特許 7576969 情報処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-24

(45)【発行日】2024-11-01

(54)【発明の名称】情報処理装置

(51)【国際特許分類】

   G06T 7/77 20170101AFI20241025BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20241025BHJP

【ＦＩ】

G06T7/77

G01B11/00 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020202244

(22)【出願日】2020-12-04

(65)【公開番号】P2022089663

(43)【公開日】2022-06-16

【審査請求日】2023-09-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 賢

(72)【発明者】

【氏名】平 将次郎

(72)【発明者】

【氏名】染谷 俊介

(72)【発明者】

【氏名】加藤 瑞穂

(72)【発明者】

【氏名】黒田 健資

【審査官】▲広▼島 明芳

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２７７８１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】杉本洋平，プラント施工進捗管理の効率化に向けた点群と３Dモデルの照合技術の開発，電気学会研究会資料 PI-20-7，電気学会，2020年03月23日

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｔ ７／００ － ７／９０

Ｇ０１Ｂ １１／００

Ｇ０６Ｖ １０／００ － ２０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一の通り芯に基づく２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られた第１点群データ、及び他の通り芯に基づく２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られた第２点群データを取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記第１点群データ及び前記第２点群データによる画像を、ＢＩＭモデルの対応する通り芯に重なるように、当該ＢＩＭモデルによる画像に重ねて表示部に表示する制御を行う制御部と、
を備えた情報処理装置。

【請求項2】

前記第１点群データは、前記一の通り芯の上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものであり、
前記第２点群データは、前記他の通り芯の上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものである、
請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記第１点群データは、前記一の通り芯の上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものであり、
前記第２点群データは、前記他の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものである、
請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記第１点群データは、前記一の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものであり、
前記第２点群データは、前記他の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものである、
請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記第１点群データを得るために行う３次元撮影の２箇所の撮影位置と、前記第２点群データを得るために行う３次元撮影の２箇所の撮影位置と、の一方の２箇所の撮影位置における１箇所の撮影位置が、他方の２箇所の撮影位置における１箇所の撮影位置と共通の位置とされている、
請求項３又は請求項４に記載の情報処理装置。

【請求項6】

一の通り芯に基づく２箇所で３次元撮影を行って得られた第１点群データ、及び他の通り芯に基づく２箇所で３次元撮影を行って得られた第２点群データを取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記第１点群データ及び前記第２点群データによる画像を、ＢＩＭモデルの対応する通り芯に重なるように、当該ＢＩＭモデルによる画像に重ねて表示部に表示する制御を行う制御部と、
を備え、
前記第１点群データは、前記一の通り芯の上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものであり、
前記第２点群データは、前記他の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものである、
情報処理装置。

【請求項7】

一の通り芯に基づく２箇所で３次元撮影を行って得られた第１点群データ、及び他の通り芯に基づく２箇所で３次元撮影を行って得られた第２点群データを取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記第１点群データ及び前記第２点群データによる画像を、ＢＩＭモデルの対応する通り芯に重なるように、当該ＢＩＭモデルによる画像に重ねて表示部に表示する制御を行う制御部と、
を備え、
前記第１点群データは、前記一の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものであり、
前記第２点群データは、前記他の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものである、
情報処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建設業での３次元スキャナ（以下、「３Ｄスキャナ」ともいう。）による３次元撮影は、土木分野と同様に、屋外から建物の躯体及び外装や、設備類を対象として行われている。また、当該３次元撮影は、半屋外（目隠し壁で隠れた屋上、ドライエリア、ピロティ等）や屋内においても、建物の躯体及び内装や、設備類を対象に行われている。

【0003】

この３Ｄスキャナによる３次元撮影によって取得した点群データは、パーソナルコンピュータ等により、現地及び現況の確認を行う活用方法の他に、ＢＩＭ（Building Information Modeling）モデルとの重ね合わせを行うことにより、設計図や施工図等を現地の状況に即した精度の高い図面に更新するために活用している。

【0004】

従来は、点群データによる画像とＢＩＭモデルによる画像を重ね合わせるために、点群データによる画像及びＢＩＭモデルによる画像の少なくとも一方を、手動で３次元方向に動かして重ね合わせを行っているため、重ね合わせの精度に、人の技量によってばらつきが生じると共に、再現性が低い、という問題があった。

【0005】

この問題を解決するために適用することのできる技術として、以下の技術があった。

【0006】

特許文献１には、三次元レーザスキャナを用いた建築計画変更方法が開示されている。この建築計画変更方法では、三次元レーザスキャナを用いて建築現場の出来型表面の三次元データを点群データとして立体的に計測し、計測された出来型表面と、建築計画面との距離を比較して、前記出来型表面と前記建築計画面との干渉部分および隙間の少なくとも一方が最小になるように前記建築計画面を移動させる。

【0007】

特許文献２には、対応位置計算装置による対応位置計算方法が開示されている。この対応位置計算方法では、対応位置計算装置が、設計データ基準指定部と、計測データ基準指定部と、対応位置計算部とを有している。また、この対応位置計算方法では、前記設計データ基準指定部が、入力された設計データに対して、その設計データ内に存在する位置対応の基準となる構造物の指定を受け、前記指定された構造物の位置情報を前記設計データに追加する。また、この対応位置計算方法では、前記計測データ基準指定部が、入力された計測データに対して、その計測データ内に存在する位置対応の基準となる構造物の指定を受け、前記指定された構造物の位置情報を前記計測データに追加する。更に、この対応位置計算方法では、前記対応位置計算部が、前記設計データおよび前記計測データそれぞれの同じ構造物を示す位置情報を参照して、前記指定された構造物の近傍に位置する前記設計データ内の位置情報と前記計測データ内の位置情報とを対応付ける。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特許第５０４８９６２号公報

【文献】特開２０１９－１０９１９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、特許文献１に記載の技術を、点群データによる画像とＢＩＭモデルによる画像とを重ね合わせる目的に適用する場合、点群データが表す部材等の表面と、当該表面に対応するＢＩＭモデルの部材等の表面とを検出する必要がある。このため、この技術では、点群データによる画像とＢＩＭモデルによる画像との重ね合わせを、必ずしも簡易に行うことができるとは限らない、という問題点があった。

【0010】

また、特許文献２に記載の技術を、点群データによる画像とＢＩＭモデルによる画像とを重ね合わせる目的に適用する場合、点群データが表す３次元画像とＢＩＭモデルが表す３次元画像との双方の位置対応の基準となる構造物を指定する必要がある。このため、この技術においても、点群データによる画像とＢＩＭモデルによる画像との重ね合わせを、必ずしも簡易に行うことができるとは限らない、という問題点があった。

【0011】

本開示は、以上の事情を鑑みて成されたものであり、３Ｄスキャナによって得られた点群データによる画像と、ＢＩＭモデルによる画像とを、より簡易に重ね合わせることができる情報処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

請求項１に記載の本発明に係る情報処理装置は、一の通り芯に基づく２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られた第１点群データ、及び他の通り芯に基づく２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られた第２点群データを取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記第１点群データ及び前記第２点群データによる画像を、ＢＩＭモデルの対応する通り芯に重なるように、当該ＢＩＭモデルによる画像に重ねて表示部に表示する制御を行う制御部と、を備えている。

【0013】

請求項１に記載の本発明に係る情報処理装置によれば、一の通り芯に基づく２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られた第１点群データ、及び他の通り芯に基づく２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られた第２点群データを取得し、取得した第１点群データ及び第２点群データによる画像を、ＢＩＭモデルの対応する通り芯に重なるように、当該ＢＩＭモデルによる画像に重ねて表示部に表示する制御を行うことで、３Ｄスキャナによって得られた点群データによる画像と、ＢＩＭモデルによる画像とを、より簡易に重ね合わせることができる。

【0014】

請求項２に記載の本発明に係る情報処理装置は、請求項１に記載の情報処理装置であって、前記第１点群データが、前記一の通り芯の上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものであり、前記第２点群データが、前記他の通り芯の上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものである。

【0015】

請求項２に記載の本発明に係る情報処理装置によれば、第１点群データを、一の通り芯の上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものとし、第２点群データを、他の通り芯の上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものとすることで、より簡易に、３Ｄスキャナによって得られた点群データによる画像と、ＢＩＭモデルによる画像とを、重ね合わせることができる。

【0016】

請求項３に記載の本発明に係る情報処理装置は、請求項１に記載の情報処理装置であって、前記第１点群データが、前記一の通り芯の上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものであり、前記第２点群データが、前記他の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものである。

【0017】

請求項３に記載の本発明に係る情報処理装置によれば、第１点群データを、一の通り芯の上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものとし、第２点群データを、他の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものとすることで、より簡易に、３Ｄスキャナによる３次元撮影を行うことができる。

【0018】

請求項４に記載の本発明に係る情報処理装置は、請求項１に記載の情報処理装置であって、前記第１点群データが、前記一の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものであり、前記第２点群データが、前記他の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものである。

【0019】

請求項４に記載の本発明に係る情報処理装置によれば、第１点群データを、一の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものとし、第２点群データを、他の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所に３Ｄスキャナを設置して３次元撮影を行って得られたものとすることで、より簡易に、３Ｄスキャナによる３次元撮影を行うことができる。

【0020】

請求項５に記載の本発明に係る情報処理装置は、請求項３又は請求項４に記載の情報処理装置であって、前記第１点群データを得るために行う３次元撮影の２箇所の撮影位置と、前記第２点群データを得るために行う３次元撮影の２箇所の撮影位置と、の一方の２箇所の撮影位置における１箇所の撮影位置が、他方の２箇所の撮影位置における１箇所の撮影位置と共通の位置とされている。

【0021】

請求項５に記載の本発明に係る情報処理装置によれば、第１点群データを得るために行う３次元撮影の２箇所の撮影位置と、第２点群データを得るために行う３次元撮影の２箇所の撮影位置と、の一方の２箇所の撮影位置における１箇所の撮影位置を、他方の２箇所の撮影位置における１箇所の撮影位置と共通の位置とすることで、より簡易に、３Ｄスキャナによる３次元撮影を行うことができる。
請求項６に記載の本発明に係る情報処理装置は、一の通り芯に基づく２箇所で３次元撮影を行って得られた第１点群データ、及び他の通り芯に基づく２箇所で３次元撮影を行って得られた第２点群データを取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記第１点群データ及び前記第２点群データによる画像を、ＢＩＭモデルの対応する通り芯に重なるように、当該ＢＩＭモデルによる画像に重ねて表示部に表示する制御を行う制御部と、を備え、前記第１点群データは、前記一の通り芯の上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものであり、前記第２点群データは、前記他の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものである。
請求項７に記載の本発明に係る情報処理装置は、一の通り芯に基づく２箇所で３次元撮影を行って得られた第１点群データ、及び他の通り芯に基づく２箇所で３次元撮影を行って得られた第２点群データを取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記第１点群データ及び前記第２点群データによる画像を、ＢＩＭモデルの対応する通り芯に重なるように、当該ＢＩＭモデルによる画像に重ねて表示部に表示する制御を行う制御部と、を備え、前記第１点群データは、前記一の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものであり、前記第２点群データは、前記他の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものである。

【発明の効果】

【0022】

以上説明したように、本発明によれば、３Ｄスキャナによって得られた点群データによる画像と、ＢＩＭモデルによる画像とを、より簡易に重ね合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】実施形態に係る情報処理システムのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図2】実施形態に係る３Ｄスキャナの構成の一例を示す斜視図である。

【図3】実施形態に係る情報処理装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。

【図4】実施形態に係るスキャン情報データベースの構成の一例を示す模式図である。

【図5】実施形態に係る３Ｄスキャナの設置状態の一例を示す斜視図である。

【図6】実施形態に係る情報処理の一例を示すフローチャートである。

【図7】実施形態に係る情報処理の説明に供する図であり、墨出しされた通り芯の位置と３Ｄスキャナによる撮影位置の関係の一例を示す平面図である。

【図8】従来の重ね合わせ表示画面の一例を示す正面図である。

【図9】実施形態に係る重ね合わせ表示画面の一例を示す正面図である。

【図10】実施形態に係る情報処理の他の形態例の説明に供する図であり、墨出しされた通り芯の位置と３Ｄスキャナによる撮影位置の関係の他の例を示す平面図である。

【図11】実施形態に係る情報処理の他の形態例の説明に供する図であり、墨出しされた通り芯の位置と３Ｄスキャナによる撮影位置の関係の他の例を示す平面図である。

【図12】実施形態に係る情報処理の他の形態例の説明に供する図であり、墨出しされた通り芯の位置と３Ｄスキャナによる撮影位置の関係の他の例を示す平面図である。

【図13】実施形態に係る情報処理の他の形態例の説明に供する図であり、墨出しされた通り芯の位置と３Ｄスキャナによる撮影位置の関係の他の例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例を詳細に説明する。

【0025】

まず、図１～図３を参照して、本実施形態に係る情報処理システム９０の構成を説明する。図１は、本実施形態に係る情報処理システム９０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。また、図２は、本実施形態に係る３Ｄスキャナ５０の構成の一例を示す斜視図である。更に、図３は、本実施形態に係る情報処理装置１０の機能的な構成の一例を示すブロック図である。

【0026】

図１に示すように、本実施形態に係る情報処理システム９０は、情報処理装置１０及び３Ｄスキャナ５０を含んで構成されている。なお、情報処理装置１０の例としては、パーソナルコンピュータ及びサーバコンピュータ等の汎用又は専用の情報処理装置が挙げられる。

【0027】

本実施形態に係る情報処理装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、一時記憶領域としてのメモリ１２、不揮発性の記憶部１３、キーボードとマウス等の入力部１４、液晶ディスプレイ等の表示部１５、媒体読み書き装置（Ｒ／Ｗ）１６及び通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）部１８を備えている。ＣＰＵ１１、メモリ１２、記憶部１３、入力部１４、表示部１５、媒体読み書き装置１６及び通信Ｉ／Ｆ部１８はバスＢを介して互いに接続されている。媒体読み書き装置１６は、記録媒体１７に書き込まれている情報の読み出し及び記録媒体１７への情報の書き込みを行う。

【0028】

記憶部１３はＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等によって実現される。記憶媒体としての記憶部１３には、情報処理プログラム１３Ａが記憶されている。情報処理プログラム１３Ａは、情報処理プログラム１３Ａが書き込まれた記録媒体１７が媒体読み書き装置１６にセットされ、媒体読み書き装置１６が記録媒体１７からの情報処理プログラム１３Ａの読み出しを行うことで、記憶部１３へ記憶される。ＣＰＵ１１は、情報処理プログラム１３Ａを記憶部１３から読み出してメモリ１２に展開し、情報処理プログラム１３Ａが有するプロセスを順次実行する。

【0029】

また、記憶部１３には、スキャン情報データベース１３Ｂ及びＢＩＭモデル１３Ｃが記憶される。本実施形態に係る情報処理システム９０では、ＢＩＭモデル１３Ｃとして従来既知のものを適用している。

【0030】

即ち、建築設計の分野では、ＢＩＭの活用が進んでいる。建築設計者は、建築設計を行う際、設計対象の建物の３次元モデルを表すＢＩＭモデルを作成することにより、設計作業を進める。

【0031】

ＢＩＭを活用することにより、コンピュータ上の空間内に建物の形状を表すオブジェクトが形成され、そのオブジェクトに対して属性情報が付与される。例えば、属性情報として、物理的特性に関する情報（比重、材質、強度、及び剛性等）又はコストに関する情報（例えば、１ｍ^２あたりの単価及び施工コスト等）を、オブジェクトに対して紐づけることが可能となる。このため、例えば、ＢＩＭモデルと各種解析ツールとを連動させることにより、ＢＩＭモデルに応じて、構造解析及び熱負荷解析等を自動的に行うことができる。

【0032】

なお、ＢＩＭモデルは従来既知であるため、これ以上の詳細な説明は省略する。また、スキャン情報データベース１３Ｂについては、詳細を後述する。

【0033】

一方、図１に示すように、本実施形態に係る３Ｄスキャナ５０は、スキャナ本体５２及び記憶部５８を含んで構成されている。なお、図示は省略するが、本実施形態に係る３Ｄスキャナ５０は、スキャナ本体５２により３次元撮影を行う際に当該スキャナ本体５２による撮影方向を変化させるためのモータや、当該モータ、スキャナ本体５２等の各部の作動を制御する制御部等も含まれている。

【0034】

図２に示すように、本実施形態に係る３Ｄスキャナ５０は、３脚とされた脚部６０の上部にスキャナ本体５２が設けられており、スキャナ本体５２は、脚部６０の上部において、上述したモータの駆動により撮影方向が変更可能とされている。なお、脚部６０は３脚には限らないことは言うまでもない。

【0035】

本実施形態に係る３Ｄスキャナ５０は、スキャナ本体５２からレーザを射出し、対象物に反射して返ってくるまでの時間から距離を算出する一方、スキャナ本体５２の移動方向からレーザの射出角度を算出し、これらの算出値を用いて３次元位置を特定する、所謂タイムオブフライト方式のものとされている。但し、３Ｄスキャナ５０による３次元位置の特定方式は、これに限るものではない。例えば、スキャナ本体５２から複数に変調させたレーザを射出し、対象物に当たって戻ってきた拡散反射成分の位相差により対象物との距離を求め、当該距離とレーザの射出角度から３次元位置を特定する、所謂フェイズシフト方式のものを、３Ｄスキャナ５０として適用する形態としてもよい。

【0036】

また、本実施形態に係る３Ｄスキャナ５０では、点群データとして、各点の３次元位置の座標を示す座標情報の他、対応する点の上記レーザの反射強度を示す反射強度情報、及び対応する点の色を示す色情報が取得される。そして、本実施形態に係る３Ｄスキャナ５０では、取得した座標情報、反射強度情報、及び色情報が点群データにおける点毎に関連付けられて記憶される。但し、この形態に限るものではなく、例えば、点群データとして、上記座標情報のみを記憶する形態としてもよいし、当該座標情報と、上記反射強度情報及び色情報の何れか一方の組み合わせを点群データとして記憶する形態としてもよい。

【0037】

なお、本実施形態に係る情報処理システム９０では、３Ｄスキャナ５０の記憶部５８に記憶された各種情報を有線通信によって情報処理装置１０に送信する形態とされているが、これに限るものではない。例えば、無線通信によって、３Ｄスキャナ５０の記憶部５８に記憶された各種情報を情報処理装置１０に送信する形態としてもよい。また、記憶部５８を３Ｄスキャナ５０から着脱可能な可搬型の記憶媒体としておき、当該記憶媒体を介して、３Ｄスキャナ５０の記憶部５８に記憶された各種情報を情報処理装置１０に転送する形態としてもよい。更に、３Ｄスキャナ５０の記憶部５８に記憶された各種情報を情報処理装置１０に直接送信する形態には限らず、例えば、クラウドサーバを経由して情報処理装置１０に送信する形態としてもよい。

【0038】

次に、図３を参照して、本実施形態に係る情報処理装置１０の機能的な構成について説明する。図３に示すように、本実施形態に係る情報処理装置１０は、取得部１１Ａ及び制御部１１Ｂを含む。情報処理装置１０のＣＰＵ１１が情報処理プログラム１３Ａを実行することで、取得部１１Ａ及び制御部１１Ｂとして機能する。

【0039】

本実施形態に係る取得部１１Ａは、一の通り芯に基づく２箇所で３次元撮影を行って得られた第１点群データ、及び他の通り芯に基づく２箇所で３次元撮影を行って得られた第２点群データを取得する。なお、本実施形態では、第１点群データが、上記一の通り芯の上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものであり、第２点群データが、上記他の通り芯の上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものとされている。

【0040】

また、本実施形態に係る制御部１１Ｂは、取得部１１Ａによって取得された第１点群データ及び第２点群データによる画像を、ＢＩＭモデル１３Ｃの対応する通り芯に重なるように、当該ＢＩＭモデル１３Ｃによる画像に重ねて表示部１５に表示する制御を行う。

【0041】

次に、図４を参照して、本実施形態に係るスキャン情報データベース１３Ｂについて説明する。図４は、本実施形態に係るスキャン情報データベース１３Ｂの構成の一例を示す模式図である。

【0042】

図４に示すように、本実施形態に係るスキャン情報データベース１３Ｂは、座標、反射強度、及び色の各情報が関連付けられて記憶される。

【0043】

上記座標は、３Ｄスキャナ５０による３次元撮影によって得られた各点の位置の座標を示す、上述した座標情報であり、上記反射強度は、対応する点における、上述した反射強度情報であり、上記色は、対応する点における、上述した色情報である。即ち、本実施形態に係るスキャン情報データベース１３Ｂは、３Ｄスキャナ５０による３次元撮影によって得られた座標情報、反射強度情報、及び色情報の点群データが登録されるものである。

【0044】

次に、図５～図９を参照して、本実施形態に係る情報処理システム９０の作用を説明する。図５は、本実施形態に係る３Ｄスキャナ５０の設置状態の一例を示す斜視図である。また、図６は、本実施形態に係る情報処理の一例を示すフローチャートである。更に、図７は、本実施形態に係る情報処理の説明に供する図であり、墨出しされた通り芯の位置と３Ｄスキャナ５０による撮影位置の関係の一例を示す平面図である。

【0045】

一例として図５に示すように、３次元撮影を行う撮影者は、対象とする建物（以下、「対象建物」という。）８０の内部における、墨出しされた一の通り芯（本実施形態では、ＢＩＭモデル１３ＣにおけるＸ軸方向の通り芯）８２の上の２箇所で３次元撮影を行う。また、撮影者は、対象建物８０の内部における、墨出しされた他の通り芯（本実施形態では、ＢＩＭモデル１３ＣにおけるＹ軸方向の通り芯）８４の上の２箇所で３次元撮影を行う。なお、撮影者は、上記の４箇所で３次元撮影を行う際には、各々、スキャナ本体５２が、対応する通り芯の垂線に可能な限り位置するように、３Ｄスキャナ５０を設置する。

【0046】

この３次元撮影によって、対象建物８０に対応し、かつ、４箇所の撮影位置毎の、上述した座標情報、反射強度情報、及び色情報の各情報が得られ、一時的に記憶部５８に記憶される。

【0047】

その後、撮影者は、３Ｄスキャナ５０に記憶された撮影位置毎の座標情報、反射強度情報、及び色情報の各情報を情報処理装置１０に送信する操作を行う。

【0048】

撮影位置毎の各情報が３Ｄスキャナ５０から受信されると、情報処理装置１０では、受信した各情報が、そのままの形で記憶部１３の所定領域に一時的に記憶される。そして、情報処理装置１０では、当該各情報における座標情報、反射強度情報、及び色情報の各情報が、対象建物８０を示す点群データとして１つの情報に合成されて、スキャン情報データベース１３Ｂに登録される。

【0049】

この状態において、情報処理装置１０のユーザは、情報処理プログラム１３Ａの実行を開始する指示入力を、入力部１４を介して行う。この指示入力に応じて、情報処理装置１０のＣＰＵ１１が当該情報処理プログラム１３Ａを実行することにより、図６に示す情報処理が実行される。

【0050】

図６のステップ１００で、ＣＰＵ１１は、ＢＩＭモデル１３Ｃの各情報を記憶部１３から読み出す。ステップ１０２で、ＣＰＵ１１は、スキャン情報データベース１３Ｂから全ての情報（以下、「スキャン情報」という。）を読み出し、３Ｄスキャナ５０の上記４箇所の撮影位置での３次元撮影により得られた座標情報を、記憶部１３の上記所定領域から読み出す。一例として図７に示すように、以下では、柱８６間におけるＸ軸上の通り芯８２の上の一方の撮影位置を「撮影位置Ｘ１」といい、他方の撮影位置を「撮影位置Ｘ２」という。また、以下では、柱８６間におけるＹ軸上の通り芯８４の上の一方の撮影位置を「撮影位置Ｙ１」といい、他方の撮影位置を「撮影位置Ｙ２」という。

【0051】

ステップ１０４で、ＣＰＵ１１は、読み出した座標情報から、撮影位置Ｘ１及び撮影位置Ｘ２の２箇所の撮影位置を特定する。なお、撮影位置Ｘ１は、読み出した座標情報のうちの撮影位置Ｘ１での３次元撮影によって得られた座標情報における、３Ｄスキャナ５０自身の位置に対応するＸ座標及びＹ座標の各座標値として得ることができる。同様に、撮影位置Ｘ２は、読み出した座標情報のうちの撮影位置Ｘ２での３次元撮影によって得られた座標情報における、３Ｄスキャナ５０自身の位置に対応するＸ座標及びＹ座標の各座標値として得ることができる。

【0052】

ここで、一般に３Ｄスキャナでは、自身の水平面（Ｘ－Ｙ平面）における位置を示す座標情報は、３次元撮影を行う際の死角となるため、得ることができない場合が多い。しかしながら、この場合は、上記死角となる領域の周囲（外周部）の位置を示す座標情報は得ることができるため、当該周囲の位置を示す座標情報から、上記死角の中心位置を算出することで、自身の位置を示す座標情報を得ることができる。

【0053】

ステップ１０６で、ＣＰＵ１１は、特定した撮影位置Ｘ１及び撮影位置Ｘ２の２箇所の撮影位置を結ぶ直線（以下、「Ｘ軸直線」という。）を導出する。

【0054】

ステップ１０８で、ＣＰＵ１１は、読み出した座標情報から、撮影位置Ｙ１及び撮影位置Ｙ２の２箇所の撮影位置を特定する。なお、撮影位置Ｙ１は、読み出した座標情報のうちの撮影位置Ｙ１での３次元撮影によって得られた座標情報における、３Ｄスキャナ５０自身の位置に対応するＸ座標及びＹ座標の各座標値として得ることができる。同様に、撮影位置Ｙ２は、読み出した座標情報のうちの撮影位置Ｙ２での３次元撮影によって得られた座標情報における、３Ｄスキャナ５０自身の位置に対応するＸ座標及びＹ座標の各座標値として得ることができる。なお、３Ｄスキャナ５０によって３次元撮影を行う際に死角がある場合の対応は、上述した撮影位置Ｘ１及び撮影位置Ｘ２の２箇所の撮影位置を特定する場合と同様である。

【0055】

ステップ１１０で、ＣＰＵ１１は、特定した撮影位置Ｙ１及び撮影位置Ｙ２の２箇所の撮影位置を結ぶ直線（以下、「Ｙ軸直線」という。）を導出する。

【0056】

ステップ１１２で、ＣＰＵ１１は、読み出したＢＩＭモデル１３ＣからＸ軸の通り芯８２に相当する通り芯を特定し、ステップ１１４で、ＣＰＵ１１は、読み出したＢＩＭモデル１３ＣからＹ軸の通り芯８４に相当する通り芯を特定する。

【0057】

ステップ１１６で、ＣＰＵ１１は、導出したＸ軸直線が、特定したＢＩＭモデル１３ＣのＸ軸の通り芯と重なり、かつ、導出したＹ軸直線が、特定したＢＩＭモデル１３ＣのＹ軸の通り芯と重なるように、読み出したスキャン情報（点群データ）により示される画像の姿勢を調整する。この画像の姿勢の調整は、例えば、当該画像の回転や、当該画像の移動等によって行われる。そして、ＣＰＵ１１は、当該姿勢の調整後の画像と、ＢＩＭモデル１３Ｃが示す画像とを重ね合わせた画像を示す画面（以下、「重ね合わせ表示画面」という。）を表示するように表示部１５を制御し、ステップ１１８で、ＣＰＵ１１は、所定情報が入力されるまで待機する。

【0058】

図８には、従来の重ね合わせ表示画面の一例を示す正面図が示されている。また、図９には、本実施形態に係る重ね合わせ表示画面の一例を示す正面図が示されている。

【0059】

一例として図８に示すように、従来の重ね合わせ表示画面では、ＢＩＭモデルによる画像に対して、点群データが示す画像は位置や角度が一致していない場合が多く、表示された重ね合わせ表示画面に対して、点群データによる画像の姿勢の調整を手動で行う必要があった。この調整には、重ね合わせの精度に、人の技量によってばらつきが生じると共に、再現性が低い、という問題があったのは上述した通りである。

【0060】

これに対し、一例として図９に示すように、本実施形態に係る重ね合わせ表示画面では、点群データによる画像の姿勢の調整が自動的に行われた状態で当該画像が表示されるため、より簡易に最終的な重ね合わせ表示画面を得ることができる。

【0061】

なお、通り芯の位置からの、３Ｄスキャナ５０による撮影位置のずれ等に起因して、本実施形態に係る調整が行われた後も、ＢＩＭモデルによる画像と点群データが示す画像とにずれが生じる場合もあるが、この場合でも当該ずれ量は少ないため、従来の技術に比較して、より簡易に最終的な重ね合わせ表示画面を得ることができる。

【0062】

一例として図９に示す重ね合わせ表示画面が表示部１５に表示されると、ユーザは、表示されている重ね合わせ表示画面を確認した後、終了ボタン１５Ｅを、入力部１４を介して指定する。ユーザによって終了ボタン１５Ｅが指定されると、ステップ１１８が肯定判定となって本情報処理が終了する。

【0063】

以上説明したように、本実施形態に係る情報処理装置１０によれば、一の通り芯に基づく２箇所で３次元撮影を行って得られた第１点群データ、及び他の通り芯に基づく２箇所で３次元撮影を行って得られた第２点群データを取得する取得部１１Ａと、取得部１１Ａによって取得された第１点群データ及び第２点群データによる画像を、ＢＩＭモデルの対応する通り芯に重なるように、当該ＢＩＭモデルによる画像に重ねて表示部に表示する制御を行う制御部１１Ｂと、備えている。従って、３Ｄスキャナによって得られた点群データによる画像と、ＢＩＭモデルによる画像とを、より簡易に重ね合わせることができる。

【0064】

特に、本実施形態に係る情報処理装置１０によれば、第１点群データを、一の通り芯の上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものとし、第２点群データを、他の通り芯の上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものとしている。従って、より簡易に、３Ｄスキャナによって得られた点群データによる画像と、ＢＩＭモデルによる画像とを、重ね合わせることができる。

【0065】

なお、上記実施形態では、一の通り芯としてＢＩＭモデルのＸ軸方向の通り芯を適用し、他の通り芯としてＢＩＭモデルのＹ軸方向の通り芯を適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、一の通り芯又は他の通り芯としてＢＩＭモデルのＺ軸方向（高さ方向）の通り芯を適用する形態としてもよい。この場合、３Ｄスキャナは、当該Ｚ軸方向の２箇所に設置して３次元撮影を行う。

【0066】

また、上記実施形態では、３Ｄスキャナ５０による３次元撮影を、通り芯８２及び通り芯８４の各通り芯上の２箇所ずつ、合計４箇所において行う場合について説明したが、これに限定されない。例えば、これらの４箇所に加えて、通り芯の位置とは無関係に３Ｄスキャナ５０による３次元撮影を行う形態としてもよい。

【0067】

また、上記実施形態では、第１点群データを、一の通り芯の上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものとし、第２点群データを、他の通り芯の上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものとした場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１点群データを、一の通り芯の上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものとし、第２点群データを、他の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものとする形態（以下、「第２実施形態」という。）としてもよい。

【0068】

また、例えば、第１点群データを、一の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものとし、第２点群データを、他の通り芯に対してオフセットされた線上の２箇所で３次元撮影を行って得られたものとする形態（以下、「第３実施形態」という。）としてもよい。

【0069】

更に、これらの第２実施形態及び第３実施形態においては、第１点群データを得るために行う３次元撮影の２箇所の撮影位置と、第２点群データを得るために行う３次元撮影の２箇所の撮影位置と、の一方の２箇所の撮影位置における１箇所の撮影位置を、他方の２箇所の撮影位置における１箇所の撮影位置と共通の位置とする形態としてもよい。

【0070】

図１０には、上記実施形態に係る情報処理の他の形態例（第２実施形態の一例）の説明に供する図であり、墨出しされた通り芯の位置と３Ｄスキャナによる撮影位置の関係の他の例を示す平面図が示されている。

【0071】

図１０に示すように、この形態例では、上記実施形態においてＸ軸の通り芯８２の位置に設定した撮影位置Ｘ１及び撮影位置Ｘ２に代えて、各々、Ｙ軸方向に距離ｙ１だけオフセットさせた位置である撮影位置Ｙ１及び撮影位置Ｘ３を３Ｄスキャナ５０による撮影位置として適用している。この形態の場合、上述した情報処理（図６も参照。）におけるステップ１０６の処理において、導出したＸ軸直線を距離ｙ１だけ通り芯８２の方向に平行移動させることになる。また、この形態では、撮影位置Ｙ１を、Ｙ軸の通り芯８４での撮影位置と共通の位置としている。このため、撮影回数を１回少なくすることができる。

【0072】

また、図１１には、上記実施形態に係る情報処理の他の形態例（第３実施形態の一例）の説明に供する図であり、墨出しされた通り芯の位置と３Ｄスキャナによる撮影位置の関係の他の例を示す平面図が示されている。

【0073】

図１１に示すように、この形態例では、図１０に示した形態例に対して、Ｙ軸の通り芯８４の位置に設定した撮影位置Ｙ１及び撮影位置Ｙ２に代えて、各々、Ｘ軸方向に距離ｘ１だけオフセットさせた位置である撮影位置Ｙ３及び撮影位置Ｙ４を３Ｄスキャナ５０による撮影位置として適用している。この形態の場合、上述した情報処理（図６も参照。）におけるステップ１１０の処理において、導出したＹ軸直線を距離ｘ１だけ通り芯８４の方向に平行移動させることになる。

【0074】

また、上記実施形態では、Ｘ軸の通り芯及びＹ軸の通り芯として、各々１本の通り芯のみを適用した場合について説明したが、これに限定されない。例えば、Ｘ軸の通り芯及びＹ軸の通り芯の少なくとも一方の通り芯として、複数本の通り芯を適用する形態としてもよい。

【0075】

図１２には、上記実施形態に係る情報処理の他の形態例の説明に供する図であり、墨出しされた通り芯の位置と３Ｄスキャナによる撮影位置の関係の他の例を示す平面図が示されている。

【0076】

図１２に示すように、この形態例では、上記実施形態においてＸ軸の通り芯８２の位置に設定した撮影位置Ｘ１及び撮影位置Ｘ２と、Ｙ軸の通り芯８４の位置に設定した撮影位置Ｙ１及び撮影位置Ｙ２とに加えて、他のＸ軸の通り芯８３の位置に撮影位置Ｘ３及び撮影位置Ｘ４を設定し、他のＹ軸の通り芯８５の位置に撮影位置Ｙ３及び撮影位置Ｙ４を設定する。この形態では、Ｘ軸直線及びＹ軸直線として、各々２本の直線が得られるため、より高精度に、点群データによる画像とＢＩＭモデルによる画像との重ね合わせを行うことができる。

【0077】

更に、図１３には、上記実施形態に係る情報処理の他の形態例の説明に供する図であり、墨出しされた通り芯の位置と３Ｄスキャナによる撮影位置の関係の他の例を示す平面図が示されている。

【0078】

図１３に示すように、この形態例では、図１２に示した形態例に対して、撮影位置Ｘ４と撮影位置Ｙ４とを共通としている。従って、この形態では、図１２に示した形態例に比較して、撮影回数を１回少なくすることができる。

【0079】

また、以上の実施形態では、点群データによる画像をＢＩＭモデルによる画像と重ね合わせる場合について記載したが、これに限定されない。必ずしも、点群データによる画像をＢＩＭモデルによる画像と重ね合わせる必要はなく、要は、通り芯に基づいて点群データを取得することで、取得した点群データと２次元図面を容易に比較することができることになる。

【0080】

また、上記実施形態において、例えば、取得部１１Ａ及び制御部１１Ｂの各処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ（processor）を用いることができる。上記各種のプロセッサには、前述したように、ソフトウェア（プログラム）を実行して処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：PLD）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。

【0081】

処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせや、ＣＰＵとＦＰＧＡとの組み合わせ）で構成されてもよい。また、処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。

【0082】

処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip：SoC）等に代表されるように、処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの１つ以上を用いて構成される。

【0083】

更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）を用いることができる。

【符号の説明】

【0084】

１０ 情報処理装置
１１ ＣＰＵ
１１Ａ 取得部
１１Ｂ 制御部
１２ メモリ
１３ 記憶部
１３Ａ 情報処理プログラム
１３Ｂ スキャン情報データベース
１３Ｃ ＢＩＭモデル
１４ 入力部
１５ 表示部
１５Ｅ 終了ボタン
１６ 媒体読み書き装置
１７ 記録媒体
１８ 通信Ｉ／Ｆ部
５０ ３Ｄスキャナ
５２ スキャナ本体
５８ 記憶部
６０ 脚部
８０ 対象建物
８２～８５ 通り芯
８６ 柱
９０ 情報処理システム
Ｘ１～Ｘ４ 撮影位置
Ｙ１～Ｙ４ 撮影位置

【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】