JP6320638B2 - ３次元点群選択装置および３次元点群選択方法 - Google Patents

Description

本明細書に開示される技術は、３次元点群選択装置および３次元点群選択方法に関するものである。

レーザースキャナなどで計測された３次元点群データによって示される任意の形状に対して、ユーザーが何らかの操作を行う場合、３次元点群が表示された画面上から対象となる形状を選択する必要がある。ここで、３次元点群データとは、各点が３次元位置情報を有する点群のデータである。

上記の場合、従来では、まず、３次元点群によって示される形状のデータが事前に記憶される。そして、画面上に表示された３次元点群の一部についてユーザーが範囲を指定し、当該指定された範囲における３次元点群によって示される形状に合致する形状のデータが検索される（たとえば特許文献１）。

特開２００３−３２３４６１号公報

従来の方法では、３次元点群が表示された画面上で、ポインティングデバイスを用いて選択するまたは座標値を直接入力するなどによって、画面上に表示された３次元点群の一部についてユーザーが指定し、当該指定された範囲の３次元点群によって示される形状に合致する形状のデータを検索する。

しかし、指定された範囲において、複数の対象の形状が３次元点群によって示される場合には、当該指定された範囲の３次元点群によって示される形状を適切に把握することができないことがある。その場合、合致する形状のデータを適切に検索することができない。特に、異なる形状を示す３次元点群同士が画面上重なって表示される場合には、それらの３次元点群同士の区別が困難となるため、３次元点群によって示される形状を適切に把握することは一層困難となる。これを防ぐには、たとえば、あらかじめユーザーが不要な３次元点群を取り除くという煩雑な作業が必要であった。

本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を解決するためになされたものであり、複数の対象の形状が３次元点群によって示される場合に、目的の対象の形状を示す３次元点群を容易に選択することができる３次元点群選択装置および３次元点群選択方法に関するものである。

本明細書に開示される技術の一態様に関する３次元点群選択装置は、複数の対象の形状を示す３次元点群である第１点群が表示される表示面である表示部と、前記第１点群のうちから１つの前記対象の形状を示す３次元点群である第２点群を選択するための条件である選択条件を設定する条件設定部と、前記選択条件に基づいて、前記第１点群のうちから前記第２点群を選択する選択部とを備え、前記選択条件は、２つの点の間の距離がしきい値以下である場合に当該２つの点が同じ前記対象の形状を示す点であるとして、前記第２点群を前記第１点群から選択する条件であり、前記表示部における少なくとも一部の範囲である指定範囲を指定する範囲指定部をさらに備え、前記選択部は、前記選択条件に基づいて、前記指定範囲内に表示される前記第１点群のうちから前記第２点群を選択し、前記選択部は、前記指定範囲内に表示される前記第１点群のうちから、前記表示面に垂直な奥行き方向の座標値が最も小さい点を含む前記第２点群を選択する。

本明細書に開示される技術の一態様に関する３次元点群選択方法は、表示面において、複数の対象の形状を示す３次元点群である第１点群を表示し、前記第１点群のうちから１つの前記対象の形状を示す３次元点群である第２点群を選択するための条件である選択条件を設定し、前記選択条件に基づいて、前記第１点群のうちから前記第２点群を選択し、前記選択条件は、２つの点の間の距離がしきい値以下である場合に当該２つの点が同じ前記対象の形状を示す点であるとして、前記第２点群を前記第１点群から選択する条件であり、前記表示面における少なくとも一部の範囲である指定範囲を指定し、前記選択条件に基づいて、前記指定範囲内に表示される前記第１点群のうちから前記第２点群を選択し、前記指定範囲内に表示される前記第１点群のうちから、前記表示面に垂直な奥行き方向の座標値が最も小さい点を含む前記第２点群を選択する。

このような構成によれば、３次元点群のうち、２つの点の間の距離に基づいて同じ対象の形状を示す点であるか否かを判断するため、複数の対象の形状が３次元点群によって示される場合に、目的の対象の形状を示す３次元点群、すなわち、１つの対象の形状を示す３次元点群である第２点群を容易に選択することができる。

本願明細書に開示される技術に関する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施形態に関する、３次元点群選択装置を実現するための構成を概念的に例示する図である。 実施形態に関する、３次元点群選択装置を実際に運用する場合のハードウェア構成を概略的に例示する図である。 実施形態に関する、３次元点群選択装置を実際に運用する場合のハードウェア構成を概略的に例示する図である。 実施形態に関する、３次元点群データの記憶形式を例示する図である。 実施形態に関する、３次元点群が示す対象の形状を例示する図である。 実施形態に関する、画面上に表示された３次元点群を例示する図である。 図６の紙面に平行な方向から見た場合の、３次元点群を例示する図である。 実施形態に関する、クラスタリングされた互いに異なる対象の形状を示す３次元点群を、それぞれ個別に例示する図である。 図８の紙面に平行な方向から見た場合の３次元点群を、それぞれ個別に例示する図である。 実施形態に関する、３次元点群選択装置の動作の流れを例示するフローチャートである。 実施形態に関する、３次元点群選択装置の動作の流れをより詳細に例示するフローチャートである。 実施形態に関する、選択状態決定部による選択状態が反映された状態を例示する図である。 図１２の紙面に平行な方向から見た場合の、選択状態が反映された状態を例示する図である。 実施形態に関する、選択状態決定部による選択状態が反映された状態を例示する図である。 図１４の紙面に平行な方向から見た場合の、選択状態が反映された状態を例示する図である。 実施形態に関する、３次元点群が示す形状として平面を抽出する様子を例示する図である。 実施形態に関する、３次元点群選択装置の動作の流れをより詳細に例示するフローチャートである。 実施形態に関する、３次元点群選択装置を実現するための構成を概念的に例示する図である。 実施形態に関する、３次元点群選択装置を実際に運用する場合のハードウェア構成を概略的に例示する図である。 実施形態に関する、３次元点群選択部による選択状態の変更が反映された状態を例示する図である。 図２０の紙面に平行な方向から見た場合の、３次元点群選択部による選択状態の変更が反映された状態を例示する図である。 実施形態に関する、３次元点群選択装置の動作の流れを例示するフローチャートである。 実施形態に関する、３次元点群選択装置を実現するための構成を概念的に例示する図である。 実施形態に関する、３次元点群選択装置の動作の流れを例示するフローチャートである。 実施形態に関する、距離条件変更部による距離条件の値の変更が反映された状態を例示する図である。 図２５の紙面に平行な方向から見た場合の、距離条件変更部による距離条件の値の変更が反映された状態を例示する図である。

以下、添付される図面を参照しながら実施形態について説明する。なお、図面は概略的に示されるものであり、異なる図面にそれぞれ示される画像の大きさと位置との相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。よって、それらについての詳細な説明を省略する場合がある。

＜第１実施形態＞
以下、本実施形態に関する３次元点群選択装置について説明する。

＜構成＞
図１は、本実施形態に関する３次元点群選択装置を実現するための構成を概念的に例示する図である。

図１に例示されるように、本実施形態に関する３次元点群選択装置は、３次元点群データ入力部１と、条件設定部２と、範囲指定部３と、選択状態決定部４と、３次元点群表示部５と、記憶部６とを備える。

３次元点群データ入力部１は、３次元点群データを記憶部６に入力する。条件設定部２は、３次元点群を選択するための条件を選択状態決定部４に入力する。

範囲指定部３は、表示された３次元点群における少なくとも一部の範囲である指定範囲を指定する。そして、範囲指定部３は、その結果を選択状態決定部４に入力する。記憶部６は、３次元点群データ入力部１からの入力を記憶し、かつ、当該記憶した情報を選択状態決定部４および３次元点群表示部５のうちの少なくとも一方に出力する。

選択状態決定部４は、条件設定部２からの入力と、範囲指定部３からの入力とに基づいて、選択状態を決定する。３次元点群表示部５は、選択状態決定部４からの出力および記憶部６からの出力のうちの少なくとも一方からの入力に基づいて、３次元点群を表示する。

図２および図３は、図１に例示される３次元点群選択装置を実際に運用する場合のハードウェア構成を概略的に例示する図である。なお、本実施形態に関する３次元点群選択装置としては、たとえば、パソコン、スマートフォンまたはタブレット端末などが想定されるが、これらに限定されるものではない。

図２では、図１中の３次元点群選択装置を実現するためのハードウェア構成として、演算を行う処理回路１０２ａと、情報を記憶することができる記憶装置１０３と、マウスまたはキーボードなどの、情報を入力することができる入力装置１０４と、ディスプレイなどの、情報を出力することができる出力装置１０５とが示される。これらの構成は、後述する他の実施形態においても同様である。

図３では、図１中の３次元点群選択装置を実現するためのハードウェア構成として、演算を行う処理回路１０２ｂと、マウスまたはキーボードなどの、情報を入力することができる入力装置１０４と、ディスプレイなどの、信号の出力を行うことができる出力装置１０５とが示される。これらの構成は、後述する他の実施形態においても同様である。

記憶部６は、記憶装置１０３または別の記憶装置（ここでは図示せず）によって実現される。記憶装置１０３は、たとえば、ハードディスク（Ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ、すなわちＨＤＤ）、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ、すなわちＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、すなわちＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ（ＥＰＲＯＭ）およびｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ（ＥＥＰＲＯＭ）などの、揮発性または不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクまたはＤＶＤなどを含むメモリ（記憶媒体）などによって構成されるなどを含むメモリ（記憶媒体）などによって構成される。

処理回路１０２ａは、記憶装置１０３に格納されたプログラムを実行するものであってもよい。すなわち、たとえば、中央演算処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、すなわちＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、デジタルシグナルプロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｏｃｅｓｓｏｒ、すなわちＤＳＰ）であってもよい。

処理回路１０２ａが記憶装置１０３に格納されたプログラムを実行するものである場合、条件設定部２と、範囲指定部３と、選択状態決定部４とは、ソフトウェア、ファームウェアまたはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。なお、これら条件設定部２、範囲指定部３および選択状態決定部４の機能は、たとえば、複数の処理回路が連携することによって実現されてもよい。

ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、記憶装置１０３に記憶される。処理回路１０２ａは、記憶装置１０３に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、上記の機能を実現する。すなわち、記憶装置１０３は、処理回路１０２ａに実行されることにより、上記の機能が結果的に実現されるプログラムを記憶する。

また、処理回路１０２ｂは、専用のハードウェアであってもよい。すなわち、たとえば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、すなわちＡＳＩＣ）、ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）またはこれらを組み合わせた回路であってもよい。

処理回路１０２ｂが専用のハードウェアである場合、条件設定部２と、範囲指定部３と、選択状態決定部４とは、処理回路１０２ｂが動作することにより実現される。なお、これら条件設定部２、範囲指定部３および選択状態決定部４の機能は、別々の回路で実現されてもよいし、単一の回路で実現されてもよい。

なお、上記の条件設定部２、範囲指定部３および選択状態決定部４の機能は、一部が記憶装置１０３に格納されたプログラムを実行するものである処理回路１０２ａにおいて実現され、一部が専用のハードウェアである処理回路１０２ｂにおいて実現されてもよい。

また、３次元点群データ入力部１は、入力装置１０４によって実現される。

また、３次元点群表示部５は、出力装置１０５によって実現される。

３次元点群データは、構造物または樹木動物などの自然物、地形、設備または部品などの対象物の形状を、たとえば、レーザースキャナまたはステレオ写真測量を用いて計測し、その表面を、３次元座標値を有する点の集合として示すデータである。

３次元点群データは、たとえば、車両に搭載されたレーザースキャナを用いて、車両を移動させながら周囲の地物を計測することによって作成されたデータであってもよい。

３次元座標値は、本実施形態においては直交座標系の値である。ただし、平面直角座標系の値であってもよい。単位は、本実施形態においてはたとえば［ｍ］である。ただし、緯度経度高さであってもよい。また、以下では、複数の点の集合を３次元点群と称する。このとき、３次元点群をなすＮ個の点を、

と示す。３次元点群データは、たとえば図４に例示されるような形式で、記憶部６に記憶される。すなわち、たとえば各点のＸ座標値、Ｙ座標値およびＺ座標値がそれぞれ記憶される。なお、図４は、３次元点群データの記憶形式を例示する図である。

この３次元点群データにおいては、図５に例示されるように、計測された複数の形状表面の３次元点群データがひとつの３次元点群データの中に混在する場合がある。なお、図５は、３次元点群が示す対象の形状を例示する図である。

たとえば、車両に搭載されたレーザースキャナなどを用いて周囲の景観を計測することによって得られた３次元点群データの中から、目的の対象である、たとえば信号または電柱などを抜き出して、その大きさまたは傾きなどを把握したい場合、一旦３次元点群を画面上に表示して、画面上の３次元点群の中から目的の対象の形状を示す３次元点群のみを抽出する必要がある。

図６は、画面上に表示された３次元点群を例示する図である。図６においては、丸印で示された３次元点群１０００と、三角印で示された３次元点群１００１と、四角印で示された３次元点群１００２と、五角印で示された３次元点群１００３とがそれぞれ示される。ここで、同じ印で示された３次元点群は、同じ対象の形状を示す３次元点群であるものとする。

また、図６においては、画面全体に対応する表示範囲Ｄ１００に対し、表示範囲Ｄ１００の一部の範囲である指定範囲Ｄ１０１が示される。なお、指定範囲Ｄ１０１は、範囲指定部３によって画面上に指定される範囲である。さらに、指定範囲Ｄ１０１内に位置する３次元点群は、黒く塗りつぶされて示される。図６においては、３次元点群１０００と、３次元点群１００１と、３次元点群１００２とは黒く塗りつぶされて示され、３次元点群１００３は塗りつぶされず白抜きで示される。

図６に例示されるように、それぞれが３次元座標値を有する点の集合である３次元点群は、２次元の画面上に表示される際には、ある方向に投影されて表示される。

そのため、投影される方向における位置情報は画面上には示されず、たとえば、図６の紙面に平行な方向において同じ位置情報を有する点同士であれば、図６の紙面に垂直な方向において異なる位置情報を有する点同士であっても（図７参照）、画面上で区別することはできない。

なお、図７は、図６の紙面に平行な方向から見た場合の、３次元点群を例示する図である。なお、図７は、図６が画面上に表示された場合に、その視線方向とは直交する方向から見た場合の図に対応し、実際に画面に表示されるものではない。ただし、他の装置などにおいて表示されてもよい。

範囲指定部３によって指定範囲Ｄ１０１が指定され、指定範囲Ｄ１０１内で、３次元点群１０００を選択する場合を想定する。

その場合、指定範囲Ｄ１０１内に位置する３次元点群１０００と、３次元点群１００１と、３次元点群１００２とを区別できなければ、指定範囲Ｄ１０１内に位置する３次元点群１０００、３次元点群１００１および３次元点群１００２のすべてを対象として、それらの３次元点群によって示される対象の形状を把握することとなる。すると、目的の対象に対応する３次元点群１０００の他に、３次元点群１００１および３次元点群１００２が混じってしまうために、目的の対象の形状を示す３次元点群としての数値計測などを行ったとしても、正しい結果は得られない。

そこで、本実施形態においては、指定範囲Ｄ１０１内に位置する３次元点群１０００、３次元点群１００１および３次元点群１００２に対し、点同士の間の距離（相互距離）に基づくクラスタリングを行い、目的の対象の形状を示す３次元点群１０００のみを抽出する。

具体的には、まず、指定範囲Ｄ１０１内に入る３次元点群の、点同士の相互距離として３次元空間における距離を計測する。当該計測には、たとえば図４に例示されるような各点のＸ座標値、Ｙ座標値およびＺ座標値を用いて、各座標値の差から３次元空間における距離を計測すればよい。そして、相互距離が近い点同士を同じ対象の形状を示す３次元点群として分類する（クラスタリングする）。

ここで、「相互距離の近い」とは、３次元空間における点同士の間の距離が所定のしきい値（距離条件の値）、たとえば、１０ｃｍ程度以下であることをいう。

計算方法としては、まず、ある点Ｐｉに対し最も近い他の点Ｐｊ（ｉ≠ｊ）を求め、その相互距離ＰｉＰｊを計算する。そして、相互距離ＰｉＰｊが所定のしきい値より小さい場合に、点Ｐｉと点Ｐｊとを同一の対象の形状を示す点として分類する。

上記のしきい値については、目的の対象が電柱である場合には、たとえば、複数の電柱が配置される間隔程度の長さに設定されてもよい。また、上記のしきい値については、点の計測間隔より大きな値に設定されてもよい。

図６に例示される場合では、３次元点群１０００と３次元点群１００２とは、比較的相互距離が遠く、異なる対象の形状を示す３次元点群であると判断することができる。

一方、図７に例示される場合では、３次元点群１０００と３次元点群１００１とは、比較的相互距離が遠く、異なる対象の形状を示す３次元点群であると判断することができる。同様に、３次元点群１００１と３次元点群１００２とは、比較的相互距離が遠く、異なる対象の形状を示す３次元点群であると判断することができる。

このように、図６に例示される画面上で判断することができる相互距離と、図７に例示される、図６の視線方向とは直交する方向から見た場合に判断することができる相互距離とを組み合わせることによっても、異なる対象の形状を示す３次元点群を区別することができる。

図８は、クラスタリングされた互いに異なる対象の形状を示す３次元点群を、それぞれ個別に例示する図である。また、図９は、図８の紙面に平行な方向から見た場合の３次元点群を、それぞれ個別に例示する図である。

図８および図９に例示されるように分類された３次元点群のうちから、目的の対象の形状を示す３次元点群のみを選択する。選択する際の基準としては、たとえば、クラスタリングされた各３次元点群の、図６に例示される画面上での凸包が指定範囲Ｄ１０１の中心を含み、かつ、最も手前、すなわち、紙面に垂直な方向の手前側に位置する点を含む３次元点群を選択するものとする。

指定範囲Ｄ１０１の中心に位置する点を含む３次元点群を選択する理由は、ユーザーが指定範囲Ｄ１０１を指定する場合、一般的に、表示の視点変更などを行い、目的の対象の形状を示す３次元点群を中心として指定範囲Ｄ１０１を指定すると考えられるためである。

３次元点群は、図６の画面上に表示される際に３次元の射影変換によって画面上での表示位置が決められる。その変換においては、紙面に垂直な方向の座標値も得られる。よって、たとえば、指定範囲Ｄ１０１の中心近傍において表示されたいくつかの点について、紙面に垂直な方向の座標値を調べ、それが最も小さい、すなわち、紙面に垂直な方向の手前側に位置する点を含む３次元点群を選択することができる。

または、他の選択する際の基準として、指定範囲Ｄ１０１の中心によらず、図６に例示される画面上に表示された最も手前、すなわち、紙面に垂直な方向の手前側に位置する点を含む３次元点群を選択するものとしてもよい。たとえば、指定範囲Ｄ１０１内に表示され、かつ、最も手前、すなわち、表示面に垂直な奥行き方向の座標値が最も小さい点を含む３次元点群を選択することができる。

最も手前に位置する点を含む３次元点群を選択する理由は、ユーザーが指定範囲Ｄ１０１を指定する場合、一般的に、表示の視点変更などを行い、目的の対象の形状を示す３次元点群が最も手前に位置するように指定範囲Ｄ１０１を指定すると考えられるためである。

または、他の選択する際の基準として、指定範囲Ｄ１０１内に表示された点の数が最も多い３次元点群を選択するものとしてもよい。この選択する際の基準によれば、図６に例示される場合では３次元点群１０００が選択される。

指定範囲Ｄ１０１内に表示された点の数が最も多い３次元点群を選択する理由は、ユーザーが指定範囲Ｄ１０１を指定する場合、一般的に、目的の対象の形状を示す３次元点群が表示される範囲に合わせて指定範囲Ｄ１０１を指定すると考えられるため、その指定範囲Ｄ１０１内には目的の対象の形状を示す３次元点群が最も多く存在することが期待されるためである。

なお、上記の選択する際の基準が、複数組み合わされて用いられてもよい。そして、選択された３次元点群が複数存在する場合には、いずれか１つを変更可能に選択するようにしてもよい。

このようにして、指定範囲Ｄ１０１内に複数の対象の形状を示す３次元点群が混在している場合においても、目的の対象の形状を示す３次元点群のみを選択することができる。

＜動作＞
本実施形態に関する３次元点群選択装置の動作の流れについて、図１０を参照しつつ説明する。なお、図１０は、３次元点群選択装置の動作の流れを例示するフローチャートである。

３次元点群データ入力部１は、記憶部６へ３次元点群データを入力する（ステップＳＴ２００を参照）。入力の方法は、ファイルから読み込む方法、ネットワークから読み込む方法、または、３次元レーザースキャナからの直接読み込む方法などが考えられるが、これらに限定されるものではない。

３次元点群表示部５は、記憶部６に入力された３次元点群データに基づいて、３次元点群を表示する（ステップＳＴ２０１を参照）。これは、３次元の座標値を有する３次元点群を、所定の視点位置、視線方向および画角での射影変換によって、２次元の画面上に射影した座標値に表示するものである。なお、マウスなどによって、適宜射影変換の視点位置、視線方向および画角を変更することができるように構成してもよい。

次に、条件設定部２は、３次元点群を選択するための条件を選択状態決定部４に入力する（ステップＳＴ２０２を参照）。具体的には、点同士の間の距離である相互距離のしきい値（距離条件の値）を入力する。入力の方法は、図１９に例示される画面例のように距離条件の値Ｃ００３を直接入力する方法であってもよいし、スライダーバー（ここでは図示せず）などを用いて入力する方法であってもよい。また、条件設定部２が、常に固定の値を入力するように構成されてもよい。

次に、範囲指定部３は、３次元点群における指定範囲を指定し、さらに、その結果を選択状態決定部４に入力する（ステップＳＴ２０３を参照）。指定の方法としては、ポインティングデバイス（ここでは図示せず）を利用して矩形となる指定範囲の２頂点を指定する方法であってもよいし、座標値を直接入力することによって指定範囲を指定する方法であってもよい。または、これらに限定されない方法によってもよい。なお、指定範囲は、必ずしも矩形となる範囲である必要はなく、任意の形状の範囲を指定範囲とすることができる。

図６に例示される場合では、範囲指定部３によって指定された指定範囲Ｄ１０１が示される。この場合、指定範囲Ｄ１０１内に含まれる３次元点群が選択対象となる３次元点群である。なお、範囲指定部３は、常に、画面に表示された範囲すべてを指定範囲Ｄ１０１に指定するように構成してもよい。すなわち、表示範囲Ｄ１００と指定範囲Ｄ１０１とが一致するように、指定範囲Ｄ１０１を指定してもよい。

次に、選択状態決定部４は、目的の対象の形状を示す３次元点群を選択するための条件と、指定された指定範囲Ｄ１０１とに基づいて、選択状態を決定する（ステップＳＴ２０４を参照）。この動作を図１１のフローチャートを参照しつつ詳細に説明する。なお、図１１は、３次元点群選択装置の動作の流れをより詳細に例示するフローチャートである。

まず、ステップＳＴ３００では、指定範囲Ｄ１０１に含まれる３次元点群を抽出する。これは、各点の射影変換された画面上での座標値が、指定範囲Ｄ１０１内に入るか否かで判定する。

次に、ステップＳＴ３０１では、抽出されたすべての点に対して、自身の点に対して距離条件の値よりも近い距離に存在する点を探索し、距離条件の値よりも近い距離に存在する３次元点群全体を、同一の対象の形状を示す３次元点群であるとみなして分類（クラスタリング）する。

図８および図９は、上記の手法で分類（クラスタリング）された３次元点群を例示する図である。３次元点群１０００、３次元点群１００１および３次元点群１００２が、それぞれクラスタリングされた３次元点群である。

次に、ステップＳＴ３０３では、クラスタリングされた３次元点群の中で、指定範囲Ｄ１０１の中心を含み、かつ、最も手前、すなわち、紙面に垂直な方向の手前側に位置する点を含む３次元点群をデフォルトの選択状態として決定する。ここで、指定範囲Ｄ１０１の中心を含む３次元点群が存在しない場合には、指定範囲Ｄ１０１の中心近傍において表示された点を含む３次元点群をデフォルトの選択状態として決定してもよい。そして、ステップＳＴ２０４の動作を終了し、図１０に例示されたフローチャートのステップＳＴ２０５に進む。

ステップＳＴ２０４において選択状態が決定されると、ステップＳＴ２０５では、３次元点群表示部５において上記の選択状態が反映された３次元点群が表示される。

図１２は、選択状態決定部４による選択状態が反映された状態を例示する図である。また、図１３は、図１２の紙面に平行な方向から見た場合の、選択状態が反映された状態を例示する図である。なお、図１３は、図１２が画面上に表示された場合に、その視線方向とは直交する方向から見た場合の図に対応し、実際に画面に表示されるものではない。ただし、他の装置などにおいて表示されてもよい。

図１２では、指定範囲Ｄ１０１の中心を含み、最も手前に位置する点を含む３次元点群データが選択された状態が示される。図１２においては、選択された３次元点群１０００が黒く塗りつぶされる。

上記のような構成によれば、ユーザーが選択したい形状の寸法などをあらかじめ入力する必要がなく、ユーザーが指定した指定範囲Ｄ１０１内において、目的の対象の形状を示す３次元点群を、容易に、かつ、効率的に選択することができる。

＜第２実施形態＞
本実施形態に関する３次元点群選択装置について説明する。以下では、上記の実施形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略する。

＜構成＞
上記の実施形態では、点同士の間の距離が所定のしきい値（距離条件の値）より小さいか否かに基づいて分類（クラスタリング）を行われた。

これに対し本実施形態では、選択状態決定部４でクラスタリングする方法として、ｒａｎｄｏｍ ｓａｍｐｌｅ ｃｏｎｓｅｎｓｕｓ（ＲＡＮＳＡＣ）法を用いた平面抽出を利用する方法を用いる。

本実施形態に関する３次元点群選択装置を実現するための構成は、図１に例示された場合と同様であるので、詳細な説明を省略する。

上記の方法によれば、図１４から図１６において例示されるように、３次元点群が示す形状として平面のみを抽出することができる。詳細は後述する。なお、図１４は、選択状態決定部４による選択状態が反映された状態を例示する図である。また、図１５は、図１４の紙面に平行な方向から見た場合の、選択状態が反映された状態を例示する図である。なお、図１５は、図１４が画面上に表示された場合に、その視線方向とは直交する方向から見た場合の図に対応し、実際に画面に表示されるものではない。ただし、他の装置などにおいて表示されてもよい。また、図１６は、３次元点群が示す形状として平面１０を抽出する様子を例示する図である。

人工の構造物は、一般に、壁面など平面形状で構成されるものも多い。そこで、指定範囲Ｄ１０１内の３次元点群から平面形状を抽出してその３次元点群を選択することにより、複数の対象の形状を示す３次元点群が近接して位置するような場合であっても、目的の対象の形状を示す３次元点群データを容易に、かつ、効率的に選択することができる。

＜作用＞
図１７は、本実施形態に関する３次元点群選択装置の動作の流れをより詳細に例示するフローチャートである。図１７に例示される、本実施形態に関する３次元点群選択装置の動作は、図１０に例示されたフローチャートにおけるステップＳＴ２０４の動作内容を変更したものである。すなわち、本実施形態に関する３次元点群選択装置の動作は、図１０に例示されたフローチャートにおいて、ステップＳＴ２０４のみが図１７に例示される動作に置き換わったものである。以下、本実施形態に関する３次元点群選択装置の動作の流れについて、図１７を参照しつつ説明する。

まず、図１０に例示されたステップＳＴ２００からステップＳＴ２０３までの動作を行う。

次に、選択状態決定部４は、目的の対象の形状を示す３次元点群を選択するための条件と、指定された指定範囲Ｄ１０１とに基づいて、選択状態を決定する。この動作を図１７のフローチャートを参照しつつ詳細に説明する。

まず、ステップＳＴ３００では、指定範囲Ｄ１０１に含まれる３次元点群を抽出する。これは、各点の射影変換された画面上での座標値が、指定範囲Ｄ１０１内に入るか否かで判定する。

次に、ステップＳＴ３０２では、ＲＡＮＳＡＣ法を用い、指定範囲Ｄ１０１内の３次元点群に平面１０を当てはめる。ＲＡＮＳＡＣ法では、３次元点群の中から数点、たとえば３点を任意に選び、それらの点が乗る（属する）平面１０を計算する。そして、計算された平面１０に、任意に選んだ点（たとえば３点）の他の点がどれだけ乗るまたは近いかを計算する。計算された平面１０に乗るまたは近い他の点が多い場合には、さらにそれらが乗る平面の当てはめを続行する。そして、最も多くの点が乗る（属する）平面１０を得る。

次に、ステップＳＴ３０４では、計算によって得られた平面１０に乗る（属する）３次元点群をデフォルトの選択状態として決定する。そして、図１０に例示されたフローチャートのステップＳＴ２０５に進む。

図１６では、丸印で示された３次元点群１０００ａおよび３次元点群１０００ｂ、さらには四角印で示された３次元点群１００２のうち、平面１０に乗るように直線状に並ぶ３次元点群１０００ａおよび３次元点群１００２が選択された状態が示される。図１４、図１５および図１６においては、選択された３次元点群１０００ａおよび３次元点群１００２が、黒く塗りつぶされる。

なお、ステップＳＴ３０２における平面１０に乗るか否かのしきい値は、点同士の間の距離である相互距離のしきい値（距離条件の値）と同様に設定することができる。また、図１４、図１５および図１６では、丸印で示された３次元点群１０００ａと四角印で示された３次元点群１００２とでマークを区別して図示されたが、これは異なる対象の形状を示す３次元点群という意味ではなく、単に、第１実施形態に例示されるように相互距離でクラスタリングした場合の結果によるものである。相互距離でクラスタリングすればこのように複数の３次元点群として認識されるものであっても、たとえば、間に遮蔽物があって計測点が得られない場合など、実はひとつの平面形状を示す３次元点群である場合がある。本実施形態によれば、そのような場合にも、同じ対象の形状を示す３次元点群として的確に選択することができる。

上記のような構成によれば、ユーザーが指定した指定範囲Ｄ１０１内において複数の対象の形状を示す３次元点群が近接して位置する場合であっても、平面である目的の対象の形状を示す３次元点群を、容易に、かつ、効率的に選択することができる。

＜第３実施形態＞
本実施形態に関する３次元点群選択装置について説明する。以下では、上記の実施形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略する。

＜構成＞
上記の第１実施形態では、クラスタリングされた３次元点群から、あらかじめ定められた規則により、１つの３次元点群が選択された。

これに対し、指定範囲Ｄ１０１内に複数の対象の形状を示す３次元点群が存在する場合、ユーザーがいずれの３次元点群を選択するかを指定することができるようにしてもよい。

図１８は、本実施形態に関する３次元点群選択装置を実現するための構成を概念的に例示する図である。

図１８に例示されるように、本実施形態に関する３次元点群選択装置は、３次元点群データ入力部１と、条件設定部２と、範囲指定部３と、選択状態決定部４と、３次元点群表示部５と、記憶部６と、３次元点群選択変更部１１とを備える。

上記の構成によれば、指定範囲Ｄ１０１内に複数の対象の形状が存在する場合、図１９に例示される方法により、ユーザーが選択する対象の形状を示す３次元点群の選択状態に変更することができる。なお、図１９は、本実施形態に関する３次元点群選択装置を実際に運用する場合のハードウェア構成を概略的に例示する図である。

３次元点群選択変更部１１は、たとえば、図１９で例示されるように、画面上にリスト形式Ｃ００４で表示されたクラスタリングされた３次元点群の一覧から、ポインティングデバイスなどを用いて目的の対象の形状を示す３次元点群をユーザーに選択させる。なお、複数の対象の形状を示す３次元点群のうちからいずれかを選択することができる形式であれば、画面上の表示は図１９に例示された形式でなくともよい。さらには、画面上に表示されない方法であってもよい。

そして、３次元点群選択変更部１１により、現在の選択状態とは異なる選択状態が入力された場合、すなわち、現在の選択状態を反映した３次元点群とは異なる３次元点群が選択された場合、選択状態決定部４は、選択状態を入力された選択状態に変更する。さらに、３次元点群表示部５では、変更された選択状態を反映する内容が表示される。具体的には、たとえば、選択された３次元点群のみが黒く塗りつぶされて表示される。

図２０は、３次元点群選択変更部１１による選択状態の変更が反映された状態を例示する図である。また、図２１は、図２０の紙面に平行な方向から見た場合の、３次元点群選択変更部１１による選択状態の変更が反映された状態を例示する図である。なお、図２１は、図２０が画面上に表示された場合に、その視線方向とは直交する方向から見た場合の図に対応し、実際に画面に表示されるものではない。ただし、他の装置などにおいて表示されてもよい。図２０および図２１においては、選択された３次元点群１００１が黒く塗りつぶされる。

＜作用＞
図２２は、本実施形態に関する３次元点群選択装置の動作の流れを例示するフローチャートである。図２２は、図１０に示されたフローチャートに、ステップＳＴ２０６とステップＳＴ２０７とを追加したものである。

まず、図１０に例示されたステップＳＴ２００からステップＳＴ２０５までの動作を行う。

次に、ステップＳＴ２０６では、３次元点群選択変更部１１により現在の選択状態とは異なる選択状態が入力されたか否かを判定する。そして、選択状態が変更された場合はステップＳＴ２０５に戻り、選択状態が変更されていなければステップＳＴ２０７に進む。

次に、ステップＳＴ２０７では、選択状態の変更処理を続行するか否かを判定する。そして、選択状態の変更処理を続行する場合はステップＳＴ２０６に戻り、選択状態の変更処理を続行しない場合は処理を終了する。変更処理の終了は、たとえば、画面上に設けられた終了ボタンが押されることで判断することができる。

上記のような構成によれば、ユーザーが指定した指定範囲Ｄ１０１内において複数の対象の形状を示す３次元点群が近接して位置する場合であっても、目的の対象の形状を示す３次元点群を容易に、かつ、効率的に選択することができる。

＜第４実施形態＞
本実施形態に関する３次元点群選択装置について説明する。以下では、上記の実施形態で説明された構成と同様の構成については同じ符号を付して図示し、その詳細な説明については適宜省略する。

＜構成＞
上記の第１実施形態では、点同士の間の距離があらかじめ定められたしきい値（距離条件の値）より小さいか否かに基づいて分類（クラスタリング）を行われた。

これに対し、このしきい値（距離条件の値）をユーザーが変更することができるようにしてもよい。

図２３は、本実施形態に関する３次元点群選択装置を実現するための構成を概念的に例示する図である。

図２３に例示されるように、本実施形態に関する３次元点群選択装置は、３次元点群データ入力部１と、条件設定部２と、範囲指定部３と、選択状態決定部４と、３次元点群表示部５と、記憶部６と、距離条件変更部１２とを備える。

距離条件変更部１２は、点同士の間の距離のしきい値（距離条件の値）を変更することができる。距離条件変更部１２は、たとえば、図１９に例示されるように、画面上に表示された距離条件の値Ｃ００３の欄に、ユーザーがポインティングデバイスまたはキーボードなどの入力機器を用いて直接入力するように構成する。

＜作用＞
図２４は、本実施形態に関する３次元点群選択装置の動作の流れを例示するフローチャートである。図２４は、図１０に示されたフローチャートに、ステップＳＴ２０８とステップＳＴ２０９とを追加したものである。

まず、図１０に例示されたステップＳＴ２００からステップＳＴ２０５までの動作を行う。

次に、ステップＳＴ２０８では、距離条件の値が変更されたか否かを判定する。そして、距離条件の値が変更された場合は、その値を距離条件としてステップＳＴ２０４に戻る。そして、ステップＳＴ２０４から再度実行する。一方、距離条件の値が変更されていなければステップＳＴ２０９に進む。

選択状態決定部４は、変更された距離条件の値にしたがって、図１１で例示される処理を行い、変更された選択状態を決定する。そして、３次元点群表示部５において、変更された選択状態が反映された３次元点群が表示される。

次に、ステップＳＴ２０９では、距離条件の値の変更処理を続行するか否かを判定する。そして、距離条件の値の変更処理を続行する場合はステップＳＴ２０８に戻り、距離条件の値の変更処理を続行しない場合は処理を終了する。距離条件の値の変更処理は、たとえば、画面上に設けられた終了ボタンが押されることで判断することができる。

図２５は、距離条件変更部１２による距離条件の値の変更が反映された状態を例示する図である。また、図２６は、図２５の紙面に平行な方向から見た場合の、距離条件変更部１２による距離条件の値の変更が反映された状態を例示する図である。なお、図２６は、図２５が画面上に表示された場合に、その視線方向とは直交する方向から見た場合の図に対応し、実際に画面に表示されるものではない。ただし、他の装置などにおいて表示されてもよい。図２５および図２６においては、選択された３次元点群１０００および３次元点群１００２が黒く塗りつぶされる。

上記のような構成によれば、距離条件の値を変更することで同じ対象の形状を示す３次元点群として把握される３次元点群の範囲を適宜変更することができ、目的の対象の形状を示す３次元点群を容易に、かつ、効率的に選択することができる。

＜効果＞
以下に、上記の実施形態による効果を例示する。

上記の実施形態によれば、３次元点群選択装置が、表示部としての３次元点群表示部５と、条件設定部２と、選択部としての選択状態決定部４とを備える。

３次元点群表示部５は、複数の対象の形状を示す３次元点群である第１点群が表示される表示面である。

条件設定部２は、第１点群のうちから１つの対象の形状を示す３次元点群である第２点群、たとえば、３次元点群１０００、３次元点群１００１、３次元点群１００２または３次元点群１００３を選択するための条件である選択条件を設定する。

選択状態決定部４は、上記の選択条件に基づいて、第１点群のうちから第２点群を選択する。

ここで、選択条件は、２つの点の間の距離がしきい値以下である場合に当該２つの点が同じ対象の形状を示す点であるとして、第２点群を第１点群から選択する条件である。

また、上記の実施形態によれば、３次元点群選択装置は、入力装置１０４と、出力装置１０５とを備える。

また、３次元点群選択装置は、プログラムを実行する処理回路１０２ａと、プログラムを記憶する記憶装置１０３とを備える。

そして、処理回路１０２ａがプログラムを実行することによって、以下の動作が実現される。

すなわち、第１点群のうちから１つの対象の形状を示す３次元点群である第２点群、たとえば、３次元点群１０００、３次元点群１００１、３次元点群１００２または３次元点群１００３を選択するための条件である選択条件が設定され、当該選択条件に基づいて、第１点群のうちから第２点群が選択される。

ここで、選択条件は、２つの点の間の距離がしきい値以下である場合に当該２つの点が同じ対象の形状を示す点であるとして、第２点群を第１点群から選択する条件である。

また、上記の実施形態によれば、３次元点群選択装置は、入力装置１０４と、出力装置１０５とを備える。

また、３次元点群選択装置は、処理回路１０２ｂを備える。

そして、処理回路１０２ｂは、以下の動作を行う。

すなわち、処理回路１０２ｂは、第１点群のうちから１つの対象の形状を示す３次元点群である第２点群、たとえば、３次元点群１０００、３次元点群１００１、３次元点群１００２または３次元点群１００３を選択するための条件である選択条件を設定し、当該選択条件に基づいて、第１点群のうちから第２点群が選択する。

ここで、選択条件は、２つの点の間の距離がしきい値以下である場合に当該２つの点が同じ対象の形状を示す点であるとして、第２点群を第１点群から選択する条件である。

このような構成によれば、３次元点群のうち、２つの点の間の距離に基づいて同じ対象の形状を示す点であるか否かを判断するため、複数の対象の形状が３次元点群によって示される場合に、目的の対象の形状を示す３次元点群、すなわち、１つの対象の形状を示す３次元点群である第２点群を容易に選択することができる。

また、目的の対象の形状を示すものではない不要な３次元点群を容易に取り除くことができるため、３次元点群によって示される対象の形状を精度よく把握することができる。そのため、たとえば、選択する対象の形状のデータをあらかじめ保持しておいて、当該形状に合致するか否かを判断するような選択手法を採用する必要がなくなるため、選択する対象の形状、さらにはその寸法をあらかじめ知っておく必要がなくなる。

なお、これらの構成以外の本明細書に示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、これらの構成のみで、上記の効果を生じさせることができる。しかし、本明細書に示される他の構成のうちの少なくとも１つを上記の構成に適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては記載されなかった本明細書に示される他の構成を上記の構成に追加した場合でも、同様に上記の効果を生じさせることができる。

また、上記の実施形態によれば、３次元点群選択装置が、３次元点群表示部５における少なくとも一部の範囲である指定範囲を指定する範囲指定部３を備える。

そして、選択状態決定部４は、選択条件に基づいて、指定範囲内に表示される第１点群のうちから第２点群を選択する。

このような構成によれば、ユーザーが指定する指定範囲に基づいて、第２点群の選択範囲を決定することができる。

また、上記の実施形態によれば、選択状態決定部４は、指定範囲内に表示される第１点群のうちから、表示面に垂直な奥行き方向の座標値が最も小さい点を含む第２点群、たとえば、３次元点群１０００を選択する。

このような構成によれば、指定範囲内において、目的の対象の形状を示す可能性が高い３次元点群を選択することができる。

また、上記の実施形態によれば、選択状態決定部４は、点群の凸包が指定範囲の中心を含み、かつ、表示面に垂直な奥行き方向の座標値が最も小さい点を含む、第２点群を選択する。

このような構成によれば、指定範囲内において、目的の対象の形状を示す可能性が高い３次元点群を選択することができる。

また、上記の実施形態によれば、選択状態決定部４は、選択条件に基づいて、指定範囲内に表示される第１点群のうちから、指定範囲において最も点数の多い第２点群を選択する。

このような構成によれば、指定範囲内において、目的の対象の形状を示す可能性が高い３次元点群を選択することができる。

また、上記の実施形態によれば、３次元点群選択装置が、選択条件に基づいて選択される第２点群が複数存在する場合、選択状態決定部４に選択させる第２点群を変更する変更部としての３次元点群選択変更部１１を備える。

このような構成によれば、選択条件に基づいて選択される第２点群が複数存在する場合であっても、ユーザーの要求にあわせて選択状態決定部４に選択させる第２点群を変更することができる。

また、上記の実施形態によれば、３次元点群表示部５において、第２点群が、第１点群における第２点群以外の３次元点群とは区別可能な態様で表示される。たとえば、選択された３次元点群１０００のみが黒く塗りつぶされる。

このような構成によれば、表示面である３次元点群表示部５において、ユーザーが、現在選択されている３次元点群を容易に認識することができる。

また、上記の実施形態によれば、選択条件は、平面状の対象の形状、たとえば平面１０を示す第２点群を、第１点群から選択する条件である。

このような構成によれば、平面形状を抽出して第２点群を選択することにより、目的の対象の形状を示す３次元点群データを容易に、かつ、効率的に選択することができる。

また、上記の実施形態によれば、選択条件におけるしきい値が変更可能である。

このような構成によれば、同じ対象の形状を示す３次元点群として把握される３次元点群の範囲を適宜変更することができ、目的の対象の形状を示す３次元点群を容易に、かつ、効率的に選択することができる。

また、上記の実施形態によれば、３次元点群選択方法において、表示面において、複数の対象の形状を示す３次元点群である第１点群を表示する。そして、第１点群のうちから１つの対象の形状を示す３次元点群である第２点群、たとえば、３次元点群１０００、３次元点群１００１、３次元点群１００２または３次元点群１００３を選択するための条件である選択条件を設定する。そして、選択条件に基づいて、第１点群のうちから第２点群を選択する。

ここで、選択条件は、２つの点の間の距離がしきい値以下である場合に当該２つの点が同じ対象の形状を示す点であるとして、第２点群を第１点群から選択する条件である。

このような構成によれば、３次元点群のうち、２つの点の間の距離に基づいて同じ対象の形状を示す点であるか否かを判断するため、複数の対象の形状が３次元点群によって示される場合に、目的の対象の形状を示す３次元点群、すなわち、１つの対象の形状を示す３次元点群である第２点群を容易に選択することができる。

また、目的の対象の形状を示すものではない不要な３次元点群を容易に取り除くことができるため、３次元点群によって示される対象の形状を精度よく把握することができる。そのため、たとえば、選択する対象の形状のデータをあらかじめ保持しておいて、当該形状に合致するか否かを判断するような選択手法を採用する必要がなくなるため、選択する対象の形状、さらにはその寸法をあらかじめ知っておく必要がなくなる。

なお、これらの構成以外の本明細書に示される他の構成については適宜省略することができる。すなわち、これらの構成のみで、上記の効果を生じさせることができる。しかし、本明細書に示される他の構成のうちの少なくとも１つを上記の構成に適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては記載されなかった本明細書に示される他の構成を上記の構成に追加した場合でも、同様に上記の効果を生じさせることができる。

＜変形例＞
上記実施形態では、各構成要素の寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面において例示であって、本明細書に記載されたものに限られることはない。よって、例示されていない無数の変形例が、本明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの実施形態における少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれる。

また、矛盾が生じない限り、上記実施形態において「１つ」備えられるものとして記載された構成要素は、「１つ以上」備えられていてもよい。さらに、各構成要素は概念的な単位であって、１つの構成要素が複数の構造物から成る場合と、１つの構成要素がある構造物の一部に対応する場合と、さらには、複数の構成要素が１つの構造物に備えられる場合とを含む。また、各構成要素には、同一の機能を発揮する限り、他の構造または形状を有する構造物が含まれる。

また、本明細書における説明は、本技術に関するすべての目的のために参照され、いずれも、従来技術であると認めるものではない。

また、上記実施形態で記載された各構成要素は、ソフトウェアまたはファームウェアとしても、それと対応するハードウェアとしても想定され、その双方の概念において、各構成要素は「部」または「処理回路」などと称される。

本明細書に開示される技術は、各構成要素が複数の装置に分散して備えられる場合（すなわち、システムのような態様）であってもよい。たとえば、記憶部６は、図１においては３次元点群選択装置内に搭載されるものとして示されたが、外部の機能部であってもよい。その場合、３次元点群選択装置内の他の機能部と外部の機能部とが互いに作用しあうことによって、全体として３次元点群選択装置の機能を果たすものであればよい。

１ ３次元点群データ入力部、２ 条件設定部、３ 範囲指定部、４ 選択状態決定部、５ ３次元点群表示部、６ 記憶部、１０ 平面、１１ ３次元点群選択変更部、１２ 距離条件変更部、１０２ａ，１０２ｂ 処理回路、１０３ 記憶装置、１０４ 入力装置、１０５ 出力装置、１０００，１０００ａ，１０００ｂ，１００１，１００２，１００３ ３次元点群、Ｃ００３ 距離条件の値、Ｃ００４ リスト形式、Ｄ１００ 表示範囲、Ｄ１０１ 指定範囲。

Claims (9)

1. 複数の対象の形状を示す３次元点群である第１点群が表示される表示面である表示部と、
   前記第１点群のうちから１つの前記対象の形状を示す３次元点群である第２点群を選択するための条件である選択条件を設定する条件設定部と、
   前記選択条件に基づいて、前記第１点群のうちから前記第２点群を選択する選択部とを備え、
   前記選択条件は、２つの点の間の距離がしきい値以下である場合に当該２つの点が同じ前記対象の形状を示す点であるとして、前記第２点群を前記第１点群から選択する条件であり、
   前記表示部における少なくとも一部の範囲である指定範囲を指定する範囲指定部をさらに備え、
   前記選択部は、前記選択条件に基づいて、前記指定範囲内に表示される前記第１点群のうちから前記第２点群を選択し、
   前記選択部は、前記指定範囲内に表示される前記第１点群のうちから、前記表示面に垂直な奥行き方向の座標値が最も小さい点を含む前記第２点群を選択する、
   ３次元点群選択装置。
2. 前記選択部は、３次元点群の凸包が前記指定範囲の中心を含み、かつ、前記表示面に垂直な奥行き方向の座標値が最も小さい点を含む、前記第２点群を選択する、
   請求項１に記載の３次元点群選択装置。
3. 前記選択部は、前記選択条件に基づいて、前記指定範囲内に表示される前記第１点群のうちから、前記指定範囲において最も点数の多い前記第２点群を選択する、
   請求項１または請求項２に記載の３次元点群選択装置。
4. 前記選択条件に基づいて選択される前記第２点群が複数存在する場合、前記選択部に選択させる前記第２点群を変更する変更部をさらに備える、
   請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の３次元点群選択装置。
5. 前記表示部において、前記第２点群が、前記第１点群における前記第２点群以外の３次元点群とは区別可能な態様で表示される、
   請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の３次元点群選択装置。
6. 前記選択条件は、平面状の前記対象の形状を示す前記第２点群を、前記第１点群から選択する条件である、
   請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の３次元点群選択装置。
7. 前記選択条件における前記しきい値が変更可能である、
   請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の３次元点群選択装置。
8. 表示面において、複数の対象の形状を示す３次元点群である第１点群を表示し、
   前記第１点群のうちから１つの前記対象の形状を示す３次元点群である第２点群を選択するための条件である選択条件を設定し、
   前記選択条件に基づいて、前記第１点群のうちから前記第２点群を選択し、
   前記選択条件は、２つの点の間の距離がしきい値以下である場合に当該２つの点が同じ前記対象の形状を示す点であるとして、前記第２点群を前記第１点群から選択する条件であり、
   前記表示面における少なくとも一部の範囲である指定範囲を指定し、
   前記選択条件に基づいて、前記指定範囲内に表示される前記第１点群のうちから前記第２点群を選択し、
   前記指定範囲内に表示される前記第１点群のうちから、前記表示面に垂直な奥行き方向の座標値が最も小さい点を含む前記第２点群を選択する、
   ３次元点群選択方法。
9. ３次元点群の凸包が前記指定範囲の中心を含み、かつ、前記表示面に垂直な奥行き方向の座標値が最も小さい点を含む、前記第２点群を選択する、
   請求項８に記載の３次元点群選択方法。

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