JP7208061B2 - 球形マーカー検出方法 - Google Patents
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Description
特殊な形状としているものの一例として先行技術文献のようなものがある。
あるいは事前にスフィアが存在する座標を大まかに設定してそれ以外の座標に存在する偽スフィアをフィルターリングできるようにするなどの作業が必要になる。
どちらにしても偽スフィアを除去するために必要な工数は効率の良い測量作業の妨げとなっていた。
本発明の三次元レーザー光走査装置による測量において使用される球形マーカーの検出方法は、
「球形マーカー形状入力ステップと、
点群データ取得ステップと、
点群データ取得ステップで取得した点群データのダウンサンプリングを行うダウンサンプリングステップと、
ダウンサンプリングステップで生成された点群データに基づいて反射値画像を作成する反射値画像作成ステップと、
複数の閾値によって複数の二値化された二値化反射値画像を生成する二値化反射値画像生成ステップと、
複数の二値化された反射値画像から円を検出する円検出ステップと、
円検出ステップで検出された複数の円の重畳または同一を判定する円判定ステップと、
円判定ステップによって円と判定された有効円について円の形状解析を行う円解析ステップと、
円解析ステップによって得られた円の形状情報の中から球形マーカー形状入力ステップで入力された球形マーカーの形状と一致するものを球形マーカーとして認識する球形マーカー認識ステップと、を実行し、
円解析ステップにおいて、RANSAC処理、LMedS処理、最小二乗法による処理、の順番に処理を行う」
ことを特徴としている。
さらに三次元レーザー光走査装置においてこの検出方法を用いることを特徴としている。
図1および図2に記載の流れ図は、本発明の検出方法の処理の流れの全体であり、図1の「各円解析ループ」項でサブルーチンを呼び出す。このサブルーチンの呼び先は図3である。
更にこの「各円解析ループ」処理内で「円の解析」項でサブルーチンを呼び出す。このサブルーチンの呼び先は図5である。
三次元レーザー光走査装置で取得した点群データとスフィア半径値を入力する。
点群データの品質によっては、アウトライアを除去、フィルターによるノイズ低減処理、を行っても良い。
点群データ数が多い場合や、処理時間を短縮させるために、ダウンサンプリングを行う。
ダウンサンプリングした点群データに基づいて、反射値画像データを作成する。
図7は、コントラストを強調した反射値画像データの一例である。図6と同じ点群データに基づいている。結果、複数の閾値を用いてコントラストが異なる度合で強調された複数の反射値画像データが生成される。
図8は、図7(で示した反射値画像データと他の複数のコントラスト強調処理された反射値画像データ)に基づいて円が検出された様子を示している。
図6および図7にはスフィアが含まれているが、それ以上に偽スフィアに相当するものが検出されている。
それぞれの円ひとつひとつについて、図3にある「各円解析」の通り、円の解析を行う。
「円の解析」の詳細は図4および図5において流れ図を記載している。
各円についての解析結果の一覧に基づき、座標が同じスフィアは同一と判断する。
円の中心付近の複数の点について、原点からの距離に対する統計量を計算する。
標準偏差がスフィアと考えられないほど大きい時、その円(点群データ)はスフィアではないと判断し、次の円の処理を行う。
10X10程度大きさに円付近の点群データをダウンサンプリングする。
円の中心付近の点について原点からの距離の平均値に対して、検出するスフィアの直径の範囲内にない点は除外する。これにより、背景などは除去される。
球を推定するRANSAC処理とは、点群からランダムに4点検出し、
球の式
(x-a1)2 + (y-b1)2 + (z-c1)2 = r1 2
を計算する。この式は、中心座標(a1,b1,c1)、半径r1の球を表す。
半径r1に対して、最大値rmax1最小値rmin1を設定しておく。
計算したr1がrmax1とrmin1の間に入っている時、球の式が有効となる。
球の式が有効でない時は、ランダムに4点を検出するところへ戻る。
半径r1に対して閾値s1を設定しておく。
r1±s1の範囲内にある点を記録する。
これらの処理を設定した回数分繰り返して行い、最大の点が存在する推定を正しい推定として判断する。
すべての球の式が有効でない時は、その円(点群データ)はスフィアではないと判断し、次の円の処理に進む。
RANSAC処理後の点の数に対して、閾値t1を設定する。RANSAC処理後の点の数が閾値t1より少なかった時、その点群データはスフィアではないと判断し、次の円の処理に進む。
RANSAC処理後の点群データに対して、LMedS(Least Median of Squares)処理を行う。
球を推定するLMedS処理は基本的にRANSAC処理と同様な処理を行う。
ただし、繰り返し処理をした後、二乗誤差の中央値が最も小さい時の推定を正しい推定として判断する。
その点群データに対して、LMedS処理を行う。
LMedS処理後の点群データに対して、最小二乗法で、球の式を計算する。半径に対する誤差の標準偏差σを計算し、±3σに入らない点を除去する。
上記処理後の点群データに対して、再度最小二乗法で球の式を計算し、それをスフィアの座標と半径とする。
1.RANSAC(強い)
2.LMedS
3.最小二乗法 (弱い)
また、正確性については以下の順となる。
1.最小二乗法 (高い)
2.LMedS
3.RANSAC (低い)
1.RANSAC
2.LMedS
3.最小二乗法
の順番に処理を行う事により、ノイズに強く正確なスフィアを推定出来る。
このような方法により点群データに含まれるスフィアを精度よく検出できるため、偽スフィアの除去に工数を裂かれることが無く、効率の良い測量作業を行うことができることとなる。
Claims (2)
- 三次元レーザー光走査装置による測量において使用される球形マーカーの検出方法であって、
球形マーカー形状入力ステップと、
点群データ取得ステップと、
前記点群データ取得ステップで取得した点群データのダウンサンプリングを行うダウンサンプリングステップと、
前記ダウンサンプリングステップで生成された点群データに基づいて反射値画像を作成する反射値画像作成ステップと、
複数の閾値によって複数の二値化された二値化反射値画像を生成する二値化反射値画像生成ステップと、
前記複数の二値化された反射値画像から円を検出する円検出ステップと、
前記円検出ステップで検出された複数の円の重畳または同一を判定する円判定ステップと、
円判定ステップによって円と判定された有効円について円の形状解析を行う円解析ステップと、
前記円解析ステップによって得られた円の形状情報の中から前記球形マーカー形状入力ステップで入力された球形マーカーの形状と一致するものを球形マーカーとして認識する球形マーカー認識ステップと、
を実行し、
前記円解析ステップにおいて、RANSAC処理、LMedS処理、最小二乗法による処理、の順番に処理を行うこと、を特徴とする検出方法。 - 請求項1に記載の方法を用いて球形マーカーを検出する三次元レーザー光走査装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2010250743A (ja) | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 自動走行車両及び道路形状認識装置 |
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JP2004239747A (ja) | 2003-02-06 | 2004-08-26 | Pulstec Industrial Co Ltd | 3次元画像データ生成方法 |
JP2009536731A (ja) | 2006-05-11 | 2009-10-15 | プライム・センス・リミテッド | 深度マップによるヒューマノイド形状のモデル化 |
JP2010250743A (ja) | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 自動走行車両及び道路形状認識装置 |
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