JP7563921B2 - Information processing device, information processing method, and program - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to an information processing device, an information processing method, and a program.
下記特許文献1には、構造物が映っている入力画像から前記構造物の三次元モデルを作成する情報処理装置が開示されている。構造物の三次元モデルは、構造物のインフラ点検に有用である。
The following
トンネルや橋などの寸法の大きなインフラ構造物に対し、コンクリートの損傷を検知可能な解像度でデジタル画像を撮影した場合、その画像をもとに三次元モデルを作成すると、その三次元モデルは情報量が非常に大きくなる。そのため、保存や保管に必要となるコストが増える。さらに、情報量の大きなデータを取り扱うために、非常に性能の高い情報処理装置が必要となる When digital images of large infrastructure structures such as tunnels and bridges are taken at a resolution that allows damage to the concrete to be detected, creating a three-dimensional model based on the images will result in a very large amount of information. This will increase the costs of storing and archiving the model. Furthermore, to handle such a large amount of data, highly sophisticated information processing equipment will be required.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、構造物の三次元モデルを作成するにあたって、インフラ点検に必要なデータの品質を保持したまま、三次元モデルの情報量を低減させることである。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and its purpose is to reduce the amount of information in a 3D model of a structure while maintaining the quality of data required for infrastructure inspection.
(1)本発明の一態様は、構造物の二次元画像から、前記構造物の三次元モデルを作成する情報処理装置であって、前記三次元モデルを作成するにあたって、前記構造物の異常箇所を第1の点群データを用いてモデル化し、異常箇所以外の前記構造物の領域を、前記第1の点群データよりも低密度な第2の点群データを用いてモデル化し、前記構造物の二次元画像から前記構造物の三次元モデルを前記第1の点群データを用いて作成するモデル作成部と、前記三次元モデルから、前記構造物の異常箇所の前記第1の点群データである損傷点群データを取得する取得部と、前記取得部で前記損傷点群データが取得された後において、前記三次元モデルの前記第1の点群データを圧縮することで前記第2の点群データの前記三次元モデルを生成する圧縮部と、前記圧縮部で生成された前記三次元モデルに対して前記損傷点群データを反映させる処理部と、を備える情報処理装置である。 (1) One aspect of the present invention is an information processing device that creates a three-dimensional model of a structure from a two-dimensional image of the structure, the information processing device including: a model creation unit that, in creating the three-dimensional model, models abnormal locations of the structure using first point cloud data and models areas of the structure other than the abnormal locations using second point cloud data that is lower in density than the first point cloud data, and creates a three-dimensional model of the structure from the two-dimensional image of the structure using the first point cloud data; an acquisition unit that acquires damage point cloud data, which is the first point cloud data of the abnormal locations of the structure, from the three-dimensional model; a compression unit that generates the three-dimensional model of the second point cloud data by compressing the first point cloud data of the three-dimensional model after the damage point cloud data has been acquired by the acquisition unit; and a processing unit that reflects the damage point cloud data in the three-dimensional model generated by the compression unit .
(2)上記(1)の情報処理装置であって、前記処理部は、前記圧縮部で生成された前記三次元モデルの全領域のうち、前記異常箇所に対応する領域にのみ前記損傷点群データを反映させてもよい。 ( 2 ) In the information processing device of ( 1 ) above, the processing unit may reflect the damage point cloud data only in an area corresponding to the abnormal location among the entire area of the three-dimensional model generated by the compression unit.
(3)上記(1)又は上記(2)の情報処理装置であって、構造物の二次元画像から、前記構造物の異常箇所を特定する異常特定部を更に備え、前記取得部は、前記異常特定部によって特定された前記異常箇所に対応する三次元モデルの領域の前記第1の点群データを前記損傷点群データとして取得してもよい。 ( 3 ) The information processing device of ( 1 ) or ( 2 ) may further include an anomaly identification unit that identifies an abnormality location of a structure from a two-dimensional image of the structure, and the acquisition unit may acquire, as the damage point cloud data, the first point cloud data of a region of a three-dimensional model corresponding to the abnormality location identified by the anomaly identification unit.
(4)本発明の一態様は、コンピュータの情報処理方法であって、構造物の二次元画像から、前記構造物の第1の点群データである三次元モデルを作成するモデル作成ステップと、前記三次元モデルから、前記構造物の異常箇所の前記第1の点群データである損傷点群データを取得する取得ステップと、前記取得ステップで前記損傷点群データが取得された後において、前記三次元モデルの前記第1の点群データを圧縮する圧縮ステップと、前記圧縮ステップで圧縮された前記三次元モデルに対して前記損傷点群データを反映させる処理ステップと、を含む情報処理方法である。 ( 4 ) One aspect of the present invention is an information processing method for a computer, comprising: a model creation step of creating a three-dimensional model, which is first point cloud data of a structure, from a two-dimensional image of the structure; an acquisition step of acquiring damage point cloud data, which is the first point cloud data of abnormal locations of the structure, from the three-dimensional model; a compression step of compressing the first point cloud data of the three-dimensional model after the damage point cloud data has been acquired in the acquisition step; and a processing step of reflecting the damage point cloud data in the three-dimensional model compressed in the compression step.
(5)本発明の一態様は、コンピュータを、上記(1)から上記(3)のいずれかに記載の情報処理装置として機能させるプログラムである。
( 5 ) One aspect of the present invention is a program that causes a computer to function as the information processing device according to any one of (1) to ( 3 ) above.
以上説明したように、本発明によれば、構造物の三次元モデルを作成するにあたって、インフラ点検に必要なデータの品質を保持したまま、三次元モデルの情報量を低減させることができる。 As described above, according to the present invention, when creating a three-dimensional model of a structure, it is possible to reduce the amount of information in the three-dimensional model while maintaining the quality of data required for infrastructure inspection.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面において、同一又は類似の部分には同一の符号を付して、重複する説明を省く場合がある。また、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。 The present invention will be described below through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Furthermore, not all of the combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the solution of the invention. In the drawings, the same reference numerals may be used to denote identical or similar parts, and duplicate explanations may be omitted. In addition, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.
明細書の全体において、ある部分がある構成要素を「含む」、「有する」や「備える」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。 Throughout the specification, when a part "includes," "has," or "includes" certain elements, this does not mean that it excludes other elements, but that it may further include other elements, unless specifically stated to the contrary.
以下、本実施形態に係る情報処理装置、情報処理方法及びプログラムを、図面を用いて説明する。 The information processing device, information processing method, and program according to this embodiment will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る情報処理装置3を含むインフラ管理システム1の概略構成の一例を示す図である。図1に示すように、インフラ管理システム1は、撮像部2及び情報処理装置3を備える。
Figure 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of an
撮像部2は、インフラ点検の対象である構造物Wを撮像することで構造物Wの二次元画像を取得する。すなわち、撮像部2は、構造物Wを撮像することで、構造物Wのデジタル画像を得る。撮像部2で撮像されたデジタル画像は、直接的又は間接的に情報処理装置3に送信されてもよい。例えば、撮像部2は、情報処理装置3と通信ネットワークを介して情報を送信する通信機能を有してもよい。例えば、撮像部2は、デジタルカメラである。
The
例えば、撮像部2は、情報処理装置3と有線又は無線で接続されており、デジタル画像を有線又は無線で情報処理装置3に送信してもよい。ただし、これに限定されず、撮像部2で撮像されたデジタル画像は、情報処理装置3に入力されればよく、その入力方法には特定限定されない。例えば、ユーザは、USB(Universal Serial Bus)メモリなどの外部の記憶媒体を用いて撮像部2からデジタル画像を取り出し、その記録媒体を情報処理装置3に接続することによってデジタル画像を入力してもよい。また、撮像部2が撮像さいたデジタル画像は、サーバ装置に格納されてもよい。前記サーバ装置は、一又は複数の物理サーバを備える。複数の物理サーバは、通信ネットワークを介して互いに接続されていることにより、互いに通信可能である。前記物理サーバは、一又は複数の仮想サーバを備えてもよい。仮想サーバは、クラウドシステム上のサーバ、すなわちクラウドサーバであってもよい。
For example, the
例えば、構造物Wは、劣化や損傷などの異常の有無や、異常の進行度合いなどの構造物の状態を点検(インフラ点検)する必要がある構造物である。構造物Wは、道路、ダム、ビル、トンネルや橋梁等のインフラ構造物である。例えば、構造物Wは、コンクリート構造物である。 For example, structure W is a structure that requires inspection (infrastructure inspection) of the condition of the structure, such as the presence or absence of abnormalities such as deterioration or damage, and the degree of progression of the abnormalities. Structure W is an infrastructure structure such as a road, dam, building, tunnel, or bridge. For example, structure W is a concrete structure.
情報処理装置3は、構造物Wの状態をデータ化して管理する。情報処理装置3は、撮像部2で撮像されたデジタル画像(入力画像)から、構造物Wの三次元モデルを生成する。この三次元モデルは、三次元の点群データである。情報処理装置3は、デジタル画像から点群データの三次元モデルを生成すればよく、その生成方法には特に限定されない。例えば、情報処理装置3は、コンピュータである。
The
情報処理装置3は、三次元モデルにおいて、構造物Wの異常箇所を高密度な点群データで表現し、異常箇所ではない箇所を低密度な点群データで表現する。具体的には、情報処理装置3は、構造物Wのデジタル画像から、構造物の三次元モデルを作成するにあたって構造物Wの異常箇所を第1の点群データを用いてモデル化し、異常箇所以外の構造物Wの領域を、第1の点群データよりも低密度な第2の点群データを用いてモデル化する。以下において、情報処理装置3の各機能部について説明する。
In the three-dimensional model, the
情報処理装置3は、読み込む部10、異常特定部11、モデル作成部12、取得部13、圧縮部14及び処理部15を備える。なお、情報処理装置3の「…部」は、少なくとも1つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェアまたはソフトウェアとして具現されてもよいし、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで具現されてもよい。
The
読み込む部10は、撮像部2で撮像された一つ以上のデジタル画像を読み込む。例えば、デジタル画像は、図2に示すようなコンクリート構造物である。なお、デジタル画像は、二次元画像である。
The
異常特定部11は、構造物Wのデジタル画像から、構造物Wの異常箇所を特定する。例えば、異常特定部11は、構造物Wのデジタル画像に対して所定の画像処理を適用することで、異常箇所として、ひび割れなどの損傷箇所を特定してもよい。なお、本実施形態の情報処理装置3は、異常箇所の特定方法には特に限定されず、公知の技術を用いて構造物Wのデジタル画像から構造物Wの異常箇所を特定すればよい。すなわち、異常特定部11は、構造物Wのデジタル画像から構造物Wの異常箇所を特定できればく、その特定方法には特に限定されない。一例として、異常特定部11は、特開2000-2523号公報に記載されているひび割れ計測方法を用いて、デジタル画像から構造物Wの異常箇所を特定してもよい。また、異常特定部11は、AI(人工知能)を使用してデジタル画像から構造物Wの異常箇所を特定してもよい。
The
例えば、異常特定部11は、デジタル画像を入力すると、そのデジタル画像における構造物Wの異常箇所を出力する学習済みモデルを有している。前記学習済みモデルは、異常箇所が有しない構造物Wのデジタル画像と、異常箇所を有する構造物Wのデジタル画像と、学習データとして用いることにより構造物Wのデジタル画像を学習データとしてディープラーニングなどの機械学習を行うことにより生成される。学習済みモデルは、畳み込みニューラルネットワーク(CNN)であってもよい。
For example, the
モデル作成部12は、構造物Wの一つ以上のデジタル画像から構造物Wの三次元モデルを第1の点群データを用いて生成する。モデル作成部12は、上述したように、デジタル画像から点群データの三次元モデルを生成すればよく、その生成方法には特に限定されない。一例として、モデル作成部12は、SfM(Structure from Motion)という技術を用いて、複数の二次元のデジタル画像から構造物Wの三次元形状を復元することで三次元モデルを作成する。本実施形態のモデル作成部12は、視点が異なる複数のデジタル画像から特徴点の三次元位置及び撮像部2の姿勢を推定するSfMと、画像間の重複する領域から高密度な点群(第1の点群データ)を生成するMVS(Multi-View-Stereo)と、を用いて、構造物Wの三次元モデルを生成する。なお、SfM及びMVSは、公知の技術であるため具体的な説明を省略する。
The
取得部13は、モデル作成部12で作成された三次元モデルから、構造物Wの異常箇所の第1の点群データである損傷点群データを取得する。取得部13は、異常特定部11によって特定された異常箇所に対応する三次元モデルの領域の第1の点群データを損傷点群データとして取得する。ここで、取得するとは、モデル作成部12で作成された三次元モデルから異常箇所に対応する第1の点群データを抽出することを含んでいる。具体的には、取得部13は、モデル作成部12で作成された三次元モデルにおいて、異常特定部11によって特定された異常箇所のPixel位置に対応する各点の三次元座標を取得する。この異常箇所のPixel位置に対応する各点の三次元座標は、損傷点群データである。
The
圧縮部14は、取得部13で損傷点群データが取得された後において、モデル作成部12で作成された三次元モデルの第1の点群データを圧縮することで第2の点群データの三次元モデルを生成する。このように、圧縮部14は、モデル作成部12で作成された高密度な点群データから成る三次元モデルを圧縮し、軽量な三次元モデルを作成する。なお、圧縮部14による圧縮方法は、特に限定されず、公知の技術を用いることができる。一例として、圧縮部14は、モデル作成部12で作成された三次元モデルにおいてエッジなど特徴的な情報を保持して第1の点群データを間引く。そして、圧縮部14は、間引いた領域に対してメッシュを作成することで、軽量な三次元モデルを作成する。なお、圧縮部14で作成した軽量な三次元モデルを、軽量化モデルを称する場合がある。
After the damage point cloud data is acquired by the
処理部15は、圧縮部14で生成された三次元モデル(軽量化モデル)に対して損傷点群データを反映させる。処理部15は、軽量化モデルに対して、高密度な点群による損傷情報(損傷点群データ)を登録する。処理部15は、圧縮部14で生成された軽量化モデルの全領域のうち、異常箇所に対応する領域にのみ損傷点群データを反映させる。一例として、処理部15は、SfMにより取得した撮像部2の位置と損傷箇所の三次元座標との関係に基づいて軽量モデルに損傷点群データを投影し、軽量化モデル上に損傷点群データを登録することで軽量化モデルに対して損傷点群データを反映させる。
The
次に、本実施形態の情報処理装置3の動作の流れを、図4を用いて説明する。図4は、本実施形態の情報処理装置3の動作のフロー図である。
Next, the flow of operations of the
情報処理装置3には、構造物Wのデジタル画像が複数入力される。情報処理装置3は、入力された複数のデジタル画像を読み込む(ステップS101)。情報処理装置3の異常特定部11は、構造物Wの複数のデジタル画像から、構造物Wの異常箇所を特定する(ステップS102)。次に、モデル作成部12は、ステップS101で読み込んだ複数のデジタル画像から構造物Wの三次元モデルを第1の点群データを用いて生成する。一例として、モデル作成部12は、SfMを用いて、SfMを用いて複数の二次元のデジタル画像から構造物Wの三次元モデルを作成する(ステップS103)。
Multiple digital images of the structure W are input to the
取得部13は、ステップS103で作成された三次元モデルから、構造物Wの異常箇所の第1の点群データである損傷点群データを取得する。一例として、取得部13は、ステップS102で特定された異常箇所のPixel位置に対応する各点の三次元座標を、三次元モデルから損傷点群データとして取得する(ステップS104)。
The
圧縮部14は、ステップS104の後において、モデル作成部12で作成された三次元モデルの第1の点群データを圧縮することで第2の点群データの三次元モデル、すなわち軽量化モデルを作成する(ステップS105)。
After step S104, the
処理部15は、ステップS105で作成された軽量化モデルに対して損傷点群データを反映させる(ステップS106)。一例として、処理部15は、ステップS103でのSfMにより取得した撮像部2の位置と損傷箇所の三次元座標との関係に基づいて、軽量モデルに損傷点群データを投影し、軽量化モデル上に損傷点群データを登録することで軽量化モデルに対して損傷点群データを反映させる。
The
処理部15は、損傷点群データを反映させた軽量化モデルを情報処理装置3に格納する(ステップS107)。
The
図5は、情報処理装置3として機能するコンピュータ1000のハードウェア構成の一例を概略的に示す。コンピュータ1000にインストールされたプログラムは、コンピュータ1000を、上記実施形態に係る情報処理装置3の1又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ1000に、上記実施形態に係る情報処理装置3に関連付けられるオペレーション又は当該1又は複数の「部」を実行させることができ、及び/又はコンピュータ1000に、上記実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ1000に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、CPU1012によって実行されてよい。
Figure 5 shows an example of a hardware configuration of a
本実施形態によるコンピュータ1000は、CPU1012、RAM1014、及びグラフィックコントローラ1016を含み、それらはホストコントローラ1010によって相互に接続されている。コンピュータ1000はまた、通信インタフェース1022及び記憶装置1024のような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ1020を介してホストコントローラ1010に接続されている。記憶装置1024は、ハードディスクドライブ及びソリッドステートドライブ等であってよい。コンピュータ1000はまた、ROM1030及びタッチパネルのような入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ1040を介して入出力コントローラ1020に接続されている。
The
CPU1012は、ROM1030及びRAM1014内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ1016は、RAM1014内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、CPU1012によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス1018上に表示されるようにする。
The
通信インタフェース1022は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。記憶装置1024は、コンピュータ1000内のCPU1012によって使用されるプログラム及びデータを格納する。
The
ROM1030はその中に、アクティブ化時にコンピュータ1000によって実行されるブートプログラム等、及び/又はコンピュータ1000のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ1040はまた、様々な入出力ユニットをUSBポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ1020に接続してよい。
The
プログラムは、ICカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもある記憶装置1024、RAM1014、又はROM1030にインストールされ、CPU1012によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ1000に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ1000の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。
The programs are provided by a computer-readable storage medium such as an IC card. The programs are read from the computer-readable storage medium, installed in the
例えば、通信がコンピュータ1000及び外部デバイス間で実行される場合、CPU1012は、RAM1014にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース1022に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース1022は、CPU1012の制御の下、RAM1014、記憶装置1024、又はICカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。
For example, when communication is performed between
また、CPU1012は、記憶装置1024、又はICカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がRAM1014に読み取られるようにし、RAM1014上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。CPU1012は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
The
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。CPU1012は、RAM1014から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索/置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をRAM1014に対しライトバックする。また、CPU1012は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第2の属性の属性値に関連付けられた第1の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、CPU1012は、当該複数のエントリの中から、第1の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第2の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第1の属性に関連付けられた第2の属性の属性値を取得してよい。
Various types of information, such as various types of programs, data, tables, and databases, may be stored on the recording medium and may undergo information processing. The
上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ1000上又はコンピュータ1000近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はRAMのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ1000に提供する。
The above-described programs or software modules may be stored in a computer-readable storage medium on the
本実施形態におけるフローチャート及びブロック図におけるブロックは、オペレーションが実行されるプロセスの段階又はオペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、及び/又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び/又はアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路(IC)及び/又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、及びプログラマブルロジックアレイ(PLA)等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、及び他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。 The blocks in the flowcharts and block diagrams in this embodiment may represent stages of a process in which an operation is performed or "parts" of a device responsible for performing the operation. Particular stages and "parts" may be implemented by dedicated circuitry, programmable circuitry provided with computer-readable instructions stored on a computer-readable storage medium, and/or a processor provided with computer-readable instructions stored on a computer-readable storage medium. The dedicated circuitry may include digital and/or analog hardware circuits and may include integrated circuits (ICs) and/or discrete circuits. The programmable circuitry may include reconfigurable hardware circuits including AND, OR, XOR, NAND, NOR, and other logical operations, flip-flops, registers, and memory elements, such as, for example, field programmable gate arrays (FPGAs) and programmable logic arrays (PLAs).
コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー(登録商標)ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EPROM又はフラッシュメモリ)、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EEPROM)、静的ランダムアクセスメモリ(SRAM)、コンパクトディスクリードオンリメモリ(CD-ROM)、デジタル多用途ディスク(DVD)、ブルーレイ(登録商標)ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。 A computer-readable storage medium may include any tangible device capable of storing instructions that are executed by a suitable device, such that a computer-readable storage medium having instructions stored thereon comprises an article of manufacture that includes instructions that can be executed to create means for performing the operations specified in the flowchart or block diagram. Examples of computer-readable storage media may include electronic storage media, magnetic storage media, optical storage media, electromagnetic storage media, semiconductor storage media, and the like. More specific examples of computer-readable storage media may include floppy disks, diskettes, hard disks, random access memories (RAMs), read-only memories (ROMs), erasable programmable read-only memories (EPROMs or flash memories), electrically erasable programmable read-only memories (EEPROMs), static random access memories (SRAMs), compact disk read-only memories (CD-ROMs), digital versatile disks (DVDs), Blu-ray disks, memory sticks, integrated circuit cards, and the like.
コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ(ISA)命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はSmalltalk、JAVA(登録商標)、C++等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「C」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、1又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。 The computer readable instructions may include either assembler instructions, instruction set architecture (ISA) instructions, machine instructions, machine-dependent instructions, microcode, firmware instructions, state setting data, or source or object code written in any combination of one or more programming languages, including object-oriented programming languages such as Smalltalk, JAVA, C++, etc., and conventional procedural programming languages such as the "C" programming language or similar programming languages.
コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路が、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を生成するために当該コンピュータ可読命令を実行すべく、ローカルに又はローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク(WAN)を介して、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路に提供されてよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。 The computer-readable instructions may be provided to a processor of a general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing apparatus, or a programmable circuit, either locally or over a local area network (LAN), a wide area network (WAN), such as the Internet, to cause the processor of the general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing apparatus, or a programmable circuit, to execute the computer-readable instructions to generate means for performing the operations specified in the flowcharts or block diagrams. Examples of processors include computer processors, processing units, microprocessors, digital signal processors, controllers, microcontrollers, etc.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The above describes an embodiment of the present invention in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs that do not deviate from the gist of the present invention.
上述の撮像部2は、所定の位置に固定されてもよいし、移動体に設けられてもよい。移動体は、有人であってもよく、無人であってもよい。例えば、前記移動体は、ドローンなどの小型の飛行体である。飛行体に設けられた撮像部2は、撮像したデジタル画像を無線又は有線で情報処理装置3に送信してもよい。
The
上述の情報処理装置3では、異常特定部11が構造物Wのデジタル画像から構造物Wの異常箇所を特定する例について説明した。ただし、これに限定されず、構造物Wの異常箇所は、ユーザによって特定されてもよい。例えば、情報処理装置3は、デジタル画像をディスプレイデバイス1018に表示する。ユーザは、操作装置を用いてデジタル画像における構造物Wの異常箇所を選択する。情報処理装置3は、選択された領域を異常箇所として設定することで、構造物の異常箇所を特定してもよい。前記操作部は、ユーザからの入力を受け付けて、当該入力に係る情報を情報処理装置3に出力する。例えば、前記操作部は、タッチパネル、キーボード等に代表されるハードウェアキー、マウス等のポインティングデバイスである。また、前記操作部は、マイク等の音声による操作入力を受け付けてもよい。このように、デジタル画像から構造物Wの異常箇所は、人為的に特定されてもよいし、コンピュータソフトウェアによって特定されてもよい。
In the above-described
以上、説明したように、本実施形態の情報処理装置3は、構造物Wの二次元画像から、構造物Wの三次元モデルを作成する情報処理装置であって、三次元モデルを作成するにあたって、構造物Wの異常箇所を第1の点群データを用いてモデル化し、異常箇所以外の構造物Wの領域を、第1の点群データよりも低密度な第2の点群データを用いてモデル化する。
As described above, the
このような構成によれば、構造物の三次元モデルを作成するにあたって、インフラ点検に必要なデータの品質を保持したまま、三次元モデルの情報量を低減させることができる。また、最終的に得られる三次元モデルの情報量を小さくすることで、データ可視化、編集に必要とするコストを低減することができる。また、情報処理装置3は、三次元モデルの情報量の密度をコントロールすることで、インフラ点検に必要なデータの品質は保持することができる。
With this configuration, when creating a three-dimensional model of a structure, the amount of information in the three-dimensional model can be reduced while maintaining the quality of data required for infrastructure inspection. Furthermore, by reducing the amount of information in the final three-dimensional model, the costs required for data visualization and editing can be reduced. Furthermore, the
1…インフラ管理システム
2…撮像部
3…情報処理装置
10…読み込む部
11…異常特定部
12…モデル作成部
13…取得部
14…圧縮部
15…処理部
Reference Signs List 1: Infrastructure management system 2: Imaging unit 3: Information processing device 10: Reading unit 11: Anomaly identification unit 12: Model creation unit 13: Acquisition unit 14: Compression unit 15: Processing unit
Claims (5)
前記三次元モデルを作成するにあたって、前記構造物の異常箇所を第1の点群データを用いてモデル化し、異常箇所以外の前記構造物の領域を、前記第1の点群データよりも低密度な第2の点群データを用いてモデル化し、
前記構造物の二次元画像から前記構造物の三次元モデルを前記第1の点群データを用いて作成するモデル作成部と、
前記三次元モデルから、前記構造物の異常箇所の前記第1の点群データである損傷点群データを取得する取得部と、
前記取得部で前記損傷点群データが取得された後において、前記三次元モデルの前記第1の点群データを圧縮することで前記第2の点群データの前記三次元モデルを生成する圧縮部と、
前記圧縮部で生成された前記三次元モデルに対して前記損傷点群データを反映させる処理部と、
を備える情報処理装置。 1. An information processing device that creates a three-dimensional model of a structure from a two-dimensional image of the structure,
In creating the three-dimensional model, an abnormal portion of the structure is modeled using first point cloud data, and an area of the structure other than the abnormal portion is modeled using second point cloud data having a lower density than the first point cloud data ;
a model creation unit that creates a three-dimensional model of the structure from the two-dimensional image of the structure by using the first point cloud data;
an acquisition unit that acquires damage point cloud data, which is the first point cloud data of an abnormality location of the structure, from the three-dimensional model;
a compression unit that generates the three-dimensional model of the second point cloud data by compressing the first point cloud data of the three-dimensional model after the damage point cloud data is acquired by the acquisition unit;
a processing unit that reflects the damage point cloud data on the three-dimensional model generated by the compression unit;
An information processing device comprising :
請求項1に記載の情報処理装置。 The processing unit reflects the damage point cloud data only in an area corresponding to the abnormality among the entire area of the three-dimensional model generated by the compression unit.
The information processing device according to claim 1 .
前記取得部は、前記異常特定部によって特定された前記異常箇所に対応する三次元モデルの領域の前記第1の点群データを前記損傷点群データとして取得する、
請求項1又は2に記載の情報処理装置。 The apparatus further includes an abnormality identification unit that identifies an abnormal portion of the structure from a two-dimensional image of the structure,
The acquisition unit acquires, as the damage point cloud data, the first point cloud data of a region of a three-dimensional model corresponding to the anomaly location identified by the anomaly identification unit.
3. The information processing device according to claim 1 or 2 .
構造物の二次元画像から、前記構造物の第1の点群データである三次元モデルを作成するモデル作成ステップと、
前記三次元モデルから、前記構造物の異常箇所の前記第1の点群データである損傷点群データを取得する取得ステップと、
前記取得ステップで前記損傷点群データが取得された後において、前記三次元モデルの前記第1の点群データを圧縮する圧縮ステップと、
前記圧縮ステップで圧縮された前記三次元モデルに対して前記損傷点群データを反映させる処理ステップと、
を含む情報処理方法。 A computer information processing method, comprising:
a model creation step of creating a three-dimensional model, which is a first point cloud data of the structure, from the two-dimensional image of the structure;
an acquisition step of acquiring damage point cloud data, which is the first point cloud data of an abnormality location of the structure, from the three-dimensional model;
a compression step of compressing the first point cloud data of the three-dimensional model after the damage point cloud data is acquired in the acquisition step;
a processing step of reflecting the damage point cloud data on the three-dimensional model compressed in the compression step;
An information processing method comprising:
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