variable X and the integer variable Y are initialized to “0”, the integer variable DX is initialized to “M−1”, the integer variable DY is initialized to “N−1”, and the integer variable is initialized. E is initialized to “−DY” (step S201).
次いで、画像表示プログラムでは、整数値の配列Ｉ0,Ｉ1,・・・,ＩN-1からなる対応付けインデックスＩのＩYにＸの値を代入して（ステップS202）、整数変数Ｙのインクリメントを行う（ステップS203）。 Next, in the image display program, the value of X is substituted into I Y of the association index I composed of the array of integer values I 0 , I 1 ,..., I N-1 (step S202), and the integer variable Y Is incremented (step S203).
次いで、画像表示プログラムでは、終了条件判定を行って、終了条件に達していなければ（ステップS204：NO）、整数変数Ｅに２DXを加えて新たな整数変数Ｅとしている（ステップS205）。 Next, in the image display program, the end condition is determined, and if the end condition is not reached (step S204: NO), 2DX is added to the integer variable E to obtain a new integer variable E (step S205).
そして、画像表示プログラムでは、整数変数Ｅの値が正でなければ（ステップS206：NO）、ステップS202に戻って対応付けインデックスＩの次の項の値を特定する。 In the image display program, if the value of the integer variable E is not positive (step S206: NO), the process returns to step S202 to specify the value of the next term of the association index I.
一方、整数変数Ｅの値が正の場合には（ステップS206：YES）、画像表示プログラムでは、整数変数Ｘのインクリメントを行い、整数変数Ｅに２DYを加えて新たな整数変数Ｅとし
て、ステップS202に戻り、対応付けインデックスＩの次の項の値を特定する。
On the other hand, when the value of the integer variable E is positive (step S206: YES), the image display program increments the integer variable X and adds 2DY to the integer variable E to obtain a new integer variable E, which is step S202. Returning to FIG. 2, the value of the next term of the association index I is specified.
画像表示プログラムでは、ステップS204の終了条件判定で終了条件に達すると、処理を終了する。この終了時点で、対応付けインデックスＩは特定されており、ＤＤＡモードで得られる対応付けインデックスＩとなっている。 In the image display program, when the end condition is reached in the end condition determination in step S204, the process ends. At this end point, the association index I has been specified and is the association index I obtained in the DDA mode.
ＯＰＴモードでは、画像表示プログラムは、図９に示すフローチャートに基づいて処理を実行することにより、仮想線の長さの総和が極小となる仮想線を設定する対応付けインデックスＩを特定している。 In the OPT mode, the image display program executes processing based on the flowchart shown in FIG. 9 to identify the association index I for setting the virtual line that minimizes the total length of the virtual lines.
すなわち、画像表示プログラムでは、まず、スキャンラインSB中の空間座標点の数Ｎと、スキャンラインSA中の空間座標点の数Ｍとの差をＤとして設定し（ステップS301）、ＤＤＡモードで特定された対応付けインデックスＩに基づいてスキャンラインSAとスキャンラインSBの間に設けられる仮想線の長さの総和を求める（ステップS302）。 That is, in the image display program, first, the difference between the number N of spatial coordinate points in the scan line SB and the number M of spatial coordinate points in the scan line SA is set as D (step S301) and specified in the DDA mode. Based on the association index I, the total length of the virtual lines provided between the scan lines SA and SB is obtained (step S302).
ここで、「Distance(SA,SB,I)」は、「スキャンラインSAとスキャンラインSBの間に、対応付けインデックスＩに基づいて設けられる仮想線の長さの総和」を表すものとし、計算結果をdDDAの値とする。 Here, “Distance (SA, SB, I)” represents “the total length of virtual lines provided based on the association index I between the scan line SA and the scan line SB”. The result is the d DDA value.
「Distance(SA,SB,I)」は、具体的には、図１０に示すフローチャートに示すように、SUMを「０」とする初期設定を行うとともに、整数変数ｉを「０」とする初期設定を行い（ステップS401）、スキャンラインSAにおける空間座標点SAIiと、スキャンラインSBにおける空間座標点SBiの２点間の距離、すなわち仮想線の長さを計算して、計算結果をSUMに加算し（ステップS402）、整数変数ｉのインクリメントを行って（ステップS403）、計算の終了判定を行い（ステップS404）、終了条件に達したところで（ステップS404：YES）、SUMの値を返却する処理を行っている（ステップS405）。 Specifically, “Distance (SA, SB, I)” is an initial setting in which SUM is set to “0” and integer variable i is set to “0” as shown in the flowchart of FIG. Set (step S401), calculate the distance between the spatial coordinate point SA Ii on the scan line SA and the spatial coordinate point SB i on the scan line SB, that is, the length of the virtual line, and calculate the result. Is added (step S402), the integer variable i is incremented (step S403), the end of calculation is determined (step S404), and when the end condition is reached (step S404: YES), the value of SUM is returned. (Step S405).
ステップS302の後、画像表示プログラムでは、仮想線の長さの総和が極小となる仮想線を設定する対応付けインデックスＩを見つけるために、２つの作業用の対応付けインデックスQ,Rを準備する。 After step S302, the image display program prepares two work association indexes Q and R in order to find the association index I for setting the virtual line that minimizes the total length of the virtual lines.
すなわち、画像表示プログラムでは、整数変数ｉを「０」に初期化し（ステップS303）、「０」と「ｉ−Ｄ」とを比較して大きい方の値をQiに代入し（ステップS304）、このQiの値をRiに代入し（ステップS305）、整数変数ｉのインクリメントを行って（ステップS306）、作業用の対応付けインデックスQ,Rが準備できたところで（ステップS307：YES）、Distance(SA,SB,I)の値をｄに代入するとともに（ステップS308）、このｄの値をｄminに代入している（ステップS309）。ここで、作業用の対応付けインデックスQ,Rは、上述の図４における第１段階の状態となっている。 That is, in the image display program, the integer variable i is initialized to “0” (step S303), “0” and “i-D” are compared, and the larger value is substituted for Q i (step S304). Then, the value of Q i is substituted for R i (step S305), the integer variable i is incremented (step S306), and the work correspondence indexes Q and R are ready (step S307: YES). , Distance (SA, SB, I) is substituted for d (step S308), and d is substituted for d min (step S309). Here, the work association indexes Q and R are in the first stage in FIG. 4 described above.
次いで、画像表示プログラムでは、整数変数ｉにステップS301で設定したスキャンラインSB中の空間座標点の数Ｎと、スキャンラインSA中の空間座標点の数Ｍとの差であるＤを代入している（ステップS310）。 Next, in the image display program, D which is the difference between the number N of spatial coordinate points in the scan line SB and the number M of spatial coordinate points in the scan line SA set in step S301 is substituted for the integer variable i. (Step S310).
さらに、画像表示プログラムでは、Flagを「０」とするとともに、整数変数ｊに整数変数ｉの値を代入している（ステップS311）。ここで、「Flag」は、インデックスの変更が行われたことを示すフラグとして用いるものであり、整数変数ｊは、移動仮想線の移動処理に用いるものである。 Further, in the image display program, Flag is set to “0” and the value of the integer variable i is substituted for the integer variable j (step S311). Here, “Flag” is used as a flag indicating that the index has been changed, and the integer variable j is used for movement processing of the moving virtual line.
そして、画像表示プログラムでは、作業用の対応付けインデックスＱにおけるｊ番目の項の値と、ｊ＋１番目の項の値を比較して、一致している場合には何も行わないが（ステップS312：YES）、不一致の場合には（ステップS312：NO）、Distance(SA,SB,I)の値が代入されたｄから、スキャンラインSAにおける空間座標点SAQjと、スキャンラインSBにおける空間座標点SBjの２点間の距離を減算し（ステップS313）、作業用の対応付けインデックスＱにおけるｊ番目の項の値にｊ＋１番目の項の値を代入して（ステップS314）、スキャンラインSAにおける空間座標点SAQjと、スキャンラインSBにおける空間座標点SBjの２点間の距離を加算することにより（ステップS315）、移動仮想線の移動にともなう仮想線の総和の計算を行っている。 In the image display program, the value of the j-th term in the working association index Q is compared with the value of the j + 1-th term, and if they match, nothing is done (step S312: YES), if they do not match (step S312: NO), the spatial coordinate point SA Qj in the scan line SA and the spatial coordinate point in the scan line SB are calculated from d into which the value of Distance (SA, SB, I) is substituted. The distance between the two points of SB j is subtracted (step S313), the value of the j + 1st term is substituted for the value of the jth term in the working association index Q (step S314), and the scan line SA By adding the distance between the spatial coordinate point SA Qj and the spatial coordinate point SB j on the scan line SB (step S315), the sum of the virtual lines accompanying the movement of the moving virtual line is calculated.
このようにして計算された仮想線の長さの総和の値であるｄが、先のｄminよりも小さい場合には（ステップS316：YES）、仮想線の長さの総和がより小さいインデックスが見つかったことを示しているので、画像表示プログラムでは、このｄの値の演算に用いた作業用の対応付けインデックスＱが、仮想線の長さの総和をより小さくするインデックスであるとして、インデックスを変更したことを示すFlagに「１」を代入し、ｄminを入れ替え、作業用の対応付けインデックスＲを対応付けインデックスＱとしている（ステップS317）。 When d, which is the value of the total length of the virtual lines calculated in this way, is smaller than the previous d min (step S316: YES), an index with a smaller total length of the virtual lines is obtained. In the image display program, it is assumed that the work association index Q used for the calculation of the value of d is an index that makes the total length of virtual lines smaller. “1” is substituted into the Flag indicating that it has been changed, d min is replaced, and the work association index R is set as the association index Q (step S317).
なお、ステップS312において、作業用の対応付けインデックスＱにおけるｊ番目の項の値と、ｊ＋１番目の項の値を比較して、一致している場合、及びステップS316において、移動仮想線の移動にともなって計算された仮想線の総和が先のｄminよりも小さくない場合には、インデックスの変更を行わず、整数変数ｊのインクリメントを行って（ステップS318）、移動仮想線をさらに移動させることができるのであれば（ステップS319：NO）、ステップS312に戻って移動仮想線を移動させている。 In step S312, the value of the j-th term in the working association index Q is compared with the value of the j + 1-th term, and if they match, and in step S316, the movement virtual line is moved. If the total sum of the virtual lines calculated together is not smaller than the previous dmin , the index variable is not changed, the integer variable j is incremented (step S318), and the moving virtual line is further moved. If it is possible (step S319: NO), the process returns to step S312 to move the moving virtual line.
一方、移動仮想線をさらに移動させることができないのであれば（ステップS319：YES）、画像表示プログラムでは、仮想線の長さの総和の値であるｄにｄminの値を代入するとともに、作業用の対応付けインデックスＱを作業用の対応付けインデックスＲとして、現時点で最小となる仮想線の長さの総和と、その仮想線を指定する対応付けインデックスを新たな初期値としている（ステップS320）。 On the other hand, if the moving virtual line cannot be further moved (step S319: YES), the image display program substitutes the value of d min for d, which is the total sum of the lengths of the virtual lines, and the work. The working association index Q is used as a working association index R, and the total of the minimum virtual line lengths at the present time and the association index designating the virtual line are set as new initial values (step S320). .
次いで、Flagの値が「０」である場合には（ステップS321：YES）、移動仮想線を移動させても仮想線の長さの総和がさらに小さくなる対応付けインデックスが存在しないことを示しており、逆に、Flagの値が「０」でない場合には（ステップS321：NO）、移動仮想線の移動にともなって仮想線の長さの総和がさらに小さくなる新たな対応付けインデックスが存在したことを示しており、新たな対応付けインデックスが存在した場合には、画像表示プログラムでは、整数変数ｉのデクリメントを行って（ステップS322）、終了条件を満たしていない場合に（ステップS323：NO）、ステップS311に戻ることとしている。これは、上述した図４での第２段階から第３段階に進んでいることに対応している。 Next, when the value of Flag is “0” (step S321: YES), it indicates that there is no association index that further reduces the total length of the virtual lines even if the moving virtual line is moved. On the other hand, if the value of Flag is not “0” (step S321: NO), there is a new association index in which the total of the lengths of the virtual lines becomes further smaller as the moving virtual lines move. In the case where a new association index exists, the image display program decrements the integer variable i (step S322), and when the end condition is not satisfied (step S323: NO) Return to step S311. This corresponds to progressing from the second stage to the third stage in FIG. 4 described above.
一方、終了条件を満たしていた場合（ステップS323：YES）、及びステップS321でFlagの値が「０」であった場合には、画像表示プログラムでは、ステップS302のdDDAの値とｄminの値とを比較して、ｄminの値の方が小さい場合に（ステップS324：YES）、仮想線の長さの総和が極小となる仮想線を設定する対応付けインデックスＩを作業用の対応付けインデックスＱとしている（ステップS325）。 On the other hand, if the termination condition is satisfied (step S323: YES), and if the value of Flag is “0” in step S321, the image display program uses the d DDA value and d min of step S302. When the value of d min is smaller than the value (step S324: YES), the correspondence index I for setting the virtual line with the minimum sum of the lengths of the virtual lines is set as the work correspondence. The index is Q (step S325).
一方、dDDAの値の方が小さい場合には（ステップS324：NO）、画像表示プログラムでは、当初の対応付けインデックスＩのままとしている。 On the other hand, when the value of d DDA is smaller (step S324: NO), the image display program keeps the initial association index I.
図１１はＤＤＡモードで生成した画像を、図１２はＯＰＴモードで生成した画像を示しており、ＯＰＴモードで生成した画像の方が、ガードレール、及びガードレール沿いの路側帯に乱れが少なく、画質が向上していることがわかる。 FIG. 11 shows an image generated in the DDA mode, and FIG. 12 shows an image generated in the OPT mode. The image generated in the OPT mode has less disturbance in the guardrail and the roadside zone along the guardrail, and the image quality is improved. It can be seen that it has improved.
上述した実施形態では、１つの画像を生成する場合について説明したが、時間経過に合わせて視点を移動させながら画像を順次生成することにより、動画像とすることもできる。その場合には、画像の表示速度が要求されるとともに、多少の画像の乱れが目立ちにくくなることから、ＤＤＡモードで画像を生成してもよい。 In the above-described embodiment, the case where one image is generated has been described. However, a moving image can be generated by sequentially generating images while moving the viewpoint with time. In that case, an image display speed is required, and some image disturbance is less noticeable. Therefore, the image may be generated in the DDA mode.
なお、電子計算機の演算速度が十分に高速であるならば、ＡＬＬモードとすることもできる。図１３は、ＡＬＬモードの場合での対応付けインデックスＩを特定するフローチャートであって、画像表示プログラムでは、まず、ｄminの値として取り得る最大値を代入しておく（ステップS501）。 Note that the ALL mode may be selected if the calculation speed of the electronic computer is sufficiently high. FIG. 13 is a flowchart for specifying the association index I in the case of the ALL mode. In the image display program, first, the maximum value that can be taken as the value of d min is substituted (step S501).
次いで、画像表示プログラムでは、作業用の対応付けインデックスＱを漏れなく想定するために作業用の対応付けインデックスＱを生成するための補助パターンを生成する（ステップS502）。 Next, the image display program generates an auxiliary pattern for generating the work association index Q in order to assume the work association index Q without omission (step S502).
補助パターンの生成は、スキャンラインSA中の空間座標点の数をＭ、スキャンラインSB中の空間座標点の数をＮとして、画像表示プログラムでは、Q1〜QN-1のうち、Ｍ−１個の要素を「１」とし、他を「０」となる補助パターンを生成している。 Generation of the auxiliary pattern, the number of spatial coordinate points of the scan lines SA M, the number of spatial coordinate points as N of the scan lines SB, the image display program, of Q 1 ~Q N-1, M- An auxiliary pattern in which one element is “1” and the other is “0” is generated.
具体的に説明すると、例えば、Ｍ＝４，Ｎ＝６の場合、「０００１１１」の補助パターンが生成されることとなる。また、「０００１１１」以外にも、「００１０１１」、「００１１０１」、「００１１１０」、「０１００１１」、「０１０１０１」、「０１０１１０、「０１１００１」、「０１１０１０」、「０１１１００」の10通りがある。 More specifically, for example, when M = 4 and N = 6, an auxiliary pattern of “000111” is generated. In addition to “000111”, there are 10 types of “001011”, “001101”, “001110”, “010011”, “010101”, “010110,“ 011001 ”,“ 011010 ”, and“ 011100 ”.
画像表示プログラムでは、いずれか１つの補助パターンに対して、整数変数ｉを「２」として（ステップS503）、終了条件を満たしていなければ（ステップS504：NO）、作業用の対応付けインデックスＱの項QiにQi-1＋Qiの値を代入して（ステップS505）、整数変数ｉをインクリメントすることにより（ステップS506）、作業用の対応付けインデックスＱを生成している。例えば、補助パターンが「０００１１１」の場合であれば、「０００１２３」という作業用の対応付けインデックスＱを生成できる。 In the image display program, for any one auxiliary pattern, the integer variable i is set to “2” (step S503), and if the end condition is not satisfied (step S504: NO), the work association index Q is set. by substituting the values of Q i-1 + Q i to claim Q i (step S505), by incrementing the integer variable i (step S506), and generates the correspondence index Q of working. For example, if the auxiliary pattern is “000111”, the work association index Q “000123” can be generated.
このようにして生成した作業用の対応付けインデックスＱを用いて、画像表示プログラムでは、スキャンラインSAとスキャンラインSBの間に、作業用の対応付けインデックスＱに基づいて設けられる仮想線の長さの総和Distance(SA,SB,Q)を計算して、仮想線の長さの総和ｄとする（ステップS507）。 Using the work association index Q generated in this way, in the image display program, the length of the virtual line provided based on the work association index Q between the scan line SA and the scan line SB. The total distance Distance (SA, SB, Q) is calculated as a total sum d of the lengths of the virtual lines (step S507).
そして、仮想線の長さの総和ｄが、ｄminの値よりも小さい場合には（ステップS508：YES）、画像表示プログラムでは、仮想線の長さの総和ｄを新たなｄminとし、作業用の対応付けインデックスＱを対応付けインデックスＩとする（ステップS509）。 If the total sum d of virtual line lengths is smaller than the value of d min (step S508: YES), the image display program sets the total sum d of virtual line lengths as a new d min and works The association index Q for use is defined as an association index I (step S509).
画像表示プログラムでは、この処理を全ての補助パターンに対して行うことにより（ステップS510）、全ての仮想線の組み合わせの中で仮想線の長さの総和が最小となる対応付けインデックスＩを特定できる。 In the image display program, by performing this process on all the auxiliary patterns (step S510), it is possible to specify the association index I that minimizes the total sum of the lengths of the virtual lines among all the combinations of the virtual lines. .
上述した実施形態で示した画像表示プログラムのフローチャートは一例であって、本発明は上述したフローチャートに限定されるものではなく、必要に応じて所要のフローチャートに組み替えてもよい。 The flowchart of the image display program shown in the above-described embodiment is an example, and the present invention is not limited to the above-described flowchart, and may be rearranged into a required flowchart as necessary.
10 ディスプレイ
20 電子計算機
21 ＣＰＵ
22 記憶装置
23 メモリ装置
24 バス
25 グラフィックボード
26 ディスプレイ用ケーブル
10 display
20 electronic calculator
21 CPU
22 Storage device
23 Memory device
24 bus
25 Graphic board
26 Display cable
Claims (6)
経過時間に合わせて視点を移動させながら順次視野の設定を行っていく視野設定ステップと、
データ記憶ステップにおける走行の軌跡から視野設定ステップで設定された視野に含まれる複数のスキャンラインを順次検索していき、該複数のスキャンラインに含まれる空間座標点のデータを用いてポリゴンのデータを順次生成していくとともに、該ポリゴンのデータを用いて順次生成した画像からなる動画像を電子計算機のディスプレイに表示させる画像表示ステップと
で構成され、
画像表示ステップで前記ポリゴンのデータを生成する際に、前記複数のスキャンラインのうちｎ回目のスキャンラインに含まれる複数の空間座標点の１点とｎ＋１回目のスキャンラインに含まれる複数の空間座標点の１点とをそれぞれ結ぶ仮想線であって、各仮想線の長さの総和が極小となる仮想線を特定し、この仮想線に基づいて前記ポリゴンのデータを生成することを特徴とする画像表示方法。 By scanning with a laser scanner while traveling, scan lines consisting of a collection of spatial coordinate points acquired during one scan at the same time are sequentially acquired, and the data of the spatial coordinate points is obtained for each scan line. A data storage step for storing in advance in a storage device together with time data when each scan line was acquired while grouping into
And the field setting step to go I sequentially line the setting of the field of view while moving the point of view according to the elapsed time,
Data stored sequentially searches the plurality of scan lines included in the set field of view along a track from view setting step of running at step periodically, the data of the polygon by using the data of the spatial coordinate points included in the plurality of scan lines with sequentially generated is a moving image composed of sequentially generated image using the data of the polygon in the image display step of displaying on a display of the computer,
When generating the polygon data in the image display step, one of the plurality of spatial coordinate points included in the nth scan line and the plurality of spatial coordinates included in the n + 1th scan line among the plurality of scan lines. A virtual line connecting each of the points is specified, and a virtual line having a minimum sum of the lengths of the virtual lines is specified, and the polygon data is generated based on the virtual line. Image display method.
データ記憶ステップにおける走行の軌跡から、視野設定ステップで設定された視野に含まれる区間の始点を抽出して該始点を含むスキャンラインＳＸを検索するとともに、前記区間の終点を抽出して該終点を含むスキャンラインＳＹを検索する第一のステップと、
第一のステップで検索されたスキャンラインＳＸからスキャンラインＳＹまでの前記複数のスキャンラインに含まれる空間座標点のデータを用いて前記ポリゴンのデータを生成し、該ポリゴンのデータを用いて画像を電子計算機のディスプレイに表示させる第二のステップと
で構成された請求項１記載の画像表示方法。 The image display step
From the travel trajectory in the data storage step, the start point of the section included in the field of view set in the field of view setting step is extracted to search for the scan line SX including the start point, and the end point of the section is extracted to determine the end point. A first step of searching for a scan line SY including:
The polygon data is generated using the data of the spatial coordinate points included in the plurality of scan lines from the scan line SX to the scan line SY searched in the first step, and an image is generated using the polygon data. The image display method according to claim 1, further comprising a second step of displaying on a display of an electronic computer.
経過時間に合わせて視点を移動させながら順次視野の設定を行っていき、第１の記憶部に記憶された走行の軌跡から前記視野に含まれる複数のスキャンラインを順次検索していき該複数のスキャンラインに含まれる空間座標点のデータを用いてポリゴンのデータを順次生成していくＣＰＵと、
前記ポリゴンのデータを記憶する第２の記憶部と、
第２の記憶部に記憶された前記ポリゴンのデータを用いて順次生成した画像からなる動画像を表示させるディスプレイと
を備えた電子計算機からなり、
ＣＰＵが前記ポリゴンのデータを生成する際に、前記複数のスキャンラインのうちｎ回目のスキャンラインに含まれる複数の空間座標点の１点とｎ＋１回目のスキャンラインに含まれる複数の空間座標点の１点とをそれぞれ結ぶ仮想線であって、各仮想線の長さの総和が極小となる仮想線を特定し、この仮想線に基づいて前記ポリゴンのデータを生成することを特徴とする画像表示装置。 Data of spatial coordinate points acquired sequentially by scanning with a laser scanner while traveling is grouped sequentially for each scan line consisting of a collection of spatial coordinate points acquired during one scan at the same time. A first storage unit that is stored in advance together with time data at which each scan line was acquired;
Elapsed time combined make settings for sequential field while moving the viewpoint Tteiki, plural continue to sequentially search for a plurality of scan lines included in the field of view from the trajectory of the traveling, which is stored in the first storage unit a CPU sequentially generates data of the polygon by using the data of the spatial coordinate points included in the scan line,
A second storage unit for storing the polygon data;
An electronic computer including a display for displaying a moving image composed of images sequentially generated using the polygon data stored in the second storage unit;
When the CPU generates the polygon data, one of a plurality of spatial coordinate points included in the nth scan line and a plurality of spatial coordinate points included in the n + 1th scan line among the plurality of scan lines. An image display characterized in that a virtual line connecting each point is specified, and a virtual line whose total sum of the lengths of each virtual line is minimized is specified, and data of the polygon is generated based on the virtual line apparatus.
経過時間に合わせて視点を移動させながら順次視野の設定を行っていく視野設定ステップと、
データ記憶ステップにおける走行の軌跡から視野設定ステップで設定された視野に含まれる複数のスキャンラインを順次検索していき、該複数のスキャンラインに含まれる空間座標点のデータを用いてポリゴンのデータを順次生成していくとともに、該ポリゴンのデータを用いて順次生成した画像からなる動画像を電子計算機のディスプレイに表示させる画像表示ステップと
で構成され、
画像表示ステップで前記ポリゴンのデータを生成する際に、前記複数のスキャンラインのうちｎ回目のスキャンラインに含まれる複数の空間座標点の１点とｎ＋１回目のスキャンラインに含まれる複数の空間座標点の１点とをそれぞれ結ぶ仮想線であって、各仮想線の長さの総和が極小となる仮想線を特定し、この仮想線に基づいて前記ポリゴンのデータを生成することを特徴とする画像表示プログラム。 By scanning with a laser scanner while traveling, scan lines consisting of a collection of spatial coordinate points acquired during one scan at the same time are sequentially acquired, and the data of the spatial coordinate points is obtained for each scan line. A data storage step for storing in advance in a storage device together with time data when each scan line was acquired while grouping into
And the field setting step to go I sequentially line the setting of the field of view while moving the point of view according to the elapsed time,
Data stored sequentially searches the plurality of scan lines included in the set field of view along a track from view setting step of running at step periodically, the data of the polygon by using the data of the spatial coordinate points included in the plurality of scan lines with sequentially generated is a moving image composed of sequentially generated image using the data of the polygon in the image display step of displaying on a display of the computer,
When generating the polygon data in the image display step, one of the plurality of spatial coordinate points included in the nth scan line and the plurality of spatial coordinates included in the n + 1th scan line among the plurality of scan lines. A virtual line connecting each of the points is specified, and a virtual line having a minimum sum of the lengths of the virtual lines is specified, and the polygon data is generated based on the virtual line. Image display program.
データ記憶ステップにおける走行の軌跡から、視野設定ステップで設定された視野に含まれる区間の始点を抽出して該始点を含むスキャンラインＳＸを検索するとともに、前記区間の終点を抽出して該終点を含むスキャンラインＳＹを検索する第一のステップと、
第一のステップで検索されたスキャンラインＳＸからスキャンラインＳＹまでの前記複数のスキャンラインに含まれる空間座標点のデータを用いて前記ポリゴンのデータを生成し、該ポリゴンのデータを用いて画像を電子計算機のディスプレイに表示させる第二のステップと
で構成された請求項５記載の画像表示プログラム。 The image display step
From the travel trajectory in the data storage step, the start point of the section included in the field of view set in the field of view setting step is extracted to search for the scan line SX including the start point, and the end point of the section is extracted to determine the end point. A first step of searching for a scan line SY including:
The polygon data is generated using the data of the spatial coordinate points included in the plurality of scan lines from the scan line SX to the scan line SY searched in the first step, and an image is generated using the polygon data. 6. The image display program according to claim 5, comprising a second step of displaying on a display of an electronic computer.
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| JP2010257261A (en) | 2010-11-11 |
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