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特開2024-42920光センシングシステム、光センシング装置、及び、光センシング方法
(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】P2024042920
(43)【公開日】2024-03-29
(54)【発明の名称】光センシングシステム、光センシング装置、及び、光センシング方法
(51)【国際特許分類】
G01S 7/484 20060101AFI20240322BHJP
G01S 17/88 20060101ALI20240322BHJP
【ＦＩ】
G01S7/484
G01S17/88
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022147845
(22)【出願日】2022-09-16
(71)【出願人】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】小野 貴寛
【テーマコード（参考）】
5J084
【Ｆターム（参考）】
5J084AA04
5J084AA05
5J084AA13
5J084AB17
5J084AD01
5J084AD03
5J084BA01
5J084BA03
5J084BA04
5J084BA35
5J084BA50
5J084BB02
5J084BB04
5J084BB14
5J084BB24
5J084BB26
5J084BB28
5J084CA03
5J084CA07
5J084CA08
5J084CA49
5J084EA04
(57)【要約】
【課題】測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきを抑える技術を提供する。
【解決手段】光センシングシステム１００は、測距手段１０１と走査密度決定手段１０２を含む。測距手段１０１は、測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する。走査密度決定手段１０２は、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距手段１０１の走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する。以上の構成によれば、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきを抑えることができる。
【選択図】図１
【解決手段】光センシングシステム１００は、測距手段１０１と走査密度決定手段１０２を含む。測距手段１０１は、測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する。走査密度決定手段１０２は、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距手段１０１の走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する。以上の構成によれば、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきを抑えることができる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する測距手段と、
測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距手段の走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定手段と、
を含む、
光センシングシステム。
測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距手段の走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定手段と、
を含む、
光センシングシステム。
【請求項2】
請求項１に記載の光センシングシステムであって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度が正の相関関係となるように前記走査密度を決定し、又は、前記輝度と前記走査密度が負の相関関係となるように前記走査密度を決定する、
光センシングシステム。
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度が正の相関関係となるように前記走査密度を決定し、又は、前記輝度と前記走査密度が負の相関関係となるように前記走査密度を決定する、
光センシングシステム。
【請求項3】
請求項２に記載の光センシングシステムであって、
前記走査密度決定手段は、
前記測距点までの距離が第１の距離よりも長いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも低いとき、前記走査密度を第１の走査密度に決定し、
前記測距点までの距離が前記第１の距離よりも短いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも高いとき、前記走査密度を前記第１の走査密度よりも低い第２の走査密度に決定する、
光センシングシステム。
前記走査密度決定手段は、
前記測距点までの距離が第１の距離よりも長いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも低いとき、前記走査密度を第１の走査密度に決定し、
前記測距点までの距離が前記第１の距離よりも短いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも高いとき、前記走査密度を前記第１の走査密度よりも低い第２の走査密度に決定する、
光センシングシステム。
【請求項4】
請求項２に記載の光センシングシステムであって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度の対応関係、又は、前記輝度と前記走査密度の対応関係を示す走査密度決定テーブルを参照することにより前記走査密度を決定する、
光センシングシステム。
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度の対応関係、又は、前記輝度と前記走査密度の対応関係を示す走査密度決定テーブルを参照することにより前記走査密度を決定する、
光センシングシステム。
【請求項5】
請求項１から４までの何れか１項に記載の光センシングシステムであって、
前記測距手段が、前記測定対象にパルス状のレーザ光を照射するdToF方式（direct Time of Flight）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光のパルス周期を増減する、
光センシングシステム。
前記測距手段が、前記測定対象にパルス状のレーザ光を照射するdToF方式（direct Time of Flight）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光のパルス周期を増減する、
光センシングシステム。
【請求項6】
請求項１から４までの何れか１項に記載の光センシングシステムであって、
前記測距手段が、前記測定対象に周波数変調されたレーザ光を連続的に照射するFMCW方式（Frequency Modulated Continuous Wave）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、中間周波数信号のサンプリング周期を増減する、
光センシングシステム。
前記測距手段が、前記測定対象に周波数変調されたレーザ光を連続的に照射するFMCW方式（Frequency Modulated Continuous Wave）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、中間周波数信号のサンプリング周期を増減する、
光センシングシステム。
【請求項7】
請求項１から４までの何れか１項に記載の光センシングシステムであって、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光の走査速度を増減する、
光センシングシステム。
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光の走査速度を増減する、
光センシングシステム。
【請求項8】
請求項１から４までの何れか１項に記載の光センシングシステムであって、
前記測距手段が計測した前記距離に基づいて点群データを生成する点群データ生成手段を更に含む、
光センシングシステム。
前記測距手段が計測した前記距離に基づいて点群データを生成する点群データ生成手段を更に含む、
光センシングシステム。
【請求項9】
測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する測距手段と、
測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距手段の走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定手段と、
を含む、
光センシング装置。
測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距手段の走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定手段と、
を含む、
光センシング装置。
【請求項10】
請求項９に記載の光センシング装置であって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度が正の相関関係となるように前記走査密度を決定し、又は、前記輝度と前記走査密度が負の相関関係となるように前記走査密度を決定する、
光センシング装置。
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度が正の相関関係となるように前記走査密度を決定し、又は、前記輝度と前記走査密度が負の相関関係となるように前記走査密度を決定する、
光センシング装置。
【請求項11】
請求項１０に記載の光センシング装置であって、
前記走査密度決定手段は、
前記測距点までの距離が第１の距離よりも長いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも低いとき、前記走査密度を第１の走査密度に決定し、
前記測距点までの距離が前記第１の距離よりも短いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも高いとき、前記走査密度を前記第１の走査密度よりも低い第２の走査密度に決定する、
光センシング装置。
前記走査密度決定手段は、
前記測距点までの距離が第１の距離よりも長いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも低いとき、前記走査密度を第１の走査密度に決定し、
前記測距点までの距離が前記第１の距離よりも短いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも高いとき、前記走査密度を前記第１の走査密度よりも低い第２の走査密度に決定する、
光センシング装置。
【請求項12】
請求項１０に記載の光センシング装置であって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度の対応関係、又は、前記輝度と前記走査密度の対応関係を示す走査密度決定テーブルを参照することにより前記走査密度を決定する、
光センシング装置。
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度の対応関係、又は、前記輝度と前記走査密度の対応関係を示す走査密度決定テーブルを参照することにより前記走査密度を決定する、
光センシング装置。
【請求項13】
請求項９から１２までの何れか１項に記載の光センシング装置であって、
前記測距手段が計測した前記距離に基づいて点群データを生成する点群データ生成手段を更に含む、
光センシング装置。
前記測距手段が計測した前記距離に基づいて点群データを生成する点群データ生成手段を更に含む、
光センシング装置。
【請求項14】
測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する測距ステップと、
測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距ステップの走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定ステップと、
を含む、
光センシング方法。
測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距ステップの走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定ステップと、
を含む、
光センシング方法。
【請求項15】
請求項１４に記載の光センシング方法であって、
前記走査密度決定ステップでは、前記測距点までの距離と前記走査密度が正の相関関係となるように前記走査密度を決定し、又は、前記輝度と前記走査密度が負の相関関係となるように前記走査密度を決定する、
光センシング方法。
前記走査密度決定ステップでは、前記測距点までの距離と前記走査密度が正の相関関係となるように前記走査密度を決定し、又は、前記輝度と前記走査密度が負の相関関係となるように前記走査密度を決定する、
光センシング方法。
【請求項16】
請求項１５に記載の光センシング方法であって、
前記走査密度決定ステップでは、
前記測距点までの距離が第１の距離よりも長いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも低いとき、前記走査密度を第１の走査密度に決定し、
前記測距点までの距離が前記第１の距離よりも短いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも高いとき、前記走査密度を前記第１の走査密度よりも低い第２の走査密度に決定する、
光センシング方法。
前記走査密度決定ステップでは、
前記測距点までの距離が第１の距離よりも長いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも低いとき、前記走査密度を第１の走査密度に決定し、
前記測距点までの距離が前記第１の距離よりも短いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも高いとき、前記走査密度を前記第１の走査密度よりも低い第２の走査密度に決定する、
光センシング方法。
【請求項17】
請求項１５に記載の光センシング方法であって、
前記走査密度決定ステップでは、前記測距点までの距離と前記走査密度の対応関係、又は、前記輝度と前記走査密度の対応関係を示す走査密度決定テーブルを参照することにより前記走査密度を決定する、
光センシング方法。
前記走査密度決定ステップでは、前記測距点までの距離と前記走査密度の対応関係、又は、前記輝度と前記走査密度の対応関係を示す走査密度決定テーブルを参照することにより前記走査密度を決定する、
光センシング方法。
【請求項18】
請求項１４から１７までの何れか１項に記載の光センシング方法であって、
前記測距ステップで計測した前記距離に基づいて点群データを生成する点群データ生成ステップを更に含む、
光センシング方法。
前記測距ステップで計測した前記距離に基づいて点群データを生成する点群データ生成ステップを更に含む、
光センシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光センシングシステム、光センシング装置、及び、光センシング方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、測定対象にレーザ光を走査してその反射光に基づいて測定対象までの距離を測定し、測定結果に基づいて点群データを生成するLidarスキャナ（Light Detection and Ranging）を開示している。点群データは、典型的には、XYZ座標値から成る点データの集合である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０２１－０２０５７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、一般に、Lidarスキャナから遠い地点における点群密度は、Lidarスキャナから近い地点における点群密度よりも低くなる。この特性は、例えば、以下のような問題を生じる。
【0005】
同一の点群データにおいて点群密度にばらつきがあると、点群データを用いた各種の解析に不都合を生じ得る。各種の解析とは、一例として、測定対象としての建造物の表面に生じ得るクラックの検出である。
【0006】
そこで、本開示の目的は、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきを抑える技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
光センシングシステムが提供される。光センシングシステムは、測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する測距手段を含む。光センシングシステムは、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距手段の走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定手段を含む。
【0008】
光センシング装置が提供される。光センシング装置は、測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する測距手段を含む。光センシング装置は、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距手段の走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定手段を含む。
【0009】
光センシング方法が提供される。光センシング方法は、測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する測距ステップを含む。光センシング方法は、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距ステップの走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定ステップを含む。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】光センシングシステムの機能ブロック図である。（本開示の概略）
【図2】光センシングシステムの機能ブロック図である。（第１実施形態）
【図3】光センシングシステムの動作フローである。（第１実施形態）
【図4】光センシングシステムの機能ブロック図である。（第３変形例）
【図5】光センシングシステムの機能ブロック図である。（第２実施形態）
【発明を実施するための形態】
【0012】
【0013】
図１に示すように、光センシングシステム１００は、測距手段１０１と走査密度決定手段１０２を含む。
【0014】
測距手段１０１は、測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する。
【0015】
走査密度決定手段１０２は、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距手段１０１の走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する。
【0016】
以上の構成によれば、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきを抑えることができる。
【0017】
【0018】
【0019】
三次元Lidarスキャナ２は、測定対象の一具体例である建造物４の点群データを生成する。欠陥検出装置３は、三次元Lidarスキャナ２が生成した点群データに基づいて、建造物４の表面に生じ得るクラックなどの表面欠陥を検出する。本実施形態において測定対象は、静止した物体を想定している。静止した物体とは、例えば建造物などの可動部を有さない物体と、例えば可動橋などの可動部を有する物体であって静止した状態にあるものと、を含む。
【0020】
三次元Lidarスキャナ２は、出射部５、光学機構系６、計測部７、点群データ生成部８を含む。
【0021】
出射部５は、走査密度決定部１０、制御部１１、発振器１２、光源ドライバ１３、光源１４、スキャンドライバ１５を含む。
【0022】
光学機構系６は、照射光学系６ａと受光光学系６ｂを含む。照射光学系６ａは、レンズ２０、第１光学素子２１、レンズ２２、ミラー２３を含む。受光光学系６ｂは、第２光学素子２４とミラー２３を含む。即ち、照射光学系６ａと受光光学系６ｂは、ミラー２３を共有している。
【0023】
計測部７は、光検出器３０、センサ３１、レンズ３２、増幅器３３、信号生成部３４、データ生成部３５、データ出力部３６を含む。
【0024】
走査密度決定部１０は、走査密度を決定し、決定した走査密度を示す走査密度データを制御部１１に出力する。
【0025】
制御部１１は、走査密度決定部１０から入力された走査密度データに基づいて、発振器１２を制御する。光源ドライバ１３は、発振器１２が生成したパルス信号に基づいて光源１４を駆動する。光源１４は、例えばレーザダイオードなどのレーザ光源である。光源１４は、光源ドライバ１３により駆動されることにより、レーザ光Ｌ１を間欠的に出射する。本実施形態において、走査密度データは、発振器１２が生成するパルス信号のパルス周期を示すパルス周期データである。
【0026】
照射光学系６ａの光軸Ｏ１上には、光源１４、レンズ２０、第１光学素子２１、第２光学素子２４、ミラー２３がこの記載順に配置されている。光軸Ｏ１とは、レンズ２０の中心位置を通過するレンズ２０の焦点軸として定義し得る。
【0027】
レンズ２０は、光源１４から間欠的に出射されるレーザ光Ｌ１をコリメートして第１光学素子２１に導光する。
【0028】
第１光学素子２１は、典型的には、ビームスプリッタである。レーザ光Ｌ１は、第１光学素子２１を透過すると共に第１光学素子２１で反射して光軸Ｏ３に沿って進み、光検出器３０に入射する。
【0029】
第２光学素子２４は、典型的には、ハーフミラーである。レーザ光Ｌ１は、第２光学素子２４を透過してミラー２３に入射する。
【0030】
ミラー２３は、光源１４から間欠的に出射されるレーザ光Ｌ１を反射する反射面２３ａを有する。反射面２３ａは、例えば、互いに交差する２つの回動軸線を中心として回動可能となっている。これにより、ミラー２３は、レーザ光Ｌ１の照射方向を周期的に変更する。ミラー２３は、典型的には、モータにより駆動されるポリゴンミラーである。しかし、これに代えて、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）を採用してもよい。
【0031】
制御部１１は、ミラー２３の反射面２３ａの傾斜角度が周期的に変化するように、スキャンドライバ１５に駆動信号を出力する。スキャンドライバ１５は、制御部１１から入力された駆動信号に基づいて、ミラー２３を駆動する。即ち、制御部１１は、スキャンドライバ１５を駆動することにより、レーザ光Ｌ１の照射方向を制御する。
【0032】
図２には、走査方式としてラスタスキャン方式を例示している。しかし、これに代えて、コニカルスキャン方式を採用してもよい。
【0033】
受光光学系６ｂの光軸Ｏ２上には、反射光Ｌ２が入射する順に、ミラー２３の反射面２３ａ、第２光学素子２４、レンズ３２、センサ３１が配置されている。光軸Ｏ２とは、レンズ３２の中心位置を通過するレンズ３２の焦点軸として定義し得る。
【0034】
反射面２３ａは、建造物４で散乱された散乱光のうち光軸Ｏ２に沿って進む反射光Ｌ２を第２光学素子２４に入射させる。第２光学素子２４は、反射面２３ａで反射された反射光Ｌ２を反射することにより、光軸Ｏ２に沿って計測部７のレンズ３２に入射させる。レンズ３２は、光軸Ｏ２に沿って入射した反射光Ｌ２をセンサ３１に集光させる。
【0035】
なお、図２では、明確化のためにレーザ光Ｌ１の光路と反射光Ｌ２の光路が離れている。しかし、実際にはこれらは重なっていてもよい。また、レーザ光Ｌ１の光束の中心の光路を光軸Ｏ１として図示している。同様に、反射光Ｌ２の光束の中心の光路を光軸Ｏ２として図示している。
【0036】
センサ３１は、典型的には、フォトマルチプライヤである。センサ３１は、受光光学系６ｂを介して受光した反射光Ｌ２の輝度を電気信号に変換する。
【0037】
計測部７は、反射光Ｌ２を信号化した電気信号をアナログデジタル変換した輝度信号に基づいて三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離を計測する。具体的には、以下の通りである。
【0038】
信号生成部３４は、センサ３１が出力する電気信号を輝度信号にアナログデジタル変換する。信号生成部３４は、輝度信号をデータ生成部３５に出力する。
【0039】
データ生成部３５は、輝度信号に基づいて、光検出器３０がレーザ光Ｌ１を検出するタイミングと、センサ３１が反射光Ｌ２を検出するタイミングとの時間差に基づき、三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離を計測して距離データを生成する。また、データ生成部３５は、輝度信号に基づいて、センサ３１が検出した反射光Ｌ２の輝度を示す輝度データを生成する。データ生成部３５は、距離データを走査密度決定部１０に出力すると共に、距離データと輝度データをデータ出力部３６に出力する。
【0040】
データ出力部３６は、距離データと輝度データを点群データ生成部８に出力する。
【0041】
点群データ生成部８は、データ出力部３６から入力された距離データと輝度データに基づいて、点群データを生成する。点群データは、典型的には、座標データと輝度データを有する点データの集合である。
【0042】
次に、走査密度決定部１０を詳細に説明する。走査密度決定部１０は、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、三次元Lidarスキャナ２の走査中に、測距点までの距離に基づいて走査密度を動的に決定する。
【0043】
ここで、点群密度とは、測定対象における単位面積あたりの測距点の数として定義し得る。
【0044】
走査密度決定部１０は、上記の変化が抑えられるように、データ生成部３５から入力された距離データに基づいて、三次元Lidarスキャナ２の走査中に走査密度を動的に決定する。即ち、走査密度決定部１０は、三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離と、走査密度と、が正の相関関係となるように、走査密度を決定する。換言すれば、走査密度決定部１０は、三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離が相対的に長いとき、走査密度を相対的に高くし、三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離が相対的に短いとき、走査密度を相対的に低くする。走査密度決定部１０は、決定した走査密度を示す走査密度データを制御部１１に出力する。
【0045】
ここで、走査密度とは、三次元Lidarスキャナ２から見た単位立体角あたりの測距点の数と定義し得る。走査密度は、三次元Lidarスキャナ２が連続して取得した２つの測距点を三次元Lidarスキャナ２に結ぶ２つの線分の間の角度の逆数としても定義し得る。
【0046】
本実施形態の三次元Lidarスキャナ２は、測定対象である建造物４にパルス状のレーザ光Ｌ１を照射するdToF方式（direct Time of Flight）を採用している。従って、上記の走査密度を高くする場合、三次元Lidarスキャナ２は、典型的には、建造物４に照射するパルス状のレーザ光Ｌ１のパルス周期を短くする。反対に、上記の走査密度を低くする場合、三次元Lidarスキャナ２は、典型的には、建造物４に照射するパルス状のレーザ光Ｌ１のパルス周期を長くする。従って、走査密度決定部１０は、上記の変化が抑えられるように、データ生成部３５から入力された距離データに基づいて、三次元Lidarスキャナ２の走査中にパルス周期を動的に決定する。即ち、本実施形態における走査密度データは、パルス周期を示すパルス周期データとなる。
【0047】
具体的には、走査密度決定部１０は、下記の式（１）に従って、三次元Lidarスキャナ２の走査中にパルス周期を動的に決定する。三次元Lidarスキャナ２は、前述した通り、レーザ光Ｌ１の走査と反射光Ｌ２の受光を繰り返すことで三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離の計測を繰り返し行う。下記式（１）において、Ｔｎは、ｎ番目の計測のために光源１４が出射するレーザ光Ｌ１のパルスと、（ｎ－１）番目の計測のために光源１４が出射したレーザ光Ｌ１のパルスと、の間のパルス周期である。Ｔ０及びＢは、定数である。ｒｎ－１は、（ｎ－１）番目の計測によって得られた距離データである。
【0048】
【数1】
【0049】
上記式（１）によれば、三次元Lidarスキャナ２の走査中において三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離が増加したことに伴う点群密度の低下を防止することができる。換言すれば、三次元Lidarスキャナ２の走査中において三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離の変動に伴う点群密度の変動を防止することができる。
【0050】
即ち、例えば、図２に示すように、建造物４の計測対象面が部分的に窪んでいることで、建造物４が三次元Lidarスキャナ２に対して相対的に近い面４ａと、三次元Lidarスキャナ２に対して相対的に遠い面４ｂと、を有しているものとする。この場合、走査密度を一定とした場合、建造物４の面４ｂにおける点群密度は、建造物４の面４ａにおける点群密度よりも低くなる。そこで、上記式（１）によれば、三次元Lidarスキャナ２の走査中において三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離が増加したことに伴う点群密度の低下を防止することができる。
【0051】
【0052】
図３に示すように、制御部１１は、（ｎ－１）番目の測距を実行する（Ｓ１００）。次に、走査密度決定部１０は、（ｎ－１）番目の計測によって得られた距離データを上記式（１）に代入することにより、ｎ番目の計測以降に使用する走査密度を決定する（Ｓ１１０）。次に、制御部１１は、予め定められた走査範囲における走査が完了したか判定する。走査が完了したと判定した場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、制御部１１は、処理をＳ１３０に進める。一方、走査が完了していないと判定した場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、制御部１１は、処理をＳ１００に戻し、ｎ番目の測距を実行する。Ｓ１３０において、点群データ生成部８は、データ出力部３６から出力されたデータに基づいて点群データを生成する（Ｓ１３０）。そして、欠陥検出装置３は、点群データ生成部８が生成した点群データに基づいて、建造物４の欠陥を検出する（Ｓ１４０）。建造物４の欠陥とは、典型的には、建造物４の表面に生じ得るクラックなどの表面欠陥である。本実施形態の点群データ生成部８が生成した点群データにおける点群密度は、三次元Lidarスキャナ２からの距離の長短によらず一定である。従って、欠陥検出装置３は、点群データ生成部８が生成した点群データに基づいて、建造物４の表面欠陥を高い確度で検出することができる。
【0053】
以上に、第１実施形態を説明したが、上記第１実施形態は以下の特徴を有している。
【0054】
光センシングシステム１は、三次元Lidarスキャナ２（測距手段）と走査密度決定部１０（走査密度決定手段）を含む。三次元Lidarスキャナ２は、建造物４（測定対象）に対してレーザ光Ｌ１を走査してその反射光Ｌ２を受光することにより、建造物４までの距離を計測する。走査密度決定部１０は、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、三次元Lidarスキャナ２の走査中に、測距点までの距離に基づいて走査密度を動的に決定する。測距点とは、建造物４においてレーザ光Ｌ１が照射される部位である。測距点とは、典型的には、建造物４の壁面においてレーザ光Ｌ１が照射される部位である。例えば、建造物４の壁面に局所的な凹みがあれば、走査密度決定部１０は、当該凹みの外側にレーザ光Ｌ１を照射するときの走査密度よりも、当該凹みの内側にレーザ光Ｌ１を照射するときの走査密度が高くなるように、走査密度を動的に決定する。走査密度を動的に決定するとは、三次元Lidarスキャナ２による走査中に走査密度をリアルタイムに決定することを意味する。以上の構成によれば、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきを抑えることができる。
【0055】
また、走査密度決定部１０は、測距点までの距離と走査密度が正の相関関係となるように走査密度を決定する。以上の構成によれば、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきを効果的に抑えることができる。
【0056】
また、三次元Lidarスキャナ２は、走査密度決定部１０が決定した走査密度に基づいて、建造物４に照射するレーザ光Ｌ１のパルス周期を増減する。以上の構成によれば、簡素な制御によって、走査密度決定部１０が決定した走査密度を実現することができる。
【0057】
また、光センシングシステム１は、点群データ生成部８を含む。点群データ生成部８は、三次元Lidarスキャナ２が計測した距離に基づいて点群データを生成する。以上の構成によれば、点群密度のばらつきが抑えられた点群データが実現される。
【0058】
なお、上記第１実施形態において、三次元Lidarスキャナ２は、走査密度決定部１０及び点群データ生成部８を含んでいる。即ち、三次元Lidarスキャナ２と走査密度決定部１０、点群データ生成部８が単一の装置によって実現されている。しかしながら、三次元Lidarスキャナ２と走査密度決定部１０、点群データ生成部８は、複数の装置による分散処理によって実現してもよい。例えば、三次元Lidarスキャナ２と双方向通信可能なコンピュータが走査密度決定部１０及び点群データ生成部８として機能してもよく、このコンピュータはクラウドコンピュータであってもよい。
【0059】
（第１変形例）
次に、上記第１実施形態の第１変形例を説明する。上記第１実施形態では、以下の通りである。即ち、走査密度決定部１０は、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、三次元Lidarスキャナ２の走査中に、測距点までの距離に基づいて走査密度を動的に決定する。
次に、上記第１実施形態の第１変形例を説明する。上記第１実施形態では、以下の通りである。即ち、走査密度決定部１０は、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、三次元Lidarスキャナ２の走査中に、測距点までの距離に基づいて走査密度を動的に決定する。
【0060】
しかし、これに代えて、以下の通りであってもよい。即ち、走査密度決定部１０は、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、三次元Lidarスキャナ２の走査中に、反射光Ｌ２の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する。具体的には、走査密度決定部１０は、反射光Ｌ２の輝度と走査密度が負の相関関係となるように走査密度を決定する。即ち、走査密度決定部１０は、反射光Ｌ２の輝度が相対的に高いとき、走査密度を相対的に低く、反射光Ｌ２の輝度が相対的に低いとき、走査密度を相対的に高くする。三次元Lidarスキャナ２から出射されるレーザ光Ｌ１の強度が一定である場合、反射光Ｌ２の輝度は、三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離に応じて増減するからである。
【0061】
（第２変形例）
次に、上記第１実施形態の第２変形例を説明する。上記第１実施形態では、以下の通りである。即ち、走査密度決定部１０は、三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離の逆数に基づいて、走査密度を動的に決定した。
次に、上記第１実施形態の第２変形例を説明する。上記第１実施形態では、以下の通りである。即ち、走査密度決定部１０は、三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離の逆数に基づいて、走査密度を動的に決定した。
【0062】
しかし、これに代えて、以下の通りであってもよい。即ち、走査密度決定部１０は、三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離を所定値（第１の距離）と比較した比較結果に基づいて、走査密度を動的に決定してもよい。具体的には、走査密度決定部１０は、三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離が所定値よりも長いとき、走査密度を第１の走査密度とし、当該距離が所定値よりも短いとき、走査密度を第１の走査密度よりも低い第２の走査密度とする。以上の構成によれば、極めて簡素な演算で、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきを抑えることができる。
【0063】
走査密度決定部１０が、反射光Ｌ２の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する場合も同様である。即ち、走査密度決定部１０は、反射光Ｌ２の輝度を所定値（第１の距離）と比較した比較結果に基づいて、走査密度を動的に決定してもよい。具体的には、反射光Ｌ２の輝度が所定値（第１の輝度）よりも低いとき、走査密度を第１の走査密度とし、当該輝度が所定値よりも高いとき、走査密度を第１の走査密度よりも低い第２の走査密度とする。以上の構成によれば、極めて簡素な演算で、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきを抑えることができる。
【0064】
【0065】
図４に示すように、本変形例において走査密度決定部１０は、走査密度決定テーブル１０ａを有している。走査密度決定テーブル１０ａは、三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離と走査密度の対応関係を示すテーブルである。走査密度決定テーブル１０ａにおいて、三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離と走査密度は正の相関関係を有する。そして、走査密度決定部１０は、走査密度決定テーブル１０ａを参照することにより、走査密度を動的に決定する。以上の構成によれば、特別な演算を要することなく、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきを抑えることができる。
【0066】
走査密度決定部１０が、反射光Ｌ２の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する場合も同様である。この場合、走査密度決定テーブル１０ａは、反射光Ｌ２の輝度と走査密度の対応関係を示す。走査密度決定テーブル１０ａにおいて、反射光Ｌ２の輝度と走査密度は負の相関関係を有する。そして、走査密度決定部１０は、走査密度決定テーブル１０ａを参照することにより、走査密度を動的に決定する。以上の構成によれば、特別な演算を要することなく、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきを抑えることができる。
【0067】
（第４変形例）
次に、上記第１実施形態の第４変形例を説明する。
次に、上記第１実施形態の第４変形例を説明する。
【0068】
上記第１実施形態において、走査密度決定部１０は、走査密度を動的に決定するに際し、具体的には走査密度と密接に対応するレーザ光Ｌ１のパルス周期を決定する。
【0069】
しかし、これに代えて、本変形例では、以下の通りである。即ち、走査密度決定部１０は、走査密度を決定するに際し、具体的には走査密度と密接に対応する走査速度を決定する。即ち、走査密度決定部１０は、建造物４に照射するレーザ光Ｌ１の走査速度を決定する。レーザ光Ｌ１の走査速度は、典型的には、ミラー２３であるポリゴンミラーを駆動するモータの回転速度である。
【0070】
回転速度と走査密度は負の相関関係がある。即ち、回転速度を高めると走査密度は低くなり、回転速度を低めると走査密度は高くなる。従って、例えば、三次元Lidarスキャナ２による走査中に、三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離が長くなった場合、走査密度決定部１０は、走査密度を高めるために回転速度を低くする。逆に、三次元Lidarスキャナ２による走査中に、三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離が短くなった場合、走査密度決定部１０は、走査密度を低めるために回転速度を高くする。
【0071】
具体的には、走査密度決定部１０は、下記の式（２）に従って、回転速度を動的に決定する。三次元Lidarスキャナ２は、前述した通り、レーザ光Ｌ１の走査と反射光Ｌ２の受光を繰り返すことで三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離の計測を繰り返し行う。下記式（２）において、Ｖｎは、ｎ番目の計測時における回転速度である。Ｖ０及びＣは、定数である。ｒｎ－１は、（ｎ－１）番目の計測によって得られた距離データである。
【0072】
【数2】
【0073】
そして、三次元Lidarスキャナ２の制御部１１は、走査密度決定部１０が決定した走査密度に基づいて、建造物４に照射するレーザ光Ｌ１の走査速度を増減する。具体的には、三次元Lidarスキャナ２の制御部１１は、走査密度決定部１０が決定した回転速度を示す駆動信号をスキャンドライバ１５に出力する。以上の構成によれば、簡素な制御によって、走査密度決定部１０が決定した走査密度を反映させることができる。
【0074】
（第２実施形態）
次に、図５を参照して、第２実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第１実施形態を相違する点を中心に説明し、重複する説明は省略する。本実施形態において、三次元Lidarスキャナ２は、FMCW方式（Frequency Modulated Continuous Wave）を採用している。即ち、三次元Lidarスキャナ２は、建造物４に周波数変調されたレーザ光Ｌ１を連続的に照射する。
次に、図５を参照して、第２実施形態を説明する。以下、本実施形態が上記第１実施形態を相違する点を中心に説明し、重複する説明は省略する。本実施形態において、三次元Lidarスキャナ２は、FMCW方式（Frequency Modulated Continuous Wave）を採用している。即ち、三次元Lidarスキャナ２は、建造物４に周波数変調されたレーザ光Ｌ１を連続的に照射する。
【0075】
本実施形態の出射部５は、発振器１２に代えてＤＤＳ１６（Direct Digital Synthesizer）を備えている。ＤＤＳ１６は、時間の経過に従って周波数が増減するスイープ信号を光源ドライバ１３に出力する。これにより、光源１４から出射されるレーザ光Ｌ１は、周波数変調された連続波となる。
【0076】
本実施形態の信号生成部３４には、光検出器３０から出力された出射信号と、センサ３１から出力された受光信号と、が入力される。そして、信号生成部３４は、出射信号と受光信号に対して乗算の演算を行い、演算結果である中間周波数信号（ＩＦ信号）をデータ生成部３５に出力する。
【0077】
データ生成部３５は、走査密度決定部３７を備えている。走査密度決定部３７は、中間周波数信号のサンプリング周期を決定する。データ生成部３５は、走査密度決定部３７が決定したサンプリング周期に基づいて信号生成部３４から受信した中間周波数信号をサンプリングする。データ生成部３５は、サンプリングした中間周波数信号に基づいて、三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離を計測して距離データを生成する。そして、走査密度決定部３７は、三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離に基づいて、走査密度を決定する。具体的には、走査密度決定部３７は、走査密度と密接に対応している中間周波数信号のサンプリング周期を決定する。走査密度とサンプリング周期は負の相関関係を有する。即ち、走査密度を高めるにはサンプリング周期を短くすればよく、走査密度を低めるにはサンプリング周期を長くすればよい。
【0078】
具体的には、走査密度決定部３７は、下記の式（３）に従って、サンプリング周期を動的に決定する。三次元Lidarスキャナ２は、前述した通り、中間周波数信号をサンプリングすることで三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離の計測を繰り返し行う。下記式（３）において、Ｔｎは、ｎ番目の計測時におけるサンプリング周期である。Ｔ０及びＤは、定数である。ｒｎ－１は、（ｎ－１）番目の計測によって得られた距離データである。
【0079】
【数3】
【0080】
上記式（３）によれば、三次元Lidarスキャナ２の走査中において三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離が増加したことに伴う点群密度の低下を防止することができる。換言すれば、三次元Lidarスキャナ２の走査中において三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離の変動に伴う点群密度の変動を防止することができる。以上の構成によれば、簡素な制御によって、走査密度決定部３７が決定した走査密度を反映させることができる。
【0081】
以上に、本開示の第１実施形態及び第２実施形態を説明した。なお、上記第１実施形態の第１変形例から第４変形例は、第２実施形態に適用することができる。
【0082】
本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【0083】
例えば、上記各実施形態において、三次元Lidarスキャナ２の測距方式はdToF方式（direct Time Of Flight）又はFMCW方式（Frequency Modulated Continuous Wave）とした。しかし、これに代えて、AMCW方式（Amplitude-modulated continuous wave）を採用してもよい。
【0084】
上記各実施形態では、三次元Lidarスキャナ２による測定対象として１つの建造物、即ち建造物４を例示した。しかし、三次元Lidarスキャナ２による測定対象は複数の建造物を含んでもよい。複数の建造物としては、例えば、三次元Lidarスキャナ２からの距離が異なる複数の鉄塔、三次元Lidarスキャナ２からの距離が異なる複数の橋脚（pier：いわゆる橋梁の下部構造）が挙げられる。このように三次元Lidarスキャナ２による測定対象が複数の建造物を含む場合であっても、測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきを抑えることができる。
【0085】
また、例えば、走査密度決定部１０及び走査密度決定部３７は、三次元Lidarスキャナ２によるスキャン中における三次元Lidarスキャナ２から測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきを抑えるように学習された学習済みモデルを用いてもよい。走査密度決定部１０及び走査密度決定部３７は、学習済みモデルを用いて、走査密度を動的に決定する。学習済みモデルは、典型的には、距離を入力すると走査密度を出力するニューラルネットワークである。
【0086】
また、走査密度決定部１０及び走査密度決定部３７は、走査密度を決定するに際し、決定した走査密度を例えば１０段階のレベルで表現してもよい。
【0087】
上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、更に、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭを含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、更に、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【0088】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【0089】
（付記１）
測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する測距手段と、
測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距手段の走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定手段と、
を含む、
光センシングシステム。
（付記２）
付記１に記載の光センシングシステムであって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度が正の相関関係となるように前記走査密度を決定し、又は、前記輝度と前記走査密度が負の相関関係となるように前記走査密度を決定する、
光センシングシステム。
（付記３）
付記２に記載の光センシングシステムであって、
前記走査密度決定手段は、
前記測距点までの距離が第１の距離よりも長いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも低いとき、前記走査密度を第１の走査密度に決定し、
前記測距点までの距離が前記第１の距離よりも短いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも高いとき、前記走査密度を前記第１の走査密度よりも低い第２の走査密度に決定する、
光センシングシステム。
（付記４）
付記２に記載の光センシングシステムであって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度の対応関係、又は、前記輝度と前記走査密度の対応関係を示す走査密度決定テーブルを参照することにより前記走査密度を決定する、
光センシングシステム。
（付記５）
付記１から４までの何れか１項に記載の光センシングシステムであって、
前記測距手段が、前記測定対象にパルス状のレーザ光を照射するdToF方式（direct Time of Flight）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光のパルス周期を増減する、
光センシングシステム。
（付記６）
付記１から４までの何れか１項に記載の光センシングシステムであって、
前記測距手段が、前記測定対象に周波数変調されたレーザ光を連続的に照射するFMCW方式（Frequency Modulated Continuous Wave）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、中間周波数信号のサンプリング周期を増減する、
光センシングシステム。
（付記７）
付記１から４までの何れか１項に記載の光センシングシステムであって、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光の走査速度を増減する、
光センシングシステム。
（付記８）
付記１から４までの何れか１項に記載の光センシングシステムであって、
前記測距手段が計測した前記距離に基づいて点群データを生成する点群データ生成手段を更に含む、
光センシングシステム。
（付記９）
測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する測距手段と、
測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距手段の走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定手段と、
を含む、
光センシング装置。
（付記１０）
付記９に記載の光センシング装置であって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度が正の相関関係となるように前記走査密度を決定し、又は、前記輝度と前記走査密度が負の相関関係となるように前記走査密度を決定する、
光センシング装置。
（付記１１）
付記１０に記載の光センシング装置であって、
前記走査密度決定手段は、
前記測距点までの距離が第１の距離よりも長いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも低いとき、前記走査密度を第１の走査密度に決定し、
前記測距点までの距離が前記第１の距離よりも短いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも高いとき、前記走査密度を前記第１の走査密度よりも低い第２の走査密度に決定する、
光センシング装置。
（付記１２）
付記１０に記載の光センシング装置であって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度の対応関係、又は、前記輝度と前記走査密度の対応関係を示す走査密度決定テーブルを参照することにより前記走査密度を決定する、
光センシング装置。
（付記１３）
付記９から１２までの何れか１項に記載の光センシング装置であって、
前記測距手段が、前記測定対象にパルス状のレーザ光を照射するdToF方式（direct Time of Flight）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光のパルス周期を増減する、
光センシング装置。
（付記１４）
付記９から１２までの何れか１項に記載の光センシング装置であって、
前記測距手段が、前記測定対象に周波数変調されたレーザ光を連続的に照射するFMCW方式（Frequency Modulated Continuous Wave）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、中間周波数信号のサンプリング周期を増減する、
光センシング装置。
（付記１５）
付記９から１２までの何れか１項に記載の光センシング装置であって、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光の走査速度を増減する、
光センシング装置。
（付記１６）
付記９から１２までの何れか１項に記載の光センシング装置であって、
前記測距手段が計測した前記距離に基づいて点群データを生成する点群データ生成手段を更に含む、
光センシング装置。
（付記１７）
測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する測距ステップと、
測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距ステップの走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定ステップと、
を含む、
光センシング方法。
（付記１８）
付記１７に記載の光センシング方法であって、
前記走査密度決定ステップでは、前記測距点までの距離と前記走査密度が正の相関関係となるように前記走査密度を決定し、又は、前記輝度と前記走査密度が負の相関関係となるように前記走査密度を決定する、
光センシング方法。
（付記１９）
付記１８に記載の光センシング方法であって、
前記走査密度決定ステップでは、
前記測距点までの距離が第１の距離よりも長いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも低いとき、前記走査密度を第１の走査密度に決定し、
前記測距点までの距離が前記第１の距離よりも短いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも高いとき、前記走査密度を前記第１の走査密度よりも低い第２の走査密度に決定する、
光センシング方法。
（付記２０）
付記１８に記載の光センシング方法であって、
前記走査密度決定ステップでは、前記測距点までの距離と前記走査密度の対応関係、又は、前記輝度と前記走査密度の対応関係を示す走査密度決定テーブルを参照することにより前記走査密度を決定する、
光センシング方法。
（付記２１）
付記１７から２０までの何れか１項に記載の光センシング方法であって、
前記測距ステップで、前記測定対象にパルス状のレーザ光を照射するdToF方式（direct Time of Flight）を採用している場合、
前記測距ステップでは、前記走査密度決定ステップで決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光のパルス周期を増減する、
光センシング方法。
（付記２２）
付記１７から２０までの何れか１項に記載の光センシング方法であって、
前記測距ステップで、前記測定対象に周波数変調されたレーザ光を連続的に照射するFMCW方式（Frequency Modulated Continuous Wave）を採用している場合、
前記測距手段では、前記走査密度決定ステップで決定した前記走査密度に基づいて、中間周波数信号のサンプリング周期を増減する、
光センシング方法。
（付記２３）
付記１７から２０までの何れか１項に記載の光センシング方法であって、
前記測距ステップでは、前記走査密度決定ステップで決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光の走査速度を増減する、
光センシング方法。
（付記２４）
付記１７から２０までの何れか１項に記載の光センシング方法であって、
前記測距ステップで計測した前記距離に基づいて点群データを生成する点群データ生成ステップを更に含む、
光センシング方法。
（付記２５）
コンピュータを、
測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する測距手段と、
測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距手段の走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定手段と、
として機能させる、プログラム。
（付記２６）
付記２５に記載のプログラムであって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度が正の相関関係となるように前記走査密度を決定し、又は、前記輝度と前記走査密度が負の相関関係となるように前記走査密度を決定する、
プログラム。
（付記２７）
付記２６に記載のプログラムであって、
前記走査密度決定手段は、
前記測距点までの距離が第１の距離よりも長いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも低いとき、前記走査密度を第１の走査密度に決定し、
前記測距点までの距離が前記第１の距離よりも短いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも高いとき、前記走査密度を前記第１の走査密度よりも低い第２の走査密度に決定する、
プログラム。
（付記２８）
付記２６に記載のプログラムであって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度の対応関係、又は、前記輝度と前記走査密度の対応関係を示す走査密度決定テーブルを参照することにより前記走査密度を決定する、
プログラム。
（付記２９）
付記２５から２８までの何れか１項に記載のプログラムであって、
前記測距手段が、前記測定対象にパルス状のレーザ光を照射するdToF方式（direct Time of Flight）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光のパルス周期を増減する、
プログラム。
（付記３０）
付記２５から２８までの何れか１項に記載のプログラムであって、
前記測距手段が、前記測定対象に周波数変調されたレーザ光を連続的に照射するFMCW方式（Frequency Modulated Continuous Wave）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、中間周波数信号のサンプリング周期を増減する、
プログラム。
（付記３１）
付記２５から２８までの何れか１項に記載のプログラムであって、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光の走査速度を増減する、
プログラム。
（付記３２）
付記２５から２８までの何れか１項に記載のプログラムであって、
コンピュータを、
前記測距手段が計測した前記距離に基づいて点群データを生成する点群データ生成手段、
として更に機能させる、プログラム。
測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する測距手段と、
測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距手段の走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定手段と、
を含む、
光センシングシステム。
（付記２）
付記１に記載の光センシングシステムであって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度が正の相関関係となるように前記走査密度を決定し、又は、前記輝度と前記走査密度が負の相関関係となるように前記走査密度を決定する、
光センシングシステム。
（付記３）
付記２に記載の光センシングシステムであって、
前記走査密度決定手段は、
前記測距点までの距離が第１の距離よりも長いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも低いとき、前記走査密度を第１の走査密度に決定し、
前記測距点までの距離が前記第１の距離よりも短いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも高いとき、前記走査密度を前記第１の走査密度よりも低い第２の走査密度に決定する、
光センシングシステム。
（付記４）
付記２に記載の光センシングシステムであって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度の対応関係、又は、前記輝度と前記走査密度の対応関係を示す走査密度決定テーブルを参照することにより前記走査密度を決定する、
光センシングシステム。
（付記５）
付記１から４までの何れか１項に記載の光センシングシステムであって、
前記測距手段が、前記測定対象にパルス状のレーザ光を照射するdToF方式（direct Time of Flight）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光のパルス周期を増減する、
光センシングシステム。
（付記６）
付記１から４までの何れか１項に記載の光センシングシステムであって、
前記測距手段が、前記測定対象に周波数変調されたレーザ光を連続的に照射するFMCW方式（Frequency Modulated Continuous Wave）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、中間周波数信号のサンプリング周期を増減する、
光センシングシステム。
（付記７）
付記１から４までの何れか１項に記載の光センシングシステムであって、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光の走査速度を増減する、
光センシングシステム。
（付記８）
付記１から４までの何れか１項に記載の光センシングシステムであって、
前記測距手段が計測した前記距離に基づいて点群データを生成する点群データ生成手段を更に含む、
光センシングシステム。
（付記９）
測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する測距手段と、
測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距手段の走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定手段と、
を含む、
光センシング装置。
（付記１０）
付記９に記載の光センシング装置であって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度が正の相関関係となるように前記走査密度を決定し、又は、前記輝度と前記走査密度が負の相関関係となるように前記走査密度を決定する、
光センシング装置。
（付記１１）
付記１０に記載の光センシング装置であって、
前記走査密度決定手段は、
前記測距点までの距離が第１の距離よりも長いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも低いとき、前記走査密度を第１の走査密度に決定し、
前記測距点までの距離が前記第１の距離よりも短いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも高いとき、前記走査密度を前記第１の走査密度よりも低い第２の走査密度に決定する、
光センシング装置。
（付記１２）
付記１０に記載の光センシング装置であって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度の対応関係、又は、前記輝度と前記走査密度の対応関係を示す走査密度決定テーブルを参照することにより前記走査密度を決定する、
光センシング装置。
（付記１３）
付記９から１２までの何れか１項に記載の光センシング装置であって、
前記測距手段が、前記測定対象にパルス状のレーザ光を照射するdToF方式（direct Time of Flight）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光のパルス周期を増減する、
光センシング装置。
（付記１４）
付記９から１２までの何れか１項に記載の光センシング装置であって、
前記測距手段が、前記測定対象に周波数変調されたレーザ光を連続的に照射するFMCW方式（Frequency Modulated Continuous Wave）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、中間周波数信号のサンプリング周期を増減する、
光センシング装置。
（付記１５）
付記９から１２までの何れか１項に記載の光センシング装置であって、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光の走査速度を増減する、
光センシング装置。
（付記１６）
付記９から１２までの何れか１項に記載の光センシング装置であって、
前記測距手段が計測した前記距離に基づいて点群データを生成する点群データ生成手段を更に含む、
光センシング装置。
（付記１７）
測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する測距ステップと、
測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距ステップの走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定ステップと、
を含む、
光センシング方法。
（付記１８）
付記１７に記載の光センシング方法であって、
前記走査密度決定ステップでは、前記測距点までの距離と前記走査密度が正の相関関係となるように前記走査密度を決定し、又は、前記輝度と前記走査密度が負の相関関係となるように前記走査密度を決定する、
光センシング方法。
（付記１９）
付記１８に記載の光センシング方法であって、
前記走査密度決定ステップでは、
前記測距点までの距離が第１の距離よりも長いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも低いとき、前記走査密度を第１の走査密度に決定し、
前記測距点までの距離が前記第１の距離よりも短いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも高いとき、前記走査密度を前記第１の走査密度よりも低い第２の走査密度に決定する、
光センシング方法。
（付記２０）
付記１８に記載の光センシング方法であって、
前記走査密度決定ステップでは、前記測距点までの距離と前記走査密度の対応関係、又は、前記輝度と前記走査密度の対応関係を示す走査密度決定テーブルを参照することにより前記走査密度を決定する、
光センシング方法。
（付記２１）
付記１７から２０までの何れか１項に記載の光センシング方法であって、
前記測距ステップで、前記測定対象にパルス状のレーザ光を照射するdToF方式（direct Time of Flight）を採用している場合、
前記測距ステップでは、前記走査密度決定ステップで決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光のパルス周期を増減する、
光センシング方法。
（付記２２）
付記１７から２０までの何れか１項に記載の光センシング方法であって、
前記測距ステップで、前記測定対象に周波数変調されたレーザ光を連続的に照射するFMCW方式（Frequency Modulated Continuous Wave）を採用している場合、
前記測距手段では、前記走査密度決定ステップで決定した前記走査密度に基づいて、中間周波数信号のサンプリング周期を増減する、
光センシング方法。
（付記２３）
付記１７から２０までの何れか１項に記載の光センシング方法であって、
前記測距ステップでは、前記走査密度決定ステップで決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光の走査速度を増減する、
光センシング方法。
（付記２４）
付記１７から２０までの何れか１項に記載の光センシング方法であって、
前記測距ステップで計測した前記距離に基づいて点群データを生成する点群データ生成ステップを更に含む、
光センシング方法。
（付記２５）
コンピュータを、
測定対象に対してレーザ光を走査してその反射光を受光することにより、前記測定対象までの距離を計測する測距手段と、
測距点までの距離の長短に起因した点群密度のばらつきが抑えられるように、前記測距手段の走査中に、前記測距点までの距離又は前記反射光の輝度に基づいて走査密度を動的に決定する、走査密度決定手段と、
として機能させる、プログラム。
（付記２６）
付記２５に記載のプログラムであって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度が正の相関関係となるように前記走査密度を決定し、又は、前記輝度と前記走査密度が負の相関関係となるように前記走査密度を決定する、
プログラム。
（付記２７）
付記２６に記載のプログラムであって、
前記走査密度決定手段は、
前記測距点までの距離が第１の距離よりも長いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも低いとき、前記走査密度を第１の走査密度に決定し、
前記測距点までの距離が前記第１の距離よりも短いとき、又は、前記輝度が第１の輝度よりも高いとき、前記走査密度を前記第１の走査密度よりも低い第２の走査密度に決定する、
プログラム。
（付記２８）
付記２６に記載のプログラムであって、
前記走査密度決定手段は、前記測距点までの距離と前記走査密度の対応関係、又は、前記輝度と前記走査密度の対応関係を示す走査密度決定テーブルを参照することにより前記走査密度を決定する、
プログラム。
（付記２９）
付記２５から２８までの何れか１項に記載のプログラムであって、
前記測距手段が、前記測定対象にパルス状のレーザ光を照射するdToF方式（direct Time of Flight）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光のパルス周期を増減する、
プログラム。
（付記３０）
付記２５から２８までの何れか１項に記載のプログラムであって、
前記測距手段が、前記測定対象に周波数変調されたレーザ光を連続的に照射するFMCW方式（Frequency Modulated Continuous Wave）を採用している場合、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、中間周波数信号のサンプリング周期を増減する、
プログラム。
（付記３１）
付記２５から２８までの何れか１項に記載のプログラムであって、
前記測距手段は、前記走査密度決定手段が決定した前記走査密度に基づいて、前記測定対象に照射する前記レーザ光の走査速度を増減する、
プログラム。
（付記３２）
付記２５から２８までの何れか１項に記載のプログラムであって、
コンピュータを、
前記測距手段が計測した前記距離に基づいて点群データを生成する点群データ生成手段、
として更に機能させる、プログラム。
【符号の説明】
【0090】
１ 光センシングシステム
２ 三次元Lidarスキャナ
３ 欠陥検出装置
４ 建造物
４ａ 面
４ｂ 面
５ 出射部
６ 光学機構系
６ａ 照射光学系
６ｂ 受光光学系
７ 計測部
８ 点群データ生成部
１０ 走査密度決定部
１０ａ 走査密度決定テーブル
１１ 制御部
１２ 発振器
１３ 光源ドライバ
１４ 光源
１５ スキャンドライバ
２０ レンズ
２１ 第１光学素子
２２ レンズ
２３ ミラー
２３ａ 反射面
２４ 第２光学素子
３０ 光検出器
３１ センサ
３２ レンズ
３３ 増幅器
３４ 信号生成部
３５ データ生成部
３６ データ出力部
３７ 走査密度決定部
ＤＤＳ１６ ＤＤＳ１６
Ｏ１ 光軸
Ｏ２ 光軸
Ｏ３ 光軸
Ｌ１ レーザ光
Ｌ２ 反射光
２ 三次元Lidarスキャナ
３ 欠陥検出装置
４ 建造物
４ａ 面
４ｂ 面
５ 出射部
６ 光学機構系
６ａ 照射光学系
６ｂ 受光光学系
７ 計測部
８ 点群データ生成部
１０ 走査密度決定部
１０ａ 走査密度決定テーブル
１１ 制御部
１２ 発振器
１３ 光源ドライバ
１４ 光源
１５ スキャンドライバ
２０ レンズ
２１ 第１光学素子
２２ レンズ
２３ ミラー
２３ａ 反射面
２４ 第２光学素子
３０ 光検出器
３１ センサ
３２ レンズ
３３ 増幅器
３４ 信号生成部
３５ データ生成部
３６ データ出力部
３７ 走査密度決定部
ＤＤＳ１６ ＤＤＳ１６
Ｏ１ 光軸
Ｏ２ 光軸
Ｏ３ 光軸
Ｌ１ レーザ光
Ｌ２ 反射光
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】