[发明专利]数据解析装置、数据解析方法以及程序

说明书

技术领域

本发明涉及根据表示地物表面的三维形状的点群数据对地面的阶差进行检测的数据解析装置、数据解析方法以及程序。

背景技术

在日本特开2009-204615号公报中，公开了一种使用激光扫描仪而对表示地物形状的三维点群数据进行取得的技术。例如，移动测量系统为，将激光扫描仪搭载到汽车上，从车体的上部向斜下方向照射激光。激光的照射方向沿横向摆动，在扫描角度范围内按照每个微小角度发射激光脉冲。根据从发射激光到接收反射光为止的时间来计测距离，并且在此时，计测激光的发射方向、时刻以及车体的位置、姿态等。根据这些计测数据，求出对反射了激光脉冲的点的三维坐标进行表示的点群数据。

此外，在取得点群数据的同时，使用摄像机拍摄影像。在数据解析中用户对计测对象部分进行指定时，能够利用图像。

以往，为了根据点群数据来判读地物而需要人手，并通过三维CAD利用编辑工具等，通过手动作业进行地物的提取作业。

发明内容

本发明的目的在于，提供根据表示地物表面的三维形状的点群数据对地面的阶差自动地进行检测的数据解析装置、数据解析方法以及程序。

本发明的数据解析装置为，根据对对象空间的地物表面的三维形状进行表示的点群数据，对地面的阶差进行检测，具有：局部空间设定单元，将上述对象空间分为多个局部空间，将该局部空间分别设定为解析的单位空间；以及边界搜索单元，对于每个上述单位空间，在水平面内对由上述阶差形成的边界进行搜索；上述边界搜索单元，在上述水平面内搜索预定宽度的带状区域，即、向上述水平面投影的点群在该区域内集中预先设定的基准以上、且该区域内的点群具有预先设定的阶差阈值以上的阶差的阶差附近区域；将沿着属于该阶差附近区域的点群在上述水平面内的分布的方向线搜索为上述边界。

其它的本发明的数据解析装置为，还具有边界追随单元，该边界追随单元对上述局部空间中所检测的上述边界在该局部空间之外进行追随，上述边界追随单元为，当从上述单位空间检测到上述边界时，在与该边界相对应的上述方向线的延长线的方向上，将追随空间设定为与该单位空间相邻接的新的上述单位空间，上述边界搜索单元在上述追随空间中对沿着上述延长线的上述边界进行搜索。

在其它的本发明的数据解析装置中，上述边界搜索单元，根据各个与上述阶差附近区域相邻接的区域内的点群，求出阶差上面的高度以及阶差底面的高度，并根据属于上述阶差附近区域的上述点群之中、比上述阶差底面高且比上述阶差上面低的高度范围内存在的点群在上述水平面内的分布，求出上述方向线。

在本发明中，上述局部空间设定单元将上述对象空间例如分割为立方体形状的上述局部空间。

本发明的数据解析方法为，根据对对象空间的地物表面的三维形状进行表示的点群数据，对地面的阶差进行检测，具有：局部空间设定步骤，将上述对象空间分为多个局部空间，将该局部空间分别设定为解析的单位空间；以及边界搜索步骤，对于每个上述单位空间，在水平面内对由上述阶差形成的边界进行搜索。上述边界搜索步骤为，在上述水平面内搜索预定宽度的带状区域，即、向上述水平面投影的点群在该区域内集中预先设定的基准以上、且该区域内的点群具有预先设定的阶差阈值以上的高低差的阶差附近区域；将沿着属于该阶差附近区域的点群在上述水平面内的分布的方向线搜索为上述边界。

其它的本发明的数据解析方法为，还具有边界追随步骤，该边界追随步骤为，对上述局部空间中所检测的上述边界在该局部空间之外进行追随。上述边界追随步骤为，当从上述单位空间检测到上述边界时，在与该边界相对应的上述方向线的延长线的方向上，将追随空间设定为与该单位空间相邻接的新的上述单位空间，上述边界搜索步骤在上述追随空间中对沿着上述延长线的上述边界进行搜索。

本发明的程序为，使计算机进行根据对对象空间的地物表面的三维形状进行表示的点群数据，对地面的阶差进行检测的数据解析，使该计算机作为如下单元起作用：局部空间设定单元，将上述对象空间分为多个局部空间，将该局部空间分别设定为解析的单位空间；以及边界搜索单元，对于每个上述单位空间，在水平面内对由上述阶差形成的边界进行搜索。上述边界搜索单元，在上述水平面内搜索预定宽度的带状区域，即、向上述水平面投影的点群在该区域内集中预先设定的基准以上、且该区域内的点群具有预先设定的阶差阈值以上的高低差的阶差附近区域；将沿着属于该阶差附近区域的点群在上述水平面内的分布的方向线搜索为上述边界。