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公開番号2025085371
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-05
出願番号2023199203
出願日2023-11-24
発明の名称3次元センサ制御装置、システム、方法、及びプログラム
出願人日本電気通信システム株式会社
代理人個人,個人
主分類G01C 3/06 20060101AFI20250529BHJP(測定;試験)
要約【課題】移動撮影によって点群データを取得して合成データを生成する際に、3次元センサのリアルタイム性を確保しつつ、合成データの点群密度を高めて均一化することに貢献することができる3次元センサ制御装置等を提供すること。
【解決手段】撮影者に付帯される3次元センサ制御装置であって、3次元センサを付帯した撮影者の動作状態を計測する動作計測部と、撮影者の位置を特定する位置特定部と、撮影者の動作状態及び位置の少なくとも一方に基づいて、3次元センサの挙動を制御する3次元センサ制御部と、を備え、3次元センサは、3次元センサ制御部によって挙動が制御された状態で撮影対象物を撮影して点群データを生成し、点群データは、合成データの生成に用いられる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
撮影者又は移動体に付帯された３次元センサ制御装置であって、
３次元センサを付帯した前記撮影者又は前記移動体の動作状態を計測するように構成された動作計測部と、
前記撮影者又は前記移動体の位置を特定するように構成された位置特定部と、
前記撮影者又は前記移動体の前記動作状態及び前記位置の少なくとも一方に基づいて、前記３次元センサの挙動を制御するように構成された３次元センサ制御部と、
を備え、
前記３次元センサは、前記３次元センサ制御部によって前記挙動が制御された状態で撮影対象物を撮影して点群データを生成し、
前記点群データは、合成データの生成に用いられる、
３次元センサ制御装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記挙動の制御は、前記３次元センサが出力する前記点群データの点群数及びフレームレートの少なくとも一方の増減である、
請求項１記載の３次元センサ制御装置。
【請求項３】
前記挙動の制御は、前記３次元センサの電源のＯＮ／ＯＦＦである、
請求項１記載の３次元センサ制御装置。
【請求項４】
前記動作状態は、前記撮影者又は前記移動体の移動速度である、
請求項１記載の３次元センサ制御装置。
【請求項５】
前記３次元センサ制御部によって前記挙動が制御された状態の前記３次元センサからの前記点群データを取得するように構成された点群データ取得部と、
取得した前記点群データを、前記合成データを生成する合成データ生成装置に送信するように構成された点群データ送信部と、
を備える、
請求項１記載の３次元センサ制御装置。
【請求項６】
前記合成データ生成装置からの前記合成データを表示するように構成された合成データ表示部を備える、
請求項５記載の３次元センサ制御装置。
【請求項７】
前記合成データ表示部は、前記３次元センサ制御装置における表示装置を用いてＷｅｂブラウザ上で前記合成データを表示する、又は、前記３次元センサ制御装置に接続された眼鏡型表示装置において現実空間に合わせて前記合成データを表示するように構成されている、
請求項６記載の３次元センサ制御装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一に記載の３次元センサ制御装置と、
前記撮影者又は前記移動体に付帯されるとともに、前記３次元センサ制御装置によって前記挙動が制御された状態で前記撮影対象物を撮影して前記点群データを生成するように構成された前記３次元センサと、
前記点群データに基づいて前記合成データを生成する合成データ生成装置と、
を備える、３次元センサ制御システム。
【請求項９】
撮影者又は移動体に付帯された３次元センサ制御装置が、３次元センサを付帯した前記撮影者又は前記移動体の動作状態を計測するステップと、
前記３次元センサ制御装置が、前記撮影者又は前記移動体の位置を特定するステップと、
前記３次元センサ制御装置が、前記撮影者又は前記移動体の前記動作状態及び前記位置の少なくとも一方に基づいて、前記３次元センサの挙動を制御するステップと、
前記３次元センサが、前記挙動が制御された状態で撮影対象物を撮影して点群データを生成するステップと、
合成データ生成装置が、前記点群データに基づいて合成データを生成するステップと、
を含む、３次元センサ制御方法。
【請求項１０】
撮影者又は移動体に付帯された３次元センサ制御装置に実行させるプログラムであって、
３次元センサを付帯した前記撮影者又は前記移動体の動作状態を計測する処理と、
前記撮影者又は前記移動体の位置を特定する処理と、
前記撮影者又は前記移動体の前記動作状態及び前記位置の少なくとも一方に基づいて、前記３次元センサの挙動を制御する処理と、
を前記３次元センサ制御装置に実行させ、
前記３次元センサは、前記挙動が制御された状態で撮影対象物を撮影して点群データを生成し、
前記点群データは、合成データの生成に用いられる、
プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元センサ制御装置、システム、方法、及びプログラムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
移動体（重機、車体、ドローンなど）や人（例えば、作業員）に３次元センサを付帯させて移動撮影を行い、それぞれの３次元センサで取得した複数の点群データ（３次元点群データ）を合成し、１つの巨大な合成マップ（３次元マップ）を作成する方法がある（特許文献１参照）。この方法によれば、状況変化の激しい場所において時々刻々と変化するエリアに柔軟に対応することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－０２２８６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以下の分析は、本願発明者により与えられる。
【０００５】
しかしながら、複数の３次元センサで移動撮影して取得した複数の点群データに基づいて３次元マップを作成するには、いくつかの問題がある。
【０００６】
１つ目の問題として、移動撮影時における点群データのスパース（疎性、稀薄性）が挙げられる。これは、３次元センサが点群データを取得する過程において、取得する点群数とフレームレートがトレードオフの関係にあることに起因する。移動撮影によって点群データを取得する時、移動速度が高くなるに連れて３次元センサのリアルタイム性（即時性）が求められるため、取得する点群数を減少させる必要がある。移動速度が高い状態で撮影して取得した複数の点群データに基づいて作成した合成データは、全体的にスパースなデータとなり、データ分析において精度面で影響を及ぼす可能性がある。
【０００７】
２つ目の問題として、作成した合成データについて、点群の密度の偏りないし不均衡が挙げられる。これは、複数の３次元センサによる移動撮影を行う過程において、移動速度の違いによって取得する点群密度が異なることや、巡回頻度によって点群密度が異なることに起因する。例えば、巡回頻度が高い場所は点群密度が高くなり、反対に、巡回頻度が低い場所の点群密度が低くなる。また、作業現場で作業を行う作業者に３次元センサを付帯させて、作業と同時に作業現場の点群データを取得するような場合、作業者が立ち止まって作業する場所は点群密度が高くなり、作業者が短時間で作業を終えて離れてしまう場所は点群密度が低くなる。このように、合成データの点群密度に偏りが生じている場合においても、データ分析において精度面で影響を及ぼす可能性がある。
【０００８】
本発明の主な課題は、移動撮影によって点群データを取得して合成データを生成する際に、３次元センサのリアルタイム性を確保しつつ、合成データの点群密度を高めて均一化することに貢献することができる３次元センサ制御装置、システム、方法、及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の視点に係る３次元センサ制御装置は、撮影者又は移動体に付帯された３次元センサ制御装置であって、３次元センサを付帯した前記撮影者又は前記移動体の動作状態を計測するように構成された動作計測部と、前記撮影者又は前記移動体の位置を特定するように構成された位置特定部と、前記撮影者又は前記移動体の前記動作状態及び前記位置の少なくとも一方に基づいて、前記３次元センサの挙動を制御するように構成された３次元センサ制御部と、を備え、前記３次元センサは、前記３次元センサ制御部によって前記挙動が制御された状態で撮影対象物を撮影して点群データを生成し、前記点群データは、合成データの生成に用いられる。
【００１０】
第２の視点に係る３次元センサ制御システムは、前記第１の視点に係る３次元センサ制御装置と、前記撮影者又は前記移動体に付帯されるとともに、前記３次元センサ制御装置によって前記挙動が制御された状態で前記撮影対象物を撮影して前記点群データを生成するように構成された前記３次元センサと、前記点群データに基づいて前記合成データを生成する合成データ生成装置と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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