JP6854164B2 - 測量データ処理装置、測量データ処理方法、測量データ処理システムおよび測量データ処理用プログラム - Google Patents

測量データ処理装置、測量データ処理方法、測量データ処理システムおよび測量データ処理用プログラム Download PDF

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Description

本発明は、航空機から撮影した写真を用いた測量の技術に関する。
航空写真測量が知られている。この技術では、測量の対象となる地上に予め位置を特定した多数の測定用ターゲットを設置し、上空から撮影した写真（航空写真）に写ったターゲットに基づき、各種の測量データを得る（例えば、特許文献１を参照）。
特開２０１３−６１２０４号公報
上記の航空写真測量では、測定用のターゲットの設置の手間が作業の上で問題となる。ターゲットの設置に際しては、その位置をＴＳ（トータルステーション）等で測定し、予め位置データを得ておく必要がある。この作業は煩雑であり、また平行して土木工事等を行うと双方の作業に支障が出る問題もある。測量精度の点からは、ターゲットの数は多い方が良いが、その場合、更に作業の手間は増え、コストが増加する。このような背景において、本発明は、コストの増加を抑えつつ、精度の高い航空写真測量を行う技術の提供を目的とする。
請求項１に記載の発明は、地上における複数の基準点の位置を特定する装置であって、前記地上を走行し、ＧＮＳＳを利用した位置の特定を行うＧＮＳＳ位置特定装置および他と識別するための識別表示を備えた車両を撮影した航空写真の画像データを受け付ける画像データ受付部と、前記ＧＮＳＳ位置特定装置が特定した前記車両の位置のデータを受け付ける位置データ受付部と、前記画像データから前記車両の前記識別表示を検出する識別表示検出部と、前記識別表示に基づき前記航空写真における前記車両を識別する識別部と、前記位置データ受付部が受け付けた前記車両の前記位置のデータおよび前記識別部が得た識別情報に基づき、前記航空写真における地上の基準点の位置を特定する位置特定部とを備える測量データ処理装置である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記位置特定部は、前記識別表示の位置に基づき、基準点の位置の特定を行うことを特徴とする。請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記識別表示の位置は、前記車両の水平方向における向きと前記車両の位置のデータに基づいて特定されることを特徴とする。請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記識別表示の位置は、前記車両の傾きと前記車両の位置のデータに基づいて特定されることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記車両の水平方向における向きは、前記車両上における複数の位置のデータに基づいて特定されることを特徴とする。請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記車両の傾きは、前記車両上における複数の位置のデータに基づいて特定されることを特徴とする。請求項７に記載の発明は、請求項３〜６のいずれか一項に記載の発明において、前記車両には、複数の前記識別表示が配置されており、前記複数の識別表示の位置関係に基づき、前記車両の水平方向における向きが算出されることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項３〜７のいずれか一項に記載の発明において、視点の異なる複数の前記航空写真に基づき、前記車両の水平方向における向きが算出されることを特徴とする。請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の発明において、前記航空写真の中から特徴点を抽出する特徴点抽出部を備え、前記識別表示が検出された前記車両に係る特徴点が前記航空写真の画像の特徴点として利用されないことを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の発明において、異なる時刻に撮影された前記航空写真の画像データに基づき、地上を移動する物体を検出し、該検出の結果に基づいて前記識別表示を探索する範囲を設定する探索範囲設定部を備えることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、地上における複数の基準点の位置を特定するシステムであって、前記地上を走行し、ＧＮＳＳを利用した位置の特定を行うＧＮＳＳ位置特定装置および他と識別するための識別表示を備えた車両を撮影した航空写真の画像データを受け付ける画像データ受付部と、前記ＧＮＳＳ位置特定装置が特定した前記車両の位置のデータを受け付ける位置データ受付部と、前記画像データから前記車両の前記識別表示を検出する識別表示検出部と、前記識別表示に基づき前記航空写真における前記車両を識別する識別部と、前記位置データ受付部が受け付けた前記車両の前記位置のデータおよび前記識別部が得た識別情報に基づき、前記航空写真における地上の基準点の位置を特定する位置特定部とを備える測量データ処理システムである。
請求項１２に記載の発明は、地上における複数の基準点の位置を特定する方法であって、前記地上を走行し、ＧＮＳＳを利用した位置の特定を行うＧＮＳＳ位置特定装置および他と識別するための識別表示を備えた車両を撮影した航空写真の画像データを受け付ける画像データ受付ステップと、前記ＧＮＳＳ位置特定ステップで特定した前記車両の位置のデータを受け付ける位置データ受付ステップと、前記画像データから前記車両の前記識別表示を検出する識別表示検出ステップと、前記識別表示に基づき前記航空写真における前記車両を識別する識別ステップと、前記位置データ受付ステップで受け付けた前記車両の前記位置のデータおよび前記識別ステップで得た識別情報に基づき、前記航空写真における地上の基準点の位置を特定する位置特定ステップとを備える測量データ処理方法である。
請求項１３に記載の発明は、地上における複数の基準点の位置を特定する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、コンピュータを前記地上を走行し、ＧＮＳＳを利用した位置の特定を行うＧＮＳＳ位置特定装置および他と識別するための識別表示を備えた車両を撮影した航空写真の画像データを受け付ける画像データ受付部と、前記車両における前記ＧＮＳＳ位置特定装置が特定した前記車両の位置のデータを受け付ける位置データ受付部と、前記画像データから前記車両の前記識別表示を検出する識別表示検出部と、前記識別表示に基づき前記航空写真における前記車両を識別する識別部と、前記位置データ受付部が受け付けた前記車両の前記位置のデータおよび前記識別部が得た識別情報に基づき、前記航空写真における地上の基準点の位置を特定する位置特定部として動作させる測量データ処理用プログラムである。
本発明によれば、コストの増加を抑えつつ、精度の高い航空写真測量を行う技術が得られる。
実施形態の概念図である。 ＵＡＶのブロック図である。 重機のブロック図である。 測量データ処理装置のブロック図である。 重機の傾きを考慮した基準点の算出の原理を示す原理図である。 作業の手順を示すフローチャートである。 測量データ処理装置で行われる処理の手順を示すフローチャートである。 識別表示の一例を示す図である。 識別表示の位置を求める方法を示す原理図である。 航空写真において基準点が特定された状態を説明する説明図である。
１．第１の実施形態
（概要）
図１には、３台の重機２００，２１０，２２０が稼働している土木工事現場の上空を飛行するＵＡＶ (Unmanned aerial vehicle)１００が示されている。この例では、ＵＡＶ１００は、重機２００．２１０，２２０が各種の土木作業を行っている上空を飛行し、各重機を含む区域を上空から撮影する。
重機２００は、ＧＮＳＳ位置特定装置２０１と対空標識として機能する識別表示２０２とを備え、測位を行いながら土木作業を行う。重機２１０は、ＧＮＳＳ位置特定装置２１１と対空標識として機能する識別表示２１２とを備え、測位を行いながら土木作業を行う。重機２２０は、ＧＮＳＳ位置特定装置２２１と対空標識として機能する識別表示２２２とを備え、測位を行いながら土木作業を行う。
ＵＡＶは、カメラ１０１を備え、飛行しながら複数枚の航空写真の撮影を行う。カメラ１０１が撮影した画像の画像データは、図４に示す測量データ処理装置３００によって処理される。この際、画像中から識別表示２０２，２１２，２２２が検出され、各重機から得られた位置データの記録と照合される。この処理により、第１の空撮画像における重機２００の位置、重機２１０の位置、重機２２０の位置、第２の空撮画像における重機２００の位置、重機２１０の位置、重機２２０の位置、・・・といったデータが得られる。図１には、ＵＡＶを１機用いる例が示されているが、２機以上を運用する形態も可能である。
本実施形態では、重機２００，２１０，２２０上の識別表示２０２，２１２，２２２の位置が基準点として取り扱われる。基準点は、測量対象の位置の特定の基準となる点である。例えば基準点は、航空写真測量における標定点として利用される。土地（例えば、図１に示す重機２００，２１０，２２０が土木作業を行う造成現場）の測量は、当該土地上における複数の基準点の位置データを取得することで行われる。当然、基準点の数が多い程、測量の精度は高くなる。基準点とＧＮＳＳによる測位点（ＧＮＳＳ装置のアンテナの位置）との位置関係（オフセット値）は予め取得されている。例えば、重機２００におけるＧＮＳＳ位置特定装置２０１のアンテナの位置と識別表示２０２の位置との関係は予め取得され、既知な情報とされている。識別表示は空撮写真画像に写っているので、識別表示の位置を基準点として用いることで、空撮画像と基準点の対応を特定することが容易となる。なお、重機における識別表示以外の位置を基準点として用いることも可能である。この場合も基準点とＧＮＳＳによる測位位置との関係を予め取得しておく。
本実施形態において、重機２００，２１０，２２０はＵＡＶ１００が飛行中に移動するので、多数の空撮画像で見た場合、多数の基準点の位置データを得ることができる。この位置データは、従来使用されていた、基準点（標定点）に設置される測量用ターゲットを利用しなくても得ることができる。なお、本発明は、従来から用いられている測量用ターゲットの利用を排除するものではなく、従来から用いられている測量用ターゲットを利用した測量に併用して利用することもできる。
（ＵＡＶの構成）
ＵＡＶ１００は、市販のものであり、予め定めた飛行ルートを自律飛行し、航空写真測量のための撮影を行う。もちろん、ＵＡＶ１００の無線操縦による飛行制御も可能である。
図２は、ＵＡＶ１００のブロック図である。ＵＡＶ１００は、カメラ１０１、ＧＮＳＳを利用したＧＮＳＳ位置特定装置（ＧＮＳＳ受信機）１０２、ＩＭＵ（慣性航法装置）１０３、高度計１０４、制御系１０５、予め定めた飛行経路を飛ぶための飛行計画および飛行ログを記憶する記憶部１０６、通信装置１０７を備えている。
カメラ１０１は、飛行中に空撮を行う。この例では、カメラ１０１により地上の撮影を行う。利用する画像は、静止画像であり、通常は特定のタイミング（例えば１秒毎）で静止画像の撮影を繰り返し行う。なお、動画を撮影し、動画を構成するフレーム画像を抜き出し静止画像を得る形態も可能である。
ＧＮＳＳ位置特定装置１０２は、ＧＰＳ衛星に代表される航法衛星からの航法信号を受信し、それに基づき測位（位置の特定）を行う。ＧＮＳＳ位置特定装置１０２によりＧＮＳＳ位置特定装置１０２（ＧＮＳＳ位置特定装置１０２のアンテナの位置）の地図座標系における位置（経度・緯度・高度）が特定される。地図座標系というのは、地図データを扱う際に利用されるグローバルな座標系である。通常ＧＮＳＳ位置特定装置（例えば、汎用のＧＰＳ受信機）で得られる位置のデータは、地図座標系におけるものとして得られる。
ＧＮＳＳ位置特定装置１０２で行われる測位は、通常コストの問題から単独測位が利用されるが、相対測位等の計測精度の高い態様のものを採用することも可能である。測位は、ＧＮＳＳ単独でなく、ＴＳ（トータルステーション）等による計測を併用し、測位精度を高める方法も可能である。ＧＮＳＳ位置特定装置１０２は、時計の機能を有し、測位データは、測位が行われた時刻の情報と共に飛行ログに記憶される。
ＩＭＵ１０３は、飛行中にＵＡＶ１００に加わる加速度を計測する。ＩＭＵ１０３の出力は、飛行中におけるＵＡＶ１００の姿勢制御に利用される。また。ＩＭＵ１０３の出力から飛行中におけるＵＡＶ１００の姿勢に関する情報が得られる。高度計１０４は、気圧を測定し、ＵＡＶ１００の高度を計測する。制御系１０５は、ＵＡＶ１００に係る各種の制御を行う。この制御には、飛行制御、カメラ１０１の撮影に係る制御、記憶部１０６に記憶するデータの管理に関する制御、通信装置１０７の動作に関する制御が含まれる。
記憶部１０６は、予め定めた飛行経路を飛ぶための飛行計画および飛行ログを記憶する。飛行ログは、飛行中の位置（経度、緯度、高度）とその計測時刻のデータを記憶したデータである。飛行中の位置の測定は、０．５秒毎や１秒毎といった特定の時間間隔（勿論、不規則なタイミングの場合も有り得る）で行われ、刻々と計測された位置のデータは、測定時刻と関連付けされて飛行ログに記憶される。また、カメラ１０１による撮影の時刻と画像データ、ＩＭＵ１０３で計測されたＵＡＶ１００の姿勢に関するデータ、高度計１０４が計測した高度のデータも飛行ログと関連付けされた状態で記憶部１０６に記憶される。通信装置１０７は、ＵＡＶ１００と操作機器（地上でＵＡＶ１００の操作を行い者が操作するコントローラ）との間における無線通信、および測量データ処理装置３００との間で通信を行う。
通信装置１０７は、無線通信機能の他に有線通信機能を備える。通信装置１０７は、飛行中のＵＡＶ１００と他の機器との間の通信、飛行していない状態におけるＵＡＶと他の機器との間の通信を行う。例えば、飛行の操作に係る信号の受信（操作コントローラからの制御信号の受信）、飛行計画のデータの受信、ログデータの他の機器への送信等が通信装置１０７によって行われる。また、飛行中の通信装置１０７からカメラ１０１が撮影した画像の画像データや測位データを他の機器に送信することもできる。なお、通信装置１０７が光通信機能を有していてもよい。
（重機の構成）
重機２００．２１０，２２０は、タイヤや無限軌道により移動可能であり、各種の土木作業を行う。図示する重機の形態は、例示であり、その形態に限定されない。重機の数は、３台に限定されず、２台以上の複数に本発明は適用できる。なお、重機が１台の場合にも本発明は適用可能である。図３には、重機２００の概要が示されている。重機２００の重機としての機能は、通常のものであるので説明は省略する。重機２００，２１０，２２０は、ＧＮＳＳ位置特定装置，対空標識である識別表示，無線通信装置，ＩＭＵ（慣性計測装置）を備える。これらの装備は、全て重機において共通である。以下、重機２００を例に挙げ、これらの装備について説明する。
重機２００は、ＧＮＳＳを利用した位置特定装置であるＧＮＳＳ位置特定装置２０１、識別表示２０２、無線通信装置２０３、ＩＭＵ２０４を備えている。ＧＮＳＳ位置特定装置２０１は、ＧＮＳＳを利用して位置の測定を行う。ＧＮＳＳ位置特定装置２０１は、精度の高い相対測位の技術であるＲＴＫ(Real Time Kinematic)測位を利用した高精度（誤差数ｃｍ以下）な位置の測定を行う。ここでは、重機２００，２１０，２２０が作業を行う現場に固定基準局を用意し、そこと各重機のＧＮＳＳ位置特定装置とが通信を行いながら、各重機のＧＮＳＳ装置が、ＲＴＫを用いた測位を行う。ＲＴＫに関しては、例えば国土地理院のホームページ(http://terras.gsi.go.jp/geo_info/GNSS_iroiro.html)に記載されている。ＧＮＳＳ位置特定装置２０１は、時計の機能を有し、測位データは、測位が行われた時刻の情報と共にＧＮＳＳ位置特定装置２０１内の記憶領域や適当な記憶領域に記憶される。
対空標識として機能する識別表示２０２は、重機２００の上空から見つけ易い位置、この例では天板に配置されている。識別表示２０２は、数字等の記号の表示、バーコード表示、カラーコード表示等の画像として他と区別して識別できる表示である。例えば、カラーコードターゲットに関する技術は、特開２０１１−０５３０３１号公報や特開２０１１−０５３０３０号公報に記載されている。識別表示を画像認識することで、当該識別表示を搭載した車両を特定できる。図８には、識別表示の一例が示されている。図８の場合、パターンの組み合わせを画像認識することで、識別表示２０２，２１２，２２２のそれぞれを個別に識別する。
無線通信装置２０３は、測量データ処理装置３００との間で無線通信を行う。重機２００は、ＩＭＵ２０４を備える。ＩＭＵ２０４は、３軸の加速度を検出し、向きの変化を検出する。ＩＭＵ２０４の出力から、特定の時刻における重機２００の向きを特定することができる。ＩＭＵ２０４の出力は、ＧＮＳＳ位置特定装置２０１の測位データと関連付けされ、自身が備える記憶領域や適当な記憶領域に記憶される。重機２００の車両の構造体、ＧＮＳＳ位置特定装置２０１のアンテナ、識別表示２０２およびＩＭＵ２０４の位置関係および向きの関係は予め特定されており、その情報は測量データ処理装置３００の記憶部３１０に記憶されている。これは、重機２１０，２２０についても同じである。
また、１台の重機に複数の識別表示を搭載し、その組み合わせから識別を行う形態も可能である。また、識別表示から当該車両の向きを識別できるようにしてもよい。例えば、矢印表示等を用いることで、識別表示から重機の向きを特定することができる。また、反射ミラーや反射プリズムを頂点とする図形（例えば、２等辺三角形）を重機の上面に配置し、この図形を検出することで重機の向きを検出する形態も可能である。また、１台の重機に複数の識別表示を搭載し、その撮影画像に写った複数の識別表示の位置関係から当該車両の向きを算出することもできる。
重機２１０もＧＮＳＳ位置特定装置２１１と識別表示２１２を備える。また、重機２２０もＧＮＳＳ位置特定装置２２１と識別表示２２２を備える。ＧＮＳＳ位置特定装置２１１，２２１は、ＧＮＳＳ位置特定装置２０１と同じである。また、識別表示２１２，２２２は、識別表示２０２と同様な識別表示であるが、識別のための表示内容（例えば、識別コードの内容や表示の数字等）が他の識別表示と異なる設定とされている。
通信装置２０３は、測量データ処理装置３００と無線通信を行う。ＧＮＳＳ位置特定装置２０１が測定した位置情報が通信装置２０３から測量データ処理装置３００に送信される。この際、測位の情報と測位が行われた時刻の情報が測量データ処理装置３００に送られる。送信は、リアルタイムであってもよいし、特定のタイミングでまとめて行ってもよい。また、ＩＭＵや傾き検出装置等を用いて重機２００の傾きの情報を取得する場合、その情報も測定時刻と共に通信装置２０３から測量データ処理装置３００に送られる。なお、図示しないが、重機２１０，２２０も通信装置２０３と同様な機能を有する通信装置を備えている。
この例では、重機の傾きをＩＭＵで計測する場合を説明するが、重機の傾きが検出できればよいので、市販されている各種の傾斜計を利用して重機の傾きを検出する形態も可能である。傾斜計としては、例えば振り子を利用したものが知られている。
（測量データ処理装置の構成）
図４には、測量データ処理装置３００のブロック図が示されている。測量データ処理装置３００は、ＣＰＵ、記憶部、各種のインターフェースを備えたコンピュータであり、専用のハードウェアによって構成されている。測量データ処理装置３００を市販のＰＣ（パーソナル・コンピュータ）を利用して構成することも可能である。この場合、ＰＣに図４に示す機能を実現するためのプログラムをインストールし、ＰＣを測量データ処理装置３００として機能させる。
図４に示す各機能部の一部または全部を専用の演算回路によって構成してもよい。また、ソフトウェア的に構成された機能部と、専用の演算回路によって構成された機能部を組み合わせてもよい。
例えば、図示する各機能部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）に代表されるＰＬＤ（Programmable Logic Device）などの電子回路により構成される。また、一部の機能を専用のハードウェアで構成し、他の一部を汎用のマイコンにより構成することも可能である。
各機能部を専用のハードウェアで構成するのか、ＣＰＵにおけるプログラムの実行によりソフトウェア的に構成するのかは、要求される演算速度、コスト、消費電力等を勘案して決定される。なお、機能部を専用のハードウェアで構成することとソフトウェア的に構成することは、特定の機能を実現するという観点からは、等価である。
測量データ処理装置３００は、画像データ受付部３０１、位置データ受付部３０２、識別表示検出部３０３、識別部３０４、位置特定部３０５、向き検出部３０６、特徴点抽出部３０７、同期信号生成部３０８、通信装置３０９、記憶部３１０、探索範囲設定部３１１を備えている。
画像データ受付部３０１は、重機２００，２１０，２２０を撮影した航空写真の画像データを受け付ける。ここでは、ＵＡＶ１００が飛行しながら、カメラ１０１によって土木作業を行っている状態の重機２００，２１０，２２０を上空から撮影する。この撮影した画像のデータが画像データ受付部３０１で受け付けられる。ＵＡＶ１００から画像データ受付部３０１への画像データの受け渡しには、無線、有線、光通信、ＵＳＢメモリ等の記憶媒体を介した方法等が利用される。なお、この画像データには、撮影時刻、撮影時刻におけるＵＡＶの姿勢や高度の情報も関連付けされており、これらのデータも当該画像データと共に画像データ受付部３０１で受け付けられる。
位置データ受付部３０２は、重機２００，２１０，２２０それぞれにおけるＧＮＳＳ位置特定装置が特定した各重機の位置のデータを受け付ける。例えば、重機２００では、測量対象となる土地上で移動しつつ測位を行い、特定の時間間隔（例えば、１秒間隔）で、時刻ｔ１における位置Ｐ１，時刻ｔ２における位置Ｐ２，時刻ｔ３における位置Ｐ３・・・・というように測位時刻とその時刻における測位データが取得され、このデータが位置データ受付部３０２で受け付けられる。なお、本実施形態では、重機の位置として当該重機が搭載するＧＮＳＳ位置特定装置のアンテナの位置を採用する。勿論、アンテナ以外の位置を重機の位置として利用することもできる。
識別表示検出部３０３は、ＵＡＶ１００のカメラ１０１が得た画像データから重機２００，２１０，２２０それぞれの識別表示２０２，２１２，２２２を画像解析により検出し、その内容（例えば、識別コード情報）を読み取る。この技術については、例えば上述した特開２０１１−０５３０３１号公報や特開２０１１−０５３０３０号公報に記載されている。なお、後述するように、識別表示が写っていそうな画面上の特定の範囲を探索範囲として設定し、そこに画像解析の資源を集中することで、識別表示の検出精度や検出に要する時間を短縮する方法は好ましい。
識別部３０４は、カメラ１０１が撮影した画像における重機２００，２１０，２２０それぞれを識別する。重機２００，２１０，２２０は、それぞれ識別表示２０２，２１２，２２２を備えている。識別表示２０２は、重機２００を他の重機２１０，２２０から区別するための表示である。同様に、識別表示２１２は、重機２１０を他の重機２００，２２０から区別するための表示であり、識別表示２２２は、重機２２０を他の重機２００，２１０から区別するための表示である。
まず、識別表示検出部３０３の機能により、ＵＡＶ１００から撮影した画像の画像データから識別表示２０２，２１２，２２２が検出される。他方で、識別表示の表示内容と各重機との関係は、予め取得されており、その内容は、記憶部３１０に記憶されている。すなわち、重機２００が識別表示２０２を備え、重機２１０が識別表示２１２を備え、重機２２０が識別表示２２２を備えていることは、予め記憶部３１０に記憶されている。したがって、識別表示２０２，２１２，２２２の内容を読み取ることで、重機２００，２１０，２２０を識別することができる。この処理が識別部３０４で行われる。
位置特定部３０５は、位置データ受付部３０２が受け付けた重機２００，２１０，２２０の位置のデータに基づき、空撮画像中で識別された重機２００，２１０，２２０それぞれにおける識別表示２０２，２１２，２２２の位置を特定し、更にこれら識別表示の位置を利用した基準点（標定点）の位置の特定を行う。
以下、重機が水平であることを前提とした識別表示に基づく基準点の位置の特定の一例を説明する。なお、重機が傾いている場合における基準点の求め方については後述する。
例えば、重機２００が識別表示２０２に基づき識別された場合を説明する。いま、時刻ｔ１にＵＡＶ１００のカメラ１０１が撮影した画像から重機２００が識別されたとする。この場合、重機２００が空撮画像中から識別されると、ＧＮＳＳ位置特定装置２０１で測位した重機２００の位置データが参照される。後述するように、ＵＡＶ１００のカメラ１０１による撮影タイミングとＧＮＳＳ位置特定装置２０１での測位処理のタイミングは同期している。よって、当該空撮画像の中から重機２００を特定することで、位置特定装置２０１での測位データから、時刻ｔ１における重機２００の位置（正確には、ＧＮＳＳ位置特定装置２０１のアンテナの位置）を知ることができる。ここで、位置は例えば（緯度，経度，標高）のデータとして取得される。同様な方法により、時刻ｔ２、ｔ３、ｔ４・・・における重機２００の位置の特定が行われる。また、重機２１０，２２０についても、同様な方法により複数の時刻における位置の特定が行われる。
また、位置特定部３０５は、重機２００の位置（ＧＮＳＳ位置特定装置２０１のアンテナの位置）を特定したら、重機２００の識別表示２０２の位置を特定する。この処理では、重機２００の向きを向き検出部３０６の機能により取得し、この重機２００の水平方向における向きに基づき、識別表示２０２の位置を特定する。向き検出部３０６については後述する。
重機２００の水平方向における向きに基づく識別表示２０２の位置（基準点の位置）の特定は以下のようにして行われる。なお、他の重機の場合も同様の方法により基準点の位置の特定が行われる。まず、向き検出部３０６の機能により、空撮画面中における重機２００の水平方向における向きが検出される。ここで、重機２００におけるＧＮＳＳ位置特定装置２０１のアンテナと識別表示２０２の位置関係は予め取得されている。すなわち、重機２００に固定されたローカル座標系におけるＧＮＳＳ位置特定装置２０１のアンテナと識別表示２０２の座標は予め取得されている。したがって、重機２００の向きが判れば、ＧＮＳＳ位置特定装置２０１のアンテナの位置（地図座標系における位置）から識別表示２０２の位置（地図座標系における位置）を求めることができる。
図９に重機の向きに基づく識別表示の位置の特定の方法の原理が示されている。図９には、重機２００が示されている。ここでは、ＧＮＳＳ位置特定装置２０１の位置Ｐ０にＧＮＳＳの航法信号を受信するアンテナがあるとする。この状況で、重機２００は基準方向（例えば北方向）に対して反時計回り方向で角度θの向きの方向を向いている。なお、地面は水平であり、重機は傾いておらず、ＧＮＳＳ位置特定装置２０１のアンテナと識別表示２０１は同じ高さ位置に配置されているものとする。
この場合、ＧＮＳＳ位置特定装置２０１のアンテナと識別表示２０２とは、重機２００の前後方向の軸線上に配置され、その離間距離はΔＬである。ここで、ＧＮＳＳ位置特定装置２０１のアンテナの位置（地図座標系における位置）Ｐ０は、ＧＮＳＳ位置特定装置２０１の測位データから得られ、ΔＬは既知である。よって、θが判れば、識別表示２０２の位置Ｐ１は、ＧＮＳＳ位置特定装置２０１のアンテナの位置Ｐ０から（ΔＬsinθ，ΔＬcosθ）オフセットさせた位置として求められる。
また位置特定部３０５は、識別表示２０２の位置に基づき、基準点（識別表示２０２に基づく標定点）の位置を特定する。重機２００における識別表示２０２以外の位置を基準点とする場合は、予め取得しておいた当該基準点とＧＮＳＳ位置特定装置２０１のアンテナの位置Ｐ０の位置関係から、当該基準点の位置（地図座標系における位置）を算出する。なお、重機が傾いている場合については後述する。
なお、重機２００が動いている場合、時間軸上で隣接する時刻ｔ１における第１の写真画像に写った重機２００の地図座標系における位置と、時刻ｔ２における第２の写真画像に写った重機２００の地図座標系における位置とは異なる（勿論、移動速度や撮影間隔によっては、その差が無視できる場合もある）。この場合、同じ識別表示であっても別の基準点となる。よって、重機２００の移動が無視できない場合、同じ識別表示２０２に基づく基準点であってもデータ上は別の基準点（標定点）として区別する。
以下、位置特定部３０５で行われる重機の傾き（鉛直面内における傾き）を考慮に入れた基準点の算出について説明する。図５には、傾いた地面上に重機があり、当該重機上の点Ｐ０の位置にＧＮＳＳ位置特定装置のアンテナがあり、点Ｐ１の位置に識別表示がある場合が示されている。θXは重機が乗っている地面の水平面からのｘ軸方向における傾き、すなわち重機のｘ軸方向における傾きである。ΔＸ０は、予め取得されているＧＮＳＳ位置特定装置のアンテナと識別表示との間のｘ軸方向における距離である。なお、傾きがない場合における当該アンテナと識別表示の高さ方向の位置は同じであるとする。
ここで、ＧＮＳＳ位置特定装置のアンテナの位置Ｐ０は測位データから得られる。また当該重機が載っている地面のｘ軸方向における傾きθＸは向き検出部３０６により検出される。
この場合、重機が傾いていることに起因してＧＮＳＳ位置特定装置のアンテナの位置Ｐ０と識別表示の位置Ｐ１の位置とには、ΔＸとΔＺのオフセットが生じる。なお、傾きがなければθＸ＝０°であり、ΔＸ＝ΔＸ０、ΔＺ＝０である。図５に示すように、ΔＸ＝ΔＸ０sinθＸであり、ΔＹ＝ΔＸ０cosθＸの関係がある。この関係を用いて重機が傾いている場合における基準点（識別表示の位置）の取得が行われる。
ここでは。ｘ軸方向におけるオフセット量の計算方法を説明したが、ｙ軸方向についても同様な手法で計算される。
以上のようにして、重機が傾いている場合における識別表示に基づく基準点（標定点）の位置（座標）が求められる。
重機の向き（傾きを含む）は、向き検出部３０６において検出される。この場合、重機はＩＭＵを搭載している（重機２００の場合は、ＩＭＵ２０４）。このＩＭＵのデータから着目している撮影時刻における重機の水平面内の向きおよび垂直面内の向き（傾き）の情報が取得される。
以下、ＩＭＵの情報を利用しないで重機の向きを検出する場合を説明する。この方法として、ＧＮＳＳ位置特定装置が取得した位置のデータの変化から、特定の時刻における重機の向きを取得する方法がある。
向き検出部３０６で行われる他の方法として、ステレオ写真測量の原理を用いる方法がある。この場合、撮影時刻が近い２枚以上の空撮画像を用いる。この処理では、対象となる重機が移動しない（あるいは得られる結果の精度の低下が許容できる程度の移動速度）である場合が対象となる。
対象となる重機の移動に関する情報は、重機が備えるＧＮＳＳ位置特定装置の測位データの記録から得る。すなわち、重機の位置は特定の時間間隔で搭載するＧＮＳＳ位置特定装置に測位され、そのデータは位置データ受付部３０２で受け付けられている。このデータから対象となる重機の単位時間当たりの位置の変化を調べることで、当該重機の速度に関する情報が得られる。
上記のステレオ写真測量の原理を用いる方法では、まず撮影時間で考えた時間軸上で隣接または近い位置にある２枚以上の空撮画像をステレオ写真画像として選択する。２枚の空撮画像は、同じ対象が写っているが、撮影時刻が異なるものが選択される。この場合、選択された２枚の空撮画像は、視点の位置が異なるので、異なる方向から特定の対象を撮影したステレオ写真画像となる。
ここでは、上記の２枚の空撮画像から、当該２枚の空撮画像の撮影時刻の間において移動していない同一重機の画像を抽出する。そして、抽出した重機の特徴点の抽出および２枚の写真画像における特徴点の対応関係の特定を行う。
なお、一つのカメラを用い、時間軸上の異なる２つの画像をステレオ画像として用いる技術は、例えば特開２０１３−１８６８１６号公報に記載されている。また、ステレオ写真画像からの特徴点の抽出およびステレオ写真画像のマッチング（ステレオ写真画像を構成する２つの画像の対応関係の特定）については、例えば特開２０１３−１７８６５６号公報に記載されている。
ここで、予め重機の形状は、測量データ処理装置３００に入力され、その３次元形状は、測量データ処理装置３００の側で把握されている。よって、上記の特徴点の抽出から重機の抽出が行われる。なお、重機の識別表示を先に検出し、その付近に絞って特徴点の抽出を行う形態であってもよい。
重機の特徴点を抽出したら、ステレオ写真測量の原理から各特徴点の三次元座標を計算する。この際、ＵＡＶ１００の位置および姿勢のデータが利用される。重機の特徴点各点の三次元位置を算出したら、各点の三次元位置から重機の向きおよび傾きを算出する。こうして、空撮画像中から検出する重機の傾きのデータが得られる。以上の処理が向き検出部３０６において行われる。なお、特徴点の抽出は、後述の特徴点抽出部３０７の機能を利用して行われる（勿論、専用の演算部を用意してもよい）。
以下、重機の向きおよび傾きを求める他の方法について説明する。この方法では、重機上の複数の位置に識別表示を配置する。この場合、各重機におけるＧＮＳＳ位置特定装置と、複数の識別表示の位置と向きの関係は取得されている。また、利用する複数の識別表示は個別に識別可能なものが用いられる。
この処理では、まず航空写真から重機上の複数の識別表示を抽出し、その識別情報を得る。重機上におけるＧＮＳＳ位置特定装置と各識別表示の位置関係は既知であるので、上記複数の識別表示を識別することで、識別された各識別表示の位置が判る。そして、各識別表示は識別されているので、各識別表示の位置関係から当該重機の向きおよび傾きを算出できる。なお、この方法では、傾きの情報の精度はあまり高くないので、傾きは別の方法で求めることが好ましい。
なお、１台の重機に複数の識別表示を配置した場合、いずれの識別表示を基準点（標定点）として用いるかは予め決めておく。
以下、重機の向きおよび傾きを求める他の方法について説明する。この方法では、重機上に配置された複数のＧＮＳＳ位置特定装置（または複数の受信アンテナ）を配置し、重機上の複数の位置で測位を行い、この測位データに基づき当該重機の向きの算出を行う。この場合、重機上における各ＧＮＳＳ位置特定装置の位置（アンテナの位置）は予め特定されている。そして、各ＧＮＳＳ装置の位置を特定することで、当該特定時刻における各ＧＮＳＳ位置特定装置の位置関係が取得される。当該重機上における各位置特定装置の位置を特定することで、その時刻における当該重機の向きおよび傾きを算出することができる。
複数のＧＮＳＳ位置特定装置を用いた重機の向きおよび傾きの検出は、測位位置の相対位置関係を用いるので、各ＧＮＳＳ位置特定装置における誤差が相殺され、高い精度が得られる。
特徴点抽出部３０７は、ＵＡＶ１００から撮影した空撮画像を画像処理し、その中から特徴点の抽出を行う。この特徴点を利用して各種の測量に係る処理や３次元モデルの作成が行われる。
以下、特徴点の扱いについて説明する。写真測量のデータとしては、対象となる土地の形状等のデータが必要なのであり、その土地上で作業を行う重機２００，２１０，２２０の特徴点のデータは不要である。なぜなら、重機は、その土地の形状に含まれるものではないからである。また、重機は移動可能であり、静止せず移動している場合がある。写真測量から移動しているものの特徴点の特定には、誤差や誤検出を伴うので、特徴点として用いるのは適切でない。この意味でも重機の特徴点のデータは不要である。
そこで、特徴点の抽出の際、対象画像中の重機の部分を予め除外しておく。こうすることで、重機が測量対象の土地の一部として特徴点として抽出される事態を避けることができる。また、重機を特徴点として抽出した後で、それを除去する（あるいは他のデータと置き換える）態様も考えられる。また、重機の特徴点が抽出されそうな範囲を予め想定し、その範囲からの特徴点の抽出を行わない、あるいはその範囲から抽出された特徴点を除去する（あるいは他のデータと置き換える）態様も考えられる。
同期信号生成部３０８は、ＵＡＶ１００が搭載したカメラ１０１の撮影タイミングと重機が備えた位置特定装置（例えば、重機２００の位置特定装置２０１）の測位タイミングを同期させるための同期信号を生成する。この同期信号は、通信装置３０９からＵＡＶ１００および重機２００，２１０，２２０に送信される。ＵＡＶ側での撮影タイミングと重機側での測位タイミングとを同期させる方法として、ＧＮＳＳの航法信号に含まれるタイミング信号を利用する方法もある。また、ＵＡＶ側と重機側で備えた時計の時刻を予め合わせておき、ＵＡＶでの撮影と重機側での位置特定処理とが同期して行われるようにする方法もある。
通信装置３０９は、ＵＡＶとの間の通信、重機との間の通信、他の機器（例えば、データサーバ等）との間の通信、操作端末との間の無線通信等を行う。勿論、ＵＳＢ規格等の有線を利用しての通信も可能である。操作端末としては、専用の操作端末、スマートフォン、タブレット、ＰＣ（パーソナル・コンピュータ）等が利用できる。
記憶部３１０は、測量データ処理装置３００の動作に必要な各種のデータおよび動作の結果のデータを記憶する。例えば、記憶部３１０には、測量データ処理装置３００の動作プログラム、動作プログラムの実行に必要な各種のデータ、重機の識別表示のデータ、識別表示の識別処理に必要なデータ、画像データ受付部３０１および位置データ受付部３０２で受け付けたデータ等が記憶される。
探索範囲設定部３１１は、空撮画像中から重機２００，２１０，２２０を検出し、識別表示２０２，２１２，２２２の探索範囲の設定を行う。以下、探索範囲の設定に係る処理について説明する。この処理では、ステレオ写真画像における特徴点の抽出、抽出した特徴点のステレオ写真画像における対応関係の特定、特定した特徴点の時間軸上における解析を行う。ステレオ写真画像における特徴点の抽出および抽出した特徴点のステレオ写真画像における対応関係の特定については、例えば特開２０１３−１７８６５６号公報に記載されている。
異なる時刻に撮影された航空写真を比較すると、地上を移動する物体は、地上における位置が異なるので、背景の点群から移動体の点群を分離抽出できる。この原理を用いると、重機の可能性の高い点群を抽出できる。この重機の可能性の高い点群を含む領域を識別表示の探索領域として設定する処理が探索範囲設定部３１１で行われる。識別表示の探索範囲を絞ることで、識別表示を探索に要する処理の負担を下げ、また処理時間を短縮できる。
識別表示検出部３０３は、上記の探索範囲の中で画像認識技術による識別表示の検出を行う。この場合、処理の対象となる領域が限定されているので、当該領域にハードウェアの演算能力を集中して投入でき、より短時間およびより高い精度で識別表示を検出できる。
（処理例１）
この例では、ＵＡＶからの画像データの回収は、飛行終了後に行われる。まず、図６の作業を行い写真測量用の航空写真を得る。この例では、図１に示す土木作業現場を想定する。まず、重機２００，２１０，２２０が作業を行う土木作業現場の上空での飛行計画を立てる。飛行計画は、作業を行う各重機が偏りなく撮影できるように留意して立てる。そして、ＵＡＶ１００を飛ばし、上空から複数枚の写真撮影を行う（ステップＳ１１）。飛行計画に基づく飛行および航空写真の画像データを得たら、ＵＡＶ１００を回収する（ステップＳ１２）。
ＵＡＶ１００を回収したら、図４の測量データ処理装置３００を利用して図７の処理を行う。図７の処理を行うためのプログラムは、記憶部３１０や適当な記憶領域に記憶され、そこから読み出されて測量データ処理装置３００において実行される。このプログラムを記憶媒体（例えば、ＣＤＲＯＭや記憶サーバ等）に記憶させ、そこから測量データ処理装置３００にダウンロードする形態も可能である。
図７の処理において、ステップＳ１０１の処理は、図４の画像データ受付部３０１および位置データ受付部３０２で行われ、ステップＳ１０３の処理は、図４の識別表示検出部３０３で行われ、ステップＳ１０４の処理は、図４の識別部３０４で行われ、ステップＳ１０５の処理は、図４の向き検出部３０６で行われ、ステップＳ１０６の処理は、図４の位置特定部３０５で行われる。
図７の処理が開始されると、まずＵＡＶ１００から撮影した画像の画像データ、および重機２００，２１０，２２０の位置のデータの取得が行わる（ステップＳ１０１）。ここで、画像のデータは、撮影時におけるＵＡＶ１００の位置、時刻、姿勢のデータと関連付けられており、重機の位置のデータは、位置測定時の重機の時刻と関連付けされている。なお、重機の側で姿勢を計測した場合は、位置測定時刻における姿勢のデータもステップＳ１０１で取得される。
次いで、取得した画像データの中から処理の対象となる空撮画像の一つが選択される（ステップＳ１０２）。対象となる空撮画像を選択したら、公知の画像認識技術を利用して識別表示２０２，２１２，２２２を検出する（ステップＳ１０３）。
識別表示を検出したら、識別内容に基づき、当該識別表示を備えた重機を他の重機と識別し特定する（ステップＳ１０４）。例えば、空撮画像から識別表示２０２が検出されたとする。この場合、識別表示２０２から重機２００が特定され、ここで対象となっている空撮画像中における重機２００が特定される。重機の特定は、ここで対象となる空撮画像から識別表示が検出された全ての重機を対象に行われる。
次に、特定した重機の向きの検出が行われる（ステップＳ１０５）。この処理は、画像解析や重機から得られる姿勢の情報（例えば、ＩＭＵや傾き検出装置の情報）に基づいて行われる。向きの検出を空撮画像に基づき行う形態も可能である。次に、図５に関連して説明した処理を行い、ステップＳ１０４で特定した重機の位置（ＧＮＳＳ位置特定装置のアンテナの位置）の特定を行い、更に識別表示２０２，２１２，２２２の位置を基準点（標定点）として特定する処理を行う（ステップＳ１０６）。
そして、処理の対象となる次の空撮画像の有無が判定され（ステップＳ１０７）、次の画像があれば、ステップＳ１０２以下の処理が再度行われ、次の画像がなければ、処理を終了する。
（処理例２）
以下、重機を２台用いて多数の基準点の位置の特定を行う場合の例を説明する。図１０において、Ａ１は、重機１０と２０が写った空撮画像である。Ａ２は、Ａ１に対応する画像である。Ａ２の画像には、重機１０に基づく基準点（標定点）１１と、重機２０に基づく基準点（標定点）２１が特定された状態が示されている。Ａ２からは明らかでないが、実際のＡ２の画像では、背景に空撮した土地の画像が表示され、そこに基準点（標定点）１１と２１が表示されている。
ここで、重機１０と２０は、図１の重機２００や２１０と同様にＧＮＳＳ位置特定装置と識別表示を備え、上述した図６および図７の処理により、識別表示を用いた基準点の特定を行う。
Ｂ１は、Ａ１から特定の時間が経過した後における空撮画像である。Ｂ１には、Ａ１の撮影時刻から重機１０と２０が移動した状態が示されている。なお、正確には、Ａ１とＢ１は、撮影の視点が異なり、それためのズレが存在するが、ここでは視点の違いの画像への影響は無視している。
Ｂ２には、Ａ２において特定された基準点（標定点）に加えて、Ｂ１において特定された基準点１２，２２が画面中で特定された状態が示されている。新たに基準点が増えたのは、Ａ１の状態から重機１０と２０が移動し、移動先（Ｂ１の状態）で更に基準点の特定が行われたからである。
Ｃ１は、Ｂ１から特定の時間が経過した後における空撮画像である。Ｃ１には、Ｂ１の撮影時刻に比較して、重機１０は停止して動かず、重機２０が移動した状態が示されている。Ｃ２には、Ｂ２において特定された基準点（標定点）に加えて、Ｃ１において特定された基準点２３が画面中で特定された状態が示されている。ここで、重機１０は動いていないので、重機１０に係る基準点はＢ２に比較して増えていない。
Ｃ２には、基準点１１，１２，２１，２２，２３の位置（例えば、緯度，経度，高度）が空撮画像中で特定された状態が示されている。
図１０に示すように、重機が２台であっても、重機は動くので、位置を特定した基準点を多数確保できる。従来の技術では、多数の基準点を特定するためには、各基準点の位置にターゲットを配置し、更にその位置の測定を行う作業が必要であり、作業が煩雑で、またそのための時間も必要であった。これに対して、本発明を利用した場合、重機を稼働させるだけで図１０に示すように多数の基準点を得ることができ、コストと時間を削減できる。
（優位性）
測量データ処理装置３００は、地上における複数の基準点の位置を特定する装置であって、前記地上を走行し、ＧＮＳＳを利用した位置の特定を行うＧＮＳＳ位置特定装置２０１，２１１，２２１および他と識別するための識別表示２０２，２１２，２３２を備えた複数の重機（車両）２００，２１０，２２０を撮影した航空写真の画像データを受け付ける画像データ受付部３０１と、前記複数の重機それぞれにおけるＧＮＳＳ位置特定装置が特定した当該重機の位置のデータを受け付ける位置データ受付部３０２と、前記画像データから前記複数の重機それぞれの識別表示を検出する識別表示検出部３０３と、前記航空写真における前記複数の重機それぞれを識別する識別部３０４と、位置データ受付部３０２が受け付けた重機２００，２１０，２２０の位置のデータおよび識別部３０４が得た識別情報に基づき、当該航空写真における地上の基準点の位置を特定する位置特定部３０５とを備える
本実施形態で示した技術によれば、重機に搭載した識別表示を航空測量におけるターゲットとして利用することで、ターゲットの設置に係る手間を削減できる。また、重機は土木作業現場を動き回るので、重機の数が少なくても多数の基準点を確保できる。ここでは、車両として重機を用いる例を示したが、トラック等を重機と同様に利用することができる。また、車両は有人により運転される場合に限定されず、無人で運転されるものであってもよい。また、車両が土木作業等の作業を行わず、静止―移動―静止―移動・・・を繰り返し、基準点の特定を行う形態も可能である。
（他の例）
ＵＡＶ１００が空撮した画像のデータを飛行中のＵＡＶ１００から無線で測量データ処理装置３００に送信し、リアルタイムに測量データ処理装置３００における処理を行う形態も可能である。この場合、飛行中のＵＡＶ１００の通信装置１０７から無線信号によって空撮した画像の画像データが送信され、それが測量データ処理装置３００で受信される。また、稼働中の重機２００，２１０，２２０からも測位データが測量データ処理装置３００に送信される。測量データ処理装置３００は、ＵＡＶ１００が飛行し、重機２００，２１０，２２０が稼働している状態で、上述した基準点を特定する処理を行う。この場合、処理速度にもよるが、重機２００，２１０，２２０の作業中に地形のデータ化（測量結果のデータ化、例えば対象となる地形の三次元モデル化）がある程度行われる。よって、例えば、作業中の重機にＵＡＶ１００からの航空測量の結果をフィードバックし、その情報をその後の重機の作業や移動に役立てる形態も可能である。
ＵＡＶ側での撮影と重機側での測位とを同期して行わない場合、ＵＡＶ側の撮影時刻と重機側の位置特定時刻が最も近い組み合わせ、あるいは規定の時間差以内の組み合わせを抽出し、対応する処理として取り扱う。
２．第２の実施形態
図４の測量データ処理装置３００は、専用のハードウェアで構成されていてよいし、ＰＣ，タブレット，スマートフォン等に動作用ソフトウェアをインストールすることで、図４の機能を実現する形態でもよい。また例えば、一部の演算をタブレット等の携帯型のコンピュータで行い、携帯型のコンピュータでは困難な演算を外付け機器で行う形態としたシステムも可能である。これは、タブレットに限らず、ＰＣやスマートフォンの場合も同じである。また、遠隔地に配置されたサーバと、そこにインターネット回線等を介して接続されたタブレットやスマートフォンを用いて図４の構成をシステムとして構成する形態も可能である。すなわち、図４の構成を通信回線で接続された複数の独立したハードウェアで実現するシステムも可能である。この場合、分散配置された機能部が通信を介して統合されて機能するシステムが構成される。そしてこのシステムにおいて、例えば図７の処理が実行される。
３．基準点の利用について
本明細書で開示した発明を利用して取得した基準点の利用については、従来の地表に配置したターゲットを用いて取得した基準点の場合と同じであるが、以下一例を説明する。
例えば、取得した基準点のうち、複数画像間で点が動いていないと判断できた点はステレオ計測により座標値を取得でき、検証点や調整用基準点に利用できる。
例えば、ＵＡＶを用いた航空写真測量では、撮影対象が重複する画像を用いてステレオ写真測量を行い、被撮影対象の三次元データを得る。この際、飛行ログの記憶されている画像の撮影時刻、ＵＡＶの位置と姿勢のデータを用いてステレオ写真計測が行われる。この技術では、ＵＡＶの位置と姿勢のデータの精度が重要であるが、そこに誤差が含まれている場合がある。この誤差があると、得られる撮影対象の三次元データにも誤差が生じる。
この三次元計測結果の誤差の評価に基準点が利用される。この場合、基準点は誤差の検証に用いられる検証点として利用される。以下、基準点を検証点として用いる場合の一例を説明する。
まず、重複する領域が撮影された視点の位置が異なる２枚以上の航空写真を取得する。そして、この２枚以上の航空写真の中で動いていない複数の基準点を取得する。そして、対応する基準点を対象に前方交会法により当該基準点の座標を算出する。
そして、上記算出した基準点の位置と、図１に関連する方法で計測した当該基準点の位置とを比較することで、ステレオ写真計測に基づく位置の算出の誤差が評価される。
次に、基準点を調整用基準点として利用する場合を説明する。この場合、上述した基準点を用いた誤差の評価の結果に基づき、飛行ログに基づくステレオ写真計測（三次元測量）の結果を調整（修正）する。
また、基準点をＵＡＶの位置と姿勢に係るデータの修正に利用することもできる。この場合も重複する領域が撮影された視点の位置が異なる２枚以上の航空写真を取得する。そして、この２枚以上の航空写真の中で動いていない複数の基準点を取得する。
そして、２枚以上の航空写真に写った複数の基準点の図１に関連する方法で計測した座標を用いて、既知の方法によりＵＡＶのカメラの位置と姿勢を計算する。この計算結果とＵＡＶの飛行ログのデータを比較することで、ＵＡＶの飛行位置のデータと姿勢データの検証や修正が行われる。なお、１枚の航空写真に写った多数（例えば４点以上）の基準点を用いて当該航空写真の撮影時におけるＵＡＶのカメラの位置と姿勢を計算することも可能である。
１００…ＵＡＶ、１０１…カメラ、２００…重機、２０１…ＧＮＳＳ位置特定装置、２０２…識別表示、２１０…重機、２１１…ＧＮＳＳ位置特定装置、２１２…識別表示、２２０…重機、２２１…ＧＮＳＳ位置特定装置、２２２…識別表示、１０…重機、２０…重機。

Claims (13)

  1. 地上における複数の基準点の位置を特定する装置であって、
    前記地上を走行し、ＧＮＳＳを利用した位置の特定を行うＧＮＳＳ位置特定装置および他と識別するための識別表示を備えた車両を撮影した航空写真の画像データを受け付ける画像データ受付部と、
    前記ＧＮＳＳ位置特定装置が特定した前記車両の位置のデータを受け付ける位置データ受付部と、
    前記画像データから前記車両の前記識別表示を検出する識別表示検出部と、
    前記識別表示に基づき前記航空写真における前記車両を識別する識別部と、
    前記位置データ受付部が受け付けた前記車両の前記位置のデータおよび前記識別部が得た識別情報に基づき、前記航空写真における地上の基準点の位置を特定する位置特定部と
    を備える測量データ処理装置。
  2. 前記位置特定部は、前記識別表示の位置に基づき、基準点の位置の特定を行う請求項１に記載の測量データ処理装置。
  3. 前記識別表示の位置は、前記車両の水平方向における向きと前記車両の位置のデータに基づいて特定される請求項２に記載の測量データ処理装置。
  4. 前記識別表示の位置は、前記車両の傾きと前記車両の位置のデータに基づいて特定される請求項２または３に記載の測量データ処理装置。
  5. 前記車両の水平方向における向きは、前記車両上における複数の位置のデータに基づいて特定される請求項３に記載の測量データ処理装置。
  6. 前記車両の傾きは、前記車両上における複数の位置のデータに基づいて特定される請求項４に記載の測量データ処理装置。
  7. 前記車両には、複数の前記識別表示が配置されており、
    前記複数の識別表示の位置関係に基づき、前記車両の水平方向における向きが算出される請求項３〜６のいずれか一項に記載の測量データ処理装置。
  8. 視点の異なる複数の前記航空写真に基づき、前記車両の水平方向における向きが算出される請求項３〜７のいずれか一項に記載の測量データ処理装置。
  9. 前記航空写真の中から特徴点を抽出する特徴点抽出部を備え、
    前記識別表示が検出された前記車両に係る特徴点が前記航空写真の画像の特徴点として利用されない請求項１〜８のいずれか一項に記載の測量データ処理装置。
  10. 異なる時刻に撮影された前記航空写真の画像データに基づき、地上を移動する物体を検出し、該検出の結果に基づいて前記識別表示を探索する範囲を設定する探索範囲設定部を備える請求項１〜９のいずれか一項に記載の測量データ処理装置。
  11. 地上における複数の基準点の位置を特定するシステムであって、
    前記地上を走行し、ＧＮＳＳを利用した位置の特定を行うＧＮＳＳ位置特定装置および他と識別するための識別表示を備えた車両を撮影した航空写真の画像データを受け付ける画像データ受付部と、
    前記ＧＮＳＳ位置特定装置が特定した前記車両の位置のデータを受け付ける位置データ受付部と、
    前記画像データから前記車両の前記識別表示を検出する識別表示検出部と、
    前記識別表示に基づき前記航空写真における前記車両を識別する識別部と、
    前記位置データ受付部が受け付けた前記車両の前記位置のデータおよび前記識別部が得た識別情報に基づき、前記航空写真における地上の基準点の位置を特定する位置特定部と
    を備える測量データ処理システム。
  12. 地上における複数の基準点の位置を特定する方法であって、
    前記地上を走行し、ＧＮＳＳを利用した位置の特定を行うＧＮＳＳ位置特定装置および他と識別するための識別表示を備えた車両を撮影した航空写真の画像データを受け付ける画像データ受付ステップと、
    前記ＧＮＳＳ位置特定ステップで特定した前記車両の位置のデータを受け付ける位置データ受付ステップと、
    前記画像データから前記車両の前記識別表示を検出する識別表示検出ステップと、
    前記識別表示に基づき前記航空写真における前記車両を識別する識別ステップと、
    前記位置データ受付ステップで受け付けた前記車両の前記位置のデータおよび前記識別ステップで得た識別情報に基づき、前記航空写真における地上の基準点の位置を特定する位置特定ステップと
    を備える測量データ処理方法。
  13. 地上における複数の基準点の位置を特定する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    コンピュータを
    前記地上を走行し、ＧＮＳＳを利用した位置の特定を行うＧＮＳＳ位置特定装置および他と識別するための識別表示を備えた車両を撮影した航空写真の画像データを受け付ける画像データ受付部と、
    前記車両における前記ＧＮＳＳ位置特定装置が特定した前記車両の位置のデータを受け付ける位置データ受付部と、
    前記画像データから前記車両の前記識別表示を検出する識別表示検出部と、
    前記識別表示に基づき前記航空写真における前記車両を識別する識別部と、
    前記位置データ受付部が受け付けた前記車両の前記位置のデータおよび前記識別部が得た識別情報に基づき、前記航空写真における地上の基準点の位置を特定する位置特定部と
    として動作させる測量データ処理用プログラム。
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