JP2005215917A - Construction drawing creation support method and replacement model creation method - Google Patents
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Abstract
【課題】 施工現場の遠近による距離関係を考慮した施工図作成を可能とする施工図作成支援方法を提供する。
【解決手段】 レーザスキャナによって施工図作成対象の三次元点群データを得ると共に、前記施工図作成対象をデジタル写真撮影して二次元カラー画像データを取得する。前記三次元点群データは隣接する各点を結んだ三角形パッチモデルを作成し、前記二次元カラー画像データは前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行って、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成する。両者のモデルを合成し、施工図作成対象の三次元合成モデルを作成し、当該三次元合成モデルの輪郭線を抽出する。抽出した輪郭線をＣＡＤ図面としてデジタル変換することにより、前記輪郭線を施工図面として反映させる。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a construction drawing creation support method capable of creating a construction drawing in consideration of a distance relation depending on the distance of construction site.
Three-dimensional point cloud data for construction drawing creation is obtained by a laser scanner, and two-dimensional color image data is obtained by taking a digital photograph of the construction drawing creation target. The three-dimensional point cloud data creates a triangular patch model that connects adjacent points, and the two-dimensional color image data performs a digital photogrammetry of a defective portion of the three-dimensional point cloud data, and a digital photograph of the point Create a survey model in three dimensions. Both models are synthesized, a 3D composite model for construction drawing creation is created, and an outline of the 3D composite model is extracted. The extracted contour line is digitally converted as a CAD drawing to reflect the contour line as a construction drawing.
Description
本発明は、施工図作成支援方法およびリプレースモデル作成方法に係り、特にレーザスキャナによって得られる三次元点群データや、デジタル写真撮影によって得られるデジタル写真データ等のラスターデータを利用して施工現場の三次元モデルを作成し、施工現場（施工図作成対象）の施工図作成の効率化を図ると共に、リプレース時のスペース検討等に利用する方法に関する。 The present invention relates to a construction drawing creation support method and a replacement model creation method, and in particular, by using raster data such as three-dimensional point cloud data obtained by a laser scanner and digital photograph data obtained by digital photography, The present invention relates to a method of creating a three-dimensional model to improve the efficiency of construction drawing creation at a construction site (work drawing creation target) and to use it for examining the space at the time of replacement.
従来の施工図作成では、コンベックスなどによる手計測を主とした現地計測での結果を基に、顧客などから予め入手した図面を基に追記・修正を行っていた。この現地計測にあたっては、機器の細かな寸法計測は行わず、機器と壁面との間隔などおおまかな位置関係のみを計測していた。 In conventional construction drawing creation, additions and corrections were made based on drawings obtained in advance from customers, etc., based on the results of local measurements, mainly by hand measurements using convexes. In this on-site measurement, the detailed dimensions of the equipment were not measured, but only a rough positional relationship such as the distance between the equipment and the wall surface was measured.
しかし、従来の施工図作成方法では、現場での詳細な位置関係を計測していないことから、施工図作成前段階などで行われるリプレース時のスペース検討などにおいて現状把握の正確性に欠けることに問題があった。 However, since the conventional construction drawing creation method does not measure the detailed positional relationship at the site, the accuracy of grasping the current situation is lacking in the space examination at the time of replacement performed at the stage before construction drawing creation etc. There was a problem.
そこで本願出願人は特許文献１のような施工図の作成支援方法を提案している。特許文献１に示す方法は、施工現場をデジタルカメラ等によって撮影し、当該デジタル写真撮影によって得られるラスターデータにラスベク変換を施し、ベクターデータとし、これをＣＡＤ図面に反映させるという方法である。 Therefore, the applicant of the present application has proposed a construction drawing creation support method as in Patent Document 1. The method shown in Patent Document 1 is a method in which a construction site is photographed with a digital camera or the like, the raster data obtained by the digital photograph photographing is subjected to a Lasbeck transformation to be vector data, and this is reflected in a CAD drawing.
特許文献１における施工図作成支援方法の工程としては概ね以下の通りである。
まず、デジタルカメラによって施工現場のデジタル写真撮影を行う。次に、当該デジタル写真データをコンピュータ等に取り込み、画像データ（ラスターデータ）として記録する。次に、前記画像データのコントラスト調整を行い、当該画像を白黒画像（例えばグレイスケール）に変換し、当該画像の輪郭線を抽出する。抽出した輪郭線をベクターデータに変換し、線画像とする。前記線画像と、前記デジタル写真データとを重ね合わせ、前記線画像の不要箇所や、余分な部分をオペレータが修正し、修正後の線画像をＣＡＤデータに変換して保存する。
First, digital photographs are taken at the construction site using a digital camera. Next, the digital photograph data is taken into a computer or the like and recorded as image data (raster data). Next, the contrast of the image data is adjusted, the image is converted into a black and white image (for example, gray scale), and the outline of the image is extracted. The extracted contour line is converted into vector data to obtain a line image. The line image and the digital photograph data are overlaid, an operator corrects an unnecessary portion or an extra portion of the line image, and converts the corrected line image into CAD data and stores it.
特許文献１に挙げられる施工図作成支援方法によれば、施工現場の詳細な計測を行うことなく施工現場のＣＡＤ図面を得ることができる。
しかし、特許文献１の施工図作成支援方法は、デジタル写真撮影によって得られた画像データをそのまま線画像として反映させているので、作成可能な図面データとしては中心投影画像によるものに限られてしまい、正射投影画像（オルソ画像）のデータを残すことができないため、遠近による距離関係が図面上では、わかりづらくなってしまうという問題がある。
According to the construction drawing creation support method listed in Patent Document 1, it is possible to obtain a CAD drawing of a construction site without performing detailed measurement of the construction site.
However, since the construction drawing creation support method of Patent Document 1 reflects image data obtained by digital photography as it is as a line image, the drawing data that can be created is limited to the center projection image. Since the data of the orthographic projection image (ortho image) cannot be left, there is a problem that the distance relationship by perspective becomes difficult to understand on the drawing.
本発明では、施工現場の遠近による距離関係（実寸法等）を考慮した施工図作成を可能とする施工図作成支援方法を提供すると共に、施工現場におけるリプレース時のスペース検討等に利用することが可能なリプレースモデルの作成方法を提供することを目的とする。 In this invention, while providing the construction drawing creation support method which enables the construction drawing creation which considered the distance relation (actual dimension etc.) by the distance of construction site, it can utilize for the space examination at the time of replacement in a construction site, etc. An object is to provide a method for creating a possible replacement model.
上記目的を達成するために、本発明に係る施工図作成支援方法は、レーザスキャナによって施工図作成対象の三次元点群データを得ると共に、前記施工図作成対象をデジタル写真撮影して二次元カラー画像データを取得し、前記三次元点群データは隣接する各点を結んだ三角形パッチモデルを作成し、前記二次元カラー画像データは前記三次元点群データの計測範囲とのオーバーラップ部分から位置情報を取得して、前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行い、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成し、前記三角形パッチモデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工図作成対象の三次元合成モデルを作成する工程と、前記三次元合成モデルの輪郭線を抽出して線画像若しくは当該線画像に基づいた三次元モデルを作成し、前記線画像若しくは三次元モデルをＣＡＤ図面に変換する工程と、
から成ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a construction drawing creation support method according to the present invention obtains 3D point cloud data of a construction drawing creation target by a laser scanner, and digitally photographs the construction drawing creation target to obtain a 2D color. The image data is acquired, the 3D point cloud data creates a triangular patch model connecting adjacent points, and the 2D color image data is positioned from an overlapping portion with the measurement range of the 3D point cloud data. Obtain information, perform digital photogrammetry of the defect portion of the three-dimensional point cloud data, create a three-dimensional digital photogrammetry model of the location, the digital photogrammetry model to the defect portion of the triangular patch model The process of creating a 3D composite model for creating construction drawings and extracting the outline of the 3D composite model Create a three-dimensional model based on the image or the line image, and converting the line image or three-dimensional model in the CAD drawing,
It is characterized by comprising.
また、レーザスキャナによって施工図作成対象の三次元点群データを得ると共に、前記施工図作成対象をデジタル写真撮影して二次元カラー画像データを取得し、前記二次元カラー画像データ上において任意に３点以上を選択し、当該選択した各点に、前記三次元点群データに基づく三次元位置情報を与え、前記選択点の三次元位置情報に基づいて、前記施工図作成対象のデジタル写真撮影時におけるデジタルカメラと前記レーザスキャナとの相対的な位置関係を求め、求めた相対的位置関係と、選択した点における三次元位置情報とに基づいて、前記点群データの各点のデータに前記カラー画像データの画像データを対応させて施工図作成対象の三次元の色付点群データを作成し、前記色付点群データの輪郭線を抽出して線画像若しくは当該線画像に基づいた三次元モデルを作成する工程と、前記三次元点群データから位置情報を取得した前記二次元カラー画像データによって前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行い、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成する工程と、前記三次元モデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工現場の三次元合成モデルを作成する工程と、前記三次元合成モデルをＣＡＤ図面に変換する工程と、から成ることを特徴とすることもできる。 In addition, 3D point cloud data for construction drawing creation is obtained by a laser scanner, and the construction drawing creation target is digitally photographed to obtain two-dimensional color image data. Select a point or more, give each selected point three-dimensional position information based on the three-dimensional point cloud data, and based on the three-dimensional position information of the selected point, at the time of digital photography of the construction drawing creation target And calculating the relative positional relationship between the digital camera and the laser scanner in the point cloud data based on the determined relative positional relationship and the three-dimensional positional information on the selected point. Corresponding image data of the image data creates three-dimensional colored point cloud data for construction drawing creation, extracts the outline of the colored point cloud data and extracts the line image or A step of creating a three-dimensional model based on a line image; and a digital photogrammetry of a defective portion of the three-dimensional point cloud data by the two-dimensional color image data obtained by acquiring position information from the three-dimensional point cloud data; A step of creating a digital photogrammetry model of a part in three dimensions, and a step of fitting the digital photogrammetry model into a defective portion of the three-dimensional model and performing relative positioning to create a three-dimensional composite model of a construction site And a step of converting the three-dimensional synthetic model into a CAD drawing.
また、上記目的を達成するために、本発明に係るリプレースモデル作成方法は、レーザスキャナによって施工現場の三次元点群データを得ると共に、前記施工現場をデジタル写真撮影して二次元カラー画像データを取得し、前記三次元点群データは隣接する各点を結んだ三角形パッチモデルを作成し、前記二次元カラー画像データは前記三次元点群データの計測範囲とのオーバーラップ部分から位置情報を取得して、前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行い、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成し、前記三角形パッチモデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工現場の三次元合成モデルを作成することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a replacement model creation method according to the present invention obtains three-dimensional point cloud data of a construction site by a laser scanner, and digitally photographs the construction site to obtain two-dimensional color image data. The three-dimensional point cloud data creates a triangular patch model connecting adjacent points, and the two-dimensional color image data obtains position information from the overlapping portion with the measurement range of the three-dimensional point cloud data. Performing a digital photogrammetry of the defect portion of the three-dimensional point cloud data, creating a digital photogrammetry model of the portion in three dimensions, and fitting the digital photogrammetry model into the defect portion of the triangular patch model It is characterized by creating a three-dimensional synthetic model of the construction site by performing a general alignment.
また、上記目的を達成するためのリプレースモデル作成方法は、レーザスキャナによって施工現場の三次元点群データを得ると共に、前記施工現場をデジタル写真撮影して二次元カラー画像データを取得し、前記二次元カラー画像データ上において任意に３点以上を選択し、当該選択した各点に、前記三次元点群データに基づく三次元位置情報を与え、前記選択点の三次元位置情報に基づいて、前記施工現場のデジタル写真撮影時におけるカメラと前記レーザスキャナとの相対的な位置関係を求め、求めた相対的位置関係と、選択した点における三次元位置情報とに基づいて、前記点群データの各点のデータに前記カラー画像の画像データを対応させて施工現場の三次元の色付点群データを作成し、前記色付点群データの輪郭線を抽出して線画像を作成し、当該線画像に基づいた三次元モデルを作成すると共に、前記三次元点群データから位置情報を取得した前記二次元カラー画像データによって前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行って、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成し、前記三次元モデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工現場の三次元合成モデルを作成することを特徴とするものであっても良い。 In addition, a replacement model creation method for achieving the above-described object includes obtaining a three-dimensional point cloud data of a construction site by a laser scanner, obtaining a two-dimensional color image data by taking a digital photograph of the construction site, and obtaining the two-dimensional color image data. Three or more points are arbitrarily selected on the three-dimensional color image data, each of the selected points is given three-dimensional position information based on the three-dimensional point cloud data, and based on the three-dimensional position information of the selected points, The relative positional relationship between the camera and the laser scanner at the time of digital photography at the construction site is obtained, and each point cloud data is determined based on the obtained relative positional relationship and the three-dimensional positional information at the selected point. The image data of the color image is made to correspond to the point data to create three-dimensional colored point cloud data on the construction site, and the contour line of the colored point cloud data is extracted to create a line An image is created, a three-dimensional model is created based on the line image, and a digital photograph of a defective portion of the three-dimensional point cloud data is obtained by the two-dimensional color image data obtained from the three-dimensional point cloud data. Surveying, creating a three-dimensional digital photogrammetry model of the relevant location, fitting the digital photogrammetry model into the defective part of the three-dimensional model, and performing relative positioning, a three-dimensional composite model of the construction site It may be characterized by creating.
上記のような特徴を有する本発明では、レーザスキャナによる三次元点群データ、およびデジタル写真撮影による二次元カラー画像データを利用して、施工図作成対象（施工現場）の三次元モデルを作成し、当該三次元モデルを基礎として施工図を作成するよう支援するため、必要に応じて正射投影画像（オルソ画像）の作成や、異なる視点からの画像を表示することが可能となり、各モデル間の距離を考慮した施工図の作成が可能となる。 In the present invention having the above-described features, a three-dimensional model of a construction drawing creation target (construction site) is created using three-dimensional point cloud data by a laser scanner and two-dimensional color image data by digital photography. In order to support the creation of construction drawings based on the 3D model, it is possible to create orthographic projection images (ortho images) and display images from different viewpoints as needed. It is possible to create a construction drawing that takes into account the distance.
また、施工図作成時には、既に三次元モデルが作成されているため、当該三次元モデルを利用して、リプレース時のスペース検討を行うことも可能となる。なお、前記三次元モデルには、レーザスキャナによる計測で得られた実寸法が付与されていることから、スペース検討時のモデルと実際の施工現場との誤差が少ない。 In addition, since a 3D model has already been created at the time of construction drawing creation, it is possible to examine the space at the time of replacement using the 3D model. In addition, since the actual dimension obtained by the measurement by the laser scanner is given to the three-dimensional model, there is little error between the model at the time of considering the space and the actual construction site.
また、三角形パッチモデルとデジタル写真測量モデルとを組み合わせて三次元合成モデルを作成するようにしたことにより、施工現場の三次元モデルの作成を簡易化でき、需要者（顧客）のニーズに応じて迅速な三次元モデルの作成を可能とすることができる。 In addition, by creating a 3D composite model by combining a triangular patch model and a digital photogrammetry model, it is possible to simplify the creation of a 3D model at the construction site and meet the needs of customers (customers). A rapid three-dimensional model can be created.
以下、本発明の施工図作成支援方法およびリプレースモデル作成方法に係る実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態のみに限定されるものではない。
図１に本発明に使用する装置の配置例を示す。本発明を実施するためのシステムの基本構成は、レーザスキャナ（レーザスキャニングセンサ）１０と、デジタルカメラ１２ａ、１２ｂと、それらの画像データを保管・解析するためのコンピュータ１４と、前記画像データ及び解析結果等を表示するための表示装置１６とから成る。
Hereinafter, embodiments according to the construction drawing creation support method and the replacement model creation method of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited only to embodiment shown below.
FIG. 1 shows an arrangement example of apparatuses used in the present invention. A basic configuration of a system for carrying out the present invention includes a laser scanner (laser scanning sensor) 10, digital cameras 12a and 12b, a computer 14 for storing and analyzing the image data, and the image data and analysis. And a display device 16 for displaying the result and the like.
前記レーザスキャナ１０は、計測対象（施工図及びモデルの作成対象）２２と当該レーザスキャナ１０のセンサ（不図示）との間をレーザパルスが往復する時間を計測することで前記計測対象２２との距離を計測し、同時にレーザビームを発射した方向を計測することで、計測対象２２の形状を三次元点群データとして取得するものである。計測対象２２の三次元点群データ取得に際してレーザスキャナ１０を使用することにより、計測対象２２にレーザ以外触れるものが無いため、計測対象２２に危害を加える虞が無い。また、計測対象２２の寸法を実測する必要がないため、高所等の危険箇所での計測作業を行う必要が無くなり、計測作業に係る危険を回避することができる。当該レーザスキャナ１０は、取得した三次元点群データの保管・解析を行うために、後述するコンピュータ１４に接続されている。 The laser scanner 10 measures the time that a laser pulse reciprocates between a measurement target (construction drawing and model creation target) 22 and a sensor (not shown) of the laser scanner 10, thereby By measuring the distance and simultaneously measuring the direction in which the laser beam is emitted, the shape of the measurement target 22 is acquired as three-dimensional point cloud data. By using the laser scanner 10 when acquiring the three-dimensional point cloud data of the measurement object 22, there is no risk of harming the measurement object 22 because there is nothing to touch the measurement object 22 other than the laser. In addition, since it is not necessary to actually measure the dimensions of the measurement target 22, it is not necessary to perform measurement work at a dangerous place such as a high place, and the danger associated with the measurement work can be avoided. The laser scanner 10 is connected to a computer 14 described later in order to store and analyze the acquired three-dimensional point cloud data.
前記デジタルカメラ１２ａ、１２ｂは、汎用のデジタルカメラ等で良く、２台のデジタルカメラ１２ａ、１２ｂはそれぞれ同じ解像度であることが望ましく、高解像度のものが良い。また、前記デジタルカメラ１２ａ、１２ｂは、計測対象２２に対してデジタル写真測量を行うことができるように、双方の撮影範囲２０（２０ａ、２０ｂ）において少なくとも計測対象２２がオーバーラップして写るように基線長（間隔）ｄをあけて設置すると良い。また、前記レーザスキャナ１０との配置関係は、特に限定はしないが、デジタル写真撮影の撮影範囲２０が、前記レーザスキャナ１０の計測範囲１８にオーバーラップするようにすることが望ましい。なお、当該デジタルカメラ１２ａ、１２ｂは、前記レーザスキャナ１０と同様に、取得した二次元カラー画像データの保管・解析を行うために、後述するコンピュータ１４に接続されている。本実施形態で使用するシステム例として、デジタルカメラは２台使用する旨記載したが、撮影範囲がレーザスキャナ１０による計測範囲とオーバーラップするデジタル写真撮影が可能であれば、１台であっても良いし、さらに多くのデジタルカメラを用いるようにしても良い。 The digital cameras 12a and 12b may be general-purpose digital cameras or the like, and the two digital cameras 12a and 12b preferably have the same resolution, and preferably have a high resolution. In addition, the digital cameras 12a and 12b are configured so that at least the measurement object 22 overlaps in both shooting ranges 20 (20a and 20b) so that digital photogrammetry can be performed on the measurement object 22. It is good to install with a base line length (interval) d. Further, the arrangement relationship with the laser scanner 10 is not particularly limited, but it is desirable that the photographing range 20 of digital photography is overlapped with the measurement range 18 of the laser scanner 10. The digital cameras 12a and 12b are connected to a computer 14 to be described later in order to store and analyze the acquired two-dimensional color image data, similarly to the laser scanner 10. As an example of a system used in this embodiment, two digital cameras are described. However, even if one digital camera can be used as long as the photographing range can overlap the measurement range of the laser scanner 10, It is good or more digital cameras may be used.
前記コンピュータ１４は図２に示すように、少なくとも、前記レーザスキャナ１０によって取得する三次元点群データ（点群データ）や、前記デジタルカメラ１２ａ、１２ｂによって撮影される二次元カラー画像であるデジタル写真データ（カラー画像データ）、およびそれらを基に作成する擬似中心投影画像データや、正射投影画像データ、簡易三次元モデルデータ、詳細三次元モデルデータ（ソリッドモデルデータ）等を保管するメモリ部１４ａと、後述するカメラの姿勢演算や、擬似中心投影画像を作成するための演算、画像対応付けのためのデジタル写真データと三次元点群データとの位置関係の演算（位置演算）、作成した擬似中心投影画像を正射投影画像へ変換するための演算（正射投影演算）等を行う演算部１４ｃと、前記三次元点群データと前記デジタル写真データとを対応付けたり、デジタル写真測量によって作成されるデジタル写真測量モデルと点群データによって作成される三次元モデルとを対応付ける等の処理を行う対応付け部１４ｂと、前記メモリ部１４ａ、対応付け部１４ｂ、演算部１４ｃによって処理されたデータ等を表示装置１６へ表示させるためのデータ制御を行う表示制御部１４ｄと、付属の選択手段および入力手段であるキーボード１４ｈ及びマウス１４ｉによる入力事項を当該コンピュータ１４に認識させるためのユーザーインターフェースであるキーボードインターフェース１４ｅ及びマウスインターフェース１４ｆと、前記レーザスキャナ１０や前記デジタルカメラ１２ａ、１２ｂによって得ることができるデータを取り込むためのハードウェアインターフェース１４ｇとを備え、それぞれバス１４ｊによってデータの流通を行うようにしている。 As shown in FIG. 2, the computer 14 is at least a three-dimensional point cloud data (point cloud data) acquired by the laser scanner 10 and a digital photograph which is a two-dimensional color image taken by the digital cameras 12a and 12b. Data (color image data), and pseudo central projection image data created based on them, orthographic projection image data, simplified three-dimensional model data, detailed three-dimensional model data (solid model data), and the like are stored in a memory unit 14a. Camera posture calculation described later, calculation for creating a pseudo center projection image, calculation of positional relationship between digital photo data and 3D point cloud data for image matching (position calculation), and created pseudo A calculation unit 14c that performs a calculation (orthogonal projection calculation) for converting the central projection image into an orthographic projection image; An associating unit 14b for performing processing such as associating original point cloud data with the digital photo data, or associating a digital photogrammetric model created by digital photogrammetry with a three-dimensional model created by point cloud data; A display control unit 14d that performs data control for displaying data processed by the memory unit 14a, the association unit 14b, and the calculation unit 14c on the display device 16, and a keyboard 14h that is an attached selection unit and input unit. And a keyboard interface 14e and a mouse interface 14f, which are user interfaces for causing the computer 14 to recognize input items from the mouse 14i, and data to be obtained by the laser scanner 10 and the digital cameras 12a and 12b. A over de hardware interface 14 g, and to perform the distribution of the data by the respective bus 14j.
上記のような構成の装置における施工図作成支援方法およびリプレースモデル作成方法の第１の実施形態は、以下の手順による（図３破線部ａ参照）。
まず、レーザスキャナ１０によって計測対象２２の計測を行い、三次元点群データを得る（図５参照：ステップ１００）。次に、デジタルカメラ１２ａ、１２ｂによって、計測対象２２のデジタル写真撮影を行いカラー画像データを得る（図６参照：ステップ２００）。この際、デジタル写真撮影は、レーザスキャナによって計測を行った計測範囲１８にオーバーラップするようにして撮影する。なお、デジタル写真撮影は、前記のように、レーザスキャナ１０の計測範囲１８にオーバーラップさせて撮影されたデジタル写真撮影の撮影範囲２０に順次オーバーラップさせて撮影範囲を移行するようにすれば（例えば、デジタル写真測量の撮影のようにして連続的にオーバーラップ写真を撮影する）、必ずしも、レーザスキャナ１０の計測範囲１８にオーバーラップした範囲の撮影を行わなくても良い。つまり、図４に示すように、計測対象（施工現場）２２の全体構成は、レーザスキャナ１０によって計測を行い、レーザスキャナ１０の計測範囲が及ばない箇所（構造物の側面や裏側、構造物間等の形状や幅）は、デジタル写真撮影を行うようにする。このため、デジタル写真撮影は、レーザスキャナ１０による計測に比べ多くの箇所で行うこととなる。その際に、各撮影箇所での撮影範囲の少なくとも一部が、他の撮影範囲とオーバーラップするようにしてデジタル写真撮影を行うようにすれば良いのである。
The first embodiment of the construction drawing creation support method and the replacement model creation method in the apparatus having the above-described configuration is based on the following procedure (see broken line part a in FIG. 3).
First, the measurement target 22 is measured by the laser scanner 10 to obtain three-dimensional point cloud data (see FIG. 5: step 100). Next, digital photography of the measurement object 22 is performed by the digital cameras 12a and 12b to obtain color image data (see FIG. 6: step 200). At this time, digital photography is performed so as to overlap the measurement range 18 measured by the laser scanner. In the digital photography, as described above, the photographing range is shifted by sequentially overlapping the photographing range 20 of the digital photography that is photographed by being overlapped with the measurement range 18 of the laser scanner 10 ( For example, it is not always necessary to capture a range that overlaps the measurement range 18 of the laser scanner 10, as in the case of digital photogrammetry. That is, as shown in FIG. 4, the entire configuration of the measurement target (construction site) 22 is measured by the laser scanner 10, and the location where the measurement range of the laser scanner 10 does not reach (the side surface and the back side of the structure, between the structures) The shape and width of the digital image is taken. For this reason, digital photography is performed at many places as compared with measurement by the laser scanner 10. At that time, digital photography may be performed so that at least a part of the photographing range at each photographing location overlaps with another photographing range.
上述のようにして得られた点群データは、メモリ部１４ａに記録されると共に、演算部１４ｃによって処理が成され、隣接する点を直線で結ばれて三角形パッチモデル（簡易モデル）が作成される（図７参照：ステップ１５０）。 The point cloud data obtained as described above is recorded in the memory unit 14a and processed by the calculation unit 14c to create a triangular patch model (simple model) by connecting adjacent points with straight lines. (See FIG. 7: Step 150).
また、上述のようにして得られたカラー画像データのうち、前記三次元点群データとオーバーラップする部分に関しては、前記三次元点群データの位置情報を利用して（双方のデータより、同一箇所と認められる点を選択し、当該箇所の位置情報を前記カラー画像データに与えるようにする）、デジタル写真測量の要領で三次元のデジタル写真測量モデルを作成する。前記三次元点群データとオーバーラップしない部分に関しては、既にデジタル写真測量を行ったカラー画像データから順次デジタル写真測量の要領で三次元のデジタル写真測量モデルを作成すれば良い。このような方法により、デジタル写真測量モデルを作成することで、前記レーザスキャナによって計測することができない狭隘部分や、計測対象の裏側部分まで三次元モデルを作成することが可能となる（図８参照：ステップ２１０、２２０）。 Further, in the color image data obtained as described above, with respect to the portion overlapping with the 3D point cloud data, the position information of the 3D point cloud data is used (from both data, the same A point recognized as a place is selected, and the position information of the place is given to the color image data), and a three-dimensional digital photogrammetry model is created in the manner of digital photogrammetry. For a portion that does not overlap with the three-dimensional point cloud data, a three-dimensional digital photogrammetry model may be created in the order of digital photogrammetry sequentially from color image data that has already been subjected to digital photogrammetry. By creating a digital photogrammetry model by such a method, it is possible to create a three-dimensional model up to a narrow portion that cannot be measured by the laser scanner and a back side portion to be measured (see FIG. 8). : Steps 210 and 220).
次に、前記三角形パッチモデルと、前記デジタル写真測量モデルとを合成することにより、三角形パッチモデルの欠陥部分を前記デジタル写真測量モデルによって補完し、施工現場（計測対象）２２の簡易三次元モデルを作成する（図９参照：ステップ１６０）。なお、前記三角形パッチモデルと、前記デジタル写真測量モデルとの合成は、デジタル写真測量モデルを三角形パッチモデルの欠陥部分にはめ込むようにすれば良く、その作業はオペレータが任意に行うようにしても良いし、双方のモデルから、同一箇所と認められる点を選択することにより、前記対応付け部１４ｂを介して自動的に合成するようにしても良い。なお、前記デジタル写真測量モデルと前記三角形パッチモデルとは、同一座標系によって作成することにより、モデル合成時（はめ込み時）にズレを生じさせることなく作業することができる。 Next, by synthesizing the triangular patch model and the digital photogrammetry model, the defect portion of the triangular patch model is complemented by the digital photogrammetry model, and a simple three-dimensional model of the construction site (measurement target) 22 is obtained. It is created (see FIG. 9: step 160). The triangle patch model and the digital photogrammetry model may be synthesized by inserting the digital photogrammetry model into a defective portion of the triangle patch model, and the operation may be arbitrarily performed by an operator. Then, by selecting a point recognized as the same location from both models, it may be automatically synthesized via the association unit 14b. Note that the digital photogrammetry model and the triangular patch model can be created with the same coordinate system, so that the model can be operated without causing a deviation at the time of model synthesis (at the time of fitting).
上記のようにして作成された簡易三次元モデルは、当該簡易三次元モデルの輪郭線を抽出し、ラスターデータとして記録されている前記輪郭線をベクターデータに変換する。なお、輪郭線の抽出方法は、オペレータによる手作業や、既知の方法により演算部１４ｃにて自動抽出する等の方法を採ることができる。 The simple 3D model created as described above extracts the outline of the simple 3D model, and converts the outline recorded as raster data into vector data. The contour line can be extracted manually by an operator or automatically extracted by the calculation unit 14c by a known method.
ベクターデータに変換された輪郭線は、オペレータが必要な補正（例えば、不要な線の削除や必要な線の追加等）を施すことにより、そのままＣＡＤ図面へ反映させ、施工現場２２の施工図とすることができる（ステップ３１０）。 The contour line converted into vector data is reflected in the CAD drawing as it is by the operator making necessary corrections (for example, deleting unnecessary lines or adding necessary lines). (Step 310).
また、上述のような実施形態においては、簡易三次元モデルを作成した時点で、施工現場２２を擬似的に再現することが可能となり、顧客（需要者）の要求によって当該簡易三次元モデルを用いてリプレース時のスペース検討等を行うことも可能となる（ステップ３００）。
なお、上記実施形態においては、上述のようにして作成したＣＡＤ図面（輪郭線）を基に、ソリッドモデル（面形成によるモデル）を作成することもできる。
In the embodiment as described above, when the simple three-dimensional model is created, the construction site 22 can be reproduced in a pseudo manner, and the simple three-dimensional model is used at the request of the customer (customer). Thus, it is possible to examine the space at the time of replacement (step 300).
In the above embodiment, a solid model (model by surface formation) can be created based on the CAD drawing (contour line) created as described above.
次に本発明の施工図作成支援方法およびリプレースモデル作成方法に係る第２の実施形態について説明する（図３一点鎖線部ｂ参照）。
本実施形態を実施するにあたり、使用する機械・器具類は、第１の実施形態と同様であり、レーザスキャナ１０およびデジタルカメラ１２ａ、１２ｂによって取得したデータの処理方法を異にする。
Next, a second embodiment according to the construction drawing creation support method and replacement model creation method of the present invention will be described (see the dashed line portion b in FIG. 3).
In implementing this embodiment, the machines and instruments used are the same as those in the first embodiment, and the processing method of data acquired by the laser scanner 10 and the digital cameras 12a and 12b is different.
本実施形態の概要は次の通りである。まず、レーザスキャナ１０によって計測対象２２の三次元点群データを得ると共に、前記計測対象２２をデジタル写真撮影して二次元のカラー画像データを取得する（図１０、図１１参照：ステップ１００、２００）。次に、前述のようにして取得したカラー画像データを基にデジタル写真測量を行い、カラー画像データ上の各点の位置情報を得る（ステップ２１０）。次に、前記カラー画像データ上において任意に３点以上を選択し、当該選択した各点に、前記三次元点群データに基づく三次元位置情報を与え、前記選択点の三次元位置情報に基づいて、前記計測対象２２のデジタル写真撮影時におけるデジタルカメラ１２（１２ａ、１２ｂ）と前記レーザスキャナ１０との相対的な位置関係を求める（ステップ２５０）。次に、前記対応付け部１４ｂを介して、求めた相対的位置関係と、選択した点における三次元位置情報とに基づいて、前記点群データの各点のデータに前記カラー画像の画像データを対応させて施工図作成対象の三次元の色付点群データを作成する（図１２参照：ステップ１１０）。 The outline of the present embodiment is as follows. First, three-dimensional point cloud data of the measurement target 22 is obtained by the laser scanner 10, and two-dimensional color image data is obtained by taking a digital photograph of the measurement target 22 (see FIGS. 10 and 11: Steps 100 and 200). ). Next, digital photogrammetry is performed based on the color image data acquired as described above to obtain position information of each point on the color image data (step 210). Next, arbitrarily select three or more points on the color image data, give the selected points three-dimensional position information based on the three-dimensional point cloud data, and based on the three-dimensional position information of the selected points Then, the relative positional relationship between the digital camera 12 (12a, 12b) and the laser scanner 10 at the time of digital photography of the measurement object 22 is obtained (step 250). Next, the image data of the color image is added to the data of each point of the point cloud data based on the obtained relative positional relationship and the three-dimensional position information at the selected point via the association unit 14b. Correspondingly, three-dimensional colored point cloud data for construction drawing creation is created (see FIG. 12: step 110).
次に、前記色付点群データを基に、ソリッドモデル（詳細三次元モデル）を作成する（図１３参照：ステップ１２０）。色付点群データからソリッドモデルを作成する方法については、任意の方法で良いが、例えば、オペレータの指示により、色付点群データに直接面を貼る加工を施しても良いし、演算部１４ｃを介して第１の実施形態のように、三角形パッチモデルを作成し、そこから滑らかな平面で各点を結ぶように自動制御しても良い。また、色付点群データから輪郭線を抽出し、当該輪郭線をＣＡＤ図面として変換した後に、既知の変換方法によってソリッドモデルを作成するようにしても良い。 Next, a solid model (detailed three-dimensional model) is created based on the colored point cloud data (see FIG. 13: step 120). The method for creating the solid model from the colored point cloud data may be any method. For example, the operator may directly apply a surface to the colored point cloud data according to an instruction from the operator, or the computing unit 14c. As in the first embodiment, a triangular patch model may be created and the points may be automatically controlled so as to connect the points with a smooth plane. Further, after extracting an outline from the colored point cloud data and converting the outline as a CAD drawing, a solid model may be created by a known conversion method.
上記のようにして色付点群データを基に作成された詳細三次元モデルの欠陥部分に、第１の実施形態に記載したように作成したデジタル写真測量モデルを合成し、施工現場の詳細三次元合成モデルを作成する（ステップ１３０）。 The digital photogrammetry model created as described in the first embodiment is synthesized with the defect portion of the detailed three-dimensional model created based on the colored point cloud data as described above, and the detailed tertiary of the construction site An original synthetic model is created (step 130).
なお、当該モデルは、このままＣＡＤ図面に反映させ、施工現場の施工図とすることができる（ステップ３１０）。このようなモデル作成を行うことにより、モデル表示に必要なデータ要領を大幅に減らすことが可能となる。
また、上記のようにして作成した詳細三次元合成モデルは、第１の実施形態と同様に、リプレース時のスペース検討等にも利用することができる。
The model can be reflected in the CAD drawing as it is and used as a construction drawing at the construction site (step 310). By creating such a model, it is possible to greatly reduce the data procedure required for model display.
In addition, the detailed three-dimensional composite model created as described above can also be used for space examination at the time of replacement, as in the first embodiment.
さらに、三次元モデルとして施工現場を再現していることより、様々な角度からの図面作成を行うことや、必要に応じて、オルソ画像（図面）の作成を行うことも可能となる。 Furthermore, since the construction site is reproduced as a three-dimensional model, it is possible to create drawings from various angles and to create ortho images (drawings) as necessary.
点群データとデジタル写真データとの対応付けは、以下のようにして行う（以下図１４参照）。
まず、計測対象２２とデジタルカメラ１２との関係として撮影の位置座標や姿勢情報を数式１によって算出する。
First, as a relationship between the measurement target 22 and the digital camera 12, shooting position coordinates and posture information are calculated by Equation 1.
ここで、（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は、図中Ｐ1若しくはＰ2若しくはＰ3で示す計測対象２２の点を示す座標であり、レーザスキャナ１０の計測位置を原点とする三次元座標系で示される。（Ｘ0、Ｙ0、Ｚ0）はＱ0で示すデジタルカメラ１２ａ若しくは１２ｂの焦点位置の座標を前記レーザスキャナ１０の計測位置を原点とする座標系で示すものである。（ｕ、ｖ）はｐ1若しくはｐ2若しくはｐ3で示すデジタル写真データ上の座標（デジタルカメラ１２のＣＣＤ上に映し出される画像の座標）であり、ｆはデジタルカメラ１２の焦点距離を示すものである。なお、上記、Ｐ1、ｐ1、Ｑ0若しくはＰ2、ｐ2、Ｑ0若しくはＰ3、ｐ3、Ｑ0は、いずれもＸＹＺの座標系において直線上に配置されることと想定する。また、ω、φ、κは、ＸＹＺ軸に対するデジタルカメラ１２ａ若しくは１２ｂの傾きを示す。
ここで、ａij（ｉｊは１、２、３のいずれか）と、ω、φ、κとの関係は数式２のように表すことができる。
Here, the relationship between a ij (ij is any one of 1, 2, and 3) and ω, φ, and κ can be expressed as Equation 2.
上記数式１の計算はコンピュータ１４の演算部１４ｃによって行われる。デジタルカメラ１２ａ、１２ｂの位置情報および姿勢情報である（Ｘ0、Ｙ0、Ｚ0）およびω、φ、κを算出するために必要なデータの入力は次のようにして行われる。 The calculation of Equation 1 is performed by the calculation unit 14c of the computer 14. The position information and orientation information (X 0 , Y 0 , Z 0 ) and data necessary for calculating ω, φ, κ of the digital cameras 12a, 12b are input as follows.
表示装置１６上にデジタル写真データによる画像と、三次元点群データによる画像とを表示する。デジタル写真データから３点以上の任意の点（本実施形態では３点）ｐ1、ｐ2、ｐ3を表示装置１６の画面上でマウス１４ｉ若しくはキーボード１４ｈにより選択する。同画面上に表示された三次元点群データから、ｐ1、ｐ2、ｐ3に対応すると認識できる点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3をマウス１４ｉ若しくはキーボード１４ｈにより指定する。これにより、各点ｐ（ｕ、ｖ）に対応した三次元位置情報である各点Ｐ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を得ることができる。このようにして得た各点の座標情報を演算部１４ｃにて数式１に代入する。なお、選択する点を３点以上とすることにより、少なくとも６つの方程式を得ることができる。よって、これらを連立方程式として解くことにより、前記（Ｘ0、Ｙ0、Ｚ0）およびω、φ、κを算出することが可能となる。
上記数値の算出手段の概念としては、通常のデジタル写真測量の要領と同じである。
An image based on digital photographic data and an image based on 3D point cloud data are displayed on the display device 16. Three or more arbitrary points (three points in the present embodiment) p 1 , p 2 , and p 3 are selected from the digital photo data on the screen of the display device 16 with the mouse 14i or the keyboard 14h. Points P 1 , P 2 , P 3 that can be recognized as corresponding to p 1 , p 2 , p 3 are designated by the mouse 14i or the keyboard 14h from the three-dimensional point cloud data displayed on the screen. Thereby, each point P (X, Y, Z) which is the three-dimensional position information corresponding to each point p (u, v) can be obtained. The coordinate information of each point obtained in this way is substituted into Equation 1 by the calculation unit 14c. Note that at least six equations can be obtained by selecting three or more points to be selected. Therefore, by solving these as simultaneous equations, it is possible to calculate (X 0 , Y 0 , Z 0 ) and ω, φ, κ.
The concept of the numerical value calculation means is the same as that for normal digital photogrammetry.
上述のようにして、デジタルカメラ１２ａ若しくは１２ｂの姿勢情報および位置座標を算出した後、前記演算部１４ｃにて前記デジタルカメラ１２の姿勢情報および位置情報に対応した擬似中心投影画像を、前記三次元点群データを変換することによって作成する。擬似中心投影画像の作成は、例えば、三次元点群データの座標系において、前記デジタルカメラ１２ａ若しくは１２ｂの姿勢情報および位置座標をデータとして前記演算部１４ｃに与える。前記姿勢情報および位置座標のデータを与えられた演算部１４ｃは、前記原点位置からの計測によって得た三次元点群データを、前記データの姿勢および位置（デジタルカメラ１２の撮影位置）から計測を行ったと仮定した場合の画像に変換する。このようにして得られる画像データを擬似中心投影画像として表示装置１６へ表示するようにすれば良い。 As described above, after calculating the posture information and position coordinates of the digital camera 12a or 12b, the arithmetic unit 14c converts the pseudo center projection image corresponding to the posture information and position information of the digital camera 12 into the three-dimensional image. Created by converting point cloud data. For example, in the coordinate system of the three-dimensional point cloud data, the pseudo center projection image is created by giving the posture information and position coordinates of the digital camera 12a or 12b as data to the calculation unit 14c. The calculation unit 14c given the posture information and the position coordinate data measures the three-dimensional point cloud data obtained by the measurement from the origin position from the posture and position of the data (shooting position of the digital camera 12). Convert to an image that is assumed to have been done. The image data obtained in this way may be displayed on the display device 16 as a pseudo center projection image.
擬似中心投影画像を作成後、前記対応付け部１４ｂにて、前記デジタル写真データと、前記擬似中心投影画像とを重ね合わせて、前記指定した３点の座標以外の各点の座標同士をコンピュータ１４によりそれぞれ自動で対応付ける。これにより、前記擬似中心投影画像としての三次元点群データの各点の座標には、前記デジタル写真データから得ることができる詳細な色情報が付加されることとなる（色付点群データ）。 After creating the pseudo center projection image, the association unit 14b superimposes the digital photograph data and the pseudo center projection image, and the coordinates of each point other than the designated three coordinates are calculated by the computer 14. Automatically correspond to each other. As a result, detailed color information that can be obtained from the digital photograph data is added to the coordinates of each point of the three-dimensional point group data as the pseudo-center projection image (colored point group data). .
このように、色付点群データを作成し、それを基にソリッドモデルを作成するようにすることで、機器の形状が明確になると共に、施工現場に配備された配管の種類等の判別も容易になる。このように、色彩を反映したソリッドモデルを作成することにより、施工図作成にかかる労力をより軽減することができる。 In this way, by creating colored point cloud data and creating a solid model based on it, the shape of the equipment becomes clear and the type of piping deployed at the construction site can also be identified. It becomes easy. Thus, by creating a solid model reflecting colors, it is possible to further reduce the labor required for construction drawing creation.
レーザスキャナにより広範囲にわたる三次元計測を可能とすると共に、欠陥部分をデジタル写真測量により補完することが可能なため、施工現場での機器配置図作成及びリプレース検討を始め、遺跡や、重要文化財等の記録モデルの作成や、図面作成を簡易に行う場合に利用することができる。また、さらに広範囲なモデル作成を可能とすれば、都市計画（区画整理等）のためのモデル作成や区画整理図の作成等にも利用することが考えられる。 Laser scanners allow a wide range of three-dimensional measurements, and defect parts can be complemented by digital photogrammetry, creating equipment layout drawings and replacement studies at construction sites, ruins, important cultural properties, etc. It can be used when creating a simple recording model or drawing. If a wider range of models can be created, it can be used to create models for city planning (districting, etc.) and zoning maps.
１０………レーザスキャナ（レーザスキャニングセンサ）、１２ａ、１２ｂ………デジタルカメラ、１４………コンピュータ、１６………表示装置、２２………計測対象（施工現場、施工図作成対象）。
10 ......... Laser scanner (laser scanning sensor), 12a, 12b ......... Digital camera, 14 ......... Computer, 16 ......... Display device, 22 ...... Measurement target (construction site, construction drawing creation target).
Claims (4)
前記三次元点群データは隣接する各点を結んだ三角形パッチモデルを作成し、
前記二次元カラー画像データは前記三次元点群データの計測範囲とのオーバーラップ部分から位置情報を取得して、前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行い、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成し、
前記三角形パッチモデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工図作成対象の三次元合成モデルを作成する工程と、
前記三次元合成モデルの輪郭線を抽出して線画像若しくは当該線画像に基づいた三次元モデルを作成し、
前記線画像若しくは三次元モデルをＣＡＤ図面に変換する工程と、
から成ることを特徴とする施工図作成支援方法。 While obtaining 3D point cloud data for construction drawing creation by a laser scanner, digital photography of the construction drawing creation target to obtain 2D color image data,
The three-dimensional point cloud data creates a triangular patch model connecting adjacent points,
The two-dimensional color image data acquires position information from an overlapping portion with the measurement range of the three-dimensional point cloud data, performs digital photogrammetry of a defective portion of the three-dimensional point cloud data, and digital photographs of the portions Create a survey model in three dimensions,
Fitting the digital photogrammetry model to the defective portion of the triangular patch model to perform relative positioning, and creating a three-dimensional composite model for construction drawing creation;
Extract a contour line of the three-dimensional composite model to create a line image or a three-dimensional model based on the line image,
Converting the line image or the three-dimensional model into a CAD drawing;
A construction drawing creation support method characterized by comprising:
前記二次元カラー画像データ上において任意に３点以上を選択し、当該選択した各点に、前記三次元点群データに基づく三次元位置情報を与え、
前記選択点の三次元位置情報に基づいて、前記施工図作成対象のデジタル写真撮影時におけるデジタルカメラと前記レーザスキャナとの相対的な位置関係を求め、
求めた相対的位置関係と、選択した点における三次元位置情報とに基づいて、前記点群データの各点のデータに前記カラー画像データの画像データを対応させて施工図作成対象の三次元の色付点群データを作成し、
前記色付点群データの輪郭線を抽出して線画像若しくは当該線画像に基づいた三次元モデルを作成する工程と、
前記三次元点群データから位置情報を取得した前記二次元カラー画像データによって前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行い、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成する工程と、
前記三次元モデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工現場の三次元合成モデルを作成する工程と、
前記三次元合成モデルをＣＡＤ図面に変換する工程と、
から成ることを特徴とする施工図作成支援方法。 While obtaining 3D point cloud data for construction drawing creation by a laser scanner, digital photography of the construction drawing creation target to obtain 2D color image data,
Three or more points are arbitrarily selected on the two-dimensional color image data, and three-dimensional position information based on the three-dimensional point group data is given to the selected points,
Based on the three-dimensional position information of the selected point, obtain a relative positional relationship between the digital scanner and the laser scanner at the time of digital photography of the construction drawing creation target,
Based on the obtained relative positional relationship and the three-dimensional position information at the selected point, the image data of the color image data is made to correspond to the data of each point of the point cloud data, and the three-dimensional object of construction drawing creation target Create colored point cloud data,
Extracting a contour line of the colored point cloud data to create a line image or a three-dimensional model based on the line image;
Performing a digital photogrammetry of a defective portion of the three-dimensional point cloud data with the two-dimensional color image data obtained position information from the three-dimensional point cloud data, and creating a digital photogrammetry model of the part in three dimensions; ,
Fitting the digital photogrammetry model to the defective portion of the three-dimensional model to perform relative positioning, and creating a three-dimensional composite model of the construction site;
Converting the three-dimensional synthetic model into a CAD drawing;
A construction drawing creation support method characterized by comprising:
前記三次元点群データは隣接する各点を結んだ三角形パッチモデルを作成し、
前記二次元カラー画像データは前記三次元点群データの計測範囲とのオーバーラップ部分から位置情報を取得して、前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行い、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成し、
前記三角形パッチモデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工現場の三次元合成モデルを作成することを特徴とするリプレースモデル作成方法。 While obtaining the 3D point cloud data of the construction site with a laser scanner, the construction site is digitally photographed to obtain 2D color image data,
The three-dimensional point cloud data creates a triangular patch model connecting adjacent points,
The two-dimensional color image data acquires position information from an overlapping portion with the measurement range of the three-dimensional point cloud data, performs digital photogrammetry of a defective portion of the three-dimensional point cloud data, and digital photographs of the portions Create a survey model in three dimensions,
A replacement model creation method characterized in that the digital photogrammetry model is fitted into a defective portion of the triangular patch model to perform relative positioning to create a three-dimensional composite model of a construction site.
前記二次元カラー画像データ上において任意に３点以上を選択し、当該選択した各点に、前記三次元点群データに基づく三次元位置情報を与え、
前記選択点の三次元位置情報に基づいて、前記施工現場のデジタル写真撮影時におけるカメラと前記レーザスキャナとの相対的な位置関係を求め、
求めた相対的位置関係と、選択した点における三次元位置情報とに基づいて、前記点群データの各点のデータに前記カラー画像の画像データを対応させて施工現場の三次元の色付点群データを作成し、
前記色付点群データの輪郭線を抽出して線画像を作成し、当該線画像に基づいた三次元モデルを作成すると共に、前記三次元点群データから位置情報を取得した前記二次元カラー画像データによって前記三次元点群データの欠陥部分のデジタル写真測量を行い、当該箇所のデジタル写真測量モデルを三次元で作成し、
前記三次元モデルの欠陥部分に前記デジタル写真測量モデルをはめ込んで相対的な位置合わせを行い、施工現場の三次元合成モデルを作成することを特徴とするリプレースモデル作成方法。
While obtaining the 3D point cloud data of the construction site with a laser scanner, the construction site is digitally photographed to obtain 2D color image data,
Three or more points are arbitrarily selected on the two-dimensional color image data, and three-dimensional position information based on the three-dimensional point group data is given to the selected points,
Based on the three-dimensional position information of the selected point, to determine the relative positional relationship between the camera and the laser scanner at the time of digital photography of the construction site,
Based on the obtained relative positional relationship and the three-dimensional position information at the selected point, the image data of the color image is made to correspond to the data of each point of the point cloud data, and the three-dimensional colored point on the construction site Create swarm data,
The two-dimensional color image obtained by extracting a contour line of the colored point cloud data to create a line image, creating a three-dimensional model based on the line image, and acquiring position information from the three-dimensional point cloud data Perform digital photogrammetry of the defective part of the 3D point cloud data according to the data, create a digital photogrammetry model of the location in 3D,
A replacement model creation method characterized in that the digital photogrammetry model is fitted into a defective portion of the three-dimensional model to perform relative positioning to create a three-dimensional composite model of a construction site.
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