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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024178003
(43)【公開日】2024-12-24
(54)【発明の名称】情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
G06T 1/00 20060101AFI20241217BHJP
H04N 23/60 20230101ALI20241217BHJP
【ＦＩ】
G06T1/00 A
H04N23/60 500
【審査請求】未請求
【請求項の数】22
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023096466
(22)【出願日】2023-06-12
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】間宮 悟
【テーマコード（参考）】
5B050
5C122
【Ｆターム（参考）】
5B050CA07
5B050DA07
5B050EA06
5B050EA07
5B050EA12
5B050EA13
5B050EA19
5B050FA05
5C122DA12
5C122EA55
5C122FH03
5C122FH04
5C122FH10
5C122FH11
5C122FH14
5C122FK24
5C122HA13
5C122HA35
5C122HA88
5C122HB01
5C122HB05
5C122HB06
5C122HB09
5C122HB10
(57)【要約】
【課題】異なる時刻に撮像した画像からそれぞれ検出した対象同士のずれを補正するコストを低減する。
【解決手段】対象物を撮像した第１の画像から検出された対象の位置を示す第１の位置情報と、第１の画像とは異なる時刻に対象物を撮像した第２の画像から検出された対象の位置を示す第２の位置情報とを取得する。第１の位置情報と、第２の位置情報とに基づいて、対象の位置ずれ量を推定する。位置ずれ量に基づいて、第１の位置情報及び第２の位置情報の少なくとも一方を補正する。
【選択図】図１０
【解決手段】対象物を撮像した第１の画像から検出された対象の位置を示す第１の位置情報と、第１の画像とは異なる時刻に対象物を撮像した第２の画像から検出された対象の位置を示す第２の位置情報とを取得する。第１の位置情報と、第２の位置情報とに基づいて、対象の位置ずれ量を推定する。位置ずれ量に基づいて、第１の位置情報及び第２の位置情報の少なくとも一方を補正する。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象物を撮像した第１の画像から検出された対象の位置を示す第１の位置情報と、前記第１の画像とは異なる時刻に前記対象物を撮像した第２の画像から検出された前記対象の位置を示す第２の位置情報とを取得する取得手段と、
前記第１の位置情報と、前記第２の位置情報とに基づいて、前記対象の位置ずれ量を推定する推定手段と、
前記位置ずれ量に基づいて、前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報の少なくとも一方を補正する補正手段と、を備える
ことを特徴とする情報処理装置。
前記第１の位置情報と、前記第２の位置情報とに基づいて、前記対象の位置ずれ量を推定する推定手段と、
前記位置ずれ量に基づいて、前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報の少なくとも一方を補正する補正手段と、を備える
ことを特徴とする情報処理装置。
【請求項2】
前記取得手段は、前記第１の位置情報として、前記第１の画像における対象の形状を各頂点の情報で示すポリラインデータを１つ以上含む第１のポリラインデータ群を、前記第２の位置情報として、前記第２の画像における対象の形状を各頂点の情報で示すポリラインデータを１つ以上含む第２のポリラインデータ群を取得することを特徴とする、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項3】
前記位置ずれ量にもとづいて、前記第１のポリラインデータ群に含まれる第１のポリラインデータの座標系における座標を前記第２のポリラインデータ群に含まれる第２のポリラインデータの座標系における座標に変換する関数を生成する第１の生成手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記関数に基づいて、前記第１のポリラインデータが示す座標を補正することを特徴とする、請求項２に記載の情報処理装置。
前記補正手段は、前記関数に基づいて、前記第１のポリラインデータが示す座標を補正することを特徴とする、請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項4】
前期推定手段は、前記位置ずれ量として、前記第１のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータと前記第２のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータとの類似度を推定し、
前記第１の生成手段は、前記類似度に基づいて前記関数を生成することを特徴とする、請求項３に記載の情報処理装置。
前記第１の生成手段は、前記類似度に基づいて前記関数を生成することを特徴とする、請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項5】
前記第１のポリラインデータ群に含まれる第１のポリラインデータに基づいて、前記第１のポリラインデータに対応する探索先画像を生成し、前記第２のポリラインデータ群に含まれる第２のポリラインデータに基づいて、前記第２のポリラインデータに対応するテンプレート画像を生成する第２の生成手段をさらに備え、
前記推定手段は、前記テンプレート画像と前記探索先画像とを用いたテンプレートマッチングにより、前記テンプレート画像の位置ごとのポリラインデータの類似度を推定することを特徴とする、請求項４に記載の情報処理装置。
前記推定手段は、前記テンプレート画像と前記探索先画像とを用いたテンプレートマッチングにより、前記テンプレート画像の位置ごとのポリラインデータの類似度を推定することを特徴とする、請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項6】
前記第２の生成手段は、前記探索先画像として、前記第１のポリラインデータの外接矩形領域を生成することを特徴とする、請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項7】
前記第２の生成手段は、前記テンプレート画像として、前記第２のポリラインデータの外接矩形領域を生成することを特徴とする、請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項8】
前記テンプレート画像は、前記外接矩形領域中に、前記第１のポリラインデータを中心として線の幅方向に画素値の勾配を有する画像であることを特徴とする、請求項７に記載の情報処理装置。
【請求項9】
前記第２の生成手段は、前記第１のポリラインデータを含む領域を分割した部分領域を前記テンプレート画像として生成することを特徴とする、請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項10】
前記第２の生成手段は、前記第１のポリラインデータを分割した第３のポリラインデータを含む、前記第３のポリラインデータの外接矩形領域を前記テンプレート画像として生成することを特徴とする、請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項11】
前記テンプレート画像の、前記テンプレートマッチング前の位置と前記類似度が最大となる位置との間のベクトルを算出する算出手段をさらに備え、
前記第１の生成手段は、前記第１のポリラインデータ群に含まれる複数のポリラインデータから前記算出手段により算出される前記ベクトルに基づいて、前記関数を生成することを特徴とする、請求項５に記載の情報処理装置。
前記第１の生成手段は、前記第１のポリラインデータ群に含まれる複数のポリラインデータから前記算出手段により算出される前記ベクトルに基づいて、前記関数を生成することを特徴とする、請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項12】
前記第１のポリラインデータは、前記第１のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータのうち、前記ベクトルが外れ値となるポリラインデータを除去したものに含まれることを特徴とする、請求項１１に記載の情報処理装置。
【請求項13】
前記第１のポリラインデータ群が含むポリラインデータのうち、前記ベクトルが外れ値となるポリラインデータを除去したポリラインデータの数が所定の閾値未満である場合に、前記関数を修正する修正手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１２に記載の情報処理装置。
【請求項14】
前記第１の生成手段は、前記関数として、前記探索先画像における前記第１のポリラインデータの位置を入力として、前記ベクトルのＸ成分又はＹ成分を出力するモデル関数を生成することを特徴とする、請求項１１に記載の情報処理装置。
【請求項15】
前記算出手段が算出するベクトルごとに重みを設定する設定手段をさらに備え、
前記第１の生成手段は、前記ベクトルごとの重みにさらに基づいて前記モデル関数を生成することを特徴とする、請求項１４に記載の情報処理装置。
前記第１の生成手段は、前記ベクトルごとの重みにさらに基づいて前記モデル関数を生成することを特徴とする、請求項１４に記載の情報処理装置。
【請求項16】
前記第１の画像と第３の画像との撮像条件が類似しているか否かの判定を行う判定手段をさらに備え、
前記第１の生成手段は、前記第１の画像と撮像条件が類似していると判定される第３の画像について、前記第３の画像における対象の形状を各頂点の情報で示すポリラインデータを１つ以上含む第３のポリラインデータ群に含まれる第４のポリラインデータの座標系における座標を前記第２のポリラインデータの座標系における座標に変換する関数を、前記第１のポリラインデータの座標系における座標を前記第２のポリラインデータの座標系における座標に変換する関数と同じ関数として生成することを特徴とする、請求項３に記載の情報処理装置。
前記第１の生成手段は、前記第１の画像と撮像条件が類似していると判定される第３の画像について、前記第３の画像における対象の形状を各頂点の情報で示すポリラインデータを１つ以上含む第３のポリラインデータ群に含まれる第４のポリラインデータの座標系における座標を前記第２のポリラインデータの座標系における座標に変換する関数を、前記第１のポリラインデータの座標系における座標を前記第２のポリラインデータの座標系における座標に変換する関数と同じ関数として生成することを特徴とする、請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項17】
前記第１のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータの数が、前記第２のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータの数よりも少ないことを特徴とする、請求項５に記載の情報処理装置。
【請求項18】
操作者の入力を取得する第２の取得手段と、
前記第２の取得手段が取得した入力に基づいて、前記関数を用いた補正処理に使用するパラメータを設定する設定手段と、
前記補正手段による座標の補正結果を前記操作者に提示する提示手段と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項３に記載の情報処理装置。
前記第２の取得手段が取得した入力に基づいて、前記関数を用いた補正処理に使用するパラメータを設定する設定手段と、
前記補正手段による座標の補正結果を前記操作者に提示する提示手段と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項19】
前記補正手段により補正された前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報の少なくとも一方に基づいて、前記対象の形状を各頂点の情報で示すポリラインデータを表示装置に表示させる表示手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項20】
前記対象物は構造物であり、前記対象は前記構造物の変状であることを特徴とする、請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項21】
対象物を撮像した第１の画像から検出された対象の位置を示す第１の位置情報と、前記第１の画像とは異なる時刻に前記対象物を撮像した第２の画像から検出された前記対象の位置を示す第２の位置情報とを取得する工程と、
前記第１の位置情報と、前記第２の位置情報とに基づいて、前記対象の位置ずれ量を推定する工程と、
前記位置ずれ量に基づいて、前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報の少なくとも一方を補正する工程と、
を備える、情報処理方法。
前記第１の位置情報と、前記第２の位置情報とに基づいて、前記対象の位置ずれ量を推定する工程と、
前記位置ずれ量に基づいて、前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報の少なくとも一方を補正する工程と、
を備える、情報処理方法。
【請求項22】
コンピュータを、請求項１乃至２０の何れか一項に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、日本では老朽化が進む社会インフラ構造物の点検業務を効率化するため、点検対象を被写体として撮像した点検用画像を用いた構造物の健全度の評価が行われている。この技術では、点検用画像上の損傷を、作業者によるトレースや機械学習を利用した画像認でポリライン（ベクタデータ）として抽出し、損傷の位置、形状、大きさ、数、及び密集度などの状態、並びにそれらの経年比較による進行度を加味して評価されている。
【0003】
例えば構造物がトンネルの場合、進行方向に対する断面が円周状である場合が多く、この円周に沿った曲面部にある覆工面が主要な点検対象とされている。このトンネル覆工面のような広い領域の高精細な点検用画像を効率良く得るため、複数のカメラを対象に向けて配置した車両を走行させ、撮像した画像データをデジタル処理で合成する手法がある。このような手法は、使用するカメラをビデオカメラからより高精細なラインセンサカメラにする、橋梁などの撮像を行う際には撮像にドローンを導入するなど年々進歩している。そのため、直近に取得した点検用画像と、経変比較の対象となる過去の点検用画像では、カメラの種類、画角、又は数などの撮像条件が異なる可能性がある。また、それらの条件が同じ場合でも、撮像時の移動経路が異なれば各々のカメラがカバーする画角に差が生じる。したがって、撮像画像を合成する処理結果にも差が生じて、同じ対象でも取得時期により点検用画像間に位置ずれが生じ、それらから抽出した損傷の比較が困難となる場合がある。
【0004】
同じ対象を撮像した画像間の位置ずれを補正し比較可能にする手法として、特許文献１では医療分野における胸部Ｘ線画像の位置合わせを行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平７－３７０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、構造物の健全度などの評価を行う際に、比較を行う点検用画像を高精細な撮像画像とすると、データ量の大きさから処理及び保管にコストがかかってしまう。
【0007】
本発明は、異なる時刻に撮像した画像からそれぞれ検出した対象同士のずれを補正するコストを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の目的を達成するために、例えば、一実施形態に係る情報処理装置は以下の構成を備える。すなわち、対象物を撮像した第１の画像から検出された対象の位置を示す第１の位置情報と、前記第１の画像とは異なる時刻に前記対象物を撮像した第２の画像から検出された前記対象の位置を示す第２の位置情報とを取得する取得手段と、前記第１の位置情報と、前記第２の位置情報とに基づいて、前記対象の位置ずれ量を推定する推定手段と、前記位置ずれ量に基づいて、前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報の少なくとも一方を補正する補正手段と、を備える。
【発明の効果】
【0009】
異なる時刻に撮像した画像からそれぞれ検出した対象同士のずれを補正するコストを低減する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】（ａ）情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図、（ｂ）情報処理装置の機能構成の一例を示すブロック図。
【図2】点検を行うトンネルと点検用画像とについて説明するための図。
【図3】トンネルの点検用画像を撮像する状況を説明するための図。
【図4】（ａ）、（ｂ）ポリラインデータを説明するための図、（ｃ）、（ｄ）ポリラインデータの頂点の座標について説明するための図、（ｅ）ポリラインデータを重畳した表示について説明するための図。
【図5】パターン画像の生成処理の一例を示すフローチャート。
【図6】テンプレート領域について説明するための図。
【図7】探索領域を決定する処理を説明するための図。
【図8】ポリラインの描画について説明するための図。
【図9】ずれベクトルの算出処理の一例を示すフローチャート。
【図10】情報処理装置が実行するテンプレートマッチングについて説明するための図。
【図11】ずれベクトルの算出処理を説明するための図。
【図12】変換関数の生成処理の一例を示すフローチャート。
【図13】変換前座標とずれベクトルとの位置関係をプロットしたグラフ。
【図14】変換後のポリラインデータを重畳した表示の一例を示す図。
【図15】テンプレートを分割したポリラインデータについて説明するための図。
【図16】スコアのピークが複数存在する場合について説明するための図。
【図17】実施形態２に係る情報処理装置の機能構成の一例を示すブロック図。
【図18】情報処理装置が表示するＧＵＩについて説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【0012】
［実施形態１］
本実施形態に係る情報処理装置は、対象物を撮像した第１の画像から検出された対象の位置を示す第１の位置情報と、第１の画像とは異なる時刻に対象物を撮像した第２の画像から検出された対象の位置を示す第２の位置情報とを取得する。次いで情報処理装置は、取得した第１の位置情報と第２の位置情報とに基づいて、対象の位置ずれ量を推定し、位置ずれ量に基づいて第１の位置情報及び第２の位置情報の少なくとも一方を補正する。
本実施形態に係る情報処理装置は、対象物を撮像した第１の画像から検出された対象の位置を示す第１の位置情報と、第１の画像とは異なる時刻に対象物を撮像した第２の画像から検出された対象の位置を示す第２の位置情報とを取得する。次いで情報処理装置は、取得した第１の位置情報と第２の位置情報とに基づいて、対象の位置ずれ量を推定し、位置ずれ量に基づいて第１の位置情報及び第２の位置情報の少なくとも一方を補正する。
【0013】
例えば、本実施形態に係る情報処理装置は、第１の位置情報及び第２の位置情報として、第１の画像及び第２の画像から、対象の形状を各頂点の情報で示すポリラインデータを１つ以上含むポリラインデータ群をそれぞれ取得することができる。その場合、情報処理装置は、ポリラインデータに基づいて推定される位置ずれ量に基づいて、第１のポリラインデータの座標系における座標を第２のポリラインデータの座標系における座標へと変換する関数を生成し、生成した関数により第１のポリラインデータが示す座標を変換する。第１のポリラインデータ及び第２のポリラインデータについては後述する。
【0014】
図１（ａ）は、本実施形態に係る情報処理装置である。情報処理装置１００は、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、ＨＤＤ１０４と、表示部１０５と、操作部１０６と、Ｉ／Ｆ部１０７とを有している。ＣＰＵ１０１は、中央演算装置（Central Processing Unit）であり、各種処理のための演算及び論理判断などを行い、システムバス１１０に接続された各構成要素を制御する。ＲＯＭ（Read-Only Memory）１０２は、プログラムメモリであって、後述する各種処理を含むＣＰＵ１０１による制御のためのプログラムを格納する。ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３は、ＣＰＵ１０１の主メモリ、又はワークエリアなどの一時記憶領域として用いられる。なお、ＨＤＤ１０４や情報処理装置１００に接続された外部記憶装置などからＲＡＭ１０３にプログラムをロードすることで、プログラムメモリが実現されてもよい。
【0015】
ＨＤＤ１０４は、本実施形態に係る画像データなどの電子データ又はプログラムを記憶しておくためのハードディスクである。なお、ＨＤＤ１０４と同様の役割を果たすものとして外部記憶装置が用いられてもよい。ここで、外部記憶装置は、例えば、メディア（記録媒体）と、当該メディアへのアクセスを実現するための外部記憶ドライブとで実現することができる。このようなメディアとしては、例えば、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＵＳＢメモリ、又はＳＳＤ（Solid State Drive）などが用いられてもよい。また、外部記憶装置は、ネットワークで接続されたサーバ装置など、情報処理装置１００の外部の装置であってもよい。
【0016】
表示部１０５は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）などであって、表示画面に画像を出力する。なお表示部１０５は、情報処理装置１００と有線又は無線で接続された外部の装置であってもよい。操作部１０６は、例えばキーボード及びマウスであり、ユーザによる各種操作を受け付ける。なお操作部１０６は、ユーザからの入力を受け付けることができるのであれば特にこのように限定はされず、例えばタッチパネル又はマイクなどであってもよい。Ｉ／Ｆ部１０７は、公知の通信技術により、他の情報処理装置、通信機器、若しくは外部記憶装置などとの間で、有線又は無線による双方向の通信を行う。
【0017】
図１（ｂ）は、情報処理装置１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１（ｂ）に示す各機能部は、ＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムをＲＡＭ１０３に展開し、後述する各フローチャートに従った処理を実行することで実現されている。
【0018】
取得部１１１は、対象物を撮像した２以上の画像のそれぞれから、被写体（対象）の位置を示す位置情報を取得する。ここでは、取得部１１１は、第１の画像から検出された対象の位置を示す第１の位置情報と、第２の画像から検出された対象の位置を示す第２の位置情報と、を取得する。本実施形態に係る位置情報としては、例えば第１のポリラインデータ群及び第２のポリラインデータ群が取得される。ここで、ポリラインデータとは、例えば後述する図４（ｃ）に例示される、画像における被写体（対象）の形状を各頂点の情報で示すデータであり、ポリラインデータ群はポリラインデータを１つ以上含むものであるとする。ここでは、第１の画像における被写体の形状を示すポリラインデータのグループを第１のポリラインデータ群とし、第１の画像とは異なる第２の画像における被写体の形状を示すポリラインデータのグループを第２のポリラインデータ群とする。取得部１１１は、例えば、Ｉ／Ｆ部１０７経由で取り込まれＨＤＤ１０４に格納されているポリラインデータから第１のポリラインデータ群及び第２のポリラインデータ群を取得することができる。なお、取得部１１１は、第１の画像及び第２の画像を取得し、それぞれの画像から被写体を検出してポリラインデータを生成してもよい。以下において、ポリラインデータを「ポリライン」と称する場合がある。また、以下において単に「頂点」と表現する場合、ポリラインデータで表現される頂点を指すものとする。なお、以下において単に「被写体」と称する場合、取得部１１１により位置情報が取得される、処理対象となる上述の「対象」を指すものとする。
【0019】
本実施形態に係る情報処理装置１００は、取得した第１の位置情報と第２の取得情報とに基づいて、対象の位置ずれ量を推定する。ここでは、対象の位置ずれ量とは、例えば第１のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータと第２のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータとの位置のずれ量である。本実施形態に係る情報処理装置１００は、第１のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータと、第２のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータと、の類似度を評価することができる。以下においては、このような第１のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータを第１のポリラインデータと呼び、第１のポリラインデータとの類似度を比較されるポリラインデータを第２のポリラインデータと呼ぶものとする。
【0020】
本実施形態に係る情報処理装置１００は、第１のポリラインデータと第２のポリラインデータとのそれぞれからパターン画像を生成し、それらのパターン画像からテンプレートマッチングにより類似度の評価を行うことができる。以下、そのような類似度の評価を行うための構成について説明を行う。
【0021】
画像生成部１１２は、ポリラインデータから、第１のポリラインデータ及び第２のポリラインデータの位置のずれ量を算出するために使用するパターン画像を生成することができる。画像生成部１１２が行う処理については後述する。
【0022】
ベクトル算出部１１３は、取得部１１１が取得した第１の位置情報及び第２の位置情報から、対象の位置ずれ量を推定する。ここでは、例えば、位置ずれ量として、後述する処理により算出されるずれベクトルが用いられる。ずれベクトルの算出処理については後述する。
【0023】
関数生成部１１４は、第１のポリラインデータ群と前記第２のポリラインデータ群とに基づいて、第１のポリラインデータの座標系における座標を第１のポリラインデータの座標系における座標に変換する関数を生成する。例えば、第１のポリラインデータが１以上のポリラインデータを含んでおり、第１のポリラインデータ群に含まれる少なくとも１以上のポリラインデータと第２のポリラインデータ群に含まれるそれぞれ対応するポリラインデータとに基づいて、上述の関数が生成されてもよい。以下、このような関数を単に「変換関数」と呼ぶ場合がある。本実施形態に係る関数部１１４は、第１のポリラインデータに含まれるポリラインごとにベクトル算出部１１３が算出したずれベクトルに基づいて変換関数を生成する。変換関数の生成処理については、図９を参照して後述する。
【0024】
ここでは、第１のポリラインデータの座標系は、後述する探索先画像における座標系であり、第２のポリラインデータの座標系は、後述するテンプレート画像における座標系であるものとして以下の説明が行われる。しかしながら、同様に変換を行うことができるのであれば座標系は特にこれらには限定されず、第１のポリラインデータの頂点を示す座標として第１の画像における対応する頂点の座標系を用いるなど、対応する異なる座標が用いられてもよい。
【0025】
座標変換部１１５は、ベクトル算出部１１３により推定された位置ずれ量に基づいて、第１の位置情報及び第２の位置情報の少なくともいずれかを補正する。本実施形態においては、例えば、ベクトル算出部１１３により算出されたずれベクトルに基づいて関数生成部１１４が変換関数を生成し、生成された変換関数を用いて、座標変換部１１５が第１のポリラインデータが示す座標を変換する。なお、本実施形態においては、第１のポリラインデータが示す座標が第２のポリラインデータの座標系における座標に変換されるものとして以下の説明を行うが、第２のポリラインデータが示す座標が第１のポリラインデータの座標系における座標に変換されてもよい。
【0026】
本実施形態においては、第１の画像及び第２の画像が、点検用画像として取得される。ここで、点検用画像とは、例えば構造物の健全度の評価を行うために用いられる、比較対象となる被写体を撮像した２つ以上の画像であるものとする。ここで、点検用画像を取得する方法と、その取得中に画像の位置のずれが発生する状況とについて、図２及び図３を参照して説明する。
【0027】
図２は、トンネル点検を行うため、点検用画像としてトンネル内部の撮像画像を取得する場合を想定した、トンネルの構造と撮像される点検用画像との関係を説明するための概略図である。図２においては、トンネルの断面図２００とトンネル内壁の展開図２０１とが図示されており、それぞれ、トンネルの覆工面２０３、天井付近に取り付けられた照明２０４、及び縁石２０５が示されている。また、展開図２０１には、トンネルの出入り口となる開口部２０２、及び覆工面のコンクリートを打設する単位となる区間（スパン）２０６が図示されている。本実施形態において、点検（点検用画像の撮像）は進行方向に繰り返されるこのスパンの単位でおこなわれる。
【0028】
図３は、トンネルの点検用画像の撮像の状況を示したものであり、トンネル断面２００から見た図である。点検対象である覆工面２０６の点検用画像を撮像するため、図３（ａ）のようにラインセンサカメラを取り付けた車両３０１をトンネル内の経路に沿って走らせている。取り付けられたカメラ３０２～３０４はそれぞれ別の方向を撮像するラインセンサカメラであり、境界３０８及び３０９はそれらの撮像範囲の境界を示している。図３（ｂ）は、同じトンネルを別のタイミングで撮像した際の状況であり、車両３１０が備えるカメラはカメラ３０２～３０４で同じであるが、走行位置が図３（ａ）の状況と異なる場合を示している。
【0029】
この場合、カメラ３０２～３０４は、図３（ａ）と図３（ｂ）とで画角は同じであるが、撮像位置が異なるため、同一の被写体を撮像していてもその画像内での位置が変動している。また、図３（ａ）と図３（ｂ）とでは、各カメラの壁面までの距離の違いにより撮像範囲の境界の位置が３０８から３１１へと、３０９から３１２へと変化している。したがって、点検のために撮像後にカメラ３台の撮像画像を合成して点検用画像とする場合には、各々の画像サイズを調整するため、この撮像範囲の違いによって点検用画像間で被写体の位置ずれが生じる。
【0030】
以上のようにして取得した点検用画像から、ひび割れなどの変状を被写体として抽出し、ポリラインデータを生成する。抽出（被写体の検出）の方法としては、画像中の被写体領域を設定する公知の方法であれば任意の手法を用いることが可能である。例えば、被写体の検出のために、作業者が専用ソフトウェアを用いて手作業でトレースしてもよく、機械学習を利用した画像認識により自動検出してもよく、それらの組み合わせて行ってもよい。なお、以下においては、被写体としては画像中のひび割れが検出され、その各頂点の位置及び個数がポリラインデータとして生成されるものとして説明を行う。
【0031】
図４は、トンネル覆工面に生じたひび割れを検出することにより生成される、本実施形態に係るポリラインデータを説明するための図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、トンネル内の同一スパンに対して、それぞれ異なるタイミング（２時期）で取得した点検用画像から抽出されたポリラインデータ群の概略図であり、図２の展開図２０１の１スパン分に相当する。図４（ａ）のポリラインデータ群４００にはＣａ００１からＣａ０１０の１０本のひび割れに相当するポリラインデータが直線群で示されている。その後のタイミング（ここでは数年後とする）に取得されたポリラインデータ群４０１を示す図４（ｂ）では、図４（ａ）の１０本に対応するＣｂ００１からＣｂ０１０のいくつかは変状が進行して長くなっており、さらには、Ｃｂ０１１及びＣｂ０１２の２本のひび割れが新たに発生している。なお、図４（ｂ）において、ポリラインは点線で図示されているが、これは図４（ａ）のひび割れと区別するためであり、ポリラインデータが断続的になっているわけではない。図４（ａ）及び図４（ｂ）で示したポリラインデータは、ＨＤＤ１０４内にファイルとして保存されている。
【0032】
図４（ｃ）は図４（ａ）に対応するポリラインデータの一例を示すテーブルであり、図４（ｄ）は図４（ｂ）に対応するポリラインデータの一例を示すテーブルである。図４（ａ）においては、各ひび割れを識別するための変状ＩＤ４１１、ひび割れに含まれる頂点の個数を示す頂点数４１２、及び各頂点の座標を示す頂点座標リスト４１３の３つのフィールドが示されている。頂点座標リスト４１３は、１スパン分の点検用画像の左上を原点とし、横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸とした、各頂点の座標値のリストである。図４（ｄ）の４１４は、図４（ｂ）に対応する頂点座標リスト４１４であり、頂点座標の原点は４１０と同じである。
【0033】
図４（ｅ）の４２０は、図４（ａ）及び図４（ｂ）のポリラインデータを、原点を揃えて重ね合わせたものであり、２時期のポリラインデータに差があることを示している。２時期のポリラインデータの差は、経年変化による変状の進行によるものと、図３で示した撮像状況の違いによって発生した位置ずれとの両方を含んでいる。矩形領域４２１は、原点と２時期のポリラインデータを全て含む外接矩形領域であり、後述の処理の説明で改めて言及される。
【0034】
本実施形態においては、点検用画像である第１の画像と第２の画像とのうち、第１の画像に含まれるポリラインデータの座標が変換される。すなわち、点検を行うために、第２の画像に含まれるポリラインデータを基準（基準画像）として、第１の画像に含まれるポリラインデータの座標を第２の画像に含まれるポリラインデータ座標系における座標に変換する。ここでは、例えば第１の画像よりも第２の画像の方が新しいタイミングに撮像された画像であるものとするが、このように基準とする（座標の変換を行わない）画像の選択はこのようには限定されない。例えば、画像２つのうち、ポリラインデータの座標の変換を行う画像（変換対象画像）とする画像をユーザが選択できる態様であってもよい。例えば、取得部１１１は、表示部１０５と操作部１０６で実現するコマンドプロンプトにより、比較する２時期のポリラインデータのファイル名と、どちらを変換対象画像とするかを操作者に指定させてもよい。なお取得部１１１は、これらの指定のために、ファイル一覧をＧＵＩとして提示し、操作者による選択を受け付けてもよい。
【0035】
図５は、画像生成部１１２におけるパターン画像生成処理の一例を示すフローチャートである。画像生成部１１２では、ベクトル算出部１１３で行われるテンプレートマッチングに使用するテンプレートのパターン画像と、探索先のパターン画像を生成する。ここでは、ポリライン取得部１１１で取得した二つのポリラインデータのうち、第１のポリラインデータ群に含まれる第１のポリラインデータをテンプレートとし、第２のポリラインデータ群に含まれる第２のポリラインデータを探索先とするが、どちらをテンプレートにしても構わない。２つのポリラインデータにおける頂点の領域又は数が変動している場合は、それらが少ない方をテンプレート、多い方を探索先とすることにより、マッチすべき相手がいない無駄な探索を抑制できる。構造物の変状の点検を行う場合、通常は図４に示したようにポリラインデータに含まれる頂点の数は経年で増える傾向にあるため、より古い時期に取得したポリラインデータ群４００をテンプレートとし、新しい時期に取得した４０１のポリラインを探索先としてもよい。
【0036】
Ｓ５０１で画像生成部１１２は、テンプレート領域を決定する。本実施形態においては、前述の通り撮像時期の古いポリラインデータ群４００に含まれるポリラインデータ各々の外接矩形をテンプレートとする。なお、テンプレートにはＳ５０３の説明で後述するポリラインデータの描画線幅を加えても構わない。図６（ａ）はテンプレート領域の例を示す概略図である。図６（ａ）においては、２つのポリライン６０１及び６０２が図示されており、テンプレート領域として矩形領域６０３及び６０４が点線で示されている。
【0037】
Ｓ５０２で画像生成部１１２は、テンプレートとマッチングを行う探索領域を決定する。図７は探索領域の決定処理を説明するための概略図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ、異なる２時期に取得したポリラインデータである。図７（ａ）には、Ｓ５０１で決定したテンプレート７０１～７１０が点線の矩形で示されている。図７（ｂ）のテンプレート７１１は、テンプレート７０１を同じ座標上に示したものであるが、この周りの左右上下に７１３～７１６の探索幅を加えたものが探索範囲７１２である。探索幅７１３～７１６は、２時期のポリラインのずれの程度を考慮して所望の値に設定することが可能であり、全て同じ幅であってもよく、横方向の７１３と７１４と、又は縦方向の７１３と７１６とをそれぞれ同じ幅にしてもよく、全て違う幅にしてもよい。また、テンプレート７０１～７１０のポリラインごとに探索幅を変えてもよく、全て同じ幅にしてもよい。
【0038】
Ｓ５０３で画像生成部１１２は、テンプレート画像を生成する。テンプレート画像は、図６（ｂ）に示すようにＳ５０１で決定した領域内に当該ポリラインのみを描画してもよいし、図６（ｃ）に示すようにテンプレートとして使う側のポリライン全てを描画してからテンプレート領域を切り出してもよい。後者の場合、テンプレート領域に含まれる他のポリライン６０２の一部もテンプレートに含まれることになる。
【0039】
図８はポリラインの描画について説明する図である。画像生成部１１２は図８（ａ）に示されるポリライン８０１に対して、図８（ｂ）に示すように背景８０２を黒で、ポリライン８０３を一定の線幅の白で描画した画像をテンプレートとして生成してもよい。又は、画像生成部１１２は、図８（ｃ）に示すように、ポリライン８０４中心として線の幅方向に画素値の勾配をつけて描画した画像をテンプレートとして生成してもよい。ポリライン８０４のように画素値の勾配を付けた場合、テンプレートマッチングにおいて、ずれ量に対する許容度とマッチング精度とをある程度の水準で両立することが期待できる。
【0040】
Ｓ５０４で画像生成部１１２は、探索先画像を生成する。画像生成部１１２は、探索先となる新しい時期に取得したポリライン４０１すべてを、Ｓ５０３におけるテンプレートと同様に描画し、Ｓ５０２で決定した探索先領域を切り出すことにより、探索先画像とする。ポリライン４０１の描画においては、図４（ｅ）の矩形領域４２１の周りに探索幅７１３～７１６を左右上下に背景色の領域を加え、周辺近くのテンプレートに対応する探索領域を確保する。なお、ポリラインを描画したテンプレート画像及び探索先画像において、ポリラインは白色であり、背景色は黒色であるものとするが、これらの色は特に限定されず、条件に応じて所望の色を設定することが可能である。
【0041】
図９は、ベクトル算出部１１３におけるずれベクトル算出の処理を説明するフローチャートである。本実施形態に係るずれベクトルは、上述したように第１のポリラインデータと第２のポリラインデータとのずれ量を示す。ここで、ずれベクトルは、ポリライン取得部１１１で指定した変換対象画像のタイミングのポリラインに対する、もう一方のタイミングの対応するポリラインの位置のずれを示すものである。先に述べた位置ずれの発生理由から、ずれベクトルは座標空間内の位置によって変動する。
【0042】
Ｓ９０１でベクトル算出部１１３は、画像生成部１１２で生成したテンプレート画像と探索先画像とを用いてテンプレートマッチングを行う。図１０（ａ）は、本実施形態において実行されるテンプレートマッチングについて説明するための図である。テンプレート画像１００１に対する探索先画像１００２にはポリライン１００３及び１００４が描画されている。図１０（ａ）において探索先画像１００２のポリラインは点線とされているが、パターン画像においてポリラインが点線で描画されているわけではなく、説明のために実線及び点線を用いてテンプレートのポリラインと区別しているに過ぎない。
【0043】
ベクトル算出部１１３は、テンプレート画像１００１を探索先画像１００２内で縦横（右方向及び下方向）に位置１００５から位置１００６までスライドさせ、テンプレート画像の各位置ごとの類似度スコアを算出する。ここで算出される類似度スコアは、テンプレート画像の各位置ごとの、第１のポリラインデータと第２のポリラインデータとの類似度であるものとする。スコアの算出方法は、ＳＳＤ（Sum of Squared Difference）、ＮＣＣ（Normalized Cross Correlation）などの一般的な手法を任意に使用することが可能であり、特にその方法に限定はされない。テンプレート画像１００１及び探索先画像１００２の大きさ（幅，高さ）をそれぞれ（ｗ，ｈ）及び（Ｗ，Ｈ）とした場合、マッチングの結果は（Ｗ－ｗ，Ｈ－ｈ）の大きさの二次元のマップとなる。例えば、テンプレート画像１００１と探索先画像１００２をＮＣＣでマッチングした場合、マッチングの結果は横と縦との中央の断面がそれぞれマップ１００７及びマップ１００８のようになる。
【0044】
Ｓ９０２でベクトル算出部１１３は、スコアマップに基づいて、探索先画像１００２に対してテンプレート画像１００１がマッチする位置を求める。このマッチする位置は、Ｓ９０１で算出したマップ内で類似度が最大（ＳＳＤの場合はスコアが最小、ＮＣＣの場合はスコアが最大）となるマップ上の位置とする。
【0045】
図１０（ｂ）は、Ｓ９０２において出力されるマッチ位置について説明するための図である。図１０（ｂ）では、テンプレート画像１００９を、ポリライン１０１０を含む探索先画像１０１１内で動かした場合の両者の相対位置（探索先画像に対するテンプレート画像の位置）がマップの範囲１０１２で示される。ここでは、マッチングのスコア（類似度）が、マップの１０１２に対して、左上を原点とした範囲１０１２の中心位置（ｘ，ｙ）におけるスコアとして算出される。図１０（ｂ）の例では、テンプレート画像を移動させずにそのまま探索先画像に重ねた位置１０１３の座標を（ｘ０，ｙ０）とし、テンプレート１００９が領域１０１４まで移動して類似度が最大になった位置１０１５の座標を（ｘｍａｘ，ｙｍａｘ）とする。なお、探索先のポリラインが複数並走するような場合は、マッチすべきではないポリラインとの類似度が最大になってしまう可能性もあるが、それらマッチング時のノイズについては後段の処理で対処する。
【0046】
Ｓ９０３でベクトル算出部１１３は、Ｓ９０２で求めたマッチ位置から２時期のポリライン間のずれベクトルを算出する。以下、図１１を参照して、本実施形態に係るずれベクトルの算出処理について説明する。図１１（ａ）においては、図１０（ｂ）と同じくテンプレート１００９が１０１４に移動した時にマッチしている。ここで、図４のスパン画像の座標系における、移動前のテンプレート１００９の中心の位置１１００の座標を（ｘ１，ｙ１）とし、マッチ時のテンプレート１００９の中心の位置１１０１の座標を（ｘ２，ｙ２）とする。ポリライン取得部１１１で指定された変換対象画像のポリラインを、探索先画像として使用した時期のポリライン（図１１では灰色の点線で図示）とすると、位置１１０１におけるずれベクトルは位置１１０１から位置１１００に伸びるベクトル１１０２となる。すなわち、図１１（ａ）におけるずれベクトルは（ｘ１－ｘ２，ｙ１-ｙ２）となる。また、ポリライン取得部１１１で指定された変換対象画像が、テンプレート画像として使用したタイミングのポリライン（図１１では黒の実線で図示）の場合、図１１（ｂ）のように、位置１１００におけるずれベクトルはベクトル１１０３で示される。すなわち、図１１（ｂ）におけるずれベクトルは、（ｘ２－ｘ１，ｙ２－ｙ１）となる。このように、本実施形態に係るベクトル算出部１１３は、テンプレートマッチング前のテンプレートの位置と、類似度が最大となるテンプレートの位置と、の間のベクトルをずれベクトルとして算出することができる。
【0047】
本実施形態に係る第１のポリラインデータの全頂点の座標を、同一のずれベクトル（例えば、上述の（ｘ１－ｘ２，ｙ１-ｙ２））分シフトさせることにより、第２のポリラインデータの座標系における座標へと変換してもよい。しかしながら、第１の画像と第２の画像とで被写体はただ画像上で平行移動しているとは限らず、ずれベクトル分の単純な移動では適切な座標が得られない可能性もある。そのような観点から、本実施形態に係るベクトル算出部１１３は、第１のポリラインデータ群に含まれる複数のポリラインデータからそれぞれずれベクトルを算出してもよい。その場合、関数生成部１１４は、ベクトル算出部１１３により算出されたそれらのずれベクトルに基づいて変換関数を生成することができる。
【0048】
このように、複数のずれベクトルを算出し、複数のずれベクトルから、変換関数を推定することにより、全頂点に適用してポリラインの座標系を変換可能な変換関数を得ることができる。したがって、第１のポリラインデータ群に含まれる各ポリラインデータの各頂点に対して、変換関数による変換により座標を変換して点検を行うことが可能となる。
【0049】
本実施形態においては、変換関数ｆを用いて、以下の式（１）に示すように、入力された座標Ｕに対して第２のポリラインデータの座標系に変換された座標（変換座標）へのベクトルを示すずれベクトルＶが出力される。
Ｖ＝ｆ（Ｕ） 式（１）
Ｖ＝ｆ（Ｕ） 式（１）
【0050】
なお、ここでベクトル算出部１１３は、ポリラインデータについてずれベクトルＶを算出する。ここでは、例えば、ベクトル算出部１１３は、第１のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータのうち、その１つについてずれベクトルＶを算出してもよく、その一部についてずれベクトルＶを算出してもよく、全体についてずれベクトルＶを算出してもよい。次いで関数生成部１１４は、変換関数を、ずれベクトルＶのｘ成分Ｖｘとｙ座標Ｖｙとのそれぞれについて、ｘ及びｙを独立変数として以下のようにモデル化し、各定数（ここでは、Ａ～Ｈ）を推定することによって変換関数を生成することができる。
Ｖｘ＝ｆｘ（ｘ，ｙ）＝Ａｘ＋Ｂｙ＋Ｃ
Ｖｙ＝ｆｙ（ｘ，ｙ）＝Ｄｘ２＋Ｅｙ２＋Ｆｘ＋Ｇｙ＋Ｈ 式（２）
Ｖｘ＝ｆｘ（ｘ，ｙ）＝Ａｘ＋Ｂｙ＋Ｃ
Ｖｙ＝ｆｙ（ｘ，ｙ）＝Ｄｘ２＋Ｅｙ２＋Ｆｘ＋Ｇｙ＋Ｈ 式（２）
【0051】
ここで、ベクトル算出部１１３は、各ポリラインデータ、例えば図４に示されるＣａ００１～Ｃａ０１０それぞれについてずれベクトルＶを算出し、算出したずれベクトルＶに基づいて関数生成部１１４が式（２）の定数を算出することができる。
【0052】
なお、第１の画像の座標系における座標（ｘ，ｙ）からずれベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）を求める変換関数は、式（２）で示したものに限らず、ずれが生ずる原因又はずれの傾向などを勘案して、アフィン変換などの他のモデル関数を採用しても構わない。例えばトンネル覆工面の点検用画像を用いる場合、１スパンの短い区間で走行方向、すなわち、図４のＸ軸方向でずれの変化はほとんど無いと想定されるので、独立変数をｙだけにすることにより、推定すべき定数を減らしてもよい。
【0053】
図１２は、関数生成部１１４が行う変換関数の生成処理の一例を示すフローチャートである。Ｓ１２０１で関数生成部１１４は、第１のポリラインデータの座標（ここでは、テンプレートの中心の位置）と、ベクトル算出部１１３が算出したずれベクトルと、をそれぞれ独立変数及び従属変数の実測値として設定する。
【0054】
図１３（ａ）は、図４に示した２時期のポリライン群を処理対象として算出されたずれベクトルを用いた、Ｓ１２０１で決定された候補を示す図である。１３００においては、上述の実測値が、ポリラインデータの座標（ｘ，ｙ）と、その座標を用いて変換されたずれベクトルのｙ成分Ｖｙとを用いて、三次元座標（ｘ，ｙ，Ｖｙ）としてプロットされている。Ｘ軸１３０１は第１の画像の座標系におけるｘ座標、Ｙ軸１３０２は同じ座標系におけるｙ座標、Ｚ軸１３０３は変換ベクトルのｙ成分Ｖｙであり、単位は全て画素数である。点線１３０４で囲まれている部分には、図７（ａ）のテンプレート７０１～７１０に対応する実測値（ｘ，ｙ，Ｖｙ）がプロットされている。三次元座標（ｘ，ｙ，Ｖｘ）についても同様にプロットした図を作成可能であるが、ここでは説明を省略する。
【0055】
Ｓ１２０２で関数生成部１１４は、Ｓ１２０１で実測値として設定したもののうち、ノイズとなるものを除外する。関数生成部１１４は、例えば、ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）のうちの、各成分の一方又は両方のスカラ値について、全体平均との差が標準偏差の定数倍より大きいものを除外するなど、一般的な統計処理で外れ値とされるものを除外する公知の処理により、ノイズとなるものを除外することができる。なお、第１の画像と第２の画像との撮像位置の差により位置ずれが生じている場合は、位置によって変換関数による変換の傾向が変わるため、実測値全体ではなく、図４に示される領域をいくつかの部分領域に分割して、それらの部分領域ごとに外れ値を求めて除外してもよい。
【0056】
Ｓ１２０３で関数生成部１１４は、外れ値を除外して残った実測値の数に基づいて、変換関数の修正を行ってもよい。式（２）のモデル関数はＡからＨの８つの定数を含んでいるが、実測値が少ないとそれらを正しく算出できない場合がある。そのような観点から、Ｓ１２０２で関数生成部１１４は、除外されずに残った実測値の数により、算出すべき定数が少なくなるようにモデル関数を修正することができる。例えば、関数生成部１１４は、残った実測値の数が所定の閾値（例えば、モデル関数の定数の数）未満となった場合に、ｆｙ（ｘ，ｙ）の二乗成分のいずれか、又は両方の定数を０として、モデル関数の次数を落とすなどにより、モデル関数の修正を行うことができる。
【0057】
Ｓ１２０４で関数生成部１１４は、Ｓ１２０５の変換関数生成処理で用いる、実測値ごとの重みを算出する。関数生成部１１４は、この重みを、例えばテンプレートの形状に基づいて算出してもよい。この場合関数生成部１１４は、テンプレートの形状から、ずれベクトルのＸ成分及びＹ成分それぞれと直交する方向の大きさに基づいて重みを算出してもよい。例えば、関数生成部１１４は、ｆｘ（ｘ，ｙ）についてはテンプレート画像の高さの値を、ｆｙ（ｘ，ｙ）についてはテンプレート画像の幅の値を重みとすることができる。ここで、関数生成部１１４は、テンプレート画像の高さの値及び幅の値をそのまま重みとしてもよく、それぞれに所定の係数を乗算するなど所定の操作を行った値を重みとしてもよい。また関数生成部１１４は、マッチング時の類似度に基づいて重みを算出してもよい。この場合、関数生成部１１４は、マッチングの類似度が高い探索先画像についての重みほど値が大きくなるように重みを設定することができる。
【0058】
Ｓ１２０５で関数生成部１１４は、Ｓ１２０２で外れ値を除去した実測値に対してＳ１２０４で算出した重みを付して、Ｓ１２０３で修正したモデル関数の定数を算出する。ここで、関数生成部１１４は、例えば重み付き最小二乗法によりモデル関数を出力することができる。モデル関数の生成処理については、同様の入力からモデル関数を出力する公知の技術を任意に使用することが可能であり、詳細な説明は省略する。
【0059】
Ｓ１２０６で関数生成部１１４は、Ｓ１２０５で生成した変換関数を用いて出力される変換座標と実測値とに基づいて外れ値と判定されるポリラインを除去することができる。例えば関数生成部１１４は、そのような変換座標と実測値との差がそれらの標準偏差の３.０倍以上あるポリラインを外れ値とすることができる。なお、外れ値の求め方はこれに限るものではなく、統計解析で使用されているその他の既知の手法を適用しても構わない。
【0060】
Ｓ１２０７で関数生成部１１４は、Ｓ１２０６で外れ値を除去した後に残った実測値の数（ポリラインの数）が閾値以下であるか又はＳ１２０６において外れ値の除去が行われなかったか否かを判定する。当該閾値は、Ｓ１２０５でモデル関数の定数を求めるために必要な実測値数であり、例えば、定数の数である。Ｓ１２０７の判定がＮｏとなった場合は処理がＳ１２０５に戻り、Ｙｅｓとなった場合は図１２の処理が終了する。
【0061】
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示した実測値と、それらの実測値に基づいて図１２に例示した処理により生成された変換関数の出力とを立体グラフで示したものである。メッシュ状の曲面１３０５は、変換関数の出力であるずれベクトルのＹ成分Ｖｙの分布を示す。なお、ずれベクトルのＸ成分Ｖｘの分布（不図示）は、式（２）の次数から平面となる。
【0062】
座標変換部１１５は、取得部１１１で指定した変換対象画像のタイミングのポリラインの全頂点の座標を、関数生成部１１４で生成した変換関数を用いて座標変換し、変換座標を生成する。式（３）は、変換前の座標（ｘ，ｙ）と変換後の座標（ｘ’，ｙ’）との関係を示すものである。
【数1】
【0063】
【0064】
このような構成によれば、撮像タイミングの異なる複数の画像のポリラインデータに基づいて、第１の画像の座標系における座標を第２の画像の座標系に変換する関数を生成し、当該関数に基づいて一方のポリラインの頂点の座標を変換することができる。とくに、テンプレート画像と探索先画像を生成し、テンプレートマッチングによって各ポリラインのずれベクトルを算出し、それらから推定した変換関数により各ポリラインを座標変換する。それにより、ポリライン抽出に使用した画像の撮像状況の差により発生した被写体の位置ずれを、撮像画像を用いずにポリラインデータだけで補正することができる。したがって、画像中の被写体の位置ずれの補正に必要なコストを低減するという効果がある。
【0065】
さらに、２つのポリラインデータのうち、ポリラインの領域又は頂点の個数が少ない方をテンプレートとすることにより、無駄なマッチング処理の発生を抑制し、処理速度及びずれ補正の精度を向上できる効果がある。また、パターン画像の生成においてポリラインを描画する際に、線幅方向に画素値の勾配をつけることにより、ずれ補正精度を向上できる効果がある。
【0066】
さらに、Ｓ１２０２やＳ１２０６などの処理により、外れ値となるずれベクトルを除去することにより、ポリラインが並走する場合などで発生するテンプレートマッチングのミスの影響を軽減できるという効果がある。また、このような外れ値除去を加えることにより、画像からのポリライン抽出において、作業者によるトレースのミスや、機械学習による画像認識の誤検知に起因するポリラインデータの誤りによる影響を軽減できる効果がある。
【0067】
さらに、Ｓ１２０３等の処理により、推定する定数が少なくなるようにモデル関数を修正することにより、テンプレートとなるポリラインデータが少ない場合にも対応できるという効果がある。さらに、図１２のＳ１２０３における実測値の重み付けにより、変換関数生成の精度を向上させる効果がある。さらに、ずれ成分と直行するテンプレートの大きさで重み付けすることにより、重要度の高い広範囲にわたるポリラインのずれ補正を優先する効果がある。
【0068】
［変形例１］
実施形態１では、図５に示すパターン画像生成処理のＳ５０１において、テンプレート領域を個々のポリラインの外接矩形とした。本変形例では、テンプレート領域をより小さい部分領域に分割することによりテンプレートの数を増やす。
実施形態１では、図５に示すパターン画像生成処理のＳ５０１において、テンプレート領域を個々のポリラインの外接矩形とした。本変形例では、テンプレート領域をより小さい部分領域に分割することによりテンプレートの数を増やす。
【0069】
図１５は、テンプレートの領域をより小さくして、テンプレートの数を増やしたポリラインデータの一例について説明するための図である。矩形領域１５００は、図４（ｅ）の２時期のポリラインデータを全て含む外接矩形領域であり、ポリラインの描画領域である。この領域を、点線で示すように縦横の格子状の部分領域に分割し、それらのうち、斜線で示される領域１５０１のようにポリラインが重畳している部分領域をテンプレートとする。図１５において、背景が斜線で示されている矩形はテンプレートとするものを示しており、背景として斜線が描画されているわけではない。
【0070】
また、個々のポリラインを適当な大きさに分割して、分割したポリラインごとの外接矩形をテンプレートとしてもよい。例えば、ポリラインの外接矩形の辺のうち長い方、あるいは、対角線の長さをｌ、基準となる長さをＬとした時に下記の式（４）を満たす整数ｎを求め、ポリラインを頂点数がおよそ同じになるようにｎ個に分割してもよい。
Ｌｎ≦ｌ≦Ｌ（ｎ＋１） 式（４）
Ｌｎ≦ｌ≦Ｌ（ｎ＋１） 式（４）
【0071】
このような処理によれば、テンプレート領域を小さくすることにより、ずれベクトルごとの精度を向上させて有効なずれベクトルを増やし、変換関数生成の精度を向上させる効果がある。また、テンプレート領域を小さくすることにより、位置によるずれの違いによるポリライン形状の変形がマッチングに及ぼす影響を軽減する効果がある。
【0072】
［変形例２］
また例えば、トンネル覆工面の点検用画像からひび割れを抽出したポリラインの場合、位置ずれの主原因であるカメラ移動経路や速度の変動は、隣接するスパン間では少ないと考えられる。そのため、隣接するスパンの位置ずれの傾向はほぼ同じであり、そのスパンにおける頂点では同じ変換関数を使用できることが期待される。
また例えば、トンネル覆工面の点検用画像からひび割れを抽出したポリラインの場合、位置ずれの主原因であるカメラ移動経路や速度の変動は、隣接するスパン間では少ないと考えられる。そのため、隣接するスパンの位置ずれの傾向はほぼ同じであり、そのスパンにおける頂点では同じ変換関数を使用できることが期待される。
【0073】
すなわち、本変形例に係る関数生成部１１４は、ポリラインデータ間で撮像条件が類似しているか否かの判定を行い、撮像条件が類似しているポリラインデータについては、共通の変換関数を用いて座標の変換を行う。この場合、関数生成部１１４は、実施形態１と同様の処理により、１つのポリラインデータに対して生成された変換関数を、当該ポリラインデータと撮像条件が類似しているポリラインデータに対しても適用可能としてもよい。また例えば関数生成部１１４は、撮像条件が類似しているポリラインデータ全体から、それらのポリラインデータにおいて用いる変換関数を生成するようにしてもよい。
【0074】
本変形例では実施形態１とは異なり、関数生成部１１４において変換関数を生成する際に、１スパン分だけでなく、隣接する複数のスパンのポリラインから算出されたずれベクトルをまとめて使用する。ずれベクトルをまとめる範囲は、一定のスパン数、あるいは、スパンを繋げた長さが一定の距離になるように分割し、一分割分のポリラインの頂点のずれベクトルをまとめるようにすることができる。また、関数生成部１１４は、トンネル内の全スパンを１つにまとめてもよい。あるいは、関数生成部１１４は、まとめるスパン数をｎとした時、ｉ番目（１≦ｉ≦ｎ）のスパンに関する変換関数の生成処理を、ｉ番目からｉ＋ｎ－１番目のスパンのポリラインに対してそれぞれ行うようにスライドしながらまとめてもよい。
【0075】
変換関数の生成処理では、関数生成部１１４は、まとめる範囲のスパンを結合して、左上を原点とした座標系を用いて各処理を行う。この場合、関数生成部１１４は、Ｓ９０３で求めたｘに、左側にあるスパン幅の合計を加えた値をＳ１２０１におけるＸ軸方向の独立変数とする。
【0076】
なお、ここではトンネル点検における連続スパンについて処理を行う場合について説明を行ったが、本変形例を適用するのはこのような例には限定されない。例えば、橋梁の床版又は建物の壁面に関する点検用画像を処理対象とする場合に、対象からの距離、角度、及びレンズ焦点距離などの撮像設定を一定にして、複数の点検単位に渡って連続的に撮像する場合にも適用可能である。
【0077】
このような処理によれば、連続する点検単位毎に求めたずれベクトルをまとめて変換関数の生成に使用することにより、単独の点検単位のみで当該生成を行う場合と比較して、有効なずれベクトルの数を増加させ、変換関数生成の精度を向上させる効果がある。
【0078】
［変形例３］
実施形態１では、図９に示すずれベクトル算出の処理において、マッチングの類似度が最大になった際の座標を用いてずれベクトルを算出している。しかしながら、２時期のポリラインの配置状態によっては、マッチング類似度がはっきりとしたピークを示さない場合や、類似度のピークが複数存在する場合もある。そのような観点から、本変形例に係るベクトル算出部１１３は、ずれベクトルを算出する際に、マッチング類似度の値だけでなく類似度の分布状態も考慮する。
実施形態１では、図９に示すずれベクトル算出の処理において、マッチングの類似度が最大になった際の座標を用いてずれベクトルを算出している。しかしながら、２時期のポリラインの配置状態によっては、マッチング類似度がはっきりとしたピークを示さない場合や、類似度のピークが複数存在する場合もある。そのような観点から、本変形例に係るベクトル算出部１１３は、ずれベクトルを算出する際に、マッチング類似度の値だけでなく類似度の分布状態も考慮する。
【0079】
図１６は、マッチングの類似度が複数存在する場合のポリラインについて説明するための図である。１６００は２時期のポリライン群を重畳させたものであり、古いタイミングのポリラインが実線で、新しいタイミングのポリラインが点線で示されている。１６００内の部分領域１６０１に示される新しいタイミングのポリラインは、古いタイミングのものに対応するものに加え、新たに加わったポリラインが並走している。また図１６には、部分領域１６０１に関する探索領域１６０２とテンプレート１６０３とが拡大して示されている。これらを用いてベクトル算出部１１３により算出されたマッチングスコアの２次元マップを左右中央でＹ軸方向に切った断面がグラフ１６０４として示されている。
【0080】
グラフ１６０４に示すように、図１６の例においては、テンプレート１６０３は、探索領域１６０２に存在する上下２本のポリラインの両方とマッチするため、スコアのピークが二つ存在する。このような場合、単純に類似度が高い方（スコアの高低と類似度との関係はマッチング手法に従う）の座標をマッチ位置とすると誤った結果となる可能性がある。
【0081】
したがって、本変形例に係るベクトル算出部１１３は、これらの類似度の分布において複数のピークがあった場合は、それらのピークそれぞれについて、実施形態１で説明したものと同様の処理によりずれベクトルを算出し、そのまま後続する処理を行う。なお、ここでは類似度が一定の値を超えた領域をマッチ位置（ピークとなる位置）とするものとするが、例えば算出された最大の類似度から所定範囲の類似度となる領域をピークとなる位置としてもよく、ユーザ所望の条件に応じて設定が可能である。
【0082】
複数ピークそれぞれから算出されたずれベクトルは、いずれかがノイズであると考えられるが、Ｓ１２０２又はＳ１２０６などの外れ値を除去する処理により外れ値として取り除かれることが期待される。なおベクトル算出部１１３は、ピークが複数存在する場合は両方をノイズとしてずれベクトルを算出せず、単一のピークがあった場合のみずれベクトルを算出するようにしてもよい。また、ベクトル算出部１１３は、明確なピークが存在しない場合にはずれベクトルを算出しないようにしてもよい。
【0083】
このような処理によれば、マッチング類似度の分布を考慮したずれベクトル算出により、マッチングミスによるノイズを軽減することができる。特に、ポリラインが並走するケースにおいても、複数ピークを考慮した処理により、位置ずれ補正の精度を向上させる効果がある。
【0084】
なお、本実施形態においては、撮像の対象物を構造物、処理の対象を変状として、各処理を行うものとして説明を行ったが、画像の検出結果から同様に処理を行うことができるのであれば特にこのように限定されるわけではない。
【0085】
［実施形態２］
実施形態２に係る情報処理装置１７００は、実施形態１に係る情報処理装置１００と同様の処理を行うことができる。さらに、本実施形態に係る情報処理装置１７００は、座標の変換処理に必要な各種パラメータの設定を行う機能と、位置ずれ補正結果を表示する機能とを備え、操作者に対して対話的なＧＵＩを提供する。情報処理装置１７００のハードウェア構成は実施形態１の図１（ａ）で示したものと同様である。
実施形態２に係る情報処理装置１７００は、実施形態１に係る情報処理装置１００と同様の処理を行うことができる。さらに、本実施形態に係る情報処理装置１７００は、座標の変換処理に必要な各種パラメータの設定を行う機能と、位置ずれ補正結果を表示する機能とを備え、操作者に対して対話的なＧＵＩを提供する。情報処理装置１７００のハードウェア構成は実施形態１の図１（ａ）で示したものと同様である。
【0086】
図１７は、本実施形態における情報処理装置１７００の機能構成を示すブロック図の一例である。これらの各機能部は、ＣＰＵ１０１が、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムをＲＡＭ１０３に展開し、後述する各フローチャートに従った処理を実行することで実現されている。本実施形態に係る情報処理装置１７００は、制御部１７０１と表示制御部１７０２とを追加で有することを除き実施形態１の図１（ｂ）に示したものと同様の機能部を有し、重複する説明は省略する。制御部１７０１は、表示部１０５に表示したＧＵＩ部品に対する操作を、操作部１０６で受け付ける。表示制御部１７０２は、指定された２時期のポリラインと、位置ずれ補正されたポリラインとを、表示部１０５により表示する。
【0087】
図１８は、本実施形態に係る情報処理装置１７００が表示するＧＵＩ画面の一例である。このＧＵＩ画面は、情報処理装置１００上で動作するＯＳが提供するウインドウシステムを用いて実現されており、図１８（ａ）に示すように、メインウインドウ１８００内にＧＵＩ部品１８０１～１８０９が配置されている。
【0088】
図１８（ａ）において、操作者が操作部１０６（例えば、マウス）を用いてファイル一覧１８０１の領域をクリックすると、制御部１７０１は不図示のファイル選択ダイアログを表示する。制御部１７０１は、ファイル選択ダイアログを用いて、操作者に２つのポリラインデータファイルと、それらの取得時期（撮像タイミング）の順番を指定させ、その結果を保持する。なお、この撮像タイミングは、ポリラインデータと関連付けて保持されていてもよく、その場合、ユーザ操作に関わらずそれらの関連付けられた情報に基づいて撮像タイミングの順番が選択されてもよい。
【0089】
ポリラインデータファイルの指定が終わると、制御部１７０１は、ファイル一覧１８０１に、指定された取得時期の順番にファイル名を表示する。次いで表示制御部１７０２は、ポリライン表示領域１８０９に各々のファイルに含まれているポリラインを重畳して表示する。図１８（ｂ）はファイル選択後の画面であり、フィールド１８１０では２つのファイルの名前が表示され、ポリラインの表示領域１８１２ではそれぞれのファイルのポリラインが色分けして（図では線種の違いで表現）表示されている。
【0090】
制御部１７０１は、選択された２つのファイルのうち、どちらを変換対象とするかを変数として保持しており、変換対象のファイルの名前を１８１１のようにハイライト表示する。ここでは、ファイル一覧１８０１のファイル名称を操作者にクリックさせる事によって変換対象の切替えを行うものとするが、実施形態１と同様に変換対象画像が設定されてもよい。
【0091】
表示領域１８１２に表示されているポリラインのうち、取得時期が古い方（図１８では実線で示されている）を操作者がクリックにより選択すると、表示制御部１７０２はポリライン表示領域を図１８（ｃ）に示すように変化させる。操作者が線幅スライダ１８０２のつまみをスライドさせると、制御部１７０１は、図５のＳ５０３及びＳ５０４でそれぞれテンプレート画像と探索先画像とを生成する際にポリラインを描画する線幅をスライド位置に応じて決定する。このように決定された線幅に変更されたポリラインの表示が、表示１８１３に例示されている。
【0092】
また、表示制御部１７０２は、選択されたポリラインに関して、Ｓ５０１で決定するテンプレート領域１８１４とＳ５０２で決定する探索先画像の領域１８１５とを表示する。制御部１７０１は、操作者による探索先画像の領域１８１５の移動又は拡大縮小の入力に応じて、図７（ｂ）における探索幅７１３～７１６の探索範囲の値を決定し保持する。線幅及び探索範囲は、操作者がいずれかのポリラインを選択して指定するものとするが、個々のポリラインに対して行う必要はなく、ユーザが指定した値は全てのポリラインに適用される。なお、個々のポリラインごとに線幅及び探索範囲の設定が可能であってもよい。
【0093】
図１８に示されるテンプレート分割用のスライダ１８０３は、実施形態１の変形例１で説明したテンプレートの分割の設定を指定するものである。例えばスライダ１８０３を「大」にするとテンプレート分割は行わず、「小」にするとポリラインを小さく分割する。例えば、「大」から「小」で、式（４）の定数Ｌをポリライン長の最大値からその２０%に変化させる。
【0094】
図１８に示されるノイズ除去用の第１のスライダ１８０４、及び、ノイズ除去用の第２のスライダ１８０５はそれぞれ、図１２のＳ１２０２、及び、Ｓ１２０６における外れ値除去処理において用いる閾値を指定するものである。例えば、それぞれの閾値として使用する、標準偏差に乗算する定数を０.５～４.０の範囲で指定する。
【0095】
なお、図１８に示すＧＵＩ部品には含まれていないが、Ｓ１２０４の重み付けに使用する定数など、その他のパラメータに関してＧＵＩ部品を提供し、それらに関する入力を受け付けてもよい。
【0096】
また、図１８に示す１８０１～１８０５、及び１８１４によって指定可能なパラメータは、操作者が指定しない場合はデフォルトの値が使用される。また、操作者がパラメータ保存ボタン１８０８をクリックすることにより、その時点で各種ＧＵＩにより保持されている値がファイルとしてＨＤＤ１０４に保存される。
【0097】
図１８（ｃ）において、操作者が補正開始ボタン１８０７をクリックすると、その時点で保持されているパラメータ値を使用して、図５、図９及び図１２に示す処理と、変換対象画像のポリラインの座標変換とが行われ、その結果がポリラインの表示領域１８０９に表示される。図１８（ｄ）は座標変換後の画面を示しており、表示画面１８１６の様に、基準画像のポリライン（実線）と座標変換後のポリライン（一点鎖線）が重畳して表示されている。図１８（ｄ）に示されるＧＵＩにおいて、操作者が復帰ボタン１８０６をクリックすると、図１８（ｃ）の画面に戻り、操作者の入力によるパラメータの調整が可能となる。
【0098】
このような構成によれば、実施形態１で説明した各処理に加え、座標変換処理に使用するパラメータの指定と、座標変換の結果を表示する手段を有する情報処理装置を提供することができる。したがって、操作者に対話的なＧＵＩを提供し、効率的に適切なパラメータの設定を促すことができるという効果がある。さらに、決定したパラメータを外部記憶装置に保存することにより、同等の条件で取得されたポリラインデータでもそれを再利用できる効果がある。
【0099】
本明細書の開示は、以下の情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムを含む。
【0100】
（項目１）
対象物を撮像した第１の画像から検出された対象の位置を示す第１の位置情報と、前記第１の画像とは異なる時刻に前記対象物を撮像した第２の画像から検出された前記対象の位置を示す第２の位置情報とを取得する取得手段と、
前記第１の位置情報と、前記第２の位置情報とに基づいて、前記対象の位置ずれ量を推定する推定手段と、
前記位置ずれ量に基づいて、前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報の少なくとも一方を補正する補正手段と、を備える
ことを特徴とする情報処理装置。
（項目２）
前記取得手段は、前記第１の位置情報として、前記第１の画像における対象の形状を各頂点の情報で示すポリラインデータを１つ以上含む第１のポリラインデータ群を、前記第２の位置情報として、前記第２の画像における対象の形状を各頂点の情報で示すポリラインデータを１つ以上含む第２のポリラインデータ群を取得することを特徴とする、項目１に記載の情報処理装置。
（項目３）
前記位置ずれ量にもとづいて、前記第１のポリラインデータ群に含まれる第１のポリラインデータの座標系における座標を前記第２のポリラインデータ群に含まれる第２のポリラインデータの座標系における座標に変換する関数を生成する第１の生成手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記関数に基づいて、前記第１のポリラインデータが示す座標を補正することを特徴とする、項目２に記載の情報処理装置。
（項目４）
前期推定手段は、前記位置ずれ量として、前記第１のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータと前記第２のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータとの類似度を推定し、
前記第１の生成手段は、前記類似度に基づいて前記関数を生成することを特徴とする、項目３に記載の情報処理装置。
（項目５）
前記第１のポリラインデータ群に含まれる第１のポリラインデータに基づいて、前記第１のポリラインデータに対応する探索先画像を生成し、前記第２のポリラインデータ群に含まれる第２のポリラインデータに基づいて、前記第２のポリラインデータに対応するテンプレート画像を生成する第２の生成手段をさらに備え、
前記推定手段は、前記テンプレート画像と前記探索先画像とを用いたテンプレートマッチングにより、前記テンプレート画像の位置ごとのポリラインデータの類似度を推定することを特徴とする、項目４に記載の情報処理装置。
（項目６）
前記第２の生成手段は、前記探索先画像として、前記第１のポリラインデータの外接矩形領域を生成することを特徴とする、項目５に記載の情報処理装置。
（項目７）
前記第２の生成手段は、前記テンプレート画像として、前記第２のポリラインデータの外接矩形領域を生成することを特徴とする、項目５又は６に記載の情報処理装置。
（項目８）
前記テンプレート画像は、前記外接矩形領域中に、前記第１のポリラインデータを中心として線の幅方向に画素値の勾配を有する画像であることを特徴とする、項目７に記載の情報処理装置。
（項目９）
前記第２の生成手段は、前記第１のポリラインデータを含む領域を分割した部分領域を前記テンプレート画像として生成することを特徴とする、項目５に記載の情報処理装置。
（項目１０）
前記第２の生成手段は、前記第１のポリラインデータを分割した第３のポリラインデータを含む、前記第３のポリラインデータの外接矩形領域を前記テンプレート画像として生成することを特徴とする、項目５に記載の情報処理装置。
（項目１１）
前記テンプレート画像の、前記テンプレートマッチング前の位置と前記類似度が最大となる位置との間のベクトルを算出する算出手段をさらに備え、
前記第１の生成手段は、前記第１のポリラインデータ群に含まれる複数のポリラインデータから前記算出手段により算出される前記ベクトルに基づいて、前記関数を生成することを特徴とする、項目５乃至１０の何れか一項目に記載の情報処理装置。
（項目１２）
前記第１のポリラインデータは、前記第１のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータのうち、前記ベクトルが外れ値となるポリラインデータを除去したものに含まれることを特徴とする、項目１１に記載の情報処理装置。
（項目１３）
前記第１のポリラインデータ群が含むポリラインデータのうち、前記ベクトルが外れ値となるポリラインデータを除去したポリラインデータの数が所定の閾値未満である場合に、前記関数を修正する修正手段をさらに備えることを特徴とする、項目１２に記載の情報処理装置。
（項目１４）
前記第１の生成手段は、前記関数として、前記探索先画像における前記第１のポリラインデータの位置を入力として、前記ベクトルのＸ成分又はＹ成分を出力するモデル関数を生成することを特徴とする、項目５乃至１１の何れか一項目に記載の情報処理装置。
（項目１５）
前記算出手段が算出するベクトルごとに重みを設定する設定手段をさらに備え、
前記第１の生成手段は、前記ベクトルごとの重みにさらに基づいて前記モデル関数を生成することを特徴とする、項目１４に記載の情報処理装置。
（項目１６）
前記第１の画像と第３の画像との撮像条件が類似しているか否かの判定を行う判定手段をさらに備え、
前記第１の生成手段は、前記第１の画像と撮像条件が類似していると判定される第３の画像について、前記第３の画像における対象の形状を各頂点の情報で示すポリラインデータを１つ以上含む第３のポリラインデータ群に含まれる第４のポリラインデータの座標系における座標を前記第２のポリラインデータの座標系における座標に変換する関数を、前記第１のポリラインデータの座標系における座標を前記第２のポリラインデータの座標系における座標に変換する関数と同じ関数として生成することを特徴とする、項目３乃至１５の何れか一項目に記載の情報処理装置。
（項目１７）
前記第１のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータの数が、前記第２のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータの数よりも少ないことを特徴とする、項目５乃至１６の何れか一項目に記載の情報処理装置。
（項目１８）
操作者の入力を取得する第２の取得手段と、
前記第２の取得手段が取得した入力に基づいて、前記関数を用いた補正処理に使用するパラメータを設定する設定手段と、
前記補正手段による座標の補正結果を前記操作者に提示する提示手段と、
をさらに備えることを特徴とする、項目３乃至１７の何れか一項目に記載の情報処理装置。
（項目１９）
前記補正手段により補正された前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報の少なくとも一方に基づいて、前記対象の形状を各頂点の情報で示すポリラインデータを表示装置に表示させる表示手段をさらに備えることを特徴とする、項目１乃至１８の何れか一項目に記載の情報処理装置。
（項目２０）
前記対象物は構造物であり、前記対象は前記構造物の変状であることを特徴とする、項目１乃至１９の何れか一項目に記載の情報処理装置。
（項目２１）
対象物を撮像した第１の画像から検出された対象の位置を示す第１の位置情報と、前記第１の画像とは異なる時刻に前記対象物を撮像した第２の画像から検出された前記対象の位置を示す第２の位置情報とを取得する工程と、
前記第１の位置情報と、前記第２の位置情報とに基づいて、前記対象の位置ずれ量を推定する工程と、
前記位置ずれ量に基づいて、前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報の少なくとも一方を補正する工程と、
を備える、情報処理方法。
（項目２２）
コンピュータを、項目１乃至２０の何れか一項目に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
対象物を撮像した第１の画像から検出された対象の位置を示す第１の位置情報と、前記第１の画像とは異なる時刻に前記対象物を撮像した第２の画像から検出された前記対象の位置を示す第２の位置情報とを取得する取得手段と、
前記第１の位置情報と、前記第２の位置情報とに基づいて、前記対象の位置ずれ量を推定する推定手段と、
前記位置ずれ量に基づいて、前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報の少なくとも一方を補正する補正手段と、を備える
ことを特徴とする情報処理装置。
（項目２）
前記取得手段は、前記第１の位置情報として、前記第１の画像における対象の形状を各頂点の情報で示すポリラインデータを１つ以上含む第１のポリラインデータ群を、前記第２の位置情報として、前記第２の画像における対象の形状を各頂点の情報で示すポリラインデータを１つ以上含む第２のポリラインデータ群を取得することを特徴とする、項目１に記載の情報処理装置。
（項目３）
前記位置ずれ量にもとづいて、前記第１のポリラインデータ群に含まれる第１のポリラインデータの座標系における座標を前記第２のポリラインデータ群に含まれる第２のポリラインデータの座標系における座標に変換する関数を生成する第１の生成手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記関数に基づいて、前記第１のポリラインデータが示す座標を補正することを特徴とする、項目２に記載の情報処理装置。
（項目４）
前期推定手段は、前記位置ずれ量として、前記第１のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータと前記第２のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータとの類似度を推定し、
前記第１の生成手段は、前記類似度に基づいて前記関数を生成することを特徴とする、項目３に記載の情報処理装置。
（項目５）
前記第１のポリラインデータ群に含まれる第１のポリラインデータに基づいて、前記第１のポリラインデータに対応する探索先画像を生成し、前記第２のポリラインデータ群に含まれる第２のポリラインデータに基づいて、前記第２のポリラインデータに対応するテンプレート画像を生成する第２の生成手段をさらに備え、
前記推定手段は、前記テンプレート画像と前記探索先画像とを用いたテンプレートマッチングにより、前記テンプレート画像の位置ごとのポリラインデータの類似度を推定することを特徴とする、項目４に記載の情報処理装置。
（項目６）
前記第２の生成手段は、前記探索先画像として、前記第１のポリラインデータの外接矩形領域を生成することを特徴とする、項目５に記載の情報処理装置。
（項目７）
前記第２の生成手段は、前記テンプレート画像として、前記第２のポリラインデータの外接矩形領域を生成することを特徴とする、項目５又は６に記載の情報処理装置。
（項目８）
前記テンプレート画像は、前記外接矩形領域中に、前記第１のポリラインデータを中心として線の幅方向に画素値の勾配を有する画像であることを特徴とする、項目７に記載の情報処理装置。
（項目９）
前記第２の生成手段は、前記第１のポリラインデータを含む領域を分割した部分領域を前記テンプレート画像として生成することを特徴とする、項目５に記載の情報処理装置。
（項目１０）
前記第２の生成手段は、前記第１のポリラインデータを分割した第３のポリラインデータを含む、前記第３のポリラインデータの外接矩形領域を前記テンプレート画像として生成することを特徴とする、項目５に記載の情報処理装置。
（項目１１）
前記テンプレート画像の、前記テンプレートマッチング前の位置と前記類似度が最大となる位置との間のベクトルを算出する算出手段をさらに備え、
前記第１の生成手段は、前記第１のポリラインデータ群に含まれる複数のポリラインデータから前記算出手段により算出される前記ベクトルに基づいて、前記関数を生成することを特徴とする、項目５乃至１０の何れか一項目に記載の情報処理装置。
（項目１２）
前記第１のポリラインデータは、前記第１のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータのうち、前記ベクトルが外れ値となるポリラインデータを除去したものに含まれることを特徴とする、項目１１に記載の情報処理装置。
（項目１３）
前記第１のポリラインデータ群が含むポリラインデータのうち、前記ベクトルが外れ値となるポリラインデータを除去したポリラインデータの数が所定の閾値未満である場合に、前記関数を修正する修正手段をさらに備えることを特徴とする、項目１２に記載の情報処理装置。
（項目１４）
前記第１の生成手段は、前記関数として、前記探索先画像における前記第１のポリラインデータの位置を入力として、前記ベクトルのＸ成分又はＹ成分を出力するモデル関数を生成することを特徴とする、項目５乃至１１の何れか一項目に記載の情報処理装置。
（項目１５）
前記算出手段が算出するベクトルごとに重みを設定する設定手段をさらに備え、
前記第１の生成手段は、前記ベクトルごとの重みにさらに基づいて前記モデル関数を生成することを特徴とする、項目１４に記載の情報処理装置。
（項目１６）
前記第１の画像と第３の画像との撮像条件が類似しているか否かの判定を行う判定手段をさらに備え、
前記第１の生成手段は、前記第１の画像と撮像条件が類似していると判定される第３の画像について、前記第３の画像における対象の形状を各頂点の情報で示すポリラインデータを１つ以上含む第３のポリラインデータ群に含まれる第４のポリラインデータの座標系における座標を前記第２のポリラインデータの座標系における座標に変換する関数を、前記第１のポリラインデータの座標系における座標を前記第２のポリラインデータの座標系における座標に変換する関数と同じ関数として生成することを特徴とする、項目３乃至１５の何れか一項目に記載の情報処理装置。
（項目１７）
前記第１のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータの数が、前記第２のポリラインデータ群に含まれるポリラインデータの数よりも少ないことを特徴とする、項目５乃至１６の何れか一項目に記載の情報処理装置。
（項目１８）
操作者の入力を取得する第２の取得手段と、
前記第２の取得手段が取得した入力に基づいて、前記関数を用いた補正処理に使用するパラメータを設定する設定手段と、
前記補正手段による座標の補正結果を前記操作者に提示する提示手段と、
をさらに備えることを特徴とする、項目３乃至１７の何れか一項目に記載の情報処理装置。
（項目１９）
前記補正手段により補正された前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報の少なくとも一方に基づいて、前記対象の形状を各頂点の情報で示すポリラインデータを表示装置に表示させる表示手段をさらに備えることを特徴とする、項目１乃至１８の何れか一項目に記載の情報処理装置。
（項目２０）
前記対象物は構造物であり、前記対象は前記構造物の変状であることを特徴とする、項目１乃至１９の何れか一項目に記載の情報処理装置。
（項目２１）
対象物を撮像した第１の画像から検出された対象の位置を示す第１の位置情報と、前記第１の画像とは異なる時刻に前記対象物を撮像した第２の画像から検出された前記対象の位置を示す第２の位置情報とを取得する工程と、
前記第１の位置情報と、前記第２の位置情報とに基づいて、前記対象の位置ずれ量を推定する工程と、
前記位置ずれ量に基づいて、前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報の少なくとも一方を補正する工程と、
を備える、情報処理方法。
（項目２２）
コンピュータを、項目１乃至２０の何れか一項目に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
【0101】
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【0102】
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
【符号の説明】
【0103】
１１１：取得部、１１２：画像生成部、１１３：ベクトル算出部、１１４：関数生成部、１１５：座標変換部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】