JP5947666B2 - 走行路上地物画像生成方法及び走行路上地物画像生成プログラム並びに走行路上地物画像生成装置 - Google Patents
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Description
表示用の画像メモリと、
前記出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)の点群を記憶した第1の記憶手段と、
前記GPS受信器の移動軌跡(Pi)を構成する前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を記憶した第2の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)から前記走行路の面までの長( Hai)よりも長い検索下限値(hs1)及び前記3次元位置(Pni)より下方となるレーザ点群を検索しない範囲を決めるための検索不要長(hs2:hs2≧hs1)並びに前記立体空間領域(JDBi)までの前記走行路の面から所定高さ(hss1)を含む立体空間領域形成情報を記憶した第3の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)直下の走行路の面のレーザデータ(CLpai)を決定するための検索領域(Ci)が生成される第4の記憶手段と、
前記立体空間領域(JDBi)が生成される第5の記憶手段と、
を用意し、
コンピュータが、
(A1).前記第2の記憶手段から前記出力範囲(Di)内の前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を順次、読み出して、これを前記第4の記憶手段に順次、定義する工程と、
(A2).前記第4の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni)毎に、垂線(Pzi)を定義し、この垂線(Pzi)から半径(Ri)の円柱を前記検索不要長(hs2)を除く高さ長Chi(Chi=hs1−hs2)の前記検索領域(Ci)を前記第4の記憶手段に生成する工程と、
(A3).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)内の三次元座標を有する前記レーザデータ(DLi)を前記1の記憶手段から読み込んで、これを検索領域(Ci)内のレーザデータ(CLi)として格納する工程と、
(A4).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)に格納された前記レーザデータ(CLi)の点群の内で前記道路面以外の点群を除去して、前記垂線(Pzi)に最も近傍のレーザデータを前記3次元位置(Pni)の前記直下のレーザデータ(CLpai)と決定する工程と、
(A5).前記第4の記憶手段に前記三次元位置(Pni)が定義される毎に、該三次元位置(Pni)の二次元座標(x、y)を有する前記直下のレーザデータ(CLpai)を検索し、該三次元位置(Pni)をこの検索した直下のレーザデータ(CLpai)に更新し、これを三次元位置(Pni´)として前記第5の記憶手段に定義する工程と、
(A6).前記第5の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni´)と次の三次元位置(Pni´+1)との間に、前記第3の記憶手段の前記立体空間領域形成情報の所定高さ(hss1)で前記立体空間領域(JDBi)を形成する工程と、
(A7).前記第5の記憶手段に生成された前記立体空間領域(JDBi)内の三次元位置(Pin´)を有する前記レーザデータ((DLi)を前記第1の記憶手段から読み込んで、これを立体空間領域(JDBi)内のレーザデータ(JDLai)として前記立体空間領域(JDBi)に格納する工程と、
(A8).前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)を順次指定し、該指定毎に、このピクセル(Gpi)に対応する領域を前記立体空間領域(JDBi)から検索し、この検索した領域内のレーザデータ(JDLai)の反射強度の平均を求める工程と、
(A9).この平均値に応じたグレースケール値を前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)に書き込みすることで前記レーザオルソフォト画像(RGai)を得る工程と
を行うことを要旨とする。
道路面を含んだレーザオルソ画像を生成するには、メモリ620の道路面点検索パラメータの検索垂直範囲は、道路面の点h0から例えば下方1mをh1、上1mをh2として(総称してこの検索垂直範囲をhiと称する)記憶しておくのが好ましい。このような検索垂直範囲hiとするのは、道路は中央が盛り上がっていて、かつ垂直方向に1m程度のGPS誤差があるためである。また、高さhiが1mとされている場合は下方を20cm、上方を80cmとして定義する。また、50cmにしてもよい。
上記の元画像は以下のように低解像度画像階層化部220を設けてもかまわない。
図20は低解像度階層化部を設けた場合の走行路上地物画像生成装置を説明するフローチャートである。
階層用メモリ確保部120は、複数種低解像度計算部110からの画像サイズgkiの低解像度画像メモリ領域(130a、130b、・・・:130i)を階層画像メモリ部130に確保する(図20のS2)。
20 出力範囲レーザデータ抽出部
40 レーザデータ表示部
60 切出立体生成・点群読込部
70 表示用画像メモリ
80 画像出力部
90 レーザオルソ画像作成部
130 画像メモリ部
220 低解像度画像階層化部
Claims (8)
- 車両にGPS受信器及び高密度レーザ器を搭載して走行路を走行しながら該高密度レーザ器から対象範囲にスキャニングしながら数センチ間隔でレーザを発射し、得られた高密度のレーザデータ(Li)の点群の出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)に基づく、前記車両の走行路面から所定高さの範囲に立体空間領域(JDBi)のレーザオルソフォト画像を表示部に得る走行路上地物画像生成方法であって、
表示用の画像メモリと、
前記出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)の点群を記憶した第1の記憶手段と、
前記GPS受信器の移動軌跡(Pi)を構成する前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を記憶した第2の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)から前記走行路の面までの長( Hai)よりも長い検索下限値(hs1)及び前記3次元位置(Pni)より下方となるレーザ点群を検索しない範囲を決めるための検索不要長(hs2:hs2≧hs1)並びに前記立体空間領域(JDBi)までの前記走行路の面から所定高さ(hss1)を含む立体空間領域形成情報を記憶した第3の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)直下の走行路の面のレーザデータ(CLpai)を決定するための検索領域(Ci)が生成される第4の記憶手段と、
前記立体空間領域(JDBi)が生成される第5の記憶手段と、
を用意し、
コンピュータが、
(A1).前記第2の記憶手段から前記出力範囲(Di)内の前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を順次、読み出して、これを前記第4の記憶手段に順次、定義する工程と、
(A2).前記第4の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni)毎に、垂線(Pzi)を定義し、この垂線(Pzi)から半径(Ri)の円柱を前記検索不要長(hs2)を除く高さ長Chi(Chi=hs1−hs2)の前記検索領域(Ci)を前記第4の記憶手段に生成する工程と、
(A3).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)内の三次元座標を有する前記レーザデータ(DLi)を前記1の記憶手段から読み込んで、これを検索領域(Ci)内のレーザデータ(CLi)として格納する工程と、
(A4).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)に格納された前記レーザデータ(CLi)の点群の内で前記道路面以外の点群を除去して、前記垂線(Pzi)に最も近傍のレーザデータを前記3次元位置(Pni)の前記直下のレーザデータ(CLpai)と決定する工程と、
(A5).前記第4の記憶手段に前記三次元位置(Pni)が定義される毎に、該三次元位置(Pni)の二次元座標(x、y)を有する前記直下のレーザデータ(CLpai)を検索し、該三次元位置(Pni)をこの検索した直下のレーザデータ(CLpai)に更新し、これを三次元位置(Pni´)として前記第5の記憶手段に定義する工程と、
(A6).前記第5の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni´)と次の三次元位置(Pni´+1)との間に、前記第3の記憶手段の前記立体空間領域形成情報の所定高さ(hss1)で前記立体空間領域(JDBi)を形成する工程と、
(A7).前記第5の記憶手段に生成された前記立体空間領域(JDBi)内の三次元位置(Pin´)を有する前記レーザデータ((DLi)を前記第1の記憶手段から読み込んで、これを立体空間領域(JDBi)内のレーザデータ(JDLai)として前記立体空間領域(JDBi)に格納する工程と、
(A8).前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)を順次指定し、該指定毎に、このピクセル(Gpi)に対応する領域を前記立体空間領域(JDBi)から検索し、この検索した領域内のレーザデータ(JDLai)の反射強度の平均を求める工程と、
(A9).この平均値に応じたグレースケール値を前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)に書き込みすることで前記レーザオルソフォト画像(RGai)を得る工程と
を行うことを特徴とする走行路上地物画像生成方法。 - 前記立体空間領域形成情報は、該立体空間領域(JDBi)の下端までの高さ(hss1)及び前記走行路の面から前記立体空間領域(JDBi)の上端までの高さ(hss2)並びに前記立体空間領域(JDBi)の横幅(Wi)とを含み、
前記(A6)の工程は、
前記立体空間領域(JDBi)の下端までの高さ(hss1)と前記走行路の面から前記立体空間領域(JDBi)の上端までの高さ(hss2)との差である厚み(DBHi)で、かつ前記横幅(Wi)で前記立体空間領域(JDBi)を生成することを特徴とする請求項1記載の走行路上地物画像生成方法。 - 前記コンピュータが、
(A10).前記立体空間領域形成情報を入力させる画面を前記表示部に表示する工程と、
(A11).前記入力された立体空間領域形成情報を前記第3の記憶手段に記憶する工程と
を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の走行路上地物画像生成方法。 - 前記低解像度画像(TRgi)が生成される低解像度用の画像メモリを用意し、
コンピュータが、
(B1).前記レーザオルソフォト画像を元画像(GDi)とし、この元画像(GDi)の解像度(縦nピクセル×横mピクセル)を算出する工程と、
(B2).前記算出された元画像(GDi)の解像度に対しての所定の低解像度を算出する工程と、
(B3).前記算出された低解像度で前記低解像度用の画像メモリを定義する工程と、
(B4).前記低解像度用の画像メモリに定義されたピクセル(Pgi)を順次、指定し、このピクセル(Pgi)に対応する前記元画像(GDi)のピクセル領域(Gpi)を順次、決定する工程と、
(B5).前記元画像(GDi)のピクセル領域(Gpi)が決定される毎に、このピクセル領域(Gpi)を構成するピクセル(gDpi)のいずれかに反射強度に応じた値が「0」が割り付けられている場合は、そのピクセル(gDpi)を除いて、該決定された前記元画像(GDi)のピクセル領域(Gpi)を構成するピクセル(gDpi)の個数を計数(Pki)する工程と、
(B6).前記元画像(GDi)のピクセル領域(Gpi)が決定される毎に、このピクセル領域(Gpi)を構成するピクセル(gDpi)の前記反射強度に応じた値の総計値を求め、この総計値を前記計数(Pki)で平均化した平均値を算出する工程と、
(B7).前記元画像(GDi)のピクセル領域(Gpi)に対しての前記平均値が決定される毎に、前記指定された前記低解像度用の画像メモリのピクセル(Pgi)に、この平均値を前記反射強度に応じた前記画像値として割りつけることで前記低解像度画像(TRgi)を生成する工程と
を行うことを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の走行路上地物画像生成方法。 - 前記元画像の解像度は、5cm以下の解像度にされていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の走行路上地物画像生成方法。
- 前記立体空間領域は、走行路の上、周囲に設けられた人工物、樹木の枝の領域であることを特徴とする請求項3または4記載の低解像度画像生成方法。
- 車両にGPS受信器及び高密度レーザ器を搭載して走行路を走行しながら該高密度レーザ器から対象範囲にスキャニングしながら数センチ間隔でレーザを発射して、得られた高密度のレーザデータ(Li)の点群の出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)に基づく、前記車両の走行路面から所定高さの範囲に立体空間領域(JDBi)のレーザオルソフォト画像を表示部に得る走行路上地物画像生成プログラムであって、
表示用の画像メモリと、
前記出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)の点群を記憶した第1の記憶手段と、
前記GPS受信器の移動軌跡(Pi)を構成する前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を記憶した第2の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)から前記走行路の面までの長( Hai)よりも長い検索下限値(hs1)及び前記3次元位置(Pni)より下方となるレーザ点群を検索しない範囲を決めるための検索不要長(hs2:hs2≧hs1)並びに前記立体空間領域(JDBi)までの前記走行路の面から所定高さ(hss1)を含む立体空間領域形成情報を記憶した第3の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)直下の走行路の面のレーザデータ(CLpai)を決定するための検索領域(Ci)が生成される第4の記憶手段と、
前記立体空間領域(JDBi)が生成される第5の記憶手段と
を用いて、
コンピュータを、
(C1).前記第2の記憶手段から前記出力範囲(Di)内の前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を順次、読み出して、これを前記第4の記憶手段に順次、定義する手段、
(C2).前記第4の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni)毎に、垂線(Pzi)を定義し、この垂線(Pzi)から半径(Ri)の円柱を前記検索不要長(hs2)を除く高さ長Chi(Chi=hs1−hs2)の前記検索領域(Ci)を前記第4の記憶手段に生成する手段、
(C3).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)内の三次元座標を有する前記レーザデータ(DLi)を前記1の記憶手段から読み込んで、これを検索領域(Ci)内のレーザデータ(CLi)として格納する手段、
(C4).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)に格納された前記レーザデータ(CLi)の点群の内で前記道路面以外の点群を除去して、前記垂線(Pzi)に最も近傍のレーザデータを前記3次元位置(Pni)の前記直下のレーザデータ(CLpai)と決定する手段、
(C5).前記第4の記憶手段に前記三次元位置(Pni)が定義される毎に、該三次元位置(Pni)の二次元座標(x、y)を有する前記直下のレーザデータ(CLpai)を検索し、該三次元位置(Pni)をこの検索した直下のレーザデータ(CLpai)に更新し、これを三次元位置(Pni´)として前記第5の記憶手段に定義する手段、
(C6).前記第5の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni´)と次の三次元位置(Pni´+1)との間に、前記第3の記憶手段の前記立体空間領域形成情報の所定高さ(hss1)で前記立体空間領域(JDBi)を形成する手段、
(C7).前記第5の記憶手段に生成された前記立体空間領域(JDBi)内の三次元位置(Pin´)を有する前記レーザデータ((DLi)を前記第1の記憶手段から読み込んで、これを立体空間領域(JDBi)内のレーザデータ(JDLai)として前記立体空間領域(JDBi)に格納する手段、
(C8).前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)を順次指定し、該指定毎に、このピクセル(Gpi)に対応する領域を前記立体空間領域(JDBi)から検索し、この検索した領域内のレーザデータ(JDLai)の反射強度の平均を求める手段、
(C9).この平均値に応じたグレースケール値を前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)に書き込みすることで前記レーザオルソフォト画像(RGai)を得る手段
としての機能を実行させるための走行路上地物画像生成プログラム。 - 車両にGPS受信器及び高密度レーザ器を搭載して走行路を走行しながら該高密度レーザ器から対象範囲にスキャニングしながら数センチ間隔でレーザを発射して、得られた高密度のレーザデータ(Li)の点群の出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)に基づく、前記車両の走行路面から所定高さの範囲に立体空間領域(JDBi)のレーザオルソフォト画像を表示部に得る走行路上地物画像生成装置であって、
表示用の画像メモリと、
前記出力範囲(Di)のレーザデータ(DLi)の点群を記憶した第1の記憶手段と、
前記GPS受信器の移動軌跡(Pi)を構成する前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を記憶した第2の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)から前記走行路の面までの長( Hai)よりも長い検索下限値(hs1)及び前記3次元位置(Pni)より下方となるレーザ点群を検索しない範囲を決めるための検索不要長(hs2:hs2≧hs1)並びに前記立体空間領域(JDBi)までの前記走行路の面から所定高さ(hss1)を含む立体空間領域形成情報を記憶した第3の記憶手段と、
前記GPS受信器の3次元位置(Pni)直下の走行路の面のレーザデータ(CLpai)を決定するための検索領域(Ci)が生成される第4の記憶手段と、
前記立体空間領域(JDBi)が生成される第5の記憶手段と、
(D1).前記第2の記憶手段(50)から前記出力範囲(Di)内の前記GPS受信器の3次元位置(Pni)を順次、読み出して、これを前記第4の記憶手段に順次、定義する手段と、
(D2).前記第4の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni)毎に、垂線(Pzi)を定義し、この垂線(Pzi)から半径(Ri)の円柱を前記検索不要長(hs2)を除く高さ長Chi(Chi=hs1−hs2)の前記検索領域(Ci)を前記第4の記憶手段に生成する手段と、
(D3).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)内の三次元座標を有する前記レーザデータ(DLi)を前記1の記憶手段から読み込んで、これを検索領域(Ci)内のレーザデータ(CLi)として格納する手段と、
(D4).前記検索領域(Ci)毎に、該検索領域(Ci)に格納された前記レーザデータ(CLi)の点群の内で前記道路面以外の点群を除去して、前記垂線(Pzi)に最も近傍のレーザデータを前記3次元位置(Pni)の前記直下のレーザデータ(CLpai)と決定する手段と、
(D5).前記第4の記憶手段に前記三次元位置(Pni)が定義される毎に、該三次元位置(Pni)の二次元座標(x、y)を有する前記直下のレーザデータ(CLpai)を検索し、該三次元位置(Pni)をこの検索した直下のレーザデータ(CLpai)に更新し、これを三次元位置(Pni´)として前記第5の記憶手段に定義する手段と、
(D6).前記第5の記憶手段に定義された前記三次元位置(Pni´)と次の三次元位置(Pni´+1)との間に、前記第3の記憶手段の前記立体空間領域形成情報の所定高さ(hss1)で前記立体空間領域(JDBi)を形成する手段と、
(D7).前記第5の記憶手段に生成された前記立体空間領域(JDBi)内の三次元位置(Pin´)を有する前記レーザデータ((DLi)を前記第1の記憶手段から読み込んで、これを立体空間領域(JDBi)内のレーザデータ(JDLai)として前記立体空間領域(JDBi)に格納する手段と、
(D8).前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)を順次指定し、該指定毎に、このピクセル(Gpi)に対応する領域を前記立体空間領域(JDBi)から検索し、この検索した領域内のレーザデータ(JDLai)の反射強度の平均を求める手段と、
(D9).この平均値に応じたグレースケール値を前記表示用の画像メモリのピクセル(Gpi)に書き込みすることで前記レーザオルソフォト画像(RGai)を得る手段とを有することを特徴とする走行路上地物画像生成装置。
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